JPH109031A - 燃料噴射時期制御装置 - Google Patents
燃料噴射時期制御装置Info
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- 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
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- fuel injection
- injection timing
- engine
- fuel
- timing
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 始動時である場合はステップ４に進み各
温度域に対して、始動時のエンジン回転数ＮＥに対応し
た燃料噴射終了時期が与えられているマップから、始動
時の燃料噴射終了時期を読み込む（ステップ４）。加速
運転中であると判定された場合は、加速運転時の燃料噴
射終了時期を示したマップから、加速時の燃料噴射終了
時期を読み込む（ステップ６）。定常運転中であると判
定された場合は、定常運転時の燃料噴射終了時期を示し
たマップから、定常時の燃料噴射終了時期を読み込む
（ステップ７）。燃料噴射時間ＴＡＵを計算し（ステッ
プ８）燃料噴射終了時期から減算して燃料噴射開始時期
を算出する（ステップ９）。
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。 【解決手段】 始動時である場合はステップ４に進み各
温度域に対して、始動時のエンジン回転数ＮＥに対応し
た燃料噴射終了時期が与えられているマップから、始動
時の燃料噴射終了時期を読み込む（ステップ４）。加速
運転中であると判定された場合は、加速運転時の燃料噴
射終了時期を示したマップから、加速時の燃料噴射終了
時期を読み込む（ステップ６）。定常運転中であると判
定された場合は、定常運転時の燃料噴射終了時期を示し
たマップから、定常時の燃料噴射終了時期を読み込む
（ステップ７）。燃料噴射時間ＴＡＵを計算し（ステッ
プ８）燃料噴射終了時期から減算して燃料噴射開始時期
を算出する（ステップ９）。
Description
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）
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）
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す図である。
【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。
ートである。
【図３】始動時の燃料噴射終了時期を示すマップであ
る。
る。
【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。
ある。
【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。
ある。
【図６】ＴＡＵＳＴの値を従来技術と比較して示した図
である。
である。
【図７】ＦＷＬＢの値を従来技術と比較して示した図で
ある。
ある。
【図８】ＦＡＳＥ1 の値を従来技術と比較して示した図
である。
である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160041A JPH109031A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 燃料噴射時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160041A JPH109031A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 燃料噴射時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109031A true JPH109031A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15706658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160041A Pending JPH109031A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 燃料噴射時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109031A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4797764A (en) * | 1986-01-27 | 1989-01-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Recording disk with low total indicated runout |
| JP2009030616A (ja) * | 1998-08-24 | 2009-02-12 | Caterpillar Inc | 低温エンジンが低温時の燃料噴射制御装置 |
| JP2010048178A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP2016094908A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016113972A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | ダイハツ工業株式会社 | 予混合燃焼を行う車両 |
| JP2018168820A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP8160041A patent/JPH109031A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4797764A (en) * | 1986-01-27 | 1989-01-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Recording disk with low total indicated runout |
| JP2009030616A (ja) * | 1998-08-24 | 2009-02-12 | Caterpillar Inc | 低温エンジンが低温時の燃料噴射制御装置 |
| JP2010048178A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP2016094908A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016113972A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | ダイハツ工業株式会社 | 予混合燃焼を行う車両 |
| JP2018168820A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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