JPS5951138A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御方法

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JPS5951138A
JPS5951138A JP57159449A JP15944982A JPS5951138A JP S5951138 A JPS5951138 A JP S5951138A JP 57159449 A JP57159449 A JP 57159449A JP 15944982 A JP15944982 A JP 15944982A JP S5951138 A JPS5951138 A JP S5951138A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
injection
timing
cylinder
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JP57159449A
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English (en)
Inventor
Michiaki Ujihashi
氏橋 通明
Junichi Saeki
佐伯 淳一
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエアアシスト装置を具備する内燃機関の燃料噴
射制御方法に関する。
従来、電子制御式燃料噴射装置においては、噴射された
燃料は粗粒であシ、この結果、噴射された燃料が機関の
吸気マニホールドあるいは吸気ポートの壁面に付着して
燃料の燃焼室(シリンダ)への供給タイミングが不安定
となり、機関応答が感作する。これを防止するために燃
料増量を行うが、この場合、HC,CO等のエミッショ
ンの悪化を招く。
他方、噴霧された燃料の微粒化を促進するだめにエアア
シスト装置が知られているが、このようなエアアシスト
装置を具備する電子制御式燃料噴射装置においても、噴
射時期は点火信号をトリがとする全気筒同時噴射制御に
よシ行うのが大勢である。この結果、やはシ、燃料の燃
焼室への供給タイミングは気筒によシネ安定であシ、従
って、機関の過渡応答性が悪く、しかも補正する燃料増
量が大きい。また、使用稀薄空燃比の限界が小さいので
、燃費およびNOxのエミッションの点で不利であり、
しかも、アイドル時の機関回転変動が大きいという問題
点がある。
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
各気筒独立噴射方式を採用すると共に、各気筒の噴射/
4’ルス開始時期を、噴射された燃料噴霧全量が各気筒
吸気行程下死点までに吸気弁シート部を通過できるよう
に規定するという構想にもとづき、燃料噴射全量が確実
にその吸気行程中に燃焼室に、1次り込むようにし、こ
れによシ気筒毎に燃料供給タイミングを安定化させて機
関の過渡応答性を向上せしめ且つ燃料増量を減少せしめ
、また、使用稀薄空燃比の限界を伸ばして燃費およびN
Oxのエミッシ百ンの点で有利にし、さらに、アイドル
時の機関回転変動を小さくすることにある。
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方法を実
行するだめの装置を示す概要図である。
第1図において、機関本体1の吸気通路2にはエアフロ
ーメータ3が設けられている。エアフローメータ3は吸
入使気量を直接請訓するものであって、ボデンショメー
クを内蔵して吸入空気量に比例1〜だアナログ重用の?
b:気イに号を発生する。寸だ、機1%+・1本体1の
吸気通路2に設けられたスロットル弁4の軸にrJ−、
スロットル弁4が全開状態か否かに示すアイドル信号(
1,L (i号)および全負荷運転状な0か否かを示ず
イn号(WOT (Q号)を発生するスロットルセンサ
5が設けられてイル。
1だ、機関本体1のシリンダブロックには冷却水の温度
を検出するだめの水温センサ6が設りられている。水温
センサ6は冷却水の温度に応じたアナログ電圧の電気信
号を発生する。
図示しないディストリビュータには、その軸がクランク
軸に換算して360°、30°回転毎に角度位置信号(
ノクルス)を発生するために、クラック・gルス盤7、
気筒判別ロータ8が設けられ、これらには回転角センサ
9,11が設けられている。
回転角センサ9,11の角度位置信号は、燃料噴射時期
の基準タイミング信号、点火時期の基準タイミング信号
、燃料噴射演算の割込み要求信号、点火時期演算の割込
み要求信号等として作用する。
吸気通路2の吸気マニホールド12(もしくはシリンダ
ヘッドでもよい)には、燃料供給系から加圧燃料を吸気
ポートへ供給するだめの電磁式燃料噴射弁13が設けら
れている。
次に、エアアシスト装置について説明する。
14はエアアシスト量および冷同時バイパス吸入空気星
を制御するだめのエアアシスト制御弁であり、15.1
(5,17は配管である。配管15はスロットル弁4の
上流の吸気通路2がら空気を導入するだめのものであり
、配管16は冷同時に空気を゛す″−ジクンク18に導
入するだめのものであシ、配管17は燃料噴射弁13の
アシストエア用アダプタ19に接続され、アシストエア
を送シ込むだめのものである。
一方、燃料は燃料タンクから燃料ポンプ(共に図示せす
りを介して燃料ギヤラリ20に送油され、所定量の燃料
が噴射されてアダプタ19に供給される。ここにおいて
、アダプタ19内のオリフィス(図示せず)からの高速
のアシストエア流によって噴射燃料はせん断され微細化
される。この微細化された燃料噴霧が吸気マニホールド
12、シリンダヘッドs’!−)21、吸気弁シート部
22の間隙を介して燃焼室に送り込まれることになる。
なお、23.24は、それぞれ、吸気弁、排気弁を示す
制御回路10は、エアフローメータ3、水温センサ6、
回転角センサ9 、11、スロットルセンサ5からの各
信号をディジタル的に処理して燃料噴射・?ルス開始時
期演算、燃料噴射実行等を行うものであり、たとえばマ
イクロコンビ=、−夕により構成されている。
第2図は第1図の制御回路10の詳細なブロック回路図
である。第2図において、エアフローメータ3、水温セ
ンサ6の各アナログ電圧はマルチプレクサ101を介し
てA/D変換器102に供給されでいる。すなわち、N
勺変換器102はCPU106によって選択制御された
マルチプレクサ101を介して送込まれたエアフローメ
ータ3、水温センサ6のアナログ出力信号をクロック発
生回路107のクロック信号CLKを用いて〜巾変換し
、〜巾変換終了後に割込み信号をCPU 106に送出
する。この結果、割込みルーチンにおいて、エアフロー
メータ3、水温センサ6の最新データはRAM 108
の所定領域に格納されることになる。
回転角センサ9,11の各ディジクル出力信号は割込み
信号および基準タイミング信号を発生ずるためのタイミ
ング発生回路103に供給されている。さらに、回転角
センサ11のディジタル出力信号は回転速度形成回路1
04を介して入カポ−)105の所定位置に供給される
。回転速度形成回路104は、クランク角3o04Uに
開閉制御されるダート、およびこのダートを通過するク
ロック発生回路107のクロック信号CLKのノソルス
数を割数するカウンタから構成され、従って、機関の回
転速度に反比例した2通信号が形成されることになる。
スロットルセンサ5のディジタル出力信号は入力s?−
、) 105の所定位置に直接供給される。
入力d?−)105における最新の回転速度データN、
水温データTHWはメインルーチン、サブルーチン、割
込みルーチン等において必要に応じてRAM 1 (1
8の所定領域に格納される。
ROM 1 (19には、メインルーチン、燃料噴射パ
ルス開始時期演訊1ルーチン、燃料噴射実行ルーチン等
のプログラム、これらの処理に必要な種々の“固定デー
タ、定数等が予め格納されている。
CPU 106は、出力ポート110、駆動回路111
.112(112′)、113(113′)。
114(114’)を介してエアアシスト制御弁14、
燃料噴射弁13(13’)、吸入弁23(23’)、排
気弁24(24’)を制御する。
第3図(A) 、 (13)は本発明の詳細な説明する
だめのタイミング図である。第3図囚は噴射パルス信号
波形を示し、第3図(B)は燃料噴射弁13のビンドル
のリフト波形を示す。ここで、各時刻L6  +t1 
 ・・・・、tsにおいては、 to :吸気弁開弁時期(INO) tl :ピストン上死点(TDC) t2:排気弁閉弁時期(EXC) ts :噴射ノぐルス開始時期 t4:噴射弁のピン1゛ル開弁時期 t5:噴射パルス終了時期 ts :噴射弁のビンドル閉弁時期 t7 :ピストン下死点(BDC) ts :吸気弁閉弁時期 を示している。すなわち、時間to%t7は吸気行程を
示している。なお、第3図の上部には、噴射弁13から
吸気弁23までの燃料噴霧の飛行状態が示されている。
第3図囚、(B)に示すように噴射・ぐルス幅Tlが噴
射弁13にJiえもれても実際の噴射弁13の駆動は時
間Aだけ遅延されることが分る。噴射・やルス開始時期
t3の法定は、噴射された噴霧の全111が確実に吸気
性f11中に燃焼室に送シ込まれるように行われる。そ
のためには、第3図の時刻t7に示すように、噴霧の終
端部が遅くとも吸気行程下死点(l5Dc )において
吸気弁シート部22(第1図)を通過しなければならな
い。これらの点を考慮17て噴射パルス開始時期θ8(
この値は時間でti々くクランク角によって表示する)
は、θ8=180−6X10 N(Ti−1−A+B)
  ・・・(1)だだし、18′o:下死点のクランク
角N:a関の回転速度 Ti:噴射・?ルス幅 A : I!r(射・やルスと実際の噴射弁動作との時
間差により決定される定数 B:燃料噴霧の噴射弁13から吸気弁シート部22まで
の飛行時間によシ決定される定数 により表わされる。なお、噴射)Rルス開始時期θ8は
実験的に最適な値を求めて予めROM 109にマツプ
として記憶させておくとともできる。特に、噴射パルス
開始時期θ8を決定する際には、吸気弁23、排気弁2
4のオーバラップ時(to〜t2間)、および吸気下死
点から吸気弁閉弁時期の間(ty〜t8間)では、シリ
ンダ号?−ト部での空気の逆流現象が発生し、これによ
り、燃料噴籾の吹き返しがあるので、この点にも十分留
意する必要がある。
第4図は第2図の制御回路の動作を説明するだめのフロ
ーチャートであって、燃料噴射パルス開始時期演詩、ル
ーチンを示す。第4図において、割込みステラフ0はタ
イミング発生回路103の出力信号によってスタートす
るものとする。
ステラf402.403では、CPU106は吸入空気
量データQ1回転速度データNを取込んでRAM 10
8の所定領域に格納する。
ステップ404では、CPU 106はデータQ。
NにもとづいてROM109に格納されているマツプを
用いて補間計算を行って基本パルス幅τ8を算出し、ス
テップ405,406において、水温データTHWおよ
びスロットルデータ(たとえばアイドルスイッチデータ
、WOTデータ)等の運転状態パラメータを取込んでR
AM 108の所定領域に格納する。
ステップ407では、CPU106は上述の運転状Ft
、!4 ハラメータにもとづいて基本パルスτ□の補正
割算を行い、補正後の噴射・臂ルス幅TiをRAM 1
08の7Vi定領域に格納する。
ステップ0408では、CPU 106はRAM 10
8よシ回転速度N1噴射パルス幅T1を読出して上述の
(1)式の演算を行い、その結果θ8をRAM 108
の所定領域に格納してステップ409に進み、このルー
チンは終了する。
第5図もまた第2図の制御回路の動作を説明するための
フローチャートであって、燃料噴射実行ルーチンを示す
。第5図の割込みステップもまたタイミング発生回路1
03の出力信号によってスタートするが、各気筒毎に実
行されるものである。
すなわち、各気筒毎の」二死点においてスタートする。
ステップ502では、CPUI 06は上述のごとく求
められた噴射パルス開始時期θ8を第1のダウンカウン
タ(図示せず)にセットする(第3図の時刻t1に相当
)。この場合、第1のダウンカウンタは回転角センサ1
1の出力信号ノ9ルスによって減少する。
ステラ7’ 503 fは、CPU 106は第1のダ
ウンカウンタの値を監視し、カウンタ値が0になったと
きにステップ504に進む(第3図の時刻t3に相当)
ステップ504では、CPU 106はR,!1−M 
108よシ噴射パルス幅Tiを読出して第2のダウンカ
ウンタ(図示せず)にセットすると共に、1駆動回路1
12(もしくは112’)を弁して噴射弁13(もしく
U13’)を動作させる。なお、この場合、第2のダウ
ンカウンタはクロック発生回路1o7のクロック信号C
LKによって減少する。
ステップ505では、CPU 106は第2のダウンカ
ウンタの値を監視し、カウンタ値が0になったときにス
テップ506に進む(第3図の時刻t5に和尚)。
ステラf506では、CPU 106は駆動回路112
(もしくは112’)を介して噴射弁13(もしくは1
3′)の動作を停止させてステップ507 K進み、こ
のルーチンは終了する。
なお、i)1.明は省略したが、第5図のルーチンでは
吸入弁23(もしくは23′)、排気弁24(もしくd
、24′)の制御も行うものとする。
本発明によれば、各気拘別に適切な噴射時期をJiえて
いるので、第6図(A)に示すように、使用空燃比1t
iiF、’)限屓が伸ひ、従って、燃費およびNo、の
エミッシクンの点で有利となる。なお、第6図囚では、
*が従来方式を示し、実線が本発明の場合を示す。また
 p(、、6図(B)に示すように、従来(点線)ハ、
スロットル弁を急開したときにトルク立上シに一瞬の落
込みがあシ、通常、非同期増量によシ対処しているが、
本発明(実線)においては、各気筒別に適切な噴射・や
ルス開始時期を設定しているので、トルクの落込みはな
く、従って、機関の過渡応答性が向上する。さらに、第
6図(C)に示すように、従来(点線)に比べて、本発
明(実線)はアイドル安定性(回転変動率)にも優れて
いる。
寸た、本発明によれば、燃焼圧解析を行うと、燃焼速度
が早くなシ、部分負荷等にも燃費効率の向上が期待でき
る。また、ヘリカルy+?−)付内燃機関では、空気ス
ワールとの組合せにより空燃比の稀薄限界が伸びる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方法を実
行するだめの装置を示す概要図、第2図は第1図の制御
回路の詳細なブロック回路図、第3図(A) 、 (B
)は本発明の詳細な説明するためのタイミング図、第4
図、第5図は第2図の制御回路の動作を説明するだめの
フローチャート、第6図囚。 (B) 、 (C)は本発明の詳細な説明するだめの特
性図である。 1:機関本体、3:エアフローメータ、4:スロットル
弁、5:スロットルセンサ、6:水温センサ、9,11
:回転角センサ、10:制御回路、12:吸気マニホー
ルド、13:燃料噴射弁、14:エアアシスト制御弁、
22:吸気弁シート部、23:吸気弁、24:排気弁。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士 山 口 昭 之 第3図 第4図 第5図 時   間 (1ルチ)        (リーン〕A/F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、複数の電磁式燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の噴射部
    に空気を導入するためのエアアシスト装置とを具備する
    内燃機関において、前記各燃料噴射弁の噴射制御を各気
    筒毎に行い、前記各燃料噴射弁の噴射時期を、噴射され
    た燃料噴霧全量が対応する気筒吸気行程下死点までに吸
    気弁シート部を通過するように規定したことを特徴とす
    る内燃機関の燃料噴射制御方法。
JP57159449A 1982-09-16 1982-09-16 内燃機関の燃料噴射制御方法 Pending JPS5951138A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60219433A (ja) * 1984-04-13 1985-11-02 Mitsubishi Motors Corp 電子制御燃料噴射装置
JPS61183441U (ja) * 1985-05-07 1986-11-15
JPS639646A (ja) * 1986-06-30 1988-01-16 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JPH08254137A (ja) * 1995-03-27 1996-10-01 Mazda Motor Corp 自動車用リーンバーンエンジン

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51130731A (en) * 1975-05-12 1976-11-13 Toyota Motor Corp Fuel injection type internal combustion engine
JPS5320027A (en) * 1976-08-08 1978-02-23 Nippon Soken Inc Fuel injection control system for internal combustion engine
JPS5517639A (en) * 1978-07-22 1980-02-07 Hitachi Ltd Single fuel injection device
JPS55112829A (en) * 1979-02-21 1980-09-01 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection system
JPS5654929A (en) * 1979-10-12 1981-05-15 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection timing controller for internal combustion engine
JPS57143158A (en) * 1981-03-02 1982-09-04 Toyota Motor Corp Electronically controlled fuel injection apparatus for internal combustion engine
JPS5747769B2 (ja) * 1974-12-23 1982-10-12

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5747769B2 (ja) * 1974-12-23 1982-10-12
JPS51130731A (en) * 1975-05-12 1976-11-13 Toyota Motor Corp Fuel injection type internal combustion engine
JPS5320027A (en) * 1976-08-08 1978-02-23 Nippon Soken Inc Fuel injection control system for internal combustion engine
JPS5517639A (en) * 1978-07-22 1980-02-07 Hitachi Ltd Single fuel injection device
JPS55112829A (en) * 1979-02-21 1980-09-01 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection system
JPS5654929A (en) * 1979-10-12 1981-05-15 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection timing controller for internal combustion engine
JPS57143158A (en) * 1981-03-02 1982-09-04 Toyota Motor Corp Electronically controlled fuel injection apparatus for internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60219433A (ja) * 1984-04-13 1985-11-02 Mitsubishi Motors Corp 電子制御燃料噴射装置
JPS61183441U (ja) * 1985-05-07 1986-11-15
JPS639646A (ja) * 1986-06-30 1988-01-16 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JPH08254137A (ja) * 1995-03-27 1996-10-01 Mazda Motor Corp 自動車用リーンバーンエンジン

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