JP2008151038A - 内燃機関の制御システム - Google Patents

内燃機関の制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP2008151038A
JP2008151038A JP2006340360A JP2006340360A JP2008151038A JP 2008151038 A JP2008151038 A JP 2008151038A JP 2006340360 A JP2006340360 A JP 2006340360A JP 2006340360 A JP2006340360 A JP 2006340360A JP 2008151038 A JP2008151038 A JP 2008151038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
cylinder
amount
ignition timing
fuel injection
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
JP2006340360A
Other languages
English (en)
Inventor
Shogo Suda
尚吾 須田
Nobuhiko Koga
伸彦 古賀
Sunao Murase
直 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006340360A priority Critical patent/JP2008151038A/ja
Priority to US11/945,007 priority patent/US20080147298A1/en
Publication of JP2008151038A publication Critical patent/JP2008151038A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、点火時期をMBTより進角可能な火花点火式内燃機関の点火制御システムにおいて、点火時期がMBTより前へ進角された場合に気筒内で燃焼に供される燃料量を適量にすることができる技術を課題とする。
【解決手段】本発明は、点火時期をMBTより進角させることが可能な内燃機関の点火制御システムにおいて、点火時期がMBTより進角される時に燃料噴射弁の燃料噴射量を減量補正することにより、気筒内で燃焼に供される燃料量が適量となるようにした。かかる発明によれば、内燃機関の発生トルクを変化させることなく、燃費の向上及び気筒内から排出される未燃燃料成分量の減量を図ることが可能となる。
【選択図】図5

Description

本発明は、火花点火式内燃機関を制御する技術に関する。
従来、火花点火式の内燃機関において、点火時期をMBT(Minimum spark advance for Best Torque)より進角させることにより、冷却水の温度上昇を促進し、以て内燃機関
の暖気性を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2000−240547号公報 特開2000−297676号公報
ところで、本願発明者の鋭意の実験及び検証により、点火時期がMBTより前に進角された場合は、気筒内で燃焼に供される燃料量が変化することがわかった。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、点火時期をMBTより前へ進角可能な火花点火式内燃機関の制御システムにおいて、点火時期がMBTより前へ進角された場合に気筒内で燃焼に供される燃料量を適量にすることができる技術の提供にある。
本発明は、上記した課題を解決するために、点火時期をMBTより前へ進角させることができる内燃機関の制御システムにおいて、点火時期をMBTより前へ進角させる時に燃料噴射量を減量補正するようにした。
内燃機関が冷間状態にある場合のように気筒内の温度(以下、「筒内温度」と称する)が低い時は、燃料が気筒内の壁面に付着し易い。特に、内燃機関が極低温下で始動された場合は、気筒内の壁面に付着する燃料(以下、「筒内付着燃料」と称する)が多くなり易い。
上記した筒内付着燃料の大部分は、燃焼に供されることなく未燃のまま気筒内から排出される。このため、従来の燃料噴射制御では、筒内付着燃料量を見越して燃料噴射量が決定されていた。
これに対し、本願発明者が鋭意の実験及び検証を行った結果、火花点火式の内燃機関において点火時期がMBTより前に進角されると、気筒内で燃焼に供される燃料(以下、「燃焼寄与燃料」と称する)が増加することが見出された。
これは、点火時期がMBTより前に進角された場合は、圧縮上死点前に燃焼する混合気の量が増加するため、混合気の燃焼による昇圧・昇温効果がピストンの上昇動作による昇圧・昇温効果に加わって気筒内の圧力(以下、「筒内圧」と称する)及び筒内温度のピークが高められ、筒内付着燃料、および/または気筒内の壁面に付着する前の燃料の気化及び燃焼が促進されることに因ると考えられる。
そこで、上記した課題を解決する手段として、本発明にかかる内燃機関の制御システムは、火花点火式内燃機関の点火時期をMBTより進角させる過進角手段と、前記過進角手段により点火時期がMBTより進角される時に、燃料噴射弁の燃料噴射量を減量補正する
補正手段と、を備えるようにした。
かかる構成によれば、点火時期がMBTより前へ進角(以下、「過進角」と称する)された時に燃焼寄与燃料が過多になることがない。すなわち、点火時期が過進角される時の燃焼寄与燃料を適量にすることができる。
その結果、内燃機関の発生トルクを低下させることなく、燃費を向上させることが可能になる。また、点火時期の過進角に因る筒内付着燃料量の減少に加え、燃料噴射量の減量に因る筒内付着燃料量の減少も見込むことができる。このようにして筒内付着燃料量が減少すると、気筒内から排出される未燃燃料成分を大幅に減少させることも可能になる。
また、本発明は、燃料噴射弁が吸気ポート内へ燃料を噴射するように構成された内燃機関において、過進角手段による点火時期の過進角が行われる時に燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを吸気行程に同期したタイミング(吸気同期噴射)とする噴射制御手段を更に備えるようにしてもよい。
筒内温度が低くなる時は吸気ポート内の温度も低くなると考えられる。筒内温度及び吸気ポート内の温度が低い時に、燃料噴射タイミングが吸気行程と非同期なタイミング(吸気非同期噴射)であると、筒内付着燃料に加え、吸気ポートの壁面に付着する燃料(以下、「ポート付着燃料」と称する)も増加する。ポート付着燃料が多くなると、燃焼寄与燃料が過少となるため、ポート付着燃料量を見越した燃料噴射量の増量が必要になる。
これに対し、過進角手段が点火時期を過進角させる時に燃料噴射弁が吸気同期噴射を行うと、ポート付着燃料が減少する。よって、ポート付着燃料を見越した燃料噴射量の増量も必要なくなる。その際、ポート付着燃料の減少に起因した筒内付着燃料の増加が懸念されるが、点火時期の過進角により筒内付着燃料の増加は回避される。
従って、筒内付着燃料に起因した燃料噴射量の増量に加え、ポート付着燃料に起因した燃料噴射量の増量も少なく抑えることができる。その結果、燃費の更なる向上、及び気筒内から排出される未燃燃料成分の更なる減少を図ることができる。
本発明によれば、点火時期をMBTより進角可能な火花点火式内燃機関の制御システムにおいて、点火時期がMBTより前へ進角される時に気筒内で燃焼に供される燃料量を適量にすることができる。その結果、燃費の向上や、気筒内から排出される未燃燃料成分の減少を図ることが可能となる。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
<実施例1>
先ず、本発明の第1の実施例について図1〜図7に基づいて説明する。図1は、本発明にかかる内燃機関の点火制御システムの概略構成を示す図である。
図1に示す内燃機関1は、複数の気筒2を有する4ストロークサイクルの火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。内燃機関1の気筒2は、吸気ポート3を介して吸気通路30に接続されるとともに、排気ポート4を介して排気通路40に接続されている。
吸気ポート3には、気筒2内へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁5が設けられている
。吸気通路30には、該吸気通路30内を流通する空気量を制御するスロットル弁6が設けられている。スロットル弁6より下流の吸気通路30には、該吸気通路30内の圧力(吸気圧)を測定する吸気圧センサ7が設けられている。スロットル弁6より上流の吸気通路30には、該吸気通路30を流れる空気量を測定するエアフローメータ8が設けられている。
一方、排気通路40には、排気浄化装置9が配置されている。排気浄化装置9は、三元触媒や吸蔵還元型NOx触媒等を具備し、所定の活性温度域にある時に排気を浄化する。
また、内燃機関1には、気筒2内に臨む吸気ポート3の開口端を開閉する吸気弁10と、気筒2内に臨む排気ポート4の開口端を開閉する排気弁11が設けられている。これら吸気弁10と排気弁11は、吸気側カムシャフト12と排気側カムシャフト13によりそれぞれ開閉駆動される。
気筒2の上部には、該気筒2内の混合気に点火する点火プラグ14が配置されている。また、気筒2内にはピストン15が摺動自在に挿入されている。ピストン15はコネクティングロッド16を介してクランクシャフト17と接続されている。
クランクシャフト17の近傍には、該クランクシャフト17の回転角度を検出するクランクポジションセンサ18が配置されている。更に、内燃機関1には、該内燃機関1を循環する冷却水の温度を測定する水温センサ19が取り付けられている。
このように構成された内燃機関1には、ECU20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM等を備えた電子制御ユニットである。このECU20は、前述した吸気圧センサ7、エアフローメータ8、クランクポジションセンサ18、及び水温センサ19等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの測定値を入力可能になっている。
ECU20は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁5、スロットル弁6、及び点火プラグ14を電気的に制御する。例えば、ECU20は、気筒2内の壁面に付着する燃料(筒内付着燃料)を減少させる付着燃料低減制御を行う。
以下、本実施例における付着燃料低減制御について述べる。
内燃機関1が冷間状態にある時のように筒内温度が低い時は、燃料が気筒内の壁面に付着し易い。気筒内の壁面に付着した燃料(筒内付着燃料)の大部分は、燃焼に供されることなく未燃のまま気筒内から排出される。その際、排気浄化装置9が活性温度域まで昇温していなければ、前記した未燃燃料が浄化されずに大気中へ放出されることになる。
特に、内燃機関1が極低温下で始動された場合等は、内燃機関1の始動から排気浄化装置9が活性するまでの期間が長くなるとともに筒内付着燃料量が増加するため、大気中へ放出される未燃燃料の量が過多となる虞がある。
これに対し、付着燃料低減制御では、ECU20は、筒内付着燃料が多くなる時に、点火プラグ14の作動タイミング(点火時期)をMBTより進角させることにより、筒内付着燃料を減少させるようにした。
本願発明者の鋭意の実験及び検証によれば、点火時期がMBTより進角された場合は、図2に示されるように、その進角量が増加するほど気筒2内から排出される未燃燃料(HC)の量が少なくなることが解明された。
このメカニズムについては明確に解明されていないが、凡そ以下のようなメカニズムによると考えられる。
図3は、点火時期がMBTより前に進角(以下、「過進角」と称する)された場合(図3中のST1)と、点火時期がMBTに設定された場合(図3中のST2)と、点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合(図3中のST3)との各々において気筒2内の状態を計測した結果を示す図である。図3中の実線は点火時期が過進角された場合、破線は点火時期がMBTに設定された場合、一点破線は点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合を各々示している。
図3において、点火時期が過進角された場合は、点火時期がMBTに設定された場合及び点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合に比べ、圧縮上死点前に燃焼される混合気の量が多くなる。このため、混合気の燃焼により発生する熱エネルギのピーク(図3中の熱発生率、発生熱量、及び燃焼質量割合を参照)が圧縮上死点前へシフトする。
よって、混合気の燃焼による昇温・昇圧効果と、ピストンの上昇動作(下死点から上死点へ向かう動作)による圧縮効果との相乗効果により、圧縮行程から膨張行程までの期間における筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に上昇する。その結果、筒内付着燃料が気化し、および/または燃料が気筒内の壁面に付着する前に気化して燃焼に供されると考えられる。
そこで、ECU20は、筒内付着燃料量が多くなると予想される時に、点火時期を過進角させるようにした。筒内付着燃料量が多くなると予想される場合としては、内燃機関1が冷間始動される場合、内燃機関1が暖機運転状態にある場合、筒内付着燃料量の実測値が許容量を超える場合、或いは筒内付着燃料量の推定値が許容量を超える場合等を例示することができる。
筒内付着燃料量の実測方法としては、光学的に液膜の厚さを計測するセンサを気筒2内に配置して実測する方法や、導電率を計測するセンサを気筒2内に配置し該センサの計測値を筒内付着燃料量に換算する方法を例示することができる。筒内付着燃料量を推定する方法としては、冷却水温度、機関始動時からの積算燃料噴射量、機関始動時からの積算吸入空気量、燃料噴射量、吸気圧、及び空燃比の少なくとも一つと筒内付着燃料量との相関関係から推定する方法を例示することができる。
筒内付着燃料量が多くなると予想される場合に、点火プラグ14の点火時期が過進角されると、筒内付着燃料を減少させることができるとともに気筒2内から排出される未燃燃料を減少させることも可能となる。
ところで、上記したような点火時期の過進角が行われると、筒内付着燃料の減少に伴い、気筒2内で燃焼に供される燃料(燃焼寄与燃料)が増加する。従来の燃料噴射制御では、筒内付着燃料の量を見越して燃料噴射量が増量補正(以下、「筒内付着燃料補正」と称する)されているため、上記したように燃焼寄与燃料が増加すると、排気の空燃比が所望の空燃比から逸脱したり、或いは内燃機関1の発生トルクが目標トルクから逸脱する可能性がある。
図4は、点火時期が過進角された場合と点火時期がMBTに設定された場合との各々において、気筒2から排出される排気の空燃比(A/F)を計測した結果を示す図である。尚、図4に示す2つの計測結果は、点火時期以外の運転条件が相互に同一となる時に計測した結果である。
図4において、点火時期が過進角された場合の空燃比A/Fは、点火時期がMBTに設定された場合の空燃比A/Fに比して低く(リッチ)なっている。このような測定結果によれば、点火時期が過進角された場合の燃焼寄与燃料量は、点火時期がMBTに設定された場合の燃焼寄与燃料量より多くなると言える。
そこで、本実施例の付着燃料低減制御では、ECU20は、図5に示すように、点火時期の過進角が行われている時(図5中の過進角実行フラグがオン(on)にされている時)に燃料噴射弁5の目標燃料噴射量を減量補正するようにした。すなわち、ECU20は、点火時期の過進角が開始された時(図5中のt1)に目標燃料噴射量の減量補正を開始し、点火時期の過進角が終了された時(図5中のt2)に目標燃料噴射量の減量補正を終了するようにした。
このように点火時期の過進角が行われている期間(図5中のt1〜t2の期間)に目標燃料噴射量が減量補正されると、過進角の実行開始前後及び実行終了前後において燃焼寄与燃料量が変動しなくなる。その結果、気筒2から排出される排気の空燃比も過進角の実行開始前後及び実行終了前後において変動しなくなる。
よって、本実施例の付着燃料低減制御によれば、点火時期の過進角により気筒2内から排出される未燃燃料成分を減少させることができるとともに、点火時期の過進角に起因した空燃比の変動やトルクの変動を抑制することができる。また、点火時期の過進角と同時に燃料噴射量が減量補正されると、内燃機関1の発生トルクを低下させることなく、燃費を向上させることも可能となる。更に、点火時期の過進角に因る筒内付着燃料量の減少に加え、燃料噴射量の減量に因る筒内付着燃料量の減少も見込むことができるため、気筒2内から排出される未燃燃料成分を一層少なくすることも可能となる。
尚、燃料噴射量の減量補正方法としては、(1)筒内付着燃料補正量を“0”に設定する方法、(2)筒内付着燃料補正量(若しくは目標燃料噴射量)から一定量を減算する方法、或いは(3)点火時期の進角量に応じて筒内付着燃料補正量(若しくは目標燃料噴射量)を増減(例えば、進角量が多くなるほど筒内付着燃料量が減少するため、進角量が多くなるほど筒内付着燃料補正量(若しくは目標燃料噴射量)を減少)させる方法等を例示することができる。
次に、本実施例における付着燃料低減制御の実行手順について図6に沿って説明する。図6は、付着燃料低減制御が実行されている時の燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、予めECU20のROMに記憶されたルーチンであり、ECU20によって周期的に実行される。また、ECU20が図6のルーチンを実行することにより、本発明にかかる補正手段が実現される。
図6のルーチンにおいて、ECU20は、先ずS101において過進角実行フラグの値が“1”であるか否かを判別する。過進角実行フラグは、筒内付着燃料量が多くなると予想される時(すなわち、点火時期の過進角が実行される時)に“1”がセットされ、筒内付着燃料量が多くならないと予想される時(すなわち、点火時期の過進角が実行されない時)に“0”がリセットされる。
前記S101において否定判定された場合(過進角実行フラグ=0)は、ECU20は、本ルーチンの実行を終了する。一方、前記S101において肯定判定された場合(過進角実行フラグ=1)は、ECU20は、S102へ進む。
S102では、ECU20は、別途の燃料噴射量制御ルーチンにより算出された目標燃
料噴射量Qinjを読み込む。
S103では、ECU20は、燃料噴射量の減量補正量△Qを演算する。減量補正量△Qは、筒内付着燃料補正量と同量であってもよく、或いは筒内付着燃料量の実測値(若しくは推定値)と同量に設定されてもよい。
尚、前記した減量補正量△Qは、過進角時の点火時期と図7に示すマップとから決定されるようにしてもよい。図7は、点火時期と、各点火時期において除去(気化及び燃焼)可能な筒内付着燃料量(以下、「付着燃料除去量」と称する)との関係を定めたマップである。図7のマップによれば、点火時期の進角量が多くなるほど(言い換えれば、点火時期が進角されるほど)、付着燃料除去量が多くなる。よって、前記減量補正量△Qは、点火時期の進角量が多くなるほど多くされることになる。尚、図7に示す点火時期と付着燃料除去量との関係は、予め実験的に求められたものである。
ここで図6のルーチンに戻り、ECU20は、S104において、前記S102で読み込んだ目標燃料噴射量Qinjから前記S103で算出された減量補正量△Qを減算し、その減算結果(=Qinj−△Q)を目標燃料噴射量Qinjに設定する。そして、ECU20は、前記S104で算出された目標燃料噴射量Qinj(=Qinj−△Q)に従って燃料噴射弁5を作動させる。尚、S104では、目標燃料噴射量Qinjから減量補正量△Qを減算しているが、目標燃料噴射量Qinjの算出に用いられる筒内付着燃料補正量から減量補正量△Qを減算してもよい。
このようにECU20が図6のルーチンを実行すると、点火時期が過進角されている時の燃料噴射量が適量になるため、過進角の実行に起因した空燃比やトルクの変動が抑制されるとともに、過進角時の燃費の向上や気筒2内から排出される未燃燃料成分の減量を図ることが可能となる。
<実施例2>
次に、本発明にかかる内燃機関の制御システムの第2の実施例について図8〜図12に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
本実施例では、点火時期の過進角が行われる時の燃料噴射量に加え、燃料噴射タイミングも最適化する例について述べる。
内燃機関1の始動時や暖機運転時は、燃料噴射タイミングが各気筒2の吸気行程と非同期なタイミング(吸気非同期噴射)に設定される場合がある。その場合、気筒2内の壁面に加え、吸気ポート3内の壁面にも多くの燃料が付着し易い。吸気ポート3内の壁面に付着した燃料(ポート付着燃料)は、吸排気弁10,11のバルブオーバーラップ期間に未燃のまま排気通路40へ流れる可能性がある。また、ポート付着燃料が多くなると、筒内付着燃料に加えてポート付着燃料も考慮した燃料噴射量の増量補正が必要となるため、燃費の悪化も懸念される。
これに対し、燃料噴射タイミングが各気筒2の吸気行程と同期したタイミング(吸気同期噴射)に設定されると、図8に示すように、ポート付着燃料が減少する。但し、ポート付着燃料が少なくなると、筒内付着燃料及び燃焼寄与燃料が多くなる可能性がある。
そこで、本実施例の付着燃料低減制御では、ECU20は、図9に示すように、点火時期が過進角される時(図9中のt1〜t2)の燃料噴射タイミングを吸気同期噴射に切り換えた上で、燃料噴射量の減量補正を行うようにした。
この場合、ポート付着燃料の減少に伴い、筒内付着燃料の増加が懸念されるが、筒内付着燃料は点火時期の過進角により除去(気化及び燃焼)させることが可能となる。その結果、筒内付着燃料とポート付着燃料の双方が減少するようになる。
尚、筒内付着燃料に加えてポート付着燃料も気筒2内で燃焼に供されるようになると、空燃比やトルクの変動が大きくなることが懸念される。これに対し、本実施例では、ECU20は、筒内付着燃料の減少及びポート付着燃料の減少を考慮して過進角時の燃料噴射量を減量補正する。
このように過進角時の燃料噴射量及び燃料噴射タイミングが制御されると、内燃機関1の発生トルクを変化させることなく燃料噴射量を一層減量することができる。よって、燃費の一層向上、及び気筒2内から排出される未燃燃料成分量の一層の減少を図ることが可能となる。
次に、本実施例における付着燃料低減制御の実行手順について図10に沿って説明する。図10は、付着燃料低減制御が実行されている時の燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。図10のフローチャートにおいて、前述した第1の実施例の燃料噴射量補正ルーチン(図6を参照)と同様の処理には同一の符号が付されている。
図10の燃料噴射量補正ルーチンにおいて、ECU20は、S101において過進角実行フラグの値が“1”であると判定した場合にS201へ進み、燃料噴射タイミングを吸気同期噴射に設定する。続いて、ECU20は、S102〜S104において目標燃料噴射量Qinjの減量補正を行う。その際、ECU20は、筒内付着燃料量に加えポート付着燃料量も考慮して減量補正量△Qを決定するものとする。
一方、前記S101において過進角実行フラグの値が“1”ではないと判定された場合には、ECU20は、S202へ進み、燃料噴射タイミングを吸気非同期噴射に設定する。
このようにECU20が図10に示す燃料噴射量補正ルーチンを実行すると、本発明にかかる補正手段及び噴射制御手段が実現される。その結果、燃費の一層向上、及び気筒2内から排出される未燃燃料成分量の一層の減少を図ることが可能となる。
尚、燃料噴射タイミングが吸気非同期噴射から吸気同期噴射へ切り換えられる過渡時、及び燃料噴射タイミングが吸気同期噴射から吸気非同期噴射へ切り換えられる過渡時には、筒内付着燃料量及びポート付着燃料量が一時的に増減する場合がある。そのような場合は、気筒2内で燃焼に供される燃料量(燃焼寄与燃料量)も一時的に増減する。これに対し、図11又は図12に示すように、燃料噴射タイミングの切換時に一時的に目標燃料噴射量が増量又は減量されるようにしてもよい。
かかる方法によれば、燃料噴射タイミングの切換時に燃焼寄与燃料量が一時的に増加或いは減少することも防止される。
本発明にかかる内燃機関の点火制御システムの概略構成を示す図である。 気筒内から排出される未燃燃料(HC)と点火時期との関係を示す図である。 点火時期と気筒内の状態との関係を示す図である。 点火時期と排気の空燃比との関係を示す図である。 実施例1における付着燃料低減制御の実行手順を示すタイミングチャートである。 実施例1において付着燃料低減制御が実行されている時の燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。 点火時期と各点火時期で除去可能な付着燃料量との関係を示す図である。 燃焼寄与燃料と筒内付着燃料とポート付着燃料との比率を示す図である。 実施例2における付着燃料低減制御の実行手順を示すタイミングチャートである。 実施例2において付着燃料低減制御が実行されている時の燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。 実施例2における付着燃料低減制御の他の実行手順を示す第1のタイミングチャートである。 実施例2における付着燃料低減制御の他の実行手順を示す第2のタイミングチャートである。
符号の説明
1・・・・・内燃機関
2・・・・・気筒
3・・・・・吸気ポート
4・・・・・排気ポート
5・・・・・燃料噴射弁
6・・・・・スロットル弁
7・・・・・吸気圧センサ
8・・・・・エアフローメータ
9・・・・・排気浄化装置
14・・・・点火プラグ
15・・・・ピストン
16・・・・コネクティングロッド
17・・・・クランクシャフト
18・・・・クランクポジションセンサ
19・・・・水温センサ
20・・・・ECU
30・・・・吸気通路
40・・・・排気通路

Claims (2)

  1. 火花点火式内燃機関の点火時期をMBTより進角させる過進角手段と、
    前記過進角手段により点火時期がMBTより進角される時に、燃料噴射弁の燃料噴射量を減量補正する補正手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。
  2. 請求項1において、前記内燃機関の吸気ポートへ燃料を噴射する燃料噴射弁と、
    前記過進角手段により点火時期がMBTより進角される時に、前記燃料噴射弁の燃料噴射タイミングを吸気行程に同期したタイミングに切り換える噴射制御手段と、を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。
JP2006340360A 2006-12-18 2006-12-18 内燃機関の制御システム Pending JP2008151038A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006340360A JP2008151038A (ja) 2006-12-18 2006-12-18 内燃機関の制御システム
US11/945,007 US20080147298A1 (en) 2006-12-18 2007-11-26 Control system and control method for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006340360A JP2008151038A (ja) 2006-12-18 2006-12-18 内燃機関の制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008151038A true JP2008151038A (ja) 2008-07-03

Family

ID=39528541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006340360A Pending JP2008151038A (ja) 2006-12-18 2006-12-18 内燃機関の制御システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080147298A1 (ja)
JP (1) JP2008151038A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4400633B2 (ja) * 2007-02-26 2010-01-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
WO2010143998A1 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Alvare Engine Ab Engine control method
WO2012148418A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method of compensating for injector aging
US10968854B2 (en) * 2018-03-27 2021-04-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for internal combustion engine
JP2020190200A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 マツダ株式会社 エンジンの制御装置及びエンジンシステム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57143142A (en) * 1981-03-02 1982-09-04 Mazda Motor Corp Controller for engine
EP1013923A3 (en) * 1998-12-24 2002-11-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition timing control system for internal combustion engine
US6510834B1 (en) * 1999-08-31 2003-01-28 Nissan Motor Co., Ltd. Control for spark-ignited direct fuel injection internal combustion engine
JP2002355561A (ja) * 2001-03-26 2002-12-10 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒、及び排気ガス浄化方法
JP3931820B2 (ja) * 2003-03-11 2007-06-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関および内燃機関の制御方法
JP3969405B2 (ja) * 2003-07-09 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP4251081B2 (ja) * 2003-11-21 2009-04-08 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP2006152857A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の点火時期制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080147298A1 (en) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4232818B2 (ja) 内燃機関の点火制御システム
JP2009019538A (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
US8371277B2 (en) Control system for internal combustion engine
JP2008151038A (ja) 内燃機関の制御システム
JP2008208784A (ja) 内燃機関の制御システム
JP2007321561A (ja) 排出ガスセンサのヒータ制御装置
JP4853376B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP4000926B2 (ja) 直噴火花点火式エンジンの制御装置及び制御方法
JP4353252B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP2008267294A (ja) 内燃機関の制御システム
JP4788632B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP4609566B2 (ja) 内燃機関の点火制御システム
JP4656222B2 (ja) 内燃機関の点火制御システム
JP2008232066A (ja) 内燃機関の点火制御システム
JP4760733B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP5270127B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP4415803B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5556387B2 (ja) 可変バルブシステムの制御装置
JP2011099399A (ja) 内燃機関の制御方法及び制御装置
JP2008255898A (ja) 内燃機関の点火制御システム
JP4830902B2 (ja) 内燃機関の制御システム
JP2008223529A (ja) 内燃機関の制御システム
JP2005120969A (ja) 筒内噴射式エンジンの制御装置
JP2008215217A (ja) 内燃機関の制御システム
JP2004060493A (ja) 直噴火花点火式エンジンの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081020

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081118