JP2001207894A - Direct injection engine control device - Google Patents
Direct injection engine control deviceInfo
- Publication number
- JP2001207894A JP2001207894A JP2000016522A JP2000016522A JP2001207894A JP 2001207894 A JP2001207894 A JP 2001207894A JP 2000016522 A JP2000016522 A JP 2000016522A JP 2000016522 A JP2000016522 A JP 2000016522A JP 2001207894 A JP2001207894 A JP 2001207894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- direct injection
- injection engine
- control device
- pressure
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine 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
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はターボ過給器付きの
直噴エンジンの制御に関し特に燃焼性能の向上に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of a direct injection engine with a turbocharger, and more particularly to improvement of combustion performance.
【0002】[0002]
【従来の技術】今日、車両等の動力用のガソリンエンジ
ンの分野でも、ディーゼルエンジンのように燃焼室壁を
貫通して設けられたインジェクタから燃焼室内に直接、
燃料を噴射する直噴エンジンが実用化されている。直噴
エンジンでは、例えば圧縮行程にインジェクタからピス
トン頂部に設けたキャビティに向けて燃料を噴射するこ
とで、その点火時期に点火プラグの周囲に理論空燃比に
近い空燃比の混合気を生成している。これにより全体に
希薄な空燃比であっても確実な着火が可能となり、CO
やHCの排出量を減少させ、またアイドル運転時や低負
荷走行時における燃費を大幅に向上させることができ
る。しかも燃料噴射量を増減させる際にも通常のエンジ
ンのような吸気通路における輸送時間に起因する燃料の
移送遅れがないので機関速度の加減速応答性を高めるこ
とができる。2. Description of the Related Art Today, even in the field of gasoline engines for motive power of vehicles and the like, an injector provided through a combustion chamber wall like a diesel engine directly enters a combustion chamber.
Direct injection engines that inject fuel have been put to practical use. In a direct injection engine, for example, by injecting fuel from an injector toward a cavity provided at the top of a piston during a compression stroke, an air-fuel mixture having an air-fuel ratio close to a stoichiometric air-fuel ratio is generated around an ignition plug at the ignition timing. I have. This makes it possible to reliably ignite even if the air-fuel ratio is lean overall,
And the amount of HC emission can be reduced, and the fuel efficiency during idling operation and low load traveling can be greatly improved. In addition, even when the fuel injection amount is increased or decreased, there is no fuel transfer delay due to the transport time in the intake passage as in a normal engine, so that the acceleration / deceleration response of the engine speed can be improved.
【0003】このように、直噴エンジンはいわゆるリー
ン燃焼に好適な構造を有するものであるが、より燃焼性
能を向上すべくターボ過給器を搭載して筒内吸気量を増
大し、燃費改善につながるリーン燃焼領域をより高負荷
域まで拡大するようにしたものがある。[0003] As described above, the direct injection engine has a structure suitable for so-called lean combustion. However, in order to further improve the combustion performance, a turbocharger is mounted to increase the in-cylinder intake air amount, thereby improving fuel efficiency. There is one in which the lean combustion region leading to a high load region is expanded to a higher load region.
【0004】一方、直噴エンジンに付設される直噴エン
ジン制御装置においては、燃料噴射や吸気制御等、直噴
エンジンの各部の制御について種々の試みがなされてい
る。On the other hand, in a direct injection engine control device attached to a direct injection engine, various attempts have been made to control various parts of the direct injection engine, such as fuel injection and intake control.
【0005】例えば、直噴エンジンでは燃焼室内に燃料
を直接噴射するので、要求燃料噴射が増大する高負荷運
転時に点火プラグの近傍の空燃比がオーバーリッチとな
って失火が生じるおそれがある。このような問題を解決
すべく、例えば特開平5−79370号公報や特開平7
−102976号公報には、負荷に応じて圧縮行程にお
いて燃料噴射を行う圧縮行程噴射モード(後期噴射モー
ド)と吸気行程において燃料噴射を行う吸気行程噴射モ
ード(前期噴射モード)とを切り替えることが提唱され
ている。[0005] For example, in a direct injection engine, fuel is directly injected into the combustion chamber. Therefore, during high load operation in which the required fuel injection increases, the air-fuel ratio in the vicinity of the ignition plug may become over-rich and misfire may occur. In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
Japanese Patent Application Publication No. -1029776 proposes switching between a compression stroke injection mode in which fuel is injected in a compression stroke (late injection mode) and an intake stroke injection mode in which fuel is injected in an intake stroke (previous injection mode) in accordance with load. Have been.
【0006】具体的には燃料噴射量の少ない低負荷運転
時には圧縮行程中に深皿部や凹状溝からなるキャビティ
内に燃料を噴射することで点火プラグの周囲に理論空燃
比に近い空燃比の混合気を局所的に形成し(後期噴射モ
ード)、燃料噴射量の多い高負荷走行時には吸気行程中
にキャビティ外に燃料を噴射することで燃焼室内の全域
にわたって均一な空燃比の混合気を形成し吸気管噴射型
のエンジンと同様に多量の燃料を燃焼させるようにして
いる(前期噴射モード)。また、中負荷走行時には全体
必要燃料噴射量のうちの一定量を前期噴射モードで噴射
し前期噴射モードで着火に不足する分を後期噴射モード
で噴射している。Specifically, during low load operation with a small amount of fuel injection, fuel is injected into the cavity formed by the deep plate and the concave groove during the compression stroke, so that the air-fuel ratio around the ignition plug is close to the stoichiometric air-fuel ratio. A mixture is formed locally (late injection mode), and during high-load driving with a large amount of fuel injection, fuel is injected outside the cavity during the intake stroke to form a mixture with a uniform air-fuel ratio over the entire area of the combustion chamber. A large amount of fuel is burned in the same manner as the intake pipe injection type engine (first injection mode). In addition, during the middle load traveling, a certain amount of the entire required fuel injection amount is injected in the first injection mode, and the shortage of ignition in the first injection mode is injected in the second injection mode.
【0007】また、インジェクタの開弁時期すなわち噴
射時期は要求燃料噴射量と燃圧とに基づいて設定された
インジェクタの開弁時間に基づいて吸気行程や圧縮行程
中に燃料の噴射が終了する範囲内で決定されるが、特に
圧縮行程噴射モードでは時期によっては点火時点におけ
るキャビティ内の燃料が確実に気化せず不完全燃焼とな
るおそれがある。このような問題を解決すべく、燃料の
気化に要する時間やその噴霧の拡散に要する時間等を考
慮した上で上記噴射時期を決定している。例えば、特開
平11−141115号公報には、燃料の気化速度や噴
霧の拡散速度はその雰囲気温度、具体的には筒内温度の
影響を受けて変化し、燃料の層状度は筒内温度の影響を
あまり受けないことに着目し、機関温度に応じて噴射時
期を算出し、点火時点における燃料の気化状態や噴霧の
拡散状態を最適化させることが提唱されている。Further, the valve opening timing of the injector, that is, the injection timing, is within a range in which fuel injection is completed during the intake stroke or the compression stroke based on the injector opening time set based on the required fuel injection amount and the fuel pressure. In particular, in the compression stroke injection mode, there is a possibility that the fuel in the cavity at the time of ignition does not vaporize reliably, resulting in incomplete combustion depending on the timing. In order to solve such a problem, the injection timing is determined in consideration of the time required for vaporizing the fuel and the time required for diffusing the spray. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-141115 discloses that the vaporization rate of fuel and the diffusion rate of spray change under the influence of the ambient temperature, specifically, the in-cylinder temperature. Focusing on the fact that it is not much affected, it has been proposed to calculate the injection timing according to the engine temperature and optimize the fuel vaporization state and the spray diffusion state at the time of ignition.
【0008】具体的には、気化率が噴射時期で大きく変
化する高温時には、燃料噴射時期を、燃料気化率がある
程度確保されかつ層状度があまり低下しない範囲に設定
し、気化率があまり噴射時期に依存しない低温時には、
燃料噴射時期を遅角することでその分、燃料層状度を上
げ燃焼の安定を図っている。Specifically, at a high temperature where the vaporization rate greatly changes with the injection timing, the fuel injection timing is set within a range where the fuel vaporization rate is secured to some extent and the stratification does not decrease so much. At low temperatures that do not depend on
By retarding the fuel injection timing, the fuel stratification is increased by that amount to achieve stable combustion.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の筒内
雰囲気温度による燃料の気化性、燃料の噴射〜点火まで
のインターバル時間に応じた噴霧の拡散程度以外にも、
筒内雰囲気圧により噴霧の貫通力、筒内ガス流速により
噴霧の拡散度合いが変化して混合気形成に影響を及ぼ
す。例えば、過給圧が上昇すると筒内吸入空気量が増大
するため、圧縮行程における所定のクランク角度での筒
内圧力を上昇させることとなり、噴霧の貫通力が低下し
て点火プラグへの混合気到達時間が遅れ、ひいては点火
時期に点火プラグ周りに最適な混合気場が形成されない
おそれがある。その上、過給圧が上昇すると筒内に流入
するガス流速が増大するため、噴霧の拡散が促進して筒
内混合気の層状度が低下し、燃焼変動が悪化する。ひい
てはリーン燃焼そのものの成立が困難になるおそれがあ
る。By the way, in addition to the above-described fuel vaporization properties due to the in-cylinder ambient temperature and the degree of spray diffusion according to the interval time from fuel injection to ignition,
The penetration pressure of the spray varies depending on the atmospheric pressure in the cylinder, and the degree of diffusion of the spray varies depending on the gas flow velocity in the cylinder, thereby affecting the mixture formation. For example, when the supercharging pressure is increased, the in-cylinder intake air amount is increased, so that the in-cylinder pressure at a predetermined crank angle in the compression stroke is increased. There is a possibility that the arrival time is delayed, and thus an optimal mixture field is not formed around the spark plug at the ignition timing. In addition, when the supercharging pressure increases, the flow velocity of the gas flowing into the cylinder increases, so that the diffusion of the spray is promoted, the stratification of the air-fuel mixture in the cylinder decreases, and the combustion fluctuation deteriorates. Eventually, it may be difficult to achieve lean combustion itself.
【0010】ターボ過給器を搭載した直噴エンジンで
は、上記筒内雰囲気圧を規定する、筒内に吸入される空
気の圧力(以下、筒内吸入圧もしくは単に吸気圧)が幅
広く変化するので、特に一般にターボラグと呼ばれる過
給遅れが発生したときに燃焼室における混合気場が最適
なものから大きく外れ燃焼状態が悪化するおそれがあ
る。[0010] In a direct injection engine equipped with a turbocharger, the pressure of the air taken into the cylinder (hereinafter referred to as the in-cylinder suction pressure or simply the intake pressure) that defines the above-mentioned in-cylinder atmospheric pressure varies widely. In particular, when a supercharging delay generally called a turbo lag occurs, the air-fuel mixture field in the combustion chamber may greatly deviate from the optimal one, and the combustion state may be deteriorated.
【0011】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
ターボラグ等があっても適正な混合気形成を行うことが
できる直噴エンジン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 circumstances,
It is an object of the present invention to provide a direct-injection engine control device that can form an appropriate air-fuel mixture even with a turbo lag or the like.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、ターボ過給器を有し燃焼室内にインジェクタから燃
料を直接噴射する直噴エンジンに付設される直噴エンジ
ン制御装置に次の構成を具備せしめる。燃焼室の直上流
位置で吸気通路に設けられ筒内吸気圧を検出する吸気圧
センサと、直噴エンジンの加速度を検出する加速度検出
手段と、加速度が予め設定した所定値を上回ると燃料噴
射の噴射時期を上記筒内吸気圧に基づいて補正せしめる
噴射時期補正手段とを具備せしめる。According to the first aspect of the present invention, there is provided a direct injection engine control device which is attached to a direct injection engine which has a turbocharger and directly injects fuel from an injector into a combustion chamber. Is provided. An intake pressure sensor provided in the intake passage at a position immediately upstream of the combustion chamber and detecting an in-cylinder intake pressure; an acceleration detecting means for detecting an acceleration of the direct injection engine; and a fuel injection when the acceleration exceeds a predetermined value. An injection timing correction means for correcting the injection timing based on the in-cylinder intake pressure is provided.
【0013】一定以上の加速状態にあるとターボラグが
発生し、そのことに基因して、加速が実質的にないとみ
なせる運転域に比して筒内圧等の筒内状態が変化する。
上記噴射時期の補正により、噴射燃料の状態と上記変化
した筒内状態とが整合して燃焼室内に適正な混合気場を
形成することができる。When the vehicle is in an acceleration state exceeding a certain level, a turbo lag is generated. As a result, the in-cylinder state such as the in-cylinder pressure changes in comparison with an operation range in which acceleration is considered to be substantially negligible.
By the correction of the injection timing, the state of the injected fuel and the changed in-cylinder state match to form an appropriate mixed gas field in the combustion chamber.
【0014】しかも、吸気圧を直接検出しているので、
ターボ過給器の個体差や経年変化を吸収することができ
る。In addition, since the intake pressure is directly detected,
Individual differences and aging of the turbocharger can be absorbed.
【0015】請求項2記載の発明では、請求項1の発明
の構成において、上記噴射時期補正手段は、上記筒内吸
気圧が低いほど上記噴射時期を遅角するように設定す
る。According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the injection timing correction means sets the injection timing to be retarded as the in-cylinder intake pressure decreases.
【0016】ターボラグにより、加速が実質的にないと
みなせる運転域に比して筒内吸気圧が相対的に低くな
り、燃料噴霧のペネトレーションが過剰となる。これに
より燃料噴射から混合気の点火プラグ到達までの時間が
短くなる。この時間の短縮分が噴射時期の遅角化により
相殺され、燃焼室内に適正な混合気場が形成される。[0016] Due to the turbo lag, the in-cylinder intake pressure becomes relatively low as compared with an operation range in which acceleration is considered to be substantially negligible, and the penetration of fuel spray becomes excessive. This shortens the time from fuel injection to the mixture reaching the spark plug. This reduced time is offset by the retarded injection timing, and an appropriate mixture field is formed in the combustion chamber.
【0017】請求項3記載の発明では、ターボ過給器を
有し燃焼室内にインジェクタから燃料を直接噴射する直
噴エンジンに付設される直噴エンジン制御装置に次の構
成を具備せしめる。燃焼室の直上流位置で吸気通路に設
けられ筒内吸気圧を検出する吸気圧センサと、直噴エン
ジンの加速度を検出する加速度検出手段と、加速度が予
め設定した所定値を上回ると燃料噴射の燃圧を上記筒内
吸気圧に基づいて補正せしめる燃圧補正手段とを具備せ
しめる。According to a third aspect of the present invention, a direct injection engine control device attached to a direct injection engine having a turbocharger and directly injecting fuel from a injector into a combustion chamber has the following configuration. An intake pressure sensor provided in the intake passage at a position immediately upstream of the combustion chamber and detecting an in-cylinder intake pressure; an acceleration detecting means for detecting an acceleration of the direct injection engine; and a fuel injection when the acceleration exceeds a predetermined value. Fuel pressure correcting means for correcting the fuel pressure based on the in-cylinder intake pressure.
【0018】一定以上の加速状態にあるとターボラグが
発生し、そのことに基因して、加速が実質的にないとみ
なせる運転域に比して筒内圧等の筒内状態が変化する。
上記燃圧の補正により、噴射燃料の状態と上記変化した
筒内状態とが整合して燃焼室内に適正な混合気場を形成
することができる。When the vehicle is in an acceleration state exceeding a certain level, a turbo lag is generated. As a result, the in-cylinder state such as the in-cylinder pressure changes in comparison with an operation range in which acceleration is considered to be substantially negligible.
By the correction of the fuel pressure, the state of the injected fuel and the changed in-cylinder state match to form an appropriate mixed gas field in the combustion chamber.
【0019】しかも、吸気圧を直接検出しているので、
ターボ過給器の個体差や経年変化を吸収することができ
る。Moreover, since the intake pressure is directly detected,
Individual differences and aging of the turbocharger can be absorbed.
【0020】請求項4記載の発明では、請求項3の発明
の構成において、上記燃圧補正手段は、上記筒内吸気圧
が低いほど上記燃圧を低圧とするように設定する。According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the fuel pressure correcting means sets the fuel pressure to be lower as the in-cylinder intake pressure is lower.
【0021】ターボラグにより、加速が実質的にないと
みなせる運転域に比して筒内吸気圧が相対的に低くな
り、これは、燃料噴霧のペネトレーションを強化する方
向に作用する。この燃料噴霧ペネトレーションの強化作
用が、燃圧の低圧化による燃料噴霧ペネトレーションの
弱化作用と相殺され、燃焼室内に適正な混合気場が形成
される。Due to the turbo lag, the in-cylinder intake pressure is relatively reduced as compared with an operation range in which acceleration is considered to be substantially negligible, and this acts in a direction to enhance the penetration of fuel spray. This strengthening action of the fuel spray penetration is offset by the weakening action of the fuel spray penetration due to the lowering of the fuel pressure, and an appropriate mixture field is formed in the combustion chamber.
【0022】請求項5記載の発明では、請求項1ないし
4の発明の構成において、上記吸気圧センサをサージタ
ンクに設けてサージタンク内圧力を上記筒内吸気圧とし
て検出する構成とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the first to fourth aspects of the invention, the intake pressure sensor is provided in a surge tank to detect a pressure in the surge tank as the in-cylinder intake pressure.
【0023】圧力脈動のない、正確に筒内吸気圧を反映
した検出値が得られる。A detection value accurately reflecting the in-cylinder intake pressure without pressure pulsation can be obtained.
【0024】請求項6記載の発明では、請求項1ないし
5の発明の構成において、上記加速度検出手段を、アク
セル開度を上記加速度として検出する構成とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the first to fifth aspects, the acceleration detecting means detects an accelerator opening as the acceleration.
【0025】クランクシャフト等の回転状態等を直接検
出する必要がなく構成を簡単にできる。It is not necessary to directly detect the rotation state of the crankshaft and the like, and the configuration can be simplified.
【0026】請求項7記載の発明では、請求項1ないし
6の発明の構成において、上記加速度が予め設定した所
定値を上回るとスロットル開度を上記筒内吸気圧が低い
ほど開側に補正せしめるスロットル開度補正手段を具備
せしめる。According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the first to sixth aspects, when the acceleration exceeds a predetermined value, the throttle opening is corrected to the open side as the in-cylinder intake pressure is lower. A throttle opening correction means is provided.
【0027】ターボラグに基因した筒内吸入空気量の不
足を抑制することができる。The shortage of the in-cylinder intake air amount due to the turbo lag can be suppressed.
【0028】請求項8記載の発明では、ターボ過給器を
有し燃焼室内にインジェクタから燃料を直接噴射する直
噴エンジンに付設される直噴エンジン制御装置に次の構
成を具備せしめる。直噴エンジンの加速度を検出する加
速度検出手段と、上記加速度が予め設定した所定値を上
回ると膨張行程において上記インジェクタに追加の燃料
噴射を指令する膨張行程噴射指令手段とを具備せしめ
る。According to an eighth aspect of the present invention, a direct injection engine control device attached to a direct injection engine having a turbocharger and directly injecting fuel from an injector into a combustion chamber has the following configuration. An acceleration detection means for detecting the acceleration of the direct injection engine, and an expansion stroke injection command means for instructing the injector to perform additional fuel injection during the expansion stroke when the acceleration exceeds a predetermined value.
【0029】膨張行程において、追加された噴射燃料に
より追加燃焼が行われて排気エネルギーが増大し、ター
ボラグ時間が短縮しターボ過給器の立ち上がりが向上す
る。しかして燃料噴霧のペネトレーションの変化が抑制
され、燃焼室内に適正な混合気場を形成することができ
る。In the expansion stroke, additional combustion is performed by the added injected fuel, thereby increasing the exhaust energy, shortening the turbo lag time and improving the rise of the turbocharger. Thus, a change in the penetration of the fuel spray is suppressed, and an appropriate mixture field can be formed in the combustion chamber.
【0030】また、圧縮行程噴射による燃料の燃焼は特
に筒内雰囲気の影響を受けやすく、請求項1ないし8の
発明は、請求項9記載の発明のように圧縮行程に燃料噴
射を行う圧縮行程噴射モードを設定可能とした直噴エン
ジン制御装置に適用すると、特に好適である。Further, the combustion of the fuel by the compression stroke injection is particularly susceptible to the influence of the in-cylinder atmosphere, and the invention of claims 1 to 8 is the compression stroke of performing the fuel injection during the compression stroke as in the invention of claim 9 It is particularly preferable to apply the present invention to a direct injection engine control device in which an injection mode can be set.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1に本発明の
直噴エンジン制御装置を付設した直噴エンジンを示す。
本直噴エンジンは以下の説明において車両の動力用のエ
ンジンとして説明する。直噴エンジンはシリンダブロッ
ク11に形成されたシリンダ111内にピストン13が
摺動自在に保持され、ピストン13の上方には、シリン
ダヘッド12で画成される内側に燃焼室100が形成さ
れている。燃焼室100において燃料と空気との混合気
の燃焼が行われ、その爆発力によりピストン13が上下
往復動しクランクシャフトを回転駆動せしめる。ピスト
ン13の頂面には図示しない凹所が形成されキャビティ
としてある。混合気への点火はシリンダヘッド12を貫
通し燃焼室100内に突出して設けられた点火プラグ4
により行われる。(First Embodiment) FIG. 1 shows a direct injection engine provided with a direct injection engine control device of the present invention.
The direct injection engine will be described below as a vehicle engine. In the direct injection engine, a piston 13 is slidably held in a cylinder 111 formed in a cylinder block 11, and a combustion chamber 100 is formed above the piston 13 inside a cylinder head 12. . The mixture of fuel and air is burned in the combustion chamber 100, and the explosive force causes the piston 13 to reciprocate up and down, thereby rotating the crankshaft. A recess (not shown) is formed on the top surface of the piston 13 to form a cavity. The ignition of the air-fuel mixture is performed by a spark plug 4 provided through the cylinder head 12 and protruding into the combustion chamber 100.
It is performed by
【0032】混合気を構成する空気の供給は、吸気通路
21により行われる。また、燃焼室100からの排気は
排気通路22により行われる。シリンダヘッド12に
は、吸気通路21と燃焼室100との間の連通と遮断と
を切り換える吸気バルブ201、排気通路22と燃焼室
100との間の連通と遮断とを切り換える排気バルブ2
02が取り付けられている。The air constituting the air-fuel mixture is supplied through the intake passage 21. Further, exhaust from the combustion chamber 100 is performed through an exhaust passage 22. The cylinder head 12 has an intake valve 201 for switching between communication and shutoff between the intake passage 21 and the combustion chamber 100, and an exhaust valve 2 for switching between communication and shutoff between the exhaust passage 22 and the combustion chamber 100.
02 is attached.
【0033】吸気通路21内にはフラップ状のスロット
ルバルブ205が設けられ、その開度に応じて吸気通路
21内の空気量を調整する。A flap-shaped throttle valve 205 is provided in the intake passage 21, and the amount of air in the intake passage 21 is adjusted according to the degree of opening.
【0034】また、本エンジンにはターボ過給器204
が設けられ、吸気圧を排気エネルギーに応じた過給圧に
高めている。The engine has a turbocharger 204.
Is provided to increase the intake pressure to a supercharging pressure according to the exhaust energy.
【0035】混合気を構成する燃料の供給は、シリンダ
ヘッド12を貫通して設けられたインジェクタ31によ
り行われ、その先端ノズル部から燃焼室100内に直接
に燃料が噴射される。The fuel constituting the air-fuel mixture is supplied by an injector 31 provided through the cylinder head 12, and the fuel is directly injected into the combustion chamber 100 from the nozzle at the tip end.
【0036】インジェクタ31への燃料供給は、燃料タ
ンク34からの燃料が燃料ポンプ33により昇圧しデリ
バリパイプ32を介してインジェクタ31に供給される
ことで行われる。デリバリバルブ32内の圧力すなわち
燃圧は、燃料ポンプ33の吐出量の制御で調整自在とし
てある。The fuel is supplied to the injector 31 by the fuel from the fuel tank 34 being pressurized by the fuel pump 33 and supplied to the injector 31 via the delivery pipe 32. The pressure in the delivery valve 32, that is, the fuel pressure is adjustable by controlling the discharge amount of the fuel pump 33.
【0037】また、直噴エンジン制御装置は、噴射時期
補正手段、燃圧補正手段およびスロットル開度補正手段
であるエンジンコンロールコンピュータ5とこれに入力
するセンサ類61,62,63,64等で構成され、燃
料噴射制御、吸気制御、点火制御等の制御を行う。エン
ジンコントロールコンピュータ5は、CPU、RAM、
ROM等からなる一般的な構成のもので、上記センサ類
61〜64からの検出信号等から知られる運転状態に基
づいて、上記インジェクタ31、スロットルバルブ20
5、点火プラグ4、燃料ポンプ33等に制御信号を出力
する。The direct injection engine control device comprises an engine control computer 5 which is injection timing correction means, fuel pressure correction means and throttle opening correction means, and sensors 61, 62, 63, 64 and the like input to the computer. And controls such as fuel injection control, intake control, and ignition control. The engine control computer 5 includes a CPU, a RAM,
It has a general configuration including a ROM and the like. The injector 31, the throttle valve 20 and the throttle valve 20 are configured based on operation states known from detection signals from the sensors 61 to 64 and the like.
5. Output a control signal to the ignition plug 4, the fuel pump 33, and the like.
【0038】上記センサ類61〜64について説明す
る。加速度検出手段であるアクセルペダル61からは、
これを運転者が踏み込むと、その踏み込み量(アクセル
開度)が知られる。クランク角センサ62からはクラン
ク角信号が入力しクランク角が知られる。冷却水温セン
サ63からはエンジンの冷却水の温度が知られる。The sensors 61 to 64 will be described. From an accelerator pedal 61 which is an acceleration detecting means,
When the driver steps on this, the amount of depression (accelerator opening) is known. A crank angle signal is input from the crank angle sensor 62, and the crank angle is known. From the cooling water temperature sensor 63, the temperature of the cooling water of the engine is known.
【0039】また、吸気圧センサ64は吸気通路21の
サージタンク203に設けられ、サージタンク203内
の圧力を吸気圧として検出するようになっている。この
ように吸気圧センサ64を圧力脈動のないサージタンク
203に設けることで正確に筒内吸気圧を検出すること
ができる。また、その他に、エンジンコントロールコン
ピュータ5には、エンジンの制御用として知られる一般
的なセンサ信号が入力している。The intake pressure sensor 64 is provided in the surge tank 203 in the intake passage 21 and detects the pressure in the surge tank 203 as the intake pressure. By providing the intake pressure sensor 64 in the surge tank 203 having no pressure pulsation in this way, it is possible to accurately detect the in-cylinder intake pressure. In addition, a general sensor signal known for controlling an engine is input to the engine control computer 5.
【0040】図2はエンジンコントロールコンピュータ
5における制御内容を示し、ここでは燃料噴射時期等の
設定手順を示しており、燃料噴射制御および吸気制御を
中心に説明する。先ず、電源投入によって処理が開始さ
れ、図示しないイニシャル処理によりすべてのメモリ、
レジスタ、ポートのイニシャライズが実行される。以後
の処理は所定時間ごとに繰り返し実行される時間同期ル
ーチンである。FIG. 2 shows the contents of control in the engine control computer 5, which shows the procedure for setting the fuel injection timing and the like, and mainly describes the fuel injection control and the intake control. First, the processing is started when the power is turned on, and all memories,
The registers and ports are initialized. Subsequent processing is a time synchronization routine repeatedly executed at predetermined time intervals.
【0041】まずステップS101にて上記センサ類6
1〜64等からの出力信号に基づいてエンジン回転数N
E、アクセル開度VA、吸気圧PM、冷却水温度THW
等を取り込む。First, in step S101, the sensors 6
Engine speed N based on output signals from
E, accelerator opening VA, intake pressure PM, cooling water temperature THW
Etc.
【0042】ステップS102では上記エンジン回転数
NE等から運転状態を判定し、運転状態に応じて最適な
燃焼方式を決定する。燃焼方式の決定方法としては、図
3に示すように、エンジン回転数NEおよびアクセル開
度VAを入力とする二次元マップにしたがい圧縮行程に
おいて噴射される燃料による成層燃焼または吸気行程に
おいて噴射される燃料による均質燃焼のいずれかを選択
する。以下、本発明の特徴部分である成層燃焼が選択さ
れたとして説明する。In step S102, the operating state is determined from the engine speed NE and the like, and the optimum combustion method is determined according to the operating state. As a method of determining the combustion method, as shown in FIG. 3, the fuel is injected in the stratified combustion or the intake stroke by the fuel injected in the compression stroke in accordance with the two-dimensional map in which the engine speed NE and the accelerator opening VA are input. Select either homogeneous combustion with fuel. Hereinafter, a description will be given assuming that stratified combustion, which is a characteristic part of the present invention, is selected.
【0043】続いて上記運転状態に基づいて燃料噴射量
QF 、基本噴射時期TB 、基本噴射圧PB 、基本スロッ
トル開度ThB、を算出する。ここで、基本噴射時期TB
、基本噴射圧PB 、基本スロットル開度ThBは、図4
に示すように、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量Q
F を入力とする二次元マップにより設定する。Subsequently, a fuel injection amount QF, a basic injection timing TB, a basic injection pressure PB, and a basic throttle opening ThB are calculated based on the above-mentioned operation state. Here, the basic injection timing TB
The basic injection pressure PB and the basic throttle opening ThB are shown in FIG.
As shown in the figure, the engine speed NE and the fuel injection amount Q
Set by a two-dimensional map with F as input.
【0044】ステップS103では、アクセル開度VA
の時間変化量に基づいて現在の運転状態が加速状態か否
かを判定する。すなわちVAi をアクセル開度の今回算
出値、VAi-1 を前回算出値として(VAi −VAi-1
)が、予め設定した所定値K以上であれば加速状態と
判定し、ステップS104に進む。加速が大きいほどタ
ーボラグによる混合気形成への影響は大きいので、要求
される燃焼状態の質が高いほど所定値Kは小さな値に設
定することになる。In step S103, the accelerator opening VA
It is determined whether or not the current operation state is the acceleration state based on the amount of time change of. That is, VAi is the current calculated value of the accelerator opening, and VAi-1 is the previous calculated value (VAi-VAi-1).
) Is equal to or greater than a predetermined value K, it is determined that the vehicle is accelerating, and the process proceeds to step S104. The greater the acceleration, the greater the influence of the turbo lag on the mixture formation. Therefore, the higher the required quality of the combustion state, the smaller the predetermined value K is set.
【0045】ステップS104では、エンジン回転数N
Eと吸気圧PMとに基づいて筒内吸入空気量Qair を算
出する。算出は、エンジンの定常運転のもとで計測した
筒内吸入空気量から作成したデータマップから補間算出
する。In step S104, the engine speed N
The in-cylinder intake air amount Qair is calculated based on E and the intake pressure PM. The calculation is performed by interpolation from a data map created from the in-cylinder intake air amount measured under the steady operation of the engine.
【0046】続くステップS105は燃料噴射時期補正
手段、燃圧補正手段としての作動を示す手順で、上記ス
テップS104にて算出された筒内吸入空気量Qair 、
エンジン回転数NEおよび燃料噴射量QF から筒内吸入
空気量ベースにて噴射時期Tair 、噴射圧Pair を算出
する。噴射時期Tair 、噴射圧Pair は、図4のデータ
マップにより説明すると、エンジンが定常状態の場合
は、ステップS102にて算出されたアクセル開度ベー
スにて算出した基本噴射時期TB 、基本噴射圧PB と一
致する。一方、加速時には、筒内吸入空気量Qair が小
さいほど、噴射時期の等燃料噴射量QF 線は全体的に遅
角側へ移動するように与えられる。また、筒内吸入空気
量Qair が小さいほど燃圧の等燃料噴射量QF 線は全体
的に低圧側へ移動するように与えられる。The following step S105 is a procedure showing the operation as the fuel injection timing correction means and the fuel pressure correction means. The in-cylinder intake air amount Qair calculated in the above step S104,
An injection timing Tair and an injection pressure Pair are calculated based on the in-cylinder intake air amount from the engine speed NE and the fuel injection amount QF. The injection timing Tair and the injection pressure Pair will be described with reference to the data map of FIG. 4. When the engine is in a steady state, the basic injection timing TB and the basic injection pressure PB calculated on the basis of the accelerator opening calculated in step S102. Matches. On the other hand, during acceleration, as the in-cylinder intake air amount Qair becomes smaller, the equal fuel injection amount QF line of the injection timing is given so as to move to the retard side as a whole. Also, the smaller the in-cylinder intake air amount Qair, the more the fuel injection equal fuel injection amount QF line of the fuel pressure is shifted to the lower pressure side as a whole.
【0047】続くステップS106はスロットル開度補
正手段としての作動を示す手順で、ステップS102に
て検出された吸気圧PMと、現在のエンジン回転数N
E、スロットル開度Thi-1より算出される定常状態の吸
気圧PMs (=f(NE,Thi-1))とより、過給遅れ
量(PMs −PM)を算出し、過給遅れ量(PMs −P
M)に応じてスロットル開度の補正量Thcを算出する。
ここで、補正量は過給遅れ量が大きいほど開弁側に設定
される。これにより吸入空気量が燃料噴射量QFに応じ
た適正値に補正されることとなる。次いでステップS1
07に進む。The following step S106 is a procedure showing the operation as the throttle opening correction means. The intake pressure PM detected in step S102 and the current engine speed N
E, The supercharging delay amount (PMs-PM) is calculated from the steady-state intake pressure PMs (= f (NE, Thi-1)) calculated from the throttle opening degree Thi-1, and the supercharging delay amount (PMs-PM) is calculated. PMs -P
The correction amount Thc of the throttle opening is calculated according to M).
Here, the correction amount is set to the valve opening side as the supercharging delay amount increases. As a result, the intake air amount is corrected to an appropriate value according to the fuel injection amount QF. Next, step S1
Proceed to 07.
【0048】なお、ステップS103で(VAi −VA
i-1 )<Kであれば実質的に加速のない定常運転状態と
判定しステップS108で噴射時期Tair を基本噴射時
期TB 値とし、燃圧Pair を基本燃圧PB とし、スロッ
トル開度補正量Thcを0としてステップS107に進
む。In step S103, (VAi-VA
i-1) If <K, it is determined that the engine is in a steady operation state in which there is substantially no acceleration. In step S108, the injection timing Tair is set to the basic injection timing TB value, the fuel pressure Pair is set to the basic fuel pressure PB, and the throttle opening correction amount Thc is set. The process proceeds to step S107 as 0.
【0049】ステップS107では最終噴射時期TF 、
最終燃圧PF 、最終スロットル開度ThFを算出する。最
終噴射時期TF の算出は基本噴射時期TB と筒内吸気量
ベース噴射時期Tair のうち遅角側の値をとるもので、
加速状態と判定された場合は最終噴射時期TF は筒内吸
気量ベース噴射時期Tair 値となり、定常状態と判定さ
れた場合は、最終噴射時期TF は基本噴射時期TB 値と
なる。また、最終燃圧PF の算出は基本燃圧PB と筒内
吸気量ベース燃圧Pair のうち低圧側の値をとるもの
で、加速状態と判定された場合は最終噴射時期PF は筒
内吸気量ベース燃圧Pair 値となり、定常状態と判定さ
れた場合は、最終燃圧PF は基本燃圧PB値となる。In step S107, the final injection timing TF,
The final fuel pressure PF and the final throttle opening ThF are calculated. The calculation of the final injection timing TF takes a value on the retard side between the basic injection timing TB and the in-cylinder intake amount base injection timing Tair.
If it is determined that the vehicle is accelerating, the final injection timing TF becomes the in-cylinder intake air amount-based injection timing Tair. If it is determined that the vehicle is in the steady state, the final injection timing TF becomes the basic injection timing TB. The final fuel pressure PF is calculated on the lower pressure side of the basic fuel pressure PB and the in-cylinder intake air amount base fuel pressure Pair. If it is determined that the vehicle is accelerating, the final injection timing PF is determined by the in-cylinder intake air amount base fuel pressure Pair. And the final fuel pressure PF becomes the basic fuel pressure PB value when it is determined that the engine is in the steady state.
【0050】また、最終スロットル開度ThFの算出は基
本スロットル開度ThBに補正量Thcを加算する。したが
って、最終スロットル開度ThFは加速状態と判定された
場合は基本スロットル開度ThBよりも補正量Thc分開弁
した値となり、定常状態と判断された場合は基本スロッ
トル開度ThBとなる。The final throttle opening ThF is calculated by adding a correction amount Thc to the basic throttle opening ThB. Therefore, the final throttle opening ThF is a value obtained by opening the correction amount Thc more than the basic throttle opening ThB when it is determined that the vehicle is accelerating, and becomes the basic throttle opening ThB when it is determined that the vehicle is in a steady state.
【0051】これら最終噴射時期TF 、最終燃圧PF 、
最終スロットル開度ThFを算出すると本フローは終了す
る。These final injection timing TF, final fuel pressure PF,
This flow ends when the final throttle opening ThF is calculated.
【0052】さて、加速時においては定常状態に対し過
給圧の上昇に遅れが生じる(ターボラグ)ため筒内吸入
空気量が定常状態値よりも低下する。これは、燃料噴霧
のペネトレーションを強化する方向に作用するから、筒
内吸入空気量Qair が小さいほど、すなわちターボラグ
による筒内吸入空気量Qair の定常状態値からの低下量
が大きいほど、上記のごとく噴射時期、燃圧を、遅角
側、低圧側に補正することで、次の効果を奏する。すな
わち、噴射時期を遅角側に補正し噴射から点火時点まで
のインターバルを短くすることで、燃料噴霧のペネトレ
ーションの過剰による混合気の点火プラグ4への到達タ
イミングが早くなり過ぎないようにする。また、燃圧を
低圧側に補正することで、その燃料噴霧ペネトレーショ
ンの弱化作用と、筒内吸気圧の定常状態値からの相対的
な低下による燃料噴霧ペネトレーション強化作用とが相
殺される。しかも、筒内吸気量ベース噴射時期Tair ,
筒内吸気量ベース燃圧Pair を算出するための筒内吸入
空気量Qair は、吸気圧センサ64により検出された吸
気圧PMに基づいて算出される(ステップS104)の
で、ターボラグ等の影響を受けることなく高精度な値が
得られる。しかして、加速時のターボラグ発生時にも混
合気の点火プラグ4への到達タイミングが適正化し、適
正な混合気場が形成され、ターボラグによる燃焼の悪化
を防止することができる。Now, during acceleration, the rise of the supercharging pressure is delayed (turbo lag) from the steady state, so that the in-cylinder intake air amount becomes lower than the steady state value. Since this acts in the direction of enhancing the penetration of the fuel spray, the smaller the in-cylinder intake air amount Qair, that is, the greater the amount of decrease in the in-cylinder intake air amount Qair from the steady state value due to the turbo lag, the greater the above-described effect. Correcting the injection timing and the fuel pressure to the retard side and the low pressure side has the following effects. That is, by correcting the injection timing to the retard side and shortening the interval from the injection to the ignition timing, the arrival timing of the air-fuel mixture to the spark plug 4 due to excessive penetration of the fuel spray is prevented from being too early. Further, by correcting the fuel pressure to the low pressure side, the effect of weakening the fuel spray penetration and the effect of enhancing the fuel spray penetration due to a relative decrease from the steady state value of the in-cylinder intake pressure are offset. In addition, the in-cylinder intake amount-based injection timing Tair,
Since the in-cylinder intake air amount Qair for calculating the in-cylinder intake amount-based fuel pressure Pair is calculated based on the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 64 (step S104), it is affected by turbo lag and the like. And a highly accurate value can be obtained. Thus, even when turbo lag occurs during acceleration, the timing of the mixture reaching the spark plug 4 is optimized, an appropriate mixture field is formed, and deterioration of combustion due to the turbo lag can be prevented.
【0053】また、スロットル開度を開弁補正すること
でターボラグによる筒内吸入空気量の低下を抑制するこ
とができる。Further, by correcting the opening of the throttle valve, it is possible to suppress a decrease in the intake air amount in the cylinder due to the turbo lag.
【0054】なお、上記説明では、圧縮行程噴射におけ
る制御について述べたが、吸気行程噴射時においても、
燃料噴射、吸気について同様な補正を加えることで、筒
内吸入空気量変化の影響を低減することができる。但
し、加速時に生じる吸入行程噴射における特有の筒内吸
入空気量低下の影響として、噴霧ペネトレーション強化
によりピストンキャビティあるいはシリンダライナに噴
霧が衝突して付着し、燃焼に有効に提供されない燃料が
生じるということがあり、傾向としては噴射時期を進角
すればキャビティ内への付着が生じ、噴射時期を遅角さ
せればライナ側への付着が生じることとなる。したがっ
て噴射時期の補正は、基本噴射時期に応じて進角、遅角
の補正方向を設定するのがよい。In the above description, the control in the compression stroke injection has been described.
By applying the same correction to the fuel injection and the intake air, the influence of the change in the in-cylinder intake air amount can be reduced. However, as a special effect of the decrease in the amount of in-cylinder intake air during the intake stroke injection that occurs during acceleration, the enhancement of the spray penetration causes the spray to collide with and adhere to the piston cavity or cylinder liner, producing fuel that is not effectively provided for combustion. There is a tendency that when the injection timing is advanced, adhesion to the cavity occurs, and when the injection timing is retarded, adhesion to the liner side occurs. Therefore, for the correction of the injection timing, it is preferable to set the correction direction of the advance angle and the retard angle in accordance with the basic injection timing.
【0055】また、本実施形態では噴射時期補正と燃圧
補正とは、それぞれが上記のごとく混合気の点火プラグ
4への到達タイミングを適正化する作用をするので、噴
射時期補正と燃圧補正とのうちいずれか一方のみを行う
構成とすることもできる。In this embodiment, the injection timing correction and the fuel pressure correction act to optimize the timing at which the air-fuel mixture reaches the ignition plug 4 as described above. A configuration in which only one of them is performed may be adopted.
【0056】また、吸気圧センサ64の設置位置はサー
ジタンク203ではなく要求される混合気の点火プラグ
4への到達タイミングの精度に応じて、筒内吸気圧を反
映した圧力値が得られる場所であれば、吸気通路21の
うち燃焼室100の直上流部の任意位置とすることがで
きる。The installation position of the intake pressure sensor 64 is determined not by the surge tank 203 but by a location where a pressure value reflecting the in-cylinder intake pressure is obtained in accordance with the accuracy of the timing at which the required mixture reaches the spark plug 4. If so, it can be set at any position in the intake passage 21 immediately upstream of the combustion chamber 100.
【0057】また、燃圧は燃料ポンプ33の吐出量の設
定により調整するようになっているが、例えば、デリバ
リパイプ32内の燃料の一部を開度調整可能な調圧用の
弁を介して燃料タンク34にリリーフすることで、上記
調圧用弁の開度に応じて所定の圧力に調整するのもよ
い。The fuel pressure is adjusted by setting the discharge amount of the fuel pump 33. For example, a part of the fuel in the delivery pipe 32 is controlled through a pressure regulating valve capable of adjusting the opening. The pressure may be adjusted to a predetermined value in accordance with the opening of the pressure regulating valve by relief to the tank 34.
【0058】(第2実施形態)次に本発明の第2実施形
態になる直噴エンジン制御装置について説明する。第1
実施形態においてエンジンコントロールコンピュータに
おける制御ソフトウェアを別のものに代えたもので、ハ
ード構成については図1中の番号を付して説明する。(Second Embodiment) Next, a direct injection engine control device according to a second embodiment of the present invention will be described. First
In the embodiment, the control software in the engine control computer is replaced with another one, and the hardware configuration will be described with the numbers in FIG.
【0059】図5は本実施形態におけるエンジンコント
ロールコンピュータ5における燃料噴射制御および吸気
制御を示すもので、電源投入により処理が開始され、図
示しないイニシャル制御が第1実施形態と同様に実行さ
れた後、先ずステップS201でセンサ類61〜64信
号等の運転状態検出信号を読み込み、続いてステップS
202で第1実施形態と同様に(ステップS103参
照)加速判定を行う。FIG. 5 shows the fuel injection control and the intake control in the engine control computer 5 according to the present embodiment. After the power is turned on, the processing is started, and the initial control (not shown) is executed in the same manner as in the first embodiment. First, in step S201, an operation state detection signal such as sensors 61 to 64 is read, and then in step S201.
At 202, an acceleration determination is performed in the same manner as in the first embodiment (see step S103).
【0060】ステップS202にて加速状態と判定され
た場合は強制的に圧縮行程噴射モードによる成層燃焼と
決定する(ステップS203)。If it is determined in step S202 that the vehicle is accelerating, stratified charge combustion in the compression stroke injection mode is forcibly determined (step S203).
【0061】ステップS204では燃料噴射量Q、噴射
時期T、燃圧P、基本スロットル開度ThBを算出する。
ここでの算出は、第1実施形態のステップS102にお
ける基本燃料噴射量QB 、基本噴射時期TB 、基本燃圧
PB 、基本スロットル開度ThBの算出と同様である。In step S204, a fuel injection amount Q, an injection timing T, a fuel pressure P, and a basic throttle opening ThB are calculated.
The calculation here is the same as the calculation of the basic fuel injection amount QB, the basic injection timing TB, the basic fuel pressure PB, and the basic throttle opening ThB in step S102 of the first embodiment.
【0062】ステップS205では、スロットル開度の
補正量Thc' を算出する。ここで、スロットル開度補正
量Thc' はステップS204にて算出された噴射量Qお
よびエンジン回転数NEに対して与えられ、上記燃料噴
射量Qが燃焼可能なリーン限界までスロットル開度が開
側補正される。後述する膨張行程において追加して噴射
される燃料の燃焼に十分な量の空気を供するためであ
る。In step S205, a throttle opening correction amount Thc 'is calculated. Here, the throttle opening correction amount Thc 'is given to the injection amount Q and the engine speed NE calculated in step S204, and the throttle opening is set to the open side until the fuel injection amount Q can reach the lean limit at which combustion is possible. Will be corrected. This is to provide a sufficient amount of air for combustion of fuel additionally injected in an expansion stroke described later.
【0063】ステップS206は膨張行程噴射指令手段
としての手順で、膨張行程噴射の条件すなわち燃料噴射
量Q2 および噴射時期T2 を設定する。膨張行程噴射
は、膨張行程において燃料を噴射し、圧縮行程噴射によ
り噴射された燃料による主燃焼の火炎を火種として再度
燃焼を発生させるための燃料噴射であり、燃料噴射量Q
2 および噴射時期T2 はエンジン回転数NEと圧縮行程
噴射量Qを入力とする二次元マップにしたがい算出す
る。ここで、燃料噴射量Q2 は、補正後のスロットル開
度(ステップS205)に対応した増加した筒内吸入空
気量を考慮して、排気通路22から排出される排気ガス
からスモーク発生を回避し得る上限量となるようにする
のが望ましい。また、噴射時期T2 は主燃焼の火炎を火
種とすることが可能な上記主燃焼が継続中の時期であっ
てエンジン出力に寄与しない燃焼となるように設定す
る。Step S206 is a procedure as expansion stroke injection command means, in which the conditions of the expansion stroke injection, that is, the fuel injection amount Q2 and the injection timing T2 are set. The expansion stroke injection is a fuel injection for injecting fuel in the expansion stroke and generating combustion again using the main combustion flame of the fuel injected by the compression stroke injection as an ignition source.
2 and the injection timing T2 are calculated according to a two-dimensional map having the engine speed NE and the compression stroke injection amount Q as inputs. Here, the fuel injection amount Q2 can avoid generation of smoke from the exhaust gas discharged from the exhaust passage 22 in consideration of the increased in-cylinder intake air amount corresponding to the corrected throttle opening (step S205). It is desirable to set the upper limit. Further, the injection timing T2 is set so that the main combustion, in which the flame of the main combustion can be used as a fire type, is ongoing and the combustion does not contribute to the engine output.
【0064】ステップS207では、上記スロットル開
度に補正量Thc' を加算し最終スロットル開度として出
力する。In step S207, a correction amount Thc 'is added to the throttle opening to output the final throttle opening.
【0065】ステップS202にて加速状態でないと判
定された場合は、運転状態に応じて圧縮行程噴射モード
による成層燃焼か吸気行程噴射モードによる均質燃焼の
いずれかを選択する(ステップS208)。加速状態で
ない場合の制御は第1実施形態の定常燃焼と同様であ
る。If it is determined in step S202 that the vehicle is not accelerating, either stratified charge combustion in the compression stroke injection mode or homogeneous combustion in the intake stroke injection mode is selected according to the operation state (step S208). The control in the non-acceleration state is the same as that in the steady-state combustion of the first embodiment.
【0066】以上の制御により、加速時には成層燃焼と
しかつエンジン出力を確保しつつ、燃焼可能なリーン限
界まで筒内吸入空気量を増大し、さらに膨張行程噴射に
よる燃料により燃焼を継続することで排気温度を上昇さ
せる。しかして、ターボ過給器204への入力エネルギ
ー上昇によりターボ回転の立ち上がりを向上させ、ター
ボラグ時間を短縮することが可能となる。With the above control, stratified charge combustion is performed during acceleration, engine output is ensured, the amount of in-cylinder intake air is increased to the limit at which combustion can be performed, and combustion is continued by fuel from the expansion stroke injection to exhaust gas. Increase the temperature. Thus, the rise of the turbo rotation can be improved by increasing the input energy to the turbocharger 204, and the turbo lag time can be shortened.
【図1】本発明の第1の直噴エンジン制御装置を付設し
た直噴エンジンの要部の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a direct injection engine provided with a first direct injection engine control device of the present invention.
【図2】上記直噴エンジン制御装置における制御内容を
示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing control contents in the direct injection engine control device.
【図3】上記直噴エンジン制御装置における制御内容を
示す第1のデータマップである。FIG. 3 is a first data map showing control contents in the direct injection engine control device.
【図4】(A),(B),(C)は上記直噴エンジン制
御装置における制御内容を示す第2、第3、第4のデー
タマップである。FIGS. 4A, 4B, and 4C are second, third, and fourth data maps showing control contents in the direct injection engine control device.
【図5】本発明の第2の直噴エンジン制御装置における
制御内容を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing control contents in a second direct injection engine control device of the present invention.
100 燃焼室 21 吸気通路 22 排気通路 201 吸気バルブ 202 排気バルブ 203 サージタンク 204 ターボ過給器 205 スロットルバルブ 31 インジェクタ 5 エンジンコントロールコンピュータ 61 アクセル 62 クランク角センサ 63 冷却水温センサ 64 吸気圧センサ REFERENCE SIGNS LIST 100 combustion chamber 21 intake passage 22 exhaust passage 201 intake valve 202 exhaust valve 203 surge tank 204 turbocharger 205 throttle valve 31 injector 5 engine control computer 61 accelerator 62 crank angle sensor 63 cooling water temperature sensor 64 intake pressure sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 23/02 F02D 23/02 H J 41/02 310 41/02 310D 310F 330 330D 330F 335 335 41/32 41/32 A 41/34 41/34 E H 45/00 364 45/00 364D 364H Fターム(参考) 3G084 BA05 BA14 BA15 DA05 EA07 EA11 EB09 FA10 FA11 FA33 FA38 FA39 3G092 AA01 AA06 AA09 AA18 BB01 BB06 BB13 DC03 EA01 EA02 EA04 EA06 EA07 EA11 FA10 FA36 FA48 GA12 HA01Z HA05Z HA06X HA16Z HB02X HB03X HE03Z HE08Z HF09Z 3G301 HA01 HA11 HA16 JA12 JA15 JA21 KA12 LA03 LB04 LB06 MA03 MA19 MA23 NE06 NE12 NE14 NE15 PA01Z PA07Z PA11Z PA16Z PB03Z PB05Z PB08Z PE03Z PE08Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 23/02 F02D 23/02 H J41 / 02 310 41/02 310D 310F 330 330D 330F 335 335 41/32 41/32 A 41/34 41/34 E H 45/00 364 45/00 364D 364H F term (reference) 3G084 BA05 BA14 BA15 DA05 EA07 EA11 EB09 FA10 FA11 FA33 FA38 FA39 3G092 AA01 AA06 AA09 AA18 BB01 BB06 BB13 DC02 EA01 EA04 EA06 EA07 EA11 FA10 FA36 FA48 GA12 HA01Z HA05Z HA06X HA16Z HB02X HB03X HE03Z HE08Z HF09Z 3G301 HA01 HA11 HA16 JA12 JA15 JA21 KA12 LA03 LB04 LB06 MA03 MA19 MA23 NE06 NE12 NE14 NE15 PA11Z PAZZZZZZZZZZZBZZ
Claims (9)
クタから燃料を直接噴射する直噴エンジンに付設され該
直噴エンジンの運転状態に基づいて燃料噴射制御および
吸気制御を含む直噴エンジン各部の制御を行う直噴エン
ジン制御装置であって、燃焼室の直上流位置で吸気通路
に設けられ筒内吸気圧を検出する吸気圧センサと、直噴
エンジンの加速度を検出する加速度検出手段と、加速度
が予め設定した所定値を上回ると燃料噴射の噴射時期を
上記筒内吸気圧に基づいて補正せしめる噴射時期補正手
段とを具備せしめたことを特徴とする直噴エンジン制御
装置。1. Each part of a direct injection engine having a turbocharger and being attached to a direct injection engine for directly injecting fuel from a injector into a combustion chamber and including fuel injection control and intake control based on an operation state of the direct injection engine. Direct-injection engine control device, the intake pressure sensor provided in the intake passage at a position immediately upstream of the combustion chamber and detects in-cylinder intake pressure, acceleration detection means for detecting the acceleration of the direct injection engine, A direct injection engine control device comprising: injection timing correction means for correcting the injection timing of fuel injection based on the in-cylinder intake pressure when the acceleration exceeds a predetermined value set in advance.
おいて、上記噴射時期補正手段は、上記筒内吸気圧が低
いほど上記噴射時期を遅角するように設定した直噴エン
ジン制御装置。2. The direct injection engine control device according to claim 1, wherein the injection timing correction means sets the injection timing to be retarded as the in-cylinder intake pressure is lower.
クタから燃料を直接噴射する直噴エンジンに付設され該
直噴エンジンの運転状態に基づいて燃料噴射制御および
吸気制御を含む直噴エンジン各部の制御を行う直噴エン
ジン制御装置であって、燃焼室の直上流位置で吸気通路
に設けられ筒内吸気圧を検出する吸気圧センサと、直噴
エンジンの加速度を検出する加速度検出手段と、加速度
が予め設定した所定値を上回ると燃料噴射の燃圧を上記
筒内吸気圧に基づいて補正せしめる燃圧補正手段とを具
備せしめたことを特徴とする直噴エンジン制御装置。3. Each part of a direct injection engine having a turbocharger and being attached to a direct injection engine that directly injects fuel from a injector into a combustion chamber and including fuel injection control and intake control based on an operating state of the direct injection engine. Direct-injection engine control device, the intake pressure sensor provided in the intake passage at a position immediately upstream of the combustion chamber and detects in-cylinder intake pressure, acceleration detection means for detecting the acceleration of the direct injection engine, A direct injection engine control device comprising: fuel pressure correction means for correcting the fuel pressure of fuel injection based on the in-cylinder intake pressure when the acceleration exceeds a predetermined value set in advance.
おいて、上記燃圧補正手段は、上記筒内吸気圧が低いほ
ど上記燃圧を低圧とするように設定した直噴エンジン制
御装置。4. The direct injection engine control device according to claim 3, wherein the fuel pressure correction means sets the fuel pressure to be lower as the in-cylinder intake pressure is lower.
ンジン制御装置において、上記吸気圧センサをサージタ
ンクに設けてサージタンク内圧力を上記筒内吸気圧とし
て検出する構成とした直噴エンジン制御装置。5. The direct injection engine control device according to claim 1, wherein said intake pressure sensor is provided in a surge tank to detect a pressure in the surge tank as said in-cylinder intake pressure. Control device.
ンジン制御装置において、上記加速度検出手段を、アク
セル開度を上記加速度として検出する構成とした直噴エ
ンジン制御装置。6. A direct injection engine control device according to claim 1, wherein said acceleration detection means detects an accelerator opening as said acceleration.
ンジン制御装置において、上記加速度が予め設定した所
定値を上回るとスロットル開度を上記筒内吸気圧が低い
ほど開側に補正せしめるスロットル開度補正手段を具備
せしめた直噴エンジン制御装置。7. The direct injection engine control device according to claim 1, wherein when the acceleration exceeds a predetermined value, the throttle opening is corrected to the opening side as the in-cylinder intake pressure is lower. A direct injection engine control device provided with an opening correction means.
クタから燃料を直接噴射する直噴エンジンに付設され該
直噴エンジンの運転状態に基づいて燃料噴射制御および
吸気制御を含む直噴エンジン各部の制御を行う直噴エン
ジン制御装置であって、直噴エンジンの加速度を検出す
る加速度検出手段と、上記加速度が予め設定した所定値
を上回ると膨張行程において上記インジェクタに追加の
燃料噴射を指令する膨張行程噴射指令手段とを具備せし
めたことを特徴とする直噴エンジン制御装置。8. Each part of a direct injection engine having a turbocharger and being attached to a direct injection engine for directly injecting fuel from an injector into a combustion chamber and including fuel injection control and intake control based on an operation state of the direct injection engine. A direct injection engine control device for controlling the acceleration of the direct injection engine, and instructing the injector to perform additional fuel injection during an expansion stroke when the acceleration exceeds a predetermined value. A direct injection engine control device comprising an expansion stroke injection command means.
ンジン制御装置において、圧縮行程に燃料噴射を行う圧
縮行程噴射モードを設定可能な直噴エンジン制御装置。9. The direct injection engine control device according to claim 1, wherein a compression stroke injection mode for performing fuel injection during a compression stroke can be set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000016522A JP4357685B2 (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Direct injection engine controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000016522A JP4357685B2 (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Direct injection engine controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001207894A true JP2001207894A (en) | 2001-08-03 |
JP4357685B2 JP4357685B2 (en) | 2009-11-04 |
Family
ID=18543646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000016522A Expired - Fee Related JP4357685B2 (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Direct injection engine controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4357685B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007009852A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | Fuel control apparatus and fuel injection timing control method for internal combustion engine |
CN100400839C (en) * | 2003-11-07 | 2008-07-09 | 现代自动车株式会社 | Fuel injection timing control method |
JP2020143577A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 川崎重工業株式会社 | Gas engine mounted with turbocharger and combustion method for the same |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016522A patent/JP4357685B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100400839C (en) * | 2003-11-07 | 2008-07-09 | 现代自动车株式会社 | Fuel injection timing control method |
JP2007009852A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | Fuel control apparatus and fuel injection timing control method for internal combustion engine |
JP2020143577A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 川崎重工業株式会社 | Gas engine mounted with turbocharger and combustion method for the same |
WO2020179141A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 川崎重工業株式会社 | Gas engine with turbocharger, and combustion method for same |
JP7376995B2 (en) | 2019-03-04 | 2023-11-09 | 川崎重工業株式会社 | Gas engine with turbocharger and its combustion method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4357685B2 (en) | 2009-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6725649B2 (en) | Control apparatus for a direct-injection, spark-ignition engine | |
JP3500951B2 (en) | Non-throttle compression-ignition internal combustion engine and control method thereof | |
JP3233039B2 (en) | Control device for in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine | |
US8078387B2 (en) | Control apparatus for spark-ignition engine | |
US10436170B2 (en) | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method | |
JPH1047121A (en) | Control device of in-cylinder injection type spark ignition type internal combustion engine | |
US20060225703A1 (en) | Control device of internal combustion engine | |
US20130192561A1 (en) | Ignition delay period estimation apparatus and ignition time control apparatus for internal combustion engine | |
JP2001020837A (en) | Fuel injection control device for engine | |
US7168409B2 (en) | Controller for direct injection internal combustion engine | |
JP2000204954A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2001207892A (en) | Fuel pressure setting method of direct injection gasoline engine | |
US20120097128A1 (en) | Cylinder Injection Engine and Control Device Therefor | |
JP4524966B2 (en) | Diesel engine control system | |
JP2012047145A (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP4357685B2 (en) | Direct injection engine controller | |
JP5240417B2 (en) | Diffusion combustion start timing estimation device and diffusion combustion start timing control device for internal combustion engine | |
JPH10141115A (en) | Control device for in-cylinder injection internal combustion engine | |
JPH10331682A (en) | Combustion stabilizing device of direct injection type spark ignition engine | |
JP3196674B2 (en) | In-cylinder injection spark ignition engine | |
JP2002038995A (en) | Fuel injection device for diesel engine | |
JP2000303889A (en) | Fuel injection controller of direct injection spark ignition type internal combustion engine | |
JP2000257476A (en) | Control device for in-cylinder injection internal combustion engine | |
JP3266000B2 (en) | Control device for in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine | |
JP3641832B2 (en) | Engine fuel control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060609 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060622 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060609 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060719 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090216 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090706 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090714 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090804 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090805 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4357685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |