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JPH08165949A - Fuel injection timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection timing control device for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH08165949A
JPH08165949A JP6308932A JP30893294A JPH08165949A JP H08165949 A JPH08165949 A JP H08165949A JP 6308932 A JP6308932 A JP 6308932A JP 30893294 A JP30893294 A JP 30893294A JP H08165949 A JPH08165949 A JP H08165949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
fuel injection
state
timing
time
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.)
Pending
Application number
JP6308932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Shindo
健一郎 進藤
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6308932A priority Critical patent/JPH08165949A/en
Publication of JPH08165949A publication Critical patent/JPH08165949A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転状態に応じて最適な燃焼を得ることがで
きるように燃料噴射時期を精度良く制御すること。 【構成】 吸気管圧力センサ(6)の検出した吸気管圧
力値を1階差分し、その値が最小になる時期から吸気が
最大流速になる時期、負から正になる時期から定常流に
なる時期をもとめ、また2階差分し、その値が最小にな
る時期から吸気バルブの開弁瞬間をもとめ、スロットル
開度センサ(7)、クランク角センサ(8)の値から検
出した運転状態に応じて、燃料を噴射するのに最適な時
期に合わせて燃料を噴射する。
(57) [Summary] [Purpose] To accurately control the fuel injection timing so that optimum combustion can be obtained according to the operating conditions. [Structure] The intake pipe pressure value detected by the intake pipe pressure sensor (6) is subjected to a first-order difference, and the intake flow reaches the maximum flow velocity from the time when the value becomes minimum, and the steady flow starts from the time when the intake changes from negative to positive. The timing is calculated, and the difference of the second floor is calculated. The moment when the intake valve is opened is calculated from the time when the value becomes the minimum, and the operation state is detected from the values of the throttle opening sensor (7) and the crank angle sensor (8). Then, the fuel is injected at the optimum time to inject the fuel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は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 system for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】機関の運転状態に応じて燃料噴射時期を
変更することは公知である。例えば、特開昭60−15
0459号公報には、可変バルブタイミング機構を運転
状態に応じて吸気弁の開閉タイミングを変化させるとと
もに、その開弁時期に同期して燃料噴射タイミングを変
化させることが開示されている。
2. Description of the Related Art It is known to change the fuel injection timing according to the operating condition of an engine. For example, JP-A-60-15
Japanese Patent No. 0459 discloses that the variable valve timing mechanism changes the opening / closing timing of the intake valve according to the operating state, and changes the fuel injection timing in synchronization with the valve opening timing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、運転条件に
よって最適な噴射時期は異なり、例えば、出力向上が主
目的の高負荷時には、吸気流速が最大となる開弁初期に
燃料を噴射するのがよいが、排気エミッションの向上に
より留意すべき高回転の時には、むしろ吸気の流れが定
常流となる開弁期間の中期に噴射するのがよい。したが
って、単に吸気弁の開弁時期に同期させるだけでは、運
転状態に応じて最適な燃焼を得ることができない。本発
明は上記問題に鑑み、運転条件に応じて最適な燃焼を得
ることができるように燃料噴射時期を精度良く制御する
ことのできる燃料噴射制御装置を提供することを目的と
する。
However, the optimum injection timing differs depending on the operating conditions, and for example, at the time of high load where the main purpose is to improve output, it is preferable to inject fuel at the initial stage of valve opening when the intake flow velocity becomes maximum. However, at the time of high rotation, which should be noted due to the improvement of exhaust emission, it is rather preferable to inject in the middle of the valve opening period when the flow of intake air becomes a steady flow. Therefore, it is not possible to obtain optimum combustion according to the operating state simply by synchronizing with the opening timing of the intake valve. In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a fuel injection control device capable of accurately controlling the fuel injection timing so that optimal combustion can be obtained according to operating conditions.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1によれ
ば、上述の課題を解決するための手段として、図1の
(A)にに示される様に、機関運転状態を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転状態検出手段が検出
した機関運転状態に対して燃料を噴射するのに最適な吸
気状態を選定する燃料噴射最適吸気状態選定手段と、吸
気バルブの開弁期間中の吸気管内の実際の吸気状態の変
化を検出する吸気状態検出手段と、前記吸気状態検出手
段が検出した実際の吸気状態が、前記燃料噴射最適吸気
状態選定手段が選定した燃料を噴射するのに最適な吸気
状態となる時期に、燃料噴射する様に燃料噴射時期を調
整する燃料噴射時期調整手段とから成る内燃機関の燃料
噴射時期制御装置が提供される。請求項2によれば、図
1の(B)に示される様に、さらに、吸気状態検出手段
が吸気圧力検出手段と吸気圧力検出手段が検出した吸気
圧力を微分演算して吸気流速を算出する吸気圧力微分演
算手段からなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射時
期制御装置が提供される。
According to claim 1 of the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, as shown in FIG. Operating state detecting means, fuel injection optimum intake state selecting means for selecting an intake state optimal for injecting fuel with respect to the engine operating state detected by the engine operating state detecting means, and during an opening period of the intake valve. The intake state detecting means for detecting a change in the actual intake state in the intake pipe and the actual intake state detected by the intake state detecting means are used to inject the fuel selected by the fuel injection optimum intake state selecting means. There is provided a fuel injection timing control device for an internal combustion engine, which comprises fuel injection timing adjusting means for adjusting the fuel injection timing so as to inject fuel at the time when the optimum intake state is achieved. According to claim 2, as shown in FIG. 1B, the intake state detecting means further differentiates the intake pressure detected by the intake pressure detecting means and the intake pressure detecting means to calculate the intake flow velocity. There is provided a fuel injection timing control device for an internal combustion engine, characterized by comprising intake pressure differential calculation means.

【0005】[0005]

【作用】本発明の請求項1では、機関運転状態検出手段
により検出された機関運転状態に対して燃料を噴射する
のに最適な吸気状態が、燃料噴射最適吸気状態選定手段
によって選定され、一方、吸気状態検出手段によって吸
気バルブの開弁期間中の吸気管内の実際の吸気状態の変
化が検出される。そして、燃料噴射時期調整手段が燃料
噴射時期が、実際の吸気状態が燃料噴射に最適な吸気状
態になる時期に、合致する様に燃料噴射時期を調整す
る。本発明の請求項2では、前記の吸気状態の変化の検
出は吸気圧力を微分演算しておこなわれる。
According to the first aspect of the present invention, the optimum intake state for injecting fuel with respect to the engine operating state detected by the engine operating state detecting means is selected by the fuel injection optimum intake state selecting means. The intake state detecting means detects a change in the actual intake state in the intake pipe during the opening period of the intake valve. Then, the fuel injection timing adjusting means adjusts the fuel injection timing so that the fuel injection timing matches the time when the actual intake state becomes the optimal intake state for fuel injection. In the second aspect of the present invention, the change in the intake state is detected by differentiating the intake pressure.

【0006】[0006]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。本
実施例では、吸気管圧力値の1階微分値、2階微分値か
ら吸気状態の変化をもとめているので、その原理を図2
を参照しながら説明する。図2の(A)は、図2の
(A)は吸気管圧力検出手段が検出した吸気管の圧力P
の変化を示し、図2の(B)は、上記図2の(A)の1
階微分値を結んだ曲線である。図2の(C)は、上記図
2の(A)の2階微分値を結んだ曲線である。
Next, an embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, since the change of the intake state is obtained from the first-order differential value and the second-order differential value of the intake pipe pressure value, its principle is shown in FIG.
Will be described with reference to. 2A shows the intake pipe pressure P detected by the intake pipe pressure detection means.
2B shows the change of 1 in FIG. 2A.
It is a curve connecting the derivative values. 2C is a curve connecting the second-order differential values of FIG. 2A.

【0007】さて、一般に気体の状態方程式は、圧力を
P、容積をV、質量をG、温度をT、ガス定数をRとす
ると、PV=GRTで表すことができる。ここで、吸気
管圧力検出手段が設けられている吸気の微小部分の容積
を考えると、この部分の圧力変動P’は前記状態方程式
を微分して下記の様に表すことができる。なお、符号
「 ’」は一階微分を表している。 P’=G’RT/V…(1) そして、圧力Pが図2の(A)の様に変化した場合、
P’は図2の(B)に示される様になる。
Generally, the equation of state of gas can be expressed by PV = GRT, where P is pressure, V is volume, G is mass, T is temperature, and R is gas constant. Here, considering the volume of a minute portion of the intake air in which the intake pipe pressure detecting means is provided, the pressure fluctuation P ′ of this portion can be expressed as follows by differentiating the above equation of state. The symbol "'" represents the first derivative. P ′ = G′RT / V (1) Then, when the pressure P changes as shown in (A) of FIG.
P'is as shown in FIG.

【0008】ここで、吸気バルブを通って気筒内に吸入
される時間当たりの気体の重さ流量をgc,また吸気バ
ルブの上流部の前記微小部分の容積に流入する時間当た
りの気体の重さ流量をgpとすると(1)式は下記の様
になる。 P’=RT(gp−gc)/V…(2) 吸気バルブ2が閉じている場合には、gc=0、gp≒
0であるのでP’≒0となり圧力変動は小さい。吸気バ
ルブ2が開いた瞬間には、gcは正の値となり、一方、
gpは吸気管内の気体の慣性によってすぐにはgcと同
等の値とはならず小さいので(2)式の左辺は負となり
圧力は降下し図2の(B)における「a」部の状態とな
る。
Here, the weight flow rate of gas per unit time that is sucked into the cylinder through the intake valve is gc, and the weight amount of gas per unit time that flows into the volume of the minute portion upstream of the intake valve. When the flow rate is gp, the equation (1) becomes as follows. P ′ = RT (gp−gc) / V (2) When the intake valve 2 is closed, gc = 0, gp≈
Since it is 0, P′≈0 and the pressure fluctuation is small. At the moment when the intake valve 2 opens, gc has a positive value, while
Since gp does not immediately become the same value as gc due to the inertia of the gas in the intake pipe, it is small, so the left side of equation (2) becomes negative and the pressure drops, and the state of "a" part in (B) of FIG. Become.

【0009】ここで、吸気バルブ2が開くタイミング
は、gcが0から正になるタイミングで、gcの微分値
gc’が大きな値(正の値)を示すタイミングから厳密
に求めることができる。したがって、(2)式をさらに
微分し、 P”=RT(gp’−gc’)/V…(3) を得ると、この圧力Pの2階微分値の変化のタイミン
グ、具体的には負の極値を示すタイミングから正確に検
出することができる。すなわち、図2の(C)に「b」
で示される点が吸気バルブの開くタイミングである。な
お、符号「 ”」は2階微分を表している。
Here, the timing at which the intake valve 2 opens can be strictly determined from the timing at which gc becomes positive from 0 and the differential value gc 'of gc shows a large value (positive value). Therefore, if the equation (2) is further differentiated to obtain P ″ = RT (gp′−gc ′) / V (3), the timing of the change of the second derivative of the pressure P, specifically, the negative It can be accurately detected from the timing at which the extreme value of is indicated, that is, “b” in FIG.
The point indicated by is the intake valve opening timing. The symbol "" represents the second derivative.

【0010】したがって、図2の(C)のb点で吸気バ
ルブが開き、図2の(B)のa点で吸気流速が最大とな
るが、その後、定常流状態となる。この定常流状態は、
前記(2)式の「gp」と「gc」が等しくなり、圧力
変動がなくなりP’が0(ゼロ)になるところである。
したがって、図2の(B)において、1階微分値の曲線
が横軸0(ゼロ)と初めて交わる点「c」が、定常流状
態になった瞬間であるといえる。このタイミングは吸気
流速が最大になった後、すなわち、図2の(B)のa点
以降、圧力の1階微分値が初めて正の値になる点を求め
ることによって得ることができる。
Therefore, the intake valve opens at point b in FIG. 2 (C), and the intake flow velocity becomes maximum at point a in FIG. 2 (B). This steady flow condition is
In the above equation (2), “gp” and “gc” become equal, there is no pressure fluctuation, and P ′ becomes 0 (zero).
Therefore, in FIG. 2B, it can be said that the point “c” at which the curve of the first-order differential value first intersects with the horizontal axis 0 (zero) is the moment when the steady flow state is reached. This timing can be obtained by obtaining a point where the first-order differential value of the pressure becomes a positive value for the first time after the intake flow velocity becomes maximum, that is, after the point a in FIG.

【0011】上述の様に、吸気管圧力の2階微分から吸
気バルブの開くタイミング、1階微分から最大流速にな
るタイミングと定常流になるタイミングを求めることが
できる。なお、上記の微分は実際のコンピュータにおい
ては差分演算によっておこなわれるので以下の実施例の
説明においては差分と表現している。
As described above, the intake valve opening timing can be obtained from the second derivative of the intake pipe pressure, and the maximum flow velocity timing and the steady flow timing can be obtained from the first derivative. Since the above differentiation is performed by a difference calculation in an actual computer, it is expressed as a difference in the following description of the embodiments.

【0012】図3は本発明の実施例の構成を示す図であ
る。1はエンジン本体、2は吸気バルブ、3は排気バル
ブであって、4は吸気管、5は燃料噴射弁である。そし
て、6は吸気管圧力センサ、7はスロットル開度セン
サ、8はクランク角センサである。ECC100は、入
力インターフェイス101、A/D変換器102、CP
U103、RAM104、ROM105、出力インター
フェイス106等から構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is an engine body, 2 is an intake valve, 3 is an exhaust valve, 4 is an intake pipe, and 5 is a fuel injection valve. 6 is an intake pipe pressure sensor, 7 is a throttle opening sensor, and 8 is a crank angle sensor. The ECC 100 includes an input interface 101, an A / D converter 102, a CP
It is composed of a U 103, a RAM 104, a ROM 105, an output interface 106 and the like.

【0013】吸気管圧力センサ6は吸気管の圧力を検出
するので本発明における吸気圧力検出手段の役をなし、
その出力は入力インターフェイス101およびA/D変
換器102を通じて入力され、クランク角センサ8の信
号に同期した時系列のデータとしてRAM104に保存
される。スロットル開度センサ7とクランク角センサ8
から運転状態の指標であるスロットル開度、エンジン回
転数を検出するので、これら2つのセンサは運転状態検
出手段の役を成す。
Since the intake pipe pressure sensor 6 detects the pressure in the intake pipe, it serves as intake pressure detecting means in the present invention.
The output is input through the input interface 101 and the A / D converter 102, and is stored in the RAM 104 as time-series data synchronized with the signal of the crank angle sensor 8. Throttle opening sensor 7 and crank angle sensor 8
Since the throttle opening and the engine speed, which are indicators of the driving state, are detected from the above, these two sensors serve as a driving state detecting means.

【0014】CPU103は運転状態検出手段であるス
ロットル開度センサ7とクランク角センサ8の検出した
運転条件に応じて燃料噴射をするのに最適な吸気状態を
選定するので燃料噴射最適吸気状態選定手段の役を成す
とともに、前記RAM104に保存した吸気管圧力の時
系列データから、さらに1階差分値、2階差分値を演算
して吸気状態を検出するので吸気圧力微分演算手段の役
をなし、吸気状態が運転条件に応じて燃料噴射をするの
に最適な吸気状態となる時期を探索するので燃料噴射最
適吸気状態時期探索手段の役を成し、さらに、燃料噴射
時期を前記探索された時期に調整するので燃料噴射時期
調整手段の役も成す。
The CPU 103 selects the optimum intake state for fuel injection according to the operating conditions detected by the throttle opening sensor 7 and the crank angle sensor 8 which are the operating state detecting means. Of the intake pipe pressure stored in the RAM 104, the first-stage difference value and the second-stage difference value are further calculated to detect the intake state, which serves as an intake pressure differential calculating means. It searches the time when the intake state becomes the optimum intake state for injecting fuel according to the operating condition, and thus serves as a fuel injection optimum intake state timing search means. The fuel injection timing adjusting means also serves as the fuel injection timing adjusting means.

【0015】次に、ECC100の作動をフローチャー
トにしたがって説明する。ステップ101からステップ
107は、エンジン1サイクルの間で、吸気管圧力信号
を時系列データとしてRAMに記録する作動を示してお
り、エンジン1サイクル当たり1回発生する基準パルス
の間にサンプリング間隔tsで取り込まれる。ここで、
記録された圧力信号値をP(1)〜P(n)とする。
Next, the operation of the ECC 100 will be described with reference to the flowchart. Steps 101 to 107 show the operation of recording the intake pipe pressure signal as time series data in the RAM during one engine cycle, and at the sampling interval ts between the reference pulses generated once per engine cycle. It is captured. here,
The recorded pressure signal values are P (1) to P (n).

【0016】ステップ108からステップ111は圧力
信号値の1階差分値を求める作動を示しており、前記の
様にRAMに記録された圧力信号値をもとに、ステップ
110に示されるDP(i)=P(i+1)−P(i)
によって求めている。したがって、P(1)〜P(n)
に対して、DP(1)=P(2)−P(1)から、DP
(n−1)=P(n)−P(n−1)まで求められる。
Steps 108 to 111 show the operation for obtaining the first-order difference value of the pressure signal value. Based on the pressure signal value recorded in the RAM as described above, DP (i ) = P (i + 1) -P (i)
Seeking by. Therefore, P (1) to P (n)
To DP (1) = P (2) −P (1)
(N-1) = P (n) -P (n-1) can be obtained.

【0017】ステップ112からステップ115は、前
述の様にして求めた圧力信号値の1階差分値を下記の様
に差分して2階差分値を求める作動を示している。 DDP(i)=DP(i+1)−DP(i) ={P(i+2)−P(i+1)}−{P(i+1)−P(i)} したがって、P(1)〜P(n)に対して、DDP
(1)=DP(2)−DP(1)から、DDP(n−
2)=DP(n)−DP(n−1)まで求められる。
Steps 112 to 115 show the operation of obtaining the second difference value by subtracting the first difference value of the pressure signal value obtained as described above as follows. DDP (i) = DP (i + 1) -DP (i) = {P (i + 2) -P (i + 1)}-{P (i + 1) -P (i)} Therefore, in P (1) to P (n) On the other hand, DDP
(1) = DP (2) −DP (1) to DDP (n−
2) = DP (n) -DP (n-1) is obtained.

【0018】ステップ116では、予めROMに記憶さ
れているエンジン性能が最大となる計画開弁時期AVO
pを基準パルスからのクランク角度(°CA)で読み込
む、またステップ117ではその時のエンジン回転数N
Eを読み込む。
In step 116, the planned valve opening time AVO stored in the ROM in advance and which maximizes the engine performance.
p is read as the crank angle (° CA) from the reference pulse, and in step 117, the engine speed N at that time is read.
Read E.

【0019】ステップ118では、ステップ116でセ
ットした計画開弁時期AVOp(°CA)を6×NE×
tsで除して、計画開弁時期が基準角からの何番目のサ
ンプリングであるかを求める。ここで、6×NE×ts
で除するのは以下の理由による。回転数NEの単位はr
pm、すなわち1分間当たりの回転数であるので、ま
ず、NE/60で1秒間当たりの回転数が求まり、これ
に360°を乗算すること、つまり360×NE/60
=6×NEによって、1秒間当たりの回転角度(°C
A)が求まる。したがって、これに、単位が秒で示され
るサンプリング時間tsを乗算した6×NE×tsは、
サンプリング間隔を回転角度(°CA)で示すことにな
る。したがって、クランク角度(°CA)で示された計
画開弁時期AVOpを6×NE×tsで除した値iVO
pは、計画開弁時期を基準パルス位置からのサンプリン
グ番数で示すものである。
In step 118, the planned valve opening timing AVOp (° CA) set in step 116 is set to 6 × NE ×
It is divided by ts to obtain the number of samplings from the reference angle at which the planned valve opening timing is. Where 6 × NE × ts
The reason for dividing by is as follows. The unit of rotation speed NE is r
Since it is pm, that is, the number of revolutions per minute, first, the number of revolutions per second is obtained by NE / 60, and this is multiplied by 360 °, that is, 360 × NE / 60
= 6 × NE, the rotation angle per second (° C
A) is obtained. Therefore, 6 × NE × ts, which is obtained by multiplying this by the sampling time ts whose unit is expressed in seconds, is
The sampling interval will be indicated by the rotation angle (° CA). Therefore, the value iVO obtained by dividing the planned valve opening timing AVOp indicated by the crank angle (° CA) by 6 × NE × ts
p indicates the planned valve opening timing by the sampling number from the reference pulse position.

【0020】次に、ステップ119からステップ124
は、実際の開弁瞬間を求めるステップであって、図2の
(C)において、「b」で示される2階微分値が最小と
なる点をもとめるものである。前記基準パルス位置から
のサンプリング番数で示された計画開弁時期iVOpの
前後のある範囲で、前記圧力の2階差分値が最小となる
サンプリング番数を探索し、そのサンプリング番数の点
を実開弁時期とするものである。すなわち、ステップ1
19に示されている基準パルス位置からiVOp−kb
番目のサンプリング点を起点とし、その時の2階差分値
をイニシャルの最小値して、順次、その次のサンプリン
グ点における2階差分値と大小を比較して小さい方を新
たな最小値とするという作業をステップ123に示され
るiVOp+kb番目のサンプリング点まで繰り返して
いき、ステップ124に示される様にiVOp−kb番
目のサンプリング点からiVOp+kb番目のサンプリ
ング点までの間で最小値を示したサンプリング点imi
b を実開弁時期となるサンプリング番数iVOaとす
る。なお、上記において、kbは経験的に選んだ整数で
ある。上記の様に、探索の範囲を計画開弁時期の前後の
ある範囲に限定することによって演算時間が短縮されて
いる。
Next, steps 119 to 124
Is a step for obtaining an actual valve opening moment, and is for obtaining a point where the second-order differential value indicated by “b” in FIG. In a certain range before and after the planned valve opening timing iVOp indicated by the sampling number from the reference pulse position, a sampling number having the smallest second-order difference value of the pressure is searched for, and the point of the sampling number is searched. This is the actual valve opening timing. That is, step 1
IVOp-kb from the reference pulse position shown in FIG.
Starting from the second sampling point, the second-order difference value at that time is set to the minimum value of the initials, and the second-order difference value at the next sampling point is compared in magnitude to determine the smaller one as the new minimum value. The work is repeated until the iVOp + kbth sampling point shown in step 123, and as shown in step 124, the sampling point imi showing the minimum value from the iVOp-kbth sampling point to the iVOp + kbth sampling point.
Let n b be the sampling number iVOa that is the actual valve opening timing. In the above, kb is an integer selected empirically. As described above, the calculation time is shortened by limiting the search range to a certain range before and after the planned valve opening timing.

【0021】ステップ125からステップ132は、吸
入流速が最大になる時期を求めるステップである。吸入
流速が最大となるのは図2の(B)に、「a」で示され
る点であり吸気管圧力の1階微分値が最小になる点であ
る。2階差分値が最小となる点をもとめたのと同様にあ
る範囲において前記圧力の1階差分値が最小となるサン
プリング番数を探索し、そのサンプリング番数の点を最
大流速時期とするものである。ここで、吸入流速が最大
になる時期は必ず吸気バルブの開弁瞬間よりは後になる
ので、探索の起点は上記2階差分値が最小となるiVO
pの次の点であるiVOp+1とする。そして、その時
の1階差分値をイニシャルの最小値として、順次、その
次のサンプリング点における2階差分値と大小を比較し
て小さい方を新たな最小値とするという作業をステップ
129に示されるiVOp+ka番目のサンプリング点
まで繰り返していき、ステップ131に示される様に、
その間で最小値を示したサンプリング点imina を最
大流速時期となるサンプリング番数iWXとする。な
お、上記において、kaは経験的に選んだ整数である。
そして、ステップ131では、ステップ118でおこな
ったのとは逆に、ステップ131で求めた最大流速時期
のサンプリング番数iWXに、6×NE×tsを乗算す
ることによって、それぞれクランク角(°CA)で示し
た実最大流速時期AWXを求める。
Steps 125 to 132 are steps for determining the time when the suction flow velocity becomes maximum. The suction flow velocity is maximized at the point indicated by “a” in FIG. 2B, and is the point at which the first-order differential value of the intake pipe pressure is minimized. Similar to finding the point where the second-order difference value is the minimum, a sampling number that minimizes the first-order difference value of the pressure is searched for in a certain range, and the point of the sampling number is set as the maximum flow velocity period. Is. Here, since the timing at which the intake flow velocity becomes maximum is always after the moment when the intake valve is opened, the starting point of the search is the iVO at which the above second-order difference value is the minimum.
Let iVOp + 1 which is the next point of p. Then, the operation of setting the first-order difference value at that time as the initial minimum value and sequentially comparing the magnitude with the second-order difference value at the next sampling point and setting the smaller one as the new minimum value is shown in step 129. Repeat until iVOp + kath sampling point, and as shown in step 131,
The sampling points imin a and the sampling number count iWX having the maximum flow rate time showing the minimum value therebetween. In the above, ka is an empirically selected integer.
Then, in step 131, conversely to that performed in step 118, the sampling number iWX of the maximum flow velocity time obtained in step 131 is multiplied by 6 × NE × ts to obtain the crank angle (° CA). The actual maximum flow velocity timing AWX indicated by is calculated.

【0022】ステップ132からステップ134は、吸
気が定常流となるタイミングのサンプリング番数iWS
をもとめるものであって、図2の(B)に「c」で示さ
れる1階微分値が一定値になるところをもとめるもので
あって、前記最大流速時期となるサンプリング番数iW
Xの次のサンプリング番数であるiWX+1を起点とし
て、それ以降はじめて1階差分値DP(i)が正になる
点をもとめてこれを吸気が定常流となるタイミングのサ
ンプリング番数iWSとしている。そして、ステップ1
35でiWSをクランク角(°CA)の値AWSに変換
して終了する。
Steps 132 to 134 are the sampling number iWS at the timing when the intake air becomes a steady flow.
(B) in FIG. 2 is to obtain a constant first-order differential value, and the sampling number iW is the maximum flow velocity period.
Starting from iWX + 1, which is the next sampling number of X, the point where the first-order difference value DP (i) becomes positive for the first time thereafter is taken as the sampling number iWS at the timing when the intake air becomes a steady flow. And step 1
At 35, iWS is converted into a crank angle (° CA) value AWS, and the processing is ended.

【0023】次に、図9に示すのは運転状態に応じた最
適な燃料噴射時期を示すマップである。まず、高負荷運
転時には大量の燃料が送り込まれるので、これを空気と
十分に混合させ燃焼効率を増大し、機関性能を十分に発
揮させるために吸気が最大流速の時に燃料を噴射するよ
うに示されている。一方、低中負荷の低回転運転時には
吸気量も少ないので吸気ポートあるいは吸気バルブに燃
料が付着することを防止できるように圧力変化が最大と
なる吸気バルブの開弁瞬間に燃料を噴射するように示さ
れている。また、低中負荷の高回転運転時には排気浄化
性能を安定させるために吸気が安定する定常流の時に燃
料を噴射するように示されている。
Next, FIG. 9 is a map showing the optimum fuel injection timing according to the operating condition. First, since a large amount of fuel is sent in during high load operation, it is indicated that fuel is injected when the intake air has the maximum flow velocity in order to sufficiently mix this with air to increase combustion efficiency and to fully demonstrate engine performance. Has been done. On the other hand, since the amount of intake air is small during low-medium-speed, low-speed operation, it is necessary to inject fuel at the moment when the intake valve opens when the pressure change is maximum so that fuel can be prevented from sticking to the intake port or intake valve. It is shown. Further, it is shown that fuel is injected during a steady flow in which intake air is stable in order to stabilize exhaust gas purification performance during high-speed operation at low and medium loads.

【0024】図10は、図9に示したマップに基づき、
運転状態に応じて燃料噴射時期を開弁瞬間、または吸気
が最大流速の時、または吸気が定常流の時にするかを選
定するフローチャートである。ステップ201では、エ
ンジン回転数NE、アクセル開度ACCを読み込み、ス
テップ202ではステップ201で読み込まれたアクセ
ル開度ACCが図9のマップ上の予め定めた判定値AC
C1以上であれば、高負荷状態と判定してステップ20
3にて燃料噴射開始時期を最大流速となるAWXにする
という指令を出し、以下であれば中低負荷状態であると
判断してステップ204に進んで、回転数が図9のマッ
プ上の予め定めた判定値NE1より高回転か低回転かを
判断し、高回転であればステップ205に進んで燃料噴
射開始時期を最大流速となるAWSにするという指令を
出し、低回転であればステップ206に進んで燃料噴射
開始時期を開弁瞬間AVOにするという指令を出し終了
する。
FIG. 10 is based on the map shown in FIG.
6 is a flowchart for selecting whether to perform fuel injection timing at the valve opening instant, when intake air has a maximum flow velocity, or when intake air has a steady flow according to the operating state. In step 201, the engine speed NE and the accelerator opening ACC are read, and in step 202, the accelerator opening ACC read in step 201 is the predetermined judgment value AC on the map of FIG.
If it is C1 or more, it is determined to be a high load state and step 20 is performed.
In step 3, a command is issued to set the fuel injection start timing to AWX that maximizes the flow velocity, and if it is the following, it is determined to be in a medium to low load state and the routine proceeds to step 204, where the rotational speed is previously set on the map of FIG. It is determined whether the rotation speed is higher or lower than the predetermined determination value NE1, and if the rotation speed is high, the process proceeds to step 205 to issue a command to set the fuel injection start timing to AWS that maximizes the flow velocity, and if the rotation speed is low, step 206. Then, a command is issued to set the fuel injection start timing to the valve opening instant AVO, and the process ends.

【0025】次に、図11で示されるのは、上述の様に
して決定した指令が基準パルス信号発生点からのクラン
ク角(°CA)によって示されているのでこれを排気B
DCをカウント開始点とするカウンタにセットするフロ
ーチャートである。ステップ301で、基準パルス信号
発生点からのクランク角(°CA)によって示されてい
る指令に、排気BDCと基準パルス信号発生点の間のク
ランク角度ACAを加算し、各指令の値を排気BDCか
らのクランク角(°CA)ASOiに変換する。ステッ
プ302ではASOiを6×NEで除算し時間値TSO
iに変換し、ステップ303ではTSOiを噴射弁通電
用カウンタにセットして終了する。
Next, as shown in FIG. 11, since the command determined as described above is indicated by the crank angle (° CA) from the reference pulse signal generation point, this is exhausted B
It is a flowchart which sets to the counter which makes DC a count start point. In step 301, the crank angle ACA between the exhaust BDC and the reference pulse signal generation point is added to the command indicated by the crank angle (° CA) from the reference pulse signal generation point, and the value of each command is added to the exhaust BDC. Crank angle (° CA) from ASOi. In step 302, ASOi is divided by 6 × NE to obtain the time value TSO.
i is converted to i, and in step 303, TSOi is set in the injection valve energization counter, and the process ends.

【0026】上記の様に、本実施例によれば、吸気管圧
力を1階差分し、その値が最小となる時期から吸気が最
大流速となる時期をもとめ、その後、負から正の値に変
わる点から定常流になる時期をもとめ、また2階差分し
て、その値が最小となる時期から吸気バルブの開弁瞬間
を精確に捉えることができ、その時の運転状態に応じ
て、上記の3つの時期の内の最適な時期に合わせて燃料
を噴射することができる。
As described above, according to the present embodiment, the intake pipe pressure is subjected to the first-order difference, and the time when the value becomes minimum and the time when the intake air reaches the maximum flow velocity are obtained, and thereafter, the value is changed from the negative value to the positive value. From the point of change, the time when the steady flow is obtained can be obtained, and the second-order difference can be obtained to accurately capture the opening moment of the intake valve from the time when the value becomes the minimum. Depending on the operating state at that time, the above It is possible to inject the fuel at the optimum timing of the three timings.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1によれば、運転状態に応じて最
適な燃焼を得ることができるように燃料噴射時期を精度
良く制御することのできる。請求項2によれば、特に他
の検出手段を設けることなく、吸気圧力を微分演算する
ことで運転状態に応じて最適な燃焼を得ることができる
ように燃料噴射時期を精度良く制御することのできる。
According to the first aspect of the present invention, the fuel injection timing can be accurately controlled so that optimum combustion can be obtained according to the operating condition. According to the second aspect, the fuel injection timing can be accurately controlled so that the optimum combustion can be obtained according to the operating state by differentiating the intake pressure without providing other detecting means. it can.

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

【図1】本発明の各請求項の制御の概念を示すブロック
図であって、(A)は本発明の請求項1の制御の概念を
示すブロック図、(B)は本発明の請求項2の制御の概
念を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a concept of control of each claim of the present invention, (A) is a block diagram showing a concept of control of claim 1 of the present invention, and (B) is a claim of the present invention. It is a block diagram which shows the concept of 2 control.

【図2】吸気管圧力の特性を説明する図であって、
(A)は吸気管圧力の時系列データである。(B)は
(A)を1階微分したものである。(C)は(A)を2
階微分したものである。
FIG. 2 is a diagram for explaining characteristics of intake pipe pressure,
(A) is time-series data of intake pipe pressure. (B) is a first-order derivative of (A). (C) is 2 (A)
It is a differential.

【図3】本発明の実施例の全体概略図である。FIG. 3 is an overall schematic view of an embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例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る。
4 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図5】図3の実施例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る。
5 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図6】図3の実施例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る。
6 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図7】図3の実施例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る。
7 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図8】図3の実施例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る。
8 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図9】図3の実施例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る。
9 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図10】運転状態に対して燃料を噴射するのに最適な
吸気状態を示すマップである。
FIG. 10 is a map showing an optimum intake state for injecting fuel with respect to an operating state.

【図11】図3の実施例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る。
11 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 2…吸気バルブ 3…排気バルブ 4…吸気管 5…燃料噴射弁 6…吸気管圧力センサ 7…スロットル開度センサ 8…クランク角センサ 100…エンジンコントロールコンピュータ(ECC) 101…入力インターフェイス 102…A/D変換器 103…CPU 104…RAM 105…ROM 106…出力インターフェイス 1 ... Engine 2 ... Intake valve 3 ... Exhaust valve 4 ... Intake pipe 5 ... Fuel injection valve 6 ... Intake pipe pressure sensor 7 ... Throttle opening sensor 8 ... Crank angle sensor 100 ... Engine control computer (ECC) 101 ... Input interface 102 ... A / D converter 103 ... CPU 104 ... RAM 105 ... ROM 106 ... Output interface

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年3月8日[Submission date] March 8, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

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

【図1】本発明の各請求項の制御の概念を示すブロック
図であって、(A)は本発明の請求項1の制御の概念を
示すブロック図、(B)は本発明の請求項2の制御の概
念を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a concept of control of each claim of the present invention, (A) is a block diagram showing a concept of control of claim 1 of the present invention, and (B) is a claim of the present invention. It is a block diagram which shows the concept of 2 control.

【図2】吸気管圧力の特性を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating characteristics of intake pipe pressure.

【図3】本発明の実施例の全体概略図である。FIG. 3 is an overall schematic view of an embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例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る。
4 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図5】図3の実施例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る。
5 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図6】図3の実施例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る。
6 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図7】図3の実施例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る。
7 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図8】図3の実施例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る。
8 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図9】図3の実施例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る。
9 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【図10】運転状態に対して燃料を噴射するのに最適な
吸気状態を示すマップである。
FIG. 10 is a map showing an optimum intake state for injecting fuel with respect to an operating state.

【図11】図3の実施例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る。
11 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of the embodiment of FIG.

【符号の説明】 1…エンジン 2…吸気バルブ 3…排気バルブ 4…吸気管 5…燃料噴射弁 6…吸気管圧力センサ 7…スロットル開度センサ 8…クランク角センサ 100…エンジンコントロールコンピュータ(ECC) 101…入力インターフェイス 102…A/D変換器 103…CPU 104…RAM 105…ROM 106…出力インターフェイス[Explanation of Codes] 1 ... Engine 2 ... Intake valve 3 ... Exhaust valve 4 ... Intake pipe 5 ... Fuel injection valve 6 ... Intake pipe pressure sensor 7 ... Throttle opening sensor 8 ... Crank angle sensor 100 ... Engine control computer (ECC) 101 ... Input interface 102 ... A / D converter 103 ... CPU 104 ... RAM 105 ... ROM 106 ... Output interface

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃料噴射時期制御装置であっ
て、 機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 前記機関運転状態検出手段が検出した機関運転状態に対
して燃料を噴射するのに最適な吸気状態を選定する燃料
噴射最適吸気状態選定手段と、 吸気バルブの開弁期間中の吸気管内の実際の吸気状態を
検出する吸気状態検出手段と、 前記吸気状態検出手段が検出した実際の吸気状態が前記
燃料噴射最適吸気状態選定手段が選定した最適な吸気状
態となる時期を探索する燃料噴射最適吸気状態時期探索
手段と、 前記燃料噴射最適吸気状態時期選定手段が探索した時期
に燃料を噴射する燃料噴射時期調整手段とから成ること
を特徴とする燃料噴射時期制御装置。
1. A fuel injection timing control device for an internal combustion engine, comprising: engine operating state detecting means for detecting an engine operating state; and fuel injection for the engine operating state detected by the engine operating state detecting means. For selecting the optimum intake state for the fuel injection, the intake state detecting means for detecting the actual intake state in the intake pipe during the opening period of the intake valve, and the actual state detected by the intake state detecting means. Of the fuel injection optimum intake state timing searching means for searching a time when the intake state of the fuel injection becomes the optimum intake state selected by the fuel injection optimum intake state selecting means, and fuel at the time searched by the fuel injection optimum intake state timing selecting means. And a fuel injection timing adjusting means for injecting the fuel.
【請求項2】 吸気状態検出手段が吸気圧を微分演算し
て吸気流速を算出する吸気流速微分演算手段からなるこ
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 fuel injection timing control device according to claim 1, wherein the intake state detecting means includes an intake flow rate differential calculating means for calculating an intake flow rate by differentiating the intake pressure.
JP6308932A 1994-12-13 1994-12-13 Fuel injection timing control device for internal combustion engine Pending JPH08165949A (en)

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JP (1) JPH08165949A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007291960A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine provided with centrifugal compressor
JP2014114718A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel injection control device of internal combustion engine

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