JP4238068B2 - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクセルを踏み込み、加速を行う過渡時において、燃料噴射装置によって、クランク角度と同期(所定のクランク角度毎)して燃料を噴射する通常の同期噴射とは別に、クランク角度と非同期に燃料を噴射(割り込み噴射)することが知られている(特許文献1、2)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−242742
【特許文献2】
特開平9−280089号
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来技術にあっては、スロットル開度の変化状態によっては、空燃比がリッチになったり、リーンになったりして、排気ガスを悪化させたり、運転性の悪化を招くことがある。
【0005】
すなわち、スロットルが急激に開かれるときは、スロットルが開き始めたときに、非同期噴射を行うことによって、図7のようにリーンを回避できるものの、スロットルが緩やかに開かれるときは、吸気量の増加は遅く、スロットルが開き始めたときに、非同期噴射を行ったのでは、図8のように一時的にオーバーリッチになる。この場合、非同期噴射を複数回に分けて行っていても、一時的なリッチは避けられず、また、非同期噴射量が少ないと、吸気量が多くなったときに、リーンになりやすい。
【0006】
また、スロットルが途中まで急激に開かれた後、緩やかに開かれる場合等、適切に非同期噴射を行えない。
【0007】
この発明は、非同期噴射を適切に制御して、排気ガス性能ならびに運転性の向上を図ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、過渡時に燃料噴射装置よりクランク角度とは非同期に燃料を噴射する割り込み噴射を行うエンジンの燃料噴射制御装置において、スロットル開度を検出するスロットル開度センサと、スロットル開度の変化量を計測するスロットル開度変化量計測手段と、スロットル開度変化量から割り込み噴射を行うかどうかを判定する割り込み噴射判定手段と、スロットル開度とスロットル開度変化量から割り込み噴射を開始するタイミングを決定する割り込み噴射開始タイミング決定手段と、同じくスロットル開度とスロットル開度変化量から割り込み噴射量を決定する割り込み噴射量決定手段とを備え、前記割り込み噴射開始タイミング決定手段は、前記スロットル開度センサによって検出した今回のスロットル開度と、前記スロットル開度変化量計測手段によって計測した今回のスロットル開度の変化量と、を基に所定のマップより減数時間を求め、前回の前記割り込み噴射開始タイミングから前記減数時間を減じて今回の割り込み噴射開始タイミングを決定する制御を、割り込み噴射開始タイミングが来るまで繰り返し、前記今回の割り込み噴射開始タイミングが来ると、噴射量決定手段によって決定した割り込み噴射量で、前記噴射装置は割り込み噴射を行う。
【0009】
また、前記割り込み噴射判定手段は、割り込み噴射を行うの判定後、割り込み噴射を行う前にスロットル開度変化量が所定値以下になった場合は、割り込み噴射の中止を指令する。
【0011】
【発明の効果】
本発明においては、過渡時にスロットルが急激に開かれるときは、十分に早い時期に、またスロットルが緩やかに開かれるときは、遅い時期に、またスロットルが途中まで急激にあるいは緩やかに開かれ、その後緩やかにあるいは急激に開かれるようなとき、割り込み噴射を適切に行って、空燃比がリッチになったり、リーンになったりすることを回避することができ、排気ガス性能ならびに運転性を向上することができる。
【0012】
また、スロットルが途中まで開かれ、その後開度が変わらなくなったような場合、割り込み噴射を適切に中止して、空燃比がリッチになってしまうことを防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態のシステム構成図を示す。
【0015】
図1において、1は圧縮天然ガス(CNG)を燃料とするエンジン(図示しない)の吸気通路、2は吸気マニホールド(図示しない)の上流の吸気通路1に介装され、アクセルペダル(図示しない)に連動して、吸気量を制御するスロットル弁である。
【0016】
スロットル弁2の上流の吸気通路1には、シングルポイント方式のCNGの噴射装置3の噴射ノズル4が配設される。噴射装置3には、図示しないガスボンベから所定圧のCNGが導かれると共に、開動作用のインジェクタドライバ5が設けられ、噴射装置3の開弁制御に対応した量のCNGが噴射ノズル4から噴射される。
【0017】
CNGの噴射等を制御するエンジンコントロールユニット10が備えられ、エンジンコントロールユニット10には、エンジンの運転状態を検出する手段として、エンジン回転速度、クランク角度を検出するクランク角センサ11、スロットル弁2下流の吸気管圧力(エンジン負荷)を検出する吸気管圧力センサ12、およびスロットル弁2の開度を検出するスロットル開度センサ13等からの信号が入力される。
【0018】
エンジンコントロールユニット10は、クランク角センサ11からの信号と吸気管圧力センサ12からの信号とスロットル開度センサ13からの信号等に基づいて、目標空燃比(目標λ)を設定して、エンジンに供給する混合気の空燃比が目標λになるように、噴射装置3の噴射ノズル4からのCNGの噴射量ならびに噴射時期を制御(クランク角度と同期した噴射制御)すると共に、加速時に割り込み噴射を行うように、噴射装置3の噴射ノズル4からのCNGの噴射量ならびに噴射時期を制御(クランク角度と非同期の噴射制御)する。
【0019】
次に、エンジンコントロールユニット10による割り込み噴射の制御を説明する。
【0020】
図2は割り込み噴射の制御のフローチャートを示す。これは、一定の周期(例えば、5m秒)で実行する。
【0021】
S1においては、今回のスロットル開度TVOnを読み込む。
【0022】
S2においては、今回のスロットル開度TVOnと前回(1実行周期前)のスロットル開度TVOn-1から今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnを演算する。
【0023】
S3においては、今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnを設定値TVOINJINと比較する。
【0024】
今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnが設定値TVOINJIN以上の場合、割り込み噴射を行うと判定して、S4に進む。この場合、割り込み噴射を行うとの最初の判定があったときは、割り込み噴射の開始位置(開始時期)TINJDELAYに基準時期を設定する。
【0025】
一方、今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnが設定値TVOINJIN未満の場合、割り込み噴射を行わないと判定して、リターンする。
【0026】
S4においては、今回のスロットル開度TVOnと今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnとを基に所定のディレイマップより減数時間TGを求め、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYを減算設定する。
【0027】
この場合、スロットル開度TVOnが小さく、スロットル開度の変化量ΔTVOnが大きいときは、大きな減数時間TG(TG1)を、スロットル開度TVOnが小さく、スロットル開度の変化量ΔTVOnが比較的小さいときは、小さな減数時間TG(TG2)を取り、スロットル開度TVOnが所定開度以上のときは、相対的に小さな減数時間TG(TG3、TG4)にしてある。
【0028】
S5においては、今回のスロットル開度TVOnと今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnとを基に所定の増量マップより割り込み噴射量(噴射パルス幅)を読み込む。
【0029】
S6においては、S4において設定した割り込み噴射の開始時期TINJDELAYに、S5において読み込んだ割り込み噴射量を、噴射装置3の噴射ノズル4から割り込み噴射するように制御する。
【0030】
すなわち、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYが来る前に、このフローの実行周期が来ると、このフローの制御を繰り返す。
【0031】
この場合、S1においては、今回のスロットル開度TVOnを読み込む。
【0032】
S2においては、今回のスロットル開度TVOnと前回(1実行周期前)のスロットル開度TVOn-1から今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnを演算する。
【0033】
S3においては、今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnを設定値TVOINJINと比較する。
【0034】
今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnが設定値TVOINJIN以上の場合、割り込み噴射を行うと判定して、S4に進む。
【0035】
一方、今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnが設定値TVOINJIN未満の場合、割り込み噴射を行わないと判定して、リターンする。
【0036】
S4においては、今回のスロットル開度TVOnと今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnとを基に所定のディレイマップより減数時間TGを求め、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYを減算設定する。
【0037】
S5においては、今回のスロットル開度TVOnと今回のスロットル開度の変化量ΔTVOnとを基に所定の増量マップより割り込み噴射量(噴射パルス幅)を読み込む。
【0038】
S6においては、S4において設定した割り込み噴射の開始時期TINJDELAYに、S5において読み込んだ割り込み噴射量を、噴射装置3の噴射ノズル4から割り込み噴射するように制御する。
【0039】
再び、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYが来る前に、このフローの実行周期が来ると、このフローの制御を繰り返す。
【0040】
このようにして、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYが来ると、噴射装置3の噴射ノズル4からそのときの割り込み噴射量の割り込み噴射を行う。
【0041】
また、割り込み噴射の開始時期TINJDELAYが来る前に、S3において割り込み噴射を行わないとの判定があったときは、割り込み噴射を中止する。
【0042】
次に、過渡時の割り込み噴射(開始時期)の制御例を図3〜図5に示す。なお、図中の縦線は制御の実行周期である。
【0043】
図3は、スロットルが急激に開かれるときのもので、スロットル開度の変化量が設定値以上によって割り込み条件成立(割り込み噴射を行う)と判定され、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量と基準時期とを基に割り込み噴射の開始時期が設定される。
【0044】
次に、実行周期毎に、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量とを基に割り込み噴射の開始時期が減算設定され、この場合割り込み噴射の開始時期は十分に早期に設定される。
【0045】
そして、割り込み噴射の開始時期が来ると、割り込み噴射が行われる。
【0046】
したがって、スロットルが急激に開かれるときは、十分に早い時期(スロットルが開き始めたとき)に割り込み噴射が行われるので、空燃比がリーンになることを回避できる。
【0047】
図4は、スロットルが緩やかに開かれるときのもので、スロットル開度の変化量が設定値以上によって割り込み条件成立(割り込み噴射を行う)と判定され、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量と基準時期とを基に割り込み噴射の開始時期が設定される。
【0048】
次に、実行周期毎に、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量とを基に割り込み噴射の開始時期が減算設定され、この場合割り込み噴射の開始時期は基準時期近くに設定される。
【0049】
そして、割り込み噴射の開始時期が来ると、割り込み噴射が行われる。
【0050】
したがって、スロットルが緩やかに開かれるときは、遅い基準時期近く(スロットルが開き始めた後)に割り込み噴射が行われるので、スロットルが開き始めたときに空燃比がリッチになることを回避でき、また図6に示すように吸気量が多くなったときにリーンになることを回避できる。
【0051】
図5は、スロットルが途中まで急激に開かれ、その後緩やかに開かれるときのもので、スロットル開度の変化量が設定値以上によって割り込み条件成立(割り込み噴射を行う)と判定され、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量と基準時期とを基に割り込み噴射の開始時期が設定される。
【0052】
次に、実行周期毎に、そのときのスロットル開度とスロットル開度の変化量とを基に割り込み噴射の開始時期が減算設定されるが、この場合スロットルが急激に開かれる間は減算率は大きく、緩やかになると減算率は小さく、そのため割り込み噴射の開始時期は、スロットルが急激に開かれる場合と緩やかに開かれる場合との中間の時期に設定される。
【0053】
そして、割り込み噴射の開始時期が来ると、割り込み噴射が行われる。
【0054】
したがって、スロットルが途中まで急激に開かれ、その後緩やかに開かれるときにあっても、吸気量が多くなったときに割り込み噴射が行われ、空燃比がリッチになったり、リーンになったりすることを回避できる。
【0055】
このように、割り込み噴射を適切に行え、排気ガス性能ならびに運転性を向上することができる。
【0056】
特に、シングルポイント方式の燃料噴射の場合、気筒を判別せずに、容易に割り込み噴射を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表すシステム構成図である。
【図2】割り込み噴射の制御内容を示すフローチャートである。
【図3】割り込み噴射の制御特性図である。
【図4】割り込み噴射の制御特性図である。
【図5】割り込み噴射の制御特性図である。
【図6】実施形態の動作状態を示す特性図である。
【図7】従来例の動作状態を示す特性図である。
【図8】従来例の動作状態を示す特性図である。
【符号の説明】
1 吸気通路
2 スロットル弁
3 噴射装置
4 噴射ノズル
5 インジェクタドライバ
10 エンジンコントロールユニット
11 クランク角センサ
12 吸気管圧力センサ
13 スロットル開度センサ
Claims (2)
- 過渡時に燃料噴射装置よりクランク角度とは非同期に燃料を噴射する割り込み噴射を行うエンジンの燃料噴射制御装置において、
スロットル開度を検出するスロットル開度センサと、
スロットル開度の変化量を計測するスロットル開度変化量計測手段と、
スロットル開度変化量から割り込み噴射を行うかどうかを判定する割り込み噴射判定手段と、
スロットル開度とスロットル開度変化量から割り込み噴射を開始するタイミングを決定する割り込み噴射開始タイミング決定手段と、
同じくスロットル開度とスロットル開度変化量から割り込み噴射量を決定する割り込み噴射量決定手段とを備え、
前記割り込み噴射開始タイミング決定手段は、前記スロットル開度センサによって検出した今回のスロットル開度と、前記スロットル開度変化量計測手段によって計測した今回のスロットル開度の変化量と、を基に所定のマップより減数時間を求め、前回の前記割り込み噴射開始タイミングから前記減数時間を減じて今回の割り込み噴射開始タイミングを決定する制御を、割り込み噴射開始タイミングが来るまで繰り返し、
前記今回の割り込み噴射開始タイミングが来ると、噴射量決定手段によって決定した割り込み噴射量で、前記噴射装置は割り込み噴射を行うことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 前記割り込み噴射判定手段は、割り込み噴射を行うの判定後、割り込み噴射を行う前にスロットル開度変化量が所定値以下になった場合は、割り込み噴射の中止を指令することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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2003
- 2003-06-06 JP JP2003161591A patent/JP4238068B2/ja not_active Expired - Fee Related
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