図面 (/)

技術 燃料噴射制御装置

出願人 愛三工業株式会社
発明者 林潤平吉岡衛梶間弘和
出願日 2019年11月27日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2019-213899
公開日 2021年6月3日 (8ヶ月経過) 公開番号 2021-085346
状態 未査定
技術分野 内燃機関に供給する空気・燃料の電気的制御 内燃機関の複合的制御
主要キーワード ガード制御 ドローン エンジン回転数差 吸気供給 開度差 飛行体 過渡判定 サイクル当たり
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2021年6月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

エンジンにおける空燃比を精度よく制御可能にする燃料噴射制御装置を提供する。

解決手段

本開示の一態様は、エンジン11への燃料噴射の制御を行う燃料噴射制御装置10において、前回燃焼サイクル中に、エンジン11への燃料の噴射開始時期演算する噴射開始時期演算部91と、今回の燃焼サイクル吸気行程中における所定のタイミングで取得した吸気圧PMに基づいて、エンジン11への燃料の噴射終了時期を演算する噴射終了時期演算部92と、を有する。

概要

背景

特許文献1には、単気筒エンジンに適用される燃料噴射制御装置が開示されている。この装置においては、前回吸気行程中吸気圧に基づいて演算される主噴射噴射量の不足分を、今回の吸気行程中の吸気圧に基づいて演算される追加噴射の噴射量で補うようにして、分割噴射が行われる。

概要

エンジンにおける空燃比を精度よく制御可能にする燃料噴射制御装置を提供する。本開示の一態様は、エンジン11への燃料の噴射の制御を行う燃料噴射制御装置10において、前回の燃焼サイクル中に、エンジン11への燃料の噴射開始時期を演算する噴射開始時期演算部91と、今回の燃焼サイクルの吸気行程中における所定のタイミングで取得した吸気圧PMに基づいて、エンジン11への燃料の噴射終了時期を演算する噴射終了時期演算部92と、を有する。

目的

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの空燃比を精度よく制御可能にする燃料噴射制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

エンジンへの燃料噴射の制御を行う燃料噴射制御装置において、前記エンジンの回転数を取得する回転数取得部と、前回の前記エンジンの燃焼サイクル中に、前記エンジンへの燃料の噴射開始時期演算する噴射開始時期演算部と、今回の前記燃焼サイクル吸気行程中における所定のタイミングで取得した吸気圧に基づいて、前記エンジンへの燃料の噴射終了時期を演算する噴射終了時期演算部と、を有すること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

請求項2

請求項1の燃料噴射制御装置において、前記噴射開始時期は、前回の前記燃焼サイクル中における所定のタイミングで取得した吸気圧に基づいて演算されること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

請求項3

請求項1または2の燃料噴射制御装置において、前記エンジンへの吸気供給量を制御するスロットル弁開度であるスロットル開度を取得するスロットル開度取得部を有すること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

請求項4

請求項3の燃料噴射制御装置において、前記エンジンへの燃料の噴射時間および前記噴射開始時期は、前回の前記燃焼サイクル中における所定のタイミングにて前記回転数取得部により取得した前記回転数、および、前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度に基づいて演算されること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

請求項5

請求項3または4の燃料噴射制御装置において、前回の前記燃焼サイクル中に前記回転数取得部により取得した前記回転数と、今回の前記燃焼サイクル中に前記回転数取得部により取得した前記回転数との差が、所定の回転数以下であり、かつ、前回の前記燃焼サイクル中に前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度と、今回の前記燃焼サイクル中に前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度との差が、所定の開度以下である場合には、前記噴射終了時期は、前回の前記燃焼サイクルの吸気行程中における吸気圧の最低値に基づいて演算されること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

請求項6

請求項1乃至5のいずれか1つの燃料噴射制御装置において、前記噴射終了時期を演算するために使用される前記吸気圧が取得されるタイミングは、前記エンジンの回転数が高いほど前記吸気行程における早い時期とされること、を特徴とする燃料噴射制御装置。

技術分野

0001

本開示は、エンジンへの燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、単気筒エンジンに適用される燃料噴射制御装置が開示されている。この装置においては、前回吸気行程中吸気圧に基づいて演算される主噴射の噴射量の不足分を、今回の吸気行程中の吸気圧に基づいて演算される追加噴射の噴射量で補うようにして、分割噴射が行われる。

先行技術

0003

特開2009−127618号公報

発明が解決しようとする課題

0004

サージタンクレスの単気筒エンジンにおいては、吸気圧の挙動が各行程で大きく変化するので、噴射量および噴射時期を正確に制御するためには、吸気行程中の吸気圧に基づいて制御する必要がある。しかしながら、このような制御を行うと、吸気行程の終了後まで燃料の噴射が継続し、燃焼室に必要な量の燃料が供給できず、エンジンにおける空燃比が悪化するおそれがある。ここで、特許文献1の装置においては、分割噴射によりエンジンの空燃比の悪化の対策を行っているが、追加噴射の期間によっては吸気行程中に燃料の噴射を終了させることができず、エンジンの空燃比を精度よく制御できないおそれがある。

0005

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの空燃比を精度よく制御可能にする燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、エンジンへの燃料の噴射の制御を行う燃料噴射制御装置において、前記エンジンの回転数を取得する回転数取得部と、前回の前記エンジンの燃焼サイクル中に、前記エンジンへの燃料の噴射開始時期を演算する噴射開始時期演算部と、今回の前記燃焼サイクルの吸気行程中における所定のタイミングで取得した吸気圧に基づいて、前記エンジンへの燃料の噴射終了時期を演算する噴射終了時期演算部と、を有すること、を特徴とする。

0007

この態様によれば、前回の燃焼サイクル中にて噴射開始時期が演算され、今回の燃焼サイクルにおける吸気行程にて噴射終了時期が演算される。そのため、確実に吸気行程中に燃料の噴射を終了させることができる。したがって、精度よくエンジンの空燃比を制御することが可能になる。

0008

上記の態様においては、前記噴射開始時期は、前回の前記燃焼サイクル中における所定のタイミングで取得した吸気圧に基づいて演算されること、が好ましい。

0009

この態様によれば、吸気圧のみを用いて噴射を開始する制御を行うことができるので、センサを増やすことなく簡易的に噴射を開始する制御を行うことができる。

0010

上記の態様においては、前記エンジンへの吸気供給量を制御するスロットル弁開度であるスロットル開度を取得するスロットル開度取得部を有すること、が好ましい。

0011

この態様によれば、スロットル開度を取得できるため、スロットル開度を種々の制御に利用することが可能になる。

0012

上記の態様においては、前記エンジンへの燃料の噴射時間および前記噴射開始時期は、前回の前記燃焼サイクル中における所定のタイミングにて前記回転数取得部により取得した前記回転数、および、前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度に基づいて演算されること、が好ましい。

0013

この態様によれば、より精度よく噴射時間および噴射開始時期の演算が可能になる。

0014

上記の態様においては、前回の前記燃焼サイクル中に前記回転数取得部により取得した前記回転数と、今回の前記燃焼サイクル中に前記回転数取得部により取得した前記回転数との差が、所定の回転数以下であり、かつ、前回の前記燃焼サイクル中に前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度と、今回の前記燃焼サイクル中に前記スロットル開度取得部により取得した前記スロットル開度との差が、所定の開度以下である場合には、前記噴射終了時期は、前回の前記燃焼サイクルの吸気行程中における吸気圧の最低値に基づいて演算されること、が好ましい。

0015

この態様によれば、エンジンの定常運転時に、適切な空燃比でのエンジンの運転が可能になる。

0016

上記の態様においては、前記噴射終了時期を演算するために使用される前記吸気圧が取得されるタイミングは、前記エンジンの回転数が高いほど前記吸気行程における早い時期とされること、が好ましい。

0017

この態様によれば、エンジンの高負荷運転時においても、確実に吸気行程中に燃料の噴射を終了させることが可能になる。

発明の効果

0018

本開示の燃料噴射制御装置によれば、エンジンにおける空燃比を精度よく制御可能にする。

図面の簡単な説明

0019

エンジンシステム概略構成図である。
4サイクル単気筒エンジンにおけるクランク角と吸気圧の一例を示す図である。
燃料噴射制御の第1実施例と第3−1実施例の内容を示すフローチャート図である。
燃料噴射制御の第1実施例と第2実施例の内容を示すフローチャート図である。
仮噴射時間の演算に使用するマップの一例を示す図である。
最終噴射時間の演算に使用するマップの一例を示す図である。
エンジン回転数と吸気圧取得タイミングの関係を規定するマップの一例を示す図である。
燃料噴射制御の第2実施例と第3−2実施例の内容を示すフローチャート図である。
仮噴射時間の演算に使用するマップの一例を示す図である。
燃料噴射制御の第3−1実施例の内容を示すフローチャート図である。
過渡判定の内容を示すフローチャート図である。
最終噴射時間の演算に使用するマップの一例を示す図である。
燃料噴射制御の第3−2実施例の内容を示すフローチャート図である。

実施例

0020

本開示の燃料噴射制御装置の実施形態について説明する。

0021

<エンジンシステムの概要について>
まず、本実施形態の燃料噴射制御装置10について説明する前に、燃料噴射制御装置10を含むエンジンシステム1の概要について説明する。なお、エンジンシステム1は、車両(例えば、自動車)の他、飛行体(例えば、ドローンなどを含むマルチプタ)に適用可能なシステムである。

0022

図1に示すように、エンジンシステム1は、エンジン11と、吸気供給部12と、燃料供給部13と、点火部14と、排気部15と、制御部16を有する。

0023

エンジン11は、動弁部21と、シリンダ部22と、動力伝達部23を備えている。

0024

動弁部21は、吸気バルブ31と排気バルブ32を備えている。吸気バルブ31は、吸気ポート33を開閉する弁である。なお、吸気ポート33は、エンジン11と後述する吸気通路41とが接続する部分である。排気バルブ32は、排気ポート34を開閉する弁である。なお、排気ポート34は、エンジン11と後述する排気通路71とが接続する部分である。このような動弁部21は、エンジン11に対する吸排気を行うため、適切なタイミングで吸気バルブ31と排気バルブ32を開く。

0025

シリンダ部22は、燃料を燃焼させる燃焼室35を備えている。このようなシリンダ部22は、吸気(すなわち、空気)と燃料から形成される混合気撹拌し、この混合気を圧縮して着火させて燃焼させる。

0026

動力伝達部23は、クランクシャフト36、ピストン37と、クランク角センサ38と、を備えている。クランクシャフト36は、ピストン37の往復運動回転力に変えるための軸である。なお、図1に示す例では、クランクシャフト36は、発電機81に接続している。クランク角センサ38は、クランクシャフト36の回転角度位相)であるクランク角CAを検出するセンサである。そして、クランク角センサ38より得た情報から、所定角度当たりの時間を算出して、エンジン回転数NEが求められる。なお、クランク角センサ38は、本開示の「回転取得部」の一例である。このような動力伝達部23は、燃焼室35で発生する燃焼圧をクランクシャフト36が回転するための動力に変換する。

0027

吸気供給部12は、吸気通路41と、スロットル弁42と、エアクリーナ43と、吸気圧センサ44と、スロットルセンサ45を備えている。吸気通路41は、エンジン11へ供給する吸気が流れる通路である。スロットル弁42は、エンジン11への吸気の供給量を制御する弁である。エアクリーナ43は、吸気通路41に流入する吸気から異物を除去する。吸気圧センサ44は、吸気圧取得部であって、吸気通路41における吸気の圧力を検出する。スロットルセンサ45は、本開示の「スロットル開度取得部」の一例であり、スロットル弁42の開度であるスロットル開度TAを取得するセンサである。このような吸気供給部12は、エンジン11へ必要な吸気(すなわち、空気)を供給する。

0028

燃料供給部13は、燃料タンク51と、インジェクタ52を備えている。燃料タンク51は、エンジン11へ供給する燃料を貯留するタンクである。インジェクタ52は、燃料タンク51に貯留される燃料を吸気通路41に噴射してエンジン11に供給する機構である。このような燃料供給部13は、吸気量に応じた燃料を吸気ポート33に供給する。

0029

点火部14は、イグナイタ61と、プラグ62を備えている。イグナイタ61は、混合気に点火するプラグ62を制御する点火制御装置である。このような点火部14は、適切なタイミングで燃焼室35内の混合気に点火する。

0030

排気部15は、排気通路71を備えている。排気通路71は、エンジン11から排出される排気が流れる通路である。このような排気部15は、排気ガスを排気通路71を介してエンジン11の外部へ排出する。

0031

制御部16は、車両に搭載されたECU(不図示)の一部である。なお、制御部16は、ECUと別に配置されていてもよい。制御部16は、CPUとROM,RAM等のメモリを含む。制御部16は、メモリに予め格納されているプログラムに応じて、エンジンシステム1を制御する。なお、制御部16は、燃料噴射制御装置10の制御部でもあり、燃料噴射制御装置10を制御する。

0032

<燃料噴射制御装置の概要について>
次に、本実施形態の燃料噴射制御装置10の概要について説明する。燃料噴射制御装置10は、噴射開始時期演算部91と噴射終了時期演算部92とを備える制御部16と、クランク角センサ38と、吸気圧センサ44と、スロットルセンサ45などにより構成される。

0033

噴射開始時期演算部91は、エンジン11への燃料の噴射開始時期を演算する。本実施形態では、詳しくは後述するように、噴射開始時期演算部91は、前回のエンジン11の燃焼サイクル(以下、「前回の燃焼サイクル」という。)中に、エンジン11への燃料の噴射開始時期を演算する。ここで、「エンジン11の燃焼サイクル」は、吸気行程、圧縮行程爆発行程排気行程の順に4つの行程から成るサイクルである。

0034

噴射終了時期演算部92は、エンジン11への燃料の噴射終了時期を演算する。本実施形態では、詳しくは後述するように、今回のエンジン11の燃焼サイクル(以下、「今回の燃焼サイクル」という。)の吸気行程中における所定のタイミングにて取得した吸気圧PMに基づいて、エンジン11への燃料の噴射終了時期を演算する。ここで、吸気圧PMは、吸気通路41における吸気の圧力であり、吸気圧センサ44により検出される。

0035

そして、このような構成の燃料噴射制御装置10は、インジェクタ52によるエンジン11への燃料の噴射の制御として、エンジン11の運転状態に応じて燃料噴射時間と燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御を行う。

0036

<燃料噴射制御について>
そこで、本実施形態で行われる燃料噴射制御の具体的な内容について説明する。

0037

軽量要求に応えるためのエンジン(例えば、サージタンクレスの単気筒エンジン)においては、吸気通路の体積が小さいため、吸気圧が大きく変化し易い。例えば、前記のエンジン11が4サイクル単気筒エンジンである場合に、燃焼サイクルの1サイクル当たり、すなわち、クランクシャフト36の2回転(すなわち、クランク角CAが720°CA)当たり、吸気行程は1/4の行程だけであって残りの3/4の行程においては吸気が行われないので、図2に示すように吸気圧PMが大きく変化し易い。そして、このような状況下で、吸気行程中に正確にインジェクタ52によるエンジン11への燃料の噴射(以下、単に「燃料噴射」という。)を行うためには、吸気行程中(例えば、吸気行程にてクランク角CAが120°CAになるときまで)に、燃料噴射を確実に完了させておくことが望ましい。

0038

このとき、吸気行程に取得した吸気圧PMに基づいて燃料噴射の開始時期(以下、「噴射開始時期」という。)や必要な燃料噴射時間を演算していると、噴射開始時期が遅くなって、吸気行程中にエンジン11へ必要な燃料を供給できないおそれがある。すると、吸気行程の後行程(例えば、圧縮行程)において燃料噴射が行われた場合、燃焼室から吸気通路41側まで燃料が吹き戻され、空燃比が希薄となり、燃焼悪化するおそれがある。

0039

そこで、本実施形態では、燃料噴射制御装置10は、以下に示すような内容の燃料噴射制御を行う。

0040

(第1実施例)
まず、第1実施例について説明する。本実施例では、吸気行程よりも前の吸気圧PM、すなわち、前回の燃焼サイクル中の所定のタイミング(例えば、クランク角CAが360°CAであるとき)の吸気圧PMに基づいて噴射開始時期が演算され、この演算された噴射開始時期に燃料噴射が開始される。そして、吸気行程中(例えば、クランク角CAが60°CAであるとき)の吸気圧PMに基づいて、燃料噴射の終了時期(以下、「噴射終了時期」という。)が演算され、この演算された噴射終了時期に燃料噴射が終了する。

0041

具体的には、本実施例では、制御部16は、図3図4に示すフローチャートの内容に基づいて燃料噴射制御を行う。

0042

なお、ここでは、エンジンシステム1において、図2に示すように、クランク角CAが0°CA以上180°CA未満のときに吸気行程が行われ、クランク角CAが180°CA以上360°CA未満のときに圧縮行程が行われ、クランク角CAが360°CA以上540°CA未満のときに爆発行程が行われ、クランク角CAが540°CA以上720°CA未満のときに排気行程が行われるとする。

0043

まず、図3に示すように、制御部16は、クランク角センサ38によりクランク角CAを取得し(ステップS1)、クランク角CAが360°CAであるか否かを判断する(ステップS2)。なお、ステップS2において判断基準となるクランク角CAは、360°CA以外の任意の角度であってもよい。

0044

そして、クランク角CAが360°CAである場合(ステップS2:YES)には、制御部16は、吸気圧センサ44により現在(すなわち、クランク角CAが360°CAであるとき)の吸気圧PMを取得する(ステップS3)。次に、制御部16は、クランク角センサ38により取得した情報を基に演算したエンジン回転数NEを取得する(ステップS4)。

0045

次に、制御部16は、噴射開始時期演算部91により、ステップS3で取得した吸気圧PMと、ステップS4で取得したエンジン回転数NEに基づいて、例えば図5に示すマップを用いて、仮噴射時間taut(すなわち、燃料噴射を継続する時間として仮に定めた時間)を演算する(ステップS5)。なお、図5に示すマップにおいては、吸気圧PMが高いほど、また、エンジン回転数NEが高いほど、仮噴射時間tautが長くなるように規定されている。

0046

図3の説明に戻って、次に、制御部16は、噴射開始時期演算部91により、仮噴射時間tautに基づいて、仮噴射クランク角taucaを演算する(ステップS6)。すなわち、噴射開始時期演算部91は、仮噴射時間tautを仮噴射クランク角taucaに変換する。そして、このとき、仮噴射クランク角taucaは、例えば以下の数式により、仮噴射時間tautに基づいて演算される。
[数1]
(tauca[°CA])=(1000×360×NE[rpm]/60)×(taut[ms])

0047

なお、このように演算された仮噴射クランク角taucaは、エンジン11の運転状態(すなわち、負荷の状態、または、エンジン回転数NE)に応じて、例えば、図2においてα1,α2,α3,α4のように表される。

0048

次に、制御部16は、噴射開始時期演算部91により、仮噴射クランク角taucaに基づいて、噴射開始クランク角injcasを演算する(ステップS7)。

0049

このようにして、制御部16の噴射開始時期演算部91は、前回の燃焼サイクル中に、噴射開始時期を演算する。具体的には、噴射開始時期演算部91は、前回の燃焼サイクル中における所定のタイミング(例えば、クランク角CAが360°CAであるとき)にて取得した吸気圧PMに基づいて、噴射開始クランク角injcasを演算する。なお、噴射開始クランク角injcasの代わりに、噴射開始時間を演算してもよい。

0050

また、ステップS2において、クランク角CAが360°CAでない場合(ステップS2:NO)には、制御部16は、クランク角CAが噴射開始クランク角injcasであるか否かを判断する(ステップS8)。

0051

そして、クランク角CAが噴射開始クランク角injcasである場合(ステップS8:YES)には、制御部16は、燃料噴射(図中、「INJ噴射」と表記)を開始する(ステップS9)。

0052

一方、クランク角CAが噴射開始クランク角injcasでない場合(ステップS8:NO)には、制御部16は、クランク角CAが角度(injcas+tauca)であるか否かを判断する(ステップS10)。ここで、角度(injcas+tauca)は、噴射開始クランク角injcasに仮噴射クランク角taucaを加算した角度である。

0053

そして、クランク角CAが角度(injcas+tauca)である場合(ステップS10:YES)には、制御部16は、燃料噴射を終了する(ステップS11)。なお、制御部16は、ステップS10,S11の処理を行う代わりに、噴射終了時期がクランク角CA=60°CA以降になるようなガード制御を行ってもよい。

0054

一方、クランク角CAが角度(injcas+tauca)でない場合(ステップS10:NO)には、図4に示すように、制御部16は、クランク角CAが所定角度θ(例えば、60°CA)であるか否かを判断する(ステップS12)。

0055

そして、クランク角CAが所定角度θである場合(ステップS12:YES)には、制御部16は、吸気圧センサ44により現在(すなわち、クランク角CAが60°CAであるとき)の吸気圧PMを取得する(ステップS13)。次に、制御部16は、クランク角センサ38により取得した情報を基に演算したエンジン回転数NEを取得する(ステップS14)。

0056

次に、制御部16は、噴射終了時期演算部92により、ステップS13で取得した吸気圧PMと、ステップS14で取得したエンジン回転数NEに基づいて、例えば図6に示すマップを用いて、最終噴射時間tauftを演算する(ステップS15)。なお、図6に示すマップにおいては、吸気圧PMが高いほど、また、エンジン回転数NEが高いほど、最終噴射時間tauftが長くなるように規定されている。

0057

図4の説明に戻って、次に、制御部16は、噴射終了時期演算部92により、最終噴射時間tauftに基づいて、最終噴射クランク角taufcaを演算する(ステップS16)。

0058

このようにして、制御部16の噴射終了時期演算部92は、今回の燃焼サイクルの吸気行程中における所定のタイミング(例えば、クランク角CAが60°CAのとき)にて取得した吸気圧PMに基づいて、噴射終了時期である最終噴射クランク角taufcaを演算する。

0059

また、ステップS12においてクランク角CAが所定角度θでない場合(ステップS12:NO)には、制御部16は、クランク角CAが角度(injcas+taufca)であるか否かを判断する(ステップS17)。ここで、角度(injcas+taufca)は、噴射開始クランク角injcasに最終噴射クランク角taufcaを加算した角度である。

0060

そして、クランク角CAが角度(injcas+taufca)である場合(ステップS17:YES)には、制御部16は、燃料噴射を終了する(ステップS18)。

0061

また、噴射終了時期演算部92は、最終噴射クランク角taufcaを演算するために使用する吸気圧PMを取得するタイミングを、エンジン回転数NEが高いほど吸気行程における早い時期にしてもよい。すなわち、図4のステップS12における所定角度θおよびステップS13における吸気圧PMを取得するタイミングは、60°CAに限定されず、エンジン回転数NEが高いほど吸気行程における早い時期にしてもよい。

0062

具体的には、第1案として、図7に示すように、エンジン回転数NEが所定回転数NE1よりも大きい場合に、吸気圧取得タイミング(すなわち、吸気圧PMを取得するタイミング)について、一律に早期化させてもよい。例えば、エンジン回転数NEが所定回転数NE1(例えば5000rpm)よりも高い場合は、吸気圧取得タイミングはクランク角CAが30°CAのときとする。一方で、エンジン回転数NEが所定回転数NE1以下である場合は、吸気圧取得タイミングはクランク角CAが60°CAのときとする。

0063

また、第2案として、図7に示すように、吸気圧取得タイミングについて、エンジン回転数NEの大きさに応じて線型的に変化させてもよい。例えば、エンジン回転数NEが1000rpmである場合は60°CAとし、エンジン回転数NEが2000rpmである場合は54°CAとし、・・・、エンジン回転数NEが7000rpmである場合は18°CAとする。

0064

また、第3案として、図7に示すように、第1案と第2案の組み合わせた案でもよい。すなわち、吸気圧取得タイミングについて、エンジン回転数NEが所定回転数NE1以下である場合は一定値とする一方で、エンジン回転数NEが所定回転数NE1よりも大きい場合はエンジン回転数NEの大きさに応じて線型的に変化させる。例えば、エンジン回転数NEが5000rpm以下である場合は60°CAとし、エンジン回転数NEが6000rpmである場合は54°CAとし、エンジン回転数NEが7000rpmである場合は48°CAとする。

0065

なお、同様にして、噴射開始クランク角injcasを演算するために使用する吸気圧PMを取得するタイミングを、エンジン回転数NEが高いほど早い時期にしてもよい。

0066

以上のような本実施例によれば、噴射開始時期演算部91は、前回の燃焼サイクル中に、噴射開始時期を演算する。具体的には、例えば、噴射開始時期演算部91は、前回の燃焼サイクル中のクランク角CAが360°CAであるときに、噴射開始クランク角injcasを演算する。

0067

さらに、噴射終了時期演算部92は、今回の燃焼サイクルの吸気行程中における所定のタイミングで取得した吸気圧PMに基づいて、噴射終了時期を演算する。具体的には、例えば、噴射終了時期演算部92は、今回の燃焼サイクルの吸気行程中にてクランク角CAが60°CAであるときに取得した吸気圧PMに基づいて、最終噴射クランク角taufcaを演算する。

0068

このようにして、本実施例では、前回の燃焼サイクル中にて噴射開始クランク角injcasが演算され、今回の燃焼サイクルにおける吸気行程にて最終噴射クランク角taufcaが演算される。これにより、エンジン11の運転状態に関わらず、すなわち、エンジン11の運転状態の領域が低負荷領域高負荷領域であっても、エンジン11への燃料の噴射を適切な時期に開始および終了させることができる。そのため、確実に吸気行程中にエンジン11への燃料の噴射を終了させることができる。したがって、吸気行程中に必要な量の燃料をエンジン11の燃焼室35に供給して、燃焼の安定化を図ることができる。ゆえに、精度よくエンジン11の空燃比を制御することが可能になる。

0069

また、噴射開始時期は、前回の燃焼サイクル中における所定のタイミングで取得した吸気圧PMに基づいて演算される。具体的には、例えば、噴射開始クランク角injcasは、前回の燃焼サイクル中にてクランク角CAが360°CAであるときに取得した吸気圧PMに基づいて演算される。

0070

このようにして、吸気圧PMのみを用いて燃料噴射を開始する制御(以下、「噴射開始制御」という。)を行うことができるので、吸気圧センサ44以外のセンサを増やすことなく簡易的に噴射開始制御を行うことができる。

0071

また、燃料噴射制御装置10は、スロットルセンサ45を有する。

0072

そのため、スロットルセンサ45により取得したスロットル開度TAを用いて、種々の制御に利用できる。

0073

また、最終噴射クランク角taufcaを演算するために使用される吸気圧PMが取得されるタイミングは、エンジン回転数NEが高いほど吸気行程における早い時期とされるとしてもよい。

0074

これにより、エンジン回転数NEが高いほど吸気行程における早い時期に、噴射終了時期を演算しておくことができる。そのため、エンジン11の運転状態が高負荷領域状態(すなわち、エンジン回転数NEが高い状態)である場合であっても、確実に吸気行程中に燃料噴射を終了させることができる。

0075

(第2実施例)
次に、第2実施例について、第1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、吸気行程よりも前のエンジン回転数NEとスロットル開度TAに基づいて噴射開始時期が演算され、演算された噴射開始時期に燃料噴射が開始される。

0076

具体的には、本実施例では、制御部16は、図4図8に示すフローチャートに基づく制御を行う。図8に示すように、第1実施例と異なる点として、制御部16は、取得したクランク角CAが360°CAである場合(ステップS102:YES)には、スロットルセンサ45によりスロットル開度TAを取得する(ステップS103)。

0077

そして、制御部16は、噴射開始時期演算部91により、スロットル開度TAとエンジン回転数NEに基づいて、仮噴射時間tautを演算する(ステップS105)。このようにして、エンジン11への燃料の噴射時間(詳しくは、仮の噴射時間)は、エンジン回転数NEおよびスロットル開度TAに基づいて演算される。このとき、噴射開始時期演算部91は、例えば図9に示すマップを使用する。なお、図9に示すマップにおいては、スロットル開度TAが大きくなるほど、また、エンジン回転数NEが高くなるほど、仮噴射時間tautが長くなるように規定されている。

0078

次に、制御部16は、噴射開始時期演算部91により、第1実施例と同様に、仮噴射クランク角taucaと噴射開始クランク角injcasを演算する(ステップS106,S107)。

0079

なお、スロットル弁42としてステッピングモータを使用した弁が用いられる場合には、スロットル開度TAに代えて、ステッピングモータのステップ数が用いられるとしてもよい。

0080

以上のように本実施例によれば、エンジン11への燃料の噴射時間(以下、「噴射時間」という。)および噴射開始時期は、前回の燃焼サイクル中における所定のタイミングにてクランク角センサ38により取得した情報を基に演算したエンジン回転数NE、および、スロットルセンサ45により取得したスロットル開度TAに基づいて演算される。具体的には、例えば、噴射時間および噴射開始クランク角injcasは、前回の燃焼サイクル中にてクランク角CAが360°CAであるときに取得したエンジン回転数NEおよびスロットル開度TAに基づいて演算される。

0081

このようにして、噴射制御に大きく関わるエンジン回転数NEおよびスロットル開度TAに基づいて、より精度よく噴射時間および噴射開始時期を演算できる。

0082

(第3−1実施例)
次に、第3−1実施例について、第1,2実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、エンジン回転数NEやスロットル開度TAについて前回の燃焼サイクルの吸気行程からの変化量が少ない場合は、前回の燃焼サイクルの吸気行程における吸気圧PMの最低値である最低吸気圧PMminに基づいて噴射終了時期が決定される。

0083

具体的には、本実施例では、制御部16は、図3図10に示すフローチャートに基づく制御を行う。図10に示すように、第1実施例と異なる点として、クランク角CAが所定角度θ(例えば、60°CA)である場合(ステップS212:YES)に、制御部16は、現在のスロットル開度TAを取得した(ステップS215)後、過渡判定を行う(ステップS216)。

0084

ここで、制御部16は、過渡判定として、図11に示すように、エンジン回転数差ΔNEとスロットル開度差ΔTAを演算する(ステップS301,S302)。ここで、エンジン回転数差ΔNEは、現在のエンジン回転数NEと前回のエンジン回転数NEOとの差、すなわち、今回の燃焼サイクルにおける吸気行程(のクランク角CAが60°CAのとき)と前回の燃焼サイクルにおける吸気行程(のクランク角CAが60°CAのとき)におけるエンジン回転数NEの差である。また、スロットル開度差ΔTAは、現在のスロットル開度TAと前回のスロットル開度TAOの差、すなわち、今回の燃焼サイクルにおける吸気行程(のクランク角CAが60°CAのとき)と前回の燃焼サイクルにおける吸気行程(のクランク角CAが60°CAのとき)におけるスロットル開度TAの差である。

0085

次に、制御部16は、エンジン回転数差ΔNEの絶対値が所定の回転数差NESLSよりも大きく、かつ、スロットル開度差ΔTAの絶対値が所定の開度差TASLSよりも大きいとの条件が満たされているか否かを判断する(ステップS303)。

0086

そして、ステップS303の条件が満たされている場合(ステップS303:YES)には、制御部16は、過渡フラグ(図中、「過渡flag」と表記)をONにする(ステップS304)。一方、ステップS303の条件が満たされていない場合(ステップS303:NO)には、制御部16は、過渡フラグをOFFにする(ステップS305)。なお、所定の開度差TASLSは、開度領域によって変えても良い。例えば、所定の開度差TASLSは、低開度ほど小さくしてもよい。

0087

図10の説明に戻って、制御部16は、このようにして過渡判定を行った(ステップS216)後、過渡フラグがONであるか否かを判断する(ステップS217)。

0088

そして、過渡フラグがONである場合(ステップS217:YES)には、制御部16は、噴射終了時期演算部92により、吸気圧PMとエンジン回転数NEに基づいて、例えば図5に示すマップを使用して、過渡時の最終噴射時間tauftを演算する(ステップS218)。

0089

次に、制御部16は、噴射終了時期演算部92により、最終噴射時間tauftに基づいて、最終噴射クランク角taufcaを演算する(ステップS219)。

0090

次に、制御部16は、スロットル開度TAの前回値更新する(ステップS220)。具体的には、制御部16は、前回のスロットル開度TAOを現在のスロットル開度TAに置き換える。

0091

次に、制御部16は、エンジン回転数NEの前回値を更新する(ステップS221)。具体的には、制御部16は、前回のエンジン回転数NEOを現在のエンジン回転数NEに置き換える。

0092

また、ステップS217において過渡フラグがOFFである場合(ステップS217:NO)には、制御部16は、前回の吸気行程における最低吸気圧PMminを取得する(ステップS222)。次に、制御部16は、噴射終了時期演算部92により、図12のマップを使用して、定常時の最終噴射時間tauftを演算する(ステップS223)。なお、図12に示すマップにおいては、最低吸気圧PMminが高いほど、また、エンジン回転数NEが高いほど、最終噴射時間tauftが長くなるように規定されている。

0093

以上のように本実施例によれば、エンジン回転数差ΔNEの絶対値が所定の回転数差NESLS以下であり、かつ、スロットル開度差ΔTAの絶対値が所定の開度差TASLS以下である場合には、最終噴射時間tauftは、前回の燃焼サイクルの吸気行程中における最低吸気圧PMminに基づいて演算される。

0094

これにより、エンジン回転数NEやスロットル開度TAの変化量が少ないエンジン11の定常運転時に、安定して最終噴射時間tauftが演算される。そのため、最終噴射時間tauftに基づいて、安定して吸気行程中にエンジン11への燃料の噴射を終了させることができる。したがって、エンジン11の定常運転時に、安定したエンジン11の運転が可能になる。

0095

(第3−2実施例)
次に、第3−2実施例について、第3−1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、制御部16は、図8図13に示すフローチャートに基づく制御を行う。図8に示すように、第3−1実施例と異なる点として、取得したクランク角CAが360°CAである場合(ステップS402:YES)には、制御部16は、スロットルセンサ45によりスロットル開度TAを取得する(ステップS403)。そして、制御部16は、スロットル開度TAとエンジン回転数NEに基づいて、仮噴射時間tautを演算する(ステップS405)。

0096

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

0097

例えば、噴射開始時期は、前回の燃焼サイクル中における所定のタイミングで取得した吸気圧PMと、前回の燃焼サイクル中における所定のタイミングで取得したエンジン回転数NEおよびスロットル開度TAと、に基づいて演算されるとしてもよい。

0098

1エンジンシステム
10燃料噴射制御装置
11エンジン
12吸気供給部
13燃料供給部
16 制御部
23動力伝達部
36クランクシャフト
38クランク角センサ(クランク角取得部)
41吸気通路
42スロットル弁
44吸気圧センサ(吸気圧取得部)
45スロットルセンサ
52インジェクタ
91噴射開始時期演算部
92噴射終了時期演算部
CA クランク角
NEエンジン回転数
TAスロットル開度
PM 吸気圧
taut 仮噴射時間
tauca 仮噴射クランク角
injcas噴射開始クランク角
tauft最終噴射時間
taufca 最終噴射クランク角
ΔNEエンジン回転数差
ΔTA スロットル開度差
NEO前回のエンジン回転数
TAO 前回のスロットル開度
NESLS 所定の回転数差
TASLS 所定の開度差
PMmin最低吸気圧

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日立オートモティブシステムズ株式会社の「 内燃機関制御装置」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】ハイブリッド用エンジンにおいて、排気悪化を抑制しつつ、触媒の活性化温度を保持することが可能な内燃機関制御装置を提供する。このため、本発明の内燃機関制御装置は、ハイブリッド自動車用エン... 詳細

  • 日立オートモティブシステムズ株式会社の「 アクチュエータを制御する制御装置」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】燃料噴射弁等のアクチュエータを駆動する駆動回路が故障した場合でも、駆動許可設定状態における異常診断を実施可能とする。そのため本発明の一態様のアクチュエータを制御する制御装置は、駆動回... 詳細

  • 日立オートモティブシステムズ株式会社の「 制御装置」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】マルチコアプロセッサにおけるリアルタイム性を向上させることができる。【解決手段】所定のジョブ処理が分割されて複数のコアで並列処理するマルチコアプロセッサと、前記複数のコアのうち、第1のコア及び... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ