JP2020045859A - Fuel injection control device and vehicle - Google Patents

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伸匡 大橋
Nobumasa Ohashi
伸匡 大橋
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Abstract

To provide a fuel injection control device capable of suppressing the exhaustion of unburnt fuel, and provide a vehicle.SOLUTION: The fuel injection control device for controlling the fuel injection amount of an internal combustion engine using an intake valve for which a valve closing timing can be variably set, includes a control part for performing main injection of fuel into the internal combustion engine, and a determination part for, when the valve closing timing is changed over to any timing in the middle of a compression stroke, determining whether to perform or not preliminary injection before the main injection on the basis of the temperature of the internal combustion engine. The control part performs the preliminary injection according to the determination result of the determination part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、燃料噴射制御装置および車両に関する。   The present disclosure relates to a fuel injection control device and a vehicle.

従来、内燃機関において、圧縮行程の途中で吸気弁の閉弁時期を可変設定する遅閉じ制御を行う構成が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, there has been known a configuration in which late closing control for variably setting a closing timing of an intake valve during a compression stroke is performed.

例えば、特許文献1には、2種類のカムを用いることにより、ピストン位置が下死点位置である通常タイミングより遅い2つのタイミングで閉弁時期を設定可能な構成が開示されている。この構成では、一方のカムを用いる場合、メイン噴射手段の燃料噴射に先立ってパイロット噴射を行い、他方のカムを用いる場合、当該パイロット噴射を禁止する制御がなされる。   For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which the valve closing timing can be set at two timings later than the normal timing at which the piston position is the bottom dead center position by using two types of cams. In this configuration, when one of the cams is used, pilot injection is performed prior to the fuel injection of the main injection means, and when the other cam is used, control for inhibiting the pilot injection is performed.

特開2003−97329号公報JP 2003-97329 A

ところで、内燃機関の温度が低いときに閉弁時期を通常タイミングより遅いタイミングとした場合、内燃機関の圧縮比を低下させてしまうので、燃料の着火時期が不安定となり、未燃焼の燃料(炭化水素等)の排出が増加するという問題が生じる。特許文献1に記載の構成では、一方のカムを用いる場合は、上記問題を防止することが可能であるが、他方のカムを用いる場合は、上記問題がなおも発生するおそれがあった。   By the way, if the valve closing timing is later than the normal timing when the temperature of the internal combustion engine is low, the compression ratio of the internal combustion engine is reduced, so that the ignition timing of the fuel becomes unstable and unburned fuel (carbonized (E.g., hydrogen) increases. In the configuration described in Patent Document 1, the above problem can be prevented when one cam is used, but the above problem may still occur when the other cam is used.

本開示の目的は、未燃焼の燃料が排出されることを抑制することが可能な燃料噴射制御装置および車両を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide a fuel injection control device and a vehicle that can suppress discharge of unburned fuel.

本開示に係る燃料噴射制御装置は、
閉弁時期を可変設定可能な吸気弁が用いられる内燃機関の燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関に燃料の主噴射を行う制御部と、
前記閉弁時期が前記圧縮行程の途中の何れかのタイミングに切り替わった際、前記内燃機関の温度に基づいて前記主噴射の前の予備噴射を行うか否かについて判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部の判定結果に応じて前記予備噴射を行う。
Fuel injection control device according to the present disclosure,
A fuel injection control device for controlling a fuel injection amount of an internal combustion engine in which an intake valve capable of variably setting a valve closing timing is used,
A control unit that performs main injection of fuel into the internal combustion engine,
When the valve closing timing is switched to any timing in the middle of the compression stroke, a determination unit that determines whether to perform preliminary injection before the main injection based on the temperature of the internal combustion engine,
With
The control unit performs the preliminary injection according to a determination result of the determination unit.

本開示に係る車両は、
上記の燃料噴射制御装置と、
前記吸気弁の前記閉弁時期を切り替える切替装置と、
前記内燃機関と、
前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
を備える。
The vehicle according to the present disclosure includes:
The above fuel injection control device;
A switching device for switching the valve closing timing of the intake valve,
The internal combustion engine;
A fuel injection device for injecting fuel into the internal combustion engine,
Is provided.

本開示によれば、未燃焼の燃料が排出されることを抑制することができる。   According to the present disclosure, it is possible to suppress discharge of unburned fuel.

本開示の実施の形態に係る燃料噴射制御装置が適用された車両の吸排気系を示す図である。1 is a diagram illustrating an intake and exhaust system of a vehicle to which a fuel injection control device according to an embodiment of the present disclosure is applied. 内燃機関および燃料噴射制御装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an internal combustion engine and a fuel injection control device. 内燃機関のクランク角度に対する吸気弁のリフト量を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a lift amount of an intake valve with respect to a crank angle of an internal combustion engine. 内燃機関の動作状態と、閉弁時期との対応関係を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a correspondence relationship between an operation state of the internal combustion engine and a valve closing timing. 燃料噴射量、閉弁時期、空気量および空気過剰率の時間変化を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing a time change of a fuel injection amount, a valve closing timing, an air amount, and an excess air ratio. 燃料噴射制御装置における燃料噴射制御の動作例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an operation of fuel injection control in the fuel injection control device.

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本開示の実施の形態に係る燃料噴射制御装置100が適用された車両1の吸排気系を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an intake / exhaust system of a vehicle 1 to which a fuel injection control device 100 according to an embodiment of the present disclosure is applied.

図1に示すように、車両1の吸排気系は、内燃機関10と、吸気管20と、排気管30と、冷却部40と、再循環経路部50と、過給機60と、吸気カム装置70と、燃料噴射制御装置100とを有する。   As shown in FIG. 1, the intake / exhaust system of the vehicle 1 includes an internal combustion engine 10, an intake pipe 20, an exhaust pipe 30, a cooling section 40, a recirculation path section 50, a supercharger 60, and an intake cam. It has a device 70 and a fuel injection control device 100.

内燃機関10は、例えば車両1に搭載されるディーゼルエンジンであり、吸気管20および排気管30に接続されている。図2に示すように、内燃機関10は、燃料噴射装置11と、水温検出部12とを有する。   The internal combustion engine 10 is, for example, a diesel engine mounted on the vehicle 1, and is connected to an intake pipe 20 and an exhaust pipe 30. As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes a fuel injection device 11 and a water temperature detection unit 12.

燃料噴射装置11は、内燃機関10の燃料を噴射する装置である。燃料噴射装置11は、燃料噴射制御装置100(後述する制御部120)の制御の下、後述する吸気弁21の閉弁後、所定量の燃料を内燃機関10に噴射する主噴射を行う。所定量は、内燃機関10のピストンが下死点に位置するときの通常タイミングで吸気弁21が閉弁された後、燃料が安定して着火する程度の量である。   The fuel injection device 11 is a device that injects fuel of the internal combustion engine 10. The fuel injection device 11 performs main injection for injecting a predetermined amount of fuel into the internal combustion engine 10 after closing an intake valve 21 described below under the control of a fuel injection control device 100 (a control unit 120 described later). The predetermined amount is such an amount that the fuel stably ignites after the intake valve 21 is closed at the normal timing when the piston of the internal combustion engine 10 is located at the bottom dead center.

水温検出部12は、内燃機関10における冷却水の温度を検出する。   The water temperature detector 12 detects the temperature of the cooling water in the internal combustion engine 10.

図1に示すように、吸気管20は、内燃機関10に外気を吸気する。吸気管20には、吸気弁21が設けられている。吸気弁21は、図示しない制御部に制御されることで、内燃機関10の動作に応じて、開弁または閉弁される。   As shown in FIG. 1, the intake pipe 20 sucks outside air into the internal combustion engine 10. The intake pipe 20 is provided with an intake valve 21. The intake valve 21 is opened or closed according to the operation of the internal combustion engine 10 under the control of a control unit (not shown).

排気管30は、内燃機関10で生じた排気ガスを排気する。   The exhaust pipe 30 exhausts exhaust gas generated in the internal combustion engine 10.

冷却部40は、吸気管20に配置されており、吸気管20における、後述する圧縮機61により圧縮された外気を冷却する。   The cooling unit 40 is disposed in the intake pipe 20 and cools outside air in the intake pipe 20 that is compressed by a compressor 61 described later.

再循環経路部50は、排気管30から分岐して排気管30内の排気ガスを吸気管20に向けて再循環させる経路である。   The recirculation path section 50 is a path that branches from the exhaust pipe 30 and recirculates exhaust gas in the exhaust pipe 30 toward the intake pipe 20.

再循環経路部50には、再循環経路部50を介して排気管30から吸気管20に戻す排気ガスの流量を調整する再循環バルブ51が設けられている。再循環バルブ51は、図示しない制御部の制御の下、開放状態から閉塞状態に遷移させることで、排気管30から吸気管20へ戻す排気ガスの流量を調整する。   The recirculation path unit 50 is provided with a recirculation valve 51 for adjusting the flow rate of exhaust gas returned from the exhaust pipe 30 to the intake pipe 20 via the recirculation path unit 50. The recirculation valve 51 adjusts the flow rate of the exhaust gas returned from the exhaust pipe 30 to the intake pipe 20 by making a transition from an open state to a closed state under the control of a control unit (not shown).

過給機60は、圧縮機61と、タービン62と、接続部63とを有する。圧縮機61は、吸気管20に設けられている。   The supercharger 60 has a compressor 61, a turbine 62, and a connection portion 63. The compressor 61 is provided in the intake pipe 20.

タービン62は、排気管30に設けられており、図示しないタービンインペラが、内燃機関10から排出された排気ガスにより回転する。   The turbine 62 is provided in the exhaust pipe 30, and a turbine impeller (not shown) is rotated by exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10.

圧縮機61とタービン62とは接続部63により接続されており、圧縮機61の図示しないコンプレッサインペラとタービンインペラとが図示しない回転軸により一体に回転する。これにより、圧縮機61では、コンプレッサインペラが回転して、吸気管20に送り込まれた外気を圧縮して内燃機関10に送り出す。   The compressor 61 and the turbine 62 are connected by a connecting portion 63, and a compressor impeller and a turbine impeller (not shown) of the compressor 61 rotate integrally with a rotating shaft (not shown). Thereby, in the compressor 61, the compressor impeller rotates, compresses the outside air sent into the intake pipe 20, and sends it to the internal combustion engine 10.

吸気カム装置70は、吸気弁21の閉弁時期を切り替える切替装置であり、第1カム71と、第2カム72と、第3カム73とを有する。吸気カム装置70は、吸気弁21に適用されるカムを第1カム71、第2カム72および第3カム73の何れかに切り替えるように構成されている。第1カム71、第2カム72および第3カム73は、本開示の「複数のカム」に対応する。   The intake cam device 70 is a switching device that switches the valve closing timing of the intake valve 21, and includes a first cam 71, a second cam 72, and a third cam 73. The intake cam device 70 is configured to switch the cam applied to the intake valve 21 to one of the first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73. The first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 correspond to “plurality of cams” of the present disclosure.

第1カム71、第2カム72および第3カム73は、吸気弁21の閉弁時期を異ならせる。すなわち、第1カム71、第2カム72および第3カム73のそれぞれにおける、吸気弁21の閉弁時期は、異なるタイミングとなっている。図3は、内燃機関10のクランク角度に対する吸気弁21のリフト量を示す図である。   The first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 make the closing timing of the intake valve 21 different. That is, the closing timing of the intake valve 21 in each of the first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 is different. FIG. 3 is a diagram illustrating a lift amount of the intake valve 21 with respect to a crank angle of the internal combustion engine 10.

図3に示すように、第1カム71、第2カム72および第3カム73のそれぞれにおける吸気弁21のリフト量は、クランク角度がAのときから変化し始める。そして、第2カム72における吸気弁21の閉弁時期は、第1カム71における吸気弁21の閉弁時期よりも遅くなっている。また、第3カム73における吸気弁21の閉弁時期は、第1カム71および第2カム72における吸気弁21の各閉弁時期よりも遅くなっている。   As shown in FIG. 3, the lift amount of the intake valve 21 in each of the first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 starts to change from when the crank angle is A. The closing timing of the intake valve 21 in the second cam 72 is later than the closing timing of the intake valve 21 in the first cam 71. The closing timing of the intake valve 21 in the third cam 73 is later than the closing timing of the intake valve 21 in the first cam 71 and the second cam 72.

各閉弁時期は、内燃機関10のピストンが下死点以降の範囲の何れかに位置するときのタイミングである。当該タイミングは、ピストンが下死点に位置するときの通常タイミングから、ピストンが当該下死点を通過後の内燃機関10の圧縮行程の途中の位置であるタイミングまでの範囲である。具体的には、第1カム71による閉弁時期は、通常タイミングである。第2カム72による閉弁時期および第3カム73による閉弁時期は、通常タイミングより遅いタイミングである。つまり、本実施の形態では、圧縮行程の途中で閉弁時期を可変設定可能な構成となっている。   Each valve closing timing is a timing when the piston of the internal combustion engine 10 is located in any range after the bottom dead center. The timing ranges from a normal timing when the piston is located at the bottom dead center to a timing when the piston is in the middle of the compression stroke of the internal combustion engine 10 after passing through the bottom dead center. Specifically, the valve closing timing by the first cam 71 is a normal timing. The valve closing timing by the second cam 72 and the valve closing timing by the third cam 73 are timings later than the normal timing. That is, in the present embodiment, the valve closing timing can be variably set during the compression stroke.

また、第1カム71、第2カム72および第3カム73のそれぞれは、内燃機関10の動作状態に関するパラメータに関連付けられて、吸気量制御装置100により選択されるようになっている。内燃機関10の動作状態は、例えば、内燃機関10の回転数、燃料噴射装置11における燃料噴射量等が挙げられる。   Each of the first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 is selected by the intake air amount control device 100 in association with a parameter related to an operation state of the internal combustion engine 10. The operating state of the internal combustion engine 10 includes, for example, the rotation speed of the internal combustion engine 10, the fuel injection amount in the fuel injection device 11, and the like.

図3に示すように、カムの適用範囲は、内燃機関10の動作状態に応じて設定されている。吸気弁21の閉弁時期が遅くなるように、第1カム71、第2カム72および第3カム73の適用範囲が予め定められている。なお、図3に示す内燃機関10の動作状態は、一例であり、内燃機関10の回転数および燃料噴射装置における燃料噴射量以外であっても良い。   As shown in FIG. 3, the applicable range of the cam is set according to the operating state of the internal combustion engine 10. The application range of the first cam 71, the second cam 72, and the third cam 73 is determined in advance so that the closing timing of the intake valve 21 is delayed. Note that the operation state of the internal combustion engine 10 shown in FIG. 3 is an example, and may be other than the rotation speed of the internal combustion engine 10 and the fuel injection amount in the fuel injection device.

第1カム71の適用範囲は、燃料噴射量がF1より大きく、かつ、内燃機関10の回転数がR1未満である範囲である。   The applicable range of the first cam 71 is a range where the fuel injection amount is larger than F1 and the rotation speed of the internal combustion engine 10 is less than R1.

第2カム72の適用範囲は、燃料噴射量がF1より小さいF2より大きく、かつ、内燃機関10の回転数がR1より多いR2未満であって、第1カム71の適用範囲を除いた範囲である。   The applicable range of the second cam 72 is a range excluding the applicable range of the first cam 71, in which the fuel injection amount is larger than F2 which is smaller than F1, and the rotational speed of the internal combustion engine 10 is smaller than R2 which is larger than R1. is there.

第3カム73の適用範囲は、燃料噴射量がF2以下であり、または、内燃機関10の回転数がR2以上である範囲である。   The applicable range of the third cam 73 is a range where the fuel injection amount is equal to or less than F2 or the rotational speed of the internal combustion engine 10 is equal to or more than R2.

また、吸気カム装置70は、図示しない制御装置に制御されることで、各カムの何れかが吸気弁21に適用される。なお、吸気カム装置70は、燃料噴射制御装置100によって制御されても良い。   Further, the intake cam device 70 is controlled by a control device (not shown) so that any one of the cams is applied to the intake valve 21. The intake cam device 70 may be controlled by the fuel injection control device 100.

図2に示すように、燃料噴射制御装置100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および入出力回路を備えている。燃料噴射制御装置100は、予め設定されたプログラムに基づいて、燃料噴射装置11を制御して、内燃機関10における燃料噴射量を制御する。燃料噴射制御装置100は、判定部110と、制御部120とを有する。   As shown in FIG. 2, the fuel injection control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an input / output circuit (not shown). The fuel injection control device 100 controls the fuel injection device 11 to control the fuel injection amount in the internal combustion engine 10 based on a preset program. The fuel injection control device 100 includes a determination unit 110 and a control unit 120.

判定部110は、通常タイミングより遅いタイミング、つまり、圧縮行程の途中の何れかのタイミングに吸気弁21の閉弁時期が切り替わった際、内燃機関10の温度に基づいて、内燃機関10に燃料の予備噴射を行うか否かについて判定する。   When the closing timing of the intake valve 21 is switched to a timing later than the normal timing, that is, any timing in the middle of the compression stroke, the determination unit 110 supplies fuel to the internal combustion engine 10 based on the temperature of the internal combustion engine 10. It is determined whether to perform the preliminary injection.

内燃機関10の温度は、水温検出部12による検出結果である。予備噴射は、燃料噴射装置11により、上記の主噴射の前に行われる燃料噴射である。   The temperature of the internal combustion engine 10 is a detection result by the water temperature detection unit 12. The preliminary injection is a fuel injection performed by the fuel injection device 11 before the main injection.

判定部110は、内燃機関10の温度が燃焼安定温度以上である場合、内燃機関10に燃料の予備噴射を行わないと判定する。判定部110は、内燃機関10の温度が燃焼安定温度より低い場合、内燃機関10に燃料の予備噴射を行うと判定する。   When the temperature of the internal combustion engine 10 is equal to or higher than the stable combustion temperature, the determination unit 110 determines that the preliminary injection of the fuel to the internal combustion engine 10 is not performed. When the temperature of the internal combustion engine 10 is lower than the stable combustion temperature, the determination unit 110 determines that the preliminary injection of the fuel to the internal combustion engine 10 is performed.

燃焼安定温度は、燃料噴射装置11により燃料が内燃機関10に噴射された際、安定して着火されて、未燃焼の燃料が外部に排出されない程度の温度であり、適宜設定可能な温度である。   The combustion stable temperature is a temperature at which the fuel is stably ignited when the fuel is injected into the internal combustion engine 10 by the fuel injection device 11 and unburned fuel is not discharged to the outside, and is a temperature that can be set as appropriate. .

閉弁時期を通常タイミングより遅いタイミングとした場合、内燃機関10の圧縮行程の途中まで、吸気弁21が閉じられていないため、実際に圧縮が開始されるのは、吸気弁21が完全に閉じてからとなる。   When the valve closing timing is later than the normal timing, since the intake valve 21 is not closed until the middle of the compression stroke of the internal combustion engine 10, the actual compression starts only when the intake valve 21 is completely closed. And then.

図5は、内燃機関10の温度、閉弁時期、燃料噴射回数および未燃焼燃料の量、の時間変化を示すタイムチャートである。図5における最も上の図は、内燃機関10の温度のタイムチャートである。図5における上から2番目の図は、閉弁時期のタイムチャートである。図5における上から3番目の図は、噴射回数のタイムチャートである。図5における最も下の図は、未燃焼燃料の量のタイムチャートである。   FIG. 5 is a time chart showing a time change of the temperature of the internal combustion engine 10, the valve closing timing, the number of fuel injections, and the amount of unburned fuel. The uppermost diagram in FIG. 5 is a time chart of the temperature of the internal combustion engine 10. The second diagram from the top in FIG. 5 is a time chart of the valve closing timing. The third diagram from the top in FIG. 5 is a time chart of the number of injections. The lowermost diagram in FIG. 5 is a time chart of the amount of unburned fuel.

図5における噴射回数は、燃料噴射装置11の燃料の噴射回数である。また、図5における時刻T0は、内燃機関10のピストンが下死点に位置するときの時間である。   The number of injections in FIG. 5 is the number of fuel injections of the fuel injection device 11. Time T0 in FIG. 5 is a time when the piston of the internal combustion engine 10 is located at the bottom dead center.

例えば、図5に示すように、時刻T0から遅れた時刻T1において吸気弁21が閉じられた場合、時刻T1で圧縮が開始される。図5では、第1カム71の閉弁時期から、第2カム72の閉弁時期に切り替わった例を示している。   For example, as shown in FIG. 5, when the intake valve 21 is closed at time T1 which is delayed from time T0, compression starts at time T1. FIG. 5 shows an example in which the valve closing timing of the first cam 71 is switched to the valve closing timing of the second cam 72.

これに起因して内燃機関10の圧縮比が低下するので、燃料の着火時期が不安定となり、未燃焼の燃料の排出が増加するという問題が生じる(破線L1参照)。   As a result, the compression ratio of the internal combustion engine 10 decreases, so that the ignition timing of the fuel becomes unstable, and a problem arises in that the discharge of unburned fuel increases (see the broken line L1).

特に、内燃機関10の始動時等、内燃機関10の温度が低い状態のとき、上記問題は顕著に発生する。   In particular, when the temperature of the internal combustion engine 10 is low, such as when the internal combustion engine 10 is started, the above problem occurs remarkably.

そこで、本実施の形態では、判定部110が、内燃機関10の温度が燃焼安定温度より低い場合、燃料の予備噴射を行うと判定する。これによって、後述する制御部120によって、予備噴射が行われるので、燃料が着火しにくい状況を解消することができ、燃料の燃焼状態を安定化させることができる。   Therefore, in the present embodiment, when the temperature of internal combustion engine 10 is lower than the stable combustion temperature, determination unit 110 determines that preliminary injection of fuel is to be performed. As a result, since the preliminary injection is performed by the control unit 120 described later, it is possible to eliminate a situation in which the fuel is difficult to ignite and to stabilize the combustion state of the fuel.

制御部120は、燃料噴射装置11の噴射回数を制御することで、燃料の噴射を制御する。具体的には、制御部120は、内燃機関10に燃料の主噴射を行うように燃料噴射装置11を制御する。   The control unit 120 controls the fuel injection by controlling the number of injections of the fuel injection device 11. Specifically, the control unit 120 controls the fuel injection device 11 to perform the main injection of the fuel into the internal combustion engine 10.

そして、制御部120は、判定部110の判定結果に応じて、内燃機関10に燃料の予備噴射を行うように燃料噴射装置11を制御する。より詳細には、制御部120は、判定部110が予備噴射を行わないと判定した場合、予備噴射を行わないように燃料制御装置11を制御する。また、判定部110が予備噴射を行わないと判定した場合、予備噴射を行うように燃料制御装置11を制御する。   Then, the control unit 120 controls the fuel injection device 11 to perform the preliminary injection of the fuel to the internal combustion engine 10 according to the determination result of the determination unit 110. More specifically, when the determination unit 110 determines that the preliminary injection is not performed, the control unit 120 controls the fuel control device 11 so as not to perform the preliminary injection. When the determination unit 110 determines that the preliminary injection is not to be performed, the fuel control device 11 is controlled to perform the preliminary injection.

例えば、吸気弁21が閉じられた時点で(時刻T1)、制御部120は、内燃機関10の温度がTw1よりも低い場合、燃料の噴射回数を、N1回に設定する。図5におけるTw1は、例えば、燃焼安定温度であるTw2よりも低い温度であり、適宜設定可能な温度である。   For example, when the intake valve 21 is closed (time T1), when the temperature of the internal combustion engine 10 is lower than Tw1, the control unit 120 sets the number of fuel injections to N1. Tw1 in FIG. 5 is, for example, a temperature lower than Tw2, which is a stable combustion temperature, and is a temperature that can be set as appropriate.

これにより、内燃機関10で、当該燃料の燃焼状態を安定化させることができる。その結果、未燃焼の燃料が増大することを抑制することができる(実線L2参照)。   Thus, the combustion state of the fuel in the internal combustion engine 10 can be stabilized. As a result, an increase in unburned fuel can be suppressed (see the solid line L2).

さらに、制御部120は、内燃機関10の温度が低いほど、予備噴射における噴射回数を増やすように燃料噴射装置11を制御する。具体的には、制御部120は、Tw1よりも内燃機関10の温度が低い場合、燃料の噴射回数をN1回に設定する(時刻T1)。制御部120は、内燃機関10の温度が、Tw1以上Tw2未満である場合、燃料の噴射回数をN2回に設定する(時刻T2)。N2回は、N1回よりも少ない回数である。制御部120は、内燃機関10の温度が、Tw2以上である場合、燃料の噴射回数を0回にする(時刻T3)。なお、図5における燃料の噴射回数は、予備噴射による噴射回数である。   Further, the control unit 120 controls the fuel injection device 11 such that the lower the temperature of the internal combustion engine 10 is, the more the number of injections in the preliminary injection is increased. Specifically, when the temperature of internal combustion engine 10 is lower than Tw1, control unit 120 sets the number of fuel injections to N1 (time T1). When the temperature of the internal combustion engine 10 is equal to or more than Tw1 and less than Tw2, the control unit 120 sets the number of fuel injections to N2 (time T2). N2 times is a number smaller than N1 times. When the temperature of the internal combustion engine 10 is equal to or higher than Tw2, the control unit 120 sets the number of times of fuel injection to 0 (time T3). The number of times of fuel injection in FIG. 5 is the number of times of preliminary injection.

このようにすることで、内燃機関10の温度が低いほど、燃料の噴射回数を増やすことで、燃焼状態の安定化を促進させることができる。また、内燃機関10の温度が上昇してくるにつれ、内燃機関10で燃料が着火しやすくなるので、内燃機関10の温度上昇に伴い、燃料の噴射回数を減らす。   By doing so, the lower the temperature of the internal combustion engine 10 is, the more the number of times of fuel injection is increased, thereby promoting the stabilization of the combustion state. Further, as the temperature of the internal combustion engine 10 rises, the fuel is easily ignited in the internal combustion engine 10, so the number of fuel injections is reduced with the rise in the temperature of the internal combustion engine 10.

また、制御部120は、吸気弁21の閉弁後のタイミングで予備噴射を開始する。   Further, the control unit 120 starts the preliminary injection at a timing after the intake valve 21 is closed.

以上のように構成された燃料噴射制御装置100における燃料噴射制御の動作例について説明する。図6は、燃料噴射制御装置100における燃料噴射制御の動作例を示すフローチャートである。図6における処理は、例えば、車両1の動作中において、吸気カム装置70カムが切り替わった際に適宜実行される。   An operation example of the fuel injection control in the fuel injection control device 100 configured as described above will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the fuel injection control in the fuel injection control device 100. The process in FIG. 6 is appropriately executed, for example, when the cam of the intake cam device 70 is switched during the operation of the vehicle 1.

図6に示すように、燃料噴射制御装置100は、切り替わったカムが遅閉じカムであるか否かについて判定する(ステップS101)。遅閉じカムは、閉弁時期が通常タイミングより遅いタイミングとなるカムであり、本実施の形態では第2カム72および第3カム73である。判定の結果、カムが遅閉じカムではない場合(ステップS101、NO)、本制御は終了する。   As shown in FIG. 6, the fuel injection control device 100 determines whether or not the switched cam is a late closing cam (step S101). The late closing cam is a cam whose valve closing timing is later than the normal timing, and is the second cam 72 and the third cam 73 in the present embodiment. If the result of determination is that the cam is not a late closing cam (step S101, NO), this control ends.

一方、カムが遅閉じカムである場合(ステップS101、YES)、燃料噴射制御装置100は、内燃機関10の温度が燃焼安定温度より低いか否かについて判定する(ステップS102)。   On the other hand, when the cam is a late closing cam (step S101, YES), the fuel injection control device 100 determines whether the temperature of the internal combustion engine 10 is lower than the stable combustion temperature (step S102).

判定の結果、温度が燃焼安定温度より低い場合(ステップS102、YES)、燃料噴射制御装置100は、予備噴射を行うように燃料噴射装置11を制御する(ステップS103)。一方、温度が燃焼安定温度以上である場合(ステップS102、NO)、燃料噴射制御装置100は、予備噴射を行わないように燃料噴射装置11を制御する(ステップS104)。ステップS103またはステップS104の後、本制御は終了する。   If the result of the determination is that the temperature is lower than the stable combustion temperature (step S102, YES), the fuel injection control device 100 controls the fuel injection device 11 to perform the preliminary injection (step S103). On the other hand, when the temperature is equal to or higher than the stable combustion temperature (step S102, NO), the fuel injection control device 100 controls the fuel injection device 11 so as not to perform the preliminary injection (step S104). After step S103 or step S104, the present control ends.

以上のように構成された本実施の形態によれば、カムが遅閉じカムに切り替わった際、内燃機関10の温度に応じて、内燃機関10に予備噴射を行うように燃料噴射装置11を制御する。燃料の燃焼状態を安定化させることができる。その結果、未燃焼の燃料が増大することを抑制することができる。   According to the present embodiment configured as described above, when the cam is switched to the late closing cam, the fuel injection device 11 is controlled so as to perform the preliminary injection to the internal combustion engine 10 in accordance with the temperature of the internal combustion engine 10. I do. The combustion state of the fuel can be stabilized. As a result, an increase in unburned fuel can be suppressed.

また、内燃機関10の温度が低いほど、予備噴射における噴射回数を増やすので、燃焼状態安定化を促進させる。   In addition, as the temperature of the internal combustion engine 10 is lower, the number of injections in the preliminary injection is increased, so that the combustion state is stabilized.

また、内燃機関10の温度が燃焼安定温度以上である場合、遅閉じカムに切り替わったときであっても予備噴射を行わない。   When the temperature of the internal combustion engine 10 is equal to or higher than the stable combustion temperature, the preliminary injection is not performed even when the engine is switched to the late closing cam.

ところで、特許文献1に記載の構成のように、負荷の違いによって切り替わる2つの遅閉じカムのそれぞれによって、予備噴射(パイロット噴射)の有無を決定する構成が知られている。この構成の場合、予備噴射を行わないカムのとき、内燃機関10の温度が低下すると、未燃焼の燃料が増大する問題が発生する可能性がある。   By the way, as in the configuration described in Patent Literature 1, there is known a configuration in which the presence or absence of a preliminary injection (pilot injection) is determined by each of two late closing cams that are switched according to a difference in load. In the case of this configuration, when the temperature of the internal combustion engine 10 decreases in the case of the cam that does not perform the preliminary injection, there is a possibility that a problem that the unburned fuel increases may occur.

それに対して、本実施の形態では、内燃機関10の温度で予備噴射の有無を判定するので、未燃焼の燃料が増大することを確実に抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, since the presence or absence of the preliminary injection is determined based on the temperature of the internal combustion engine 10, it is possible to reliably suppress the increase of the unburned fuel.

なお、上記実施の形態では、内燃機関10の温度として、内燃機関10の冷却水の温度を例示したが、本開示はこれに限定されず、内燃機関10の温度と同視し得るものであれば、どのようなものであっても良い。また、内燃機関10の温度を推定可能なパラメータを用いて、内燃機関10の温度を推定しても良い。   In the above embodiment, the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10 is exemplified as the temperature of the internal combustion engine 10, but the present disclosure is not limited to this, and any temperature that can be regarded as the temperature of the internal combustion engine 10 is applicable. , May be anything. Further, the temperature of the internal combustion engine 10 may be estimated using a parameter capable of estimating the temperature of the internal combustion engine 10.

また、上記実施の形態では、燃料噴射装置11により、主噴射および予備噴射を行っていたが、本開示はこれに限定されず、主噴射用の燃料噴射装置と、予備噴射用の燃料噴射装置とによって、主噴射および予備噴射を行っても良い。   Further, in the above embodiment, the main injection and the preliminary injection are performed by the fuel injection device 11, but the present disclosure is not limited to this, and the main injection fuel injection device and the preliminary injection fuel injection device are used. Thus, the main injection and the preliminary injection may be performed.

また、上記実施の形態では、第1カム71の閉弁時期、第2カム72の閉弁時期および第3カム73の閉弁時期の、計3つのタイミングに閉弁時期を設定可能であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、閉弁時期を、2つのタイミングに設定可能であっても良いし、4つ以上のタイミングに設定可能であっても良い。   In the above-described embodiment, the valve closing timing can be set to a total of three timings, that is, the closing timing of the first cam 71, the closing timing of the second cam 72, and the closing timing of the third cam 73. However, the present disclosure is not limited to this. For example, the valve closing timing may be set to two timings, or may be set to four or more timings.

また、上記実施の形態では、複数のカムを適用することで、閉弁時期を複数のタイミングに設定可能であったが、本開示はこれに限定されず、その他の構成によって、閉弁時期を複数のタイミングに設定可能にしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the valve closing timing can be set to a plurality of timings by applying a plurality of cams. However, the present disclosure is not limited to this, and the valve closing timing may be set by other configurations. A plurality of timings may be set.

また、上記実施の形態では、判定部110および制御部120が燃料噴射制御装置100に組み込まれた構成であったが、本開示はこれに限定されず、判定部および制御部が別々のCPUにより動作する構成であっても良い。   Further, in the above-described embodiment, the determination unit 110 and the control unit 120 are configured to be incorporated in the fuel injection control device 100. However, the present disclosure is not limited to this, and the determination unit and the control unit are configured by separate CPUs. An operating configuration may be used.

その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of a specific example in carrying out the present disclosure, and the technical scope of the present disclosure should not be interpreted in a limited manner. That is, the present disclosure can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.

本開示の燃料噴射制御装置は、未燃焼の燃料が排出されることを抑制することが可能な燃料噴射制御装置および車両として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The fuel injection control device according to the present disclosure is useful as a fuel injection control device and a vehicle that can suppress discharge of unburned fuel.

1 車両
10 内燃機関
11 燃料噴射装置
12 水温検出部
20 吸気管
21 吸気弁
30 排気管
40 冷却部
50 再循環経路部
51 再循環バルブ
60 過給機
61 圧縮機
62 タービン
63 接続部
70 吸気カム装置
71 第1カム
72 第2カム
73 第3カム
100 燃料噴射制御装置
110 判定部
120 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Internal combustion engine 11 Fuel injection device 12 Water temperature detection unit 20 Intake pipe 21 Intake valve 30 Exhaust pipe 40 Cooling unit 50 Recirculation path unit 51 Recirculation valve 60 Supercharger 61 Compressor 62 Turbine 63 Connection unit 70 Intake cam device 71 first cam 72 second cam 73 third cam 100 fuel injection control device 110 determination unit 120 control unit

Claims (9)

閉弁時期を可変設定可能な吸気弁が用いられる内燃機関の燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関に燃料の主噴射を行う制御部と、
前記閉弁時期が前記圧縮行程の途中の何れかのタイミングに切り替わった際、前記内燃機関の温度に基づいて前記主噴射の前の予備噴射を行うか否かについて判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部の判定結果に応じて前記予備噴射を行う、
燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for controlling a fuel injection amount of an internal combustion engine in which an intake valve capable of variably setting a valve closing timing is used,
A control unit that performs main injection of fuel into the internal combustion engine,
When the valve closing timing is switched to any timing in the middle of the compression stroke, a determination unit that determines whether to perform preliminary injection before the main injection based on the temperature of the internal combustion engine,
With
The control unit performs the preliminary injection according to a determination result of the determination unit,
Fuel injection control device.
前記判定部は、
前記内燃機関の温度が燃焼安定温度以上である場合、前記予備噴射を行わないと判定し、
前記内燃機関の温度が前記燃焼安定温度より低い場合、前記予備噴射を行うと判定する、
請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
The determination unit includes:
If the temperature of the internal combustion engine is equal to or higher than the stable combustion temperature, it is determined that the preliminary injection is not performed,
When the temperature of the internal combustion engine is lower than the stable combustion temperature, it is determined to perform the preliminary injection,
The fuel injection control device according to claim 1.
前記制御部は、前記内燃機関の温度が低いほど、前記予備噴射における噴射量を増やす、
請求項1または請求項2に記載の燃料噴射制御装置。
The controller increases the injection amount in the preliminary injection as the temperature of the internal combustion engine is lower,
The fuel injection control device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、燃料噴射装置の噴射回数を制御することで前記燃料の噴射を制御する、
請求項1〜3の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
The control unit controls the injection of the fuel by controlling the number of injections of the fuel injection device,
The fuel injection control device according to claim 1.
前記制御部は、前記吸気弁の閉弁後のタイミングで前記予備噴射を開始する、
請求項1〜4の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
The control unit starts the preliminary injection at a timing after the intake valve is closed,
The fuel injection control device according to claim 1.
前記閉弁時期として設定されるタイミングは、前記内燃機関のピストンが下死点に位置するときのタイミングから、前記ピストンが当該下死点を通過後の内燃機関の圧縮行程の途中の位置であるタイミングまでの範囲に含まれる、
請求項1〜5の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置。
The timing set as the valve closing timing is a position in the middle of the compression stroke of the internal combustion engine after the piston has passed through the bottom dead center from the timing when the piston of the internal combustion engine is located at the bottom dead center. Included in the range up to the timing,
The fuel injection control device according to claim 1.
請求項1〜6の何れか1項に記載の燃料噴射制御装置と、
前記吸気弁の前記閉弁時期を切り替える切替装置と、
前記内燃機関と、
前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
を備える車両。
A fuel injection control device according to any one of claims 1 to 6,
A switching device for switching the valve closing timing of the intake valve,
The internal combustion engine;
A fuel injection device for injecting fuel into the internal combustion engine,
Vehicle equipped with.
前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温検出部を備え、
前記判定部は、前記水温検出部の検出結果に基づいて、前記予備噴射を行うか否かについて判定する、
請求項7に記載の車両。
A water temperature detection unit that detects a temperature of cooling water of the internal combustion engine,
The determination unit determines whether to perform the preliminary injection based on a detection result of the water temperature detection unit,
The vehicle according to claim 7.
前記切替装置は、前記吸気弁の前記閉弁時期を異ならせる複数のカムを有する、
請求項7または請求項8に記載の車両。
The switching device has a plurality of cams that vary the valve closing timing of the intake valve,
The vehicle according to claim 7 or claim 8.
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