JP2003193894A - Fuel injection timing control device for engine - Google Patents

Fuel injection timing control device for engine

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JP2003193894A
JP2003193894A JP2001395957A JP2001395957A JP2003193894A JP 2003193894 A JP2003193894 A JP 2003193894A JP 2001395957 A JP2001395957 A JP 2001395957A JP 2001395957 A JP2001395957 A JP 2001395957A JP 2003193894 A JP2003193894 A JP 2003193894A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
stroke
intake
engine
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Pending
Application number
JP2001395957A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tokushige
大志 徳重
Kunikimi Minamitani
邦公 南谷
Hiromi Yoshioka
浩見 吉岡
Kazuya Takagi
和哉 高木
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a fuel injection timing in the point of securing an atomizing time, improving exhaust emission and improving startability when injecting a fuel over a plurality of strokes with a cylinder injection engine having a greater pulse width and a shorter injection possible time. <P>SOLUTION: A cylinder injection type fuel injection valve 18 is provided near an intake valve 12 facing into a combustion chamber 6. When the fuel injection valve 18 injects a fuel at a timing of the lift amount of the intake valve 12 being a preset amount or more, the fuel collides with the intake valve 12 and splashes on a spark plug 16 to cause a misfire. An ECU 50 allows the fuel injection valve 18 to inject the fuel out of the timing of the lift amount of the intake valve 12 being the preset amount or more, or rather the fuel parted before and after the timing, during the intake stroke. In this case, the fuel is injected according to the priority of the first half of the intake stroke, the second half of the intake stroke, a compression stroke and an exhaust stroke. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの燃料噴
射タイミング制御装置に関する。詳しくは、燃焼室内に
直接燃料を噴射するようにした筒内噴射式エンジンにお
いて、霧化時間の確保、排気エミッションの向上、始動
性の向上等の観点から、燃料噴射タイミングを改良する
技術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine fuel injection timing control device. Specifically, in a cylinder injection type engine that directly injects fuel into the combustion chamber, in the technical field of improving fuel injection timing from the viewpoint of ensuring atomization time, improving exhaust emission, improving startability, etc. Belong to

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、空気と燃料との混合気を燃焼さ
せて出力を得る内燃機関(レシプロガソリンエンジン
等)では、エンジンの運転状態に基いて燃料噴射量が設
定される。例えば、始動時には、エンジンの冷却水温等
に依存して燃料噴射量が設定され、始動後は、回転速度
や負荷状態(例えば吸入空気量)等に依存して燃料噴射
量が設定される。そして、その設定された噴射量が全量
噴射されるように、燃料噴射弁に対する駆動パルス信号
のパルス幅(開弁時間)が決定される。その場合、パル
ス幅は、燃料ポンプを含む燃料供給系から燃料噴射弁に
供給される燃料の圧力に応じて変化する。明らかに、燃
料噴射弁に対する燃圧が高いほどパルス幅は短くて済
む。
2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine (such as a reciprocating gasoline engine) that obtains an output by burning a mixture of air and fuel, the fuel injection amount is set based on the operating state of the engine. For example, at the time of starting, the fuel injection amount is set depending on the cooling water temperature of the engine, and after the starting, the fuel injection amount is set depending on the rotation speed, the load state (for example, the intake air amount), and the like. Then, the pulse width (valve opening time) of the drive pulse signal for the fuel injection valve is determined so that the set injection amount is fully injected. In that case, the pulse width changes according to the pressure of the fuel supplied from the fuel supply system including the fuel pump to the fuel injection valve. Obviously, the higher the fuel pressure to the fuel injection valve, the shorter the pulse width will be.

【0003】燃料噴射弁を燃焼室に配置し、この燃料噴
射弁から燃料を直接燃焼室内に噴射するようにした筒内
噴射式(直噴)エンジンの場合、エンジンの運転状態
(例えば回転速度や燃焼室の温度状態等)に基いて目標
燃圧が設定され、燃料噴射弁に対する実燃圧がその目標
燃圧に収束するように燃料ポンプの吐出量がフィードバ
ック制御される。これにより、燃料噴射弁に所定パルス
幅の駆動パルス信号を出力したときに、所定量の燃料が
燃焼室内に噴射され、エンジンの運転状態に合致した最
適空燃比・最適燃焼状態が実現する。
In the case of an in-cylinder injection type (direct injection) engine in which a fuel injection valve is arranged in a combustion chamber and fuel is directly injected from the fuel injection valve, the operating state of the engine (for example, rotation speed or The target fuel pressure is set on the basis of the temperature state of the combustion chamber, etc., and the discharge amount of the fuel pump is feedback-controlled so that the actual fuel pressure for the fuel injection valve converges to the target fuel pressure. As a result, when a drive pulse signal having a predetermined pulse width is output to the fuel injection valve, a predetermined amount of fuel is injected into the combustion chamber, and the optimum air-fuel ratio / optimal combustion state that matches the operating state of the engine is realized.

【0004】4サイクルエンジンの場合、一般に、燃料
は吸気行程で噴射される。噴射された燃料は吸気と十分
に混合され、燃焼室内に着火性・燃焼性に富む均質混合
気が充満する。ただし、例外的に、筒内噴射式エンジン
において、燃料を圧縮行程で噴射し、局所的にリッチな
混合気を点火プラグの電極周りに偏在化・成層化させて
リーンバーン運転することがある。
In a four-cycle engine, fuel is generally injected in the intake stroke. The injected fuel is sufficiently mixed with intake air, and the combustion chamber is filled with a homogeneous mixture rich in ignitability and combustibility. However, in exceptional cases, in a cylinder injection type engine, fuel may be injected in a compression stroke, and a locally rich mixture may be unevenly distributed / stratified around electrodes of a spark plug to perform lean burn operation.

【0005】前述したように、燃料噴射量はエンジンの
運転状態の様々な要因によって増減する。例えば始動時
は水温が低いほど増量される。また始動時に燃料供給系
(例えば燃料ポンプ)が異常を起こし、燃料噴射弁に供
給する燃料の圧力が所定値まで達しなくなったようなと
きは、始動性を確保するために燃料噴射量を増量補正す
ることが行われる。一方、始動後は加速時(高負荷時)
等に目標空燃比が小さくなるほど増量される。このよう
に燃料噴射量が増量されるほど一般にパルス幅が長くな
る(燃圧が同じとして)。さらに、燃圧が低くなるほど
やはりパルス幅が長くなる(燃料噴射量が同じとし
て)。そして、このようにパルス幅が長くなると、エン
ジンの運転状態に基いて設定した(あるいは増量補正し
た)燃料噴射量を吸気行程だけで全量噴ききることが困
難となり、他の行程にも分割して噴射しなければならな
くなる。
As described above, the fuel injection amount increases or decreases depending on various factors of the operating condition of the engine. For example, at the time of starting, the amount is increased as the water temperature is lower. In addition, when the fuel supply system (for example, the fuel pump) malfunctions at startup and the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve does not reach the specified value, the fuel injection amount is increased and corrected to ensure startability. Is done. On the other hand, after starting, when accelerating (at high load)
As the target air-fuel ratio decreases, the amount is increased. In this way, the pulse width generally becomes longer as the fuel injection amount is increased (assuming the fuel pressure is the same). Furthermore, the lower the fuel pressure, the longer the pulse width (assuming the same fuel injection amount). When the pulse width becomes long in this way, it becomes difficult to completely inject the fuel injection amount set based on the operating state of the engine (or increased correction) only in the intake stroke, and it is divided into other strokes. You have to jet.

【0006】また、エンジン回転が上がるほど吸気行程
の時間が短くなり、それに伴い噴射可能な時間も短くな
る。このように噴射可能時間が短くなってもまた、エン
ジンの運転状態に基いて設定した燃料噴射量を吸気行程
だけで全量噴ききることが困難となり、他の行程にも分
割して噴射せざるを得なくなる。
Further, as the engine speed increases, the time of the intake stroke becomes shorter and the time during which injection is possible becomes shorter accordingly. Even if the available injection time is shortened in this way, it becomes difficult to completely inject the fuel injection amount set based on the operating state of the engine only in the intake stroke, and the fuel must be divided into other strokes for injection. I won't get it.

【0007】さらに、特開平8−4578号公報には、
筒内噴射式エンジンにおいて、吸気行程で、吸気弁の近
傍に配置した燃料噴射弁から、吸気弁のリフト量が所定
量以上となる時期に燃料を噴射すると、その噴射した燃
料がリフトした吸気弁の裏面に衝突して点火プラグに跳
ね返り、いわゆるプラグかぶりが起きて、失火やくすぶ
り等が生じ、燃焼が不安定化するから、そのような不具
合を防ぐために、吸気行程では、吸気弁のリフト量が所
定量以上となる時期を外して、その時期の前後に燃料を
分割して噴射することが開示されている。この場合もま
た噴射可能時間が短くなり、やはり所定の燃料噴射量を
吸気行程だけで全量噴ききることが困難となって他の行
程に分割して噴射するようなことが起こり得る。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-4578,
In a cylinder injection engine, when fuel is injected from the fuel injection valve located near the intake valve in the intake stroke at a time when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more, the injected fuel lifts the intake valve. In the intake stroke, in order to prevent such problems, the lift amount of the intake valve must be increased in order to prevent such troubles by colliding with the back surface of the engine and bouncing back to the ignition plug, causing so-called plug fogging and causing misfire and smoldering. It is disclosed that the fuel is divided and injected before and after the time when the amount becomes equal to or more than a predetermined amount. In this case as well, the injectable time becomes short, and it is difficult to completely inject the predetermined fuel injection amount only in the intake stroke, so that the fuel may be divided into other strokes and injected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、エンジン
の運転状態に基いて設定した燃料噴射量を全量噴ききる
ために、燃料を吸気行程以外の圧縮行程や排気行程でも
噴射するようなことが起こり得るが、その場合にいずれ
の行程における燃料噴射を優先させるかについての技術
の提案は見当たらない。その際、例えば、混合気の爆発
燃焼エネルギを効率よく得るためには、噴射した燃料を
点火タイミングまでに十分気化霧化させることが基本的
に重要であることや、気化霧化が不足すると混合気の着
火性・燃焼性が不足して未燃成分(HC)が増え、排気
エミッションが低下すること等をまず考慮しなければな
らない。
As described above, in order to completely inject the fuel injection amount set based on the operating state of the engine, the fuel may be injected in the compression stroke and the exhaust stroke other than the intake stroke. Although it is possible, there is no technical suggestion as to which stroke the fuel injection should be prioritized in that case. At that time, for example, in order to efficiently obtain the explosive combustion energy of the air-fuel mixture, it is basically important to sufficiently vaporize and atomize the injected fuel by the ignition timing. First of all, it is necessary to take into account the fact that unburned components (HC) increase due to lack of air ignitability and combustibility, and exhaust emission decreases.

【0009】また、筒内噴射式エンジンの場合は、ポー
ト噴射式エンジンに比べて、排気行程で噴射した燃料が
そのまま排気中に持ち去られ流出する割合が高く、排気
エミッションの低下の原因になることもよく勘案しなけ
ればならない。加えて、始動時においては、エンジンを
円滑に始動させることが最重要課題となる。さらに、吸
気行程を含めて2行程では足りず、吸気行程を含めて3
行程に亘って燃料を噴射する場合も有り得るものとして
順位付けをする必要がある。
Further, in the case of an in-cylinder injection type engine, the fuel injected in the exhaust stroke has a higher rate of being carried away into the exhaust gas and flowing out as compared with the port injection type engine, which causes a reduction in exhaust emission. Must also be carefully considered. In addition, smooth starting of the engine is the most important issue at the time of starting. Furthermore, 2 strokes including the intake stroke are not enough, 3 strokes including the intake stroke
It is necessary to prioritize the possibility that fuel may be injected throughout the stroke.

【0010】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たもので、筒内噴射式エンジンにおいて、燃料を複数の
行程に亘って噴射する場合に、霧化時間の確保、排気エ
ミッションの向上、始動性の向上等の観点から改良され
た燃料噴射タイミングを提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a cylinder injection type engine, when fuel is injected over a plurality of strokes, the atomization time is secured and the exhaust emission is improved. An object of the present invention is to provide an improved fuel injection timing from the viewpoint of improving startability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に記
載の発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁
を備え、エンジンの運転状態に基いて燃料噴射量を設定
する噴射量設定手段と、該設定手段で設定された燃料噴
射量が全量噴射されるように燃料噴射タイミングを設定
する噴射タイミング設定手段と、該設定手段で設定され
た燃料噴射タイミングで燃料を噴射するように上記燃料
噴射弁を制御する燃料噴射制御手段とを有するエンジン
の燃料噴射タイミング制御装置であって、上記噴射タイ
ミング設定手段が、吸気行程、圧縮行程、排気行程の優
先順位に従って燃料噴射タイミングを設定するように構
成されていることを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 is provided with a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, and an injection amount setting for setting a fuel injection amount based on an operating state of an engine. Means, an injection timing setting means for setting the fuel injection timing so that the entire amount of fuel injection set by the setting means is injected, and the above-mentioned means for injecting fuel at the fuel injection timing set by the setting means. A fuel injection timing control device for an engine, comprising: a fuel injection control means for controlling a fuel injection valve, wherein the injection timing setting means sets the fuel injection timing in accordance with the priority order of an intake stroke, a compression stroke, and an exhaust stroke. It is characterized in that it is configured.

【0012】この発明によれば、エンジンの運転状態に
基いて設定された燃料噴射量が全量噴射されるように、
燃料が複数の行程に亘って噴射される場合に、吸気行
程、圧縮行程、排気行程の優先順位に従って燃料が噴射
される。まず、燃料の噴射から点火までの時間が圧縮行
程に比べて長い吸気行程を最優先させたから、燃料の霧
化時間が確保され、着火性・燃焼性に富む混合気が得ら
れ、高出力が効率よく得られ、未燃成分が低減され、排
気エミッションの向上が図られる。
According to the present invention, the fuel injection amount set on the basis of the operating condition of the engine is fully injected.
When the fuel is injected over a plurality of strokes, the fuel is injected according to the priority order of the intake stroke, the compression stroke, and the exhaust stroke. First, because the intake stroke, which has a longer time from fuel injection to ignition than the compression stroke, is given the highest priority, the atomization time of fuel is secured, a mixture rich in ignitability and combustibility is obtained, and high output is obtained. Efficiently obtained, unburned components are reduced, and exhaust emission is improved.

【0013】これに対し、圧縮行程を最優先させたので
は、点火までの時間が短く、霧化時間が不足して、出力
不足や失火あるいは未燃成分の増大による排気エミッシ
ョンの低下等の不具合が生じ易くなる。
On the other hand, if the compression stroke is given the highest priority, the time until ignition is short and the atomization time is short, resulting in problems such as insufficient output, misfire, and a decrease in exhaust emission due to an increase in unburned components. Is likely to occur.

【0014】さらに、排気行程の優先順位を最も低くし
たから、通常2行程(吸気と圧縮)で燃料を噴く場合
は、排気行程で燃料が噴射されることがなく、3行程
(吸気と圧縮と排気)に亘って燃料を噴射する場合に限
り、最後まで残った最小限の量の燃料が排気行程で噴射
されることになる。これにより、排気エミッションの低
下がより一層抑制される。
Further, since the priority of the exhaust stroke is set to be the lowest, when the fuel is normally injected in the two strokes (intake and compression), the fuel is not injected in the exhaust stroke and the three strokes (intake and compression. Only when the fuel is injected over the exhaust gas, the minimum amount of fuel remaining until the end is injected in the exhaust stroke. As a result, the reduction of exhaust emission is further suppressed.

【0015】次に、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、燃料噴射弁は、吸気弁のリフト
量が所定量以上となる時期に燃料を噴射すると燃料が吸
気弁に衝突する位置に配置されていると共に、噴射タイ
ミング設定手段は、吸気行程中は吸気弁のリフト量が所
定量以上となる時期を外して該時期の前後に燃料を分割
して噴射し、吸気行程前半、吸気行程後半、圧縮行程、
排気行程の優先順位に従って燃料噴射タイミングを設定
するように構成されていることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1
In the invention described in (1), the fuel injection valve is arranged at a position where the fuel collides with the intake valve when the fuel is injected at a time when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more, and the injection timing setting means is During the stroke, the fuel is divided and injected before and after the timing when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more, and the first half of the intake stroke, the second half of the intake stroke, the compression stroke,
The fuel injection timing is set according to the priority of the exhaust stroke.

【0016】この発明は、前述の筒内噴射式エンジンに
特有のプラグかぶりの問題(特開平8−4578号公報
に記載の問題)に対処するため、吸気弁のリフト量が所
定量以上となる時期を避けて該時期の前後に燃料を分割
噴射するようにした場合における各行程間の優先順位を
示すものである。それによれば、吸気行程前半と吸気行
程後半とを比較して、点火までの時間がより長い吸気行
程前半を吸気行程後半よりも優先させている。よって、
優先順位を、吸気行程、圧縮行程、排気行程としたこと
により奏される、燃料の霧化時間の確保、及び排気エミ
ッション低下の抑制、という効果が損なわれることがな
い。
The present invention addresses the problem of plug fogging peculiar to the above-mentioned cylinder injection type engine (the problem described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-4578), so that the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more. It shows the priority order between the strokes when the fuel is split and injected before and after the timing. According to this, by comparing the first half of the intake stroke and the second half of the intake stroke, the first half of the intake stroke, which has a longer time until ignition, is prioritized over the latter half of the intake stroke. Therefore,
The effects of ensuring the atomization time of fuel and suppressing the reduction of exhaust emission, which are exhibited by setting the priority to the intake stroke, the compression stroke, and the exhaust stroke, are not impaired.

【0017】次に、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の発明において、燃料噴射弁に燃料を供給
する燃料供給手段と、該供給手段が燃料噴射弁に供給す
る燃料の圧力が所定値に達しない異常を検出する異常検
出手段と、該検出手段で上記異常が検出されたときは噴
射量設定手段で設定された燃料噴射量を増量補正する補
正手段とを備え、噴射タイミング設定手段は、エンジン
の始動時に上記異常が検出されたときは、排気行程、吸
気行程、圧縮行程の優先順位に従って燃料噴射タイミン
グを設定するように構成されていることを特徴とする。
Next, the invention described in claim 3 is the same as claim 1
Or the fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection valve, the abnormality detection means for detecting an abnormality in which the pressure of the fuel supplied by the supply means to the fuel injection valve does not reach a predetermined value, and When the abnormality is detected by the detection means, a correction means for increasing and correcting the fuel injection amount set by the injection amount setting means is provided, and the injection timing setting means, when the abnormality is detected when the engine is started, The fuel injection timing is set according to the priority order of the exhaust stroke, the intake stroke, and the compression stroke.

【0018】この発明は、エンジン始動時に燃料供給手
段の異常が検出されて燃料噴射量が増量補正された場合
における各行程間の優先順位を示すものである。それに
よれば、排気行程、吸気行程、圧縮行程の優先順位に従
って燃料が噴射される。まず、燃料供給手段に異常が発
生して燃圧が上がらない状態では、燃料噴霧の微粒化度
合が低下し、気化霧化が促進されず、燃焼安定性が低下
している。よって、点火までの時間が短く、霧化時間が
不足する圧縮行程での燃料噴射を優先すると、ますます
混合気の着火性・燃焼性が低下してエンジンの始動がう
まくいかなくなる。
The present invention shows the priority order among the strokes when the abnormality of the fuel supply means is detected at the time of starting the engine and the fuel injection amount is increased and corrected. According to this, fuel is injected according to the priority order of the exhaust stroke, the intake stroke, and the compression stroke. First, in the state where the fuel supply means is abnormal and the fuel pressure does not rise, the degree of atomization of the fuel spray is reduced, vaporization and atomization is not promoted, and the combustion stability is reduced. Therefore, if priority is given to fuel injection in the compression stroke in which the time until ignition is short and the atomization time is short, the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture are further deteriorated, and the engine start becomes unsuccessful.

【0019】これに対し、排気行程は、他の吸気行程や
圧縮行程と比べると、点火までの時間が最も長く、霧化
時間が十分長くとれる。また、吸気行程や圧縮行程は点
火の前なのに対し、排気行程は点火の後なので、この排
気行程で燃料を噴射するときには、すでに燃焼が起こっ
ており、温度が上昇している。よって、燃料噴霧の微粒
化度合が低下していても、気化霧化が高温によって促進
され、燃焼安定性が改善される。
On the other hand, in the exhaust stroke, compared with other intake strokes and compression strokes, the time until ignition is the longest and the atomization time is sufficiently long. Further, since the intake stroke and the compression stroke are before ignition, while the exhaust stroke is after ignition, when fuel is injected in this exhaust stroke, combustion has already occurred and the temperature is rising. Therefore, even if the atomization degree of the fuel spray is reduced, the vaporization and atomization is accelerated by the high temperature, and the combustion stability is improved.

【0020】およそ以上のような理由により、排気行程
での燃料噴射を最優先させ、圧縮行程の優先順位を一番
低くした。これにより、燃圧が上がらない状況下でもエ
ンジンの始動性が確保される。なお、この結果、排気行
程では必ず燃料噴射が行われることになるが、排気行程
での燃料の流出分は増量補正していることにより補われ
る。
For the above reasons, the fuel injection in the exhaust stroke is given the highest priority, and the compression stroke is given the lowest priority. As a result, the startability of the engine is ensured even in the situation where the fuel pressure does not rise. As a result, the fuel injection is always performed in the exhaust stroke, but the amount of fuel outflow in the exhaust stroke is compensated by the increase correction.

【0021】次に、請求項4に記載の発明は、請求項3
に記載の発明において、燃料噴射弁は、吸気弁のリフト
量が所定量以上となる時期に燃料を噴射すると燃料が吸
気弁に衝突する位置に配置されていると共に、噴射タイ
ミング設定手段は、吸気行程中は吸気弁のリフト量が所
定量以上となる時期を外して該時期の前後に燃料を分割
して噴射し、エンジンの始動時に異常検出手段で異常が
検出されたときは、排気行程、吸気行程前半、吸気行程
後半、圧縮行程の優先順位に従って燃料噴射タイミング
を設定するように構成されていることを特徴とする。
Next, the invention of claim 4 is the same as that of claim 3
In the invention described in (1), the fuel injection valve is arranged at a position where the fuel collides with the intake valve when the fuel is injected at a time when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more, and the injection timing setting means is During the stroke, the time when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more is removed and the fuel is divided and injected before and after the time, and when an abnormality is detected by the abnormality detecting means at the time of starting the engine, the exhaust stroke, It is characterized in that the fuel injection timing is set according to the priorities of the first half of the intake stroke, the second half of the intake stroke, and the compression stroke.

【0022】この発明によれば、請求項2に記載の発明
と同様、吸気弁のリフト量が所定量以上となる時期の前
後に燃料を分割噴射するようにした場合における始動時
且つ異常時の各行程間の優先順位を示すものである。そ
れによれば、吸気行程前半と吸気行程後半とを比較し
て、点火までの時間がより長い吸気行程前半を吸気行程
後半よりも優先させている。よって、請求項2に記載の
発明と同様、吸気行程の優先順位を圧縮行程の優先順位
より先としたことにより奏される、燃料の霧化時間の確
保、及び排気エミッションの向上、という効果が損なわ
れることがない。以下、発明の実施の形態を通して本発
明をさらに詳しく説明する。
According to the present invention, similarly to the second aspect of the invention, when the fuel is split and injected before and after the time when the lift amount of the intake valve becomes equal to or more than the predetermined amount, the engine is started and abnormal. This shows the priority order between the processes. According to this, by comparing the first half of the intake stroke and the second half of the intake stroke, the first half of the intake stroke, which has a longer time until ignition, is prioritized over the latter half of the intake stroke. Therefore, similar to the invention described in claim 2, the effect of ensuring the atomization time of fuel and improving exhaust emission, which is achieved by setting the priority of the intake stroke prior to the priority of the compression stroke, is obtained. It is not damaged. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments of the invention.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
筒内噴射式4サイクルエンジン1の全体構成を示す。こ
のエンジン1は複数の気筒2…2(1つのみ図示)が直
列に配置されたシリンダブロック3と該シリンダブロッ
ク3に載置されたシリンダヘッド4とを有する。各気筒
2内にピストン5が上下に往復動自在に嵌挿されて燃焼
室6を画成している。シリンダブロック3にクランク軸
7が回転自在に支持され、該クランク軸7にピストン5
がコネクティングロッド8で連結されている。クランク
軸7の一端側にクランク角を検出する電磁ピックアップ
式のクランク角センサ9が配設されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the overall structure of a cylinder injection type four-cycle engine 1 according to an embodiment of the present invention. The engine 1 has a cylinder block 3 in which a plurality of cylinders 2 ... 2 (only one is shown) are arranged in series, and a cylinder head 4 mounted on the cylinder block 3. A piston 5 is vertically reciprocally fitted in each cylinder 2 to define a combustion chamber 6. A crankshaft 7 is rotatably supported by the cylinder block 3, and a piston 5 is attached to the crankshaft 7.
Are connected by a connecting rod 8. An electromagnetic pickup type crank angle sensor 9 for detecting a crank angle is provided on one end side of the crank shaft 7.

【0024】燃焼室6の天井部に2つの吸気ポート1
0,10と2つの排気ポート11,11(それぞれ1つ
のみ図示)とが開口している。各開口に吸気弁12又は
排気弁13が備えられている。吸気ポート10,10は
燃焼室6から斜め上方に直線的に延び、エンジン1の側
面(図1の右側面)にそれぞれ独立して開口している。
排気ポート11,11は燃焼室6からすぐに水平に延
び、途中で1つに合流してエンジン1の他の側面(図1
の左側面)に開口している。燃焼室6の頂上部に上記4
つの吸排気弁12,12,13,13に囲まれて点火プ
ラグ16が配設されている。点火プラグ16の基端部は
点火回路17に接続され、該点火回路17から各気筒2
毎に所定の点火タイミングで各点火プラグ16が通電さ
れる。
Two intake ports 1 are provided on the ceiling of the combustion chamber 6.
0 and 10 and two exhaust ports 11 and 11 (only one is shown for each) are open. An intake valve 12 or an exhaust valve 13 is provided at each opening. The intake ports 10 and 10 linearly extend obliquely upward from the combustion chamber 6 and open independently on the side surface of the engine 1 (right side surface in FIG. 1).
The exhaust ports 11 and 11 extend horizontally immediately from the combustion chamber 6 and merge into one on the way to the other side surface of the engine 1 (see FIG. 1).
(Left side of the). At the top of the combustion chamber 6 above 4
An ignition plug 16 is disposed surrounded by the two intake / exhaust valves 12, 12, 13, 13. The base end of the spark plug 16 is connected to the ignition circuit 17, and the ignition circuit 17 is connected to each cylinder 2
Each spark plug 16 is energized at a predetermined ignition timing.

【0025】燃焼室6の天井部において吸気ポート1
0,10に挟まれるようにインジェクタ(燃料噴射弁)
18が燃焼室6を臨んで配置されている。このインジェ
クタ18は吸気ポート10,10のやや下方の位置から
燃料を燃焼室6内に直接噴射する。各インジェクタ18
…18の基端部は全気筒2…2に共通の燃料分配管19
に接続されている。燃料分配管19は燃料供給系20か
ら供給される高圧の燃料を各気筒2…2に分配する。
Intake port 1 at the ceiling of combustion chamber 6
Injector (fuel injection valve) so that it is sandwiched between 0 and 10
18 is arranged so as to face the combustion chamber 6. The injector 18 directly injects fuel into the combustion chamber 6 from a position slightly below the intake ports 10, 10. Each injector 18
The base end of 18 is a fuel distribution pipe 19 common to all cylinders 2
It is connected to the. The fuel distribution pipe 19 distributes the high-pressure fuel supplied from the fuel supply system 20 to the cylinders 2 ...

【0026】高圧燃料供給系20は例えば図2(a)に
示すように構成される。燃料分配管19と燃料タンク2
1とを連通する燃料通路22の上流側から下流側に順に
低圧燃料ポンプ23と低圧レギュレータ24と燃料フィ
ルタ25と高圧燃料ポンプ26と高圧レギュレータ27
とが配設されている。低圧燃料ポンプ23により燃料タ
ンク21から吸い上げられた燃料が低圧レギュレータ2
4で調圧され、フィルタ25で濾過され、高圧燃料ポン
プ26に圧送される。高圧燃料ポンプ26及び高圧レギ
ュレータ27はリターン通路29で燃料タンク21と接
続している。リターン通路29には燃料タンク21に戻
す燃料の圧力を整えるための低圧レギュレータ28が備
えられている。高圧燃料ポンプ26によって昇圧した燃
料の一部が高圧レギュレータ27によって流量調節され
ながらリターン通路29を通って燃料タンク21に戻さ
れる。
The high pressure fuel supply system 20 is constructed, for example, as shown in FIG. Fuel distribution pipe 19 and fuel tank 2
1, the low-pressure fuel pump 23, the low-pressure regulator 24, the fuel filter 25, the high-pressure fuel pump 26, and the high-pressure regulator 27 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side of the fuel passage 22 communicating with 1.
And are provided. The fuel sucked up from the fuel tank 21 by the low-pressure fuel pump 23 is the low-pressure regulator 2
The pressure is adjusted at 4, filtered by the filter 25, and sent under pressure to the high-pressure fuel pump 26. The high pressure fuel pump 26 and the high pressure regulator 27 are connected to the fuel tank 21 through a return passage 29. The return passage 29 is provided with a low pressure regulator 28 for adjusting the pressure of the fuel returned to the fuel tank 21. A part of the fuel boosted by the high-pressure fuel pump 26 is returned to the fuel tank 21 through the return passage 29 while the flow rate is adjusted by the high-pressure regulator 27.

【0027】高圧レギュレータ27は電磁弁を用いて構
成されている。すなわち、電磁弁に対する通電時間や通
電時期を制御することにより高圧レギュレータ27を制
御し、その結果、燃料分配管19へ供給する燃料の圧力
状態を適正値(例えば3〜13MPa、成層燃焼運転時
は4〜7MPa)に調節する。この図2(a)の燃料供
給系20では、高圧レギュレータ27がインジェクタ1
8による燃料の噴射圧力を調節することになる。燃料分
配管19に燃料供給系20からインジェクタ18に供給
される燃圧を検出する燃圧センサ53が設けられてい
る。
The high pressure regulator 27 is constructed by using a solenoid valve. That is, the high-pressure regulator 27 is controlled by controlling the energization time and the energization timing for the solenoid valve, and as a result, the pressure state of the fuel supplied to the fuel distribution pipe 19 is set to an appropriate value (for example, 3 to 13 MPa, during stratified charge combustion operation). 4-7 MPa). In the fuel supply system 20 shown in FIG. 2A, the high pressure regulator 27 has the injector 1
The fuel injection pressure by 8 will be adjusted. A fuel pressure sensor 53 that detects the fuel pressure supplied from the fuel supply system 20 to the injector 18 is provided in the fuel distribution pipe 19.

【0028】これに代えて図2(b)に示すような構成
の高圧燃料供給系20′を採用してもよい。この燃料供
給系20′では、高圧燃料ポンプとして燃料の吐出量を
広い範囲に亘って変更可能な電動式の高圧ポンプ26′
を用いている。この電動式ポンプ26′を制御すること
により該ポンプ26′から燃料分配管19への燃料の吐
出量を調整することができ、これにより、燃料分配管1
9へ供給する燃料の圧力状態を制御することが可能とな
る。この場合、電動式高圧ポンプ26′がインジェクタ
18による燃料の噴射圧力を調節することになる。この
図2(b)の燃料供給系20では、高圧レギュレータ2
7やリターン通路29が省略できる。
Instead of this, a high-pressure fuel supply system 20 'having a structure as shown in FIG. 2 (b) may be adopted. In this fuel supply system 20 ', an electrically driven high pressure pump 26' capable of changing the discharge amount of fuel as a high pressure fuel pump over a wide range.
Is used. By controlling the electric pump 26 ', the discharge amount of fuel from the pump 26' to the fuel distribution pipe 19 can be adjusted, whereby the fuel distribution pipe 1
It is possible to control the pressure state of the fuel supplied to 9. In this case, the electric high pressure pump 26 ′ adjusts the fuel injection pressure of the injector 18. In the fuel supply system 20 of FIG. 2B, the high pressure regulator 2
7 and the return passage 29 can be omitted.

【0029】図1に戻り、エンジン1の側面(図1の右
側面)に吸気通路30が配設されている。吸気通路30
は各気筒2の吸気ポート10,10に連通し、図外のエ
アクリーナで濾過した吸気を燃焼室6に供給する。吸気
通路30には上流側から下流側に順にエンジン1に吸入
される吸入空気量を検出するホットワイヤ式のエアフロ
ーセンサ31と吸気通路30の開度を調節する電気式の
スロットル弁32とサージタンク33等が配設されてい
る。スロットル弁32は、図示しないが、アクセルペダ
ルと機械的に連結されておらず、電動式の駆動モータに
より駆動される。サージタンク33より下流側の吸気通
路30は各気筒2毎に分岐する独立通路である。各独立
通路の下流端部がさらに2つに分岐して各吸気ポート1
0,10に連通している。
Returning to FIG. 1, an intake passage 30 is arranged on the side surface (the right side surface in FIG. 1) of the engine 1. Intake passage 30
Communicates with the intake ports 10, 10 of each cylinder 2 and supplies intake air filtered by an air cleaner (not shown) to the combustion chamber 6. In the intake passage 30, a hot wire type air flow sensor 31 for detecting the amount of intake air taken into the engine 1 from the upstream side to the downstream side, an electric throttle valve 32 for adjusting the opening degree of the intake passage 30, and a surge tank. 33 and the like are provided. Although not shown, the throttle valve 32 is not mechanically connected to the accelerator pedal and is driven by an electric drive motor. The intake passage 30 on the downstream side of the surge tank 33 is an independent passage branched for each cylinder 2. The downstream end of each independent passage is further branched into two, and each intake port 1
It communicates with 0 and 10.

【0030】エンジン1の他の側面(図1の左側面)に
燃焼室6から既燃ガス(排気)を排出する排気通路36
が配設されている。排気通路36の上流端部は各気筒2
毎に分岐して排気ポート11に連通する排気マニホルド
37である。排気マニホルド37の集合部に排気中の残
存酸素濃度を検出するリニアOセンサ38が配設され
ている。このセンサ38の検出結果により燃焼室6内の
混合気の空燃比が検出される。このセンサ38は理論空
燃比を含む所定の空燃比範囲において酸素濃度に対しリ
ニアな出力を生成する。
An exhaust passage 36 for discharging burnt gas (exhaust gas) from the combustion chamber 6 to the other side surface of the engine 1 (left side surface in FIG. 1).
Is provided. The upstream end of the exhaust passage 36 is located in each cylinder 2
It is an exhaust manifold 37 that branches to communicate with the exhaust port 11. A linear O 2 sensor 38 for detecting the residual oxygen concentration in the exhaust gas is arranged at the collecting portion of the exhaust manifold 37. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is detected based on the detection result of the sensor 38. The sensor 38 produces a linear output with respect to the oxygen concentration in a predetermined air-fuel ratio range including the stoichiometric air-fuel ratio.

【0031】排気マニホルド37の集合部に排気管39
の上流端が接続され、排気管39の下流端に排気浄化の
ための触媒装置40が接続されている。この触媒装置4
0は排気中の酸素濃度が高い雰囲気下でNOxを吸収す
る一方、排気中の酸素濃度が低下すると吸収したNOx
を放出し且つ還元浄化するNOx吸収還元型の触媒装置
である。この触媒装置40は理論空燃比近傍では三元触
媒装置と同じレベルの高い排気浄化性能を発揮する。た
だし、このNOx吸収還元型触媒装置40と三元触媒装
置とを併用してもよい。
An exhaust pipe 39 is provided at the collecting portion of the exhaust manifold 37.
Is connected to the upstream end of the exhaust pipe 39, and a catalyst device 40 for purifying exhaust gas is connected to the downstream end of the exhaust pipe 39. This catalytic device 4
0 absorbs NOx in an atmosphere where the oxygen concentration in the exhaust is high, while NOx absorbed when the oxygen concentration in the exhaust decreases.
It is a NOx absorption reduction type catalytic device that releases and purifies by reduction. The catalyst device 40 exhibits the same high level of exhaust purification performance as the three-way catalyst device in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. However, the NOx absorption reduction catalyst device 40 and the three-way catalyst device may be used together.

【0032】排気管39の上流部にEGR通路43の上
流端が開口している。EGR通路43は排気通路36を
流れる排気の一部を吸気通路30に還流させる。EGR
通路43の下流端はスロットル弁32の下流で吸気通路
30に接続されている。EGR通路43の下流端近傍に
電気式のEGR弁44が配設され、この弁を用いてEG
R通路43を通る排気の還流量を調節する。
An upstream end of the EGR passage 43 opens at an upstream portion of the exhaust pipe 39. The EGR passage 43 recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 36 to the intake passage 30. EGR
The downstream end of the passage 43 is connected to the intake passage 30 downstream of the throttle valve 32. An electric EGR valve 44 is disposed near the downstream end of the EGR passage 43, and the EGR valve 44 is used to
The amount of exhaust gas recirculated through the R passage 43 is adjusted.

【0033】エンジンコントロールユニット(ECU)
50は、各気筒2…2毎の点火プラグ16…16の点火
回路17、インジェクタ18…18、燃料供給系20の
高圧レギュレータ27(図2(a)の構成の場合)もし
くは電動式高圧ポンプ26′(図2(b)の構成の場
合)、電気式スロットル弁32(の駆動モータ)、電気
式EGR弁44等の作動を制御する。
Engine control unit (ECU)
Reference numeral 50 designates the ignition circuit 17 of the ignition plugs 16 ... 16 of each cylinder 2 ... 2, the injectors 18 ... 18, the high pressure regulator 27 of the fuel supply system 20 (in the case of the configuration of FIG. 2A) or the electric high pressure pump 26. ′ (In the case of the configuration of FIG. 2B), the operation of (the drive motor of) the electric throttle valve 32, the electric EGR valve 44 and the like are controlled.

【0034】ECU50は、少なくとも、クランク角セ
ンサ9、エアフローセンサ31、リニアOセンサ38
等からの各出力信号を入力すると共に、アクセルペダル
の開度(アクセル操作量)を検出するアクセル開度セン
サ51からの出力信号、エンジン1の回転速度(クラン
ク軸7の回転速度)を検出する回転速度センサ52から
の出力信号、燃料供給系20からインジェクタ18に供
給される燃圧を検出する燃圧センサ53からの出力信号
等を入力する。
The ECU 50 includes at least the crank angle sensor 9, the air flow sensor 31, and the linear O 2 sensor 38.
The output signals from the accelerator opening sensor 51, which detects the opening of the accelerator pedal (accelerator operation amount), and the rotation speed of the engine 1 (the rotation speed of the crankshaft 7) are detected while inputting the respective output signals from the above. The output signal from the rotation speed sensor 52, the output signal from the fuel pressure sensor 53 that detects the fuel pressure supplied to the injector 18 from the fuel supply system 20, and the like are input.

【0035】ECU50は、これらの入力信号が示すエ
ンジン1の運転状態に基いて、点火プラグ16による点
火時期、インジェクタ18による燃料噴射量・噴射時期
・噴射圧力、スロットル弁32により調節される吸入空
気量、EGR弁44により調節される排気の還流割合等
を制御する。また、ECU50は、インジェクタ18に
供給される実燃圧がエンジン1の運転状態に基いて設定
される目標燃圧に収束するように、燃料供給系20の高
圧レギュレータ27(図2(a)の構成の場合)もしく
は電動式高圧ポンプ26′(図2(b)の構成の場合)
をフィードバック制御する。
The ECU 50 controls the ignition timing of the ignition plug 16, the fuel injection amount / injection timing / injection pressure of the injector 18, and the intake air adjusted by the throttle valve 32 based on the operating state of the engine 1 indicated by these input signals. The amount, the exhaust gas recirculation ratio adjusted by the EGR valve 44, and the like are controlled. The ECU 50 also configures the high pressure regulator 27 (see FIG. 2A) of the fuel supply system 20 so that the actual fuel pressure supplied to the injector 18 converges to the target fuel pressure set based on the operating state of the engine 1. Case) or an electric high-pressure pump 26 '(in the case of the configuration of FIG. 2B)
Feedback control.

【0036】次に、このエンジン1におけるインジェク
タ18の作動制御(燃料噴射制御)を説明する。図3
(a)〜(c)に示すように、この筒内噴射式エンジン
1において、吸気行程で、吸気弁12,12の近傍に配
置したインジェクタ18から、吸気弁12,12のリフ
ト量が所定量以上となる時期(図3(b)の時刻t2)
に燃料を噴射すると、その噴射した燃料がリフトした吸
気弁12,12の裏面(傘裏)に衝突して点火プラグ1
6に跳ね返り、点火プラグ16の電極に付着して(プラ
グかぶり)、失火やくすぶり等が起こり、燃焼が不安定
化する可能性がある。そこで、そのような不具合を防ぐ
ために、吸気行程では、吸気弁12,12のリフト量が
所定量α(図5、図7参照)以上となる時期を外して、
その時期の前後に燃料を分割して噴射する。しかし、そ
うすると、吸気行程で燃料を噴射することができる時間
が短くなり、所定量の燃料を吸気行程だけで全量噴きき
ることが困難となるから、残りの量を他の行程において
も噴射する。
Next, the operation control (fuel injection control) of the injector 18 in the engine 1 will be described. Figure 3
As shown in (a) to (c), in the in-cylinder injection engine 1, the lift amount of the intake valves 12, 12 from the injector 18 arranged near the intake valves 12, 12 in the intake stroke is a predetermined amount. The above time (time t2 in FIG. 3B)
When fuel is injected into the spark plug 1, the injected fuel collides with the lifted intake valves 12, 12 on the back surface (back surface of the umbrella).
There is a possibility that it bounces back to No. 6 and adheres to the electrode of the spark plug 16 (plug fogging), misfiring, smoldering, etc. occur, and combustion becomes unstable. Therefore, in order to prevent such a problem, in the intake stroke, the lift amount of the intake valves 12, 12 is set to a predetermined amount α (see FIGS. 5 and 7) or more, and
Before and after that time, the fuel is divided and injected. However, in this case, the time during which the fuel can be injected in the intake stroke becomes short, and it becomes difficult to completely inject a predetermined amount of fuel only in the intake stroke. Therefore, the remaining amount is injected in other strokes.

【0037】図4は始動後燃料噴射制御の具体例を示す
フローチャートである。このプログラムはエンジン1の
始動後運転中所定の制御周期で繰り返し実行される。ま
ず、ステップS1で、現在の状態量として、エンジン回
転速度、負荷状態(例えば吸入空気量)、エンジン冷却
水温、燃圧等を検出する。次いで、ステップS2で、エ
ンジン1の運転状態として、エンジン回転速度と負荷状
態とに応じて燃料噴射量を設定する。併せて、設定され
た燃料噴射量が全量噴射されるように、インジェクタ1
8に対する駆動パルス信号のパルス幅(開弁時間)を決
定する。パルス幅は、燃料供給系20からインジェクタ
18に供給される燃圧に依存し、同じ燃料噴射量であっ
ても、燃圧が低いほどパルス幅は長くなる。
FIG. 4 is a flow chart showing a specific example of the post-startup fuel injection control. This program is repeatedly executed at a predetermined control cycle during the operation after the engine 1 is started. First, in step S1, the engine speed, load state (for example, intake air amount), engine cooling water temperature, fuel pressure, etc. are detected as current state quantities. Next, in step S2, as the operating state of the engine 1, the fuel injection amount is set according to the engine rotation speed and the load state. At the same time, the injector 1 is set so that the set fuel injection amount is fully injected.
The pulse width (valve opening time) of the drive pulse signal for 8 is determined. The pulse width depends on the fuel pressure supplied from the fuel supply system 20 to the injector 18. Even if the fuel injection amount is the same, the pulse width becomes longer as the fuel pressure becomes lower.

【0038】次いで、ステップS3で、エンジン水温が
所定値以下か否かを判定し、所定値より高いときは、ス
テップS4に進んで、通常通りに噴射タイミングを設定
する。つまり、吸気弁12,12のリフト量が所定量α
以上となる時期を外して燃料を分割噴射するようなこと
をせずに、通常通り、エンジン回転速度、負荷状態、エ
ンジン水温、燃圧、始動後経過時間等に応じて噴射タイ
ミングを設定する。これは、エンジン水温がある程度高
いときは、噴射した燃料がたとえ吸気弁12,12の裏
面に衝突したり点火プラグ16に跳ね返ったりしても
(プラグかぶりが生じても)、燃料の気化霧化が進行
し、失火やくすぶりが起こる可能性が低いからである。
そこで、吸気行程でも、通常通り、吸気弁12,12の
リフト量の如何に拘わらず、吸気行程の全域に亘って燃
料を噴射する。
Next, at step S3, it is judged if the engine water temperature is lower than a predetermined value. If it is higher than the predetermined value, the routine proceeds to step S4, where the injection timing is set as usual. That is, the lift amount of the intake valves 12, 12 is the predetermined amount α
The injection timing is set as usual in accordance with the engine speed, the load state, the engine water temperature, the fuel pressure, the elapsed time after the start, etc., without performing the fuel split injection after the above timing. This is because when the engine water temperature is high to some extent, even if the injected fuel collides with the back surfaces of the intake valves 12 and 12 or bounces off the spark plug 16 (even if plug fogging occurs), the fuel is vaporized and atomized. Is less likely to cause misfire or smolder.
Therefore, in the intake stroke as well, fuel is injected over the entire intake stroke, as usual, regardless of the lift amount of the intake valves 12, 12.

【0039】その場合に、エンジン回転速度が高いほど
噴射可能時間が短くなることを考慮して噴射タイミング
を設定する。また、負荷状態が高いほど高出力が要求さ
れ、燃料を十分に霧化する必要があることを考慮して噴
射タイミングを設定する。また、冷却水温が低いほど燃
料が霧化するのに要する時間が長くなることを考慮して
噴射タイミングを設定する。また、燃圧が低いほど同じ
パルス幅(開弁時間)を与えても燃料噴射量が少なくな
ることを考慮して噴射タイミングを設定する。また、始
動後経過時間が短いほどエンジン温度が上昇しておら
ず、燃料が霧化するのに要する時間が長くなることを考
慮して噴射タイミングを設定する。
In this case, the injection timing is set in consideration of the fact that the higher the engine speed, the shorter the possible injection time. Further, the injection timing is set in consideration of the fact that the higher the load condition is, the higher the output is required, and the fuel needs to be sufficiently atomized. Further, the injection timing is set in consideration that the lower the cooling water temperature, the longer the time required for atomizing the fuel. Further, the injection timing is set in consideration of the fact that the lower the fuel pressure, the smaller the fuel injection amount even if the same pulse width (valve opening time) is given. Further, the injection timing is set in consideration of the fact that the engine temperature does not rise as the elapsed time after starting is shorter and the time required for atomizing the fuel is longer.

【0040】そして、ステップS5で、噴射制御を実行
する。燃料は、専ら吸気行程で噴射され、吸気と十分に
混合されて、燃焼室6内に着火性・燃焼性に富む均質混
合気が充満する。
Then, in step S5, injection control is executed. The fuel is injected exclusively in the intake stroke, sufficiently mixed with the intake air, and the combustion chamber 6 is filled with a homogeneous mixture rich in ignitability and combustibility.

【0041】一方、ステップS3で、エンジン水温が所
定値以下のときは、ステップS6に進んで、吸気弁1
2,12のリフト量が所定量α以上となる時期を外して
燃料の噴射タイミングを設定する。そして、その結果、
吸気行程だけで燃料を全量噴ききることが困難となり、
噴き残した量を他の行程において噴射することになるか
ら、そのときの優先順位を、(1)吸気行程前半、
(2)吸気行程後半、(3)圧縮行程、(4)排気行程
とする。
On the other hand, when the engine water temperature is lower than the predetermined value in step S3, the process proceeds to step S6 and the intake valve 1
The fuel injection timing is set at times other than when the lift amounts 2 and 12 exceed the predetermined amount α. And as a result,
It becomes difficult to blow out all the fuel only in the intake stroke,
Since the amount left uninjected will be injected in other strokes, the priority at that time is (1) the first half of the intake stroke,
(2) The latter half of the intake stroke, (3) the compression stroke, and (4) the exhaust stroke.

【0042】つまり、図5(a)に例示するように、ま
ず、吸気行程前半でできるだけ多くの量を噴くようにす
る(符号ア)。それで、噴き残しがあった場合は、次
に、吸気行程後半でできるだけ多くの量を噴くようにす
る(符号イ)。それでも、噴き残しがあった場合は、次
に、圧縮行程でできるだけ多くの量を噴くようにする
(符号ウ)。
That is, as illustrated in FIG. 5 (a), first, as much as possible is injected in the first half of the intake stroke (reference numeral A). Therefore, if there is a residual jet, then, as much as possible is jetted in the latter half of the intake stroke (reference numeral a). If there is still an unsprayed residue, then, as much as possible is sprayed in the compression stroke (symbol c).

【0043】なお、時刻t1は、ピストン5が吸気上死
点にある時刻であり、このとき、図3(a)にも示すよ
うに、排気弁13はほとんど閉じかかっており、吸気弁
12はやや開きかかっている。時刻t2は、吸気弁12
のリフト量が最大となる時刻である。時刻t3は、ピス
トン5が吸気下死点にある時刻であり、このとき、図3
(c)にも示すように、吸気弁12はほとんど閉じかか
っている。時刻t4は、圧縮行程において、インジェク
タ18が気筒2内に燃料を噴射することが可能な限界の
時刻(クランク角)である。つまり、圧縮行程におい
て、このクランク角以後は、筒内圧が高くなり過ぎ、燃
圧をいくら上げても、燃料を筒内圧に抗して直接気筒2
内に噴射することができなくなる。
Time t1 is the time when the piston 5 is at the intake top dead center. At this time, as shown in FIG. 3A, the exhaust valve 13 is almost closed and the intake valve 12 is closed. It is opening a little. At time t2, the intake valve 12
It is the time when the lift amount of is maximum. Time t3 is the time when the piston 5 is at the bottom dead center of the intake air.
As shown in (c), the intake valve 12 is almost closed. Time t4 is a time limit (crank angle) at which the injector 18 can inject fuel into the cylinder 2 in the compression stroke. That is, in the compression stroke, after this crank angle, the in-cylinder pressure becomes too high, and no matter how much the fuel pressure is increased, the fuel is directly resisted against the in-cylinder pressure and the cylinder 2
It becomes impossible to inject it.

【0044】図5(a)は、燃料の全量を上記時刻t4
までに噴ききることができた場合を例示する。これに対
し、図5(b)に例示するように、燃料の全量を上記時
刻t4までに噴ききることができない場合は、さらに、
排気行程まで入り込んで残りの燃料を噴くことになる
(符号エ)。
FIG. 5 (a) shows the total amount of fuel at the time t4.
The following is an example of the case where the spray could be blown up to. On the other hand, as illustrated in FIG. 5B, when the entire amount of fuel cannot be injected by the time t4,
It will enter the exhaust stroke and inject the remaining fuel (reference d).

【0045】このように、まず、燃料の噴射から点火ま
での時間が圧縮行程に比べて長い吸気行程で燃料を最優
先に噴射するようにしたから、燃料の霧化時間が確保さ
れ、着火性・燃焼性に富む混合気が得られ、高出力が効
率よく得られ、未燃成分が低減され、排気エミッション
の向上が図られる。
As described above, first, the fuel is injected with the highest priority in the intake stroke, which is longer than the compression stroke, from the injection of the fuel to the ignition. Therefore, the atomization time of the fuel is secured and the ignitability is improved.・ A mixture with rich combustibility is obtained, high output is obtained efficiently, unburned components are reduced, and exhaust emission is improved.

【0046】そして、噴射した燃料がそのまま排気中に
持ち去られ流出する割合が最も高い排気行程で燃料を噴
射する優先順位を最も低くしたから、吸気行程と圧縮行
程だけで燃料を全量噴ききれる場合は、排気行程で燃料
を噴射しなくても済み、また、たとえ排気行程にまで及
んで燃料を噴射しなければならない場合でも、最後まで
残った最小限の噴き残し量の燃料だけを排気行程で噴射
すればよく(符号エ)、これにより、排気エミッション
の低下がより一層抑制される。
Since the injected fuel is carried out as it is into the exhaust gas and the fuel is injected in the exhaust stroke where the rate of outflow is the highest, the priority is set to the lowest. Therefore, when the entire amount of fuel can be injected only in the intake stroke and the compression stroke, , It is not necessary to inject fuel in the exhaust stroke, and even if it is necessary to inject fuel up to the exhaust stroke, only the minimum amount of unburned fuel remaining until the end is injected in the exhaust stroke. It suffices to do so (symbol E), which further suppresses the reduction of exhaust emission.

【0047】加えて、吸気行程前半と吸気行程後半とを
比較しても、燃料の噴射から点火までの時間がより長い
吸気行程前半を吸気行程後半よりも優先させたから、燃
料の霧化時間の確保や、排気エミッション低下の抑制、
といった効果が減損されることがない。
In addition, even when the first half of the intake stroke and the second half of the intake stroke are compared, the first half of the intake stroke, which has a longer time from injection of fuel to ignition, is prioritized over the latter half of the intake stroke. Securing and suppressing the reduction of exhaust emissions,
The effect is not impaired.

【0048】なお、ステップS6でも、ステップS4と
同様、噴射タイミングの設定に際しては、エンジン回転
速度、負荷状態、エンジン水温、燃圧、始動後経過時間
等を考慮する。その結果、例えば、エンジン回転速度が
高いから、ステップS2で設定された燃料噴射量を吸気
行程で全量噴ききることが余計に困難になることが起こ
り得る。また、負荷状態が高いから、燃料を点火タイミ
ングよりできるだけ前の時間に噴射しなければならない
ようなことが起こり得る。また、エンジン水温が低いか
ら、やはり燃料を点火タイミングよりできるだけ前の時
間に噴射しなければならないようなことが起こり得る。
また、燃圧が低いから、燃料噴射量を全量噴ききるため
のパルス幅が長くなり、ステップS2で設定された燃料
噴射量を吸気行程で全量噴ききることが余計に困難にな
ることが起こり得る。また、始動後経過時間が短く、エ
ンジン温度があまり上昇していないから、やはり燃料を
点火タイミングよりできるだけ前の時間に噴射しなけれ
ばならないようなことが起こり得る。
In step S6 as well as in step S4, the engine speed, load condition, engine water temperature, fuel pressure, elapsed time after starting, etc. are taken into consideration when setting the injection timing. As a result, for example, since the engine rotation speed is high, it may be more difficult to completely inject the fuel injection amount set in step S2 in the intake stroke. Further, since the load condition is high, it may happen that the fuel must be injected as early as possible before the ignition timing. Further, since the engine water temperature is low, it may happen that the fuel must be injected as early as possible before the ignition timing.
Further, since the fuel pressure is low, the pulse width for injecting the entire amount of fuel injection becomes long, and it may become more difficult to inject the entire amount of fuel injection set in step S2 in the intake stroke. Further, since the elapsed time after starting is short and the engine temperature has not risen so much, it may happen that the fuel must be injected as early as possible before the ignition timing.

【0049】加えて、ステップS6では、併せて、噴射
タイミングに応じて、筒内圧や、排気への燃料流出等を
考慮して、パルス幅を増減調整する。
In addition, in step S6, the pulse width is also increased / decreased according to the injection timing in consideration of the in-cylinder pressure, the fuel outflow to the exhaust gas, and the like.

【0050】次に、図6は始動時燃料噴射制御の具体例
を示すフローチャートである。このプログラムはエンジ
ン1の始動時のみ実行され、このプログラムの後、前述
の始動後燃料噴射制御のプログラムに移行する。まず、
ステップS11で、現在の状態量として、エンジン回転
速度、負荷状態(例えば吸入空気量)、始動時エンジン
冷却水温、始動時燃圧等を検出する。次いで、ステップ
S12で、エンジン1の運転状態として、始動時水温に
応じて燃料噴射量を設定する。併せて、設定された燃料
噴射量が全量噴射されるように、インジェクタ18に対
する駆動パルス信号のパルス幅(開弁時間)を決定す
る。パルス幅は、燃料供給系20からインジェクタ18
に供給される燃圧に依存し、同じ燃料噴射量であって
も、燃圧が低いほどパルス幅は長くなる。
Next, FIG. 6 is a flow chart showing a concrete example of the fuel injection control at the time of starting. This program is executed only when the engine 1 is started, and after this program, the program shifts to the above-described post-startup fuel injection control program. First,
In step S11, the engine speed, the load state (for example, the intake air amount), the engine cooling water temperature at startup, the fuel pressure at startup, etc. are detected as the current state quantities. Next, in step S12, as the operating state of the engine 1, the fuel injection amount is set according to the starting water temperature. At the same time, the pulse width (valve opening time) of the drive pulse signal for the injector 18 is determined so that the set fuel injection amount is fully injected. The pulse width is from the fuel supply system 20 to the injector 18
The pulse width becomes longer as the fuel pressure becomes lower, even if the fuel injection amount is the same, depending on the fuel pressure supplied to.

【0051】次いで、ステップS13で、始動時水温が
所定値以下か否かを判定し、所定値より高いときは、ス
テップS14に進んで、前述のステップS4と同様、通
常通りに噴射タイミングを設定する。つまり、吸気弁1
2,12のリフト量が所定量α以上となる時期を外して
燃料を分割噴射するようなことをせずに、通常通り、エ
ンジン回転速度、負荷状態、エンジン水温、燃圧等に応
じて噴射タイミングを設定する。これも、始動時水温が
ある程度高いときは、噴射した燃料がたとえ吸気弁1
2,12の裏面に衝突したり点火プラグ16に跳ね返っ
たりしても(プラグかぶりが生じても)、燃料の気化霧
化が進行し、失火やくすぶりが起こる可能性が低いから
である。
Next, in step S13, it is determined whether or not the starting water temperature is lower than or equal to a predetermined value, and if it is higher than the predetermined value, the process proceeds to step S14, and the injection timing is set normally as in step S4 described above. To do. That is, the intake valve 1
The injection timing is normally adjusted according to the engine rotation speed, the load state, the engine water temperature, the fuel pressure, etc. without performing the split injection of the fuel at the time when the lift amounts of 2 and 12 become the predetermined amount α or more. To set. Also, when the water temperature at startup is high to some extent, the injected fuel is
This is because even if the back surface of the fuel cell 2 or 12 collides with the back surface of the ignition plug 16 or bounces off the spark plug 16 (even if plug fogging occurs), the vaporization and atomization of the fuel is less likely to cause misfire or smolder.

【0052】そして、ステップS15で、噴射制御を実
行し、クランキングを行う。燃料は、専ら吸気行程で噴
射され、吸気と十分に混合されて、燃焼室6内に着火性
・燃焼性に富む均質混合気が充満する。
Then, in step S15, injection control is executed to perform cranking. The fuel is injected exclusively in the intake stroke, sufficiently mixed with the intake air, and the combustion chamber 6 is filled with a homogeneous mixture rich in ignitability and combustibility.

【0053】一方、ステップS13で、始動時水温が所
定値以下のときは、ステップS16で、始動時燃圧から
判断して燃料供給系20が異常か否かを判定する。つま
り、始動時に燃料供給系20(例えば燃料ポンプ26又
は26′)が異常・故障を起こし、インジェクタ18に
対する燃圧が所定の必要圧まで上昇しなくなっているか
否かを判定する。その結果、NOのときは、そのままス
テップS17に進み、YESのときは、ステップS18
で、始動性確保のために燃料噴射量を増量補正したうえ
で、ステップS19に進む。
On the other hand, when the starting water temperature is below the predetermined value in step S13, it is determined in step S16 whether or not the fuel supply system 20 is abnormal based on the starting fuel pressure. That is, it is determined whether or not the fuel supply system 20 (for example, the fuel pump 26 or 26 ′) has an abnormality / failure at the time of starting, and the fuel pressure for the injector 18 does not rise to a predetermined required pressure. As a result, if NO, the process proceeds to step S17 as it is, and if YES, step S18.
Then, the fuel injection amount is increased and corrected to ensure the startability, and then the process proceeds to step S19.

【0054】ステップS17とS19とでは、優先順位
を除いて、ほぼ同じ内容である。特に、ステップS17
は、前述のステップS6とほぼ同様である。すなわち、
吸気弁12,12のリフト量が所定量α以上となる時期
を外して燃料の噴射タイミングを設定する。そして、そ
の結果、吸気行程だけで燃料を全量噴ききることが困難
となり、噴き残した量を他の行程において噴射すること
になるから、そのときの優先順位を、(1)吸気行程前
半、(2)吸気行程後半、(3)圧縮行程、(4)排気
行程とする。
The steps S17 and S19 have almost the same contents except the priority order. In particular, step S17
Is almost the same as step S6 described above. That is,
The fuel injection timing is set by excluding the timing at which the lift amount of the intake valves 12, 12 becomes a predetermined amount α or more. As a result, it becomes difficult to completely inject the fuel only in the intake stroke, and the amount left uninjected will be injected in the other strokes. Therefore, the priority at that time is (1) the first half of the intake stroke, 2) The latter half of the intake stroke, (3) compression stroke, and (4) exhaust stroke.

【0055】これにより、前述の図5(a),(b)に
例示するように、まず、吸気行程前半でできるだけ多く
の量を噴くようにする(符号ア)。それで、噴き残しが
あった場合は、次に、吸気行程後半でできるだけ多くの
量を噴くようにする(符号イ)。それでも、噴き残しが
あった場合は、次に、圧縮行程でできるだけ多くの量を
噴くようにする(符号ウ)。それでも、噴き残しがあっ
た場合は、次に、排気行程で残余の量を噴くようにする
(符号エ)。
As a result, as illustrated in FIGS. 5 (a) and 5 (b) described above, first, as much amount as possible is injected in the first half of the intake stroke (symbol A). Therefore, if there is a residual jet, then, as much as possible is jetted in the latter half of the intake stroke (reference numeral a). If there is still an unsprayed residue, then, as much as possible is sprayed in the compression stroke (symbol c). If there is still an unexhausted jet, then the remaining amount is jetted in the exhaust stroke (reference d).

【0056】このように、まず、燃料の噴射から点火ま
での時間が圧縮行程に比べて長い吸気行程で燃料を最優
先に噴射するようにしたから、燃料の霧化時間が確保さ
れ、着火性・燃焼性に富む混合気が得られ、始動性が確
保され、未燃成分が低減され、排気エミッションの向上
が図られる。
As described above, first, the fuel is injected with the highest priority in the intake stroke, which is longer than the compression stroke, from the injection of the fuel to the ignition. Therefore, the atomization time of the fuel is secured and the ignitability is improved.・ A mixture rich in flammability is obtained, startability is secured, unburned components are reduced, and exhaust emission is improved.

【0057】そして、噴射した燃料がそのまま排気中に
持ち去られ流出する割合が最も高い排気行程で燃料を噴
射する優先順位を最も低くしたから、吸気行程と圧縮行
程だけで燃料を全量噴ききれる場合は、排気行程で燃料
を噴射しなくても済み、また、たとえ排気行程にまで及
んで燃料を噴射しなければならない場合でも、最後まで
残った最小限の噴き残し量の燃料だけを排気行程で噴射
すればよく(符号エ)、これにより、排気エミッション
の低下がより一層抑制される。
Since the injected fuel is carried out as it is into the exhaust gas and the fuel is injected in the exhaust stroke in which the rate of outflow is the highest, the priority is set to the lowest. Therefore, when the entire amount of fuel can be injected only in the intake stroke and the compression stroke, , It is not necessary to inject fuel in the exhaust stroke, and even if it is necessary to inject fuel up to the exhaust stroke, only the minimum amount of unburned fuel remaining until the end is injected in the exhaust stroke. It suffices to do so (symbol E), which further suppresses the reduction of exhaust emission.

【0058】加えて、吸気行程前半と吸気行程後半とを
比較しても、燃料の噴射から点火までの時間がより長い
吸気行程前半を吸気行程後半よりも優先させたから、燃
料の霧化時間の確保や、始動性の確保、あるいは排気エ
ミッション低下の抑制、といった効果が減損されること
がない。
In addition, even when the first half of the intake stroke and the second half of the intake stroke are compared, the first half of the intake stroke, which has a longer time from fuel injection to ignition, is prioritized over the latter half of the intake stroke. The effects of securing, starting performance, and suppressing exhaust emission reduction are not impaired.

【0059】これに対し、ステップS19では、優先順
位を、(1)排気行程、(2)吸気行程前半、(3)吸
気行程後半、(4)圧縮行程とする。これにより、図7
(a),(b)に例示するように、まず、排気行程でで
きるだけ多くの量を噴くようにする(符号カ)。それ
で、噴き残しがあった場合は、次に、吸気行程前半でで
きるだけ多くの量を噴くようにする(符号キ)。それで
も、噴き残しがあった場合は、次に、吸気行程後半でで
きるだけ多くの量を噴くようにする(符号ク)。それで
も、噴き残しがあった場合は、次に、圧縮行程で残余の
量を噴くようにする(符号ケ)。
On the other hand, in step S19, the priority is set to (1) exhaust stroke, (2) intake stroke first half, (3) intake stroke latter half, and (4) compression stroke. As a result, FIG.
As illustrated in (a) and (b), first, as much amount as possible is injected in the exhaust stroke (reference numeral C). Therefore, if there is an unexhausted jet, then as much as possible is jetted in the first half of the intake stroke (reference numeral K). If there is still a jet remaining, then, as much as possible is jetted in the latter half of the intake stroke (reference numeral K). However, if there is a residual jet, then the remaining amount is jetted in the compression stroke (reference numeral K).

【0060】このように、エンジン始動時に燃料供給系
20の異常・故障が発生して燃圧が上がらない状態で
は、燃料噴霧の微粒化度合が低下し、気化霧化が促進さ
れず、燃焼安定性が低下する。よって、点火までの時間
が短く、霧化時間が不足する圧縮行程での燃料噴射を優
先すると、ますます混合気の着火性・燃焼性が低下して
エンジン1の始動がうまくいかなくなる。これに対し、
排気行程は、他の吸気行程や圧縮行程と比べると、点火
までの時間が最も長く、霧化時間が十分長くとれる。ま
た、吸気行程や圧縮行程は点火の前なのに対し、排気行
程は点火の後なので、この排気行程で燃料を噴射すると
きには、すでに燃焼が起こっており、温度が上昇してい
る。よって、燃料噴霧の微粒化度合が低下していても、
気化霧化が高温によって促進され、燃焼安定性が改善さ
れる。
As described above, in the state where the fuel supply system 20 has an abnormality / fault when the engine is started and the fuel pressure does not rise, the atomization degree of the fuel spray is reduced, the vaporization and atomization is not promoted, and the combustion stability is improved. Is reduced. Therefore, if the fuel injection in the compression stroke in which the time until ignition is short and the atomization time is short is prioritized, the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture are further deteriorated, and the engine 1 cannot be started successfully. In contrast,
In the exhaust stroke, the time until ignition is the longest and the atomization time can be sufficiently long as compared with other intake strokes and compression strokes. Further, since the intake stroke and the compression stroke are before ignition, while the exhaust stroke is after ignition, when fuel is injected in this exhaust stroke, combustion has already occurred and the temperature is rising. Therefore, even if the atomization degree of the fuel spray is reduced,
Evaporative atomization is accelerated by the high temperature and combustion stability is improved.

【0061】およそこのような理由により、始動時で燃
料供給系20の異常時には、排気行程での燃料噴射を最
優先させ、圧縮行程の優先順位を一番低くしたのであ
る。これにより、燃圧が上がらない状況下でもエンジン
1の始動性が確保される。なお、この結果、排気行程で
は必ず燃料噴射が行われるが、排気行程での燃料の流出
分は増量補正していることにより補われる。
For this reason, when the fuel supply system 20 is abnormal at the start, the fuel injection in the exhaust stroke is given the highest priority and the compression stroke is given the lowest priority. This ensures the startability of the engine 1 even in the situation where the fuel pressure does not rise. As a result, the fuel injection is always performed in the exhaust stroke, but the amount of fuel outflow in the exhaust stroke is compensated by the increase correction.

【0062】加えて、吸気行程前半と吸気行程後半とを
比較しても、燃料の噴射から点火までの時間がより長い
吸気行程前半を吸気行程後半よりも優先させたから、燃
料の霧化時間の確保や、始動性の確保、あるいは排気エ
ミッション低下の抑制、といった効果が減損されること
がない。
In addition, even when the first half of the intake stroke and the latter half of the intake stroke are compared, the first half of the intake stroke, which has a longer time from fuel injection to ignition, is prioritized over the latter half of the intake stroke. The effects of securing, starting performance, and suppressing exhaust emission reduction are not impaired.

【0063】なお、図7(a)は、排気行程での燃料噴
射(カ)の開始時刻を幾分遅くした場合を例示する。こ
のとき、圧縮行程での燃料噴射(ケ)の終了時刻は前述
の噴射可能限界時刻t4の近傍まで及ぶ。これに対し、
図7(b)は、排気行程での燃料噴射(カ)の開始時刻
を排気下死点とした場合を例示する。このとき、圧縮行
程での燃料噴射(ケ)の終了時刻は噴射可能限界時刻t
4よりかなり前となる。
FIG. 7A illustrates the case where the start time of fuel injection (F) in the exhaust stroke is delayed somewhat. At this time, the end time of the fuel injection (X) in the compression stroke extends to the vicinity of the above-described injection possible limit time t4. In contrast,
FIG. 7B illustrates an example in which the start time of fuel injection (F) in the exhaust stroke is set as the exhaust bottom dead center. At this time, the end time of the fuel injection (X) in the compression stroke is the injection possible time limit t
It's well before 4.

【0064】このように、このエンジン1では、燃料噴
射制御動作が、エンジン始動後でエンジン水温が所定水
温より高いときの燃料噴射制御動作(ステップS4)、
エンジン始動後でエンジン水温が所定水温より低いとき
の燃料噴射制御動作(ステップS6)、エンジン始動時
で始動時水温が所定水温より高いとき(温間再始動時)
の燃料噴射制御動作(ステップS14)、エンジン始動
時で始動時水温が所定水温より低くかつ燃料供給系20
が正常であるときの燃料噴射制御動作(ステップS1
7)、及びエンジン始動時で始動時水温が所定水温より
低くかつ燃料供給系20が異常であるときの燃料噴射制
御動作(ステップS19)に振り分けられる。
As described above, in the engine 1, the fuel injection control operation is the fuel injection control operation when the engine water temperature is higher than the predetermined water temperature after the engine is started (step S4).
When the engine water temperature is lower than the predetermined water temperature after the engine is started (step S6), when the engine starting water temperature is higher than the predetermined water temperature (warm restart)
Fuel injection control operation (step S14), the engine starting water temperature is lower than the predetermined water temperature, and the fuel supply system 20
Injection control operation when the engine is normal (step S1
7), and the fuel injection control operation (step S19) when the engine starting water temperature is lower than the predetermined water temperature and the fuel supply system 20 is abnormal.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、筒内噴
射式エンジンにおいて、例えばパルス幅が長くなること
や、噴射可能時間が短くなることに起因して燃料を複数
の行程に亘って噴射する場合に、霧化時間の確保、排気
エミッションの向上、始動性の向上等の観点から改良さ
れた燃料噴射タイミングが提供される。本発明は、燃焼
室内に直接燃料を噴射するようにした筒内噴射式エンジ
ン一般への幅広い利用が期待できる。
As described above, according to the present invention, in a cylinder injection engine, fuel is spread over a plurality of strokes due to, for example, a long pulse width and a short injectable time. When fuel injection is performed, improved fuel injection timing is provided from the viewpoint of ensuring atomization time, improving exhaust emission, improving startability, and the like. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be expected to be widely used in general in-cylinder injection engines in which fuel is directly injected into a combustion chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシステ
ム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同エンジンの燃料供給系の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a fuel supply system of the engine.

【図3】 同エンジンの吸気行程における吸気弁のリフ
トと燃料噴射との関係を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between intake valve lift and fuel injection in an intake stroke of the engine.

【図4】 同エンジンの始動後燃料噴射制御の具体的1
例を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a specific example 1 of fuel injection control after the engine is started.
It is a flowchart which shows an example.

【図5】 その場合のタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart in that case.

【図6】 同エンジンの始動時燃料噴射制御の具体的1
例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a specific example 1 of the fuel injection control at the time of starting the engine.
It is a flowchart which shows an example.

【図7】 その場合のタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart in that case.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(筒内噴射式) 2 気筒 5 ピストン 6 燃焼室 10 吸気ポート 12 吸気弁 16 点火プラグ 18 インジェクタ(燃料噴射弁) 20 燃料供給系(燃料供給手段) 50 ECU(噴射量設定手段、噴射タイミング設
定手段、燃料噴射制御手段、補正手段) 53 燃圧センサ(異常検出手段)
1 engine (in-cylinder injection type) 2 cylinder 5 piston 6 combustion chamber 10 intake port 12 intake valve 16 spark plug 18 injector (fuel injection valve) 20 fuel supply system (fuel supply means) 50 ECU (injection amount setting means, injection timing) Setting means, fuel injection control means, correction means) 53 Fuel pressure sensor (abnormality detection means)

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/22 335 F02D 41/22 335A 345 345 45/00 364 45/00 364Q F02M 45/02 F02M 45/02 51/00 51/00 A 69/04 69/04 P F02N 11/08 F02N 11/08 X (72)発明者 吉岡 浩見 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 高木 和哉 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G066 AA02 AB02 BA08 BA32 CC31 CE22 DA04 DA06 DA09 DB01 DC05 DC09 DC11 DC18 DC24 3G084 BA15 BA28 CA01 DA09 DA10 EC02 FA07 FA10 FA29 FA38 3G301 HA01 HA04 HA13 JA21 KA01 LB04 MA19 PA01Z PB08Z PD04Z PE03Z PF03Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 41/22 335 F02D 41/22 335A 345 345 45/00 364 45/00 364Q F02M 45/02 F02M 45 / 02 51/00 51/00 A 69/04 69/04 P F02N 11/08 F02N 11/08 X (72) Inventor Hiromi Yoshioka 3-3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Corporation (72) Inventor Kazuya Takagi 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture F-term in Mazda Co., Ltd. (reference) 3G066 AA02 AB02 BA08 BA32 CC31 CE22 DA04 DA06 DA09 DB01 DC05 DC09 DC11 DC18 DC24 3G084 BA15 BA28 CA01 DA09 DA10 EC02 FA07 FA10 FA29 FA38 3G301 HA01 HA04 HA13 JA21 KA01 LB04 MA19 PA01Z PB08Z PD04Z PE03Z PF03Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射
弁を備え、エンジンの運転状態に基いて燃料噴射量を設
定する噴射量設定手段と、該設定手段で設定された燃料
噴射量が全量噴射されるように燃料噴射タイミングを設
定する噴射タイミング設定手段と、該設定手段で設定さ
れた燃料噴射タイミングで燃料を噴射するように上記燃
料噴射弁を制御する燃料噴射制御手段とを有するエンジ
ンの燃料噴射タイミング制御装置であって、上記噴射タ
イミング設定手段が、吸気行程、圧縮行程、排気行程の
優先順位に従って燃料噴射タイミングを設定するように
構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射タ
イミング制御装置。
1. A fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, the injection amount setting means for setting the fuel injection amount based on the operating state of the engine, and the total fuel injection amount set by the setting means. Of an engine having injection timing setting means for setting fuel injection timing so that fuel is injected, and fuel injection control means for controlling the fuel injection valve so as to inject fuel at the fuel injection timing set by the setting means. A fuel injection timing control device, wherein the injection timing setting means is configured to set the fuel injection timing in accordance with the priority order of the intake stroke, compression stroke, and exhaust stroke. Control device.
【請求項2】 燃料噴射弁は、吸気弁のリフト量が所定
量以上となる時期に燃料を噴射すると燃料が吸気弁に衝
突する位置に配置されていると共に、噴射タイミング設
定手段は、吸気行程中は吸気弁のリフト量が所定量以上
となる時期を外して該時期の前後に燃料を分割して噴射
し、吸気行程前半、吸気行程後半、圧縮行程、排気行程
の優先順位に従って燃料噴射タイミングを設定するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエ
ンジンの燃料噴射タイミング制御装置。
2. The fuel injection valve is arranged at a position where the fuel collides with the intake valve when the fuel is injected at a time when the lift amount of the intake valve becomes equal to or more than a predetermined amount, and the injection timing setting means includes an intake stroke. The fuel injection timing is set according to the priority order of the first half of the intake stroke, the second half of the intake stroke, the compression stroke, and the exhaust stroke, with the fuel being divided and injected before and after the time when the lift amount of the intake valve exceeds a predetermined amount. 2. The fuel injection timing control device for the engine according to claim 1, wherein the fuel injection timing control device is configured to set.
【請求項3】 燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給手
段と、該供給手段が燃料噴射弁に供給する燃料の圧力が
所定値に達しない異常を検出する異常検出手段と、該検
出手段で上記異常が検出されたときは噴射量設定手段で
設定された燃料噴射量を増量補正する補正手段とを備
え、噴射タイミング設定手段は、エンジンの始動時に上
記異常が検出されたときは、排気行程、吸気行程、圧縮
行程の優先順位に従って燃料噴射タイミングを設定する
ように構成されていることを特徴とする請求項1又は2
に記載のエンジンの燃料噴射タイミング制御装置。
3. A fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection valve, an abnormality detection means for detecting an abnormality in which the pressure of the fuel supplied by the supply means to the fuel injection valve does not reach a predetermined value, and the detection means. When the above abnormality is detected, the fuel injection amount set by the injection amount setting means is increased and the correction means is provided, and the injection timing setting means, when the above abnormality is detected when the engine is started, the exhaust stroke. 3. The fuel injection timing is set according to the priority order of the intake stroke and the compression stroke.
The fuel injection timing control device for the engine according to.
【請求項4】 燃料噴射弁は、吸気弁のリフト量が所定
量以上となる時期に燃料を噴射すると燃料が吸気弁に衝
突する位置に配置されていると共に、噴射タイミング設
定手段は、吸気行程中は吸気弁のリフト量が所定量以上
となる時期を外して該時期の前後に燃料を分割して噴射
し、エンジンの始動時に異常検出手段で異常が検出され
たときは、排気行程、吸気行程前半、吸気行程後半、圧
縮行程の優先順位に従って燃料噴射タイミングを設定す
るように構成されていることを特徴とする請求項3に記
載のエンジンの燃料噴射タイミング制御装置。
4. The fuel injection valve is arranged at a position where the fuel collides with the intake valve when the fuel is injected at a time when the lift amount of the intake valve becomes equal to or more than a predetermined amount, and the injection timing setting means includes an intake stroke. The fuel is divided and injected before and after the time when the lift amount of the intake valve becomes a predetermined amount or more, and when the abnormality is detected by the abnormality detecting means at the time of starting the engine, the exhaust stroke, the intake 4. The fuel injection timing control device for an engine according to claim 3, wherein the fuel injection timing is set according to the priorities of the first half of the stroke, the second half of the intake stroke, and the compression stroke.
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