JP3692641B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に、各気筒毎に燃料噴射弁を備えた多気筒内燃機関における始動時の噴射制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の始動時の燃料噴射制御としては、例えば特開平7−103025号公報に開示されるようなものがあった。
このものは、始動直後の気筒判別が行なわれる前に全気筒同時に非同期噴射を1回行わせ、気筒判別後は同期噴射(シーケンシャル噴射)に移行させると共に、前記非同期噴射により噴射された燃料のうち最初の吸気行程でシリンダ内に吸入されなかった分の燃料を、最初の同期噴射において減量補正する構成の開示がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、始動時には吸気ポートやシリンダ内壁に燃料が付着していないため、始動後の各気筒への初回の燃料噴射においては、噴射された燃料の大部分が吸気ポートやシリンダ内壁に付着することになるが、各気筒の2回目以降の噴射では、前記付着割合が急減するという特性がある。
【0004】
ここで、上記従来の始動時噴射制御では、始動直後の非同期噴射(全気筒同時噴射)が、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射となるから、前記非同期噴射における噴射量を、前記付着燃料量に見合うだけの比較的大きな量に設定し、シーケンシャル噴射においては、付着分が略充足されているものと見做して噴射量を設定することで、前記付着割合の変化に対応した噴射量設定が行なえることになる。
【0005】
しかしながら、上記従来の始動時噴射制御では、各気筒に対する初回の燃料噴射が非同期噴射であるために、各気筒毎に吸気行程と噴射タイミングとのずれが生じるから、かかるタイミングずれがあってもなるべく要求量が各気筒に吸引されるように、必要量よりも多くの燃料を噴射させる必要がある。そして、かかる多量の初回噴射分が各気筒の初回の吸気行程で吸引されるとは限らないため、非同期噴射によって噴射された燃料の残留の有無を判断し、かつ、残留分の減少補正を施す必要があり、制御が複雑になってしまうという問題があった。
【0006】
ここで、始動後の最初から同期噴射(シーケンシャル噴射)により燃料噴射を行なわせる構成とすれば、残留燃料の発生を回避でき、始動時用に付加される制御内容を簡略化することが可能である。
しかし、従来では、最初の噴射を全気筒同時の非同期噴射とすることによって、実質的に、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射と、同期噴射による2回目以降の噴射とが区別されていたから、単に始動後の最初から同期噴射(シーケンシャル噴射)により燃料噴射を行なわせる構成としただけでは、前記付着割合の変化に対応できず、吸気ポートやシリンダ内壁に対して要求される燃料を早期に付着させつつ、過剰な燃料の供給を回避して始動時の排気性状を改善することができないという問題がある。
【0007】
本願発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気ポートやシリンダ内壁に対する燃料の付着特性に見合った燃料を、簡便な制御構成でかつ残留燃料を発生させることなく噴射させることができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項1記載の発明は、各気筒毎に燃料噴射弁を備え、該燃料噴射弁による燃料噴射を各気筒の吸気行程にタイミングを合わせてそれぞれに行わせる内燃機関の燃料噴射制御装置において、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射を検出し、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射では、壁流燃料の充足に要求される燃料を噴射させ、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射では、付着燃料分の減少に見合う燃料を噴射させる構成とした。
【0009】
かかる構成によると、始動後の最初から行なわれる所謂シーケンシャル噴射制御において、それぞれの気筒に対する初回の燃料噴射と、2回目以降の燃料噴射とが、制御上明確に分けられ、初回の燃料噴射を、付着燃料の充足用として位置付けて、充足に要求される燃料量をシリンダ内に供給すべき燃料量に加算して噴射させ、付着燃料が略充足し付着燃料分が少量しか要求されない2回目以降では、前記付着燃料分の要求量の減少に見合った燃料を噴射させる。
【0011】
請求項2記載の発明は、図1に示すように構成される。
図1において、燃料噴射量演算手段は、目標燃空比と機関運転条件とに基づいて燃料噴射量を演算し、また、基準信号出力手段は、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせた噴射タイミングの基準となる基準信号を出力する。
そして、噴射制御手段は、前記基準信号に基づいて検出される各気筒の噴射タイミング毎に、各気筒毎に備えられる燃料噴射弁を、前記燃料噴射量に応じてそれぞれ駆動して燃料噴射を行わせる。
【0012】
一方、初回噴射検出手段は、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射を検出する。
そして、目標燃空比設定手段は、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射では、壁流燃料の充足に要求される目標空燃比を設定し、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射では、付着燃料分の減少に見合う目標空燃比を設定する。
【0013】
かかる構成によると、始動直後から各気筒の吸気行程にタイミングを合わせた所謂シーケンシャル噴射によって各気筒毎に燃料が噴射される。また、前記シーケンシャル噴射による燃料噴射が各気筒それぞれに対する初回のものであるか、2回目以降のものであるかを判別して、目標燃空比が個別に設定され、初回における燃料噴射量と、2回目以降における燃料噴射量とが、異なる目標燃空比に基づいて設定される。即ち、各気筒それぞれに対する初回の噴射であれば、略無くなっている付着燃料を充足させるのに必要な燃料量を確保できる目標燃空比を設定させ、2回目以降であれば、付着燃料分が少なくなり、更には、付着分と付着燃料がシリンダ内に流れ込む量とがバランスするようになるから、付着分が殆どないものとしてシリンダ吸入混合気に要求される燃空比を目標燃空比として設定させる。
【0014】
請求項3記載の発明では、前記燃料噴射量演算手段が、始動から所定期間内において、機関の温度の検出結果に応じて基本燃料噴射量を演算する第1基本噴射量演算手段と、前記所定期間経過後において、機関の吸入空気量の検出結果に応じて基本燃料噴射量を演算する第2基本噴射量演算手段と、を含んで構成され、前記演算された基本燃料噴射量と前記目標燃空比とに基づいて最終的な燃料噴射量を演算する。
【0015】
かかる構成によると、吸入空気量の変動が大きな始動直後の所定期間内においては、エアフロメータや吸気圧センサなどによる吸入空気量の検出結果を用いずに、冷却水温度等で代表される機関の温度に基づいて基本燃料噴射量が演算され、前記所定期間経過後は、エアフロメータや吸気圧センサなどによる吸入空気量の検出結果に基づいて基本燃料噴射量が演算される。そして、前記基本燃料噴射量と、噴射が各気筒の初回であるか否かによって個別に設定される目標燃空比とに基づいて、最終的な噴射量が決定される。
【0016】
請求項4記載の発明では、前記第1基本噴射量演算手段における所定期間を、機関の回転速度が予め設定された回転速度になるまでの期間とする構成とした。
かかる構成によると、始動から機関回転速度が所定回転速度になるまで、換言すれば、略完爆に至ったと見做される状態になるまでは、機関の温度に基づいて基本燃料噴射量を演算させ、その後、通常に実際の吸入空気量に見合った量の基本燃料噴射量を演算させる。
【0017】
請求項5記載の発明では、前記目標燃空比設定手段が、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射において、目標燃空比を機関温度に応じて設定する構成とした。
かかる構成によると、吸気ポート等に対する燃料の付着量に機関の温度が相関するから、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射で付着することになる燃料量に対応して目標燃空比が決定されることになる。
【0018】
請求項6記載の発明では、前記目標燃空比設定手段が、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射において、目標燃空比を機関負荷と機関回転速度と機関温度とに基づいて設定する構成とした。
かかる構成によると、各気筒の2回目以降の燃料噴射においても、機関温度を加味して目標燃空比を設定させることとして、冷機状態における燃焼安定性の確保を図る一方、完暖後は、負荷や回転に基づいて要求される動力性能や燃費性能を考慮した目標燃空比の設定を可能にする。
【0019】
【発明の効果】
請求項1,2記載の発明によると、初回の噴射と2回目以降の噴射とにおける付着燃料分の変化に対応した燃料噴射を、所謂シーケンシャル噴射制御において実現させることができるため、簡便な制御によって始動性,排気性能の改善を図れるという効果がある。
【0021】
請求項3記載の発明によると、始動直後の不安定状態においても、安定的な噴射量制御を行なわせつつ、付着分の変化に見合った噴射量の設定を行なわせることができるという効果がある。
請求項4記載の発明によると、機関が安定状態になっていることを的確に判断して、基本噴射量の設定を切換えることができるという効果がある。
【0022】
請求項5記載の発明によると、機関温度によって異なる付着燃料分に対応して所定噴射における目標燃空比を設定させることができ、初回噴射に要求される燃料を過不足なく噴射させることが可能になるという効果がある。
請求項6記載の発明によると、2回目以降の燃料噴射において、冷機時の燃焼安定性の確保を図ると共に、負荷や回転に基づいて要求される動力性能や燃費性能を実現できる目標燃空比を設定させることができるという効果がある。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図2は、実施形態における内燃機関のシステム構成を示す図であり、内燃機関1には、図示しないエアクリーナを通過した空気が、スロットル弁2で調整され、吸気弁3を介してシリンダ内に吸引されるようになっており、各気筒の吸気ポート部にそれぞれ設けられた燃料噴射弁4から噴射される燃料によって混合気が形成される。
【0024】
シリンダ内の混合気は、点火プラグ5による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、排気弁6を介して排出された後、図示しない触媒で浄化されて大気中に放出される。
また、機関1には、吸入空気流量Qを検出するエアフローメータ11、スロットル弁2の開度TVOを検出するスロットルセンサ12、機関の温度を代表する冷却水温度TWを検出する水温センサ13、機関吸入混合気の燃空比と密接な関係にある排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ14、各気筒の基準ピストン位置毎に基準角度信号REFを出力するクランク角センサ15等が設けられている。
【0025】
前記基準角度信号REFは、各気筒に対応付けられるように、例えば気筒間でパルス幅が異なるように設定されており、クランク角センサ15から出力された基準角度信号REFのパルス幅を検出することによって気筒判別が行なえるようにしてある。また、前記基準角度信号REFを基準として各気筒の吸気行程にタイミングを合わせた燃料噴射(シーケンシャル噴射)を行なわせるようになっているので、前記クランク角センサ15が基準信号出力手段に相当する。更に、前記基準角度信号REFの発生周期を計測することで、機関回転数Ne(rpm) を算出できる。
【0026】
そして、前記各種センサからの検出信号は、CPU21,RAM22,ROM23,入力インターフェイス24,出力インターフェイス25等を含んで構成されるコントロールユニット20に入力される。コントロールユニット20には、前記各種センサからの検出信号の他、図示しないスタートスイッチのON・OFF信号なども入力される。
【0027】
コントロールユニット20は、前記各種センサからの検出信号に基づいて、前記燃料噴射弁4による燃料噴射、及び、前記点火プラグ5による点火を制御する。
具体的には、燃料噴射弁4の開弁時間に相当する噴射パルス幅TIを演算し、予め設定された噴射タイミングが検出されたときに(例えば基準角度信号REFの出力時に)、前記噴射パルス幅TIの噴射パルス信号を燃料噴射弁4に出力する。燃料噴射弁4には、機関1の吸入負圧に対する差圧が一定になるように圧力調整された燃料が供給されるようになっており、前記噴射パルス幅TIに比例する量の燃料を各気筒それぞれに噴射する。
【0028】
一方、コントロールユニット20は、機関の負荷及び機関回転数Neの検出結果から点火時期を決定し、該決定に基づいて点火信号をイグニッションコイル7に出力する。
ここで、前記コントロールユニット20による燃料噴射制御の様子を、図3に示す機能ブロック図に従って詳細に説明する。
【0029】
図3において、燃料噴射量演算手段Aは、基本パルス幅TPを演算すると共に、目標燃空比切換え手段Bから出力される目標燃空比と前記基本パルス幅TPとに基づいて最終的な噴射パルス幅TIを演算する。
一方、気筒判別手段Cは、基準角度信号REFに基づいて気筒判別を行う。
そして、噴射制御手段Dは、前記気筒判別の結果に基づいて前記燃料噴射量演算手段Aからの噴射パルス幅TIの噴射パルス信号を、噴射タイミングとなっている気筒の燃料噴射弁4に出力する。これにより、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせた所謂シーケンシャル噴射制御が、始動時の最初の燃料噴射(最初に気筒判別がなされた気筒に対する噴射)から行なわれるようになっている(図5参照)。
【0030】
ここで、目標燃空比切換え手段Bには、初回用目標燃空比演算手段Eからの目標燃空比と、目標燃空比演算手段Fからの目標燃空比とがそれぞれ入力され、初回噴射検出手段Gで検出される各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射であるか否かに基づいて、前記演算手段Eと演算手段Fとのいずれか一方の目標燃空比を選択し、該選択した目標燃空比を前記燃料噴射量演算手段Aに出力する。
【0031】
尚、前記目標燃空比切換え手段B,初回用目標燃空比演算手段E,目標燃空比演算手段Fによって目標燃空比設定手段が構成される。
即ち、図4のフローチャートに示すように、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射であるか否かを判別し(ステップ1)、初回噴射時であるときには、前記初回用目標燃空比演算手段Eで演算された目標燃空比に基づいて噴射パルス幅TIを演算させ(ステップ2)、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射においては、前記目標燃空比演算手段Fで演算された目標燃空比に基づいて噴射パルス幅TIを演算させるようになっている(ステップ3)。
【0032】
このように、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射であるか否かに基づいて、目標燃空比を個別に設定させることで、始動時の要求噴射量の変化に対応したシーケンシャル噴射を実現させている(図5参照)。
始動時における各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射時には、吸気ポート壁やシリンダ内壁に燃料付着分が無く、初回の噴射で噴射された燃料の大部分は、前記壁流分となってしまうために、各気筒それぞれに対する初回の燃料噴射においては、多量の燃料が要求される。これに対し、2回目以降の燃料噴射では、初回の噴射によって壁流付着分が少量しか必要とされないこと、壁流がシリンダに流入することで燃焼に寄与する分があること、初爆による回転上昇のため負圧が発達し、吸入空気量が減少することから、要求燃料量が減少する(図6参照)。
【0033】
かかる初回噴射時の要求燃料量と、2回目以降における要求燃料量との違いに対応すべく、初回噴射時であるか否かに応じて目標燃空比の設定を個別に行なわせる構成としたものであり(図5参照)、これにより、各気筒それぞれに対する初回噴射時には、前記壁流付着分を充分に確保し得る噴射パルス幅TIで噴射を行なわせることが可能であり、また、前記壁流付着分が減少する2回目以降の噴射時には、かかる付着分の減少に見合った噴射パルス幅TIの設定を行なわせることが可能で、過剰な燃料噴射を回避できる。
【0034】
前記初回用目標燃空比演算手段Eでは、目標燃空比を水温TWに基づいて演算するのに対し、前記目標燃空比演算手段Fでは、目標燃空比を、吸入空気流量Q,機関回転数Ne(rpm) ,水温TWに基づいて演算する構成としてある。
具体的には、目標燃空比演算手段Fでは、目標燃空比TFBYAを、
TFBYA=KMR+KAS+KTW
として算出する。ここで、KMRは、基本燃空比であり、機関回転数Neと機関の負荷を代表する基本パルス幅TPとからテーブル参照によって求める。また、KASは、始動後増量係数であり、始動後所定時間のみ水温TWからテーブル参照によって求める。更に、KTWは、水温増量係数であり、水温TWからテーブル参照によって求める。
【0035】
一方、初回用目標燃空比演算手段Eでは、目標燃空比TFBYAを、水温TWからテーブル参照によって求める。
前記目標燃空比TFBYAを入力する燃料噴射量演算手段Aでは、以下の式に従って噴射パルス幅TIを演算する。
TI=(TP×TFBYA+KATHOS)×Kconst ×(ALPHA+KBLRC−1)+TS+CHOS
ここで、TPは基本パルス幅であるが、始動後に所定の回転数Neになるまでは、水温TWからテーブル参照によって求められる値を使用し(第1基本噴射量演算手段)、前記所定の回転数Neになった後は、吸入空気流量Qと機関回転数Neとに基づいて演算される(第2基本燃料噴射量演算手段)。
【0036】
ここで、通常は、各気筒の初回噴射時の基本パルス幅TPと、2回目の基本パルス幅TPとは略同じ値が用いられることになるが、前述の目標燃空比の切換えによって、同じ基本パルス幅TPであっても、初回噴射時には壁流付着分の充足に見合う比較的多量の燃料を噴射させることが可能となっている。
KATHOSは、過渡時の燃料応答遅れに伴うエラーを補正するための過渡補正パルス幅であり、MKINJは、燃料噴射弁4の特性などに応じて設定される定数である。
【0037】
ALPHAは、所定の運転領域において、酸素センサ14で検出される排気中の酸素濃度に基づいて、機関吸入混合気の実際の燃空比を目標燃空比にフィードバック補正するための空燃比フィードバック補正係数(初期値=1.0 )である。
KBLRCは、前記空燃比フィードバック補正係数ALPHAを、複数に区分された運転領域毎に学習した空燃比学習補正値である。
【0038】
TSは、電源電圧(バッテリ電圧)の低下に伴う燃料噴射弁4の開弁遅れを補正するための無効噴射パルス幅である。
CHOSは、気筒別壁流補正パルス幅である。
次に、図7のフローチャートに従って前記噴射量制御の様子を説明する。
まず、ステップ11では、基本パルス幅TPを演算する。始動から所定回転数(rpm) になるまでは、前記基本パルス幅TPは水温TWに応じて設定されるが、前記所定回転数になった後は、吸入空気流量Qと回転数Neとに基づいて算出される。
【0039】
ステップ12では、目標燃空比TFBYAを演算する。各気筒それぞれに対する初回の噴射時であるか、2回目以降の噴射時であるかによって、前記目標燃空比TFBYAは個別に設定され、初回には、水温テーブルから設定され、2回目以降は、回転数(基本パルス幅TP)と負荷とに応じた基本値を水温に応じて補正して設定される。
【0040】
ステップ13〜ステップ17では、前記過渡補正パルス幅KATHOS,空燃比フィードバック補正係数ALPHA,空燃比学習補正値KBLRC,無効噴射パルス幅TS,気筒別壁流補正パルス幅CHOSをそれぞれに演算する。
そして、ステップ18では、噴射パルス幅TIを、
TI=(TP×TFBYA+KATHOS)×Kconst ×(ALPHA+KBLRC−1)+TS+CHOS
として演算し、該噴射パルス幅TIの噴射パルス信号を、噴射タイミングとなっている気筒の燃料噴射弁4に出力する。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項2記載の発明にかかる燃料噴射制御装置の基本構成ブロック図。
【図2】実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図3】実施形態における燃料噴射制御の機能ブロック図。
【図4】実施形態における目標燃空比の切換え設定の様子を示すフローチャート。
【図5】実施形態における噴射制御の特性を示すタイムチャート。
【図6】サイクル数と要求パルス幅及び吸入負圧との相関を示す図。
【図7】実施形態における噴射パルス幅演算の様子を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 スロットル弁
3 吸気弁
4 燃料噴射弁
5 点火プラグ
6 排気弁
7 イグニッションコイル
11 エアフローメータ
12 スロットルセンサ
13 水温センサ
14 酸素センサ
15 クランク角センサ
20 コントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more particularly to an injection control technique at the start of a multi-cylinder internal combustion engine provided with a fuel injection valve for each cylinder.
[0002]
[Prior art]
As a conventional fuel injection control at the time of starting, there has been one disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-103025.
This is because all cylinders perform asynchronous injection once before cylinder discrimination immediately after starting, and after cylinder discrimination shifts to synchronous injection (sequential injection), and among the fuel injected by the asynchronous injection, There is a disclosure of a configuration in which the amount of fuel that has not been sucked into the cylinder in the first intake stroke is corrected for reduction in the first synchronous injection.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since no fuel adheres to the intake port or the cylinder inner wall at the time of starting, in the first fuel injection to each cylinder after the start, most of the injected fuel adheres to the intake port or the cylinder inner wall. However, in the second and subsequent injections of each cylinder, there is a characteristic that the adhesion rate decreases rapidly.
[0004]
Here, in the above-described conventional start-up injection control, the asynchronous injection immediately after the start (simultaneous injection of all cylinders) is the first fuel injection for each cylinder, so the injection amount in the asynchronous injection is changed to the attached fuel amount. Set a relatively large amount to match, and in sequential injection, setting the injection amount on the assumption that the amount of adhesion is substantially satisfied, the injection amount setting corresponding to the change in the adhesion rate can be set. You can do it.
[0005]
However, in the conventional start-up injection control, since the initial fuel injection for each cylinder is asynchronous injection, a deviation between the intake stroke and the injection timing occurs for each cylinder. It is necessary to inject more fuel than the required amount so that the required amount is sucked into each cylinder. And since such a large amount of initial injection is not necessarily sucked in the initial intake stroke of each cylinder, it is determined whether or not the fuel injected by asynchronous injection remains, and the reduction of the residual is corrected. There is a problem that the control is complicated.
[0006]
Here, if the fuel injection is performed by the synchronous injection (sequential injection) from the beginning after the start, it is possible to avoid the generation of residual fuel and to simplify the control content added for the start. is there.
However, in the past, since the first injection was made asynchronous at the same time for all the cylinders, the initial fuel injection for each cylinder was substantially distinguished from the second and subsequent injections by synchronous injection, so the engine was simply started. Even if the configuration is such that fuel injection is performed by synchronous injection (sequential injection) from the beginning later, it cannot cope with the change in the adhesion ratio, and the required fuel is adhered to the intake port and the cylinder inner wall at an early stage. However, there is a problem that it is not possible to improve the exhaust properties at the start by avoiding excessive fuel supply.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and fuel injection capable of injecting fuel suitable for the adhesion characteristics of fuel to the intake port and the inner wall of the cylinder with a simple control configuration and without generating residual fuel. An object is to provide a control device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to
[0009]
According to such a configuration, in so-called sequential injection control performed from the beginning after the start, the first fuel injection for each cylinder and the second and subsequent fuel injections are clearly divided in terms of control. In order to satisfy the adhering fuel, the amount of fuel required for the addition is added to the amount of fuel to be supplied into the cylinder and injected. After the second time, the adhering fuel is substantially satisfied and only a small amount of adhering fuel is required. Then, the fuel corresponding to the decrease in the required amount of the adhered fuel is injected.
[0011]
The invention described in
In FIG. 1, the fuel injection amount calculating means calculates the fuel injection amount based on the target fuel / air ratio and the engine operating conditions, and the reference signal output means is an injection timing that is synchronized with the intake stroke of each cylinder. A reference signal is output as a reference.
The injection control means performs fuel injection by driving the fuel injection valve provided for each cylinder according to the fuel injection amount at each injection timing of each cylinder detected based on the reference signal. Make it.
[0012]
On the other hand, the initial injection detecting means detects the initial fuel injection at the start for each cylinder.
The target fuel / air ratio setting means sets the target air / fuel ratio required for satisfying the wall flow fuel in the initial fuel injection at the start of each cylinder, and in the second and subsequent fuel injections for each cylinder. Then, a target air-fuel ratio that matches the decrease in the amount of attached fuel is set.
[0013]
According to such a configuration, fuel is injected into each cylinder by so-called sequential injection that is timed immediately after the start in accordance with the intake stroke of each cylinder. Further, it is determined whether the fuel injection by the sequential injection is the first time for each cylinder or the second time or later, the target fuel-air ratio is individually set, and the fuel injection amount at the first time, The fuel injection amount for the second and subsequent times is set based on different target fuel-air ratios. That is, if it is the first injection for each cylinder, a target fuel-air ratio that can secure the amount of fuel necessary to satisfy the almost lost attached fuel is set. Furthermore, since the amount of adhering fuel and the amount of fuel adhering to the cylinder will be balanced, the fuel / air ratio required for the cylinder intake air mixture will be set as the target fuel / air ratio. Let it be set.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the fuel injection amount calculation means includes a first basic injection amount calculation means for calculating a basic fuel injection amount in accordance with an engine temperature detection result within a predetermined period from the start, and the predetermined amount. And a second basic injection amount calculation means for calculating a basic fuel injection amount in accordance with the detection result of the intake air amount of the engine after the elapse of the period, wherein the calculated basic fuel injection amount and the target fuel are calculated. The final fuel injection amount is calculated based on the air ratio.
[0015]
According to such a configuration, during a predetermined period immediately after the start when the intake air amount greatly varies, the detection result of the intake air amount by an air flow meter, an intake pressure sensor, or the like is not used, and the engine represented by the cooling water temperature or the like is used. The basic fuel injection amount is calculated based on the temperature, and after the predetermined period, the basic fuel injection amount is calculated based on the detection result of the intake air amount by an air flow meter, an intake pressure sensor, or the like. Then, a final injection amount is determined based on the basic fuel injection amount and a target fuel / air ratio set individually depending on whether or not the injection is the first time of each cylinder.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the predetermined period in the first basic injection amount calculating means is a period until the engine speed reaches a preset speed.
According to this configuration, the basic fuel injection amount is calculated based on the engine temperature until the engine rotational speed reaches a predetermined rotational speed from the start, in other words, until it is considered that a complete explosion has occurred. After that, the basic fuel injection amount of the amount commensurate with the actual intake air amount is normally calculated.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, the target fuel / air ratio setting means sets the target fuel / air ratio according to the engine temperature in the initial fuel injection at the time of start for each cylinder.
According to such a configuration, the engine temperature correlates with the amount of fuel adhering to the intake port or the like, so the target fuel-air ratio is determined in accordance with the amount of fuel that will be adhering in the first fuel injection to each cylinder. It will be.
[0018]
In a sixth aspect of the present invention, the target fuel / air ratio setting means sets the target fuel / air ratio based on the engine load, the engine speed, and the engine temperature in the second and subsequent fuel injections for each cylinder. It was.
According to such a configuration, in the second and subsequent fuel injections of each cylinder, the target fuel-air ratio is set in consideration of the engine temperature to ensure the combustion stability in the cold state. The target fuel-air ratio can be set in consideration of power performance and fuel efficiency required based on load and rotation.
[0019]
【The invention's effect】
According to the invention of
[0021]
According to the third aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to set the injection amount corresponding to the change in the adhering amount while performing the stable injection amount control even in the unstable state immediately after the start. .
According to the invention described in
[0022]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to set the target fuel-air ratio in the predetermined injection corresponding to the adhering fuel amount that varies depending on the engine temperature, and it is possible to inject the fuel required for the first injection without excess or deficiency. There is an effect of becoming.
According to the sixth aspect of the invention, in the second and subsequent fuel injections, while ensuring the combustion stability during cold operation, the target fuel-air ratio capable of realizing the power performance and fuel consumption performance required based on the load and rotation. There is an effect that can be set.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the internal combustion engine in the embodiment. In the
[0024]
The air-fuel mixture in the cylinder is ignited and burned by spark ignition by the
The
[0025]
For example, the reference angle signal REF is set so that the pulse width differs between the cylinders so as to be associated with each cylinder, and the pulse width of the reference angle signal REF output from the
[0026]
Detection signals from the various sensors are input to a
[0027]
The
Specifically, the injection pulse width TI corresponding to the valve opening time of the
[0028]
On the other hand, the
Here, the fuel injection control by the
[0029]
In FIG. 3, the fuel injection amount calculation means A calculates the basic pulse width TP and finally performs injection based on the target fuel / air ratio output from the target fuel / air ratio switching means B and the basic pulse width TP. The pulse width TI is calculated.
On the other hand, the cylinder discrimination means C performs cylinder discrimination based on the reference angle signal REF.
Then, the injection control means D outputs the injection pulse signal of the injection pulse width TI from the fuel injection amount calculation means A to the
[0030]
Here, the target fuel / air ratio switching means B receives the target fuel / air ratio from the initial target fuel / air ratio calculation means E and the target fuel / air ratio from the target fuel / air ratio calculation means F, respectively. Based on whether or not it is the first fuel injection for each cylinder detected by the injection detecting means G, the target fuel / air ratio of either the calculating means E or the calculating means F is selected and the selected fuel / air ratio is selected. The target fuel / air ratio is output to the fuel injection amount calculation means A.
[0031]
The target fuel / air ratio setting means B, the initial target fuel / air ratio calculation means E, and the target fuel / air ratio calculation means F constitute a target fuel / air ratio setting means.
That is, as shown in the flowchart of FIG. 4, it is determined whether or not the first fuel injection for each cylinder is performed (step 1). The injection pulse width TI is calculated based on the calculated target fuel / air ratio (step 2), and the target fuel / air ratio calculated by the target fuel / air ratio calculating means F is used in the second and subsequent fuel injections for each cylinder. The injection pulse width TI is calculated based on the ratio (step 3).
[0032]
In this way, by setting the target fuel-air ratio individually based on whether or not the fuel injection is the first time for each cylinder, sequential injection corresponding to the change in the required injection amount at the time of start is realized. (See FIG. 5).
At the time of the first fuel injection to each cylinder at the time of starting, there is no fuel adhering to the intake port wall and the cylinder inner wall, and most of the fuel injected by the first injection becomes the wall flow, In the first fuel injection for each cylinder, a large amount of fuel is required. On the other hand, in the second and subsequent fuel injections, only a small amount of wall flow adhesion is required by the first injection, there is a part that contributes to combustion by the wall flow flowing into the cylinder, rotation due to the first explosion Since the negative pressure develops due to the rise and the intake air amount decreases, the required fuel amount decreases (see FIG. 6).
[0033]
In order to cope with the difference between the required fuel amount at the time of the first injection and the required fuel amount at the second and subsequent times, the target fuel-air ratio is set individually depending on whether or not it is at the time of the first injection. Thus, at the time of the first injection for each cylinder, it is possible to perform the injection with the injection pulse width TI that can sufficiently secure the wall flow adhesion. In the second and subsequent injections in which the flow deposit is reduced, it is possible to set the injection pulse width TI commensurate with the decrease in the deposit and avoid excessive fuel injection.
[0034]
The initial target fuel / air ratio calculation means E calculates the target fuel / air ratio based on the water temperature TW, while the target fuel / air ratio calculation means F calculates the target fuel / air ratio by calculating the intake air flow rate Q, engine The calculation is based on the rotational speed Ne (rpm) and the water temperature TW.
Specifically, the target fuel / air ratio calculating means F calculates the target fuel / air ratio TFBYA,
TFBYA = KMR + KAS + KTW
Calculate as Here, KMR is a basic fuel-air ratio, and is obtained by referring to a table from the engine speed Ne and the basic pulse width TP representing the engine load. KAS is an increase coefficient after starting, and is obtained from the water temperature TW by referring to a table only for a predetermined time after starting. Furthermore, KTW is a water temperature increase coefficient and is obtained from the water temperature TW by referring to a table.
[0035]
On the other hand, the initial target fuel / air ratio calculation means E obtains the target fuel / air ratio TFBYA from the water temperature TW by referring to a table.
The fuel injection amount calculation means A that inputs the target fuel / air ratio TFBYA calculates the injection pulse width TI according to the following equation.
TI = (TP * TFBYA + KATHOS) * Kconst * (ALPHA + KBLRC-1) + TS + CHOS
Here, TP is the basic pulse width, but the value obtained by referring to the table from the water temperature TW is used until the predetermined rotational speed Ne is reached after the start (first basic injection amount calculating means), and the predetermined rotational speed is used. After the number Ne is reached, calculation is performed based on the intake air flow rate Q and the engine speed Ne (second basic fuel injection amount calculation means).
[0036]
Here, normally, the basic pulse width TP at the first injection of each cylinder and the second basic pulse width TP are substantially the same value, but the same value is obtained by switching the target fuel-air ratio described above. Even with the basic pulse width TP, it is possible to inject a relatively large amount of fuel that meets the satisfaction of the wall flow adhesion during the first injection.
KATHOS is a transient correction pulse width for correcting an error associated with a delay in fuel response at the time of transition, and MKINJ is a constant set according to the characteristics of the
[0037]
ALPHA is an air-fuel ratio feedback correction for feedback-correcting the actual fuel-air ratio of the engine intake air-fuel mixture to the target fuel-air ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the
KBLRC is an air-fuel ratio learning correction value obtained by learning the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA for each of a plurality of operation regions.
[0038]
TS is an invalid injection pulse width for correcting the valve opening delay of the
CHOS is a cylinder-specific wall flow correction pulse width.
Next, the state of the injection amount control will be described according to the flowchart of FIG.
First, in
[0039]
In
[0040]
In
In step 18, the injection pulse width TI is set to
TI = (TP * TFBYA + KATHOS) * Kconst * (ALPHA + KBLRC-1) + TS + CHOS
And the injection pulse signal having the injection pulse width TI is output to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration block diagram of a fuel injection control device according to a second aspect of the present invention;
FIG. 2 is a system configuration diagram of the internal combustion engine in the embodiment.
FIG. 3 is a functional block diagram of fuel injection control in the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing how the target fuel-air ratio is switched in the embodiment.
FIG. 5 is a time chart showing characteristics of injection control in the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the number of cycles, the required pulse width, and the suction negative pressure.
FIG. 7 is a flowchart showing a state of injection pulse width calculation in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1
11 Air flow meter
12 Throttle sensor
13 Water temperature sensor
14 Oxygen sensor
15 Crank angle sensor
20 Control unit
Claims (6)
各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射を検出し、各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射では、壁流燃料の充足に要求される燃料を噴射させ、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射では、付着燃料分の減少に見合う燃料を噴射させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。In a fuel injection control device for an internal combustion engine, which includes a fuel injection valve for each cylinder, and performs fuel injection by the fuel injection valve in accordance with the intake stroke of each cylinder, respectively.
The first fuel injection at the start for each cylinder is detected. In the first fuel injection at the start for each cylinder, the fuel required to satisfy the wall flow fuel is injected, and the second and subsequent times for each cylinder are injected . In the fuel injection , a fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein fuel corresponding to a decrease in the amount of attached fuel is injected .
目標燃空比と機関運転条件とに基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
各気筒の吸気行程にタイミングを合わせた噴射タイミングの基準となる基準信号を出力する基準信号出力手段と、
前記基準信号に基づいて検出される各気筒の噴射タイミング毎に、前記燃料噴射弁を前記燃料噴射量に応じてそれぞれ駆動して燃料噴射を行わせる噴射制御手段と、
各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射を検出する初回噴射検出手段と、
各気筒それぞれに対する始動時の初回の燃料噴射では、壁流燃料の充足に要求される目標空燃比を設定し、各気筒それぞれに対する2回目以降の燃料噴射では、付着燃料分の減少に見合う目標空燃比を設定する目標燃空比設定手段と、
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制御装置。A fuel injection valve provided for each cylinder;
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount based on the target fuel-air ratio and the engine operating condition;
A reference signal output means for outputting a reference signal serving as a reference of the injection timing that is synchronized with the intake stroke of each cylinder;
Injection control means for driving each fuel injection valve according to the fuel injection amount to perform fuel injection at each injection timing of each cylinder detected based on the reference signal;
Initial injection detecting means for detecting initial fuel injection at the start of each cylinder;
In the initial fuel injection at the start of each cylinder, the target air-fuel ratio required for satisfying the wall flow fuel is set, and in the second and subsequent fuel injections for each cylinder, the target air ratio is commensurate with the decrease in the amount of attached fuel. Target fuel-air ratio setting means for setting the fuel ratio;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
始動から所定期間内において、機関の温度の検出結果に応じて基本燃料噴射量を演算する第1基本噴射量演算手段と、
前記所定期間経過後において、機関の吸入空気量の検出結果に応じて基本燃料噴射量を演算する第2基本噴射量演算手段と、
を含んで構成され、前記演算された基本燃料噴射量と前記目標燃空比とに基づいて最終的な燃料噴射量を演算することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。The fuel injection amount calculation means is
First basic injection amount calculation means for calculating a basic fuel injection amount in accordance with the detection result of the engine temperature within a predetermined period from the start;
Second basic injection amount calculation means for calculating a basic fuel injection amount in accordance with a detection result of the intake air amount of the engine after the predetermined period has elapsed;
3. A fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein a final fuel injection amount is calculated based on the calculated basic fuel injection amount and the target fuel-air ratio. .
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