JP6896331B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents

Internal combustion engine control device Download PDF

Info

Publication number
JP6896331B2
JP6896331B2 JP2017068784A JP2017068784A JP6896331B2 JP 6896331 B2 JP6896331 B2 JP 6896331B2 JP 2017068784 A JP2017068784 A JP 2017068784A JP 2017068784 A JP2017068784 A JP 2017068784A JP 6896331 B2 JP6896331 B2 JP 6896331B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
fuel
temperature
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017068784A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018168820A (en
Inventor
祐紀 齋藤
祐紀 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2017068784A priority Critical patent/JP6896331B2/en
Publication of JP2018168820A publication Critical patent/JP2018168820A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6896331B2 publication Critical patent/JP6896331B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の運転制御を司る制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls the operation of an internal combustion engine.

停止していた内燃機関を始動する際には、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトを電動機により回転駆動しつつ、インジェクタから燃料を噴射してこれを気筒において燃焼させ、クランクシャフトの回転を加速するクランキングを実行する。クランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、クランクシャフトの回転速度即ちエンジン回転数が内燃機関の冷却水温等に応じて定まる完爆判定値を超えたときに、完爆したものと見なして終了する(例えば、下記特許文献を参照)。 When starting an internal combustion engine that has been stopped, the crankshaft, which is the output shaft of the internal combustion engine, is rotationally driven by an electric motor, and fuel is injected from the injector to burn it in the cylinder, accelerating the rotation of the crankshaft. Perform cranking. Cranking is when the internal combustion engine goes from the first explosion to the continuous explosion and the rotation speed of the crankshaft, that is, the engine speed exceeds the complete explosion judgment value determined according to the cooling water temperature of the internal combustion engine, etc. (For example, refer to the patent document below).

気筒に連なる吸気ポートに向けてインジェクタから燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関にあっては、その始動直後の時期において、インジェクタからの燃料噴射を終了するタイミング、つまりはインジェクタを閉弁するタイミングを、気筒の吸気バルブが開弁した後所定のクランク角度が経過したタイミング、より具体的には排気上死点後90°CA(クランク角度)のタイミングとして、吸気バルブが開いている間に過半の燃料を噴射する。これは、内燃機関の温度が低い時期にはポートウェット、即ちインジェクタから噴射されたものの液状化して吸気ポートの内壁や吸気バルブの弁体に付着し気筒内に適切に吸引されない燃料の量が増えることに鑑み、ポートウェットを避けて気筒内に必要量の燃料を確実に供給するための処置である。 In a port-injection type internal combustion engine that injects fuel from an injector toward an intake port connected to a cylinder, the timing at which fuel injection from the injector ends, that is, the timing at which the injector is closed, immediately after the start of the engine. Is the timing when a predetermined crank angle elapses after the intake valve of the cylinder is opened, more specifically, the timing of 90 ° CA (crank angle) after the exhaust top dead center, which is the majority while the intake valve is open. Inject fuel. This is because when the temperature of the internal combustion engine is low, port wet, that is, the amount of fuel injected from the injector liquefies and adheres to the inner wall of the intake port and the valve body of the intake valve, and the amount of fuel that is not properly sucked into the cylinder increases. In view of this, it is a measure for surely supplying the required amount of fuel into the cylinder while avoiding port wet.

一方で、始動からある程度以上の時間が経過し、内燃機関の冷却水温が閾値まで上昇した後は、インジェクタからの燃料噴射を終了するタイミングを、気筒の吸気バルブの開弁後比較的早いタイミング、より具体的には排気上死点後30°CAのタイミングに切り替え、吸気バルブが開く前に過半の燃料を噴射するようにする。吸気バルブが開いた後にインジェクタから燃料を噴射すると、その燃料が直接気筒内に到達し、これが気化する際の潜熱(気化熱)で筒内温度(燃焼室内温度)が低下して、内燃機関の出力するエンジントルクの低下に繋がる。そこで、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁前に行うことにより、筒内温度の低下を抑制するのである。 On the other hand, after a certain amount of time has passed since the start and the cooling water temperature of the internal combustion engine has risen to the threshold value, the timing to end the fuel injection from the injector is set to a relatively early timing after the intake valve of the cylinder is opened. More specifically, the timing is switched to 30 ° CA after the exhaust top dead center, and the majority of the fuel is injected before the intake valve opens. When fuel is injected from the injector after the intake valve is opened, the fuel reaches the inside of the cylinder directly, and the latent heat (heat of vaporization) when this is vaporized lowers the temperature inside the cylinder (combustion chamber temperature) of the internal combustion engine. This leads to a decrease in the output engine torque. Therefore, by performing the majority of fuel injection before opening the intake valve, the decrease in the in-cylinder temperature is suppressed.

特開2017−008865号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-008865

揮発性の低い重質燃料が使用される場合、内燃機関の始動のためのクランキング中にエンジン回転数が十分に加速せず、始動が遅れることがある。そこで、重質燃料が使用されたとしても内燃機関を確実に始動できるよう、クランキング中の所定時間内にエンジン回転数がある値に到達しない場合には、燃料噴射量を平常よりもさらに増量することで、混合気の燃焼を安定させるようにしている。 When low volatility heavy fuel is used, the engine speed may not accelerate sufficiently during cranking for starting the internal combustion engine, and the start may be delayed. Therefore, in order to ensure that the internal combustion engine can be started even if heavy fuel is used, if the engine speed does not reach a certain value within a predetermined time during cranking, the fuel injection amount is further increased than usual. By doing so, the combustion of the air-fuel mixture is stabilized.

既に述べた通り、内燃機関の始動後、冷却水温が閾値まで上昇すると、インジェクタからの燃料噴射の終了のタイミングを切り替え、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁後に行っていた状態から吸気バルブの開弁前に行う状態へと遷移する。従前では、この切り替えの時期、換言すれば冷却水温と比較するべき閾値を、燃料の性状によらず一定としていた。 As already mentioned, when the cooling water temperature rises to the threshold after starting the internal combustion engine, the timing of the end of fuel injection from the injector is switched, and the majority of fuel injection is performed after the intake valve is opened. Transition to the state performed before valve opening. In the past, the timing of this switching, in other words, the threshold value to be compared with the cooling water temperature was fixed regardless of the fuel properties.

しかしながら、重質燃料が使用されている場合には、そうでない場合と比較してポートウェットの発生量が増える。従って、燃料噴射のタイミングを切り替えたときに、気筒内に吸引される燃料の量が減少して気筒に充填される混合気の実際の空燃比がリーンとなり、燃焼の不安定化ないし失火が起こって、エンジン回転数(アイドル回転数)が低落することがあった。 However, when heavy fuel is used, the amount of port wet generated increases as compared with the case where it is not used. Therefore, when the fuel injection timing is switched, the amount of fuel sucked into the cylinder decreases, the actual air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled in the cylinder becomes lean, and combustion destabilization or misfire occurs. As a result, the engine speed (idle speed) sometimes dropped.

加えて、燃料の気化の度合いは燃料の温度にも依存し、燃料の温度が低いほど燃料が気化しにくくなる。その傾向は、特に重質燃料で顕著となり、温度の低い重質燃料は多くの量のポートウェットを発生させ、その分だけ気筒内に吸引される燃料の量がさらに減る。 In addition, the degree of fuel vaporization also depends on the fuel temperature, and the lower the fuel temperature, the more difficult it is for the fuel to vaporize. This tendency is particularly remarkable in heavy fuels, and heavy fuels having a low temperature generate a large amount of port wet, and the amount of fuel sucked into the cylinder is further reduced by that amount.

重質燃料が使用されている場合のポートウェット分を補うために、燃料噴射量を過剰に増量すると、燃費性能が低下する。のみならず、事後的にポートウェットの燃料が気化して気筒内に吸引されることで、混合気の空燃比が過剰にリッチ化し、燃焼の不安定化や失火を招く懸念もある。 If the fuel injection amount is excessively increased in order to compensate for the port wet portion when heavy fuel is used, the fuel efficiency performance deteriorates. Not only that, after the fact, the port wet fuel is vaporized and sucked into the cylinder, so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes excessively rich, which may lead to instability of combustion and misfire.

本発明は、揮発性が比較的低い燃料が使用された場合における、内燃機関の始動後のエンジン回転数の不当な低落を抑止することを所期の目的としている。 An object of the present invention is to prevent an unreasonable decrease in engine speed after starting an internal combustion engine when a fuel having relatively low volatility is used.

本発明では、気筒に連なる吸気ポートに向けてインジェクタから燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関を制御するものであって、内燃機関の始動の完了後、内燃機関の温度(内燃機関の温度と相関がある何らかの温度、即ちその温度が高いほど内燃機関の温度が高いと言えるような何らかの温度を、ここに言う内燃機関の温度を見なしてもよい。典型的には、内燃機関の冷却水温)が上昇して閾値に到達する前の時期にあっては、インジェクタからの燃料噴射を終了するタイミングを気筒の排気上死点後所定のクランク角度が経過したタイミングとし、内燃機関の温度が閾値に到達した後には、内燃機関の温度が閾値に到達する前と比較してインジェクタからの燃料噴射を終了するタイミングをより早めることとし、内燃機関の始動のためのクランキング中の所定時間内にエンジン回転数がある値まで上昇しなかった場合、そうでない場合と比較して、その後の燃料噴射量を増量補正し、かつ前記閾値をより高く設定し、さらに、燃料の温度(燃料の温度と相関がある何らかの温度、即ちその温度が高いほど燃料の温度が高いと言えるような何らかの温度を、ここに言う燃料の温度を見なしてもよい。例えば、内燃機関が搭載される車両のエンジンルーム内の温度)が所定値未満の場合、燃料の温度が所定値以上である場合と比較して、前記閾値をより高く設定する内燃機関の制御装置を構成した。 In the present invention, a port injection type internal combustion engine that injects fuel from an injector toward an intake port connected to a cylinder is controlled, and after the start of the internal combustion engine is completed, the temperature of the internal combustion engine (the temperature of the internal combustion engine). Some correlated temperature, that is, some temperature at which the higher the temperature, the higher the temperature of the internal combustion engine may be regarded as the temperature of the internal combustion engine referred to here. Typically, the cooling water temperature of the internal combustion engine). In the period before the temperature rises and reaches the threshold value, the timing at which the fuel injection from the injector ends is set to the timing when a predetermined crank angle elapses after the exhaust top dead point of the cylinder, and the temperature of the internal combustion engine reaches the threshold value. After reaching the threshold, the timing to finish the fuel injection from the injector is set to be earlier than before the temperature of the internal combustion engine reaches the threshold, and the engine is within a predetermined time during cranking for starting the internal combustion engine. When the rotation speed does not rise to a certain value, the fuel injection amount thereafter is increased and corrected, the threshold value is set higher, and the fuel temperature (correlates with the fuel temperature) as compared with the case where the rotation speed does not rise to a certain value. Some temperature, that is, some temperature at which it can be said that the higher the temperature, the higher the temperature of the fuel, may be regarded as the temperature of the fuel referred to here. For example, in the engine room of a vehicle in which an internal combustion engine is mounted. When the temperature) is less than the predetermined value, the control device of the internal combustion engine which sets the threshold value higher than the case where the fuel temperature is equal to or higher than the predetermined value is configured.

本発明によれば、揮発性が比較的低い燃料が使用された場合における、内燃機関の始動後のエンジン回転数の不当な低落を抑止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent an unreasonable decrease in the engine speed after the start of the internal combustion engine when a fuel having a relatively low volatility is used.

本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of the internal combustion engine and the control device in one Embodiment of this invention. 同実施形態における平常の場合の燃料噴射タイミングを示す図。The figure which shows the fuel injection timing in the normal case in the same embodiment. 同実施形態における、揮発性の低い燃料が使用された場合の燃料噴射タイミングを示す図。The figure which shows the fuel injection timing when the fuel with low volatility is used in the same embodiment.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の4ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気バルブよりも上流、各気筒1に連なる吸気ポートの近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle according to the present embodiment. The internal combustion engine of the present embodiment is a spark-ignition 4-stroke gasoline engine, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is illustrated in FIG. 1). An injector 11 for injecting fuel toward the intake port is provided upstream of the intake valve of each cylinder 1 and in the vicinity of the intake port connected to each cylinder 1. Further, a spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives an induction voltage generated by the ignition coil to induce a spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally built in the coil case together with the igniter which is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。 The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. An air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream on the intake passage 3.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。 The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated by burning the fuel in the cylinder 1 to the outside from the exhaust port of each cylinder 1. An exhaust manifold 42 and a three-way catalyst 41 for purifying exhaust gas are arranged on the exhaust passage 4.

排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における触媒41の上流側と吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側とを連通するEGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。EGR通路21の入口は、排気通路4における排気マニホルド42またはその下流の所定箇所に接続している。EGR通路21の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク33に接続している。 The exhaust gas recirculation device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR, and is an EGR passage that connects the upstream side of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 and the downstream side of the throttle valve 32 in the intake passage 3. The elements are 21, an EGR cooler 22 provided on the EGR passage 21, and an EGR valve 23 that opens and closes the EGR passage 21 and controls the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage 21. The inlet of the EGR passage 21 is connected to the exhaust manifold 42 in the exhaust passage 4 or a predetermined position downstream thereof. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined position downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3, specifically, the surge tank 33.

本実施形態の内燃機関の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 The ECU (Electronic Control Unit) 0, which is a control device for an internal combustion engine of the present embodiment, is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求されるエンジン負荷率)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3のサージタンク33内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、吸気通路3のエアクリーナ31の直下における吸気温を検出する温度センサから出力される吸気温信号e、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号g、触媒41に流入するガスの空燃比を検出する空燃比センサから出力される空燃比信号h等が入力される。 The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from a crank angle sensor that detects the rotation angle of the crank shaft and the engine rotation speed, and depression of the accelerator pedal. Accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount or opening of the throttle valve 32 as the accelerator opening (so to speak, the required engine load factor), intake temperature and intake pressure in the surge tank 33 of the intake passage 3. The intake air temperature / intake pressure signal d output from the temperature / pressure sensor that detects, the intake air temperature signal e that is output from the temperature sensor that detects the intake air temperature directly under the air cleaner 31 of the intake passage 3, and the cooling water temperature of the internal combustion engine. The cooling water temperature signal f output from the water temperature sensor to be detected, the cam angle signal g output from the cam angle sensor at a plurality of cam angles of the intake cam shaft or the exhaust cam shaft, and the air-fuel ratio of the gas flowing into the catalyst 41 are detected. The air fuel ratio signal h or the like output from the air fuel ratio sensor is input.

内燃機関の冷却水温は、内燃機関の温度を示唆する。また、吸気通路3のエアクリーナ31の直下における吸気温は、内燃機関が搭載される車両のエンジンルーム内の温度を示唆する。この温度は、燃料の温度と相関がある。 The cooling water temperature of the internal combustion engine suggests the temperature of the internal combustion engine. Further, the intake air temperature immediately below the air cleaner 31 of the intake passage 3 suggests the temperature in the engine room of the vehicle in which the internal combustion engine is mounted. This temperature correlates with the temperature of the fuel.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l等を出力する。 From the output interface, the ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, the fuel injection signal j for the injector 11, the opening operation signal k for the throttle valve 32, and the opening operation signal l for the EGR valve 23. Etc. are output.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、要求EGR量(または、EGR率)等といった運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、lを出力インタフェースを介して印加する。 The processor of ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates an operation parameter, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, h necessary for the operation control of the internal combustion engine via the input interface, and obtains the required fuel injection amount and fuel injection timing (once). Operating parameters such as fuel injection pressure (including the number of fuel injections for combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR amount (or EGR rate), and the like are determined. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l corresponding to the operation parameters via the output interface.

また、ECU0は、停止している内燃機関を始動するにあたり、電動機(スタータモータまたはISG(Integrated Starter Generator))を稼働させるための制御信号oを電動機に入力し、当該電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。内燃機関の始動のためのクランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数即ちクランクシャフトの回転速度が完爆判定値を超えたときに、完爆したものと見なして終了する。クランキングの終了条件となる完爆判定値は、内燃機関の温度等に応じて上下し得る。具体的には、内燃機関の冷却水温が低いほど高く設定することとなる。 Further, when starting the stopped internal combustion engine, ECU 0 inputs a control signal o for operating an electric motor (starter motor or ISG (Integrated Starter Generator)) to the electric motor, and rotates the crankshaft by the electric motor. Crank. The cranking for starting the internal combustion engine is considered to be complete when the internal combustion engine goes from the first explosion to the continuous explosion and the engine speed, that is, the rotation speed of the crankshaft exceeds the complete explosion judgment value. finish. The complete explosion determination value, which is the end condition of cranking, may fluctuate depending on the temperature of the internal combustion engine or the like. Specifically, the lower the cooling water temperature of the internal combustion engine, the higher the setting.

なお、ECU0は、内燃機関の始動のためのクランキング中の所定時間内にエンジン回転数がある基準値(完爆判定値と同値であってもよく、完爆判定値よりも値であってもよい)まで上昇しなかった場合、そうでない平常の場合と比較して、その後の燃料噴射量を増量補正する。このような補正制御により、揮発性の低い重質燃料が使用されたとしても、混合気の燃焼を安定させて確実に内燃機関を完爆まで持っていくことが可能となる。 The ECU 0 has a reference value (which may be the same as the complete explosion determination value, which is a value higher than the complete explosion determination value) having the engine speed within a predetermined time during cranking for starting the internal combustion engine. If it does not rise to (may be good), the fuel injection amount after that is increased and corrected as compared with the normal case where it is not. With such correction control, even if a heavy fuel having low volatility is used, it is possible to stabilize the combustion of the air-fuel mixture and surely bring the internal combustion engine to the complete explosion.

以降、エンジン回転数が完爆判定値に到達してクランキングを終了、即ち内燃機関の始動を完了した後の、燃料噴射タイミングの制御に関して詳述する。内燃機関の始動完了後、内燃機関の冷却水温が上昇して閾値に到達する前の時期にあっては、インジェクタ11からの燃料噴射を終了するタイミングTC、即ちインジェクタ11を閉弁するタイミングを、気筒1の吸気バルブが開弁した後所定のクランク角度が経過したタイミング、例えば排気上死点後90°CAのタイミングに設定する。これにより、燃料噴射の過半が、吸気バルブの開弁後に行われることとなる。燃料噴射を開始するタイミングTO、即ちインジェクタ11を開弁するタイミングは、燃料噴射を終了するタイミングから要求燃料噴射量の分だけ遡ったタイミングとなる。燃料噴射終了のタイミングTCを一定と仮定すると、要求される燃料噴射量が多いほど、燃料噴射時間即ちインジェクタ11の開弁時間を長くとるために燃料噴射開始のタイミングTOが早くなる。 Hereinafter, the control of the fuel injection timing after the engine speed reaches the complete explosion determination value and the cranking is completed, that is, the start of the internal combustion engine is completed will be described in detail. In the period after the start of the internal combustion engine is completed and before the cooling water temperature of the internal combustion engine rises and reaches the threshold value, the timing TC for ending the fuel injection from the injector 11, that is, the timing for closing the injector 11 is set. The timing is set at a timing at which a predetermined crank angle has elapsed after the intake valve of the cylinder 1 is opened, for example, at a timing of 90 ° CA after the exhaust top dead center. As a result, the majority of fuel injection is performed after the intake valve is opened. The timing TO for starting fuel injection, that is, the timing for opening the injector 11, is a timing that goes back by the required fuel injection amount from the timing for ending fuel injection. Assuming that the fuel injection end timing TC is constant, the larger the required fuel injection amount, the earlier the fuel injection start timing TO in order to lengthen the fuel injection time, that is, the valve opening time of the injector 11.

そして、内燃機関の冷却水温が閾値に到達した後には、インジェクタ11からの燃料噴射を終了するタイミングTCをより早める、例えば排気上死点後30°CAのタイミングに設定する。これにより、燃料噴射の過半が、吸気バルブの開弁前に行われることとなる。燃料噴射終了のタイミングTCを早めると、それに伴って燃料噴射開始のタイミングTOも早まることは言うまでもない。 Then, after the cooling water temperature of the internal combustion engine reaches the threshold value, the timing TC for ending the fuel injection from the injector 11 is set earlier, for example, at a timing of 30 ° CA after the exhaust top dead center. As a result, the majority of fuel injection is performed before the intake valve is opened. Needless to say, if the timing TC at the end of fuel injection is advanced, the timing TO at the start of fuel injection is also advanced accordingly.

内燃機関の始動のためのクランキング中の所定時間内にエンジン回転数が基準値まで上昇した平常の場合には、冷却水温と比較するべき上記の閾値を、例えば20℃に設定する。つまり、内燃機関の始動完了後、冷却水温が20℃に到達するまでの間は、図2(I)に示すように、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁後に行う状態となり、冷却水温が20℃に到達した後は、図2(II)に示すように、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁前に行う状態となる。 In the normal case where the engine speed rises to the reference value within a predetermined time during cranking for starting the internal combustion engine, the above threshold value to be compared with the cooling water temperature is set to, for example, 20 ° C. That is, after the start of the internal combustion engine is completed, until the cooling water temperature reaches 20 ° C., as shown in FIG. 2 (I), the majority of the fuel injection is performed after the intake valve is opened, and the cooling water temperature becomes high. After reaching 20 ° C., as shown in FIG. 2 (II), the majority of fuel injection is performed before the intake valve is opened.

これに対し、クランキング中の所定時間内にエンジン回転数が基準値まで上昇しなかった場合には、上記の閾値を、平常よりも高い値に設定する。閾値を高く設定することは、燃料噴射の終了のタイミングを切り替える時期、即ち燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁後に行っていた状態から吸気バルブの開弁前に行う状態へと遷移する時期をより遅らせることを意味する。 On the other hand, if the engine speed does not rise to the reference value within a predetermined time during cranking, the above threshold value is set to a value higher than normal. Setting a high threshold indicates the time to switch the end timing of fuel injection, that is, the time to shift from the state where the majority of fuel injection is performed after the intake valve is opened to the state where the fuel injection is performed before the intake valve is opened. It means to delay more.

さらに、クランキング中の所定時間内にエンジン回転数が基準値まで上昇しなかった場合における上記の閾値は、燃料の温度によっても変動する。本実施形態のECU0は、吸気通路3のエアクリーナ31の直下の吸気温を、インジェクタ11から噴射される燃料の温度と見なし、その吸気温が低い場合に、当該吸気温が高い場合と比較して、上記の閾値を高く設定する。例えば、エアクリーナ31の直下の吸気温が所定値未満であるならば上記の閾値を40℃に設定し、当該吸気温が所定値以上であるならば上記の閾値を30℃に設定する。 Further, the above threshold value when the engine speed does not rise to the reference value within a predetermined time during cranking also fluctuates depending on the temperature of the fuel. The ECU 0 of the present embodiment regards the intake air temperature directly below the air cleaner 31 of the intake passage 3 as the temperature of the fuel injected from the injector 11, and when the intake air temperature is low, it is compared with the case where the intake air temperature is high. , Set the above threshold high. For example, if the intake air temperature immediately below the air cleaner 31 is less than a predetermined value, the above threshold value is set to 40 ° C., and if the intake air temperature is equal to or more than a predetermined value, the above threshold value is set to 30 ° C.

クランキング中の所定時間内にエンジン回転数が基準値まで上昇しなかった場合にあっては、内燃機関の始動完了後、冷却水温が20℃に到達するまでの間、図3(I)に示すように、燃料噴射の終了のタイミングTCを排気上死点後90°CAのタイミングとするとともに、燃料噴射量を平常の場合と比較して増量する。インジェクタ11の開弁時間を平常の場合よりも延長する都合上、燃料噴射の開始のタイミングTOは、図2(I)に示す平常の場合と比較して前倒しとなる。燃料噴射量は、冷却水温の上昇に伴い、徐々に減量して、平常の場合のそれに近づけてゆく。即ち、図3(II)に示すように、燃料噴射の終了のタイミングTCを排気上死点後90°CAのタイミングとしたまま、燃料噴射の開始のタイミングTOを徐々に遅らせ、図2(I)に示した平常の場合に近づけてゆく。図3(I)及び図3(II)の状態は、図2(I)と同様、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁後に行う状態である。しかる後、冷却水温がエアクリーナ31の直下の吸気温に応じた閾値、具体的には30℃ないし40℃まで上昇したならば、図3(III)に示すように、燃料噴射の終了のタイミングTCを排気上死点後30°CAのタイミングまで早める。つまり、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁後に行う状態から、燃料噴射の過半を吸気バルブの開弁前に行う状態へと遷移する。このときの燃料噴射量は、平常の場合における燃料噴射量と同等程度としてよい。即ち、燃料噴射の開始のタイミングTOが、図2(II)に示す平常の場合と同等程度となる。 If the engine speed does not rise to the reference value within the predetermined time during cranking, FIG. 3 (I) shows that the cooling water temperature reaches 20 ° C. after the start of the internal combustion engine is completed. As shown, the timing TC of the end of fuel injection is set to the timing of 90 ° CA after the exhaust top dead center, and the fuel injection amount is increased as compared with the normal case. For the convenience of extending the valve opening time of the injector 11 from the normal case, the timing TO of the start of fuel injection is ahead of the normal case shown in FIG. 2 (I). The fuel injection amount gradually decreases as the cooling water temperature rises, and approaches that of the normal case. That is, as shown in FIG. 3 (II), the timing TO of the start of fuel injection is gradually delayed while keeping the timing TC of the end of fuel injection at 90 ° CA after the exhaust top dead center, and FIG. 2 (I) ), We will approach the normal case. The states of FIGS. 3 (I) and 3 (II) are the states in which the majority of the fuel injection is performed after the intake valve is opened, as in the case of FIG. 2 (I). After that, if the cooling water temperature rises to a threshold value corresponding to the intake air temperature directly under the air cleaner 31, specifically, 30 ° C. to 40 ° C., as shown in FIG. 3 (III), the timing TC of the end of fuel injection To the timing of 30 ° CA after the exhaust top dead center. That is, there is a transition from a state in which the majority of the fuel injection is performed after the intake valve is opened to a state in which the majority of the fuel injection is performed before the intake valve is opened. The fuel injection amount at this time may be about the same as the fuel injection amount in the normal case. That is, the timing TO of the start of fuel injection is about the same as in the normal case shown in FIG. 2 (II).

本実施形態では、気筒1に連なる吸気ポートに向けてインジェクタ11から燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関を制御するものであって、内燃機関の始動の完了後、内燃機関の温度が上昇して閾値に到達する前の時期にあっては、インジェクタ11からの燃料噴射を終了するタイミングTCを気筒1の吸気バルブが開弁した後所定のクランク角度が経過したタイミングとし、内燃機関の温度が閾値に到達した後には、インジェクタ11からの燃料噴射を終了するタイミングTOをより早めることとし、内燃機関の始動のためのクランキング中の所定時間内にエンジン回転数がある値まで上昇しなかった場合、そうでない場合と比較して、その後の燃料噴射量を増量補正し、かつ前記閾値をより高く設定し、さらに、燃料の温度が低い場合、燃料の温度が高い場合と比較して、前記閾値をより高く設定する内燃機関の制御装置0を構成した。 In the present embodiment, the port injection type internal combustion engine that injects fuel from the injector 11 toward the intake port connected to the cylinder 1 is controlled, and the temperature of the internal combustion engine rises after the start of the internal combustion engine is completed. In the period before the threshold is reached, the timing TC for ending the fuel injection from the injector 11 is set to the timing when a predetermined crank angle elapses after the intake valve of the cylinder 1 is opened, and the temperature of the internal combustion engine rises. After reaching the threshold value, the timing TO for ending the fuel injection from the injector 11 was set to be earlier, and the engine speed did not rise to a certain value within a predetermined time during cranking for starting the internal combustion engine. In the case, the fuel injection amount thereafter is increased and corrected as compared with the case where the fuel injection amount is not provided, and the threshold value is set higher. Further, when the fuel temperature is low, the fuel injection amount is higher than when the fuel temperature is high. A control device 0 for an internal combustion engine that sets a higher threshold is configured.

本実施形態によれば、揮発性が比較的低い燃料が使用された場合における、内燃機関の始動完了後の混合気の空燃比のリーン化を回避することができる。ひいては、内燃機関の始動後のアイドル回転数の不当な低落を抑止できる。また、燃料噴射量の増量補正を必要最小限度の量に抑制できるので、燃費性能が徒に悪化せず、過剰な増量補正による空燃比のリッチ化を招かずに済む。 According to this embodiment, it is possible to avoid leaning the air-fuel ratio of the air-fuel mixture after the start of the internal combustion engine is completed when a fuel having a relatively low volatility is used. As a result, it is possible to prevent an unreasonable decrease in the idle speed after the start of the internal combustion engine. Further, since the increase correction of the fuel injection amount can be suppressed to the minimum necessary amount, the fuel efficiency performance does not deteriorate unnecessarily, and the air-fuel ratio is not enriched due to the excessive increase correction.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。例えば、上記実施形態では、吸気通路3におけるエアクリーナ31の直下の吸気温を現在の燃料の温度と見なしていたが、燃料の温度を検出する温度センサが実装されている場合には、当該温度センサを介して燃料の温度を直接実測し、制御に用いることができる。 The present invention is not limited to the embodiments described in detail above. For example, in the above embodiment, the intake air temperature immediately below the air cleaner 31 in the intake passage 3 is regarded as the current fuel temperature, but when a temperature sensor for detecting the fuel temperature is mounted, the temperature sensor is considered. The temperature of the fuel can be directly measured and used for control.

その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。 The present invention can be applied to the control of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
11…インジェクタ
3…吸気通路
31…エアクリーナ
b…クランク角信号
e…吸気温信号
f…冷却水温信号
j…燃料噴射信号
o…クランキング用の電動機の制御信号
0 ... Control device (ECU)
1 ... Cylinder 11 ... Injector 3 ... Intake passage 31 ... Air cleaner b ... Crank angle signal e ... Intake temperature signal f ... Cooling water temperature signal j ... Fuel injection signal o ... Motor control signal for cranking

Claims (1)

気筒に連なる吸気ポートに向けてインジェクタから燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関を制御するものであって、
内燃機関の始動の完了後、内燃機関の温度が上昇して閾値に到達する前の時期にあっては、インジェクタからの燃料噴射を終了するタイミングを気筒の排気上死点後所定のクランク角度が経過したタイミングとし、内燃機関の温度が閾値に到達した後には、内燃機関の温度が閾値に到達する前と比較してインジェクタからの燃料噴射を終了するタイミングをより早めることとし、
内燃機関の始動のためのクランキング中の所定時間内にエンジン回転数がある値まで上昇しなかった場合、そうでない場合と比較して、その後の燃料噴射量を増量補正し、かつ前記閾値をより高く設定し、
さらに、燃料の温度が所定値未満の場合、燃料の温度が所定値以上である場合と比較して、前記閾値をより高く設定する内燃機関の制御装置。
It controls a port-injection type internal combustion engine that injects fuel from an injector toward the intake port connected to the cylinder.
In the period after the start of the internal combustion engine is completed and before the temperature of the internal combustion engine rises and reaches the threshold value, the predetermined crank angle is set after the exhaust top dead center of the cylinder to end the fuel injection from the injector. After the internal combustion engine temperature reaches the threshold value, the timing at which the fuel injection from the injector ends is earlier than before the internal combustion engine temperature reaches the threshold value.
If the engine speed does not rise to a certain value within a predetermined time during cranking for starting the internal combustion engine, the subsequent fuel injection amount is increased and corrected, and the threshold value is set as compared with the case where the engine speed does not rise to a certain value. Set higher,
Further, a control device for an internal combustion engine that sets the threshold value higher when the fuel temperature is less than a predetermined value, as compared with the case where the fuel temperature is equal to or higher than a predetermined value.
JP2017068784A 2017-03-30 2017-03-30 Internal combustion engine control device Active JP6896331B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017068784A JP6896331B2 (en) 2017-03-30 2017-03-30 Internal combustion engine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017068784A JP6896331B2 (en) 2017-03-30 2017-03-30 Internal combustion engine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018168820A JP2018168820A (en) 2018-11-01
JP6896331B2 true JP6896331B2 (en) 2021-06-30

Family

ID=64018590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017068784A Active JP6896331B2 (en) 2017-03-30 2017-03-30 Internal combustion engine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6896331B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH109031A (en) * 1996-06-20 1998-01-13 Toyota Motor Corp Fuel injection timing control device
JP3829033B2 (en) * 1999-09-10 2006-10-04 株式会社日立製作所 Electronically controlled fuel injection device for internal combustion engine
JP2009185771A (en) * 2008-02-08 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection control device of internal combustion engine
US9382864B2 (en) * 2014-01-23 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine starting
KR101655770B1 (en) * 2014-11-27 2016-09-08 현대오트론 주식회사 Method of fuel injection during cold start
JP6416603B2 (en) * 2014-12-05 2018-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018168820A (en) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2690290C2 (en) Method (versions) and engine cold starting control system
JP4148233B2 (en) Engine fuel injection control device
US9739251B2 (en) Systems and methods for injecting gaseous fuel during an exhaust stroke to reduce turbo lag
US7841316B2 (en) Controller for direct injection engine
US9382863B2 (en) Systems and methods for controlling ignition energy during exhaust stroke combustion of gaseous fuel to reduce turbo lag
US9429057B2 (en) Method and an apparatus for warming a catalyst in an internal combustion engine
JP2005054615A (en) Fuel supply system and fuel supply method of cylinder injection engine
WO2017130556A1 (en) Intake air temperature control device for engine
JP2019210816A (en) Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine
JP4099755B2 (en) Start control device for internal combustion engine
WO2013150729A1 (en) Fuel injection control device
JP2016217286A (en) Control device of engine system
JP6896331B2 (en) Internal combustion engine control device
JP2019132196A (en) Controller of internal combustion engine
JP2018105164A (en) Device for controlling internal combustion engine
JP7235203B2 (en) Evaporative fuel processing device
JP6841119B2 (en) Engine control
US20140261300A1 (en) Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
JP2006132399A (en) Control device and control method for an engine with supercharger
JPH10141115A (en) Control device of in-cylinder injection internal combustion engine
JP6646367B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2016070125A (en) Internal combustion engine control engine
JP2004052634A (en) Start control device for spark ignition type internal combustion engine
JP6537317B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6323798B2 (en) Engine control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210608

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6896331

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250