JP2829891B2 - 内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置Info
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/345—Controlling injection timing
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の噴射タイミン
グ制御装置に関し、詳しくは、所定の噴射終了時期に燃
料噴射を終了させるように、燃料噴射弁による燃料噴射
タイミングを制御するよう構成された内燃機関に関す
る。
グ制御装置に関し、詳しくは、所定の噴射終了時期に燃
料噴射を終了させるように、燃料噴射弁による燃料噴射
タイミングを制御するよう構成された内燃機関に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の内燃機関としては、例えば特開
昭５９−２９７３３号公報に開示されるようなものがあ
る。これは、気筒毎に設けられた燃料噴射弁による燃料
の噴射終了時期が、各気筒の吸気行程直前になるよう
に、機関運転条件に基づいて演算された燃料噴射量（噴
射時間）から逆算して噴射開始時期を可変設定するもの
であり、これにより、高い燃焼安定性を得られるように
している（図９参照）。
昭５９−２９７３３号公報に開示されるようなものがあ
る。これは、気筒毎に設けられた燃料噴射弁による燃料
の噴射終了時期が、各気筒の吸気行程直前になるよう
に、機関運転条件に基づいて演算された燃料噴射量（噴
射時間）から逆算して噴射開始時期を可変設定するもの
であり、これにより、高い燃焼安定性を得られるように
している（図９参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機関の
吸気流は、吸・排気バルブのオーバーラップによる吸気
充填加速効果により、吸気行程前の機関運転条件の影響
や、可変バルブタイミング機構を備えた機関において
は、該バルブタイミングの可変による影響を受ける。こ
のため、定常状態に適合させて割り付けた噴射終了時期
では、過渡運転を含む全運転条件で最適な噴射終了時期
に制御することはできず、安定的に最適な燃焼性を得ら
れないという問題があった。
吸気流は、吸・排気バルブのオーバーラップによる吸気
充填加速効果により、吸気行程前の機関運転条件の影響
や、可変バルブタイミング機構を備えた機関において
は、該バルブタイミングの可変による影響を受ける。こ
のため、定常状態に適合させて割り付けた噴射終了時期
では、過渡運転を含む全運転条件で最適な噴射終了時期
に制御することはできず、安定的に最適な燃焼性を得ら
れないという問題があった。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、過渡運転を含む全運転条件で最適な噴射終了時期
を設定できる噴射タイミング制御装置を提供し、以て、
機関の燃焼性を改善することを目的とする。
あり、過渡運転を含む全運転条件で最適な噴射終了時期
を設定できる噴射タイミング制御装置を提供し、以て、
機関の燃焼性を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置は、機関運転条
件に基づいて燃料噴射量を演算し、所定の噴射終了時期
に燃料噴射が終了するように前記燃料噴射量に従って燃
料噴射弁を制御する燃料供給制御手段を備えた内燃機関
の燃料噴射タイミング制御装置であって、図１に示すよ
うに構成される。
内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置は、機関運転条
件に基づいて燃料噴射量を演算し、所定の噴射終了時期
に燃料噴射が終了するように前記燃料噴射量に従って燃
料噴射弁を制御する燃料供給制御手段を備えた内燃機関
の燃料噴射タイミング制御装置であって、図１に示すよ
うに構成される。
【０００６】図１において、第１の吸気流速推定手段
は、吸気バルブの開口面積と機関回転速度とに基づい
て、前記吸気バルブ付近での吸気流速を推定する。ま
た、第２の吸気流速推定手段は、機関の吸入空気量を計
測するエアフローメータの検出信号に基づいて、前記エ
アフローメータ付近での吸気流速を推定する。 第３の吸
気流速推定手段は、前記第１，第２の吸気流速推定手段
でそれぞれ推定された吸気流速に基づいて、前記燃料噴
射弁の噴孔付近での吸気流速を推定する。 そして、噴射
終了時期設定手段は、該第３の吸気流速推定手段で推定
された前記燃料噴射弁の噴孔付近での吸気流速に基づい
て、前記噴射終了時期を可変設定する。
は、吸気バルブの開口面積と機関回転速度とに基づい
て、前記吸気バルブ付近での吸気流速を推定する。ま
た、第２の吸気流速推定手段は、機関の吸入空気量を計
測するエアフローメータの検出信号に基づいて、前記エ
アフローメータ付近での吸気流速を推定する。 第３の吸
気流速推定手段は、前記第１，第２の吸気流速推定手段
でそれぞれ推定された吸気流速に基づいて、前記燃料噴
射弁の噴孔付近での吸気流速を推定する。 そして、噴射
終了時期設定手段は、該第３の吸気流速推定手段で推定
された前記燃料噴射弁の噴孔付近での吸気流速に基づい
て、前記噴射終了時期を可変設定する。
【０００７】ここで、前記噴射終了時期設定手段が、前
記第３の吸気流速推定手段で推定された前記燃料噴射弁
の噴孔付近での吸気流速が所定値以上となるクランク角
位置を噴射終了時期として設定するよう構成すると良
い。また、前記噴射終了時期設定手段が、吸気開始上死
点と吸気終了下死点との間を100 ％としたときに、前記
クランク角区間の中点に対して±40％のクランク角範囲
内に噴射終了時期を設定するように構成すると良い。
記第３の吸気流速推定手段で推定された前記燃料噴射弁
の噴孔付近での吸気流速が所定値以上となるクランク角
位置を噴射終了時期として設定するよう構成すると良
い。また、前記噴射終了時期設定手段が、吸気開始上死
点と吸気終了下死点との間を100 ％としたときに、前記
クランク角区間の中点に対して±40％のクランク角範囲
内に噴射終了時期を設定するように構成すると良い。
【０００８】
【作用】かかる構成によると、吸気バルブ付近での吸気
流速と、エアフローメータ付近での吸気流速とがそれぞ
れに推定され、更に、これらの推定結果を用いて燃料噴
射弁の噴孔付近での吸気流速を推定する。そして、前記
推定された噴孔付近での吸気流速に従って噴射終了時期
が可変設定される。
流速と、エアフローメータ付近での吸気流速とがそれぞ
れに推定され、更に、これらの推定結果を用いて燃料噴
射弁の噴孔付近での吸気流速を推定する。そして、前記
推定された噴孔付近での吸気流速に従って噴射終了時期
が可変設定される。
【０００９】ここで、前記噴孔付近での吸気流速が所定
値以上となるクランク角位置を噴射終了時期とすること
で、噴射燃料を速い吸気流に乗せてシリンダ内に吸引さ
せ、燃料を良好に霧化させることが可能となる。また、
上記のようにして噴孔付近での吸気流速に基づいて設定
される噴射終了時期が、吸気開始上死点と吸気終了下死
点との間を100 ％としたときに、前記クランク角区間の
中点に対して±40％のクランク角範囲内に設定されるよ
うにすれば、良好な燃焼性が確保される。
値以上となるクランク角位置を噴射終了時期とすること
で、噴射燃料を速い吸気流に乗せてシリンダ内に吸引さ
せ、燃料を良好に霧化させることが可能となる。また、
上記のようにして噴孔付近での吸気流速に基づいて設定
される噴射終了時期が、吸気開始上死点と吸気終了下死
点との間を100 ％としたときに、前記クランク角区間の
中点に対して±40％のクランク角範囲内に設定されるよ
うにすれば、良好な燃焼性が確保される。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの噴射パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの噴射パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
【００１１】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，触媒10及びマフラー11を介して排気が排出さ
れる。燃料供給制御手段としてのコントロールユニット
12は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出
力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピ
ュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受け、後
述の如く燃料噴射弁６による燃料噴射量Ｔｉを演算によ
り設定し、所定の噴射タイミングにおいて前記燃料噴射
量Ｔｉに相当する噴射パルス信号を前記燃料噴射弁６に
出力することによって、機関への燃料供給を電子制御す
る。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，触媒10及びマフラー11を介して排気が排出さ
れる。燃料供給制御手段としてのコントロールユニット
12は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出
力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピ
ュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受け、後
述の如く燃料噴射弁６による燃料噴射量Ｔｉを演算によ
り設定し、所定の噴射タイミングにおいて前記燃料噴射
量Ｔｉに相当する噴射パルス信号を前記燃料噴射弁６に
出力することによって、機関への燃料供給を電子制御す
る。
【００１２】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク角
センサ14が設けられていて、所定クランク角毎の回転信
号を出力する。ここで、前記回転信号の周期、或いは、
所定時間内における発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎｅを算出できる。
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク角
センサ14が設けられていて、所定クランク角毎の回転信
号を出力する。ここで、前記回転信号の周期、或いは、
所定時間内における発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎｅを算出できる。
【００１３】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に排気中の酸素濃度
を介して機関吸入混合気の空燃比を検出する酸素センサ
16が設けられている。ここにおいて、コントロールユニ
ット12に内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、
吸入空気量Ｑと機関回転速度Ｎｅとに基づいて基本燃料
噴射量Ｔｐを演算する一方、冷却水温度Ｔｗ等の機関運
転条件に応じて前記基本燃料噴射量Ｔｐに補正を施して
最終的な燃料噴射量Ｔｉ（噴射パルス幅）を演算する。
そして、所定の噴射終了時期ＴｉE に燃料噴射が終了す
るように、前記噴射終了時期ＴｉE から前記燃料噴射量
Ｔｉに相当するクランク角度だけ前の角度位置を噴射開
始時期ＴｉS として設定し、この噴射開始時期ＴｉS に
なったときに、前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅
の噴射パルス信号を燃料噴射弁６へ出力する。
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に排気中の酸素濃度
を介して機関吸入混合気の空燃比を検出する酸素センサ
16が設けられている。ここにおいて、コントロールユニ
ット12に内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、
吸入空気量Ｑと機関回転速度Ｎｅとに基づいて基本燃料
噴射量Ｔｐを演算する一方、冷却水温度Ｔｗ等の機関運
転条件に応じて前記基本燃料噴射量Ｔｐに補正を施して
最終的な燃料噴射量Ｔｉ（噴射パルス幅）を演算する。
そして、所定の噴射終了時期ＴｉE に燃料噴射が終了す
るように、前記噴射終了時期ＴｉE から前記燃料噴射量
Ｔｉに相当するクランク角度だけ前の角度位置を噴射開
始時期ＴｉS として設定し、この噴射開始時期ＴｉS に
なったときに、前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅
の噴射パルス信号を燃料噴射弁６へ出力する。
【００１４】ここで、コントロールユニット12によって
行われる前記噴射終了時期ＴｉE の設定制御、及び、該
噴射終了時期ＴｉE を用いた噴射タイミング制御の実施
例を、図３〜図５のフローチャートに従って説明する。
図３のフローチャートに示すプログラムは、吸気バルブ
の開口面積を求めると共に、吸入空気量Ｑのデータから
流入吸気速度Ｖａ**（エアフローメータ13付近における
吸気流速）を計算するプログラム（第２の吸気流速推定
手段）である。
行われる前記噴射終了時期ＴｉE の設定制御、及び、該
噴射終了時期ＴｉE を用いた噴射タイミング制御の実施
例を、図３〜図５のフローチャートに従って説明する。
図３のフローチャートに示すプログラムは、吸気バルブ
の開口面積を求めると共に、吸入空気量Ｑのデータから
流入吸気速度Ｖａ**（エアフローメータ13付近における
吸気流速）を計算するプログラム（第２の吸気流速推定
手段）である。
【００１５】この３のフローチャートにおいて、まず、
ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）で
は、クランク角センサ14の検出信号に基づいて求められ
る現在のクランク角位置のデータを「ＣＡ」にセットす
ると共に、可変バルブタイミング機構を備えている場合
には、現在のカムタイミングを示す情報を「Ｘ」にセッ
トする。
ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）で
は、クランク角センサ14の検出信号に基づいて求められ
る現在のクランク角位置のデータを「ＣＡ」にセットす
ると共に、可変バルブタイミング機構を備えている場合
には、現在のカムタイミングを示す情報を「Ｘ」にセッ
トする。
【００１６】そして、次のステップ２では、予め前記ク
ランク角位置ＣＡ及びカムタイミング情報Ｘに対応する
吸気バルブ開口面積Ｓを記憶したマップを参照し、現在
の吸気バルブ開口面積Ｓを求め、これを「Ｓｖ」にセッ
トする。尚、可変バルブタイミング機構を備えない場合
には、クランク角位置ＣＡの情報のみに基づいて吸気バ
ルブ開口面積Ｓを求めれば良い。
ランク角位置ＣＡ及びカムタイミング情報Ｘに対応する
吸気バルブ開口面積Ｓを記憶したマップを参照し、現在
の吸気バルブ開口面積Ｓを求め、これを「Ｓｖ」にセッ
トする。尚、可変バルブタイミング機構を備えない場合
には、クランク角位置ＣＡの情報のみに基づいて吸気バ
ルブ開口面積Ｓを求めれば良い。
【００１７】従って、本実施例において、吸気バルブ開
口面積は、クランク角位置ＣＡとカムタイミングＸとに
基づいて検出される。次のステップ３では、エアフロー
メータ13で最新に検出された吸入空気量Ｑのデータと前
回検出値Ｑ-1との偏差として、吸入空気量Ｑの変化割合
ΔＱを演算すると共に、次回実行時におけるΔＱの演算
のために今回の最新検出空気量Ｑを、前回値Ｑ-1にセッ
トする。
口面積は、クランク角位置ＣＡとカムタイミングＸとに
基づいて検出される。次のステップ３では、エアフロー
メータ13で最新に検出された吸入空気量Ｑのデータと前
回検出値Ｑ-1との偏差として、吸入空気量Ｑの変化割合
ΔＱを演算すると共に、次回実行時におけるΔＱの演算
のために今回の最新検出空気量Ｑを、前回値Ｑ-1にセッ
トする。
【００１８】次のステップ４では、前記空気量の変化割
合ΔＱを、流入吸気速度Ｖａ**にセットする。即ち、吸
入空気量Ｑは吸気流速に相関し（図７参照）、クランク
角をθとしたときに、吸入空気量ＱはＱ＝ｋ∫Ｖａ**ｄ
θ（ｋは定数）で表されるから、Ｖａ**＝１／ｋ・ΔＱ
となるため、本実施例では、ΔＱ＝Ｖａ**と見做してい
る。
合ΔＱを、流入吸気速度Ｖａ**にセットする。即ち、吸
入空気量Ｑは吸気流速に相関し（図７参照）、クランク
角をθとしたときに、吸入空気量ＱはＱ＝ｋ∫Ｖａ**ｄ
θ（ｋは定数）で表されるから、Ｖａ**＝１／ｋ・ΔＱ
となるため、本実施例では、ΔＱ＝Ｖａ**と見做してい
る。
【００１９】一方、図４のフローチャートに示すプログ
ラムは、前記流入吸気速度Ｖａ**のデータを用いて噴射
終了時期ＴｉE を可変設定するためのプログラムであ
る。まず、ステップ11では、機関回転速度Ｎｅをピスト
ン移動速度Ｖｐに変換するテーブルを用い、現在の機関
回転速度Ｎｅに対応するピストン移動速度Ｖｐを求め
る。
ラムは、前記流入吸気速度Ｖａ**のデータを用いて噴射
終了時期ＴｉE を可変設定するためのプログラムであ
る。まず、ステップ11では、機関回転速度Ｎｅをピスト
ン移動速度Ｖｐに変換するテーブルを用い、現在の機関
回転速度Ｎｅに対応するピストン移動速度Ｖｐを求め
る。
【００２０】次のステップ12では、予め前記バルブ開口
面積Ｓｖとピストン移動速度Ｖｐとに対応する吸気バル
ブ付近での吸気流速Ｖａ* （図６参照）を記憶したマッ
プを参照し、現在のバルブ開口面積Ｓｖ及びピストン移
動速度Ｖｐに対応する吸気バルブ付近の吸気流速Ｖａ*
（吸気バルブ付近における吸入負圧に相当するパラメー
タ）を求める（第１の吸気流速推定手段）。
面積Ｓｖとピストン移動速度Ｖｐとに対応する吸気バル
ブ付近での吸気流速Ｖａ* （図６参照）を記憶したマッ
プを参照し、現在のバルブ開口面積Ｓｖ及びピストン移
動速度Ｖｐに対応する吸気バルブ付近の吸気流速Ｖａ*
（吸気バルブ付近における吸入負圧に相当するパラメー
タ）を求める（第１の吸気流速推定手段）。
【００２１】次のステップ13では、前記吸気バルブ付近
の吸気流速Ｖａ* と、前記図３のフローチャートで求め
た流入吸気速度Ｖａ**（エアフローメータ13付近での吸
気流速）とに対応させて噴射弁６の噴孔付近における吸
気流速Ｖａを記憶したマップを参照し、現在の噴孔付近
での吸気流速Ｖａを求める（第３の吸気流速推定手
段）。そして、ステップ14では、今回求められた噴孔付
近での吸気流速Ｖａがピーク値（最大値）であるか否か
を判別し、ピーク値であるときには、ステップ15へ進
み、現在のクランク角位置を噴射終了時期ＴｉE にセッ
トする。このステップ14，15の部分が噴射終了時期設定
手段に相当する。
の吸気流速Ｖａ* と、前記図３のフローチャートで求め
た流入吸気速度Ｖａ**（エアフローメータ13付近での吸
気流速）とに対応させて噴射弁６の噴孔付近における吸
気流速Ｖａを記憶したマップを参照し、現在の噴孔付近
での吸気流速Ｖａを求める（第３の吸気流速推定手
段）。そして、ステップ14では、今回求められた噴孔付
近での吸気流速Ｖａがピーク値（最大値）であるか否か
を判別し、ピーク値であるときには、ステップ15へ進
み、現在のクランク角位置を噴射終了時期ＴｉE にセッ
トする。このステップ14，15の部分が噴射終了時期設定
手段に相当する。
【００２２】即ち、クランク角位置及びカムタイミング
の情報から求めたバルブ開口面積、機関回転速度Ｎｅか
ら求めたピストン移動速度Ｖｐ、吸入空気量Ｑの変化割
合ΔＱ（流入吸気速度Ｖａ**）を用いて、燃料噴射弁６
の噴孔付近における吸気流速Ｖａを推定し、この吸気流
速Ｖａがピーク値となる時点を噴射終了時期ＴｉE とす
るものである。
の情報から求めたバルブ開口面積、機関回転速度Ｎｅか
ら求めたピストン移動速度Ｖｐ、吸入空気量Ｑの変化割
合ΔＱ（流入吸気速度Ｖａ**）を用いて、燃料噴射弁６
の噴孔付近における吸気流速Ｖａを推定し、この吸気流
速Ｖａがピーク値となる時点を噴射終了時期ＴｉE とす
るものである。
【００２３】このようにして、噴孔付近における吸気流
速Ｖａが最大となるクランク角位置を噴射終了時期Ｔｉ
E とすれば、燃料噴霧を速い吸気流に乗せてシリンダ内
に吸引させ、燃料を良好に霧化させることが可能とな
る。然も、前記吸気流速Ｖａが最大となるクランク角位
置は、バルブ開口面積、ピストン移動速度Ｖｐ（機関回
転速度Ｎｅ）、流入吸気速度Ｖａ**（吸入空気量Ｑの変
化割合ΔＱ）に基づいてそのときの機関運転条件に対応
するデータとしてその都度演算されるから、機関が過渡
運転されたり、カムタイミングの変更などがあっても、
安定的に噴孔付近における吸気流速Ｖａが最大となる位
置を噴射終了時期ＴｉE に設定でき、全運転条件（過渡
を含む）で高い霧化性を発揮させることが可能となる。
速Ｖａが最大となるクランク角位置を噴射終了時期Ｔｉ
E とすれば、燃料噴霧を速い吸気流に乗せてシリンダ内
に吸引させ、燃料を良好に霧化させることが可能とな
る。然も、前記吸気流速Ｖａが最大となるクランク角位
置は、バルブ開口面積、ピストン移動速度Ｖｐ（機関回
転速度Ｎｅ）、流入吸気速度Ｖａ**（吸入空気量Ｑの変
化割合ΔＱ）に基づいてそのときの機関運転条件に対応
するデータとしてその都度演算されるから、機関が過渡
運転されたり、カムタイミングの変更などがあっても、
安定的に噴孔付近における吸気流速Ｖａが最大となる位
置を噴射終了時期ＴｉE に設定でき、全運転条件（過渡
を含む）で高い霧化性を発揮させることが可能となる。
【００２４】図８は、噴射終了時期ＴｉE を変化させた
場合の燃焼性能の変化を、リーン燃焼限界の変化として
示すものであり、リーン燃焼限界が高いほど、高い空燃
比での燃焼が可能であることを示す。この図８に示すよ
うに、吸気開始上死点と吸気終了下死点との間を100 ％
としたときに、前記クランク角区間の中点に対して±40
％のクランク角範囲内を噴射終了時期ＴｉE とすれば、
比較的良好な燃焼性が得られるから、必ずしも噴孔付近
の吸気流速Ｖａが最大となる時期を終了時期とする必要
はないが、噴射終了時期ＴｉE は前記クランク角範囲内
に設定されるようにすると良い。
場合の燃焼性能の変化を、リーン燃焼限界の変化として
示すものであり、リーン燃焼限界が高いほど、高い空燃
比での燃焼が可能であることを示す。この図８に示すよ
うに、吸気開始上死点と吸気終了下死点との間を100 ％
としたときに、前記クランク角区間の中点に対して±40
％のクランク角範囲内を噴射終了時期ＴｉE とすれば、
比較的良好な燃焼性が得られるから、必ずしも噴孔付近
の吸気流速Ｖａが最大となる時期を終了時期とする必要
はないが、噴射終了時期ＴｉE は前記クランク角範囲内
に設定されるようにすると良い。
【００２５】尚、上記実施例では、複数のマップを用い
て噴孔付近における吸気流速Ｖａを求めるようにした
が、機関吸気流のモデル式を設定し、この式に各種デー
タを代入することにより噴孔付近における吸気流速Ｖａ
を求めるようにしても良い。上記のようにして設定され
た噴射終了時期ＴｉE は、図５のフローチャートに示す
燃料噴射制御において用いられる。尚、図５のフローチ
ャートに示すコントロールユニット12のソフトウェア機
能が、本実施例における燃料供給制御手段に相当する。
て噴孔付近における吸気流速Ｖａを求めるようにした
が、機関吸気流のモデル式を設定し、この式に各種デー
タを代入することにより噴孔付近における吸気流速Ｖａ
を求めるようにしても良い。上記のようにして設定され
た噴射終了時期ＴｉE は、図５のフローチャートに示す
燃料噴射制御において用いられる。尚、図５のフローチ
ャートに示すコントロールユニット12のソフトウェア機
能が、本実施例における燃料供給制御手段に相当する。
【００２６】図５のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ21では、機関運転条件に基づく燃料噴射量Ｔｉ
（噴射パルス幅）の演算を行わせる。次のステップ22で
は、前記噴射量Ｔｉを機関回転速度Ｎｅに基づいてクラ
ンク角Ｔｉｃに換算する。そして、ステップ23では、噴
射終了時期ＴｉE と前記噴射クランク角度Ｔｉｃとに基
づいて、噴射終了時期ＴｉE に燃料噴射を終了させるた
めの噴射開始時期ＴｉS （噴射開始クランク角位置）を
設定する。
テップ21では、機関運転条件に基づく燃料噴射量Ｔｉ
（噴射パルス幅）の演算を行わせる。次のステップ22で
は、前記噴射量Ｔｉを機関回転速度Ｎｅに基づいてクラ
ンク角Ｔｉｃに換算する。そして、ステップ23では、噴
射終了時期ＴｉE と前記噴射クランク角度Ｔｉｃとに基
づいて、噴射終了時期ＴｉE に燃料噴射を終了させるた
めの噴射開始時期ＴｉS （噴射開始クランク角位置）を
設定する。
【００２７】次のステップ24では、現在のクランク角と
前記噴射開始時期ＴｉS とを比較し、噴射開始時期Ｔｉ
S に実際のクランク角度が一致したときには、ステップ
25へ進み、燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パ
ルス信号を、対応する気筒の燃料噴射弁６に対して出力
して、各気筒別の燃料噴射を実行させる。
前記噴射開始時期ＴｉS とを比較し、噴射開始時期Ｔｉ
S に実際のクランク角度が一致したときには、ステップ
25へ進み、燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パ
ルス信号を、対応する気筒の燃料噴射弁６に対して出力
して、各気筒別の燃料噴射を実行させる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる内燃
機関の燃料噴射タイミング制御装置によると、吸気バル
ブ付近での吸気流速と、エアフローメータ付近での吸気
流速とをそれぞれに推定し、更に、これらの推定結果を
用いて燃料噴射弁の噴孔付近での吸気流速を推定し、前
記推定された噴孔付近での吸気流速に従って噴射終了時
期を設定するから、過渡を含む全運転領域で良好な燃料
霧化性を発揮させることができ、以て、燃焼性能が改善
されるという効果がある。
機関の燃料噴射タイミング制御装置によると、吸気バル
ブ付近での吸気流速と、エアフローメータ付近での吸気
流速とをそれぞれに推定し、更に、これらの推定結果を
用いて燃料噴射弁の噴孔付近での吸気流速を推定し、前
記推定された噴孔付近での吸気流速に従って噴射終了時
期を設定するから、過渡を含む全運転領域で良好な燃料
霧化性を発揮させることができ、以て、燃焼性能が改善
されるという効果がある。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】実施例のシステム概略図。
【図３】各種パラメータを求める制御を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】噴射終了時期の設定制御を示すフローチャー
ト。
ト。
【図５】噴射終了時期に基づく燃料制御を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図６】実施例で用いた各種パラメータを示す状態図。
【図７】吸入空気量と吸気流速との関係を示す線図。
【図８】噴射終了時期に対応するリーン燃焼限界の特性
を示す線図。
を示す線図。
【図９】噴射終了制御の特性を示すタイムチャート。
１ 内燃機関 ６ 燃料噴射弁 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−185948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−190636（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−188646（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−3941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−131328（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−33444（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−58058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−128930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−122239（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−79386（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−51138（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−303141（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/34 F02D 41/04 335 F02D 41/18 F02D 45/00 366 F02D 41/10
Claims (3)
- 【請求項１】機関運転条件に基づいて燃料噴射量を演算
し、所定の噴射終了時期に燃料噴射が終了するように前
記燃料噴射量に従って燃料噴射弁を制御する燃料供給制
御手段を備えた内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置
であって、吸気バルブの開口面積と機関回転速度とに基づいて、前
記吸気バルブ付近での吸気流速を推定する第１の吸気流
速推定手段と、 機関の吸入空気量を計測するエアフローメータの検出信
号に基づいて、前記エアフローメータ付近での吸気流速
を推定する第２の吸気流速推定手段と、 前記第１，第２の吸気流速推定手段でそれぞれ推定され
た吸気流速に基づいて、前記燃料噴射弁の噴孔付近での
吸気流速を推定する第３の吸気流速推定手段と、 該第３の吸気流速推定手段で推定された前記燃料噴射弁
の噴孔付近での吸気流速に基づいて、 前記噴射終了時期
を可変設定する噴射終了時期設定手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の燃料噴
射タイミング制御装置。 - 【請求項２】前記噴射終了時期設定手段が、前記第３の
吸気流速推定手段で推定された前記燃料噴射弁の噴孔付
近での吸気流速が所定値以上となるクランク角位置を噴
射終了時期として設定することを特徴とする請求項１記
載の内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置。 - 【請求項３】前記噴射終了時期設定手段が、吸気開始上
死点と吸気終了下死点との間を100％としたときに、前
記クランク角区間の中点に対して±40％のクランク角範
囲内に噴射終了時期を設定することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP4159851A JP2829891B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置 |
| PCT/JP1993/000829 WO2004099597A1 (ja) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | 内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置及び方法 |
| US08/193,133 US5427069A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Apparatus and method for fuel injection timing control of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159851A JP2829891B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 内燃機関の燃料噴射タイミング制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH062600A JPH062600A (ja) | 1994-01-11 |
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ID=15702624
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| AUPR387701A0 (en) * | 2001-03-21 | 2001-04-12 | Infamed Limited | Improved spacer device |
| JP2002285895A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関 |
| US7448369B2 (en) * | 2006-10-12 | 2008-11-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for controlling a fuel injector |
| JP2010095080A (ja) | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Tokai Rika Co Ltd | プリテンショナ |
| DE102009028798A1 (de) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Durchführen einer Saugrohreinspritzung |
| JP6227946B2 (ja) * | 2013-09-18 | 2017-11-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6328289B1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-05-23 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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| JPS59128930A (ja) * | 1983-01-11 | 1984-07-25 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 |
| JPH033941A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-10 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料噴射装置 |
| JP2936749B2 (ja) * | 1991-02-28 | 1999-08-23 | 株式会社日立製作所 | 電子制御燃料噴射装置 |
| US5211147A (en) * | 1991-04-15 | 1993-05-18 | Ward Michael A V | Reverse stratified, ignition controlled, emissions best timing lean burn engine |
| CA2077068C (en) * | 1991-10-03 | 1997-03-25 | Ken Ogawa | Control system for internal combustion engines |
| JPH05163974A (ja) * | 1991-12-12 | 1993-06-29 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2755018B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1998-05-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 吸排気弁停止機構付きエンジンの吸気量算出装置 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP4159851A patent/JP2829891B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-18 US US08/193,133 patent/US5427069A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-18 WO PCT/JP1993/000829 patent/WO2004099597A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO2004099597A1 (ja) | 2004-11-18 |
| JPH062600A (ja) | 1994-01-11 |
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