JP3968331B2 - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置及び方法 - Google Patents
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Description
ここで、冷機始動時の燃料噴射量は、暖気後の燃料噴射量に比べて多いことに加え、圧縮行程噴射モードで燃料噴射が行われている場合、噴射開始から点火されるまでの時間が短いので、十分に燃料が気化されない可能性がある。これを避けるため、要求燃料噴射量と点火時期時間とに基づいて、燃料が十分に気化される時間を確保した(圧縮行程における)噴射時期を設定するようにされる(通常は、噴射開始時期を早める)。このようにされることにより、圧縮行程噴射モードで燃料噴射が行われている場合においても、燃料が十分に気化された状態で点火されるので、良好で安定した成層燃焼を実現できる。
図1は、本発明に係る燃焼制御装置の一実施形態を、それが適用された車載用筒内噴射式内燃機関の一例と共に示す概略構成図である。
そして、本実施形態の燃焼制御装置1においては、機関10の種々の制御を行うため、マイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット100が備えられている。
本実施形態のコントロールユニット100は、図3に機能ブロック図で示されているように、点火コイル34(点火プラグ35)に所定のタイミングで点火信号を出力する点火時期制御手段110と、燃料噴射弁30による燃料噴射量及び噴射時期を制御する燃料噴射制御手段120と、機関運転状態に応じて、圧縮行程に燃料噴射を行う圧縮行程噴射モードと吸気行程に燃料噴射を行う吸気行程噴射モードとの間の選択・切り換えを行う噴射モード選択切換手段130と、成層燃焼及び均質燃焼の各燃焼形態についてそれぞれ設定される目標空燃比を達成すべく、スロットル弁25及びタンブル生成弁31の開度を制御する空気量制御手段140と、低圧燃料ポンプ51の吐出圧を制御する低圧燃料ポンプ制御手段151と、高圧燃料ポンプ55の吐出量を制御する高圧燃料ポンプ制御手段152と、を有する。
10・・・筒内噴射式内燃機関
22・・・吸気温センサ
25・・・スロットル弁
19・・・水温センサ
30・・・燃料噴射弁
35・・・点火プラグ
42・・・EGR調整弁
51・・・低圧燃料ポンプ
52・・・燃料圧力レギュレータ
55・・・高圧燃料ポンプ
57・・・燃圧センサ
58・・・蓄圧室
100・・・コントロールユニット
110・・・点火時期制御手段
120・・・燃料噴射時期制御手段
121・・・噴射量算出手段
122・・・噴射時期設定手段
123・・・噴射時期補正手段
130・・・噴射モード選択切換手段
131・・・噴射量積算手段
132・・・しきい値設定手段
133・・・しきい値補正手段
135・・・噴射回数積算手段
136・・・しきい値設定手段
137・・・しきい値補正手段
151・・・低圧燃料ポンプ制御手段
152・・・高圧燃料ポンプ制御手段
Claims (10)
- 燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置であって、機関の運転状態に基づいて、圧縮行程に燃料噴射を行う圧縮行程噴射モードと吸気行程に燃料噴射を行う吸気行程噴射モードとの間の選択・切り換えを行う噴射モード選択切換手段と、該噴射モード選択切換手段により選択された噴射モードに従って前記燃料噴射弁に対する制御を行う燃料噴射制御手段と、を備え、
前記噴射モード選択切換手段は、始動開始時点からの燃料噴射量を積算する噴射量積算手段を有し、該噴射量積算手段により積算された燃料噴射量積算値が噴射モード切換時期判定用として設定されたしきい値未満であるとき、圧縮行程噴射モードを選択し、前記燃料噴射量積算値が前記しきい値以上となったとき、噴射モードを吸気行程噴射モードに切り換えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置であって、機関の運転状態に基づいて、圧縮行程に燃料噴射を行う圧縮行程噴射モードと吸気行程に燃料噴射を行う吸気行程噴射モードとの間の選択・切り換えを行う噴射モード選択切換手段と、該噴射モード選択切換手段により選択された噴射モードに従って前記燃料噴射弁に対する制御を行う燃料噴射制御手段と、を備え、
前記噴射モード選択切換手段は、始動開始時点からの燃料噴射回数を積算する噴射回数積算手段を有し、該噴射回数積算手段により積算された燃料噴射回数積算値が噴射モード切換時期判定用として設定されたしきい値未満であるとき、圧縮行程噴射モードを選択し、前記燃料噴射回数積算値が前記しきい値以上となったとき、噴射モードを吸気行程噴射モードに切り換えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記噴射モード選択切換手段は、前記噴射モード切換時期判定用のしきい値を設定するしきい値設定手段を有し、該しきい値設定手段は、始動開始時点における冷却水温、前記燃料噴射弁に供給される燃料圧力、及び、機関停止時間のうちの少なくとも一つに基づいて、前記しきい値を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記しきい値設定手段により設定されたしきい値に基づいて、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給系に備えられた低圧燃料ポンプの吐出圧力を調整する低圧ポンプ制御手段を備えていることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記しきい値設定手段により設定されたしきい値に基づいて、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給系に備えられた高圧燃料ポンプの吐出量を調整する高圧ポンプ制御手段を備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射モード選択切換手段は、前記しきい値設定手段により設定されたしきい値を補正するしきい値補正手段を有し、該しきい値補正手段は、吸気温、排気温、及びEGR率のうちの少なくとも一つに基づいて、前記しきい値を補正することを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
- 前記燃料噴射制御手段は、圧縮行程噴射モードでの燃料噴射時期を、要求燃料噴射量及び点火時期のうちの少なくとも一つに基づいて設定することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射モード選択切換手段は、圧縮行程噴射モードを選択しているときにおいて、要求燃料噴射量又は機関回転数が噴射モード変更用として設定されたしきい値以上となった場合には、噴射モードを強制的に吸気行程噴射モードに切り換えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射モード選択切換手段は、圧縮行程噴射モードを選択しているときにおいて、前記燃料噴射弁に供給される燃料圧力が予め設定された正常燃圧範囲外となった場合には、噴射モードを強制的に吸気行程噴射モードに切り換えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
- 燃焼室内に燃料噴射弁により燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関の燃焼制御方法であって、機関の運転状態に基づいて、圧縮行程に燃料噴射を行う圧縮行程噴射モードと吸気行程に燃料噴射を行う吸気行程噴射モードとの間の選択・切り換えを行う噴射モード選択切換手段により噴射モードを選択し、かかる選択された噴射モードに従って前記燃料噴射弁に対して燃料噴射制御を行う方法であって、
前記噴射モード選択切換手段は、始動開始時点からの積算された燃料噴射量積算値が噴射モード切換時期判定用として設定されたしきい値未満であるとき、圧縮行程噴射モードを選択し、前記燃料噴射量積算値が前記しきい値以上となったとき、噴射モードを吸気行程噴射モードに切り換えることを特徴とする燃料噴射制御方法。
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