JP3093418B2 - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射制御装置Info
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- JP3093418B2 JP3093418B2 JP04068309A JP6830992A JP3093418B2 JP 3093418 B2 JP3093418 B2 JP 3093418B2 JP 04068309 A JP04068309 A JP 04068309A JP 6830992 A JP6830992 A JP 6830992A JP 3093418 B2 JP3093418 B2 JP 3093418B2
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- injection
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃料噴射制御
装置に関し、特にリーンバーン領域における燃料噴射タ
イミングを制御する燃料噴射制御装置に関する。
装置に関し、特にリーンバーン領域における燃料噴射タ
イミングを制御する燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両用エンジンの動力性能改
善、排気ガス浄化、燃費改善、運転性の向上等を目的と
して、エンジンの状態を検出する各種センサの信号に基
づいてエンジンに必要な燃料量を計算し、最適な空燃比
が得られるようにインジェクタからの燃料噴射量を制御
する燃料噴射制御装置が種々提案されている。
善、排気ガス浄化、燃費改善、運転性の向上等を目的と
して、エンジンの状態を検出する各種センサの信号に基
づいてエンジンに必要な燃料量を計算し、最適な空燃比
が得られるようにインジェクタからの燃料噴射量を制御
する燃料噴射制御装置が種々提案されている。
【０００３】そして特に定常走行時の燃費を向上させる
ために、空燃比をリーンにするいわゆるリーンバーン制
御が行なわれている。
ために、空燃比をリーンにするいわゆるリーンバーン制
御が行なわれている。
【０００４】ところで、一般のガソリンエンジン車に
は、排気ガス中に含まれるＣＯ，ＨＣ，ＮＯx等の有害
成分を浄化するために、排気通路に三元触媒よりなる触
媒コンバータを備えており、この三元触媒の浄化作用に
よって、ＣＯおよびＨＣに関しては、理論空燃比を用い
る運転域からリーンバーン運転域に亘って高い浄化率を
得ている。
は、排気ガス中に含まれるＣＯ，ＨＣ，ＮＯx等の有害
成分を浄化するために、排気通路に三元触媒よりなる触
媒コンバータを備えており、この三元触媒の浄化作用に
よって、ＣＯおよびＨＣに関しては、理論空燃比を用い
る運転域からリーンバーン運転域に亘って高い浄化率を
得ている。
【０００５】ところがＮＯxのみは、理論空燃比を用い
る領域でこそ確実に浄化できるものの、リーンバーン運
転域では、浄化率が極端に悪化する問題があった。
る領域でこそ確実に浄化できるものの、リーンバーン運
転域では、浄化率が極端に悪化する問題があった。
【０００６】この場合、燃料噴射タイミングを早めるこ
とによってＮＯxの生成量（触媒通過前のＮＯx量）を低
減できることが知られているが、燃料噴射タイミングを
進角させるとエンジンのトルク変動率が増大し、運転性
（ドライバビリティ）が悪化するという相反する特性を
有することが知られている。
とによってＮＯxの生成量（触媒通過前のＮＯx量）を低
減できることが知られているが、燃料噴射タイミングを
進角させるとエンジンのトルク変動率が増大し、運転性
（ドライバビリティ）が悪化するという相反する特性を
有することが知られている。
【０００７】このため、例えば特開昭60-209644 号公報
に開示された「内燃機関の燃料噴射制御装置」では、リ
ーンバーン運転域における燃料噴射量の変化に応じて、
ＮＯx生成量とトルク変動率との双方が少なくなるよう
に、燃料噴射開始時期を制御している。
に開示された「内燃機関の燃料噴射制御装置」では、リ
ーンバーン運転域における燃料噴射量の変化に応じて、
ＮＯx生成量とトルク変動率との双方が少なくなるよう
に、燃料噴射開始時期を制御している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者等
の研究によれば、燃料噴射タイミングに対するＮＯx生
成量およびトルク変動率が図１６に示すような関係を有
することが判明した。すなわち、ＮＯx生成量は、従来
より知られているように、燃料噴射タイミングの進角側
で減少するのみでなく、遅角側においもて減少し、かつ
トルク変動率が遅角側でも増大することが判明した。
の研究によれば、燃料噴射タイミングに対するＮＯx生
成量およびトルク変動率が図１６に示すような関係を有
することが判明した。すなわち、ＮＯx生成量は、従来
より知られているように、燃料噴射タイミングの進角側
で減少するのみでなく、遅角側においもて減少し、かつ
トルク変動率が遅角側でも増大することが判明した。
【０００９】そこで本発明は、図１６に示すように、ト
ルク変動率許容限界線を設定し、トルク変動率が上記許
容限界線上のＡ点またはＢ点の何れかになるように燃料
噴射タイミングを気筒毎に制御すれば、運転性をさして
損わずにＮＯx生成量を低減させることができるとの知
見に基づいてなされたもので、その目的とするところ
は、ＮＯx排出量（触媒通過後のＮＯx量）がより少なく
なる方向に燃料噴射タイミングを制御することが可能な
エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
ルク変動率許容限界線を設定し、トルク変動率が上記許
容限界線上のＡ点またはＢ点の何れかになるように燃料
噴射タイミングを気筒毎に制御すれば、運転性をさして
損わずにＮＯx生成量を低減させることができるとの知
見に基づいてなされたもので、その目的とするところ
は、ＮＯx排出量（触媒通過後のＮＯx量）がより少なく
なる方向に燃料噴射タイミングを制御することが可能な
エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１０】また、本発明は、ＮＯx排出量の低減とと
もに燃料噴射タイミングの制御が迅速かつ容易なエンジ
ンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
もに燃料噴射タイミングの制御が迅速かつ容易なエンジ
ンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によるエンジンの
燃料噴射制御装置は、気筒ごとに設けられた燃料噴射手
段から上記気筒の吸気行程に同期して噴射された燃料の
少なくとも一部が当該気筒の吸気行程で該気筒内に供給
されうるように前記燃料噴射手段の噴射タイミングが設
定されたエンジンにおいて、エンジンの燃焼に伴うトル
ク変動率を検出する手段と、トルク変動率が所定値とな
る進み側の噴射タイミング（図１６のＡ点）および遅れ
側の噴射タイミング（図１６のＢ点）を設定する手段を
備えている。
燃料噴射制御装置は、気筒ごとに設けられた燃料噴射手
段から上記気筒の吸気行程に同期して噴射された燃料の
少なくとも一部が当該気筒の吸気行程で該気筒内に供給
されうるように前記燃料噴射手段の噴射タイミングが設
定されたエンジンにおいて、エンジンの燃焼に伴うトル
ク変動率を検出する手段と、トルク変動率が所定値とな
る進み側の噴射タイミング（図１６のＡ点）および遅れ
側の噴射タイミング（図１６のＢ点）を設定する手段を
備えている。
【００１２】そして、特許請求の範囲の請求項１に記載
された発明は、進み側および遅れ側の噴射タイミングの
それぞれにおける排気温度を比較して、排気温度の低い
側の噴射タイミングを選択すべく噴射タイミングを可変
する手段とを備えていることを特徴とする。なお、上記
両噴射タイミングにおける排気温度は、予め設定したマ
ップから算出しても、あるいは実際に噴射タイミングを
両噴射タイミングまで動かして、そのときの排気温度を
検出してもよい。
された発明は、進み側および遅れ側の噴射タイミングの
それぞれにおける排気温度を比較して、排気温度の低い
側の噴射タイミングを選択すべく噴射タイミングを可変
する手段とを備えていることを特徴とする。なお、上記
両噴射タイミングにおける排気温度は、予め設定したマ
ップから算出しても、あるいは実際に噴射タイミングを
両噴射タイミングまで動かして、そのときの排気温度を
検出してもよい。
【００１３】また、特許請求の範囲の請求項２に記載さ
れた発明は、進み側および遅れ側の噴射タイミングのう
ち現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを選
択すべく噴射タイミングを可変する手段を備えているこ
とを特徴とする。
れた発明は、進み側および遅れ側の噴射タイミングのう
ち現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを選
択すべく噴射タイミングを可変する手段を備えているこ
とを特徴とする。
【００１４】さらに、特許請求の範囲の請求項３に記載
された発明は、排気温度が所定値以下の場合には、進み
側および遅れ側の噴射タイミングのうち現在設定されて
いる噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを選択
し、かつ排気温度が上記所定値を超えている場合には、
進み側および遅れ側の噴射タイミングのそれぞれにおけ
る排気温度を比較して、排気温度の低い方の噴射タイミ
ングを選択すべく、噴射タイミングを可変する手段を備
えていることを特徴とする。
された発明は、排気温度が所定値以下の場合には、進み
側および遅れ側の噴射タイミングのうち現在設定されて
いる噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを選択
し、かつ排気温度が上記所定値を超えている場合には、
進み側および遅れ側の噴射タイミングのそれぞれにおけ
る排気温度を比較して、排気温度の低い方の噴射タイミ
ングを選択すべく、噴射タイミングを可変する手段を備
えていることを特徴とする。
【００１５】
【作用および効果】触媒のＮＯx浄化率は、図１７に示
すように、その入口温度が約400 ℃のときにもっとも高
く、この中心温度から外れるのに従ってＮＯx浄化率が
低下する特性を有している。したがって触媒の入口温度
が400 ℃以上であって触媒が活性化された状態では排気
温度が低い方が触媒を通過した後のＮＯx排出量は減少
することになる。
すように、その入口温度が約400 ℃のときにもっとも高
く、この中心温度から外れるのに従ってＮＯx浄化率が
低下する特性を有している。したがって触媒の入口温度
が400 ℃以上であって触媒が活性化された状態では排気
温度が低い方が触媒を通過した後のＮＯx排出量は減少
することになる。
【００１６】特許請求の範囲の請求項１に記載された発
明では、進み側の噴射タイミング（図１６のＡ点）にお
ける排気温度と、遅れ側の噴射タイミング（図１６のＢ
点）とを比較して、排気温度が低い方の噴射タイミング
を選択することにより、ＮＯx排出量をより低減するこ
とができる。
明では、進み側の噴射タイミング（図１６のＡ点）にお
ける排気温度と、遅れ側の噴射タイミング（図１６のＢ
点）とを比較して、排気温度が低い方の噴射タイミング
を選択することにより、ＮＯx排出量をより低減するこ
とができる。
【００１７】また、特許請求の範囲の請求項２に記載さ
れた発明では、進み側の噴射タイミング（図１６のＡ
点）および遅れ側の噴射タイミング（図１６のＢ点）の
うち、現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミング
を選択しているため、迅速かつ容易に何れかの噴射タイ
ミングを選択することが可能になる。
れた発明では、進み側の噴射タイミング（図１６のＡ
点）および遅れ側の噴射タイミング（図１６のＢ点）の
うち、現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミング
を選択しているため、迅速かつ容易に何れかの噴射タイ
ミングを選択することが可能になる。
【００１８】さらに、排気温度が所定値（例えば550
℃）を超えるとＮＯx生成量が急増する傾向にある。そ
のため特許請求の範囲の請求項３記載の発明では、排気
温度が所定値以下である場合には、特許請求の範囲の請
求項２に記載された発明と同様に現在設定されている噴
射タイミングに近い方の噴射タイミングを選択すること
により、制御を迅速かつ容易なものにしているが、排気
温度が上記所定値を超えている場合には、特許請求の範
囲請求項１記載の発明と同様に、進み側および遅れ側の
噴射タイミングのそれぞれにおける排気温度を比較し
て、排気温度の低い方の噴射タイミングを選択すること
により、排気温度が高い場合のＮＯx生成量の増加を防
止している。
℃）を超えるとＮＯx生成量が急増する傾向にある。そ
のため特許請求の範囲の請求項３記載の発明では、排気
温度が所定値以下である場合には、特許請求の範囲の請
求項２に記載された発明と同様に現在設定されている噴
射タイミングに近い方の噴射タイミングを選択すること
により、制御を迅速かつ容易なものにしているが、排気
温度が上記所定値を超えている場合には、特許請求の範
囲請求項１記載の発明と同様に、進み側および遅れ側の
噴射タイミングのそれぞれにおける排気温度を比較し
て、排気温度の低い方の噴射タイミングを選択すること
により、排気温度が高い場合のＮＯx生成量の増加を防
止している。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２０】図１は本発明による排気ガス浄化装置を備
えたエンジンの概略的構成図を示し、エンジン１は、シ
リンダブロック２、ピストン３、シリンダボア４、シリ
ンダヘッド５、燃焼室６を備えている。燃焼室６には吸
気ポート７および排気ポート８が接続され、吸気ポート
７には吸気弁９が、排気ポート８には排気弁10がそれぞ
れ設けられている。吸気ポート７には吸気通路11が接続
され、排気ポート８には排気通路12が接続されている。
えたエンジンの概略的構成図を示し、エンジン１は、シ
リンダブロック２、ピストン３、シリンダボア４、シリ
ンダヘッド５、燃焼室６を備えている。燃焼室６には吸
気ポート７および排気ポート８が接続され、吸気ポート
７には吸気弁９が、排気ポート８には排気弁10がそれぞ
れ設けられている。吸気ポート７には吸気通路11が接続
され、排気ポート８には排気通路12が接続されている。
【００２１】吸気通路11の最上流にはエアクリーナ13が
設けられ、ここに吸気温センサ14が取付けられている。
またエアクリーナ13下流の吸気通路11にはエアフローセ
ンサ15およびスロットル弁16が設けられ、かつスロット
ル弁16にはその開度を検出するスロットル開度センサ17
が連結されている。18は吸気ポート７に燃料を噴射する
インジェクタである。このインジェクタ18は、エンジン
１の各気筒毎にそれぞれ設けられており、かつインジェ
クタ18から噴射された燃料の少なくとも一部が当該気筒
の吸気行程で気筒内に供給されるように、当該気筒の吸
気行程で燃料を噴射する。
設けられ、ここに吸気温センサ14が取付けられている。
またエアクリーナ13下流の吸気通路11にはエアフローセ
ンサ15およびスロットル弁16が設けられ、かつスロット
ル弁16にはその開度を検出するスロットル開度センサ17
が連結されている。18は吸気ポート７に燃料を噴射する
インジェクタである。このインジェクタ18は、エンジン
１の各気筒毎にそれぞれ設けられており、かつインジェ
クタ18から噴射された燃料の少なくとも一部が当該気筒
の吸気行程で気筒内に供給されるように、当該気筒の吸
気行程で燃料を噴射する。
【００２２】一方、排気通路12には、排気ガスを浄化す
るための触媒19が設けられ、この触媒19の上流側に、酸
素センサ（リーンセンサ）20および触媒19の入口温度を
あらわす排気ガス温度を検出する第１の温度センサ21が
設けられている。また、触媒19の下流側の排気通路12
に、触媒19の出口温度をあらわす排気ガス温度を検出す
る第２の温度センサ22が設けられている。
るための触媒19が設けられ、この触媒19の上流側に、酸
素センサ（リーンセンサ）20および触媒19の入口温度を
あらわす排気ガス温度を検出する第１の温度センサ21が
設けられている。また、触媒19の下流側の排気通路12
に、触媒19の出口温度をあらわす排気ガス温度を検出す
る第２の温度センサ22が設けられている。
【００２３】さらに、各気筒の燃焼室６には燃焼圧セン
サ23が設けられ、エンジン１の冷却水通路24には水温セ
ンサ25が設けられている。26は点火プラグ27に必要な高
電圧を発生するイグナイタ、28はディストリビュータ、
29はクランク角センサ、30はバッテリである。また、上
述した各種センサの出力に基づいて、インジェクタ18か
ら噴射される燃料噴射量および燃料噴射タイミング、な
らびに点火タイミングを各気筒ごとに制御するためのコ
ントロールユニット31が設けられている。
サ23が設けられ、エンジン１の冷却水通路24には水温セ
ンサ25が設けられている。26は点火プラグ27に必要な高
電圧を発生するイグナイタ、28はディストリビュータ、
29はクランク角センサ、30はバッテリである。また、上
述した各種センサの出力に基づいて、インジェクタ18か
ら噴射される燃料噴射量および燃料噴射タイミング、な
らびに点火タイミングを各気筒ごとに制御するためのコ
ントロールユニット31が設けられている。
【００２４】次にコントロールユニット31が実行する燃
料噴射タイミングの制御ルーチンの第１実施例を図２〜
図４のフローチャートに基づいて説明する。
料噴射タイミングの制御ルーチンの第１実施例を図２〜
図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】この制御ルーチンは、進み側および遅れ側
の噴射タイミングのそれぞれにおける排気温度を比較し
て、排気温度の低い側の噴射タイミングを選択すること
によって、触媒通過後のＮＯx排出量の減少を図る制御
ルーチンである。
の噴射タイミングのそれぞれにおける排気温度を比較し
て、排気温度の低い側の噴射タイミングを選択すること
によって、触媒通過後のＮＯx排出量の減少を図る制御
ルーチンである。
【００２６】まず、図２のステップＳ１で、図１のクラ
ンク角センサ29、燃焼圧センサ23、排気温度センサ21お
よびエアフローセンサ15の出力を読み込み、次のステッ
プＳ２，Ｓ３で現在のエンジン回転数ＮE およびインジ
ェクタ18に印加する燃料噴射信号の基準パルス幅ＴＰＫ
（エンジン負荷に対応する）を算出する。そしてステッ
プＳ４〜Ｓ７において図５のマップからトルク変動率
（以後「Ｐｉ変動率」と呼ぶ）の許容限界をあらわすＰ
ｉ変動率許容限界線上の進み側のＡ点および遅れ側のＢ
点における噴射タイミングΘA ，ΘB を算出し、かつＡ
点，Ｂ点における排気温度ＴＡ，ＴＢを算出する。
ンク角センサ29、燃焼圧センサ23、排気温度センサ21お
よびエアフローセンサ15の出力を読み込み、次のステッ
プＳ２，Ｓ３で現在のエンジン回転数ＮE およびインジ
ェクタ18に印加する燃料噴射信号の基準パルス幅ＴＰＫ
（エンジン負荷に対応する）を算出する。そしてステッ
プＳ４〜Ｓ７において図５のマップからトルク変動率
（以後「Ｐｉ変動率」と呼ぶ）の許容限界をあらわすＰ
ｉ変動率許容限界線上の進み側のＡ点および遅れ側のＢ
点における噴射タイミングΘA ，ΘB を算出し、かつＡ
点，Ｂ点における排気温度ＴＡ，ＴＢを算出する。
【００２７】次に図３のステップＳ８へ移り、触媒19の
入口温度が所定値（例えば400 ℃）以上か否かを調べ、
この判定が「ＹＥＳ」であればステップＳ９で温度ＴＡ
が温度ＴＢ以下であるか否かを調べる。そして、ステッ
プＳ９の判定がＴＡ≦ＴＢであればステップＳ10へ進
み、目標Ｐｉ変動率の上限値ＰｉＵおよび下限値ＰｉＬ
を算出する。この目標Ｐｉ変動率は、図６に示すよう
に、ＴＰＫであらわされるエンジン負荷をパラメータと
してエンジン回転数ＮE の増大とともに増大する。そし
てステップＳ11で噴射タイミングΘA におけるＰｉ変動
率ＰｉＡを算出し、ステップＳ12では、Ｐｉ変動率Ｐｉ
Ａが上限値ＰｉＵと下限値ＰｉＬとの間にあるか否か、
すなわち図７に斜線で示す領域内にあるか否かを判定
し、この判定が「ＹＥＳ」であればステップＳ13で噴射
タイミングをＡ点にセットする。しかしながらステップ
Ｓ12の判定が「ＮＯ」であれば図４のステップＳ14へ進
み、ＰｉＡが上限値ＰｉＵより大きいか否かを判定す
る。そしてステップＳ14の判定が「ＹＥＳ」であれば、
ステップＳ15で噴射タイミングをαだけ遅らせてステッ
プＳ12へ戻り、また、ステップＳ14の判定が「ＮＯ」で
あれば、ステップＳ16で噴射タイミングをαだけ進ませ
てステップＳ12に戻り、この処理をステップＳ12の判定
が「ＹＥＳ」になるまで反復して、Ｐｉ変動率を目標Ｐ
ｉ変動率の範囲内に向わせる。
入口温度が所定値（例えば400 ℃）以上か否かを調べ、
この判定が「ＹＥＳ」であればステップＳ９で温度ＴＡ
が温度ＴＢ以下であるか否かを調べる。そして、ステッ
プＳ９の判定がＴＡ≦ＴＢであればステップＳ10へ進
み、目標Ｐｉ変動率の上限値ＰｉＵおよび下限値ＰｉＬ
を算出する。この目標Ｐｉ変動率は、図６に示すよう
に、ＴＰＫであらわされるエンジン負荷をパラメータと
してエンジン回転数ＮE の増大とともに増大する。そし
てステップＳ11で噴射タイミングΘA におけるＰｉ変動
率ＰｉＡを算出し、ステップＳ12では、Ｐｉ変動率Ｐｉ
Ａが上限値ＰｉＵと下限値ＰｉＬとの間にあるか否か、
すなわち図７に斜線で示す領域内にあるか否かを判定
し、この判定が「ＹＥＳ」であればステップＳ13で噴射
タイミングをＡ点にセットする。しかしながらステップ
Ｓ12の判定が「ＮＯ」であれば図４のステップＳ14へ進
み、ＰｉＡが上限値ＰｉＵより大きいか否かを判定す
る。そしてステップＳ14の判定が「ＹＥＳ」であれば、
ステップＳ15で噴射タイミングをαだけ遅らせてステッ
プＳ12へ戻り、また、ステップＳ14の判定が「ＮＯ」で
あれば、ステップＳ16で噴射タイミングをαだけ進ませ
てステップＳ12に戻り、この処理をステップＳ12の判定
が「ＹＥＳ」になるまで反復して、Ｐｉ変動率を目標Ｐ
ｉ変動率の範囲内に向わせる。
【００２８】一方、ステップＳ９の判定がＴＡ＞ＴＢで
あれば、上述したステップＳ10〜Ｓ16と同様の処理をス
テップＳ17〜Ｓ23で実行して、噴射タイミングをＢ点に
セットする。なお、ステップＳ８の判定が「ＮＯ」のと
きには、ステップＳ24で排気温度ＴＡ，ＴＢを比較し、
高温側の噴射タイミングを選択して触媒温度を所定値ま
で上昇させる処理を行なう。
あれば、上述したステップＳ10〜Ｓ16と同様の処理をス
テップＳ17〜Ｓ23で実行して、噴射タイミングをＢ点に
セットする。なお、ステップＳ８の判定が「ＮＯ」のと
きには、ステップＳ24で排気温度ＴＡ，ＴＢを比較し、
高温側の噴射タイミングを選択して触媒温度を所定値ま
で上昇させる処理を行なう。
【００２９】次にコントロールユニット31が実行する燃
料噴射タイミングの制御ルーチンの第２実施例を図８〜
図１０のフローチャートに基づいて説明する。
料噴射タイミングの制御ルーチンの第２実施例を図８〜
図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００３０】この制御ルーチンは、進み側および遅れ側
の噴射タイミングのうち、現在の噴射タイミングに近い
方の噴射タイミングを選択することによって、Ａ点また
はＢ点への迅速かつ容易な到達を図る制御ルーチンであ
る。
の噴射タイミングのうち、現在の噴射タイミングに近い
方の噴射タイミングを選択することによって、Ａ点また
はＢ点への迅速かつ容易な到達を図る制御ルーチンであ
る。
【００３１】まず、図８のステップＳ31で、クランク角
センサ29、燃焼圧センサ23、エアフローセンサ15および
水温センサ25の出力を読み込み、次のステップＳ32でエ
ンジン水温が所定値以上、すなわち暖機された状態であ
ることを確認する。そしてステップＳ33，Ｓ34で現在の
エンジン回転数ＮE および基準パルス幅ＴＰＫを算出
し、ステップＳ35で現在の噴射タイミングΘC を算出す
る（図７参照）。次のステップＳ36ではエンジンが定常
状態（過渡状態でない）にあることを確認し、ステップ
Ｓ37でＣ点における実際のＰｉ変動率Ｐｉ１を算出す
る。
センサ29、燃焼圧センサ23、エアフローセンサ15および
水温センサ25の出力を読み込み、次のステップＳ32でエ
ンジン水温が所定値以上、すなわち暖機された状態であ
ることを確認する。そしてステップＳ33，Ｓ34で現在の
エンジン回転数ＮE および基準パルス幅ＴＰＫを算出
し、ステップＳ35で現在の噴射タイミングΘC を算出す
る（図７参照）。次のステップＳ36ではエンジンが定常
状態（過渡状態でない）にあることを確認し、ステップ
Ｓ37でＣ点における実際のＰｉ変動率Ｐｉ１を算出す
る。
【００３２】次のステップＳ38〜Ｓ40の処理は、現在の
噴射タイミングがＰｉ変動率の最低点ＯよりもＡ点にあ
るか、あるいはＢ点側にあるかを確認する処理である。
すなわち、ステップＳ38で噴射タイミングをΔΘだけ進
ませ、ステップＳ39でそのときのＤ点におけるＰｉ変動
率Ｐｉ２を算出し、図９のステップＳ40でＰｉ１とＰｉ
２とを比較する。そしてＰｉ１＞Ｐｉ２であれば、図７
に示すように、点ＣはＯ点よりもＢ点側（遅れ側）にあ
り、Ｐｉ１＜Ｐｉ２であれば、点ＣはＯ点よりもＡ点側
（進み側）にあることを検出することができる。
噴射タイミングがＰｉ変動率の最低点ＯよりもＡ点にあ
るか、あるいはＢ点側にあるかを確認する処理である。
すなわち、ステップＳ38で噴射タイミングをΔΘだけ進
ませ、ステップＳ39でそのときのＤ点におけるＰｉ変動
率Ｐｉ２を算出し、図９のステップＳ40でＰｉ１とＰｉ
２とを比較する。そしてＰｉ１＞Ｐｉ２であれば、図７
に示すように、点ＣはＯ点よりもＢ点側（遅れ側）にあ
り、Ｐｉ１＜Ｐｉ２であれば、点ＣはＯ点よりもＡ点側
（進み側）にあることを検出することができる。
【００３３】そして現在の噴射タイミングがＯ点よりも
進み側にあるときには、ステップＳ41〜Ｓ46の処理を行
なって、噴射タイミングを現在の噴射タイミングに近い
方のＡ点にセットし、現在の噴射タイミングが、図７に
示すようにＯ点よりも遅れ側にあるときには、ステップ
Ｓ47〜Ｓ52の処理を行なって、噴射タイミングを現在の
噴射タイミングΘC に近い方のＢ点にセットする。
進み側にあるときには、ステップＳ41〜Ｓ46の処理を行
なって、噴射タイミングを現在の噴射タイミングに近い
方のＡ点にセットし、現在の噴射タイミングが、図７に
示すようにＯ点よりも遅れ側にあるときには、ステップ
Ｓ47〜Ｓ52の処理を行なって、噴射タイミングを現在の
噴射タイミングΘC に近い方のＢ点にセットする。
【００３４】次に、コントロールユニット31が実行する
燃料噴射タイミングの制御ルーチンの第３実施例を図１
１〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。
燃料噴射タイミングの制御ルーチンの第３実施例を図１
１〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。
【００３５】この制御ルーチンは、排気温度が所定値
（例えば550 ℃）以下の場合には、前述した第２実施例
と同様に、進み側および遅れ側の噴射タイミングのう
ち、現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを
選択することによって、Ａ点またはＢ点への迅速かつ容
易な到達を図るとともに、排気温度が上記所定値よりも
高いときには、前述した第１実施例と同様に、進み側お
よび遅れ側のそれぞれにおける排気温度を比較して、排
気温度の低い方の噴射タイミングを選択することによっ
て、排気温度が異常に高い場合のＮＯx生成量の増加を
防止する制御ルーチンである。
（例えば550 ℃）以下の場合には、前述した第２実施例
と同様に、進み側および遅れ側の噴射タイミングのう
ち、現在の噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを
選択することによって、Ａ点またはＢ点への迅速かつ容
易な到達を図るとともに、排気温度が上記所定値よりも
高いときには、前述した第１実施例と同様に、進み側お
よび遅れ側のそれぞれにおける排気温度を比較して、排
気温度の低い方の噴射タイミングを選択することによっ
て、排気温度が異常に高い場合のＮＯx生成量の増加を
防止する制御ルーチンである。
【００３６】まず、図１１のステップＳ81で、クランク
角センサ29、燃焼圧センサ23、エアフローセンサ15、水
温センサ25および排気温度センサ21の出力を読み込む。
次の図１３までのステップＳ82〜Ｓ102 の制御は、図８
〜図１０のステップＳ32〜Ｓ52の制御と同一であり、Ａ
点およびＢ点のうち、現在の噴射タイミングに近い方の
噴射タイミングにセットする。そして図１２のステップ
Ｓ103 で排気温度が所定値（例えば550 ℃）より高いか
否かを調べ、上記所定値より低い場合は、ステップＳ81
へ戻るが、排気温度が所定値よりも高い場合には、図１
４のステップＳ104 でＡ点にセットされているかＢ点に
セットされているかを判定する。そしてＡ点にセットさ
れているときにはステップＳ105 で噴射タイミングを反
対側のＢ点にセットし、かつステップＳ106 でＢ点にお
ける排気温度ＴＢを検出する。次にステップＳ107 でＡ
点の排気温度ＴＡが検出済みであるか否かを判定し、検
出済みであれば、ステップＳ108 へ進む。未検出であれ
ば、図１５のステップＳ109 で噴射タイミングをＸだけ
進ませて噴射タイミングをＡ側に入れ、図１１のステッ
プＳ86へ戻る。一方、ステップＳ104 の判定が「ＮＯ」
の場合は、ステップＳ110 へ進み、噴射タイミングをＡ
点にセットし、かつステップＳ111 でＡ点における排気
温度ＴＡを検出し、ステップＳ112 でＢ点の排気温度Ｔ
Ｂを検出する。さらにステップＳ112 でＢ点の排気温度
ＴＢが検出済みであるか否かを判定し、検出済みであれ
ばステップＳ108 へ進む。未検出であれば、図１５のス
テップＳ113 で噴射タイミングをＸだけ遅らせて噴射タ
イミングをＢ側に入れ、図１１のステップＳ86へ戻る。
角センサ29、燃焼圧センサ23、エアフローセンサ15、水
温センサ25および排気温度センサ21の出力を読み込む。
次の図１３までのステップＳ82〜Ｓ102 の制御は、図８
〜図１０のステップＳ32〜Ｓ52の制御と同一であり、Ａ
点およびＢ点のうち、現在の噴射タイミングに近い方の
噴射タイミングにセットする。そして図１２のステップ
Ｓ103 で排気温度が所定値（例えば550 ℃）より高いか
否かを調べ、上記所定値より低い場合は、ステップＳ81
へ戻るが、排気温度が所定値よりも高い場合には、図１
４のステップＳ104 でＡ点にセットされているかＢ点に
セットされているかを判定する。そしてＡ点にセットさ
れているときにはステップＳ105 で噴射タイミングを反
対側のＢ点にセットし、かつステップＳ106 でＢ点にお
ける排気温度ＴＢを検出する。次にステップＳ107 でＡ
点の排気温度ＴＡが検出済みであるか否かを判定し、検
出済みであれば、ステップＳ108 へ進む。未検出であれ
ば、図１５のステップＳ109 で噴射タイミングをＸだけ
進ませて噴射タイミングをＡ側に入れ、図１１のステッ
プＳ86へ戻る。一方、ステップＳ104 の判定が「ＮＯ」
の場合は、ステップＳ110 へ進み、噴射タイミングをＡ
点にセットし、かつステップＳ111 でＡ点における排気
温度ＴＡを検出し、ステップＳ112 でＢ点の排気温度Ｔ
Ｂを検出する。さらにステップＳ112 でＢ点の排気温度
ＴＢが検出済みであるか否かを判定し、検出済みであれ
ばステップＳ108 へ進む。未検出であれば、図１５のス
テップＳ113 で噴射タイミングをＸだけ遅らせて噴射タ
イミングをＢ側に入れ、図１１のステップＳ86へ戻る。
【００３７】このようにしてＡ点，Ｂ点の排気温度Ｔ
Ａ，ＴＢを検出した後、ステップＳ108 で排気温度Ｔ
Ａ，ＴＢを比較し、ＴＡ＜ＴＢであれば噴射タイミング
を温度が低い側のＡ点にセットし、ＴＡ＞ＴＢであれば
噴射タイミングを温度が低い側のＢ点にセットするよう
になっている。
Ａ，ＴＢを検出した後、ステップＳ108 で排気温度Ｔ
Ａ，ＴＢを比較し、ＴＡ＜ＴＢであれば噴射タイミング
を温度が低い側のＡ点にセットし、ＴＡ＞ＴＢであれば
噴射タイミングを温度が低い側のＢ点にセットするよう
になっている。
【図１】本発明による燃料噴射制御装置を備えたエンジ
ンの概略的構成図
ンの概略的構成図
【図２】燃料噴射タイミングの制御ルーチンの第１実施
例を示すフローチャートの前半部分
例を示すフローチャートの前半部分
【図３】同後半部分
【図４】同一部分
【図５】燃料噴射タイミングとＮＯx生成量、トルク変
動率および排気温度との関係を示すマップ
動率および排気温度との関係を示すマップ
【図６】エンジン負荷をパラメータとしてエンジン回転
数と目標トルク変動率との関係を示す線図
数と目標トルク変動率との関係を示す線図
【図７】燃料噴射タイミングと目標トルク変動率の上限
値、下限値を示す線図
値、下限値を示す線図
【図８】燃料噴射タイミングの制御ルーチンの第２実施
例を示すフローチャートの前半部分
例を示すフローチャートの前半部分
【図９】同後半部分
【図１０】同一部分
【図１１】燃料噴射タイミングの制御ルーチンの第３実
施例を示すフローチャートの前半部分
施例を示すフローチャートの前半部分
【図１２】同中間部分
【図１３】同一部分
【図１４】同後半部分
【図１５】同一部分
【図１６】燃料噴射タイミングとＮＯx生成量およびト
ルク変動率との関係を示す線図
ルク変動率との関係を示す線図
【図１７】排気ガス温度と触媒のＮＯx浄化率との関係
を示す線図
を示す線図
１ エンジン 11 吸気通路 12 排気通路 16 スロットル弁 18 インジェクタ 19 触媒 31 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 善彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−185642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−207856（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−334739（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237340（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−117951（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 45/00
Claims (3)
- 【請求項１】 気筒ごとに設けられた燃料噴射手段から
各気筒の吸気行程に同期して噴射された燃料の少なくと
も一部が当該気筒の吸気行程で該気筒内に供給されうる
ように前記燃料噴射手段の噴射タイミングが設定された
エンジンにおいて、 エンジンの燃焼に伴うトルク変動率を検出する手段と、 トルク変動率が所定値となる進み側および遅れ側の噴射
タイミングを設定する手段と、 前記進み側および遅れ側の噴射タイミングのそれぞれに
おける排気温度を比較して、排気温度の低い側の噴射タ
イミングを選択すべく噴射タイミングを可変する手段と
を備えてなることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御
装置。 - 【請求項２】 気筒ごとに設けられた燃料噴射手段から
前記気筒の吸気行程に同期してそれぞれ噴射された燃料
の少なくとも一部が当該気筒の吸気行程で該気筒内に供
給されうるように前記燃料噴射手段の噴射タイミングが
設定されたエンジンにおいて、 エンジンの燃焼に伴うトルク変動率を検出する手段と、 トルク変動率が所定値となる進み側および遅れ側の噴射
タイミングを設定する手段と、 前記進み側および遅れ側の噴射タイミングのうち現在の
噴射タイミングに近い方の噴射タイミングを選択すべく
噴射タイミングを可変する手段とを備えてなることを特
徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】 気筒ごとに設けられた燃料噴射手段から
前記気筒の吸気行程に同期してそれぞれ噴射された燃料
の少なくとも一部が当該気筒の吸気行程で該気筒内に供
給されうるように前記燃料噴射手段の噴射タイミングが
設定されたエンジンにおいて、 エンジンの燃焼に伴うトルク変動率を検出する手段と、 トルク変動率が所定値となる進み側および遅れ側の噴射
タイミングを設定する手段と、 排気温度を検出する手段と、 該検出手段で検出された排気温度が所定値以下の場合に
は、前記進み側および遅れ側の噴射タイミングのうち現
在設定されている噴射タイミングに近い方の噴射タイミ
ングを選択し、かつ前記排気温度が所定値を超えている
場合には、前記進み側および遅れ側の噴射タイミングの
それぞれにおける排気温度を比較して、排気温度の低い
方の噴射タイミングを選択すべく噴射タイミングを可変
する手段とを備えてなることを特徴とするエンジンの燃
料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04068309A JP3093418B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04068309A JP3093418B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272376A JPH05272376A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3093418B2 true JP3093418B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13370082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04068309A Expired - Fee Related JP3093418B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093418B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP04068309A patent/JP3093418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05272376A (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |