JP2001342885A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number
JP2001342885A
JP2001342885A JP2000166433A JP2000166433A JP2001342885A JP 2001342885 A JP2001342885 A JP 2001342885A JP 2000166433 A JP2000166433 A JP 2000166433A JP 2000166433 A JP2000166433 A JP 2000166433A JP 2001342885 A JP2001342885 A JP 2001342885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
fuel injection
fuel
timing
start timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000166433A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Hasegawa
純 長谷川
Hisashi Iida
飯田  寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2000166433A priority Critical patent/JP2001342885A/ja
Priority to US09/852,646 priority patent/US6536414B2/en
Publication of JP2001342885A publication Critical patent/JP2001342885A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/107Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration and deceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/12Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過渡運転時の燃料噴射制御精度(空燃比制御
精度)を向上する。 【解決手段】 エンジン運転中は、60℃A周期で要求
噴射時間tauを算出すると共に、180℃A周期(各
気筒のBTDC180℃A)で、その時の要求噴射時間
tauに応じて噴射開始タイミングを第1の噴射終了ガ
ード値(ATDC60℃A)までに燃料が筒内に吸入さ
れるように決定する。その後、この噴射開始タイミング
になった時点で、噴射開始直前(最新)の要求噴射時間
tauで燃料噴射を開始する。燃料噴射中も、60℃A
周期で要求噴射時間tauを算出し、算出した要求噴射
時間tauが前回値から変化したときに、その変化量に
応じて燃料噴射時間を延長又は短縮する。また、噴射終
了後の燃料の追加噴射が許容される期間に算出した要求
噴射時間tauがそれ以前に実際に噴射した燃料噴射時
間よりも増加したときには、その要求噴射時間tauの
増加分を追加噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射中に燃料
噴射量(燃料噴射時間)を補正する機能を備えた内燃機
関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電子制御化された車両に搭載され
た内燃機関の燃料噴射制御システムは、噴射開始前に運
転状態に応じて要求噴射量を決定し、この要求噴射量に
応じた噴射時間だけ燃料噴射弁を開弁させて燃料噴射を
実行し、要求噴射量に相当する燃料量を内燃機関に供給
するようにしている。しかし、運転状態が変化する加減
速時等の過渡運転時においては、燃料噴射中の運転状態
が要求噴射量決定時(噴射開始前)の運転状態から変化
しているため、過渡運転時の燃料噴射量は、燃料噴射中
の運転状態に対応した適正な燃料量からずれてしまい、
その結果、過渡運転時の空燃比が目標空燃比からずれて
ドライバビリティや排気エミッションが悪くなる欠点が
あった。
【0003】この対策として、特開昭63−9646号
公報に示すように、燃料噴射中に加速が検出された時
に、その加速状態に応じて燃料噴射量を増量補正するよ
うにしたものがある。
【0004】或は、特開昭60−116840号公報に
示すように、吸気行程毎に複数回の要求噴射量の演算を
短い間隔(45℃A間隔)で行い、その演算結果に基づ
いて吸気行程毎に複数回の燃料噴射を間欠的に実行する
ようにしたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者(特開昭
63−9646号公報)は、加速状態に応じて見込みで
燃料噴射量を増量補正するため、加速時の増量補正の精
度が悪くなる欠点がある(加速状態のみでは増量補正量
を精度良く算出できない)。しかも、減速時は、燃料噴
射量が減量補正されないため、減速時の燃料噴射量が過
多となり、減速時に空燃比がリッチ側にずれて減速性や
排気エミッションが悪くなる欠点は解消されていない。
【0006】一方、後者(特開昭60−116840号
公報)は、吸気行程毎に複数回の要求噴射量の演算を行
うため、要求噴射量の決定から燃料噴射終了までの時間
が従来よりも短くなり、その分、過渡運転時の燃料噴射
量のずれが少なくなるが、噴射開始前に決定した要求噴
射量で燃料噴射を行うため、過渡運転時の燃料噴射量の
ずれを完全には解消することができない。
【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、過渡運転時の燃料噴
射制御精度(空燃比制御精度)を向上することができ、
過渡運転時のドライバビリティや排気エミッションを改
善できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関の燃料噴射制御装置
は、要求噴射量算出手段によって噴射周期よりも短い周
期で要求噴射量を算出し、燃料噴射制御手段によって燃
料噴射を実行する際に、噴射開始直前の要求噴射量に基
づいて燃料噴射を実行し、その燃料噴射中に、運転状態
に応じて要求噴射量を算出し、今回の要求噴射量が前回
の要求噴射量から変化したときに、その変化量に応じて
燃料噴射時間を延長又は短縮するようにしたものであ
る。この構成では、燃料噴射中でも、運転状態に応じた
要求噴射量を算出して、その要求噴射量の変化量に応じ
て燃料噴射時間を延長又は短縮するため、加速時のみな
らず、減速時までも、運転状態の変化に応じて燃料噴射
量を適正に補正することができる。これにより、過渡運
転時の空燃比を精度良く制御することができて、過渡運
転時のドライバビリティや排気エミッションを改善する
ことができる。
【0009】この場合、請求項2のように、燃料噴射終
了後において燃料の追加噴射が許容される期間に算出し
た要求噴射量が噴射済みの燃料量よりも増加したとき
に、その増加分の燃料を追加噴射するようにしても良
い。このようにすれば、吸入空気量が急激に増加する急
加速時でも、その急加速要求に応じた燃料量を追加噴射
により確保することができ、急加速性を向上することが
できる。
【0010】また、請求項3のように、噴射開始前の所
定時期に算出した要求噴射量に基づいて噴射開始タイミ
ングを燃料噴射が吸気行程中の所定時期までに終了する
ように設定し、この噴射開始タイミングの設定タイミン
グから該噴射開始タイミングまでの期間に要求噴射量が
算出された場合は、該噴射開始タイミング直前の要求噴
射量に基づいて燃料噴射を実行するようにすると良い。
このようにすれば、吸気行程中の所定時期までに燃料噴
射が終了するように噴射開始タイミングを設定すること
ができるので、吸気行程中に噴射燃料を残らず筒内に吸
入させることができ、筒内混合気の空燃比を精度良く制
御することができる。しかも、噴射開始タイミングの設
定タイミングから該噴射開始タイミングまでの期間に要
求噴射量が算出された場合は、該噴射開始タイミング直
前の要求噴射量に基づいて燃料噴射を実行するため、噴
射開始時の運転状態にほぼ見合った燃料量を噴射するこ
とができる。
【0011】また、請求項4のように、噴射開始タイミ
ングを燃料噴射が吸気行程中の所定時期までに終了する
ように設定したときに、該噴射開始タイミングが予め設
定された噴射開始ガード値よりも前になる場合は、該噴
射開始タイミングを該噴射開始ガード値に設定し直し、
該噴射開始タイミングを基準にして噴射終了タイミング
を前記吸気行程中の所定時期を越えて設定し直すように
しても良い。このようにすれば、吸気行程中に噴射燃料
を残らず筒内に吸入させることができ、筒内混合気の空
燃比を精度良く制御することができる。
【0012】また、請求項5のように、噴射開始タイミ
ングの設定タイミングから該噴射開始タイミングまでの
期間の内燃機関の回転変動に応じて該噴射開始タイミン
グを補正するようにしても良い。このようにすれば、内
燃機関の回転変動による噴射終了タイミングの変動を少
なくすることができ、吸気行程中に燃料噴射を終了する
ことができる。
【0013】更に、請求項6のように、全ての燃料噴射
(追加噴射を含む)を遅くとも吸気行程終了時までに終
了するように噴射終了タイミングをガード処理すると良
い。これにより、筒内に燃料を吸入できる期間中のみに
燃料噴射を実行することができ、無駄な燃料噴射の延長
を回避できる。
【0014】ところで、加減速度合いが大きいほど(運
転状態の変化が大きいほど)、要求噴射量の変化が大き
くなるため、要求噴射量の演算周期を短くすることが望
ましい。反対に、定速走行時(定常運転時)には、要求
噴射量の変化が少なく且つその変化が緩やかであるた
め、要求噴射量の演算周期が長くても、要求噴射量の精
度は確保できる。
【0015】この点を考慮して、請求項7のように、要
求噴射量を算出する周期を加減速度合い又は運転状態で
可変するようにしても良い。このようにすれば、要求噴
射量の変化度合いに応じて要求噴射量の演算周期を可変
することができ、要求噴射量の演算回数を必要最小限に
して演算負荷を軽減しながら、高精度の空燃比制御が可
能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】[実施形態(1)]以下、本発明
の実施形態(1)を図1乃至図8に基づいて説明する。
【0017】まず、図1に基づいてエンジン制御システ
ム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン
11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が
設けられ、このエアクリーナ13の下流側には、吸入空
気量を検出するエアフローメータ14が設けられてい
る。このエアフローメータ14の下流側には、スロット
ルバルブ15とスロットル開度を検出するスロットル開
度センサ16とが設けられている。
【0018】更に、スロットルバルブ15の下流側に
は、サージタンク17が設けられ、このサージタンク1
7に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設
けられている。また、サージタンク17には、エンジン
11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が
設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート
近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り
付けられている。
【0019】一方、エンジン11の排気管21の途中に
は、排ガス中の有害成分(CO,HC,NOx等)を低
減させる三元触媒等の触媒22が設置されている。この
触媒22の上流側には、排出ガスの空燃比を検出する空
燃比センサ23が設けられている。また、エンジン11
のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温
センサ24やクランク角センサ25が取り付けられてい
る。このクランク角センサ25は、所定クランク角毎
(例えば30℃A毎)にパルス信号を出力し、このパル
ス信号の発生周波数からエンジン回転速度を検出するよ
うにしている。
【0020】これら各種のセンサ出力は、エンジン制御
回路(以下「ECU」と表記する)26に入力される。
このECU26は、マイクロコンピュータを主体として
構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された
図2乃至図6の各ルーチンを実行することで、噴射周期
よりも短い周期(例えば60℃A間隔)で要求噴射時間
tau(要求噴射量)を算出し、噴射開始直前の要求噴
射時間tauに基づいて燃料噴射を実行し、その燃料噴
射中に算出した要求噴射時間tauが前回値から変化し
たときに、その変化量に応じて燃料噴射時間(噴射パル
ス幅)を延長又は短縮する。
【0021】本実施形態では、噴射開始タイミングと噴
射終了タイミングを次のようにして決定する(以下、4
気筒エンジンを例にして説明する)。図7に示すよう
に、吸気上死点(以下「吸気TDC」と表記する)の1
80℃A前(BTDC180℃A)に噴射開始ガード値
を設定し、吸気TDCの60℃A後(ATDC60℃
A)に第1の噴射終了ガード値を設定すると共に、吸気
TDCの180℃A後(ATDC180℃A)に第2の
噴射終了ガード値を設定する。
【0022】吸気TDCからATDC180℃Aまでの
期間は吸気行程に相当し、吸気バルブ27は、吸気TD
Cの直前に開弁し、ATDC180℃A(吸気BDC)
の直後に閉弁する。また、BTDC180℃A(圧縮B
DC)から吸気TDCまでの期間は排気行程に相当し、
排気バルブ28は、BTDC180℃Aの直前に開弁
し、吸気TDCの直後に閉弁する。本実施形態では、第
1の噴射終了ガード値は吸気行程の1/3が経過した時
点のクランク角に設定されている。
【0023】また、各気筒のBTDC180℃A毎に、
その時の要求噴射時間tauに応じて噴射開始タイミン
グを次のようにして決定する。まず、噴射終了時の最後
の噴射燃料が第1の噴射終了ガード値(ATDC60℃
A)までに筒内に吸入されるように噴射終了タイミング
を第1の噴射終了ガード値を基準にして決定する。つま
り、噴射終了時の最後の噴射燃料が筒内に吸入されるま
での時間(噴霧飛行時間)を考慮して、噴射終了タイミ
ングを噴射終了ガード値よりも噴霧飛行時間分だけ前の
タイミングに設定する。これにより、定常運転時(燃料
噴射時間の延長がない場合)は、噴射燃料が吸気行程の
1/3以内に筒内に吸入されるようになる。
【0024】噴射終了タイミングの設定後、噴射開始タ
イミングを噴射終了タイミングから要求噴射時間tau
分だけ前のタイミングに設定する。このようにして設定
した噴射開始タイミングが噴射開始ガード値(BTDC
180℃A)以後であれば、その噴射開始タイミングを
そのまま確定するが、噴射開始タイミングが噴射開始ガ
ード値よりも前になる場合は、該噴射開始タイミングを
該噴射開始ガード値に設定し直し、該噴射開始タイミン
グを基準にして噴射終了タイミングを設定し直す。この
場合は、噴射終了タイミングを噴射開始タイミング(噴
射開始ガード値)から要求噴射時間tau分だけ後のタ
イミングに再設定する。このようにして再設定した噴射
終了タイミングは、第1の噴射終了ガード値(ATDC
60℃A)を越えても良いが、第2の噴射終了ガード値
(ATDC180℃A)を越える場合は、噴射終了タイ
ミングを第2の噴射終了ガード値に設定し直す。これに
より、燃料噴射時間(噴射パルス幅)は、最大でも、噴
射開始ガード値(BTDC180℃A)から第2の噴射
終了ガード値(ATDC180℃A)までの時間とな
り、吸気行程終了時までに燃料噴射を完了する。
【0025】噴射開始タイミングの決定後も、60℃A
周期で要求噴射時間tauを算出し、噴射開始タイミン
グの設定タイミングから該噴射開始タイミングまでの期
間に要求噴射時間tauが算出された場合は、該噴射開
始タイミング直前の要求噴射時間tauに基づいて燃料
噴射を実行する。更に、燃料噴射中に60℃A周期で算
出した要求噴射時間tauが前回値から変化したとき
に、その変化量に応じて燃料噴射時間を延長又は短縮す
る。
【0026】そして、燃料噴射終了後において燃料の追
加噴射が許容される期間、つまり第2の噴射終了ガード
値(ATDC180℃A)よりも前の期間に算出した要
求噴射時間tauがそれ以前に実際に噴射した燃料噴射
時間よりも増加したときには、その増加分の燃料を追加
噴射する。但し、この追加の噴射時間は、最大でも、第
2の噴射終了ガード値までとする。これにより、吸気行
程終了時までに全ての燃料噴射を完了する。
【0027】以上説明した燃料噴射制御は、ECU26
によって図2乃至図6の各ルーチンに従って実行され
る。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【0028】図2の燃料噴射制御のメインルーチンは、
スタータ(図示せず)への通電開始後に所定周期(例え
ば4μs)で起動され、図3乃至図6の各サブルーチン
を次の手順で順次実行する。まず、ステップ100で、
要求噴射時間tau(要求噴射量)の算出タイミング
(60℃A周期)であるか否かを判定し、要求噴射時間
tauの算出タイミングであれば、ステップ200に進
み、後述する図3の要求噴射時間算出ルーチンを実行し
て、今回の要求噴射時間tauを算出する。
【0029】この後、ステップ300に進み、噴射開始
タイミングの算出タイミング(180℃A周期)である
か否かを判定し、噴射開始タイミングの算出タイミング
であれば、ステップ400に進み、後述する図4の噴射
開始タイミング算出ルーチンを実行して噴射開始タイミ
ングを算出する。この後、ステップ500に進み、後述
する図5の残り噴射時間カウンタ制御ルーチンを実行し
て、残り噴射時間(噴射終了までの時間)を算出する。
この後、ステップ600に進み、後述する図6の燃料噴
射弁駆動制御ルーチンを実行して燃料噴射弁20の駆動
(開弁期間)を制御する。
【0030】次に、図2のステップ200で60℃A周
期で実行される図3の要求噴射時間算出ルーチンの処理
内容を説明する。本ルーチンは、特許請求の範囲でいう
要求噴射量算出手段としての役割を果たす。本ルーチン
が起動されると、まずステップ201で、エンジン回転
速度NE、吸入空気量Q(又は吸気管圧力PM)等のエ
ンジン運転状態を読み込み、次のステップ202で、エ
ンジン回転速度NEと吸入空気量Q(又は吸気管圧力P
M)に応じてマップ又は数式により今回の基本噴射時間
tpを算出する。この後、ステップ203に進み、空燃
比補正係数、水温補正係数等の各種補正係数Kを算出
し、次のステップ204で、基本噴射時間tp、無効噴
射時間tp、補正係数Kを用いて要求噴射時間tauを
次式により算出する。tau=tp×K+tvここで、
無効噴射時間tpは、燃料噴射弁20の開閉動作の応答
遅れを考慮するための時間である。
【0031】次に、図2のステップ400で180℃A
周期(各気筒のBTDC180℃A)で実行される図4
の噴射開始タイミング算出ルーチンの処理内容を説明す
る。本ルーチンでは、まずステップ401で、今回の要
求噴射時間tauを読み込んだ後、ステップ402に進
み、噴射終了時の最後の噴射燃料が第1の噴射終了ガー
ド値(ATDC60℃A)までに筒内に吸入されるよう
に噴射終了タイミングを第1の噴射終了ガード値を基準
にして算出する。つまり、噴射終了時の最後の噴射燃料
が筒内に吸入されるまでの時間(噴霧飛行時間)を考慮
して、噴射終了タイミングを噴射終了ガード値よりも噴
霧飛行時間分だけ前のタイミングに設定する。
【0032】この噴射終了タイミングの算出後、ステッ
プ403に進み、噴射開始タイミングを噴射終了タイミ
ングを基準にして算出する。これにより、噴射開始タイ
ミングを噴射終了タイミングから要求噴射時間tau分
だけ前に設定する。この後、ステップ404に進み、噴
射開始タイミングが噴射開始ガード値(BTDC180
℃A)よりも前か否かを判定し、噴射開始タイミングが
噴射開始ガード値以後であれば、その噴射開始タイミン
グをそのまま確定して本ルーチンを終了する。
【0033】一方、噴射開始タイミングが噴射開始ガー
ド値よりも前であれば、ステップ405に進み、該噴射
開始タイミングを該噴射開始ガード値に相当するタイミ
ングに設定し直した後、ステップ406に進み、該噴射
開始タイミングを基準にして噴射終了タイミングを算出
し直す。つまり、噴射終了タイミングを噴射開始タイミ
ング(噴射開始ガード値)から要求噴射時間tau分だ
け後に設定する。そして、次のステップ407で、噴射
終了タイミングが第2の噴射終了ガード値(ATDC1
80℃A)よりも後か否かを判定し、噴射終了タイミン
グが第2の噴射終了ガード値以前であれば、その噴射終
了タイミングをそのまま確定して本ルーチンを終了す
る。
【0034】もし、噴射終了タイミングが第2の噴射終
了ガード値よりも後になれば、ステップ408に進み、
噴射終了タイミングを第2の噴射終了ガード値に相当す
るタイミングに設定し直す。これにより、燃料噴射の期
間は、最大でも、噴射開始ガード値から第2の噴射終了
ガード値までの範囲となり、吸気行程終了時までに燃料
噴射を完了する。
【0035】以上説明した図4の噴射開始タイミング算
出ルーチンで算出された噴射開始タイミングは、噴射開
始タイミングカウンタ(図8参照)にセットされ、所定
周期(例えば4μs周期)でデクリメントされ、該噴射
開始タイミングカウンタの値が0になった時点で、燃料
噴射が開始される。
【0036】次に、図2のステップ500で例えば4μ
s周期で実行される図5の残り噴射時間カウンタ制御ル
ーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、まずス
テップ501で、噴射開始タイミングになったか否か
(噴射開始タイミングカウンタの値が0になったか否
か)を判定し、噴射開始タイミングになった時点で、ス
テップ502に進み、残り噴射時間カウンタTinjに
噴射開始直前(最新)の要求噴射時間tauに相当する
値をセットして本ルーチンを終了する。この残り噴射時
間カウンタTinjのセットにより、後述する図6の燃
料噴射弁駆動制御ルーチンによって燃料噴射が開始され
る。
【0037】燃料噴射開始後に本ルーチンが起動された
ときには、ステップ501からステップ503に進み、
燃料噴射中か否か(燃料噴射終了前かか否か)を判定
し、燃料噴射中であれば、ステップ504に進み、要求
噴射時間tauの算出タイミング(60℃A周期)であ
るか否かを判定し、要求噴射時間tauの算出タイミン
グでなければ、ステップ507に進み、残り噴射時間カ
ウンタTinjをデクリメントして、残り噴射時間(噴
射終了までの時間)を計測する。
【0038】もし、要求噴射時間tauの算出タイミン
グであれば、ステップ504からステップ505に進
み、今回の要求噴射時間tau(i) から前回の要求噴射
時間tau(i-1) を差し引いて要求噴射時間変化量Δt
auを算出した後、ステップ506に進み、現在の残り
噴射時間カウンタTinjの値に要求噴射時間変化量Δ
tauを加算して、残り噴射時間カウンタTinjの値
を更新する。
【0039】この場合、今回の要求噴射時間tau(i)
が前回の要求噴射時間tau(i-1)よりも増加したとき
には、その増加量Δtau分だけ残り噴射時間カウンタ
Tinjの値が増加し、燃料噴射時間が延長される。反
対に、今回の要求噴射時間tau(i) が前回の要求噴射
時間tau(i-1) よりも減少したときには、その減少量
Δtau分だけ残り噴射時間カウンタTinjの値が減
少し、燃料噴射時間が短縮される。
【0040】残り噴射時間カウンタTinjの更新後、
ステップ507に進み、残り噴射時間カウンタTinj
をデクリメントして、残り噴射時間を計測する。この
後、ステップ508に進み、燃料噴射時間が第2の噴射
終了ガード値(ATDC180℃A)に達したか否かを
判定し、第2の噴射終了ガード値に達していれば、ステ
ップ509に進み、残り噴射時間カウンタTinjを0
にリセットして本ルーチンを終了する。これにより、燃
料噴射時間は、第2の噴射終了ガード値を越えないよう
に制限(ガード)される。
【0041】燃料噴射終了後に本ルーチンが起動された
ときには、ステップ503からステップ510に進み、
燃料噴射終了後において燃料の追加噴射が許容される期
間、つまり第2の噴射終了ガード値(ATDC180℃
A)よりも前であるか否かを判定し、第2の噴射終了ガ
ード値以後であれば、燃料噴射が禁止されているので本
ルーチンを終了する。
【0042】一方、第2の噴射終了ガード値よりも前で
あれば、ステップ511に進み、追加噴射の必要がある
か否かを判定する。この判定は、燃料の追加噴射が許容
される期間に算出した要求噴射時間tauがそれ以前に
実際に噴射した燃料噴射時間よりも増加したか否かで判
定し、増加していなければ、そのまま本ルーチンを終了
するが、もし、要求噴射時間tauがそれ以前に実際に
噴射した燃料噴射時間よりも増加していれば、ステップ
512に進み、その要求噴射時間tauの増加分を残り
噴射時間カウンタTinjにセットして本ルーチンを終
了する。これにより、後述する図6の燃料噴射弁駆動制
御ルーチンによって燃料の追加噴射が開始される。
【0043】尚、追加噴射中は、ステップ504以降の
処理を実行し、追加噴射中に算出した要求噴射時間ta
uが前回値から変化したときには、その変化量に応じて
追加噴射時間を延長又は短縮すると共に、残り噴射時間
カウンタTinjを4μs周期でデクリメントする。こ
の追加噴射は、残り噴射時間カウンタTinjが0にな
った時点、又は、第2の噴射終了ガード値(ATDC1
80℃A)に達した時点で終了する。
【0044】次に、図2のステップ600で例えば4μ
s周期で実行される図6の燃料噴射弁駆動制御ルーチン
の処理内容を説明する。本ルーチンでは、まずステップ
601で、残り噴射時間カウンタTinj>0であるか
否か(つまり噴射時間が残っているか否か)を判定し、
Tinj>0であれば、ステップ602に進み、燃料噴
射弁20を開弁状態に維持して燃料噴射を継続する。そ
して、残り噴射時間カウンタTinjが0になった時点
で、ステップ603に進み、燃料噴射弁20を閉弁して
燃料噴射を終了する。
【0045】尚、図4、図5及び図6の各ルーチンは、
特許請求の範囲でいう燃料噴射制御手段としての役割を
果たす。
【0046】以上説明した本実施形態(1)の燃料噴射
制御の挙動を図8のタイムチャートを用いて説明する。
エンジン運転中は、60℃A周期で要求噴射時間tau
を算出すると共に、180℃A周期(各気筒のBTDC
180℃A)で、その時の要求噴射時間tauに応じて
噴射開始タイミングを第1の噴射終了ガード値(ATD
C60℃A)までに燃料が筒内に吸入されるように決定
し、この噴射開始タイミングに相当する値を噴射開始タ
イミングカウンタにセットする。その後、この噴射開始
タイミングカウンタを4μs周期でデクリメントし、該
噴射開始タイミングカウンタの値が0になった時点で、
残り噴射時間カウンタTinjに噴射開始直前の要求噴
射時間tauに相当する値をセットして燃料噴射を開始
する。
【0047】この燃料噴射中は、残り噴射時間カウンタ
Tinjを4μs周期でデクリメントすると共に、60
℃A周期で要求噴射時間tauを算出し、算出した要求
噴射時間tauが前回値から変化したときに、その変化
量に応じて残り噴射時間カウンタTinjのカウント値
を増加又は減少させる。これにより、加速時には、その
加速状態に応じて燃料噴射時間が延長され、減速時に
は、その減速状態に応じて燃料噴射時間が短縮される。
【0048】その後、残り噴射時間カウンタTinjの
値が0になった時点で、燃料噴射を終了する。この後
も、60℃A周期で要求噴射時間tauを算出し、燃料
の追加噴射が許容される期間、つまり第2の噴射終了ガ
ード値(ATDC180℃A)よりも前の期間に算出し
た要求噴射時間tauがそれ以前に実際に噴射した燃料
噴射時間よりも増加したときには、その要求噴射時間t
auの増加分を残り噴射時間カウンタTinjにセット
して、燃料の追加噴射を実施する。この追加噴射は、残
り噴射時間カウンタTinjが0になった時点、又は、
第2の噴射終了ガード値(ATDC180℃A)に達し
た時点で終了する。
【0049】以上説明した本実施形態(1)では、燃料
噴射中でも、運転状態に応じて要求噴射時間tauを算
出して、その要求噴射時間tauの変化量に応じて燃料
噴射時間を延長又は短縮するため、加速時のみならず、
減速時までも、運転状態の変化に応じて燃料噴射量を適
正に補正することができる。これにより、過渡運転時の
空燃比を精度良く制御することができて、過渡運転時の
ドライバビリティや排気エミッションを改善することが
できる。
【0050】しかも、本実施形態(1)では、燃料噴射
終了後において燃料の追加噴射が許容される期間に算出
した要求噴射時間tauが、それ以前に実際に噴射した
燃料噴射時間よりも増加したときに、その増加分の燃料
を追加噴射するようにしたので、吸入空気量が急激に増
加する急加速時でも、その急加速要求に応じた燃料量を
追加噴射により確保することができ、急加速性を向上す
ることができる。
【0051】更に、本実施形態(1)では、各気筒のB
TDC180℃A毎に、その時の要求噴射時間tauに
応じて噴射開始タイミングを噴射燃料が第1の噴射終了
ガード値(吸気行程の1/3のクランク角:ATDC6
0℃A)までに筒内に吸入されるように設定したので、
吸気行程が終了するまでに筒内の燃料を十分に気化させ
ることができて、筒内の混合気の燃焼状態を安定化させ
ることができ、燃焼効率を高めることができる。しか
も、筒内の燃料が気化する際に、筒内の空気から気化熱
が奪われて筒内の空気温度が低下するため、充填効率も
高めることができる。
【0052】しかも、全ての燃料噴射(追加噴射を含
む)を遅くとも吸気行程終了時までに終了するように噴
射終了タイミングをガード処理するようにしたので、筒
内に燃料を吸入できる期間中のみに燃料噴射を実行する
ことができ、無駄な燃料噴射の延長を回避できる。
【0053】次に、図9に基づいて本発明の実施形態
(2)を説明する。噴射開始タイミングの算出タイミン
グ(BTDC180℃A)から第1の噴射終了ガード値
(ATDC60℃A)までの時間はエンジン回転速度に
よって変化し、また、噴射開始タイミングの算出タイミ
ングから噴射開始までの期間にもエンジン回転速度は刻
々と変化する。前記実施形態(1)では、このエンジン
回転変動の影響を無視しているため、エンジン回転変動
によって噴射開始タイミングがずれ、噴射終了タイミン
グと第1の噴射終了ガード値(ATDC60℃A)との
間隔が変化する。
【0054】そこで、図9に示す本発明の実施形態
(2)では、例えば30℃A周期で回転変動パラメータ
(30℃A回転するのに要する時間T30)を検出し、
この回転変動パラメータT30によって噴射開始タイミ
ングカウンタのカウント値を補正する。これにより、エ
ンジン回転変動に応じて噴射開始タイミングを補正する
ことができ、噴射終了タイミングと第1の噴射終了ガー
ド値(ATDC60℃A)との間隔をほぼ一定に保つこ
とができる。
【0055】尚、上記実施形態(1),(2)では、要
求噴射時間tauの演算周期を60℃Aとしたが、これ
よりも短い周期又は長い周期としても良い。
【0056】ところで、加減速度合いが大きいほど(エ
ンジン運転状態の変化が大きいほど)、要求噴射時間t
auの変化が大きくなるため、要求噴射時間tauの演
算周期を短くすることが望ましい。反対に、定速走行時
(定常運転時)には、要求噴射時間tauの変化が少な
く且つその変化が緩やかであるため、要求噴射時間ta
uの演算周期が長くても、要求噴射時間tauの精度は
確保できる。
【0057】この点を考慮して、図10に示す本発明の
実施形態(3)では、加減速度合いに応じて要求噴射時
間tauの演算周期をマップ又は数式等により可変す
る。加減速度合いの判定は、例えば、単位時間当たりの
エンジン回転速度変動量、単位時間当たりの吸気管圧力
変動量、単位時間当たりの車速変動量のいずれかを用い
て加減速度合いを判定すれば良い。
【0058】また、図11に示す本発明の実施形態
(4)では、エンジン運転状態を評価するパラメータと
してエンジン回転速度又は吸気管圧力を用い、エンジン
回転速度又は吸気管圧力に応じて要求噴射時間tauの
演算周期をマップ又は数式等により可変する。尚、吸気
管圧力に代えて、吸入空気量を用いても良い。
【0059】図10、図11のように、加減速度合い又
はエンジン運転状態に応じて要求噴射時間tauの演算
周期を可変すれば、要求噴射時間tauの変化度合いに
応じて要求噴射時間tauの演算周期を可変することが
でき、要求噴射時間tauの演算回数を必要最小限にし
て演算負荷を軽減しながら、高精度の空燃比制御が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)を示すエンジン制御シ
ステム全体の概略構成図
【図2】燃料噴射制御のメインルーチンの処理の流れを
示すフローチャート
【図3】要求噴射時間算出ルーチンの処理の流れを示す
フローチャート
【図4】噴射開始タイミング算出ルーチンの処理の流れ
を示すフローチャート
【図5】残り噴射時間カウンタ制御ルーチンの処理の流
れを示すフローチャート
【図6】燃料噴射弁駆動制御ルーチンの処理の流れを示
すフローチャート
【図7】実施形態(1)の噴射開始タイミングと噴射終
了タイミングの決定方法を説明するためのタイムチャー
【図8】燃料噴射制御の挙動の一例を示すタイムチャー
【図9】実施形態(2)の噴射開始タイミングの補正方
法を説明するタイムチャート
【図10】実施形態(3)の要求噴射時間tauの演算
周期を算出するマップの一例を示す図
【図11】実施形態(4)の要求噴射時間tauの演算
周期を算出するマップの一例を示す図
【符号の説明】
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…エ
アフローメータ、20…燃料噴射弁、21…排気管、2
2…触媒、23…空燃比センサ、26…ECU(燃料噴
射制御手段,要求噴射量算出手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G301 JA03 JA21 KA11 LB01 LC01 MA11 MA20 NA03 NB11 ND01 NE01 NE06 PA01Z PA07Z PA11Z PD01Z PE03Z PE08Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転状態に応じて要求噴射量を算出する
    要求噴射量算出手段と、前記要求噴射量に基づいて燃料
    噴射弁の駆動を制御して燃料噴射を実行する燃料噴射制
    御手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置におい
    て、 前記要求噴射量算出手段は、噴射周期よりも短い周期で
    要求噴射量を算出し、 前記燃料噴射制御手段は、燃料噴射を実行する際に噴射
    開始直前の要求噴射量に基づいて燃料噴射を実行し、そ
    の燃料噴射中に前記要求噴射量算出手段で算出した今回
    の要求噴射量が前回の要求噴射量から変化したときに、
    その変化量に応じて燃料噴射時間を延長又は短縮するこ
    とを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項2】 前記燃料噴射制御手段は、燃料噴射終了
    後において燃料の追加噴射が許容される期間に前記要求
    噴射量算出手段で算出した要求噴射量が噴射済みの燃料
    量よりも増加したときに、その増加分の燃料を追加噴射
    することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料
    噴射制御装置。
  3. 【請求項3】 前記燃料噴射制御手段は、噴射開始前の
    所定時期に算出した要求噴射量に基づいて噴射開始タイ
    ミングを燃料噴射が吸気行程中の所定時期までに終了す
    るように設定し、この噴射開始タイミングの設定タイミ
    ングから該噴射開始タイミングまでの期間に前記要求噴
    射量算出手段で要求噴射量が算出された場合は、該噴射
    開始タイミング直前の要求噴射量に基づいて燃料噴射を
    実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃
    機関の燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項4】 前記燃料噴射制御手段は、前記噴射開始
    タイミングを燃料噴射が吸気行程中の所定時期までに終
    了するように設定したときに、該噴射開始タイミングが
    予め設定された噴射開始ガード値よりも前になる場合
    は、該噴射開始タイミングを該噴射開始ガード値に設定
    し直し、該噴射開始タイミングを基準にして噴射終了タ
    イミングを前記吸気行程中の所定時期を越えて設定し直
    すことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料噴
    射制御装置。
  5. 【請求項5】 前記燃料噴射制御手段は、前記噴射開始
    タイミングの設定タイミングから該噴射開始タイミング
    までの期間の内燃機関の回転変動に応じて該噴射開始タ
    イミングを補正することを特徴とする請求項3又は4に
    記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  6. 【請求項6】 前記燃料噴射制御手段は、全ての燃料噴
    射を遅くとも吸気行程終了時までに終了するように噴射
    終了タイミングをガード処理することを特徴とする請求
    項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御
    装置。
  7. 【請求項7】 前記要求噴射量算出手段は、要求噴射量
    を算出する周期を加減速度合い又は運転状態で可変する
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内
    燃機関の燃料噴射制御装置。
JP2000166433A 2000-05-31 2000-05-31 内燃機関の燃料噴射制御装置 Pending JP2001342885A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000166433A JP2001342885A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 内燃機関の燃料噴射制御装置
US09/852,646 US6536414B2 (en) 2000-05-31 2001-05-11 Fuel injection control system for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000166433A JP2001342885A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 内燃機関の燃料噴射制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001342885A true JP2001342885A (ja) 2001-12-14

Family

ID=18669753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000166433A Pending JP2001342885A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 内燃機関の燃料噴射制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6536414B2 (ja)
JP (1) JP2001342885A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008299426A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Ricoh Co Ltd サーボ制御装置、方法及びプログラム、並びにインクジェット記録装置
DE102016204826A1 (de) 2015-03-30 2016-10-06 Suzuki Motor Corporation Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1352165B1 (de) * 2000-12-27 2005-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine
US7328686B2 (en) * 2003-09-23 2008-02-12 Ford Global Technologies Llc System and method to control cylinder activation and deactivation
JP4409311B2 (ja) * 2004-02-17 2010-02-03 本田技研工業株式会社 燃料噴射量制御装置
DE102004017052A1 (de) * 2004-04-07 2005-11-10 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP6921569B2 (ja) 2017-03-21 2021-08-18 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60116840A (ja) 1983-11-29 1985-06-24 Nippon Soken Inc 多気筒内燃機関の燃料噴射量および時期制御装置
JP2577210B2 (ja) 1986-06-30 1997-01-29 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
DE3623041A1 (de) 1986-07-09 1988-01-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur kraftstoffzuteilung
US6062201A (en) 1997-05-13 2000-05-16 Denso Corporation Fuel injection control for internal combustion engine
US5746183A (en) * 1997-07-02 1998-05-05 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling fuel delivery during transient engine conditions
US6067965A (en) * 1998-08-31 2000-05-30 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for determining a quantity of fuel to be injected into an internal combustion engine
US6257206B1 (en) * 2000-02-02 2001-07-10 Ford Global Technologies, Inc. System for controlling air-fuel ratio during intake control device transitions
JP4004747B2 (ja) * 2000-06-29 2007-11-07 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008299426A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Ricoh Co Ltd サーボ制御装置、方法及びプログラム、並びにインクジェット記録装置
JP4729002B2 (ja) * 2007-05-29 2011-07-20 株式会社リコー サーボ制御装置、方法及びプログラム、並びにインクジェット記録装置
DE102016204826A1 (de) 2015-03-30 2016-10-06 Suzuki Motor Corporation Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren
DE102016204826B4 (de) * 2015-03-30 2020-11-05 Suzuki Motor Corporation Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
US6536414B2 (en) 2003-03-25
US20010047795A1 (en) 2001-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7650225B2 (en) Engine controller
JPS59221435A (ja) 燃料噴射制御方法
JP4321307B2 (ja) エンジンのスロットル開口面積推定方法、この推定方法を用いたエンジンの加速検出方法及び加速検出装置並びにエンジンの燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置
JP3314294B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2001342885A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US6481405B2 (en) Fuel supply control system for internal combustion engine
JP3465626B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP4379670B2 (ja) 内燃機関の燃料性状判定装置
JPH0217704B2 (ja)
JP4743090B2 (ja) 多気筒エンジンの燃料噴射装置
JPH07310577A (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JP2579908B2 (ja) エンジンのスロツトル弁制御装置
JP3850632B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3519244B2 (ja) 多気筒内燃機関の燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置
JPH07310570A (ja) 内燃機関のリーンバーン制御装置
JP2005069045A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3829033B2 (ja) 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JP3017298B2 (ja) エンジンの燃料制御装置
JP3966177B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH10196441A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法
JPH01151748A (ja) 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JP2548612B2 (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JPS614842A (ja) 内燃エンジンの冷間時の燃料供給量フイ−ドバツク制御方法
JP2519446Y2 (ja) エンジンの燃料制御装置
JPH05202783A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置