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JPH09324672A - Fuel injection timing control device of lean-burn engine - Google Patents

Fuel injection timing control device of lean-burn engine

Info

Publication number
JPH09324672A
JPH09324672A JP8162486A JP16248696A JPH09324672A JP H09324672 A JPH09324672 A JP H09324672A JP 8162486 A JP8162486 A JP 8162486A JP 16248696 A JP16248696 A JP 16248696A JP H09324672 A JPH09324672 A JP H09324672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection timing
variable intake
intake valve
fuel injection
switching
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
JP8162486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Nameki
正一 行木
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP8162486A priority Critical patent/JPH09324672A/en
Publication of JPH09324672A publication Critical patent/JPH09324672A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent torque fluctuation shocks and misfires by switching fuel injection timing in synchronism with switching of a variable intake valve which produces a vortex inside a combustion chamber, in a device wherein the operating mode is switched between the lean-burn operating mode and the stoichiometric operating mode when the variable intake valve is closed. SOLUTION: An intake manifold 3 is divided into two passages by a partition wall, and one of the passages is closed by a variable intake valve 20 to produce a tumbling flow inside a combustion chamber. Combustion efficiency is thereby enhanced and lean-burn operation is made possible. The closure of the variable intake valve 20 is effected if such requirements that engine speed be not more than a predetermined value, that engine load be not more than a predetermined value, and that throttle opening be not more than a predetermined value are met. If injection timing differs between before and after the variable intake valve 20 is switched between open and closed positions, fuel injection timing is gradually varied from the injection timing before the switching to that after the switching, thereby preventing torque fluctuation shocks.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可変吸気機構を有
するリーンバーンエンジンの燃料噴射時期制御装置に関
し、特に、可変吸気機構の切り換え時に燃料噴射時期を
切り換え、リーンバーン運転とストイキオ運転モード切
り換え時には燃料噴射時期の切り換えを行わないように
してエンジンのトルク変動ショックの低減と燃焼改善の
両立を図るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection timing control device for a lean burn engine having a variable intake mechanism, and more particularly, when changing the variable intake mechanism, the fuel injection timing is switched, and when lean burn operation and stoichio operation mode are switched. It is intended to reduce the torque fluctuation shock of the engine and improve the combustion by not switching the fuel injection timing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、可変吸気バルブにより吸気通路の
一部を閉じて燃焼室内に混合気のスワール流やタンブル
流などの渦流を発生させて燃焼効率の向上を図った、所
謂可変吸気エンジンが種々開発されている。この種のエ
ンジンにおいては、エンジン高回転或いは高負荷の急加
速時には渦流の発生を中止して出力重視の運転を可能と
するために可変吸気バルブを閉から開に切り換えてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a so-called variable intake engine in which a part of the intake passage is closed by a variable intake valve to generate swirl flow such as swirl flow or tumble flow of air-fuel mixture in the combustion chamber to improve combustion efficiency. Variously developed. In this type of engine, the variable intake valve is switched from closed to open in order to stop the generation of the vortex and enable the output-oriented operation at the time of high engine speed or rapid acceleration of high load.

【0003】また、このような可変吸気機構によりエン
ジンの燃焼効率が向上され希薄(リーン)混合気の燃焼
が可能となるため、可変吸気制御は燃費向上のための所
謂希薄燃焼(リーンバーン)制御と組み合わせて採用さ
れている。この場合、加速時等の出力重視の運転と定常
走行時等の燃費重視の運転の両立を図るために、エンジ
ン低負荷領域のみでリーンバーン運転を行い、その他の
領域では通常のストイキオ運転を行うよう切り換えられ
ているが(特公平5−57411)、通常、このリーン
バーン運転領域は可変吸気制御領域の一部分の定常走行
領域において実行されている。
Further, since the variable intake mechanism improves the combustion efficiency of the engine and enables the combustion of a lean mixture, the variable intake control is a so-called lean burn control for improving fuel efficiency. It is adopted in combination with. In this case, lean burn operation is performed only in the low engine load region and normal stoichio operation is performed in other regions in order to achieve both output-oriented driving such as acceleration and fuel efficiency-oriented driving such as steady running. However, normally, the lean burn operation region is executed in a steady running region which is a part of the variable intake control region.

【0004】一方、このようなリーンバーンエンジンに
おいては、リーンバーン運転時の燃料噴射時期をストイ
キオ運転時より遅らせ、吸気行程中に燃料を噴射するこ
とで層状燃焼を行い、燃焼限界の向上を図る必要があ
る。このため、燃料噴射時期のテーブルがストイキオ運
転用とリーンバーン運転用の2通り準備され、この2通
りのテーブルはリーンバーン運転とストイキオ運転との
切り換えに同期して切り換えらて用いられていた。
On the other hand, in such a lean burn engine, the fuel injection timing during lean burn operation is delayed from that during stoichio operation, and fuel is injected during the intake stroke to perform stratified combustion to improve the combustion limit. There is a need. Therefore, two types of fuel injection timing tables are prepared, one for stoichio operation and one for lean burn operation, and these two tables are used while being switched in synchronization with the switching between lean burn operation and stoichio operation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の可変吸気式リーンバーンエンジンにおいて、リーンバ
ーン運転とストイキオ運転の切り換え直後のような燃焼
が不安定になる時期に燃料噴射時期を切り換えると、エ
ンジンにトルク変動ショックや失火が発生して車両の走
行性が悪化してしまうという問題が生ずる。
However, in this type of variable intake type lean burn engine, if the fuel injection timing is switched at a time when combustion becomes unstable, such as immediately after switching between lean burn operation and stoichiometric operation, the engine will be In this case, a torque fluctuation shock or a misfire occurs, which deteriorates the drivability of the vehicle.

【0006】本発明は、上記事情に鑑み、可変吸気エン
ジンの燃料噴射時期制御装置において、燃料噴射時期テ
ーブルの切り換えを可変吸気バルブの開閉切り換え時に
同期して行い、リーンバーン運転とストイキオ運転モー
ド切り換え時には行わないようにすることでエンジンの
トルク変動ショックや失火の発生を防止することを目的
としたものである。
In view of the above circumstances, the present invention provides a fuel injection timing control device for a variable intake engine, in which the fuel injection timing table is switched in synchronism with the opening and closing of the variable intake valve to switch between lean burn operation and stoichiometric operation mode. The purpose is to prevent the occurrence of engine torque fluctuation shocks and misfires by not doing so.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し本発
明の目的を達成するために、本発明におけるリーンバー
ンエンジンの燃料噴射時期制御装置は、吸気通路の一部
を閉じて燃焼室内に渦流を発生させる可変吸気バルブ
と、エンジンに燃料を噴射するインジェクタと、エンジ
ン運転状態に応じて可変吸気バルブを閉じて渦流を発生
させるとともに、可変吸気バルブの閉状態時にエンジン
運転状態に応じてリーンバーン運転モードとストイキオ
運転モードを切り換えてインジェクタからの燃料噴射量
を制御し、更に、可変吸気バルブの開閉切り換えに同期
して燃料噴射時期を切り換える制御ユニットとから構成
される。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object of the present invention, a fuel injection timing control system for a lean burn engine according to the present invention is provided in a combustion chamber by closing a part of an intake passage. A variable intake valve that generates a swirl, an injector that injects fuel into the engine, a variable intake valve that closes the variable intake valve according to the engine operating state to generate a swirl, and a lean intake valve that is dependent on the engine operating state when the variable intake valve is closed. The control unit controls the fuel injection amount from the injector by switching between the burn operation mode and the stoichiometric operation mode, and further switches the fuel injection timing in synchronization with the switching of the opening and closing of the variable intake valve.

【0008】このような構成により、リーンバーン運転
とストイキオ運転の切り換え時においては燃料噴射時期
は変化せず一定であるため、噴射時期切り換えに伴うエ
ンジントルクの変動ショックや失火の発生が防止され
る。また、リーンバーン運転に入る前の可変吸気バルブ
が閉じた時に燃料噴射時期がリーンバーンに最適な時期
に設定されているため、リーンバーンの効果を最大限に
発揮できる。
With such a configuration, the fuel injection timing does not change and is constant at the time of switching between the lean burn operation and the stoichiometric operation, so that fluctuation in engine torque due to switching of the injection timing and occurrence of misfire are prevented. . Further, since the fuel injection timing is set to the optimum timing for lean burn when the variable intake valve is closed before the lean burn operation is started, the lean burn effect can be maximized.

【0009】また、さらに好ましくは、可変吸気バルブ
の開閉切り換えに同期して燃料噴射時期の切り換える
時、切り換え前の噴射時期から切り換え後の噴射時期ま
で徐々に変化させるようにしたため、可変吸気バルブ切
り換え時のトルク変動ショックを低減できる。
More preferably, when the fuel injection timing is switched in synchronism with the switching of the variable intake valve, the variable intake valve is switched because the injection timing before switching is gradually changed to the injection timing after switching. The torque fluctuation shock can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
のシステム概略図、図2のフローチャートを参照して説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
Will be described with reference to the system schematic diagram of FIG.

【0011】まず、図1において、符号1は可変吸気エ
ンジンを示している。エンジン1のシリンダヘッド2に
は、各気筒の燃焼室に連通する吸気ポート2aと排気ポ
ート2bが形成されている。各吸気ポート2aに連通す
る吸気マニホルド3がエアチャンバ4に集合されてい
る。更に、このエアチャンバ4がスロットルボディ5を
介して吸気管6に連通され、エアクリーナ7を介して外
気を吸入している。又、スロットルボディ5にはスロッ
トルバルブ8が介装されている。一方、排気ポート2b
に連通する排気マニホルド9はその下流側で集合し、こ
の集合部に排気管10が連通している。又、排気管19
には、図示しない触媒コンバータが介装されている共
に、その下流側にマフラが連設されている。
First, in FIG. 1, reference numeral 1 indicates a variable intake engine. The cylinder head 2 of the engine 1 is formed with an intake port 2a and an exhaust port 2b which communicate with the combustion chamber of each cylinder. An intake manifold 3 communicating with each intake port 2a is collected in an air chamber 4. Further, the air chamber 4 communicates with an intake pipe 6 via a throttle body 5, and sucks outside air via an air cleaner 7. A throttle valve 8 is provided in the throttle body 5. On the other hand, exhaust port 2b
The exhaust manifold 9 communicating with the exhaust manifold 9 is assembled on the downstream side thereof, and the exhaust pipe 10 is communicated with the collecting portion. Also, the exhaust pipe 19
A catalytic converter (not shown) is installed in the engine, and a muffler is connected to the downstream side of the catalytic converter.

【0012】一方、吸気マニホルド3の各気筒の吸気ポ
ート2a直上流にはインジェクタ10が臨まされてお
り、電子コントロールユニット(ECU)60からの駆
動信号に応じて、所定タイミングで所定時間燃料を噴射
する。インジェクタ10へは燃料タンク11内の燃料が
燃料ポンプ12によりフィルタ13を介して供給されて
おり、その燃圧がプレッシャーレギュレータ14により
設定圧に調整されている。また、燃料ポンプ12の駆動
はポンプリレー15を介してECU60により制御され
ている。
On the other hand, an injector 10 is exposed immediately upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3, and injects fuel at a predetermined timing for a predetermined time in response to a drive signal from an electronic control unit (ECU) 60. To do. The fuel in the fuel tank 11 is supplied to the injector 10 through the filter 13 by the fuel pump 12, and the fuel pressure thereof is adjusted to the set pressure by the pressure regulator 14. The drive of the fuel pump 12 is controlled by the ECU 60 via the pump relay 15.

【0013】それぞれの吸気マニホルド3は仕切壁によ
り2つの通路に分割されており(図示せず)、エンジン
高回転或いは高負荷の急加速時を除き、一方側の通路が
可変吸気バルブとしての可変吸気バルブ20により閉じ
られて燃焼室内にタンブル流を発生させることにより燃
焼効率の向上を図るとともに、後述する希薄燃焼(リー
ンバーン)を可能としている。この可変吸気バルブ20
はダイヤフラム式のアクチュエータ21により開閉駆動
される。アクチュエータ21の圧力室は可変吸気ソレノ
イドバルブ22及びチェックバルブ23を介してエンジ
ン1のエアチャンバ4に連通されている。可変吸気ソレ
ノイドバルブ22はECU60からの信号によりエアチ
ャンバ4の負圧と大気圧を選択的にアクチュエータ21
の圧力室に導入するものであり、負圧を導入するとアク
チュエータ21により可変吸気バルブ20が閉じられ、
逆に、大気圧を導入すると可変吸気バルブ20が開かれ
る。
Each intake manifold 3 is divided into two passages by a partition wall (not shown), and one passage is variable as a variable intake valve except when the engine is rotating at high speed or when the engine is accelerated rapidly. By closing the intake valve 20 and generating a tumble flow in the combustion chamber, the combustion efficiency is improved and the lean burn which will be described later is enabled. This variable intake valve 20
Is opened and closed by a diaphragm type actuator 21. The pressure chamber of the actuator 21 is connected to the air chamber 4 of the engine 1 via a variable intake solenoid valve 22 and a check valve 23. The variable intake solenoid valve 22 selectively operates the negative pressure and the atmospheric pressure of the air chamber 4 according to a signal from the ECU 60.
When the negative pressure is introduced, the variable intake valve 20 is closed by the actuator 21,
On the contrary, when the atmospheric pressure is introduced, the variable intake valve 20 is opened.

【0014】一方、キャニスタパージシステムとして、
燃料タンク11の上部空間がエバポ通路30により2ウ
ェイバルブ31を介してキャニスタ32の吸入口32a
に連通されている。また、キャニスタ32の放出口32
bがパージ通路33によりエンジン1のエアチャンバ4
に連通されており、このパージ通路33の途中にECU
60によって可変制御されるパージソレノイドバルブ3
4が介装されている。したがって、燃料タンク11内の
液体燃料が蒸発し、燃料タンク上部空間の圧力が増加す
ると、2ウェイバルブ31が開放されて燃料タンク上部
空間に溜まっている蒸発燃料がキャニスタ32内部に導
かれ、キャニスタ32内部の活性炭に吸着される。ま
た、キャニスタパージ時には、ECU60からの信号に
よりパージソレノイドバルブ34が開放され、キャニス
タ32に吸着されていた蒸発燃料が、キャニスタ32の
大気開放口32cから導入された空気とともに、エンジ
ン1の吸入負圧によりエアチャンバ4内にパージされ、
燃焼室内で燃焼される。
On the other hand, as a canister purge system,
The upper space of the fuel tank 11 is connected to the intake port 32a of the canister 32 through the 2-way valve 31 by the evaporation passage 30.
Is communicated to. In addition, the discharge port 32 of the canister 32
b is the air chamber 4 of the engine 1 due to the purge passage 33.
Is connected to the ECU, and the ECU is provided in the middle of the purge passage 33.
Purge solenoid valve 3 variably controlled by 60
4 is installed. Therefore, when the liquid fuel in the fuel tank 11 evaporates and the pressure in the fuel tank upper space increases, the two-way valve 31 is opened and the evaporated fuel accumulated in the fuel tank upper space is guided to the inside of the canister 32, so that the canister 32 Adsorbed on the activated carbon inside 32. Further, at the time of canister purging, the purge solenoid valve 34 is opened by a signal from the ECU 60, and the evaporated fuel adsorbed in the canister 32 together with the air introduced from the atmosphere opening port 32c of the canister 32 is taken into the suction negative pressure of the engine 1. Is purged into the air chamber 4 by
It is burned in the combustion chamber.

【0015】次に、排気ガス再循環(EGR)システム
として、排気マニホルド9とエアチャンバ4を連通する
EGR通路40にダイアフラム式のEGRバルブ41が
介装されている。EGRバルブ41の圧力室は2連式デ
ューティソレノイドバルブ42に連通されている。この
2連式デューティソレノイドバルブ42は、エンジン1
のエアチャンバ4に連通する負圧側ソレノイドバルブ4
2aと大気開放の大気圧側ソレノイドバルブ42bから
構成され、ECU60からのデューティ信号に応じてE
GRバルブ41の圧力室に導入する負圧の大きさを可変
に設定することにより、EGRバルブ41のリフト量を
制御する。なお、負圧側ソレノイドバルブ42aはデュ
ーティ比0%で全閉となり、大気圧側ソレノイドバルブ
42bはデューティ比100%で全閉になるように構成
されている。従って、EGRバルブ41を全閉に保持し
てEGRを非作動とするには、負圧側ソレノイドバルブ
42aと大気圧側ソレノイドバルブ42bのデューティ
比をそれぞれ0%に設定し、EGRバルブ41の圧力室
に大気圧を作用させる。
Next, as an exhaust gas recirculation (EGR) system, a diaphragm type EGR valve 41 is provided in an EGR passage 40 connecting the exhaust manifold 9 and the air chamber 4. The pressure chamber of the EGR valve 41 communicates with the dual duty solenoid valve 42. The dual duty solenoid valve 42 is used for the engine 1
Negative pressure side solenoid valve 4 communicating with the air chamber 4 of
2a and an atmospheric pressure side solenoid valve 42b for opening to the atmosphere, and E is set in accordance with a duty signal from the ECU 60.
The lift amount of the EGR valve 41 is controlled by variably setting the magnitude of the negative pressure introduced into the pressure chamber of the GR valve 41. The negative pressure side solenoid valve 42a is fully closed at a duty ratio of 0%, and the atmospheric pressure side solenoid valve 42b is fully closed at a duty ratio of 100%. Therefore, in order to keep the EGR valve 41 fully closed and deactivate the EGR, the duty ratios of the negative pressure side solenoid valve 42a and the atmospheric pressure side solenoid valve 42b are set to 0% and the pressure chamber of the EGR valve 41 is set. Apply atmospheric pressure to.

【0016】エンジン1にはその運転状態を検出するた
めに様々なセンサ及びスイッチが備えつけられており、
それらの検出信号はECU60に電送されている。ま
ず、エンジン1の吸気系において、エアクリーナ7の直
下流に吸入空気量を検出するエアフローメータ50が設
けられているとともに、スロットルバルブ8にスロット
ル開度に応じた電圧信号を出力するスロットル開度セン
サ51が連設されている。また、エンジン1の図示しな
い冷却水通路には、水温センサ52が臨まされていると
ともに、エンジン1のクランクシャフトには、複数の突
起部を有するシグナルロータ1aが連設されており、こ
のシグナルロータ1aに、クランク角度検出用のクラン
ク角センサ53が対設されている。一方、上述のEGR
バルブ41にはポジションセンサ54が設けられてお
り、実際のバルブリフト量に相当する電圧信号をECU
60へ供給する。
The engine 1 is equipped with various sensors and switches for detecting its operating state.
Those detection signals are transmitted to the ECU 60. First, in the intake system of the engine 1, an air flow meter 50 for detecting the amount of intake air is provided immediately downstream of the air cleaner 7, and a throttle opening sensor for outputting a voltage signal corresponding to the throttle opening to the throttle valve 8. 51 are arranged in a row. A water temperature sensor 52 is exposed to a cooling water passage (not shown) of the engine 1, and a crankshaft of the engine 1 is provided with a signal rotor 1a having a plurality of protrusions. A crank angle sensor 53 for detecting a crank angle is provided opposite to 1a. On the other hand, the above-mentioned EGR
The valve 41 is provided with a position sensor 54, which sends a voltage signal corresponding to the actual valve lift amount to the ECU.
Supply to 60.

【0017】なお、その他のセンサ及びスイッチとし
て、アクセルペダルに連設されてアクセル解放時にON
するアイドルスイッチ55、動力伝達系に配置されて車
速を検出する車速センサ56等が設けられており、それ
ぞれの信号はECU60へ入力されている。
Other sensors and switches are connected to the accelerator pedal and turned on when the accelerator is released.
An idle switch 55, a vehicle speed sensor 56 arranged in the power transmission system to detect the vehicle speed, and the like are provided, and respective signals are input to the ECU 60.

【0018】以下、ECU60において実行される制御
について具体的に説明する。ECU60は、主として、
図示しないCPU、ROM、RAM、バックアップRA
M及び入出力インターフェース等から構成されている。
ECU60は、制御プログラムに従って、上述の各種セ
ンサ及びスイッチの検出信号の処理及び各種演算を行
い、インジェクタ10、可変吸気ソレノイドバルブ2
2、パージソレノイドバルブ34、2連式デューティソ
レノイドバルブ42に対して演算結果に応じた制御信号
を出力し、燃料噴射制御(リーンバーン制御)、可変吸
気制御、キャニスタパージ制御、EGR制御をそれぞれ
実行する。
The control executed by the ECU 60 will be specifically described below. The ECU 60 mainly
CPU, ROM, RAM, backup RA not shown
It is composed of M and an input / output interface.
The ECU 60 processes the detection signals of the various sensors and switches described above and performs various calculations according to the control program, and the injector 10 and the variable intake solenoid valve 2
2. A control signal corresponding to the calculation result is output to the purge solenoid valve 34, the dual duty solenoid valve 42, and fuel injection control (lean burn control), variable intake control, canister purge control, and EGR control are executed respectively. To do.

【0019】可変吸気制御の基本的な狙いは、エンジン
1が高回転あるいは高負荷時の出力が要求される領域に
おいては可変吸気バルブ20を開いて通常のエンジン作
動状態とし、それ以外の領域では可変吸気バルブ20を
閉じて燃焼室にタンブル流を発生させ、燃焼効率の向上
を図るとともにリーンバーンを可能とするものである。
従って、可変吸気バルブ20の閉作動は、クランク角セ
ンサ53の検出信号に基づいて算出されるエンジン回転
数Nが所定回転数KNETCV以下、基本燃料噴射量T
pに応じたエンジン負荷LDATAが所定値KKDTC
V以下、スロットル開度センサ51で検出されたスロッ
トル開度TVOが所定値TVOTCV以下、水温センサ
52により検出されたエンジン冷却水温度TWNが所定
値KTWTCV以上のエンジン暖機時、及び、車速セン
サ56で検出された車速VSPが所定速度KSPTCV
以下のすべての条件を満たした場合に実行される。
The basic aim of the variable intake control is to open the variable intake valve 20 in the normal engine operating state in the region where the engine 1 is required to output at high rotation or high load, and in the other regions. The variable intake valve 20 is closed to generate a tumble flow in the combustion chamber to improve combustion efficiency and enable lean burn.
Therefore, in the closing operation of the variable intake valve 20, the engine speed N calculated based on the detection signal of the crank angle sensor 53 is equal to or lower than the predetermined speed KNETCV, and the basic fuel injection amount T
Engine load LDATA according to p is a predetermined value KKDTC
V or less, the throttle opening TVO detected by the throttle opening sensor 51 is a predetermined value TVOTCV or less, the engine cooling water temperature TWN detected by the water temperature sensor 52 is a predetermined value KTWTCV or more when the engine is warmed up, and the vehicle speed sensor 56. The vehicle speed VSP detected at is the predetermined speed KSPTCV
It is executed when all the following conditions are met.

【0020】上述のリーンバーンはインジェクタ10か
らの燃料噴射量をストイキオ制御に比して減少させて空
燃比をリーン化させる所謂リーンリミット制御により実
現される。具体的には、吸入空気量Qとエンジン回転数
Nから計算される基本燃料噴射量Tpをリーン化補正係
数により減少補正するものであり、特に、このリーン化
補正係数は、所定の上限値に至るまで、車両のサージの
指標であるエンジン回転変動が発生していない限りリー
ン側へアドバンス補正され、所定レベル以上のエンジン
回転変動が発生したときにはリッチ側へリタード補正さ
れる。
The above-mentioned lean burn is realized by so-called lean limit control in which the fuel injection amount from the injector 10 is reduced as compared with the stoichiometric control to make the air-fuel ratio lean. Specifically, the basic fuel injection amount Tp calculated from the intake air amount Q and the engine speed N is reduced and corrected by a lean correction coefficient. In particular, the lean correction coefficient is set to a predetermined upper limit value. Until then, the advance correction is made to the lean side unless the engine rotation fluctuation, which is an index of the vehicle surge, is generated, and the retard correction is made to the rich side when the engine rotation fluctuation is equal to or higher than a predetermined level.

【0021】このリーンバーン制御は、前述の如く可変
吸気制御において可変吸気バルブ20が閉じられている
ことが前提であり、その他、エンジン回転数Nが所定範
囲内、エンジン負荷LDATAが所定値LDLEAN以
下、車速VSPが所定範囲内、及び、スロットル開度が
所定値KTVOLE以下の各種制御条件をすべて満たし
たリーンバーン運転モードにおいて実行される。これら
の制御条件は、それぞれ、可変吸気制御における制御条
件内に含まれるものであり、つまり、リーンバーン制御
の制御領域は可変吸気制御の領域の一部分に該当する定
常走行状態に設定されている。従って、エンジン運転状
態に応じて、可変吸気バルブ20が開かれて通常吸気さ
れ、かつ、ストイキオ制御される領域(例えば、急加速
時)と、可変吸気バルブ20が閉じられて可変吸気制御
され、かつ、ストイキオ制御される領域(例えば、アイ
ドル時、緩加速時、減速時)と、可変吸気制御とリーン
バーン制御が実行される領域(例えば、低速走行時)が
存在することになる。
This lean burn control is based on the condition that the variable intake valve 20 is closed in the variable intake control as described above. In addition, the engine speed N is within a predetermined range, and the engine load LDATA is below a predetermined value LDLEAN. , The vehicle speed VSP is within a predetermined range and the throttle opening is in the lean burn operation mode in which all the various control conditions of the predetermined value KTVOLE or less are satisfied. These control conditions are included in the control conditions in the variable intake control, that is, the control region of the lean burn control is set to the steady running state corresponding to a part of the variable intake control region. Therefore, in accordance with the engine operating state, the variable intake valve 20 is opened to normally inhale, and the stoichio controlled region (for example, during rapid acceleration) and the variable intake valve 20 are closed to perform variable intake control. In addition, there are regions where stoichio control is performed (for example, during idling, slow acceleration, and deceleration) and regions where variable intake control and lean burn control are performed (for example, low speed traveling).

【0022】なお、ストイキオ制御はO2 センサからの
信号に基づいて空燃比をストイキオに制御する従来公知
の制御であり、詳細な説明は省略する。
The stoichiometric control is a conventionally known control for controlling the air-fuel ratio to stoichiometric based on the signal from the O2 sensor, and a detailed description thereof will be omitted.

【0023】一方、本発明に係わる燃料噴射時期制御に
関し、最適な噴射時期がエンジン回転数Nをパラメータ
としたテーブルに設定されている。この燃料噴射時期は
可変吸気バルブ20の開閉状態、つまり、可変吸気制御
の作動状態のそれぞれに対応して別々のテーブルに設定
されている。この場合、第1の燃料噴射時期テーブルは
通常通りストイキオ制御に適合するように設定されてい
るのに対し、第2のテーブルは吸気行程中に噴射が開始
されるような第1のテーブルより遅れた噴射時期を具備
しており、リーンバーン制御に適合するように設定され
ている。テーブルデータはクランク角センサ53で検出
される所定のリファレンス角度信号からの時間或いは角
度として設定されている。
On the other hand, regarding the fuel injection timing control according to the present invention, the optimum injection timing is set in the table with the engine speed N as a parameter. The fuel injection timing is set in different tables corresponding to the open / closed state of the variable intake valve 20, that is, the operating state of the variable intake control. In this case, the first fuel injection timing table is set so as to comply with the stoichiometric control as usual, while the second table lags behind the first table in which injection is started during the intake stroke. The injection timing is set, and the injection timing is set to comply with lean burn control. The table data is set as a time or an angle from a predetermined reference angle signal detected by the crank angle sensor 53.

【0024】このように、可変吸気制御が実行されて可
変吸気バルブ20が閉じられた時或いはその逆に可変吸
気バルブ20が閉じられて通常吸気に戻った時には燃料
噴射時期テーブルが切り換えられわけであるが、切り換
えの前後で噴射時期が異なる場合は、切り換え前にテー
ブルから検索された噴射時期から切り換え後にテーブル
から検索された噴射時期まで徐々に変化させて、エンジ
ンのトルク変動ショックを防止する。
Thus, when the variable intake control is executed and the variable intake valve 20 is closed, or vice versa, when the variable intake valve 20 is closed and returns to normal intake, the fuel injection timing table is not switched. However, when the injection timing is different before and after the switching, the injection timing retrieved from the table before the switching is gradually changed to the injection timing retrieved from the table after the switching to prevent the torque fluctuation shock of the engine.

【0025】以下に、本発明に係わるリーンバーンエン
ジンの燃料噴射時期制御について図2のフローチャート
に基づいて説明する。
The fuel injection timing control of the lean burn engine according to the present invention will be described below with reference to the flow chart of FIG.

【0026】まず、ステップS101において、可変吸
気バルブ20の開閉状態が判断される。ここで、前述し
た可変吸気制御において制御条件が満足されず可変吸気
バルブ20が開かれている場合には、ステップS102
に進み、その時のエンジン回転数に応じて第1の燃料噴
射時期テーブルからストイキオ制御に適合した噴射時期
TBLOPNを検索してテーブルデータアドレスに記憶
する(TBLINJ)。一方、可変吸気制御において制
御条件が満足され可変吸気バルブ20が閉じられている
場合には、ステップS103に進み、その時のエンジン
回転数Nに応じて第2の燃料噴射時期テーブルからリー
ンバーン制御に適合した噴射時期TBLCLSを検索し
てテーブルデータアドレスに記憶する(TBLIN
J)。
First, in step S101, the open / closed state of the variable intake valve 20 is determined. Here, if the control condition is not satisfied in the variable intake control described above and the variable intake valve 20 is opened, step S102 is performed.
Then, the injection timing TBLOPN suitable for the stoichiometric control is retrieved from the first fuel injection timing table according to the engine speed at that time and stored in the table data address (TBLINJ). On the other hand, when the control condition is satisfied in the variable intake control and the variable intake valve 20 is closed, the process proceeds to step S103, and the lean burn control is performed from the second fuel injection timing table according to the engine speed N at that time. The suitable injection timing TBLCLS is searched and stored in the table data address (TBLIN
J).

【0027】次に、ステップS104或いはS106に
おいて、テーブルデータアドレスに記憶されたテーブル
データTBLINJが前回のルーチンで設定された出力
燃料噴射時期INJTIMと比較され、INJTIM>
TBLINJであるか或いはINJTIM<TBLIN
Jであるか判定される。テーブルデータTBLINJが
前回の出力燃料噴射時期INJTIMと相違する場合に
は、それぞれステップS105或いはS107において
出力燃料噴射時期INJTIMをテーブルデータTBL
INJに近づくように徐々に(1bit毎)補正する。
Next, in step S104 or S106, the table data TBLINJ stored in the table data address is compared with the output fuel injection timing INJTIM set in the previous routine, and INJTIM>
TBLINJ or INJTIM <TBLIN
J is determined. If the table data TBLINJ is different from the previous output fuel injection timing INJTIM, the output fuel injection timing INJTIM is set to the table data TBL in step S105 or S107, respectively.
Correction is performed gradually (every 1 bit) so as to approach INJ.

【0028】このように、本発明においては、ステップ
S101乃至S103の処理により、可変吸気バルブ2
0の開閉状態の切り換わりに同期してストイキオ制御用
の噴射時期テーブルとリーンバーン制御用の噴射時期テ
ーブルが切り換えられるものである。従って、ストイキ
オ運転からリーンバーン運転に切り換えられる以前に燃
料噴射時期はリーンバーン制御用に切り換えられてお
り、ストイキオ運転とリーンバーン運転の切り換え時の
燃焼が不安定な状況で噴射時期が切り換えることがない
ため、エンジンのトルク変動ショックや失火による車両
走行性の悪化が防止される。
As described above, in the present invention, the variable intake valve 2 is processed by the processing of steps S101 to S103.
The injection timing table for stoichio control and the injection timing table for lean burn control are switched in synchronism with the switching of the open / closed state of 0. Therefore, the fuel injection timing is switched to lean burn control before switching from stoichio operation to lean burn operation, and the injection timing may switch in a situation where combustion is unstable at the time of switching between stoichio operation and lean burn operation. Since it is not present, deterioration of vehicle drivability due to torque fluctuation shock of the engine and misfire is prevented.

【0029】また、可変吸気バルブ20の開閉状態の切
り換わりに同期した噴射時期テーブルの切り換えの前後
で異なった噴射時期がテーブル検索されるが、このと
き、ステップS104乃至S107の処理により切り換
え前のテーブルデータ(噴射時期)から切り換え後のテ
ーブルデータ(噴射時期)まで徐々に変化される。
Further, different injection timings are searched for before and after the switching of the injection timing table synchronized with the switching of the open / close state of the variable intake valve 20, but at this time, the pre-switching is performed by the processing of steps S104 to S107. The table data (injection timing) is gradually changed to the switched table data (injection timing).

【0030】なお、図2のプログラム例では、リーンバ
ーン運転或いはストイキオ運転の運転状態継続中におい
ても、エンジン回転数が変化してテーブルから検索され
る噴射時期が変化する場合がある。その場合にも前回の
噴射時期から今回検索された噴射時期まで徐々に変化さ
れるようになっている。
In the program example of FIG. 2, the engine speed may change and the injection timing retrieved from the table may change even while the lean burn operation or stoichiometric operation is continued. Even in that case, the injection timing is changed gradually from the previous injection timing to the injection timing retrieved this time.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるリ
ーンバーンエンジンの燃料噴射時期制御装置によれば、
ストイキオ運転用の燃料噴射時期からリーンバーン運転
用の燃料噴射時期への切り換えはリーンバーン運転に移
行する前になされる可変吸気バルブの切り換え時に行わ
れる。従って、ストイキオ運転からリーンバーン運転へ
の切り換え時の燃焼が不安定な状態においては燃料噴射
時期は変化せず一定であることから、切り換えに伴うエ
ンジントルクの変動ショックや失火の発生が防止され
る。また、リーンバーン運転に入る前の可変吸気バルブ
が閉じた時に燃料噴射時期がリーンバーンに最適な時期
に設定されているため、リーンバーンの効果を最大限に
発揮できる。さらに、可変吸気バルブの開閉切り換えに
同期した燃料噴射時期の切り換え時、切り換え前の噴射
時期から切り換え後の噴射時期まで徐々に変化させるよ
うにしたため、可変吸気バルブ切り換え時のトルク変動
ショックを低減できる。
As described above, according to the fuel injection timing control device for a lean burn engine according to the present invention,
Switching from the fuel injection timing for stoichio operation to the fuel injection timing for lean burn operation is performed at the time of switching the variable intake valve before shifting to lean burn operation. Therefore, when combustion is unstable at the time of switching from stoichio operation to lean burn operation, the fuel injection timing does not change and is constant, so fluctuations in engine torque due to switching and occurrence of misfire are prevented. . Further, since the fuel injection timing is set to the optimum timing for lean burn when the variable intake valve is closed before the lean burn operation is started, the lean burn effect can be maximized. Furthermore, when the fuel injection timing is switched in synchronization with the switching of the variable intake valve opening / closing, the torque fluctuation shock when switching the variable intake valve can be reduced because the injection timing before switching is gradually changed to the injection timing after switching. .

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

【図1】本発明が係わるリーンバーンエンジンのシステ
ムの一例を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a lean burn engine system according to the present invention.

【図2】実施の形態における燃料噴射時期制御プログラ
ムの一例を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a fuel injection timing control program in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 3 吸気マニホルド 10 インジェクタ 20 可変吸気バルブ 60 電子コントロールユニット 1 Engine 3 Intake Manifold 10 Injector 20 Variable Intake Valve 60 Electronic Control Unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】吸気通路の一部を閉じて燃焼室内に渦流を
発生させる可変吸気バルブと、エンジンに燃料を噴射す
るインジェクタと、エンジン運転状態に応じて上記可変
吸気バルブを閉じて渦流を発生させるとともに、上記可
変吸気バルブの閉状態時にエンジン運転状態に応じてリ
ーンバーン運転モードとストイキオ運転モードを切り換
えて上記インジェクタからの燃料噴射量を制御する制御
ユニットとから構成されるものにおいて、上記制御ユニ
ットは、上記可変吸気バルブの開閉切り換えに同期して
燃料噴射時期を切り換えることを特徴とするリーンバー
ンエンジンの燃料噴射時期制御装置。
1. A variable intake valve that closes a part of an intake passage to generate a swirl in a combustion chamber, an injector that injects fuel into an engine, and the variable intake valve closes to generate a swirl according to an engine operating condition. And a control unit configured to control the fuel injection amount from the injector by switching between the lean burn operation mode and the stoichiometric operation mode according to the engine operating state when the variable intake valve is closed. A fuel injection timing control device for a lean burn engine, wherein the unit switches fuel injection timing in synchronization with opening / closing switching of the variable intake valve.
【請求項2】上記可変吸気バルブの開閉切り換えに同期
した燃料噴射時期の切り換え時、切り換え前の噴射時期
から切り換え後の噴射時期まで徐々に変化させることを
特徴とする請求項1記載のリーンバーンエンジンの燃料
噴射時期制御装置。
2. The lean burn according to claim 1, wherein when the fuel injection timing is switched in synchronism with the opening / closing switching of the variable intake valve, the injection timing before the switching is gradually changed to the injection timing after the switching. Engine fuel injection timing control device.
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