JP2013113242A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御に関するものであり、特に、内燃機関の始動早期化のために燃料噴射タイミングの制御を行う内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to fuel injection control for an internal combustion engine, and more particularly, to a fuel injection control device for an internal combustion engine that controls fuel injection timing for early start-up of the internal combustion engine.
特開平6−185387号公報(特許文献1)には、「多気筒内燃機関のクランク軸またはカム軸の回転に伴う所定のクランク角毎にクランク角信号を発生するクランク角センサと、多気筒内燃機関のクランク軸またはカム軸の回転に伴う特定気筒の特定位置毎に気筒判別信号を発生する気筒判別センサと、多気筒内燃機関の吸気系に燃料を噴射するインジェクタと、多気筒内燃機関の始動開始時に直ちに全気筒に対しインジェクタから非同期噴射を行う始動時非同期噴射手段と、気筒判別センサの気筒判別信号の検出時にクランク角センサのクランク角信号を用いた逆算により始動時非同期噴射燃料の噴射開始および終了タイミングを求める始動時非同期噴射タイミンク算出手段と、始動時非同期噴射タイミンク算出手段により始動時非同期噴射燃料の燃焼室内への吸入が終了したことを判定した気筒に対してインジェクタから始動時の同期噴射を行わせる燃料噴射制御手段とを備えた燃料噴射制御装置」が示されている。
すなわち、特許文献1に示された従来の内燃機関の燃料噴射制御装置は、エンジン始動開始時に全気筒に対して非同期噴射を行い、その後、非同期噴射の燃料がシリンダに入った気筒から同期噴射を行うものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-185387 (Patent Document 1) discloses a “crank angle sensor that generates a crank angle signal at every predetermined crank angle accompanying rotation of a crankshaft or a camshaft of a multicylinder internal combustion engine, and a multicylinder internal combustion engine. Cylinder discrimination sensor that generates a cylinder discrimination signal for each specific position of a specific cylinder accompanying rotation of the crankshaft or camshaft of the engine, an injector that injects fuel into the intake system of the multi-cylinder internal combustion engine, and start of the multi-cylinder internal combustion engine Asynchronous fuel injection at start is started by back-calculation using the crank angle signal of the crank angle sensor when detecting the cylinder discrimination signal of the cylinder discrimination sensor and the asynchronous discrimination means at the start of the engine. The start asynchronous injection timing calculation means for obtaining the end timing and the start asynchronous injection timing calculation means The fuel injection control apparatus "is shown that includes a fuel injection control means for causing the synchronous injection at the start from the injector into the cylinder is determined that the intake is completed into the combustion chamber of the injected fuel.
That is, the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine disclosed in
また、特開平7−54691号公報(特許文献2)には、「内燃機関のクランキング開始当初に、非同期噴射制御手段により各気筒の吸気行程に同期しない非同期噴射を実行するとともに、内燃機関のクランク位置を判別する気筒判別が気筒判別手段により完了した後に、同期噴射制御手段により各気筒の吸気行程に同期した同期噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御装置において、気筒判別手段による気筒判別の状態に基づき、非同期噴射制御手段にて非同期噴射が実行される気筒を選択する気筒選択手段を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置」が示されている。
すなわち、特許文献2に示された従来の内燃機関の燃料噴射制御装置は、気筒判別状態に基づいて始動開始時に非同期噴射を行う気筒を選択して非同期噴射を行うものである。
Japanese Patent Laid-Open No. 7-54691 (Patent Document 2) states that “at the beginning of cranking of an internal combustion engine, asynchronous injection control means executes asynchronous injection that is not synchronized with the intake stroke of each cylinder, and In a fuel injection control device of an internal combustion engine that executes synchronous injection synchronized with the intake stroke of each cylinder by synchronous injection control means after cylinder discrimination for determining the crank position is completed by the cylinder discrimination means, cylinder discrimination by the cylinder discrimination means There is shown a fuel injection control device for an internal combustion engine comprising cylinder selection means for selecting a cylinder on which asynchronous injection is executed by the asynchronous injection control means based on the state.
That is, the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine disclosed in
図26は、特許文献1に記載された従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作例を説明するためのタイムチャートである。
図26(特許文献1の図7)を用いて、特許文献1に記載の従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作について、以下に説明する。
クランキング開始位置でスタータ信号aがON後に、t1のタイミングで全気筒同時に燃料の始動時非同期噴射が実施される。
t3のタイミングで気筒判別信号を検出すると、t4の同期噴射タイミングで燃料の同期噴射を行う。この同期噴射は、始動時の非同期噴射がシリンダ内に吸入された気筒(1気筒と3気筒)に対して行われ、始動時の非同期噴射がシリンダに吸入されていない気筒
(4気筒と2気筒)には行わない。そのため、非同期噴射分と同期噴射分の両方の燃料が一度の吸入タイミングでシリンダに吸入されて過剰な燃料量となるために発生する始動不良を防止している。
FIG. 26 is a time chart for explaining an operation example of the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine described in
The operation of the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine described in
After the starter signal a is turned on at the cranking start position, the fuel is started asynchronously at the time of t1 at the time of starting the fuel.
When the cylinder discrimination signal is detected at the timing t3, the fuel is synchronously injected at the synchronous injection timing t4. This synchronous injection is performed on the cylinders (1 cylinder and 3 cylinders) in which the asynchronous injection at the start is sucked into the cylinders, and the cylinders (4 cylinders and 2 cylinders) in which the asynchronous injection at the start is not sucked into the cylinders. ) Is not done. Therefore, it is possible to prevent the starting failure that occurs because the fuel for both the asynchronous injection and the synchronous injection is sucked into the cylinder at a single suction timing and becomes an excessive amount of fuel.
しかしながら、3気筒に対しては、タイミングt10のバルブオーバラップ以前の排気行程で非同期噴射を行っているので、タイミングt10のバルブオーバラップ時(すなわち、排気バルブと吸気バルブが同時に開いている時)に非同期噴射の燃料がそのまま排気管へ流出する。
そのため、排出ガスへの未燃ガスの混入による排気ガスの悪化と、シリンダ内に滞在する燃料量の不足によって、燃焼不良による始動不良が発生するという問題があった。
However, since asynchronous injection is performed for the three cylinders in the exhaust stroke before the valve overlap at timing t10, the valve overlap at timing t10 (that is, when the exhaust valve and the intake valve are open simultaneously). Asynchronously injected fuel flows out into the exhaust pipe.
Therefore, there has been a problem that start-up failure due to combustion failure occurs due to deterioration of exhaust gas due to mixing of unburned gas into exhaust gas and insufficient amount of fuel staying in the cylinder.
また、図27は、特許文献2に記載された従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
図27(特許文献2の図11)を用いて、特許文献2に記載の従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作について、以下に説明する。
S11(ステップ11)で、気筒判別が完了(XTDCEG=1)、かつクランク位置カウンタが特定気筒のTDC(C=0)である場合は、非同期噴射を実施せずに、S14で非同期噴射完了(XSTASY=1)とする。なお、TDCは、“TopDead C
enter”の略である。
S12で、非同期噴射が未完了(XSTASY=0)、かつ気筒判別完了(XTDCEG=1)、かつクランク位置カウンタが他の特定気筒のTDC(C=12)である場合は、S15で決められた気筒(S15A、S62B、S36A、S41B、S24A、S53B)に基本噴射量の8倍(TAU×8)の燃料噴射を実施して、非同期噴射を完了(XSTASY=1)とする。
FIG. 27 is a flowchart for explaining an operation example of a conventional fuel injection control device for an internal combustion engine described in
The operation of the conventional fuel injection control apparatus for an internal combustion engine described in
In S11 (step 11), when cylinder discrimination is completed (XTDCEG = 1) and the crank position counter is TDC (C = 0) of a specific cylinder, asynchronous injection is not performed and asynchronous injection is completed in S14 ( XSTASY = 1). TDC is “TopDead C”.
abbreviation of “enter”.
In S12, when asynchronous injection is not completed (XSTASY = 0), cylinder discrimination is completed (XTDCEG = 1), and the crank position counter is TDC (C = 12) of another specific cylinder, it is determined in S15. The cylinder (S15A, S62B, S36A, S41B, S24A, S53B) is subjected to fuel injection eight times the basic injection amount (TAU × 8), and asynchronous injection is completed (XSTASY = 1).
S13で、非同期噴射が未完了(XSTASY=0)、かつクランキングカウンタが6以上(E≧6)すなわち、30deg毎のクランク角信号を6回以上カウントし、クランク角で180deg以上回転したかを判定した場合は、S16で他の決められた気筒(S15A、S62B、S41B、S24A、S53B)に基本噴射量の8倍(TAU×8)の燃料噴射を実施して、非同期噴射を完了(XSTASY=1)とする。
このように、クランキング開始後にTDC信号により気筒判別が完了するか、クランク角が180deg以上回転したことを判別しないと、非同期噴射が実施されないため、始動に時間を要するという問題があった。
In S13, asynchronous injection is not completed (XSTASY = 0) and the cranking counter is 6 or more (E ≧ 6), that is, whether the crank angle signal is counted 6 times or more every 30 deg, and whether the crank angle is rotated 180 deg or more If it is determined, fuel injection is performed 8 times as much as the basic injection amount (TAU × 8) in other determined cylinders (S15A, S62B, S41B, S24A, S53B) in S16, and asynchronous injection is completed (XSTASY) = 1).
As described above, since it is not possible to perform asynchronous injection unless the cylinder discrimination is completed by the TDC signal after the cranking is started or the crank angle is rotated by 180 degrees or more, there is a problem that it takes time to start.
この発明は、このような従来の内燃機関の燃料噴射制御装置の問題点を解決するためになされたものであり、始動性を向上させることができるともに、始動時の排ガス悪化を防止することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine, and can improve startability and prevent exhaust gas deterioration during start-up. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine.
この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段と、前記内燃機関のカム角を検出するカム角検出手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角に基づいて前記内燃機関の停止位置を検出して記憶する停止位置検出・記憶手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角に基づいて前記内燃機関の前記停止位置よりの始動を判定する始動判定手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角と前記カム角検出手段が検出するカム角とに基づいて前記内燃機関のクランク位置を特定するクランク位置特定手段と、前記クランク位置特定手段の特定結果に基づいて前記内燃機関の始動開始後2回目以降の燃料噴射タイミングを演算する第1の噴射タイミング演算手段と、前記クランク位置特定手段の特定結果に基づいて前記内燃機関の始動開始後初回の燃料噴射タイミングを演算する第1の噴射タイミングよりも遅い第2の噴射タイミング演算手段と、前記停止位置検出・記憶手段に記憶された前記内燃機
関の停止位置および前記始動判定手段の判定結果に基づいて前記第1の噴射タイミング演算手段あるいは前記第2の噴射タイミング演算手段が演算する噴射タイミングのいずれかを選定する燃料噴射タイミング選定手段と、前記燃料噴射タイミング選定手段が選定した燃料噴射タイミングで燃料の噴射を行う燃料噴射手段を備えたものである。
In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, crank angle detection means for detecting a crank angle of the internal combustion engine, cam angle detection means for detecting the cam angle of the internal combustion engine, and the crank angle detection means detect the crank angle detection means. Stop position detection / storage means for detecting and storing the stop position of the internal combustion engine based on the crank angle, and determining start of the internal combustion engine from the stop position based on the crank angle detected by the crank angle detection means Starting determination means, crank position specifying means for specifying a crank position of the internal combustion engine based on a crank angle detected by the crank angle detecting means and a cam angle detected by the cam angle detecting means, and the crank position specifying First injection timing calculation means for calculating a fuel injection timing for the second and subsequent times after starting of the internal combustion engine based on a result of specifying the means; A second injection timing calculating means that is later than the first injection timing for calculating the first fuel injection timing after the start of the internal combustion engine based on the specifying result of the crank position specifying means, and the stop position detecting / storing means A fuel for selecting one of the injection timings calculated by the first injection timing calculating means or the second injection timing calculating means based on the stop position of the internal combustion engine and the determination result of the start determining means stored in An injection timing selection means and a fuel injection means for injecting fuel at the fuel injection timing selected by the fuel injection timing selection means.
本発明によれば、始動時の初回の燃料噴射タイミングを、2回目以降の噴射タイミングよりも吸気行程に噴射する燃料がシリンダ内に吸入可能な範囲内で遅角させることにより、内燃機関の始動性を向上できるとともに、始動時の排ガス悪化を防止できる。 According to the present invention, the internal combustion engine is started by retarding the initial fuel injection timing at the start within a range in which the fuel injected in the intake stroke can be sucked into the cylinder from the second and subsequent injection timings. The exhaust gas at the start can be prevented from deteriorating.
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明に係る内燃機関(エンジンとも記す)の燃料噴射制御装置の全体構成を示す図である。
図1において、101は内燃機関、102は内燃機関が吸入する空気を浄化するエアクリーナ、103は吸気管、104は内燃機関が吸入する空気量を調整するスロットルバルブ、105はスロットルバルブ下流の吸気管の圧力を計測する圧力センサ、106は内燃機関が吸入する空気に燃料を供給し混合気を形成するインジェクタ、107は排気管、108は内燃機関から排出する排気ガスの残存空気量を計量するフロントO2センサ、109は触媒(三元触媒)を通過した後の排気ガス中の残存空気量を計量するリアO2センサ、110は排気ガスの有害成分であるHC、CO、NOxを無害なCO2、H2Oに変換する三元触媒、111は一次コイルに電流を通電/遮断することで二次コイルに高電圧を発生させる点火コイル、112は点火コイルで発生した高電圧により火花を発生させる点火プラグ、113はカム角信号を発生するカム角センサ、114はカム角センサで信号を発生させるための突起もしくは窪みが形成されたカム角センサプレート、115はクランク角信号を発生するクランク角センサ、116はクランク角センサで信号を発生させるための突起もしくは窪みが形成されたクランク角センサプレート、117は内燃機関を冷却するための冷却水、118は冷却水117の温度を検出するための水温センサである。
また、119は、カム角センサ113、クランク角センサ115、圧力センサ105、フロントO2センサ108、リアO2センサ109、水温センサ118等からの信号を入力し、燃料噴射量、点火タイミング等を演算し、インジェクタ106、点火コイル111に信号を出力するコントロールユニット(以下、ECUと記す)である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a fuel injection control device for an internal combustion engine (also referred to as an engine) according to the present invention.
In FIG. 1, 101 is an internal combustion engine, 102 is an air cleaner for purifying air taken in by the internal combustion engine, 103 is an intake pipe, 104 is a throttle valve for adjusting the amount of air taken in by the internal combustion engine, and 105 is an intake pipe downstream of the throttle valve. A pressure sensor for measuring the pressure of the engine, 106 is an injector for supplying fuel to the air taken in by the internal combustion engine to form an air-fuel mixture, 107 is an exhaust pipe, and 108 is a front for measuring the remaining amount of exhaust gas discharged from the internal combustion engine. An
図2は、実施の形態1による内燃機関の燃料噴射制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
図2において、201はクランク角検出手段であり、図1に示したクランク角センサ115とクランク角センサプレート116で構成される。
202はカム角検出手段であり、カム角センサ113とカム角センサプレート114で構成される。
203は停止位置検出・記憶手段であり、ECU119内のクランクカウンタがその役割を担う。
204は始動判定手段であり、ECU119内で判定される始動モード判定がその役割を担う。
205はクランク位置特定手段であり、クランク角センサ115とカム角センサ113の信号に基づいてクランク位置を特定する。
206は第1の噴射タイミング演算手段(第1噴射タイミング演算手段)であり、内燃機関の始動開始後2回目以降の燃料噴射タイミングを演算(算出)する。
207は第2の噴射タイミング演算手段(第2噴射タイミング演算手段)であり、内燃機関の始動開始後初回の燃料噴射タイミングを演算(算出)する。
208は燃料噴射タイミング選定手段であり、始動開始後初回か2回目以降かで、燃料噴射タイミングを、第1の噴射タイミングか第2の噴射タイミングかを選定し、燃料噴射タイミングの切り替えを行う。
209は燃料噴射手段であり、燃料噴射タイミング選定手段208で選定したタイミングで燃料噴射を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the fuel injection control device for the internal combustion engine according to the first embodiment.
In FIG. 2,
204 is a start determination means, and the start mode determination determined in the
205 is a crank position specifying means for specifying the crank position based on signals from the
208 is a fuel injection timing selection means, which selects the first or second injection timing as the first or second injection after the start of the start, and switches the fuel injection timing.
A
図3〜図6は、クランク角センサ115の出力を説明するための図である。
なお、図3および図4は、クランク角の回転方向が正転から逆転に転じる場合、図5および図6は、クランク角の回転方向が逆転から正転に転じる場合を示している。
また、図3および図5は、ECU119が識別するクランク角が正しいタイミングであ
る場合、図4および図6は、ECU119が識別するクランク角が正しいタイミングからずれる場合を示す。
クランク角センサプレートの突起に付した番号は、クランク角センサプレートの突起に対するクランク角センサ信号との対応を説明するための番号であり、後掲する図18、図19のクランクカウンタ値とは異なる。
3 to 6 are diagrams for explaining the output of the
3 and 4 show the case where the rotation direction of the crank angle changes from normal rotation to reverse rotation, and FIGS. 5 and 6 show the case where the rotation direction of the crank angle changes from reverse rotation to normal rotation.
3 and 5 show the case where the crank angle identified by the
The numbers given to the protrusions of the crank angle sensor plate are numbers for explaining the correspondence between the protrusions of the crank angle sensor plate and the crank angle sensor signal, and are different from the crank counter values shown in FIGS. .
図3(a)に示したクランク角センサプレートは、図1のクランク角センサプレート116を平面展開したものであり、数値“1”、“2”、“3”は、それぞれの歯(すなわち、突起)を示している。
図3(b)に示した回転方向は、クランク角センサプレート116が回転することによりクランク角センサが矢印の方向で移動していることを示す。クランク角センサプレートの“2”と“3”の間で正転から逆転に転じている。
図3(c)に示した矢印は、図3(b)の回転方向に沿った場合のクランク角回転方向を示す。時点EとFの間で回転方向が反転する前は正転、回転方向が反転した後は逆転していることを示す。
図3(d)は、正転または逆転した状態でのクランク角センサの歯を左から右に時間軸のイメージで展開したものである。
図3(e)は、図3(d)のクランク角センサプレートに対するクランク角センサの出力信号を示したものである。
図3(f)は、時点を示している。
The crank angle sensor plate shown in FIG. 3A is a flat development of the crank
The rotation direction shown in FIG. 3B indicates that the crank angle sensor is moving in the direction of the arrow as the crank
The arrows shown in FIG. 3 (c) indicate the crank angle rotation direction along the rotation direction of FIG. 3 (b). It shows that the rotation direction is reversed between the time points E and F before the rotation direction is reversed, and the rotation direction is reversed after the rotation direction is reversed.
FIG. 3D is an image of the teeth of the crank angle sensor in the forward or reverse state developed from the left to the right on the time axis image.
FIG. 3 (e) shows the output signal of the crank angle sensor for the crank angle sensor plate of FIG. 3 (d).
FIG. 3F shows a time point.
時点Aでは、クランク角センサプレートの突起(歯とも称す)“1”がクランク角センサ115に近づいてきたことによる磁束の変化により、クランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。
時点Bでは、クランク角センサプレート116の突起“1”の中心がクランク角センサ115を通過したことで、クランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。
正転時は、クランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する(立ち下りエッジ)ポイントが有効エッジとなる。
時点Cおよび時点Dは、次のクランク角センサプレート116の突起“2”がクランク角センサ115を通過する場合であり、時点A、時点Bと動作は同じである。
At time A, the output signal of the
At the time point B, the center of the protrusion “1” of the crank
During forward rotation, the point at which the output signal of the
Time C and time D are when the next protrusion “2” of the crank
時点Eは、次のクランク角センサプレート116の突起“3”がクランク角センサ115に接近したことによるクランク角センサ出力信号のLowからHighへの反転であり、時点A、時点Cと動作は同じである。
時点Fは、逆転によりクランク角センサプレート116の突起“3”がクランク角センサ115から遠ざかることでクランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。
逆転時は、Low側の出力電圧が正転時よりも高くなる。(正転時のLowレベル=0v、逆転時のLowレベル=2.5v)
時点Gは、逆転でクランク角センサプレート116の突起“2”の中心がクランク角センサ115を通過したことでクランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。逆転時は、立ち上がりが有効エッジとなる。
時点Hは、クランク角センサプレート116の突起“1”が逆転で接近することでクランク角センサ115の出力信号がHighからLowに転じる。
Time E is the inversion of the crank angle sensor output signal from Low to High due to the next protrusion “3” of the crank
At time point F, the projection “3” of the crank
During reverse rotation, the output voltage on the Low side becomes higher than during forward rotation. (Low level at forward rotation = 0v, Low level at reverse rotation = 2.5v)
At the time point G, the output signal of the
At time H, the output signal of the
このように、クランク角センサ115の出力信号のLowレベルが正転時と逆転時で異なるクランク角センサを用いて、Lowレベルが低い状態(0v)への立ち下りを有効エッジ、Lowレベルが高い状態(2.5v)からの立ち上がりを有効エッジとすることで、正転と逆転がそれぞれ計数できる。
図3〜図6中のセンサ出力信号(e)における矢印は、説明上、視覚的にわかりやすくするために示した有効エッジを表したものであり、センサ出力信号に重畳しているわけではない。
エンジン停止に至る過程では、シリンダの圧縮圧力に打ち勝って圧縮上死点を通過できない場合は、ゆり戻しによりエンジンは逆転することとなる。
In this way, by using the crank angle sensor in which the low level of the output signal of the
The arrows in the sensor output signal (e) in FIGS. 3 to 6 represent the effective edges shown for the sake of easy understanding for explanation, and are not superimposed on the sensor output signal. .
In the process of stopping the engine, if the compression pressure of the cylinder is overcome and the compression top dead center cannot be passed, the engine is reversed by swinging back.
図4は、図3に対して、正転から逆転に転じる場合にECU119が識別するクランク角が正しいタイミングとはずれる場合を示している。
時点Aから時点Dまでは図3と同じである。
時点Eでは、逆転でクランク角センサプレートの突起“2”の中心をクランク角センサが通過することで、図4(e)に示すように、クランク角センサ信号がLowからHighに反転する。
時点Fでは、逆転でクランク角センサプレート116の突起“1”がクランク角センサ115に接近することにより、クランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。
時点Eは、本来有効エッジであるが、Lowレベルが低い(0v)状態から立ち上がるため、有効エッジと判定されず、クランク角センサ信号のミスカウント(カウント抜け)が発生する。
FIG. 4 shows a case where the crank angle identified by the
From time A to time D is the same as FIG.
At the time point E, the crank angle sensor passes through the center of the protrusion “2” of the crank angle sensor plate by reverse rotation, so that the crank angle sensor signal is inverted from Low to High as shown in FIG.
At the time point F, the protrusion “1” of the crank
The time point E is originally an effective edge, but rises from a low level (0v) state, so that it is not determined as an effective edge, and miscounting (count missing) of the crank angle sensor signal occurs.
図5は、逆転から正転に転じる場合のクランク角センサ115の出力信号を示したものである。
時点Aでは、クランク角センサプレート116の突起“3”がクランク角センサ115に近づくことによって、クランク角センサ115の出力信号はHighからLowに反転する。逆転しているために、Lowレベルは高い(2.5v)。
時点Bは、クランク角センサプレート116の突起“3”の中心がクランク角センサ115を通過したことで、図5(e)に示すように、クランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。
逆転時はクランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する(立ち上りエッジ)ポイントが有効エッジとなる。
時点Cおよび時点Dは、次のクランク角センサプレート116の突起“2”がクランク角センサ115を通過する場合である、時点A、時点Bと動作は同じである。
時点Eでは、正転でクランク角センサプレート116の突起“2”がクランク角センサ115を通過したことでクランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。正転時は立ち下がりが有効エッジとなる。
時点Fでは、クランク角センサプレートの突起“3”が接近することで、クランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。
FIG. 5 shows an output signal of the
At time A, the projection “3” of the crank
At time B, the center of the protrusion “3” of the crank
At the time of reverse rotation, the point at which the output signal of the
Time C and time D are the same as time A and time B when the next protrusion “2” of the crank
At the time point E, the projection “2” of the crank
At time F, the protrusion “3” of the crank angle sensor plate approaches, so that the output signal of the
図6は、図5に対して、逆転から正転に転じる場合にECU119が識別するクランク角が正しいタイミングとはずれる場合である。
時点Aから時点Dまでは図5と同じである。
時点Eでは、クランク角センサプレート116の突起“1”が近づくことでクランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。
時点Fでは、クランク角センサプレート116の突起“1”から遠ざかることにより、クランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。
時点Gは、正転でクランク角センサプレート116の突起“2”の中心がクランク角センサ115を通過したことでクランク角センサ115の出力信号がHighからLowに反転する。正転時は立ち下がりが有効エッジとなる。
時点Hでは、クランク角センサプレート116の突起“3”が近づくことでクランク角センサ115の出力信号がLowからHighに反転する。
時点Fは本来無効エッジであるが、Lowレベルが高い(2.5v)状態から立ち上が
るため、有効エッジと判定され、クランク角センサ信号の誤カウントが発生する。
FIG. 6 is a case where the crank angle identified by the
From time A to time D is the same as FIG.
At time E, the output signal of the
At time point F, the output signal of the
At time G, the center of the protrusion “2” of the crank
At the time point H, the projection “3” of the crank
Although time F is originally an invalid edge, it rises from a state where the low level is high (2.5 v), so it is determined as a valid edge, and an erroneous count of the crank angle sensor signal occurs.
このように、正転時と逆転時のLowレベルの出力電圧が異なるクランク角センサを用いることで、正転と逆転が識別できる。
また、正転から逆転、逆転から正転に転じる位置によっては、クランク角センサ信号の検出抜け、および誤検出が発生する。
また、正転時と逆転時でHighレベルまたはLowレベルの幅が異なる信号を発生するクランク角センサもあるが、このセンサ仕様でも正転から逆転、逆転から正転に転じる位置によっては、クランク角センサ信号の誤検出が発生する。
As described above, the forward rotation and the reverse rotation can be distinguished by using the crank angle sensors having different low level output voltages at the time of forward rotation and reverse rotation.
Further, depending on the position from normal rotation to reverse rotation and from reverse rotation to normal rotation, missing detection of the crank angle sensor signal and erroneous detection may occur.
There is also a crank angle sensor that generates signals with different High level or Low level widths during normal rotation and reverse rotation. Even in this sensor specification, depending on the position from normal rotation to reverse rotation and reverse rotation to normal rotation, An erroneous detection of the sensor signal occurs.
図7から図17は、本実施の形態を説明するためのフローチャートであり、ECU119が内蔵するマイクロコンピュータが実行するプログラムの実行手順を示す。
図1に示す3気筒エンジンに対するクランク角センサ(SGT)信号、カム角センサ(SGC)信号を用いたものに対する処理内容である。
図7は、イグニッションスイッチ(図示なし)が運転者によりONされ、ECU119に電源が供給されて最初に実行させる処理を示すフローチャートである。
ステップS701で、クランクカウンタを255にセットする。
クランクカウンタは、クランク角センサ115の信号が入力される毎にカウントされるカウンタであり、動作は後述する。
ステップS702で、欠歯間クランクカウンタを0にする。
欠歯間クランクカウンタは、クランク角センサ信号の欠歯間のクランク角センサ検出数をカウントするカウンタである。
ステップS703で、欠歯検出回数を0にする。欠歯検出回数は、欠歯を検出した回数である。1バイトのカウンタであるが、最大(255)までカウントした場合は、255で保持される。
ステップS704で、噴射回数カウンタを0にする。
噴射回数カウンタは、内燃機関の始動開始後に燃料噴射を実施した回数をカウントするカウンタである。1バイトのカウンタであるが、最大(255)までカウントした場合は、255で保持される。
FIGS. 7 to 17 are flowcharts for explaining the present embodiment, and show an execution procedure of a program executed by the microcomputer built in
This is a processing content for a crank angle sensor (SGT) signal and a cam angle sensor (SGC) signal for the three-cylinder engine shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a process that is executed first when an ignition switch (not shown) is turned on by the driver and power is supplied to the
In step S701, the crank counter is set to 255.
The crank counter is a counter that is counted each time a signal from the
In step S702, the missing tooth crank counter is set to zero.
The missing tooth crank counter is a counter that counts the number of detected crank angle sensors between missing teeth in the crank angle sensor signal.
In step S703, the missing tooth detection count is set to zero. The number of missing teeth is the number of missing teeth detected. Although it is a 1-byte counter, if it is counted up to the maximum (255), it is held at 255.
In step S704, the injection number counter is set to zero.
The injection number counter is a counter that counts the number of times fuel injection has been performed after the start of the internal combustion engine. Although it is a 1-byte counter, if it is counted up to the maximum (255), it is held at 255.
図8は、クランク角センサ115の出力信号の立ち下りエッジ毎に実行される処理を示すフローチャートである。
ステップS801で、クランク角センサ出力信号の立ち下り後の電圧値が1.25vよりも小さいかを判定する。クランク角センサ出力信号のLowレベルは、正転時は0v、逆転時は2.5vであるため、1.25vを正転か逆転かを判断するしきい値とする。
クランク角センサ出力信号のLowレベルが1.25v以上の場合は、ステップS803で正転でないと判断し、この処理を終了する。
クランク角センサ出力信号のLowレベルが1.25vより小さい場合は、ステップS802で正転であると判断する。
ステップS804でエンジン回転が500r/m以上の場合は、ステップS806で通常モードと判断する。500r/mよりも小さい場合は、ステップS805で始動モードと判断する。
エンジン回転は、クランク角センサ信号から生成した模擬クランク角信号(後掲の図18を参照)のB75タイミング毎の時間間隔から算出する。B75タイミングが2回あるまでは、エンジン回転は0r/minとしておく。
ステップS807で欠歯検出とクランクカウンタ特定処理を実施し、ステップS808でクランクカウンタのカウントアップを行う。
欠歯検出とクランクカウンタ特定処理およびクランクカウンタのカウントアップは後述する。
FIG. 8 is a flowchart showing processing executed for each falling edge of the output signal of the
In step S801, it is determined whether the voltage value after falling of the crank angle sensor output signal is smaller than 1.25v. Since the low level of the crank angle sensor output signal is 0 v during forward rotation and 2.5 v during reverse rotation, 1.25 v is set as a threshold value for determining whether forward rotation or reverse rotation.
If the low level of the crank angle sensor output signal is 1.25 v or higher, it is determined in step S803 that the rotation is not normal, and this process is terminated.
If the low level of the crank angle sensor output signal is less than 1.25v, it is determined in step S802 that the rotation is normal.
If it is determined in step S804 that the engine speed is 500 r / m or more, it is determined in step S806 that the normal mode is set. If it is smaller than 500 r / m, it is determined in step S805 that the engine is in the start mode.
The engine rotation is calculated from the time interval for each B75 timing of the simulated crank angle signal (see FIG. 18 described later) generated from the crank angle sensor signal. Until the B75 timing is twice, the engine speed is set to 0 r / min.
In step S807, missing tooth detection and crank counter identification processing are performed, and in step S808, the crank counter is counted up.
Missing tooth detection, crank counter identification processing, and crank counter count-up will be described later.
図9は、クランク角センサ115の立ち上がりエッジ毎に実行される処理を示すフローチャートである。
ステップS901で、クランク角センサ出力信号の立ち上がり前の電圧値が1.25v以上であるかを判定する。
クランク角センサ出力信号の立ち上がり前の電圧値が1.25v未満の場合は、ステップS903で逆転でないと判断し、この処理を終了する。
クランク角センサ出力信号の立ち上がり前の電圧値が1.25v以上の場合は、ステップS902で逆転であると判断する。
ステップS904でクランクカウンタのカウントダウンを行う。処理内容は後述する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating processing executed for each rising edge of the
In step S901, it is determined whether the voltage value before rising of the crank angle sensor output signal is 1.25 v or more.
If the voltage value before the rise of the crank angle sensor output signal is less than 1.25 v, it is determined in step S903 that the reverse rotation is not reverse, and this process is terminated.
If the voltage value before the rise of the crank angle sensor output signal is 1.25 v or more, it is determined in step S902 that the rotation is reverse.
In step S904, the crank counter is counted down. The processing contents will be described later.
図10は、前掲の図8のステップS807における「欠歯検出とクランクカウンタ値特定」の処理内容を示すフローチャートである。
ステップS1001で、欠歯間クランクカウンタに1を加算する。欠歯間クランクカウンタは欠歯間のクランク角センサ検出信号数をカウントしているものであり、気筒識別に用いており、欠歯を検出するごとにクリアされる。
ステップS1002で、欠歯間クランクカウンタが5以上であるかを判定する。5未満の場合は、そのままこの処理を抜ける。欠歯検出は、クランク角センサ信号の連続する3回の信号間の時間を用いて行うため、クランク角センサ信号を最小4回検出しないと正しく行えない。そのため、欠歯間クランクカウンタが5以上の場合のみ、欠歯検出処理を行う。
ステップS1002で欠歯間クランクカウンタが5以上の場合、ステップS1003でクランク角センサ信号周期比(△T)を算出する。
なお、クランク角センサ信号周期比(△T)は、下記の式1で表される。
△T=[{T(n−1)/T(n)}+{T(n−1)/T(n−2)}]/2
・・・式1
ここで、
△T:クランク角センサ信号周期比
T(n):クランク角センサ信号周期(今回)
T(n−1):クランク角センサ信号周期(前回)
T(n−2):クランク角センサ信号周期(前々回)
FIG. 10 is a flowchart showing the processing content of “missing tooth detection and crank counter value specification” in step S807 of FIG. 8 described above.
In step S1001, 1 is added to the missing tooth crank counter. The missing tooth crank counter counts the number of crank angle sensor detection signals between missing teeth, is used for cylinder identification, and is cleared every time missing teeth are detected.
In step S1002, it is determined whether the missing tooth crank counter is 5 or more. If it is less than 5, this process is exited. Since the missing tooth detection is performed using the time between three consecutive crank angle sensor signals, it cannot be performed correctly unless the crank angle sensor signal is detected at least four times. Therefore, the missing tooth detection process is performed only when the missing tooth crank counter is 5 or more.
If the missing tooth crank counter is 5 or more in step S1002, the crank angle sensor signal cycle ratio (ΔT) is calculated in step S1003.
The crank angle sensor signal cycle ratio (ΔT) is expressed by the following
ΔT = [{T (n−1) / T (n)} + {T (n−1) / T (n−2)}] / 2
...
here,
ΔT: Crank angle sensor signal cycle ratio T (n): Crank angle sensor signal cycle (current)
T (n-1): Crank angle sensor signal cycle (previous)
T (n-2): Crank angle sensor signal cycle (previous times)
欠歯は2歯欠けであり、欠歯部分のクランク角センサ間の角度は30degCA、欠歯でない部分のクランク角センサ間の角度は10degCAである。
なお、“CA”とは、“Crank Angle”の略である。
欠歯が2歯欠けの場合、10degCA毎に形成されているクランク角センサプレートの突起が特定部分のみ2つ欠けている部分が欠歯部分であり、この欠歯部分はクランク角センサ信号間隔が30degCAになる。後掲する図18のSGTにおいて、破線で示しているのが欠歯箇所である。
欠歯の次のクランク角センサ信号(後掲する図18のクランクカウンタ65、17、29、53の個所)では、△Tは3前後の値となる。△Tが正確に3にならないのは周期変動があるためである。欠歯の次のクランク角センサ信号以外では、△Tは、1前後または、1未満となる。
The missing tooth has two missing teeth, the angle between the crank angle sensors at the missing tooth portion is 30 deg CA, and the angle between the crank angle sensors at the non-missing tooth portion is 10 deg CA.
Note that “CA” is an abbreviation of “Crank Angle”.
When the missing tooth has two missing teeth, the portion of the crank angle sensor plate formed every 10 deg CA is missing only two specific portions, and this missing tooth portion has a crank angle sensor signal interval. 30 deg CA. In the SGT of FIG. 18 to be described later, a broken tooth portion is indicated by a broken line.
In the crank angle sensor signal next to the missing tooth (the positions of crank counters 65, 17, 29, and 53 in FIG. 18 to be described later), ΔT is a value around 3. The reason why ΔT does not become exactly 3 is that there is a period variation. Other than the crank angle sensor signal next to the missing tooth, ΔT is about 1 or less than 1.
ステップS1004で、△Tが2未満の場合は、欠歯でないと判断し、このままこの処理を抜ける。
欠歯での△Tは約3、欠歯以外での△Tは約1または1未満であるため、しきい値を2としている。
ステップS1004で、△Tが2以上の場合は、ステップS1005で欠歯検出回数に1を加算する。欠歯検出回数は、1バイトサイズで定義しており、0〜255で表現され、255に達するとその値を保持する。
ステップS1006で欠歯検出回数が1回であるかを判定する。1回の場合は、ステップS1007でクランクカウンタが255回でないかを判定する。
ステップS1007で、クランクカウンタが255でないと判定した場合は、ステップS1008でクランクカウンタ値の修正処理を行う。詳細は後述する。
クランクカウンタは、ECU119起動の初期化処理時に255にセットされ(図7のステップS701)ており、気筒判別が完了していない状態では、255となっている。気筒判別が完了してからは、クランク角センサ信号の入力ごとにカウントされる。
ステップS1006で、欠歯検出回数が1回でないと判定すると、欠歯検出回数が2回以上であると判断し、ステップS1009でクランクカウンタ値の特定処理を行う。詳細は後述する。
ステップS1010で、欠歯間クランクカウンタを0にクリアする。
ステップS1011で、カム角カウンタを0にクリアする。
If ΔT is less than 2 in step S1004, it is determined that there is no missing tooth, and the process is left as it is.
Since ΔT for missing teeth is about 3 and ΔT for other than missing teeth is about 1 or less than 1, the threshold value is 2.
If ΔT is 2 or more in step S1004, 1 is added to the number of missing teeth detection in step S1005. The number of missing teeth detection is defined by a 1-byte size, expressed as 0 to 255, and when 255 is reached, the value is held.
In step S1006, it is determined whether the number of missing teeth detection is one. If it is once, it is determined in step S1007 whether the crank counter is 255 times.
If it is determined in step S1007 that the crank counter is not 255, crank counter value correction processing is performed in step S1008. Details will be described later.
The crank counter is set to 255 at the time of initialization processing for starting the ECU 119 (step S701 in FIG. 7), and is 255 when the cylinder discrimination is not completed. After cylinder discrimination is completed, it is counted every time a crank angle sensor signal is input.
If it is determined in step S1006 that the number of missing teeth detection is not one, it is determined that the number of missing teeth detection is two or more, and crank counter value specifying processing is performed in step S1009. Details will be described later.
In step S1010, the missing tooth crank counter is cleared to zero.
In step S1011, the cam angle counter is cleared to zero.
図11は、前掲した図8のステップS808における「クランクカウンタのカウントアップ」の処理内容を示すフローチャートである。
ステップS1101でクランクカウンタが255でないかを判定する。
クランクカウンタが255でない場合は、ステップS1102でクランクカウンタが71(後掲の図18参照)でないかを判定する。71の場合は、ステップS1106でクランクカウンタを0にする。
クランクカウンタは、クランク角720degCA(2回転)間の、クランク角センサ信号の10degCA毎の信号をカウントするものであり、0から71の間でカウントする。71になれば0に戻す。
ステップS1102でクランクカウンタが71でないと判定した場合は、ステップS1103でクランクカウンタが13、25、49または61であるかを判定する。
クランクカウンタがこれらに該当する場合は、ステップS1105でクランクカウンタに3を加算する。クランクカウンタが13、25、49または61の次は欠歯個所であり、クランク角センサ信号間が30degCAであるため、3を加算する。
ステップS1103でNoの場合は、ステップS1104でクランクカウンタは1加算する。
FIG. 11 is a flowchart showing the processing content of “count up of crank counter” in step S808 of FIG. 8 described above.
In step S1101, it is determined whether the crank counter is not 255.
If the crank counter is not 255, it is determined in step S1102 whether the crank counter is 71 (see FIG. 18 described later). In the case of 71, the crank counter is set to 0 in step S1106.
The crank counter counts a signal of every 10 deg CA of the crank angle sensor signal between crank angles 720 deg CA (2 rotations), and counts between 0 and 71. When it reaches 71, it returns to 0.
If it is determined in step S1102 that the crank counter is not 71, it is determined in step S1103 whether the crank counter is 13, 25, 49, or 61.
If the crank counter corresponds to these, 3 is added to the crank counter in step S1105. Next to the crank counter of 13, 25, 49 or 61 is a missing tooth portion, and the interval between the crank angle sensor signals is 30 degCA, so 3 is added.
If No in step S1103, the crank counter adds 1 in step S1104.
図12は、前掲の図9のステップS904におけるクランクカウンタのカウントダウン処理を示すフローチャートである。
ステップS1201でクランクカウンタが255でないかを判定する。255でない場合は、ステップS1202で停止モードであるかを判定する。
停止モードである場合は、逆転状態のままエンジンが停止し、エンジン回転開始時にスタータによる正転での無効エッジであるため、クランクカウンタのカウントダウンは行わない。停止モード判定は後述する。
ステップS1203でクランクカウンタが0でないかを判定する。0の場合は、ステップS1207でクランクカウンタを71にする。
クランクカウンタはクランク角720degCA(2回転)間の、クランク角センサ信号の10degCA毎の信号をカウントするものであり、0から71の間でカウントする。逆転で0に到達した次は71にする。
ステップS1203でクランクカウンタが0でないと判定した場合は、ステップS1204でクランクカウンタが16、28、52または64であるかを判定する。
クランクカウンタがこれらに該当する場合は、ステップS1206でクランクカウンタから3を減算する。クランクカウンタが16、28、52または64の前は欠歯個所であり、クランク角センサ信号間が30degCAであるため、3を減算する。
ステップS1204でNoの場合は、ステップS1205でクランクカウンタは1減算する。
FIG. 12 is a flowchart showing the count-down process of the crank counter in step S904 in FIG.
In step S1201, it is determined whether the crank counter is not 255. If not 255, it is determined in step S1202 whether or not the stop mode is set.
In the stop mode, the engine is stopped in the reverse rotation state, and the crank counter is not counted down because it is an invalid edge in the normal rotation by the starter at the start of engine rotation. The stop mode determination will be described later.
In step S1203, it is determined whether the crank counter is not zero. In the case of 0, the crank counter is set to 71 in step S1207.
The crank counter counts a signal at every 10 deg CA of the crank angle sensor signal during a crank angle of 720 deg CA (2 rotations), and counts between 0 and 71. Next, after reaching 0 in reverse, set to 71.
If it is determined in step S1203 that the crank counter is not 0, it is determined in step S1204 whether the crank counter is 16, 28, 52, or 64.
If the crank counter corresponds to these, 3 is subtracted from the crank counter in step S1206. Before the crank counter is 16, 28, 52 or 64, there is a missing tooth portion, and since the crank angle sensor signal is 30 deg CA, 3 is subtracted.
If No in step S1204, the crank counter decrements by 1 in step S1205.
図13は、カム角センサ信号(SGC)の立ち下りエッジ毎に実行される割り込み処理を示すフローチャートである。
ステップS1301で、カム角カウンタを1加算する。
FIG. 13 is a flowchart showing an interrupt process executed at every falling edge of the cam angle sensor signal (SGC).
In step S1301, 1 is added to the cam angle counter.
図14は、図10のステップS1009におけるクランクカウンタ値の特定処理を示すフローチャートである。
ステップS1401で、欠歯間クランクカウンタが22で、かつカム角カウンタが2であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1402でクランクカウンタを17に設定する。
ステップS1401でNoの場合は、ステップS1403で欠歯間クランクカウンタが10で、かつカム角カウンタが0であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1404でクランクカウンタを29に設定する。
ステップS1403でNoの場合は、ステップS1405で欠歯間クランクカウンタが22で、かつカム角カウンタが1であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1406でクランクカウンタを53に設定する。
ステップS1405でNoの場合は、ステップS1407で欠歯間クランクカウンタが10で、かつカム角カウンタが1であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1408でクランクカウンタを65に設定する。
ステップS1407でNoの場合は、ステップS1409でクランクカウンタに255を設定する。
この場合は、欠歯間のクランクカウンタとカム角カウンタの値が設計値のいずれにも該当しないため、正しくカウントできていないと判断し、クランクカウンタが特定できない初期状態とする。
FIG. 14 is a flowchart showing the crank counter value specifying process in step S1009 of FIG.
In step S1401, it is determined whether the missing tooth crank counter is 22 and the cam angle counter is 2. If yes, the crank counter is set to 17 in step S1402.
If No in step S1401, it is determined in step S1403 whether the missing tooth crank counter is 10 and the cam angle counter is 0. If yes, the crank counter is set to 29 in step S1404.
If No in step S1403, it is determined in step S1405 whether the missing tooth crank counter is 22 and the cam angle counter is 1. If yes, the crank counter is set to 53 in step S1406.
If NO in step S1405, it is determined in step S1407 whether the missing tooth crank counter is 10 and the cam angle counter is 1. If yes, the crank counter is set to 65 in step S1408.
If No in step S1407, 255 is set in the crank counter in step S1409.
In this case, since the values of the crank counter and cam angle counter between the missing teeth do not correspond to any of the design values, it is determined that the crank counter cannot be correctly counted, and an initial state in which the crank counter cannot be specified is set.
図15は、図10のステップS1008におけるクランクカウンタ値の修正処理を示すフローチャートである。
ステップS1501で、欠歯間クランクカウンタが22、カム角カウンタが2、かつクランクカウンタが16以上18以下であるかを判定する。
Yesの場合は、ステップS1502でクランクカウンタを17に設定する。
ステップS1501でNoの場合は、ステップS1503で欠歯間クランクカウンタが10、カム角カウンタが0、かつクランクカウンタが28以上30以下であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1504でクランクカウンタを29に設定する。
ステップS1503でNoの場合は、ステップS1505で、欠歯間クランクカウンタが22、カム角カウンタが1、かつクランクカウンタが52以上54以下であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1506でクランクカウンタを53に設定する。
ステップS1505でNoの場合は、ステップS1507で、欠歯間クランクカウンタが10、カム角カウンタが1、かつクランクカウンタが64以上66以下であるかを判定する。Yesの場合は、ステップS1508でクランクカウンタを65に設定する。
ステップS1507でNoの場合は、ステップS1509でクランクカウンタに255を設定する。
この場合は、欠歯間のクランクカウンタとカム角カウンタの値が設計値のいずれにも該当しないため、正しくカウントできていないと判断し、クランクカウンタが特定できない初期状態とする。
これらは、欠歯検出回数が1回の場合に、クランクカウンタが正しい値から±1の範囲でずれている場合に正しく修正するものである。
FIG. 15 is a flowchart showing the crank counter value correction processing in step S1008 of FIG.
In step S1501, it is determined whether the missing tooth crank counter is 22, the cam angle counter is 2, and the crank counter is 16 or more and 18 or less.
If yes, the crank counter is set to 17 in step S1502.
If NO in step S1501, it is determined in step S1503 whether the missing tooth crank counter is 10, the cam angle counter is 0, and the crank counter is 28 or more and 30 or less. If yes, the crank counter is set to 29 in step S1504.
If NO in step S1503, it is determined in step S1505 whether the missing tooth crank counter is 22, the cam angle counter is 1, and the crank counter is 52 or greater and 54 or less. If yes, the crank counter is set to 53 in step S1506.
If NO in step S1505, it is determined in step S1507 whether the missing tooth crank counter is 10, the cam angle counter is 1, and the crank counter is 64 or more and 66 or less. If yes, the crank counter is set to 65 in step S1508.
If No in step S1507, 255 is set in the crank counter in step S1509.
In this case, since the values of the crank counter and cam angle counter between the missing teeth do not correspond to any of the design values, it is determined that the crank counter cannot be correctly counted, and an initial state in which the crank counter cannot be specified is set.
These are correct when the crank counter deviates in the range of ± 1 from the correct value when the number of missing teeth detection is one.
図16は、停止モード判定処理を示すフローチャートである。この処理は所定時間毎に実行される。
ステップS1601で、クランク角センサ信号の入力が0.2sec以上ない場合は、ステップS1602で停止モードと判定する。
ステップS1603で欠歯間クランクカウンタを0にクリアする。ステップS1604で欠歯検出回数を0にクリアする。ステップS1605で燃料の噴射回数カウンタを0にクリアする。
FIG. 16 is a flowchart showing stop mode determination processing. This process is executed every predetermined time.
If it is determined in step S1601 that the crank angle sensor signal has not been input for 0.2 sec or longer, the stop mode is determined in step S1602.
In step S1603, the missing tooth crank counter is cleared to zero. In step S1604, the number of missing teeth detection is cleared to zero. In step S1605, the fuel injection number counter is cleared to zero.
図17は、始動時の燃料噴射処理であり、クランク角センサ信号の立ち下りエッジ毎に実行される処理を示すフローチャートである。
ステップS1701で、始動モードであるかを判定する。始動モードでない場合は、何もせずにこの処理を抜ける。
ステップS1701で始動モードである場合は、ステップS1702で初回噴射であるかを判定する。具体的には、噴射回数カウンタが0であれば初回噴射であると判定する。
初回噴射(噴射回数カウンタ=0)である場合は、ステップS1703で、クランクカウンタが20であるかを判定し、20である場合は、ステップS1704で3気筒に噴射し、ステップS1705で噴射回数カウンタに1加算する。
ステップS1706でクランクカウンタが44であるかを判定し、44である場合は、ステップS1707で2気筒に噴射し、ステップS1708で噴射回数カウンタに1加算する。
ステップS1709でクランクカウンタが68であるかを判定し、68である場合は、ステップS1710で1気筒に噴射し、ステップS1711で噴射回数カウンタに1加算する。
噴射の停止は、予め水温に応じて設定された噴射時間が経過した時点で停止する。
FIG. 17 is a flowchart showing a fuel injection process at the time of start-up and executed at every falling edge of the crank angle sensor signal.
In step S1701, it is determined whether the start mode is set. If it is not in the start mode, the process exits without doing anything.
If it is the start mode in step S1701, it is determined in step S1702 whether the initial injection is being performed. Specifically, if the injection number counter is 0, it is determined that the first injection is being performed.
If it is the first injection (injection number counter = 0), it is determined in step S1703 whether the crank counter is 20, and if it is 20, the injection is made into three cylinders in step S1704, and the injection number counter is determined in step S1705. Add 1 to.
In step S1706, it is determined whether the crank counter is 44. If it is 44, the cylinder is injected into two cylinders in step S1707, and 1 is added to the injection number counter in step S1708.
In step S1709, it is determined whether the crank counter is 68. If it is 68, injection is performed to one cylinder in step S1710, and 1 is added to the injection number counter in step S1711.
The stop of the injection is stopped when an injection time set in advance according to the water temperature has elapsed.
ステップS1702で初回噴射でない(噴射回数カウンタ≧1)と判定した場合は、ステップS1712で、クランクカウンタが17であるかを判定し、17である場合は、ステップS1713で3気筒に噴射し、ステップS1714で噴射回数カウンタに1加算する。
ステップS1715でクランクカウンタが41であるかを判定し、41である場合は、ステップS1716で2気筒に噴射し、ステップS1717で噴射回数カウンタに1加算する。
ステップS1718でクランクカウンタが65であるかを判定し、65である場合は、ステップS1719で1気筒に噴射し、ステップS1720で噴射回数カウンタに1加算する。
噴射の停止は、予め水温に応じて設定された噴射時間が経過した時点で停止される。
噴射回数カウンタは、図16の停止モードが成立した時に0にクリアされ、燃料噴射を行うごとに1加算される。噴射回数カウンタは、1バイトサイズのカウンタを用いており、最大値である255に達するとそれ以上加算されなくなり、255のままとなる。
If it is determined in step S1702 that the injection is not the first injection (injection number counter ≧ 1), it is determined in step S1712 whether the crank counter is 17, and if it is 17, the injection is performed to the three cylinders in step S1713. In S1714, 1 is added to the injection number counter.
In step S1715, it is determined whether the crank counter is 41. If it is 41, the cylinder is injected into
In step S1718, it is determined whether or not the crank counter is 65. If 65, the fuel is injected into one cylinder in step S1719, and 1 is added to the injection number counter in step S1720.
The stop of the injection is stopped when an injection time set in advance according to the water temperature has elapsed.
The injection number counter is cleared to 0 when the stop mode of FIG. 16 is established, and is incremented by 1 every time fuel is injected. The injection number counter uses a 1-byte counter, and when it reaches the maximum value of 255, it is not added any more and remains at 255.
図18は、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
模擬クランク角信号は、クランク角センサ信号(SGT)とカム角センサ信号(SGC)からECU内の処理にて形成される模擬信号であり、各気筒のBTDC75degCA(図18の時点A、D、G)で立ち上がり、BTDC5degCA(図18の時点B、E、H)で立ち下がるように形成される。
#1〜#3INJは、インジェクタ106への噴射駆動信号であり、Highレベルにある間が燃料を噴射している間である。#1〜#3SPKは、点火コイル111への通電信号であり、立ち上がりで点火コイルの通電を開始し、立ち下りで点火コイルへの通電を遮断することで、点火プラグ112に火花が誘導される。
#1〜#3行程は、各気筒の行程を示している。
SGCはカム角センサ信号、SGTはクランク角センサ信号を示している。クランクカウンタは、ECUが認識するクランクカウンタの値である。
FIG. 18 is a timing chart showing the operation of the internal combustion engine fuel injection control apparatus according to the present embodiment.
The simulated crank angle signal is a simulated signal formed by processing in the ECU from the crank angle sensor signal (SGT) and the cam angle sensor signal (SGC), and BTDC 75 degCA of each cylinder (time points A, D, G in FIG. 18). ) And rise at BTDC 5 degCA (time points B, E, and H in FIG. 18).
# 1 to # 3INJ are injection drive signals to the injector 106, and the fuel is being injected while it is at the high level. # 1 to # 3SPK are energization signals to the
# 1 to # 3 strokes indicate the strokes of each cylinder.
SGC indicates a cam angle sensor signal, and SGT indicates a crank angle sensor signal. The crank counter is a value of the crank counter recognized by the ECU.
インジェクタの停止によりエンジンが運転されている状態から停止に至る過程では、圧縮行程におけるシリンダ内の空気の圧縮が抵抗となり、圧縮上死点に至る途中で停止するか、圧縮上死点付近まで回転した後に圧縮圧によりピストンが逆回転方向に押し戻されて停止する。これらを複数回繰り返すこともある。
エンジン停止に至る過程は、「正転のまま停止する」あるいは「正転から逆転して停止する」等さまざまであるが、停止位置は概ね同じ模擬クランク角のB75付近となる。
停止位置が、図18の時点Aよりも遅角側(図では右側)で、時点Jよりも進角側(図では左側)にある場合は、噴射開始タイミングが時点Jであれば#1気筒の吸気行程に対する燃料噴射が可能であるため、その後の時点Eの#1気筒の点火でシリンダ内の混合気が燃焼し、エンジン始動が可能となる。
時点Jの初回燃料噴射タイミングは、遅角しすぎると、吸気行程内で適正量の燃料が混合気となってシリンダ内に吸入されないため、適正な混合気が吸入されるタイミングを実験から求めて決める必要がある。
2回目以降の時点D、時点Gの燃料噴射タイミングでは、燃料噴射タイミングを遅角しなくても、噴射可能であるので、通常の始動時噴射タイミングで噴射する。
During the process from when the engine is operating due to the stop of the injector, the compression of the air in the cylinder during the compression stroke becomes a resistance and stops halfway to the compression top dead center or rotates to near the compression top dead center After that, the piston is pushed back in the reverse rotation direction by the compression pressure and stopped. These may be repeated several times.
There are various processes leading to the engine stop, such as “stop with normal rotation” or “stop with reverse rotation from normal rotation”, but the stop position is approximately near the same simulated crank angle B75.
When the stop position is on the retard side (right side in the figure) from the time point A in FIG. 18 and on the advance side (left side in the figure) from the time point J, if the injection start timing is the time point J, # 1 cylinder Therefore, the fuel-air mixture in the cylinder is combusted by ignition of the # 1 cylinder at the time point E, and the engine can be started.
If the initial fuel injection timing at time point J is too retarded, an appropriate amount of fuel will be mixed into the cylinder during the intake stroke and will not be sucked into the cylinder. It is necessary to decide.
At the second and subsequent time points D and G, the fuel can be injected without delaying the fuel injection timing. Therefore, the fuel is injected at the normal start-up injection timing.
図19は、初回燃料噴射タイミングを遅角しない場合の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
時点Aよりも遅角側にエンジンが停止すると、時点Aの燃料噴射はできないため、時点Eの点火タイミングでは燃焼に必要な混合気がシリンダ内に無く、燃焼しない。時点Dの燃料噴射が時点Hの点火により燃焼することで、エンジンが始動する。この場合は、図18に対して1行程始動が遅れることとなる。
FIG. 19 is a timing chart showing the operation of the fuel injection control device for the internal combustion engine when the initial fuel injection timing is not retarded.
When the engine stops at the retarded angle side from the time point A, fuel injection at the time point A cannot be performed. Therefore, at the ignition timing at the time point E, the air-fuel mixture necessary for combustion is not in the cylinder and does not burn. The engine is started when the fuel injection at the time point D is combusted by the ignition at the time point H. In this case, starting of one stroke is delayed with respect to FIG.
本実施の形態では、図17で示すように、ステップS1702で始動開始後の初回噴射か否かを判断し、初回噴射である場合はステップS1703からステップS1711の処理を行い、2回目以降の噴射である場合はステップS1712からステップS1720の処理を行う。
そして、初回噴射の場合は2回目以降の燃料噴射よりも噴射タイミングを遅角することで、エンジン停止位置が初回噴射タイミングよりも進角側で2回目以降の燃料噴射タイミングよりも遅角側にある場合において、始動開始直後に吸気行程にある気筒の燃料噴射を行うことができるため、始動が1行程早まり、始動時間の早期化が可能となる。
また、図18の時点Kの吸気バルブと排気バルブのオーバラップ(吸気バルブと排気バルブが同時に開いている状態)以降に燃料噴射を行うため、排気管へ未燃焼ガスが吹き抜けることもなく、始動時の排ガス悪化を防止することが出来る。
In this embodiment, as shown in FIG. 17, it is determined in step S1702 whether or not the first injection after the start of the start, and if it is the first injection, the processing from step S1703 to step S1711 is performed and the second and subsequent injections are performed. If so, the processing from step S1712 to step S1720 is performed.
In the case of the first injection, by delaying the injection timing from the second and subsequent fuel injections, the engine stop position is advanced from the initial injection timing and from the second and subsequent fuel injection timings to the retarded side. In some cases, the fuel injection of the cylinder in the intake stroke can be performed immediately after the start of the start, so that the start is advanced by one stroke and the start time can be advanced.
In addition, since fuel injection is performed after the overlap of the intake valve and the exhaust valve at the time point K in FIG. 18 (the state where the intake valve and the exhaust valve are open at the same time), unburned gas does not blow through the exhaust pipe, and the engine starts. Exhaust gas deterioration at the time can be prevented.
また、本実施の形態では、図3〜図6に示すように、正転時と逆転時の出力信号の異なるクランク角センサを用いて、正転状態であるのか、逆転状態であるのかを識別した上で停止位置を判別することで、再始動時の初期より気筒位置が判別できる。
そのため、始動開始直後より吸気行程にある気筒に対して燃料噴射が行えることとなり、始動の早期化が行えるとともに、新たなセンサ等を追加することなく停止位置の判別ができるため、コストアップすることなく実現可能である。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 6, the crank angle sensor having different output signals at the time of forward rotation and reverse rotation is used to identify whether it is in the forward rotation state or the reverse rotation state. In addition, by determining the stop position, the cylinder position can be determined from the initial stage at the time of restart.
As a result, fuel can be injected into the cylinders in the intake stroke immediately after the start of the start, and the start can be accelerated and the stop position can be determined without adding a new sensor or the like, resulting in an increase in cost. Is feasible.
また、本実施の形態では、図10および図15に示すように、ステップS1006で欠歯を1回検出した場合にクランクカウンタが255ではない、すなわちクランク角が特定できている状態であれば、図15の処理に進む。そして、クランクカウンタが欠歯検出タイミングである正しいクランク角から所定のクランク角範囲以内のずれであれば、正しいクランク角に修正する。
そのため、クランク角の識別が誤っていた場合においても、点火タイミングのずれによる始動不良を改善することが可能となる。
初回燃料噴射に対する点火までには必ず欠歯が存在するため、点火タイミングまでには
クランク角を修正することができ、必ず正しい点火タイミングでの点火が可能となる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 15, when the missing tooth is detected once in step S1006, the crank counter is not 255, that is, if the crank angle can be specified, The process proceeds to the process of FIG. If the crank counter deviates from the correct crank angle, which is the missing tooth detection timing, within a predetermined crank angle range, the crank counter is corrected to the correct crank angle.
For this reason, even when the crank angle is incorrectly identified, it is possible to improve the starting failure due to the ignition timing shift.
Since missing teeth are always present before ignition for the first fuel injection, the crank angle can be corrected by the ignition timing, and ignition at the correct ignition timing is always possible.
また、本実施の形態では、停止状態からのクランク角センサ信号のLowレベルが高い状態からの立ち上がり時は、無効エッジであるとの判断で、図12のステップS1202に示すように、停止モードであれば、ステップ1203以降のクランクカウンタのマイナス計数、すなわち逆転のカウントを行わないことで、クランク位置の始動開始時のカウントミスを防止することができる。
これにより、正しいタイミングで燃料噴射を行うことが可能となり、噴射タイミングのずれによりシリンダ内への混合気の吸入が悪化することによる始動性の悪化を防止することが可能となる。
Further, in this embodiment, when the crank angle sensor signal from the stop state rises from a state where the low level is high, it is determined that it is an invalid edge, and as shown in step S1202 of FIG. If there is, the count error at the start of the start of the crank position can be prevented by not performing the minus count of the crank counter after step 1203, that is, the reverse count.
As a result, fuel injection can be performed at the correct timing, and deterioration of startability due to deterioration of intake of the air-fuel mixture into the cylinder due to a shift in injection timing can be prevented.
以上説明したように、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関101のクランク角を検出するクランク角検出手段201と、内燃機関のカム角を検出するカム角検出手段202と、クランク角検出手段201が検出するクランク角に基づいて内燃機関の停止位置を検出して記憶する停止位置検出・記憶手段203と、クランク角検出手段201が検出するクランク角に基づいて内燃機関101の停止位置よりの始動を判定する始動判定手段204と、クランク角検出手段201が検出するクランク角とカム角検出手段202が検出するカム角とに基づいて内燃機関101のクランク位置を特定するクランク位置特定手段205と、クランク位置特定手段205の特定結果に基づいて内燃機関101の始動開始後2回目以降の燃料噴射タイミングを演算(算出)する第1の噴射タイミング演算手段206と、クランク位置特定手段205の特定結果に基づいて内燃機関101の始動開始後初回の燃料噴射タイミングを演算(算出)する第1の噴射タイミングよりも遅い第2の噴射タイミング演算手段207と、停止位置検出・記憶手段203に記憶された内燃機関101の停止位置および始動判定手段204の判定結果に基づいて、第1の噴射タイミング演算手段206あるいは第2の噴射タイミング演算手段207が演算(算出)する噴射タイミングのいずれかを選定する燃料噴射タイミング選定手段208と、燃料噴射タイミング選定手段208が選定した燃料噴射タイミングで燃料の噴射を行う燃料噴射手段209を備えている。
As described above, the fuel injection control device for the internal combustion engine according to the present embodiment includes the crank
また、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置は、始動開始後の初回の燃料噴射は、始動開始位置が、第1の噴射タイミングよりも遅角側にあり、第2の噴射タイミングよりも進角側にある場合には、始動開始の最初に検出したクランク角検出手段201の検出タイミングで始動開始後の初回の燃料噴射を行い、始動開始位置が第1の噴射タイミングよりも進角側にある場合は、第1の燃料噴射タイミングで燃料噴射を行い、初回の燃料噴射以降は第1の燃料噴射タイミングで燃料噴射を行う。
また、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置のクランク角検出手段201は、内燃機関101の正転時と逆転時のそれぞれに応じたクランク角信号を出力し、停止位置検出・記憶手段203は、正転時と逆転時のそれぞれのクランク角信号を計数することにより内燃機関101の停止位置を検出して記憶する。
Further, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the initial fuel injection after the start of the start is at the retard side of the start start position from the first injection timing, and from the second injection timing. Is also on the advance side, the first fuel injection after the start of the start is performed at the detection timing of the crank angle detecting means 201 detected at the start of the start, and the start start position is advanced from the first injection timing. If it is, the fuel injection is performed at the first fuel injection timing, and after the first fuel injection, the fuel injection is performed at the first fuel injection timing.
Further, the crank angle detection means 201 of the fuel injection control device for the internal combustion engine according to the present embodiment outputs a crank angle signal corresponding to the forward rotation and the reverse rotation of the
また、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置は、特定クランク角を識別するための特定クランク角識別手段を備え、内燃機関101の始動開始後に、特定クランク角識別手段により、特定クランク角を識別した場合に、始動開始後に停止位置検出・記憶手段203で記憶している停止位置から計数したクランク角とクランク角検出手段201で検出したクランク角が異なる場合には、クランク角検出手段201で検出したクランク角を現在のクランク角とする。
また、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置の停止位置検出・記憶手段203は、内燃機関101の始動時は、逆転のクランク角の計数を行わない。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes specific crank angle identifying means for identifying a specific crank angle, and after the start of the
Further, the stop position detection / storage means 203 of the internal combustion engine fuel injection control apparatus according to the present embodiment does not count the reverse crank angle when the
実施の形態2.
図20は、前述した実施の形態1を改良したものであり、具体的には、図17に示した実施の形態1における「始動時の燃料噴射処理」を改良したものである。
図20において、図17とは異なる処理をしているステップは、ステップS2003、ステップS2006、ステップS2009である。
図20のその他の各ステップでの処理は、図17の対応する各ステップでの処理と同じである。
すなわち、図20のステップS2001、ステップS2002、ステップS2004、ステップS2005、ステップS2007、ステップS2008、ステップS2010〜ステップS2020での処理は、それぞれ図17のステップS1701、ステップS1702、ステップS1704、ステップS1705、ステップS1707、ステップS1708、ステップS1710〜ステップS1720での処理と同じである。
FIG. 20 is an improvement of the above-described first embodiment. Specifically, the “fuel injection process at start-up” in the first embodiment shown in FIG. 17 is improved.
20, steps that are different from those in FIG. 17 are steps S2003, S2006, and S2009.
The processes in other steps in FIG. 20 are the same as the processes in the corresponding steps in FIG.
That is, the processes in step S2001, step S2002, step S2004, step S2005, step S2007, step S2008, step S2010 to step S2020 in FIG. 20 are the same as step S1701, step S1702, step S1704, step S1705, step S1705 in FIG. This is the same as the processing in S1707, S1708, S1710 to S1720.
ここでは、同じ処理の個所は実施の形態1を参照することとして、処理が異なる部分(すなわち、処理が異なる処理ステップ)のみについて説明する。
ステップS2003では、クランクカウンタが17以上でかつ20以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、ステップS2004で3気筒に噴射する。
ステップS2006では、クランクカウンタが41以上でかつ44以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、2007で2気筒に噴射する。
ステップS2009では、クランクカウンタが65以上でかつ68以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、ステップS2010で1気筒に噴射する。
Here, referring to the first embodiment for portions of the same processing, only a portion where processing is different (that is, processing steps where processing is different) will be described.
In step S2003, whether or not the crank counter is 17 or more and 20 or less and fuel injection has not yet started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is satisfied, the fuel is injected into the third cylinder in step S2004.
In step S2006, whether or not the crank counter is 41 or more and 44 or less and the fuel injection has not yet started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is met, inject into 2 cylinders in 2007.
In step S2009, whether or not the crank counter is 65 or more and 68 or less and fuel injection has not yet started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is satisfied, the fuel is injected into one cylinder in step S2010.
このように、本実施の形態においては、クランクカウンタが所定の範囲内にあり、かつ燃料噴射をまだ開始していない場合に、対応する気筒に燃料噴射を行うことによって、燃料噴射が可能なクランク角範囲のなかで、最も進角位置で燃料噴射が開始することが可能となる。
これにより、燃料噴射タイミングの遅角を最小限にして可能な範囲で最も進角位置で燃料噴射を行うことで、霧化を促進させて始動性悪化を防止することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, when the crank counter is within the predetermined range and fuel injection has not yet started, the fuel can be injected by injecting fuel into the corresponding cylinder. Within the angular range, fuel injection can be started at the most advanced position.
Thus, by performing fuel injection at the most advanced position within a possible range while minimizing the retardation of the fuel injection timing, it becomes possible to promote atomization and prevent deterioration of startability.
以上説明したように、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置は、クランクカウンタのカウント値か所定の範囲内にあり、かつ、燃料噴射をまだ開始していない場合は、クランクカウンタのカウント値に対応する気筒に燃料噴射を行う。 As described above, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment counts the crank counter when the count value of the crank counter is within a predetermined range and fuel injection has not started yet. Fuel is injected into the cylinder corresponding to the value.
実施の形態3.
図21は、前述した実施の形態1を改良したものであり、具体的には、図17に示した実施の形態1における「始動時の燃料噴射処理」をさらに改良したものである。
図21において、図17とは異なる処理をしているステップは、ステップS2103、ステップS2106、ステップS2109である。
図21のその他の各ステップでの処理は、図17の対応する各ステップでの処理と同じである。
すなわち、図21のステップS2101、ステップS2102、ステップS2104、ステップS2105、ステップS2107、ステップS2108、ステップS2110〜ステップS2120での処理は、それぞれ図17のステップS1701、ステップS1702、ステップS1704、ステップS1705、ステップS1707、ステップS1708、ステップS1710〜ステップS1720での処理と同じである。
FIG. 21 shows an improvement of the above-described first embodiment. Specifically, the “fuel injection process at start-up” in the first embodiment shown in FIG. 17 is further improved.
In FIG. 21, steps that are different from those in FIG. 17 are steps S2103, S2106, and S2109.
The processes at other steps in FIG. 21 are the same as the processes at the corresponding steps in FIG.
That is, the processing in step S2101, step S2102, step S2104, step S2105, step S2107, step S2108, step S2110, and step S2120 in FIG. This is the same as the processing in S1707, S1708, S1710 to S1720.
ここでは、同じ処理の個所は実施の形態1を参照することとして、処理が異なる部分(すなわち、処理が異なる処理ステップ)のみについて説明する。
ステップS2103では、クランクカウンタが遅角側噴射開始タイミングT1であるかを判定する。条件を満たす場合は、ステップS2104で3気筒に噴射する。
ステップS2106では、クランクカウンタが遅角側噴射開始タイミングT2であるかを判定する。条件を満たす場合は、ステップS2107で2気筒に噴射する。
ステップS2109では、クランクカウンタが遅角側噴射開始タイミングT3であるかを判定する。条件を満たす場合は、ステップS2110で1気筒に噴射する。
Here, referring to the first embodiment for portions of the same processing, only a portion where processing is different (that is, processing steps where processing is different) will be described.
In step S2103, it is determined whether the crank counter is at the retard side injection start timing T1. If the condition is satisfied, the fuel is injected into the third cylinder in step S2104.
In step S2106, it is determined whether the crank counter is at the retard side injection start timing T2. If the condition is satisfied, the fuel is injected into the second cylinder in step S2107.
In step S2109, it is determined whether the crank counter is at the retard side injection start timing T3. If the condition is satisfied, the fuel is injected into one cylinder in step S2110.
図22から図24は、図21のステップS2103、ステップS2106、ステップS2109でクランクカウンタの値と比較する遅角側噴射開始タイミング(T1、T2、T3)の設定値である。
図22は遅角側噴射開始タイミングT1の設定値であり、図23は遅角側噴射開始タイミングT2の設定値であり、図24は遅角側噴射開始タイミングT3の設定値である。
T1、T2、T3は、それぞれエンジン冷却用の冷却水の水温に応じた値が設定されており、ECU内のROMにマップとして記憶されており、冷却水の水温に応じた値が参照される。
遅角側噴射開始タイミングを冷却水温に応じて変更するのは、始動時噴射量が水温で決められているため、低水温であるほど燃料噴射量が多く、すなわちインジェクタの開弁期間が長いため、噴射開始時期を遅くすると吸気行程で噴射した燃料がシリンダに入りきらずに始動不良を起こすこととなる。
よって、燃料噴射量が多く、インジェクタ駆動時間が長い低水温側である程、遅角側の噴射開始時期を高水温側よりも進角側に設定することとなる。
なお、T1、T2、T3の設定値を、基準(2回目以降の噴射タイミングである17、41、65)のタイミングに対する差分のマップにすれば、1つのマップにすることも可能である。
22 to 24 are set values of the retard side injection start timing (T1, T2, T3) to be compared with the value of the crank counter in step S2103, step S2106, and step S2109 in FIG.
FIG. 22 shows the set value of the retard side injection start timing T1, FIG. 23 shows the set value of the retard side injection start timing T2, and FIG. 24 shows the set value of the retard side injection start timing T3.
Each of T1, T2, and T3 is set to a value corresponding to the coolant temperature for engine cooling, and is stored as a map in the ROM in the ECU, and the value corresponding to the coolant temperature is referred to. .
The reason for changing the retard side injection start timing according to the cooling water temperature is that the fuel injection amount is larger as the water temperature is lower, that is, the fuel injection amount is longer as the water temperature is lower, that is, the injector valve opening period is longer. If the injection start timing is delayed, the fuel injected in the intake stroke does not completely enter the cylinder, causing a start failure.
Therefore, as the fuel injection amount increases and the injector driving time is longer on the low water temperature side, the retarded side injection start timing is set to the advanced angle side than the high water temperature side.
In addition, if the set values of T1, T2, and T3 are made to be a difference map with respect to the reference (second and subsequent injection timings 17, 41, and 65), a single map can be used.
図25は、前述した実施の形態1を改良したものであり、具体的には、図17に示した実施の形態1における「始動時の燃料噴射処理」をさらに改良したものである。
図25において、図17とは異なる処理をしているステップは、ステップS2503、ステップS2506、ステップS2509である。
図25のその他の各ステップでの処理は、図17の対応する各ステップでの処理と同じである。
すなわち、図25のステップS2501、ステップS2502、ステップS2504、ステップS2505、ステップS2507、ステップS2508、ステップS2510〜ステップS2520での処理は、それぞれ図17のステップS1701、ステップS1702、ステップS1704、ステップS1705、ステップS1707、ステップS1708、ステップS1710〜ステップS1720での処理と同じである。
FIG. 25 is an improvement of the above-described first embodiment. Specifically, the “fuel injection process at start-up” in the first embodiment shown in FIG. 17 is further improved.
In FIG. 25, steps that are different from those in FIG. 17 are steps S2503, S2506, and S2509.
The processing in other steps in FIG. 25 is the same as the processing in corresponding steps in FIG.
That is, the processes in Step S2501, Step S2502, Step S2504, Step S2505, Step S2507, Step S2508, Step S2510, and Step S2520 in FIG. This is the same as the processing in S1707, S1708, S1710 to S1720.
ここでは、同じ処理の個所は実施の形態1を参照することとして、処理が異なる部分(すなわち、処理が異なる処理ステップ)のみについて説明する。
ステップS2503では、クランクカウンタが17以上でかつT1以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、ステップS2504で3気筒に噴射する。
ステップS2506では、クランクカウンタが41以上でかつT2以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、ステップS2507で2気筒に噴射する。
ステップS2509では、クランクカウンタが65以上でかつT3以下、かつ燃料噴射をまだ開始していないかどうかを、噴射回数カウンタが0であるか否かで判定する。条件を満たす場合は、ステップS2510で1気筒に噴射する。
Here, referring to the first embodiment for portions of the same processing, only a portion where processing is different (that is, processing steps where processing is different) will be described.
In step S2503, whether or not the crank counter is 17 or more and T1 or less and fuel injection has not been started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is satisfied, the fuel is injected into the third cylinder in step S2504.
In step S2506, whether or not the crank counter is 41 or more and T2 or less and fuel injection has not yet started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is satisfied, the fuel is injected into the second cylinder in step S2507.
In step S2509, whether or not the crank counter is 65 or more and T3 or less and fuel injection has not yet started is determined based on whether or not the injection number counter is zero. If the condition is satisfied, the fuel is injected into one cylinder in step S2510.
遅角側噴射開始タイミング(T1、T2、T3)は、図21と同様に前掲の図22から
図24に示したエンジン冷却用冷却水の水温に応じた設定値より参照される。
このように、初回燃料噴射のタイミングを水温に応じたタイミングにすることで、低水温で燃料噴射量の増加によりインジェクタ駆動期間が長くなっても、吸気行程で燃料がシリンダに吸入できる期間内に燃料噴射を終了させることが可能となり、燃料がシリンダ内に吸入しきれずに始動不良が発生したり、吸入しきれなかった燃料が次のオーバラップで排気側に吹き抜けて始動時の排ガス悪化することを防止することが可能となる。
The retard side injection start timing (T1, T2, T3) is referred to from the set value corresponding to the coolant temperature of the engine cooling coolant shown in FIGS.
Thus, by setting the timing of the initial fuel injection according to the water temperature, even if the injector drive period becomes longer due to the increase in the fuel injection amount at low water temperature, the fuel can be sucked into the cylinder during the intake stroke. It becomes possible to finish fuel injection, and fuel fails to be sucked into the cylinder, causing a start-up failure, or fuel that could not be sucked in blows out to the exhaust side at the next overlap, resulting in worsening of exhaust gas at start-up Can be prevented.
以上説明したように、本実施の形態による内燃機関の燃料噴射制御装置では、前記第2の噴射タイミングは、内燃機関の温度に応じて変更する。 As described above, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the second injection timing is changed according to the temperature of the internal combustion engine.
本発明は、内燃機関の始動性を向上させることができるともに、始動時の排ガス悪化を防止することができる内燃機関の燃料噴射制御装置の実現に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for realizing a fuel injection control device for an internal combustion engine that can improve startability of the internal combustion engine and prevent deterioration of exhaust gas at the time of start.
101 内燃機関 102 エアクリーナ
103 吸気管 104 スロットルバルブ
105 圧力センサ 106 インジェクタ
107 排気管 108 フロントO2センサ
109 リアO2センサ 110 三元触媒
111 点火コイル 112 点火プラグ
113 カム角センサ 114 カム角センサプレート
115 クランク角センサ 116 クランク角センサプレート
117 冷却水 118 水温センサ
119 コントロールユニット(ECU)
201 クランク角検出手段 202 カム角検出手段
203 停止位置検出・記憶手段 204 始動判定手段
205 クランク位置特定手段 206 第1の噴射タイミング演算手段
207 第2の噴射タイミング演算手段 208 燃料噴射タイミング選定手段
209 燃料噴射手段
DESCRIPTION OF
201 Crank angle detection means 202 Cam angle detection means 203 Stop position detection / storage means 204 Start determination means 205 Crank position specification means 206 First injection timing calculation means 207 Second injection timing calculation means 208 Fuel injection timing selection means 209 Fuel Injection means
この発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段と、前記内燃機関のカム角を検出するカム角検出手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角に基づいて前記内燃機関の停止位置を検出して記憶する停止位置検出・記憶手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角に基づいて前記内燃機関の前記停止位置よりの始動を判定する始動判定手段と、前記クランク角検出手段が検出するクランク角と前記カム角検出手段が検出するカム角とに基づいて前記内燃機関のクランク位置を特定するクランク位置特定手段と、前記クランク位置特定手段の特定結果に基づいて前記内燃機関の第1の噴射タイミングを演算する第1の噴射タイミング演算手段と、前記クランク位置特定手段の特定結果に基づいてシリンダ内に吸入可能な範囲内で前記内燃機関の前記第1の噴射タイミングよりも遅い第2の噴射タイミングを演算する第2の噴射タイミング演算手段と、前記停止位置検出・記憶手段に記憶された前記内燃機関の停止位置および前記始動判定手段の判定結果に基づいて初回の噴射時は前記第2の噴射タイミングを選定し、2回目以降の噴射時は前記第1の噴射タイミングを選定する燃料噴射タイミング選定手段と、前記燃料噴射タイミング選定手段が選定した燃料噴射タイミングで燃料の噴射を行う燃料噴射手段とを備えたものである。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, crank angle detection means for detecting a crank angle of the internal combustion engine, cam angle detection means for detecting the cam angle of the internal combustion engine, and the crank angle detection means detect the crank angle detection means. Stop position detection / storage means for detecting and storing the stop position of the internal combustion engine based on the crank angle, and determining start of the internal combustion engine from the stop position based on the crank angle detected by the crank angle detection means Starting determination means, crank position specifying means for specifying a crank position of the internal combustion engine based on a crank angle detected by the crank angle detecting means and a cam angle detected by the cam angle detecting means, and the crank position specifying a first injection timing calculation means for calculating a first injection timing of the internal combustion engine based on a particular result of means, the crank localization A second injection timing calculation means for calculating a second injection timing slower than the first injection timing of the internal combustion engine in inhalable range into the cylinder on the basis of the identification result of step, the stop position detection The second injection timing is selected for the first injection based on the stop position of the internal combustion engine stored in the storage means and the determination result of the start determination means, and the first injection is performed for the second and subsequent injections. and the fuel injection timing selecting means for selecting the injection timing, in which a fuel injection means for performing fuel injection by the fuel injection timing fuel injection timing selection means has selected.
Claims (7)
前記停止位置検出・記憶手段は、前記正転時と逆転時のそれぞれのクランク角信号を計数することにより前記内燃機関の停止位置を検出して記憶することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The crank angle detection means outputs a crank angle signal corresponding to each of the forward rotation and reverse rotation of the internal combustion engine,
The stop position detecting / storing means detects and stores the stop position of the internal combustion engine by counting the crank angle signals at the time of forward rotation and reverse rotation, respectively. A fuel injection control device for an internal combustion engine as described.
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