JP2001304012A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射量制御装置Info
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- JP2001304012A JP2001304012A JP2000130139A JP2000130139A JP2001304012A JP 2001304012 A JP2001304012 A JP 2001304012A JP 2000130139 A JP2000130139 A JP 2000130139A JP 2000130139 A JP2000130139 A JP 2000130139A JP 2001304012 A JP2001304012 A JP 2001304012A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カム軸に連動した燃料ポンプを用いて燃料噴
射を行う場合、燃料ポンプの動作特性である燃圧脈動に
加えて、カム位相の変化に対応して正確な燃料噴射を行
う必要がある。 【解決手段】 燃料噴射制御装置は、エンジンの運転状
態に応じて必要な燃料噴射量を設定し、その噴射量に対
応した噴射パルスを出力して燃料噴射弁の作動を制御す
る。ここで、燃料噴射制御装置はカム軸の回転に同期し
て噴射パルス幅の燃圧脈動補正を行うためのマップを用
意しており、そのマップを検索するときの噴射中心時期
をカム角の基準により構成している。従って、可変バル
ブタイミング機構の作動に伴い、カム位相がクランク角
に対して進角または遅角しても、常に燃圧脈動の位相に
合わせた適正な脈動補正が可能となる。
射を行う場合、燃料ポンプの動作特性である燃圧脈動に
加えて、カム位相の変化に対応して正確な燃料噴射を行
う必要がある。 【解決手段】 燃料噴射制御装置は、エンジンの運転状
態に応じて必要な燃料噴射量を設定し、その噴射量に対
応した噴射パルスを出力して燃料噴射弁の作動を制御す
る。ここで、燃料噴射制御装置はカム軸の回転に同期し
て噴射パルス幅の燃圧脈動補正を行うためのマップを用
意しており、そのマップを検索するときの噴射中心時期
をカム角の基準により構成している。従って、可変バル
ブタイミング機構の作動に伴い、カム位相がクランク角
に対して進角または遅角しても、常に燃圧脈動の位相に
合わせた適正な脈動補正が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可変バルブタイミン
グ機構を備えた内燃機関において、そのカム軸に連動す
る燃料ポンプの動作特性に合わせて正確な燃料噴射を行
うための内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。
グ機構を備えた内燃機関において、そのカム軸に連動す
る燃料ポンプの動作特性に合わせて正確な燃料噴射を行
うための内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば実公平５−１５５２１号公報に
は、燃料を供給する燃料ポンプをカム軸の回転により駆
動するカム軸構造に関する技術が記載されている。この
公知のカム軸構造では、カム軸の一端にプランジャポン
プの駆動軸を連結し、その駆動軸に形成したカムの回転
によりプランジャを往復動させて燃料を圧送している。
は、燃料を供給する燃料ポンプをカム軸の回転により駆
動するカム軸構造に関する技術が記載されている。この
公知のカム軸構造では、カム軸の一端にプランジャポン
プの駆動軸を連結し、その駆動軸に形成したカムの回転
によりプランジャを往復動させて燃料を圧送している。
【０００３】このような駆動方式の燃料ポンプにあって
は、その動作特性として燃料供給圧（燃圧）に脈動を生
じることが不可避であり、その周期はカム軸の回転に同
期したものとなる。一方、燃料ポンプから燃料噴射弁に
供給される燃圧の脈動は、同一の噴射期間に対して噴射
量の不均一化を招くことになる。このため、例えば特開
平９−４２０９５号公報に記載された燃料ポンプの駆動
方法では、燃圧脈動の周期を予め燃料の噴射タイミング
に同期させておき、多気筒の内燃機関の場合は気筒毎に
燃圧脈動の影響を一様に被らせるようにしている。この
場合、予め燃料噴射タイミングにおける燃圧の変化が一
様なものであることから、燃料噴射量の制御（空燃比制
御）では、その噴射量の大小に応じて噴射期間（噴射パ
ルス幅）を長短すればよいと考えられる。
は、その動作特性として燃料供給圧（燃圧）に脈動を生
じることが不可避であり、その周期はカム軸の回転に同
期したものとなる。一方、燃料ポンプから燃料噴射弁に
供給される燃圧の脈動は、同一の噴射期間に対して噴射
量の不均一化を招くことになる。このため、例えば特開
平９−４２０９５号公報に記載された燃料ポンプの駆動
方法では、燃圧脈動の周期を予め燃料の噴射タイミング
に同期させておき、多気筒の内燃機関の場合は気筒毎に
燃圧脈動の影響を一様に被らせるようにしている。この
場合、予め燃料噴射タイミングにおける燃圧の変化が一
様なものであることから、燃料噴射量の制御（空燃比制
御）では、その噴射量の大小に応じて噴射期間（噴射パ
ルス幅）を長短すればよいと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可変バ
ルブタイミング機構を備えた内燃機関にあっては、上述
のように燃料ポンプをカム軸の回転により駆動している
場合、可変バルブタイミング機構の作動に伴いカム軸の
位相が変位することにより、クランク角周期に対して燃
圧脈動の周期に位相差が生じる場合がある。また、その
位相差はバルブタイミングの進角または遅角量によって
常に一定していないため、クランク角を基準とした同一
の噴射タイミングであっても、そのときのバルブタイミ
ングの進角または遅角量によって燃圧が異なる。このよ
うな状況にあっては、単に燃圧脈動の特性に合わせて噴
射期間を設定しているだけでは、制御上で要求される噴
射量に対して実際の噴射量に過不足を生じてしまう。
ルブタイミング機構を備えた内燃機関にあっては、上述
のように燃料ポンプをカム軸の回転により駆動している
場合、可変バルブタイミング機構の作動に伴いカム軸の
位相が変位することにより、クランク角周期に対して燃
圧脈動の周期に位相差が生じる場合がある。また、その
位相差はバルブタイミングの進角または遅角量によって
常に一定していないため、クランク角を基準とした同一
の噴射タイミングであっても、そのときのバルブタイミ
ングの進角または遅角量によって燃圧が異なる。このよ
うな状況にあっては、単に燃圧脈動の特性に合わせて噴
射期間を設定しているだけでは、制御上で要求される噴
射量に対して実際の噴射量に過不足を生じてしまう。
【０００５】そこで、本発明では燃料ポンプの動作特性
である燃圧脈動に加え、その位相変化にも対応して正確
な燃料噴射を可能とする内燃機関の燃料噴射量制御装置
を提供するものである。
である燃圧脈動に加え、その位相変化にも対応して正確
な燃料噴射を可能とする内燃機関の燃料噴射量制御装置
を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の燃料
噴射量制御装置（請求項１）は、制御上で設定された要
求噴射量とカム軸の位相とに基づいて噴射期間を設定
し、その設定に従って燃料噴射弁の作動を制御すること
で上記の課題を解決している。具体的には、要求噴射量
は例えば、内燃機関の運転状態（回転速度、負荷等）に
応じて設定されるが、その要求噴射量に相当する燃料を
正確に燃料噴射弁から噴射させるためには、燃圧の脈動
に応じて適切な噴射期間を設定しなければならない。そ
こで、本発明では燃圧脈動の特性をカム軸の位相から読
みとって、適切な噴射期間を設定することにより、要求
噴射量に応じた正確な燃料噴射を実現している。なお好
ましくは、上述した運転状態やカム軸の位相等は、本発
明において適宜それらの検出手段を含むことができる。
噴射量制御装置（請求項１）は、制御上で設定された要
求噴射量とカム軸の位相とに基づいて噴射期間を設定
し、その設定に従って燃料噴射弁の作動を制御すること
で上記の課題を解決している。具体的には、要求噴射量
は例えば、内燃機関の運転状態（回転速度、負荷等）に
応じて設定されるが、その要求噴射量に相当する燃料を
正確に燃料噴射弁から噴射させるためには、燃圧の脈動
に応じて適切な噴射期間を設定しなければならない。そ
こで、本発明では燃圧脈動の特性をカム軸の位相から読
みとって、適切な噴射期間を設定することにより、要求
噴射量に応じた正確な燃料噴射を実現している。なお好
ましくは、上述した運転状態やカム軸の位相等は、本発
明において適宜それらの検出手段を含むことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は例えば、筒内噴射型内燃
機関に適用した燃料噴射制御装置としての実施形態をと
ることができる。ただし、本発明の適用を当該筒内噴射
型の内燃機関のみに限定するものではない。図１は、そ
の実施形態の好ましい一例を示している。筒内噴射型内
燃機関であるエンジン１は、例えば直列４気筒のシリン
ダレイアウトを有しており、その個々の気筒毎に燃焼室
２内にて直接燃料を噴射する燃料噴射弁４を備えてい
る。
機関に適用した燃料噴射制御装置としての実施形態をと
ることができる。ただし、本発明の適用を当該筒内噴射
型の内燃機関のみに限定するものではない。図１は、そ
の実施形態の好ましい一例を示している。筒内噴射型内
燃機関であるエンジン１は、例えば直列４気筒のシリン
ダレイアウトを有しており、その個々の気筒毎に燃焼室
２内にて直接燃料を噴射する燃料噴射弁４を備えてい
る。
【０００８】また、エンジン１はその動弁系に可変バル
ブタイミング機構６を装備しており、この可変バルブタ
イミング機構６は例えば吸気バルブ８側について設けら
れている。ただし、本発明において当該可変バルブタイ
ミング機構６の設置を排気バルブ１０側について除外す
る意図ではない。本実施形態の可変バルブタイミング機
構６では、吸気側のカム軸１２を駆動するタイミングプ
ーリに油圧式アクチュエータ（何れも図示されていな
い）が内蔵されており、カム軸１２とタイミングプーリ
とが互いに相対回転できる構造を有している。油圧式ア
クチュエータはカム軸１２の一端に接続されており、そ
の動作ストロークの範囲内でカム軸１２の位相を変位さ
せる。具体的には、油圧式アクチュエータにはオイルコ
ントロールバルブ（ＯＣＶ）１４を通じて作動油圧を給
排することができ、その給排量に応じてカム軸１２の位
相をクランク角に対して所望に進角または遅角させるこ
とができる。ＯＣＶ１４の入力ポートには図示しない油
圧ポンプから作動油圧が供給されており、また、油圧式
アクチュエータから排出された圧油はドレンポートを通
じて回収されるようになっている。
ブタイミング機構６を装備しており、この可変バルブタ
イミング機構６は例えば吸気バルブ８側について設けら
れている。ただし、本発明において当該可変バルブタイ
ミング機構６の設置を排気バルブ１０側について除外す
る意図ではない。本実施形態の可変バルブタイミング機
構６では、吸気側のカム軸１２を駆動するタイミングプ
ーリに油圧式アクチュエータ（何れも図示されていな
い）が内蔵されており、カム軸１２とタイミングプーリ
とが互いに相対回転できる構造を有している。油圧式ア
クチュエータはカム軸１２の一端に接続されており、そ
の動作ストロークの範囲内でカム軸１２の位相を変位さ
せる。具体的には、油圧式アクチュエータにはオイルコ
ントロールバルブ（ＯＣＶ）１４を通じて作動油圧を給
排することができ、その給排量に応じてカム軸１２の位
相をクランク角に対して所望に進角または遅角させるこ
とができる。ＯＣＶ１４の入力ポートには図示しない油
圧ポンプから作動油圧が供給されており、また、油圧式
アクチュエータから排出された圧油はドレンポートを通
じて回収されるようになっている。
【０００９】ＯＣＶ１４は、例えばスプールバルブを用
いて作動油圧の流れ方向を切り換える切換弁からなり、
その切換作動は電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６により
制御されている。ＥＣＵ１６はＯＣＶ１４に対する制御
信号としてデューティ率を出力することができ、ＯＣＶ
１４はそのデューティ率に応じてソレノイドを駆動さ
せ、スプールバルブの位置を自在に切り換える。
いて作動油圧の流れ方向を切り換える切換弁からなり、
その切換作動は電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６により
制御されている。ＥＣＵ１６はＯＣＶ１４に対する制御
信号としてデューティ率を出力することができ、ＯＣＶ
１４はそのデューティ率に応じてソレノイドを駆動さ
せ、スプールバルブの位置を自在に切り換える。
【００１０】また、上述したカム軸１２の他端には燃料
ポンプ２０が連結されており、この燃料ポンプ２０はカ
ム軸１２の回転に連動して駆動される。燃料ポンプ２０
は図示しない燃料タンクから燃料を引き込んで、高圧
（例えば５ＭＰａ程度）の状態で燃料噴射弁４に圧送供
給することができる。燃料ポンプ２０の駆動軸２２はカ
ム軸１２と一体的に回転することができ、例えば、その
外周に形成されたカムによりプランジャ（ともに図示し
ていない）を駆動する。なお、燃料ポンプはシングルプ
ランジャタイプでもよいし、マルチプランジャタイプの
何れであってもよい。
ポンプ２０が連結されており、この燃料ポンプ２０はカ
ム軸１２の回転に連動して駆動される。燃料ポンプ２０
は図示しない燃料タンクから燃料を引き込んで、高圧
（例えば５ＭＰａ程度）の状態で燃料噴射弁４に圧送供
給することができる。燃料ポンプ２０の駆動軸２２はカ
ム軸１２と一体的に回転することができ、例えば、その
外周に形成されたカムによりプランジャ（ともに図示し
ていない）を駆動する。なお、燃料ポンプはシングルプ
ランジャタイプでもよいし、マルチプランジャタイプの
何れであってもよい。
【００１１】ここでＥＣＵ１６には、エンジン１の運転
状態を検出するための情報が各種のセンサ類から収集さ
れるようになっており、これらセンサ類には例えば、エ
ンジン１のクランク角センサ２４や図示しないスロット
ル開度センサ（ＴＰＳ）、エアフローメータ等が含まれ
る。ＥＣＵ１６には、これらセンサ類からクランク軸の
回転に同期したクランク角パルスやスロットル開度信
号、吸入空気量等の情報等が収集される。
状態を検出するための情報が各種のセンサ類から収集さ
れるようになっており、これらセンサ類には例えば、エ
ンジン１のクランク角センサ２４や図示しないスロット
ル開度センサ（ＴＰＳ）、エアフローメータ等が含まれ
る。ＥＣＵ１６には、これらセンサ類からクランク軸の
回転に同期したクランク角パルスやスロットル開度信
号、吸入空気量等の情報等が収集される。
【００１２】また、ＥＣＵ１６はエンジン１の運転状態
に応じて各種の制御を実行する機能を有しており、例え
ば、上述したＯＣＶ１４に対するデューティ率の出力
は、可変バルブタイミング機構６の作動を制御する目的
で行われる。より具体的には、ＥＣＵ１６にはエンジン
１の運転状態に応じて吸気バルブ８のバルブタイミング
を変更し、そのバルブオーバラップ量を最適に設定する
制御プログラムが組み込まれている。具体的には、その
制御プログラムに従ってバルブオーバラップ量を拡大す
るときはカム軸１２の位相を進角させ、一方、オーバラ
ップ量を縮小するときは遅角させる。この場合のエンジ
ン１の運転状態としては例えば、クランク角パルスから
求めたエンジン１の回転速度Ｎｅや、更にＴＰＳ信号お
よび後述する噴射パルス幅から求めた平均有効圧Ｐｅ等
の情報を用いることができる。一方、カム軸１２には、
その位相角を検出するための位相角センサ２６が設置さ
れており、この位相角センサ２６から得られる実位相角
の情報は、例えば上述した制御デューティ率の設定に関
するフィードバック信号として使用することができる。
に応じて各種の制御を実行する機能を有しており、例え
ば、上述したＯＣＶ１４に対するデューティ率の出力
は、可変バルブタイミング機構６の作動を制御する目的
で行われる。より具体的には、ＥＣＵ１６にはエンジン
１の運転状態に応じて吸気バルブ８のバルブタイミング
を変更し、そのバルブオーバラップ量を最適に設定する
制御プログラムが組み込まれている。具体的には、その
制御プログラムに従ってバルブオーバラップ量を拡大す
るときはカム軸１２の位相を進角させ、一方、オーバラ
ップ量を縮小するときは遅角させる。この場合のエンジ
ン１の運転状態としては例えば、クランク角パルスから
求めたエンジン１の回転速度Ｎｅや、更にＴＰＳ信号お
よび後述する噴射パルス幅から求めた平均有効圧Ｐｅ等
の情報を用いることができる。一方、カム軸１２には、
その位相角を検出するための位相角センサ２６が設置さ
れており、この位相角センサ２６から得られる実位相角
の情報は、例えば上述した制御デューティ率の設定に関
するフィードバック信号として使用することができる。
【００１３】また、ＥＣＵ１６は燃料噴射弁４の作動を
制御する機能を有しており、具体的には、ＥＣＵ１６は
燃料噴射弁４を作動させるための制御信号として噴射パ
ルスを出力し、その時間的なパルス幅の長さに応じて具
体的な噴射量をコントロールしている。以上はＥＣＵ１
６による燃料噴射量制御の基本的な内容であるが、本実
施形態では更に、燃料ポンプ２０から供給される燃圧の
脈動に合わせて燃料噴射弁４に出力するべき噴射パルス
幅の適正化を行っている。
制御する機能を有しており、具体的には、ＥＣＵ１６は
燃料噴射弁４を作動させるための制御信号として噴射パ
ルスを出力し、その時間的なパルス幅の長さに応じて具
体的な噴射量をコントロールしている。以上はＥＣＵ１
６による燃料噴射量制御の基本的な内容であるが、本実
施形態では更に、燃料ポンプ２０から供給される燃圧の
脈動に合わせて燃料噴射弁４に出力するべき噴射パルス
幅の適正化を行っている。
【００１４】
【実施例】以下に、その具体的な実施例を挙げて本発明
の燃料噴射量制御装置における燃料噴射量制御の内容を
説明する。ＥＣＵ１６は、エンジン１の運転状態とし
て、例えば回転速度Ｎｅおよび要求出力を求め、これら
の情報に基づいて目標とする図示平均有効圧Ｐｅを求め
る。そして、ＥＣＵ１６は目標平均有効圧Ｐｅから目標
空燃比Ａ／Ｆ、スロットル開度および点火噴射タイミン
グ等の必要な情報をそれぞれ決定すると、目標空燃比Ａ
／Ｆおよび吸入空気量から必要な燃料噴射量、つまり、
要求噴射量Ｑを設定する（設定手段）。
の燃料噴射量制御装置における燃料噴射量制御の内容を
説明する。ＥＣＵ１６は、エンジン１の運転状態とし
て、例えば回転速度Ｎｅおよび要求出力を求め、これら
の情報に基づいて目標とする図示平均有効圧Ｐｅを求め
る。そして、ＥＣＵ１６は目標平均有効圧Ｐｅから目標
空燃比Ａ／Ｆ、スロットル開度および点火噴射タイミン
グ等の必要な情報をそれぞれ決定すると、目標空燃比Ａ
／Ｆおよび吸入空気量から必要な燃料噴射量、つまり、
要求噴射量Ｑを設定する（設定手段）。
【００１５】なお、要求噴射量Ｑの設定は例えば、予め
用意された噴射量制御マップを用いて行うこともでき、
具体的には、回転速度Ｎｅや目標平均有効圧Ｐｅ等のパ
ラメータを制御マップに入力すると、適切な要求噴射量
Ｑの値をマップ検索して設定することができる。ＥＣＵ
１６は要求噴射量Ｑを設定すると、これに所定のインジ
ェクタゲインを乗じて燃料噴射弁４に対する基本的な噴
射パルスの出力時間、つまり、基本パルス幅Ｐｗを求め
る。
用意された噴射量制御マップを用いて行うこともでき、
具体的には、回転速度Ｎｅや目標平均有効圧Ｐｅ等のパ
ラメータを制御マップに入力すると、適切な要求噴射量
Ｑの値をマップ検索して設定することができる。ＥＣＵ
１６は要求噴射量Ｑを設定すると、これに所定のインジ
ェクタゲインを乗じて燃料噴射弁４に対する基本的な噴
射パルスの出力時間、つまり、基本パルス幅Ｐｗを求め
る。
【００１６】ここで、既に述べたように燃料ポンプ２０
はカム軸１２の回転に連動しているため、その動作特性
としてカム軸１２の回転に同期した燃圧脈動を生じる。
カム軸１２の回転周期は通常、クランク軸周期の２倍で
あるから、クランク角ＣＡを基準とすると、例えばシン
グルプランジャポンプの場合、７２０゜ＣＡ中に気筒数
（４気筒）分の脈動を生じる設計となる。従って本実施
例の場合、燃圧脈動の周期は１８０゜ＣＡとなる。この
ため、クランク角ＣＡを基準として燃料噴射タイミング
を設定した場合、通常ならば、その噴射タイミングに対
応する燃圧は脈動波形の特性から明らかとなるはずであ
る。しかしながら、本実施例では可変バルブタイミング
機構６の作動に伴い、カム軸１２の位相がクランク軸に
対して変位するため、燃圧脈動の位相もまたクランク角
に対してずれる場合がある。
はカム軸１２の回転に連動しているため、その動作特性
としてカム軸１２の回転に同期した燃圧脈動を生じる。
カム軸１２の回転周期は通常、クランク軸周期の２倍で
あるから、クランク角ＣＡを基準とすると、例えばシン
グルプランジャポンプの場合、７２０゜ＣＡ中に気筒数
（４気筒）分の脈動を生じる設計となる。従って本実施
例の場合、燃圧脈動の周期は１８０゜ＣＡとなる。この
ため、クランク角ＣＡを基準として燃料噴射タイミング
を設定した場合、通常ならば、その噴射タイミングに対
応する燃圧は脈動波形の特性から明らかとなるはずであ
る。しかしながら、本実施例では可変バルブタイミング
機構６の作動に伴い、カム軸１２の位相がクランク軸に
対して変位するため、燃圧脈動の位相もまたクランク角
に対してずれる場合がある。
【００１７】そこで、本実施例ではカム軸１２の位相を
基準として燃圧脈動を考慮し、以下のように燃料噴射量
制御に適用している。具体的には、ＥＣＵ１６は燃圧脈
動に基づいて上述した基本パルス幅Ｐｗを補正すること
により、燃料噴射弁４から燃料を噴射するべき噴射期間
を増減補正する。図２は、噴射中心時期に対応した脈動
補正係数のマップを示しており、ＥＣＵ１６はこのマッ
プを用いて基本パルス幅Ｐｗの補正を行う。ここで、噴
射中心時期とは、上述した噴射期間における燃料の噴射
開始時期と噴射終了時期の中間を表しており、具体的に
は、噴射終了時期と基本パルス幅Ｐｗ、そして、回転速
度Ｎｅから噴射開始時期を演算して求めることができ
る。本実施例の燃料噴射量制御に噴射中心時期を用いて
いるのは、すなわち、所定の噴射終了時期に対する同一
の基本パルス幅Ｐｗであっても、エンジン１の回転速度
Ｎｅ、体積効率、冷却水温等の条件によって実際に噴射
される燃料量が異なる傾向を示すからである。これに対
し、噴射中心時期に対する同一の基本パルス幅Ｐｗで
は、噴射される燃料量の傾向が上記の条件に関わらず略
一定の傾向を示すので、より正確な噴射量制御が可能と
なる。
基準として燃圧脈動を考慮し、以下のように燃料噴射量
制御に適用している。具体的には、ＥＣＵ１６は燃圧脈
動に基づいて上述した基本パルス幅Ｐｗを補正すること
により、燃料噴射弁４から燃料を噴射するべき噴射期間
を増減補正する。図２は、噴射中心時期に対応した脈動
補正係数のマップを示しており、ＥＣＵ１６はこのマッ
プを用いて基本パルス幅Ｐｗの補正を行う。ここで、噴
射中心時期とは、上述した噴射期間における燃料の噴射
開始時期と噴射終了時期の中間を表しており、具体的に
は、噴射終了時期と基本パルス幅Ｐｗ、そして、回転速
度Ｎｅから噴射開始時期を演算して求めることができ
る。本実施例の燃料噴射量制御に噴射中心時期を用いて
いるのは、すなわち、所定の噴射終了時期に対する同一
の基本パルス幅Ｐｗであっても、エンジン１の回転速度
Ｎｅ、体積効率、冷却水温等の条件によって実際に噴射
される燃料量が異なる傾向を示すからである。これに対
し、噴射中心時期に対する同一の基本パルス幅Ｐｗで
は、噴射される燃料量の傾向が上記の条件に関わらず略
一定の傾向を示すので、より正確な噴射量制御が可能と
なる。
【００１８】図２の脈動補正係数マップは、上述の噴射
中心時期に対応して表されており、そのマップ特性は、
燃圧脈動の波形をその平均燃圧の写像に平準化させて燃
圧の高低変動分を補償するものである。ここで、図２中
の横軸に示されるカム角（゜Ｂ）のスケールは、カム軸
１２の位相をクランク軸に合致させたときの圧縮上死点
を基準位置（＝０゜）として、その手前側に噴射中心時
期を割り当てたものである。この横軸にクランク角のス
ケールを並列に表すと、カム軸１２の位相変化に応じて
クランク角のスケールはカム角に対して相対的にずれる
ことになる。図２では、例えばカム軸１２が位相βだけ
進角している場合、クランク角はカム角に対して位相β
だけ相対的に遅角した位置にある。
中心時期に対応して表されており、そのマップ特性は、
燃圧脈動の波形をその平均燃圧の写像に平準化させて燃
圧の高低変動分を補償するものである。ここで、図２中
の横軸に示されるカム角（゜Ｂ）のスケールは、カム軸
１２の位相をクランク軸に合致させたときの圧縮上死点
を基準位置（＝０゜）として、その手前側に噴射中心時
期を割り当てたものである。この横軸にクランク角のス
ケールを並列に表すと、カム軸１２の位相変化に応じて
クランク角のスケールはカム角に対して相対的にずれる
ことになる。図２では、例えばカム軸１２が位相βだけ
進角している場合、クランク角はカム角に対して位相β
だけ相対的に遅角した位置にある。
【００１９】ＥＣＵ１６は、上述した基本パルス幅Ｐｗ
の補正にあたり、カム角を基準として燃圧脈動補正を行
う機能を有している。具体的には、図２に実線で示され
る曲線Ｃ1はカム角を基準とした噴射中心時期に対応し
て示されており、ＥＣＵ１６は、設定した噴射タイミン
グの終了時期と基本パルス幅Ｐｗに基き、カム角を基準
とした噴射中心時期を求める。
の補正にあたり、カム角を基準として燃圧脈動補正を行
う機能を有している。具体的には、図２に実線で示され
る曲線Ｃ1はカム角を基準とした噴射中心時期に対応し
て示されており、ＥＣＵ１６は、設定した噴射タイミン
グの終了時期と基本パルス幅Ｐｗに基き、カム角を基準
とした噴射中心時期を求める。
【００２０】例えば、噴射中心時期がカム角γ（゜Ｂ）
として求められたとき、ＥＣＵ１６は図２のマップから
カム角γに対応する脈動補正係数Ｋ2を選択する。そし
て、ＥＣＵ１６は補正係数Ｋ2を用いて基本パルス幅Ｐ
ｗを補正し、その補正したパルス幅Ｐｗａを燃料噴射弁
４に対して出力する。従って、燃料噴射弁４の作動は補
正パルス幅Ｐｗａの設定に基づいて制御される（制御手
段）。
として求められたとき、ＥＣＵ１６は図２のマップから
カム角γに対応する脈動補正係数Ｋ2を選択する。そし
て、ＥＣＵ１６は補正係数Ｋ2を用いて基本パルス幅Ｐ
ｗを補正し、その補正したパルス幅Ｐｗａを燃料噴射弁
４に対して出力する。従って、燃料噴射弁４の作動は補
正パルス幅Ｐｗａの設定に基づいて制御される（制御手
段）。
【００２１】なお、図２にはクランク角を基準とした脈
動補正係数の曲線Ｃ2が破線にて示されており、この曲
線Ｃ2はカム軸を基準とした曲線Ｃ1に対して位相βだけ
遅れていることがわかる。ＥＣＵ１６は、上述のように
カム角を基準とした補正とは別に、クランク角を基準と
した曲線Ｃ2を用いて補正を行うこともできる。以下
に、その第２実施例を説明する。
動補正係数の曲線Ｃ2が破線にて示されており、この曲
線Ｃ2はカム軸を基準とした曲線Ｃ1に対して位相βだけ
遅れていることがわかる。ＥＣＵ１６は、上述のように
カム角を基準とした補正とは別に、クランク角を基準と
した曲線Ｃ2を用いて補正を行うこともできる。以下
に、その第２実施例を説明する。
【００２２】この場合、ＥＣＵ１６はクランク角を基準
として噴射中心時期αを求めると、図２のマップ上では
噴射中心時期αに補正係数Ｋ1が対応することになる
が、このときＥＣＵ１６は、噴射中心時期αに対してカ
ム位相角βだけ遅角した時期を噴射中心時期と仮想し
て、図２のマップ上で補正係数Ｋ2を検索する。この場
合、曲線Ｃ2をカム位相βだけ進角側にシフトさせて曲
線Ｃ1に重ね合わせた結果と同じ効果が得られる。な
お、カム位相が遅角されている場合、ＥＣＵ１６はその
位相だけ進角した時期を噴射中心時期として仮想する。
として噴射中心時期αを求めると、図２のマップ上では
噴射中心時期αに補正係数Ｋ1が対応することになる
が、このときＥＣＵ１６は、噴射中心時期αに対してカ
ム位相角βだけ遅角した時期を噴射中心時期と仮想し
て、図２のマップ上で補正係数Ｋ2を検索する。この場
合、曲線Ｃ2をカム位相βだけ進角側にシフトさせて曲
線Ｃ1に重ね合わせた結果と同じ効果が得られる。な
お、カム位相が遅角されている場合、ＥＣＵ１６はその
位相だけ進角した時期を噴射中心時期として仮想する。
【００２３】上述のように、ＥＣＵ１６はエンジン１の
運転状態に応じて設定した要求噴射量Ｑに対し、その要
求噴射量Ｑから求めた基本パルス幅Ｐｗを更にカム位相
に基づいて補正しているので、カム軸１２の回転に同期
した燃圧脈動を適正に補正することができる。なお、筒
内噴射型内燃機関であるエンジン１は、運転状態に応じ
て運転モードの切り換えを行うことができ、その運転モ
ードの選択に応じて噴射タイミングが大幅に変更され
る。例えば、前期リーンモードでは吸気行程の前半、吸
気ストイキモードでは吸気行程中、そして、後期リーン
モードでは圧縮行程の後半にそれぞれ噴射タイミングが
設定される。これら運転モードの切り換えにより噴射タ
イミングが変更となる場合、ＥＣＵ１６は変更された噴
射タイミングの噴射終了時期と基本パルス幅Ｐｗから噴
射中心時期を求めて、この噴射中心時期に基づいて上述
した脈動補正を行うことができる。
運転状態に応じて設定した要求噴射量Ｑに対し、その要
求噴射量Ｑから求めた基本パルス幅Ｐｗを更にカム位相
に基づいて補正しているので、カム軸１２の回転に同期
した燃圧脈動を適正に補正することができる。なお、筒
内噴射型内燃機関であるエンジン１は、運転状態に応じ
て運転モードの切り換えを行うことができ、その運転モ
ードの選択に応じて噴射タイミングが大幅に変更され
る。例えば、前期リーンモードでは吸気行程の前半、吸
気ストイキモードでは吸気行程中、そして、後期リーン
モードでは圧縮行程の後半にそれぞれ噴射タイミングが
設定される。これら運転モードの切り換えにより噴射タ
イミングが変更となる場合、ＥＣＵ１６は変更された噴
射タイミングの噴射終了時期と基本パルス幅Ｐｗから噴
射中心時期を求めて、この噴射中心時期に基づいて上述
した脈動補正を行うことができる。
【００２４】本発明は上述した各実施例に制約されるも
のではなく、各種の変形が可能である。例えば、ＥＣＵ
１６にて判断するべきエンジン１の運転状態は、その回
転速度Ｎｅや平均有効圧Ｐｅの情報に限られず、その他
のパラメータであってもよい。また、一実施例では燃料
ポンプ２０をシングルプランジャタイプとしているが、
マルチプランジャタイプを適用する場合は、その燃圧脈
動の特性に合わせて適宜、図２のマップの形態を変更す
ればよい。
のではなく、各種の変形が可能である。例えば、ＥＣＵ
１６にて判断するべきエンジン１の運転状態は、その回
転速度Ｎｅや平均有効圧Ｐｅの情報に限られず、その他
のパラメータであってもよい。また、一実施例では燃料
ポンプ２０をシングルプランジャタイプとしているが、
マルチプランジャタイプを適用する場合は、その燃圧脈
動の特性に合わせて適宜、図２のマップの形態を変更す
ればよい。
【００２５】その他、図１の実施形態は一例として挙げ
たものであり、その具体的な構成は適宜に変更可能であ
ることはいうまでもない。
たものであり、その具体的な構成は適宜に変更可能であ
ることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】本発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置
（請求項１）は、可変バルブタイミング機構の作動に合
わせて燃圧脈動補正を正確に行い、適正な燃料噴射およ
び適正な空燃比の実現を可能とする。
（請求項１）は、可変バルブタイミング機構の作動に合
わせて燃圧脈動補正を正確に行い、適正な燃料噴射およ
び適正な空燃比の実現を可能とする。
【図１】一例として筒内噴射型内燃機関に本発明の燃料
噴射量制御装置を適用した場合の実施形態を表す概略図
である。
噴射量制御装置を適用した場合の実施形態を表す概略図
である。
【図２】噴射中心時期に対応した脈動補正係数のマップ
である。
である。
１ エンジン ４ 燃料噴射弁 ６ 可変バルブタイミング機構 １２ カム軸 １４ ＯＣＶ １６ ＥＣＵ（設定手段、制御手段） ２０ 燃料ポンプ ２４ クランク角センサ ２６ 位相角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｚ Ｆ０２Ｍ 59/20 Ｆ０２Ｍ 59/20 Ｄ Ｊ (72)発明者 本郷 郁伸 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 菅野 大輔 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G060 AA03 BA22 BA23 CA01 CA02 CC01 CC02 DA06 GA01 GA04 3G066 AA02 AB02 AD12 BA00 BA12 BA51 CA01S CD03 CD26 CD29 CE02 DA01 DA04 DC04 DC05 DC09 DC11 3G084 BA13 DA04 DA12 EB08 EC05 FA00 FA07 FA33 FA38 3G092 AA01 AA06 AA11 BB01 DA01 DA02 DA09 EC09 FA06 HA01Z HA12Z HE01Z HE03Z 3G301 HA01 HA04 HA19 LA07 LB04 MA11 NC02 PA01Z PE00Z PE01Z PE03Z
Claims (1)
- 【請求項１】 クランク軸に対して相対的に位相を変位
可能なカム軸を有し、このカム軸の位相を所望に変更し
て吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ
タイミングを可変させる可変バルブタイミング機構と、 前記カム軸の回転に連動して駆動され、燃料噴射弁に燃
料を供給する燃料ポンプと、 内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射弁から噴射す
るべき要求噴射量を設定する設定手段と、 前記設定した要求噴射量と前記カム軸の位相とに基づい
て前記燃料噴射弁から燃料を噴射するべき噴射期間を設
定し、この設定に従って前記燃料噴射弁の作動を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の燃
料噴射量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130139A JP3812633B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130139A JP3812633B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304012A true JP2001304012A (ja) | 2001-10-31 |
| JP3812633B2 JP3812633B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18639291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000130139A Expired - Lifetime JP3812633B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3812633B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003227390A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射型内燃機関 |
| JP2004044532A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の制御量演算装置 |
| JP2005076554A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
| JP2010216430A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 燃料供給装置 |
| JP2019213848A (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | パオ チェン コン イエ クー フェン ユー シェン コン スー | 製靴用ミシン |
| CN113719369A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-30 | 丰田自动车株式会社 | 燃压推定系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019212275A1 (de) | 2019-08-15 | 2021-02-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000130139A patent/JP3812633B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN113719369B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-12-15 | 丰田自动车株式会社 | 燃压推定系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3812633B2 (ja) | 2006-08-23 |
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