JPH109031A - Fuel injection timing control device - Google Patents

Fuel injection timing control device

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Publication number
JPH109031A
JPH109031A JP8160041A JP16004196A JPH109031A JP H109031 A JPH109031 A JP H109031A JP 8160041 A JP8160041 A JP 8160041A JP 16004196 A JP16004196 A JP 16004196A JP H109031 A JPH109031 A JP H109031A
Authority
JP
Japan
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fuel injection
injection timing
engine
fuel
timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP8160041A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Matsuoka
広樹 松岡
Masaaki Tanaka
正明 田中
Shigemitsu Iizaka
重光 飯坂
Michio Furuhashi
道雄 古橋
Toshinari Nagai
俊成 永井
Tadayuki Nagai
忠行 永井
Takashi Kawai
孝史 川合
Kenji Harima
謙司 播磨
Yuichi Goto
雄一 後藤
Takayuki Otsuka
孝之 大塚
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH109031A publication Critical patent/JPH109031A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection timing control device which can inject the fuel at an optimum timing according to the operating condition of an engine. SOLUTION: When it is at the starting time, the process is advanced to Step 4, and the fuel injection finishing timing at the starting is read from a map where the fuel injection finishing timing corresponding to the engine rotational frequency at the starting is given (Step 4). When it is decided to be in an acceleration operation, the fuel injection finishing timing in the acceleration condition is read from a map indicating the fuel injection finishing timing in the acceleration operation (Step 6). When it is decided to be a normal operation condition, the fuel injection finishing timing in the normal operation condition is read from a map indicating the fuel injection finishing timing in a normal operation condition (Step 7). The fuel injection time TAU is calculated (Step 8), and the fuel injection starting timing is calculated by reducing the fuel injection time from the fuel injection finishing timing (Step 9).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射時期制御装置、特に各気筒毎に独立の噴射時期で燃料
を噴射する独立噴射式内燃機関の燃料噴射時期制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection timing control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection timing control device for an independent injection type internal combustion engine that injects fuel at an independent injection timing for each cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】各気筒毎に独立の噴射時期で燃料を噴射
する独立噴射式内燃機関においては各気筒毎に最適の燃
料噴射時期で燃料を噴射することができる。そこで、機
関の始動時に燃料噴射時期を所定のクランク角位置から
一定時間後とした装置が開示されている(特開昭60−
233351)。
2. Description of the Related Art In an independent injection type internal combustion engine in which fuel is injected at an independent injection timing for each cylinder, fuel can be injected at an optimum fuel injection timing for each cylinder. Therefore, there is disclosed an apparatus in which the fuel injection timing is set at a predetermined time after a predetermined crank angle position when the engine is started (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1985).
233351).

【0003】ところで、燃料の噴射が吸気弁が開く前に
終了するようにすれば噴射された燃料は吸気弁の手前で
滞留するので、機関が暖機されていれば吸気ポート内の
熱で霧化が促進されるという利点を発揮するが、逆に機
関が暖機されていなければ吸気ポート壁や吸気弁の背面
に付着するという欠点が生じる。逆に燃料の噴射が吸気
弁が開いてから終了するようにすれば噴射された燃料は
吸気弁の手前で滞留せずに吸気ポート壁や吸気弁の背面
に付着することが少なく応答性が良いが、反面、機関が
暖機されていても、その熱を利用して霧化を促進するこ
とができない。したがって、機関が暖機されていない時
や、加速時には燃料の噴射時期を遅くし吸気弁が開いて
から終了するようにして、機関が暖機されている時には
燃料の噴射時期を早くし吸気弁が開く前に終了するよう
にすること、すなわち、機関の温度に応じて燃料噴射時
期を変更することが望ましい。
If the injection of fuel is terminated before the intake valve opens, the injected fuel stays in front of the intake valve. However, if the engine is not warmed up, it disadvantageously adheres to the intake port wall and the back surface of the intake valve. Conversely, if the fuel injection is terminated after the intake valve opens, the injected fuel does not stay in front of the intake valve and is less likely to adhere to the intake port wall or the back surface of the intake valve, and the response is good. However, on the other hand, even if the engine is warmed up, the heat cannot be used to promote atomization. Therefore, when the engine is not warmed up or during acceleration, the fuel injection timing is delayed so that the intake valve is opened and then terminated, and when the engine is warmed up, the fuel injection timing is advanced and the intake valve is opened. It is desirable that the fuel injection be terminated before opening, that is, the fuel injection timing be changed in accordance with the temperature of the engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置における始動時の燃料噴射時期は機関の温度によら
ず一定である。したがって、機関の温度が低い、冷間状
態で始動した場合には、吸気ポート壁や吸気弁の背面に
付着する燃料が多くなり、それを補正するために各種の
増量補正をおこなって対応している。その結果、排気エ
ミッションの悪化や、燃費の悪化を招くという問題があ
る。
However, the fuel injection timing at the time of starting in the apparatus disclosed in the above publication is constant regardless of the temperature of the engine. Therefore, when the engine is started in a cold state with a low engine temperature, the amount of fuel adhering to the intake port wall and the back of the intake valve increases, and various increase corrections are performed to correct the increase. I have. As a result, there is a problem that deterioration of exhaust emission and fuel efficiency are caused.

【0005】本発明は上記問題に鑑み、機関の運転状態
に応じた最適の噴射時期で燃料を噴射することのできる
燃料噴射時期制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a fuel injection timing control device capable of injecting fuel at an optimum injection timing according to an operating state of an engine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、各気筒毎に独立の噴射時期で燃料を噴射する独立噴
射式内燃機関の燃料噴射時期制御装置であって、機関の
運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態
検出手段の検出した運転状態に応じて燃料噴射時期を設
定する燃料噴射時期設定手段とを備え、前記燃料噴射時
期設定手段は、少なくとも機関の吸気弁が開弁した後に
燃料噴射弁を閉弁するように設定された最大遅れ側噴射
時期と、少なくとも機関の吸気弁が開弁する前に燃料噴
射弁を閉弁するように設定された最大早め側噴射時期と
の間で連続的に噴射時期を変更できることを特徴とする
燃料噴射時期制御装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection timing control apparatus for an independent injection type internal combustion engine which injects fuel at an independent injection timing for each cylinder. Operating state detecting means for detecting the operating state, and fuel injection timing setting means for setting the fuel injection timing according to the operating state detected by the operating state detecting means, wherein the fuel injection timing setting means includes at least an intake valve of the engine. The maximum delay side injection timing set to close the fuel injection valve after the valve is opened, and the maximum advance side set to close the fuel injection valve at least before the intake valve of the engine opens. A fuel injection timing control device characterized in that the injection timing can be continuously changed between the injection timing and the injection timing.

【0007】この様に構成された燃料噴射時期制御装置
では、燃料噴射弁の噴射時期が、機関の吸気弁が開弁し
た後に燃料噴射弁を閉弁するように設定された最大遅れ
側噴射時期と機関の吸気弁が開弁する前に燃料噴射弁を
閉弁するように設定された最大早め側噴射時期の間で運
転状態に応じて最適に設定される。
[0007] In the fuel injection timing control device configured as described above, the injection timing of the fuel injection valve is set to the maximum lag side injection timing set so that the fuel injection valve is closed after the intake valve of the engine is opened. Optimally set according to the operating state between the maximum early injection timing set so that the fuel injection valve is closed before the intake valve of the engine opens.

【0008】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、前記運転状態検出手段が機関の暖機度合いを
検出する暖機度合い検出手段を含み、前記燃料噴射時期
設定手段は、前記最大遅れ側噴射時期と最大早め側噴射
時期の間で、前記暖機度合い検出手段の検出した暖機度
合いが低い程燃料噴射弁を遅く閉弁し、暖機度合いが高
い程燃料噴射弁を早く閉弁するようにした燃料噴射時期
制御装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the operating state detecting means includes a warming-up degree detecting means for detecting a warming-up degree of the engine, and the fuel injection timing setting means comprises: Between the maximum delay injection timing and the maximum advance injection timing, the lower the warm-up degree detected by the warm-up degree detecting means, the slower the fuel injection valve closes, and the higher the warm-up degree, the earlier the fuel injection valve. A fuel injection timing control device configured to close a valve is provided.

【0009】この様に構成された燃料噴射時期制御装置
では、最大遅れ側噴射時期と最大早め側噴射時期の間
で、暖機度合いが低い程燃料噴射弁を遅く閉弁し、暖機
度合いが高い程燃料噴射弁を早く閉弁するように燃料噴
射時期が設定される。
In the fuel injection timing control device configured as described above, between the maximum delay side injection timing and the maximum early side injection timing, the lower the degree of warm-up, the later the fuel injection valve is closed, and the degree of warm-up is reduced. The fuel injection timing is set such that the fuel injection valve is closed earlier as the fuel injection valve is higher.

【0010】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
において、前記運転状態検出手段が機関始動時のクラン
キング回転数を検出するクランキング回転数検出手段を
含み、前記燃料噴射時期設定手段は、前記最大遅れ側噴
射時期と最大早め側噴射時期の間で、前記クランキング
回転数検出手段が検出したクランキング回転数が低い程
燃料噴射弁を遅く閉弁し、クランキング回転数が高い程
燃料噴射弁を早く閉弁するように始動時の燃料噴射時期
を設定し、始動後のクランキング回転数の上昇に応じ、
燃料噴射時期を前記始動時の燃料噴射時期から前記最大
早め側噴射時期の方に移動するようにした燃料噴射時期
制御装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the operating state detecting means includes a cranking speed detecting means for detecting a cranking speed at the time of starting the engine, and the fuel injection timing setting is performed. The means, between the maximum delay side injection timing and the maximum advance side injection timing, closes the fuel injection valve more slowly as the cranking rotation speed detected by the cranking rotation speed detection means is lower, and the cranking rotation speed becomes lower. The fuel injection timing at the start is set so that the higher the fuel injection valve is, the faster the fuel injection valve is closed.
There is provided a fuel injection timing control device in which a fuel injection timing is shifted from the fuel injection timing at the time of starting to the maximum earlier injection timing.

【0011】この様に構成された燃料噴射時期制御装置
ではクランキング回転数に応じて始動時の燃料噴射時期
が設定され、クランキング回転数の上昇に応じ、燃料噴
射時期を前記始動時の燃料噴射時期から前記最大早め側
噴射時期の方に移動せしめられる。
In the fuel injection timing control device thus configured, the fuel injection timing at the start is set according to the cranking speed, and the fuel injection timing is set according to the increase of the cranking speed. The injection timing is shifted from the injection timing to the maximum earlier injection timing.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態の構成
を示す図であって、1はエンジン本体であって、エンジ
ン本体1は4個の気筒を有する4気筒エンジンである。
そして、各気筒の吸入ポート(図示しない)に接続され
ている吸気マニホールド2にはそれぞれ燃料噴射弁3が
取り付けられており、いわゆる独立噴射方式のエンジン
である。吸気マニホールド2の上流にはサージタンク4
を介して吸気管5が取り付けられており、吸気管5には
エアフローメータ6と吸気管負圧センサ7が取り付けら
れている。また、エンジン本体にはクランク角を検出す
るクランク角センサ8とエンジン冷却水の温度を検出す
る冷却水温度センサ9が取り付けられている。クランク
角センサ8は本発明に関するエンジン回転数の演算や、
噴射時期のセットのために利用される他、点火時期の演
算やそのセットのために利用される。10は排気マニホ
ールド、11は排気管であって、12は触媒コンバータ
である。そして排気管11の触媒コンバータ12の上流
部には空燃比センサ13が取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention, wherein 1 is an engine main body, and the engine main body 1 is a four-cylinder engine having four cylinders.
A fuel injection valve 3 is attached to each intake manifold 2 connected to an intake port (not shown) of each cylinder, which is a so-called independent injection type engine. Surge tank 4 upstream of intake manifold 2
The intake pipe 5 is attached to the intake pipe 5, and an air flow meter 6 and an intake pipe negative pressure sensor 7 are attached to the intake pipe 5. Further, a crank angle sensor 8 for detecting a crank angle and a coolant temperature sensor 9 for detecting a temperature of engine coolant are attached to the engine body. The crank angle sensor 8 calculates the engine speed according to the present invention,
In addition to being used for setting the injection timing, it is used for calculating and setting the ignition timing. 10 is an exhaust manifold, 11 is an exhaust pipe, and 12 is a catalytic converter. An air-fuel ratio sensor 13 is attached to the exhaust pipe 11 upstream of the catalytic converter 12.

【0013】20はエンジンコントロールユニット(以
下ECUという)であって、ECU20は、デジタルコ
ンピュータからなり、相互に接続された入力インターフ
ェイス回路21、ADC(アナログデジタル変換器)2
2、CPU(マイクロプロセッサ)23、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)24、バックアップRAM24
a、ROM(リードオンリメモリ)25、出力インター
フェイス回路26等から成る。
Reference numeral 20 denotes an engine control unit (hereinafter referred to as an ECU). The ECU 20 is composed of a digital computer, and has an input interface circuit 21 and an ADC (analog-to-digital converter) 2 connected to each other.
2. CPU (microprocessor) 23, RAM (random access memory) 24, backup RAM 24
a, a ROM (Read Only Memory) 25, an output interface circuit 26, and the like.

【0014】CPU23には、各センサの出力信号が、
入力インターフェイス回路21を介して、あるいはさら
にADC22を介して入力される。CPU23はこれら
各種センサの値と、ROM25に予め記憶しておいた値
等からから後述する演算をおこない燃料噴射時期の制御
演算をおこなう他各種の制御演算をおこなう。
The CPU 23 outputs an output signal of each sensor to
It is input via the input interface circuit 21 or further via the ADC 22. The CPU 23 performs a later-described calculation from the values of these various sensors and the values stored in the ROM 25 in advance, and performs various other control calculations for controlling the fuel injection timing.

【0015】次に上記のように構成された本発明の実施
の形態における燃料噴射時期制御について説明する。こ
の実施の形態では、運転状態をまず始動時(スタータス
イッチがONにされスタータによってクランキングされ
ている時)か、始動時以外かで分ける。そして始動時以
外の場合はさらに、定常運転か、加速運転かに分ける。
一方、始動時、定常運転、加速運転のそれぞれの対する
燃料噴射終了時期をマップにして記憶しておき、マップ
から各運転条件にあった燃料噴射終了時期を選び出す。
Next, the fuel injection timing control in the embodiment of the present invention configured as described above will be described. In this embodiment, the operating state is first classified according to whether the engine is started (when the starter switch is turned on and cranked by the starter) or not. In the case other than the start, the operation is further divided into a steady operation and an acceleration operation.
On the other hand, the fuel injection end timing for each of the starting, the steady operation, and the acceleration operation is stored in a map, and the fuel injection end timing suitable for each operation condition is selected from the map.

【0016】本発明の実施の形態では、噴射の終了時期
が所定の時期になるように上記のように制御するので、
所要の量の燃料を噴射して、噴射の終了時期を所定の時
期にするために次のようにして燃料噴射開始時期を決定
する。すなわち、燃料噴射量を規定する燃料噴射時間T
AU(=燃料噴射弁の開弁時間)を運転状況に応じてマ
ップに基づき計算し、上記のように計算された燃料噴射
終了時期から燃料噴射時期を減算して噴射開始時期が決
定される。
In the embodiment of the present invention, the control is performed as described above so that the injection end time becomes a predetermined time.
In order to inject a required amount of fuel and set the end time of the injection to a predetermined timing, the fuel injection start timing is determined as follows. That is, the fuel injection time T defining the fuel injection amount
The AU (= opening time of the fuel injection valve) is calculated based on the map according to the operating conditions, and the fuel injection timing is subtracted from the fuel injection end timing calculated as described above to determine the injection start timing.

【0017】以下、上記の考え方に基づく制御のルーチ
ンのフローチャートについて説明する。図2に示される
フローチャートのステップ1ではイグニッションスィッ
チがONかどうかを判定し、ONの場合はルーチンを実
行するがOFFの場合はルーチンを実行せずにそのまま
終了する。イグニッションスィッチがONでルーチンを
実行する場合は、ステップ2で冷却水温、エンジン回転
数、吸気管負圧等のパラメータを読み込み、ステップ3
に進んで、始動時であるかどうかを判定する。始動時で
ある場合はステップ4に進みマップから始動時の燃料噴
射終了時期を計算する。
Hereinafter, a flowchart of a control routine based on the above concept will be described. In step 1 of the flowchart shown in FIG. 2, it is determined whether the ignition switch is ON. If the ignition switch is ON, the routine is executed. If the ignition switch is OFF, the routine is terminated without executing the routine. If the routine is to be executed with the ignition switch ON, parameters such as cooling water temperature, engine speed, and intake pipe negative pressure are read in step 2 and step 3
Then, it is determined whether it is the time of starting. If it is at the start, the process proceeds to step 4 to calculate the fuel injection end timing at the start from the map.

【0018】ステップ4で使用するマップは図3に示さ
れるように、例えば、極低温、低温、常温の3種の温度
域に対して、エンジン回転数NEに対応した燃料噴射終
了時期が与えられている。したがって、例えば、極低温
で回転数N1で始動された時は破線上のS1の縦座標値
A1で示されるクランク角が燃料噴射の終了時期として
選択される。そして、回転数がN2に上昇した時は、破
線上のS2の縦座標値A2示されるクランク角が燃料噴
射の終了時期として選択される。なお、このマップはエ
ンジン始動時のスタータモータによってクランキングさ
れる機関に適用されるので回転数としてはせいぜい40
0rpm程度までしか設定されていない。
As shown in FIG. 3, in the map used in step 4, for example, fuel injection end timings corresponding to the engine speed NE are given to three temperature ranges of extremely low temperature, low temperature, and normal temperature. ing. Therefore, for example, when the engine is started at an extremely low temperature and the rotation speed N1, the crank angle indicated by the ordinate value A1 of S1 on the broken line is selected as the end time of the fuel injection. When the rotational speed increases to N2, the crank angle indicated by the ordinate value A2 of S2 on the broken line is selected as the fuel injection end timing. Since this map is applied to an engine that is cranked by a starter motor at the time of engine start, the number of rotations is at most 40.
It is set only up to about 0 rpm.

【0019】一方、ステップ3で始動時でないと判定さ
れた場合は、ステップ5に進み、加速運転中か定常運転
中かを判定する。この判定は吸入管負圧PMの大きさで
判定する。そして、加速運転中であると判定された場合
はステップ6に進みマップから加速時の燃料噴射終了時
期を計算する。ステップ6で使用するマップは本実施の
形態においては、例えば、図4に示されるように、極低
温、低温、常温の3種の温度域に対して、エンジン回転
数NEに対応した燃料噴射終了時期が与えられている。
しかし、水温や回転数の影響が小さい場合には、一つの
値としてもよい。
On the other hand, if it is determined in step 3 that it is not the time of starting, the process proceeds to step 5, and it is determined whether the vehicle is in an acceleration operation or a steady operation. This determination is made based on the magnitude of the suction pipe negative pressure PM. If it is determined that the vehicle is accelerating, the process proceeds to step 6, and the fuel injection end timing at the time of acceleration is calculated from the map. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, the map used in step 6 is the fuel injection termination corresponding to the engine speed NE in three temperature ranges of extremely low temperature, low temperature, and normal temperature. Time has been given.
However, when the influence of the water temperature or the rotation speed is small, a single value may be used.

【0020】ステップ5で定常運転中であると判定され
た場合はステップ7に進みマップから、定常時の燃料噴
射終了時期を計算する。ステップ7で使用するマップは
本実施の形態においては、例えば、図5に示されるよう
に、極低温、低温、常温の3種の温度域に対して、エン
ジン回転数NEと負荷に対応した燃料噴射終了時期が与
えられている。
If it is determined in step 5 that the vehicle is operating in a steady state, the process proceeds to step 7 and the fuel injection end timing in the steady state is calculated from the map. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the map used in step 7 is the fuel corresponding to the engine speed NE and the load for three temperature ranges of extremely low temperature, low temperature, and normal temperature. The injection end timing is given.

【0021】ステップ8では燃料噴射時間TAUを計算
し、ステップ9ではステップ8で算出された燃料噴射時
間TAUをステップ4、6、7で読み込んだ燃料噴射終
了時期から減算して燃料噴射開始時期を算出して終了す
る。燃料噴射弁3は上記のようにして求めた燃料噴射開
始時期から燃料噴射時間TAUの間だけ燃料を噴射する
ので、燃料噴射は前記運転条件に応じて読み込まれた時
期で終了する。
In step 8, the fuel injection time TAU is calculated. In step 9, the fuel injection time TAU calculated in step 8 is subtracted from the fuel injection end timing read in steps 4, 6, and 7 to set the fuel injection start timing. Calculate and end. Since the fuel injection valve 3 injects fuel only during the fuel injection time TAU from the fuel injection start time obtained as described above, the fuel injection ends at the time read according to the operating conditions.

【0022】以下、ステップ8における燃料噴射時間の
計算について説明する。まず、エンジンの始動時には、
燃料噴射時間TAUは下記の式(1)で計算される。 TAU=TAUST×KNEST×KBST×KPA…(1) ここで、TAUSTは水温THWに応じて決定される始
動時基本噴射時間であって図6に実線で示されるマップ
に記憶されている。KNESTはエンジン回転数NEに
よる補正係数、KBSTはバッテリ電圧VBによる補正
係数、KPAは大気圧PAによる補正係数である。
Hereinafter, the calculation of the fuel injection time in step 8 will be described. First, when starting the engine,
The fuel injection time TAU is calculated by the following equation (1). TAU = TAUST × KNEST × KBST × KPA (1) Here, TUST is a starting basic injection time determined according to the water temperature THW, and is stored in a map shown by a solid line in FIG. KNEST is a correction coefficient based on the engine speed NE, KBST is a correction coefficient based on the battery voltage VB, and KPA is a correction coefficient based on the atmospheric pressure PA.

【0023】なお、図6に破線で示されるのは従来技術
におけるTAUSTの値で、本発明のように燃料噴射終
了時期を最適化していないために吸気マニホールド2の
壁面等への付着が多いために、それを補うように大きな
値とされている。逆に言えば、本発明では燃料噴射終了
時期の最適化により従来技術に比べて始動時の噴射量を
小さくすることができる。
The broken line in FIG. 6 shows the value of TAUST in the prior art. Since the end timing of fuel injection is not optimized as in the present invention, the amount of adhesion to the wall surface of the intake manifold 2 is large. However, it is set to a large value to make up for it. Conversely, in the present invention, by optimizing the fuel injection end timing, the injection amount at the time of starting can be made smaller than that in the related art.

【0024】次にエンジン始動後の燃料噴射量の計算に
ついて説明する。エンジンが始動してエンジン回転数N
Eが予め定めた値を越えて回転するようになると前記の
式(1)ではなくて、機関吸入空気量Qと機関回転数N
Eとに基づいて下記の式(2)から算出される。 TAU=GA×KINJ×(1+FWLOTP)×FAF+FMW…(2)
Next, the calculation of the fuel injection amount after the engine is started will be described. The engine starts and the engine speed N
When E exceeds a predetermined value, the engine intake air amount Q and the engine speed N are set instead of the above equation (1).
It is calculated from the following equation (2) based on E. TAU = GA × KINJ × (1 + FWLOTP) × FAF + FMW (2)

【0025】ここで、GAは機関の1回転あたりの吸入
空気量(Q/NE)、KINJは機関吸入空気量GAを
基本燃料噴射量に換算するための換算定数であり、FW
LOTPは暖機時の運転性の確保、および、高負荷時の
排気温度上昇を防ぐための増量補正係数であり、FAF
は空燃比センサ9の信号に基づいて生成される空燃比補
正係数であり、FMWは壁面付着燃料を考慮して燃料噴
射量を補正するための補正係数である。
Here, GA is an intake air amount per rotation of the engine (Q / NE), KINJ is a conversion constant for converting the engine intake air amount GA into a basic fuel injection amount, and FW
LOTP is an increase correction coefficient for securing drivability during warm-up and preventing an increase in exhaust gas temperature under high load.
Is an air-fuel ratio correction coefficient generated based on the signal of the air-fuel ratio sensor 9, and FMW is a correction coefficient for correcting the fuel injection amount in consideration of the fuel deposited on the wall surface.

【0026】FWLOTPはさらに以下の式(3)のよ
うに表される。 FWLOTP=(FWLB+FWLD)×KWL+FASE…(3) ここで、FWLBはFWLOTPの計算の基本値として
マップに記憶されており、FWLDは暖機増量減衰係数
であり、KWLはエンジン回転数による補正係数であ
り、FASEはエンジンの始動直後のエンジン回転を安
定させるための始動後増量係数である。
FWLOTP is further represented by the following equation (3). FWLOTP = (FWLB + FWLD) × KWL + FASE (3) Here, FWLB is stored in the map as a basic value for the calculation of FWLOTP, FWLD is a warming-up increasing attenuation coefficient, and KWL is a correction coefficient based on the engine speed. , FASE is a post-start increase coefficient for stabilizing the engine rotation immediately after the start of the engine.

【0027】図7は水温THWに応じて決定されたFW
LBの値が示されるマップであって。実線で示すのが本
発明による値で、破線で示されるのが従来技術による値
である。図示されるように、従来技術では本発明のよう
に燃料噴射終了時期を最適化していないために吸気マニ
ホールド2の壁面等への付着が多いために、それを補う
ように大きな値とされている。逆に言えば、本発明では
燃料噴射終了時期の最適化により従来技術に比べて暖機
および高負荷時の増量を小さくすることができる。
FIG. 7 shows the FW determined according to the water temperature THW.
A map showing the values of LB. The solid line shows the value according to the present invention, and the broken line shows the value according to the prior art. As shown in the figure, in the prior art, the fuel injection end timing is not optimized as in the present invention, so that the amount of adhesion to the wall surface of the intake manifold 2 is large. . Conversely, in the present invention, by optimizing the fuel injection end timing, it is possible to reduce the amount of increase during warm-up and high load compared to the related art.

【0028】FASEは式(2)の計算が始まった時
に、初期値FASE1 が与えられ、その後、所定の回転
数毎に予め定められた減衰率でゼロになるまで減衰され
る。初期値FASE1 は図8に実線示すマップから読み
込まれる。なお、図8に破線で示されるのは従来技術に
おけるFASE1 の値で、本発明のように燃料噴射終了
時期を最適化していないために吸気マニホールド2の壁
面等への付着が多いために、それを補うように大きな値
とされている。逆に言えば、本発明では燃料噴射終了時
期の最適化により従来技術に比べて始動後増量を小さく
することができる。
The FASE is given an initial value FASE 1 when the calculation of equation (2) is started, and is then attenuated at a predetermined number of revolutions at a predetermined attenuation rate until it becomes zero. Initial value FASE 1 is read from the map shown solid lines in FIG. 8. Note that the broken line in FIG. 8 indicates the value of FASE 1 in the prior art. Since the fuel injection end timing is not optimized as in the present invention, the amount of adhesion to the wall of the intake manifold 2 is large. It is a large value to make up for it. Conversely, in the present invention, the amount of fuel increase after starting can be reduced as compared with the prior art by optimizing the fuel injection end timing.

【0029】FAFは本発明による影響を受けないので
省略し、壁面付着補正係数FMWについて説明するが、
この壁面付着補正係数FMWは過渡時に空燃比がずれな
いようにするためのものである。定常状態(回転数、吸
気管圧力、水温等一定)でエンジンの吸気ポート付近に
安定的にある量の燃料が付着しているが、この安定的に
付着する燃料量は吸気管圧力によって変化し、吸気管の
絶対圧が高いほど、すなわち、高負荷ほど付着量が多
く、逆に、吸気管の絶対圧が低いほど、すなわち、低負
荷ほど付着量が少ない。
Since the FAF is not affected by the present invention, it is omitted, and the wall adhesion correction coefficient FMW will be described.
The wall adhesion correction coefficient FMW is for preventing the air-fuel ratio from shifting during a transition. In a steady state (rotational speed, intake pipe pressure, water temperature, etc.), a certain amount of fuel is stably deposited near the intake port of the engine. The amount of fuel stably deposited varies depending on the intake pipe pressure. The higher the absolute pressure of the intake pipe, that is, the higher the load, the larger the amount of adhesion. Conversely, the lower the absolute pressure of the intake pipe, that is, the lower the load, the smaller the amount of adhesion.

【0030】したがって、吸気管圧力が高くなる加速時
には、付着する燃料量が多くなり、噴射された燃料のす
べてが燃焼室内には流入しなくなり、空燃比はリーンと
なり、逆に、吸気管圧力が低くなる減速時には、壁面に
付着している燃料量から燃焼室内には流入する燃料量が
多くなり空燃比はリッチになる。そこで、上述した過渡
時の空燃比のずれを防止するために、加速時に増量、減
速時に減量するようにしたものがFMWである。
Therefore, during acceleration when the intake pipe pressure increases, the amount of fuel adhering increases, and all the injected fuel does not flow into the combustion chamber, the air-fuel ratio becomes lean, and conversely, the intake pipe pressure decreases. At the time of deceleration that becomes lower, the amount of fuel flowing into the combustion chamber increases from the amount of fuel attached to the wall surface, and the air-fuel ratio becomes rich. Therefore, in order to prevent the above-described transition of the air-fuel ratio during the transition, the FMW is increased during acceleration and decreased during deceleration.

【0031】そこで、定常状態で付着している燃料量を
吸気管圧力PMに対してマップとして記憶しておき(図
示しない)、吸気弁閉時の吸気管圧力PMに基づいて、
そのマップから付着燃料量QMWを算出する。そしてそ
の変化量DLQMWを求め、この量だけ付着量が不足あ
るいは過剰していると考え、その不足分あるいは過剰分
だけ増量あるいは減量するものである。FMWは概略上
記のように計算されるので本発明のように燃料噴射時期
を最適化して壁面付着量を減じた場合は、FMWの補正
量を減少することができる。
Therefore, the fuel amount adhering in the steady state is stored as a map with respect to the intake pipe pressure PM (not shown), and based on the intake pipe pressure PM when the intake valve is closed,
The attached fuel amount QMW is calculated from the map. Then, the change amount DLQMW is obtained, and it is considered that the adhesion amount is insufficient or excessive by this amount, and the amount is increased or decreased by the insufficient amount or excess amount. Since the FMW is roughly calculated as described above, when the fuel injection timing is optimized as in the present invention to reduce the amount of wall adhesion, the FMW correction amount can be reduced.

【0032】上記のように、本発明によって、燃料噴射
時間(燃料噴射量)の各種の補正量を減ずる事ができ、
その結果、燃費が向上し、排気エミッションもよくな
る。
As described above, according to the present invention, various correction amounts of the fuel injection time (fuel injection amount) can be reduced.
As a result, fuel efficiency is improved and exhaust emissions are improved.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料が、吸気管壁面や、吸気ポート壁面や吸気弁背
面等に付着するのを防止あるいは、減ずるように、運転
条件に対して最適化の燃料噴射時期で噴射され、それに
より燃料噴射時間(燃料噴射量)の各種の補正量を減ず
る事ができ、その結果、燃費が向上し、排気エミッショ
ンを向上することができる。
According to the present invention, the fuel injected from the fuel injection valve is prevented from adhering to the intake pipe wall surface, the intake port wall surface, the back surface of the intake valve, or the like. The fuel is injected at the optimized fuel injection timing, whereby various correction amounts of the fuel injection time (fuel injection amount) can be reduced, and as a result, fuel efficiency can be improved and exhaust emission can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】燃料噴射時期を計算するルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart of a routine for calculating a fuel injection timing.

【図3】始動時の燃料噴射終了時期を示すマップであ
る。
FIG. 3 is a map showing a fuel injection end timing at the time of starting.

【図4】加速運転時の燃料噴射終了時期を示すマップで
ある。
FIG. 4 is a map showing a fuel injection end timing during an acceleration operation.

【図5】定常運転時の燃料噴射終了時期を示すマップで
ある。
FIG. 5 is a map showing a fuel injection end timing during a steady operation.

【図6】TAUSTの値を従来技術と比較して示した図
である。
FIG. 6 is a diagram showing the value of TAUST in comparison with the prior art.

【図7】FWLBの値を従来技術と比較して示した図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a value of FWLB in comparison with a conventional technique.

【図8】FASE1 の値を従来技術と比較して示した図
である。
FIG. 8 is a diagram showing the value of FASE 1 in comparison with the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン本体 2…吸気マニホールド 3…燃料噴射弁 5…吸気管 6…エアフローメータ 7…吸気管圧力センサ 8…クランク角センサ 9…冷却水温センサ 20…ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body 2 ... Intake manifold 3 ... Fuel injection valve 5 ... Intake pipe 6 ... Air flow meter 7 ... Intake pipe pressure sensor 8 ... Crank angle sensor 9 ... Cooling water temperature sensor 20 ... ECU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 301 F02D 45/00 301C (72)発明者 古橋 道雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 永井 俊成 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 永井 忠行 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 川合 孝史 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 播磨 謙司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 後藤 雄一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大塚 孝之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication F02D 45/00 301 F02D 45/00 301C (72) Inventor Michio Furuhashi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Toshinari Nagai 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Tadayuki Nagai 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72 Inventor Takashi Kawai 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kenji Harima 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yuichi Goto Toyota, Aichi Prefecture 1 Toyota Town, Toyota City (72) Inventor Takayuki Otsuka Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Address Toyota Motor Co., Ltd. in

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各気筒毎に独立の噴射時期で燃料を噴射
する独立噴射式内燃機関の燃料噴射時期制御装置であっ
て、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段の検出した運転状態に応じて燃料
噴射時期を設定する燃料噴射時期設定手段とを備え、 前記燃料噴射時期設定手段は、少なくとも機関の吸気弁
が開弁した後に燃料噴射弁を閉弁するように設定された
最大遅れ側噴射時期と、少なくとも機関の吸気弁が開弁
する前に燃料噴射弁を閉弁するように設定された最大早
め側噴射時期との間で機関の運転状態の変化に応じて連
続的に噴射時期を変更できることを特徴とする燃料噴射
時期制御装置。
1. An independent-injection-type internal combustion engine fuel injection timing control device for injecting fuel at an independent injection timing for each cylinder, comprising: operating state detecting means for detecting an operating state of the engine; Fuel injection timing setting means for setting the fuel injection timing in accordance with the operating state detected by the means, wherein the fuel injection timing setting means closes the fuel injection valve at least after the intake valve of the engine is opened. Changes in the operating state of the engine between the maximum lag injection timing set at, and the maximum early injection timing set to close the fuel injection valve at least before the intake valve of the engine opens. A fuel injection timing control device capable of continuously changing the injection timing according to the timing.
【請求項2】 前記運転状態検出手段が機関の暖機度合
いを検出する暖機度合い検出手段を含み、 前記燃料噴射時期設定手段は、前記最大遅れ側噴射時期
と最大早め側噴射時期の間で、前記暖機度合い検出手段
の検出した暖機度合いが低い程燃料噴射弁を遅く閉弁
し、暖機度合いが高い程燃料噴射弁を早く閉弁すること
を特徴とする請求項1に記載の燃料噴射時期制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the operating state detecting means includes a warming-up degree detecting means for detecting a warming-up degree of the engine. 2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the lower the warm-up degree detected by the warm-up degree detecting means, the later the fuel injection valve is closed, and the higher the warm-up degree, the sooner the fuel injection valve is closed. Fuel injection timing control device.
【請求項3】 前記運転状態検出手段が機関始動時のク
ランキング回転数を検出するクランキング回転数検出手
段を含み、 前記燃料噴射時期設定手段は、前記最大遅れ側噴射時期
と最大早め側噴射時期の間で、前記クランキング回転数
検出手段が検出したクランキング回転数が低い程燃料噴
射弁を遅く閉弁し、クランキング回転数が高い程燃料噴
射弁を早く閉弁するように始動時の燃料噴射時期を設定
し、始動後のクランキング回転数の上昇に応じ、燃料噴
射時期を前記始動時の燃料噴射時期から前記最大早め側
噴射時期の方に移動することを特徴とする請求項1に記
載の燃料噴射時期制御装置。
3. The fuel injection timing setting device according to claim 1, wherein the operating state detecting device includes a cranking rotational speed detecting device that detects a cranking rotational speed when the engine is started. During the starting period, the fuel injection valve is closed later as the cranking speed detected by the cranking speed detector is lower, and the fuel injector is closed earlier as the cranking speed is higher. The fuel injection timing is set, and the fuel injection timing is shifted from the fuel injection timing at the start to the maximum earlier injection timing in accordance with an increase in the cranking rotational speed after the start. 2. The fuel injection timing control device according to claim 1.
JP8160041A 1996-06-20 1996-06-20 Fuel injection timing control device Pending JPH109031A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4797764A (en) * 1986-01-27 1989-01-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Recording disk with low total indicated runout
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