JP6213379B2 - Engine fuel injection timing control device - Google Patents

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Description

本発明は、吸気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの燃料噴射時期制御装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection timing control device for an engine provided with a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of an intake valve.

吸気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの燃料噴射時期制御装置が従来技術として知られている。   An engine fuel injection timing control device having a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of an intake valve is known as a prior art.

特許文献１のものでは、吸気バルブの開閉タイミングの位相変化量を検出し、この検出した位相変化量をパラメータとして、燃料噴射弁による燃料噴射タイミングを設定する。これにより、吸気の後半まで燃料噴射が続くことや燃料の吹き抜け等を防止して、内燃機関の出力性能向上や排気ガス中の有害成分の低減等に寄与することができる。   In Patent Document 1, the phase change amount of the intake valve opening / closing timing is detected, and the fuel injection timing by the fuel injection valve is set using the detected phase change amount as a parameter. As a result, it is possible to prevent fuel injection from continuing until the latter half of the intake air, blow-off of the fuel, and the like, thereby contributing to improving the output performance of the internal combustion engine and reducing harmful components in the exhaust gas.

特開平１１−１４１３８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-141387

しかしながら、特許文献１のものでは、吸気バルブの開閉タイミングの変更時に、燃料噴射タイミングが設定されると、その燃料噴射タイミング設定時から設定された燃料噴射タイミングによる燃料噴射開始までの間、吸気バルブの開閉タイミングが変更される。この変更により、吸気バルブの開閉タイミングに基づく燃料噴射タイミングが適正時期とならず、燃焼安定性が確保できない虞がある。   However, in Patent Document 1, if the fuel injection timing is set when the opening / closing timing of the intake valve is changed, the intake valve is set between the fuel injection timing setting and the start of fuel injection at the set fuel injection timing. The opening / closing timing is changed. Due to this change, there is a possibility that the fuel injection timing based on the opening / closing timing of the intake valve will not be an appropriate time and combustion stability cannot be ensured.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、吸気弁の開閉タイミングに基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することにある。   The present invention has been made in view of the above point, and the problem is that the fuel injection start timing based on the intake valve opening / closing timing is set to an appropriate timing even when the intake valve opening / closing timing is transitional. There is.

上記の課題を解決するため、本発明は、設定された燃料噴射開始時期における、吸気弁の開閉タイミングの進角量を予測して、この予測された進角量に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射開始時期を再設定することを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present invention predicts the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve at the set fuel injection start timing, and uses the fuel injection valve based on the predicted advance amount. The fuel injection start timing is reset.

具体的には、本発明は、吸気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの燃料噴射時期制御装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。   Specifically, the present invention is directed to a fuel injection timing control device for an engine having a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of the intake valve, and has taken the following solution.

すなわち、第１の発明は、所定タイミングで、上記吸気弁の開閉タイミングの実進角量に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射開始時期を設定する設定手段と、上記設定手段により設定された燃料噴射開始時期における、上記吸気弁の開閉タイミングの進角量を予測する予測手段とを備えており、上記設定手段は、上記予測手段により予測された進角量に基づいて、上記燃料噴射開始時期を再設定するように構成されており、上記燃料噴射弁による燃料噴射は、圧縮行程中に行われ、上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、上記吸気弁の開閉タイミングを進角方向に、点火時期を遅角方向に変更するＡＷＳの作動時に行われることを特徴とするものである。 That is, the first invention is a setting means for setting a fuel injection start timing by the fuel injection valve based on an actual advance angle amount of the opening / closing timing of the intake valve at a predetermined timing, and the fuel set by the setting means Predicting means for predicting the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve at the injection start time, and the setting means is based on the advance angle amount predicted by the predicting means. The fuel injection by the fuel injection valve is performed during the compression stroke, and the prediction of the advance amount by the prediction means and the resetting of the fuel injection start time by the setting means are as follows: It is characterized in that it is performed when the AWS is operated to change the opening / closing timing of the intake valve in the advance direction and the ignition timing in the retard direction .

これによれば、予測手段が、設定手段により設定された燃料噴射開始時期における、吸気弁の開閉タイミングの進角量を予測する。そして、設定手段が、予測手段により予測された進角量に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射開始時期を再設定する。このため、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、吸気弁の開閉タイミングに基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することができる。   According to this, the predicting means predicts the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve at the fuel injection start timing set by the setting means. Then, the setting means resets the fuel injection start timing by the fuel injection valve based on the advance amount predicted by the prediction means. Therefore, even when the intake valve opening / closing timing changes, the fuel injection start timing based on the intake valve opening / closing timing can be set to an appropriate time.

また、予測手段による進角量の予測及び設定手段による燃料噴射開始時期の再設定が、吸気弁の開閉タイミングを進角方向に、点火時期を遅角方向に変更するＡＷＳの作動時に行われる。このため、吸気弁の開閉タイミングが進角方向に変更されるＡＷＳ作動時でも、吸気弁の開閉タイミングに基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することができる。Further, the advance amount is predicted by the predicting means and the fuel injection start timing is reset by the setting means when the AWS is operated to change the opening / closing timing of the intake valve in the advance direction and the ignition timing in the retard direction. For this reason, even at the time of the AWS operation in which the opening / closing timing of the intake valve is changed in the advance direction, the fuel injection start timing based on the opening / closing timing of the intake valve can be set to an appropriate time.

第２の発明は、上記第１の発明において、上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、複数回繰り返し行われることを特徴とするものである。   According to a second aspect, in the first aspect, the prediction of the advance amount by the prediction unit and the resetting of the fuel injection start timing by the setting unit are repeated a plurality of times.

これによれば、予測手段による進角量の予測及び設定手段による燃料噴射開始時期の再設定が、複数回繰り返し行われるので、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、吸気弁の開閉タイミングに基づく燃料噴射開始時期を適正時期に収束させることができる。   According to this, the prediction of the advance amount by the predicting means and the resetting of the fuel injection start timing by the setting means are repeated a plurality of times, so that the intake valve opening / closing timing can be changed even when the intake valve opening / closing timing is changed. Based on this, it is possible to converge the fuel injection start timing to an appropriate timing.

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、該燃料噴射開始時期が上記エンジンの燃焼安定性の要求基準を満たすまで行われることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the prediction of the advance amount by the prediction unit and the resetting of the fuel injection start time by the setting unit are performed when the fuel injection start time is stable in combustion of the engine. It is performed until it meets the requirement standard of sex.

これによれば、予測手段による進角量の予測及び設定手段による燃料噴射開始時期の再設定が、その燃料噴射開始時期がエンジンの燃焼安定性の要求基準を満たすまで行われるので、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、エンジンの燃焼安定性を確保することができる。 According to this, the prediction of the advance amount by the predicting means and the resetting of the fuel injection start timing by the setting means are performed until the fuel injection start timing satisfies the required standard for combustion stability of the engine. The engine combustion stability can be ensured even when the switching timing of the opening / closing timing is transitional .

本発明によれば、設定された燃料噴射開始時期における、吸気弁の開閉タイミングの進角量を予測して、この予測された進角量に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射開始時期を再設定するので、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、吸気弁の開閉タイミングに基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することができる。   According to the present invention, the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve at the set fuel injection start timing is predicted, and the fuel injection start timing by the fuel injection valve is re-established based on the predicted advance amount. Therefore, even when the intake valve opening / closing timing changes, the fuel injection start timing based on the intake valve opening / closing timing can be set to an appropriate time.

本発明の実施形態に係る燃料噴射時期制御装置における可変バルブタイミング機構が設けられたエンジンの概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an engine provided with a variable valve timing mechanism in a fuel injection timing control device according to an embodiment of the present invention. 燃料噴射時期制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a fuel injection timing control apparatus. 噴射開始タイミング（ＳＯＩ（Start Of Injection））マップを示す図である。It is a figure which shows an injection start timing (SOI (Start Of Injection)) map. ＡＷＳ作動時における燃料噴射開始時期の再設定制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating reset control of the fuel-injection start time at the time of AWS action | operation. ＡＷＳ作動時における燃料噴射開始時期の再設定制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reset control operation | movement of the fuel injection start time at the time of AWS action | operation.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.

図１は、本発明の実施形態に係る燃料噴射時期制御装置における可変バルブタイミング機構が設けられたエンジンを示す。このエンジン２は、第１気筒乃至第４気筒が順に図１の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列４気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。エンジン２において、カムキャップ３、シリンダヘッド４、シリンダブロック５、クランクケース（図示せず）及びオイルパン（図示せず）が上下に連結され、シリンダブロック５に形成された４つのシリンダボア７内をそれぞれ摺動可能なピストン８と、上記クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸９とがコネクティングロッド１０によって連結され、シリンダブロック５のシリンダボア７とピストン８とシリンダヘッド４とによって燃焼室１１が気筒毎に形成されている。   FIG. 1 shows an engine provided with a variable valve timing mechanism in a fuel injection timing control apparatus according to an embodiment of the present invention. The engine 2 is an in-line four-cylinder gasoline engine in which first to fourth cylinders are sequentially arranged in series in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and is mounted on a vehicle such as an automobile. In the engine 2, a cam cap 3, a cylinder head 4, a cylinder block 5, a crankcase (not shown), and an oil pan (not shown) are connected vertically, and the inside of four cylinder bores 7 formed in the cylinder block 5 is inside. A piston 8 slidable and a crankshaft 9 rotatably supported by the crankcase are connected by a connecting rod 10, and a combustion chamber 11 is defined by the cylinder bore 7, piston 8 and cylinder head 4 of the cylinder block 5. It is formed for each cylinder.

シリンダヘッド４には、燃焼室１１に開口する吸気ポート１２及び排気ポート１３が設けられ、吸気ポート１２及び排気ポート１３をそれぞれ開閉する吸気弁１４及び排気弁１５が、各ポート１２，１３にそれぞれ装備されている。これら吸気弁１４及び排気弁１５は、それぞれリターンスプリング１６，１７により閉方向（図１上方）に付勢されており、回転するカム軸１８，１９の外周に設けたカム部１８ａ，１９ａによって、スイングアーム２０，２１の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア２０ａ，２１ａが下方に押されて、スイングアーム２０，２１の一端側に設けられたピボット機構２２の頂部を支点にして該スイングアーム２０，２１が揺動することで、スイングアーム２０，２１の他端部で吸気弁１４及び排気弁１５がリターンスプリング１６，１７の付勢力に抗して下方に押されて開動するように構成されている。   The cylinder head 4 is provided with an intake port 12 and an exhaust port 13 that open to the combustion chamber 11, and an intake valve 14 and an exhaust valve 15 that open and close the intake port 12 and the exhaust port 13, respectively. Equipped. The intake valve 14 and the exhaust valve 15 are urged in the closing direction (upward in FIG. 1) by return springs 16 and 17, respectively, and cam portions 18a and 19a provided on the outer periphery of the rotating cam shafts 18 and 19, respectively. Cam followers 20a and 21a, which are rotatably provided at substantially central portions of the swing arms 20 and 21, are pushed downward, and the swing is supported with the top of the pivot mechanism 22 provided on one end side of the swing arms 20 and 21 as a fulcrum. As the arms 20 and 21 swing, the intake valve 14 and the exhaust valve 15 are pushed downward at the other end of the swing arms 20 and 21 against the urging force of the return springs 16 and 17 so as to open. It is configured.

カム軸１８には、吸気弁１４の開閉タイミングを変更する（カム軸１８のクランク軸９に対する位相角を変更する）吸気側の、モータ駆動の電動可変バルブタイミング機構２３（以下、ＶＶＴという）が設けられている（図２参照）。カム軸１９には、排気弁１５の開閉タイミングを変更する排気側の可変バルブタイミング機構（図示せず）が設けられている。エンジン２には、吸気ポート１２内に燃料を噴射する燃料噴射弁２４が気筒毎に設けられている。エンジン２には、燃焼室１１で混合気に点火する点火プラグ２５が気筒毎に設けられている。エンジン２の吸気通路には、燃焼室１１に送り込む空気量を調節する電動スロットルバルブ２６（以下、スロットルバルブという）が設けられている。   The camshaft 18 has a motor-driven electric variable valve timing mechanism 23 (hereinafter referred to as VVT) on the intake side that changes the opening / closing timing of the intake valve 14 (changes the phase angle of the camshaft 18 with respect to the crankshaft 9). Provided (see FIG. 2). The camshaft 19 is provided with an exhaust-side variable valve timing mechanism (not shown) that changes the opening / closing timing of the exhaust valve 15. The engine 2 is provided with a fuel injection valve 24 for injecting fuel into the intake port 12 for each cylinder. The engine 2 is provided with a spark plug 25 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 11 for each cylinder. The intake passage of the engine 2 is provided with an electric throttle valve 26 (hereinafter referred to as a throttle valve) that adjusts the amount of air fed into the combustion chamber 11.

上記エンジン２の作動は、コントローラ１００（設定手段）（予測手段）によって制御される。コントローラ１００には、エンジン２の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。コントローラは、例えば、カム軸１８の近傍に設けられたカム角センサ３０により、カム軸１８の回転位相を検出し、このカム角に基づいて吸気弁１４の開閉タイミングの進角量（ＶＶＴ２３の位相角。以下、吸気ＶＶＴ進角量という）を検出する。この吸気ＶＶＴ進角量は、吸気弁１４の閉時期が最遅角の時期であるときを基準とする吸気弁１４の閉時期の進角量である。また、クランク角センサ３１によりクランク軸９の回転角度を検出し、この検出信号に基づいてエンジン回転速度を検出する。さらに、エンジン２のエアクリーナの近傍に設けられたエアフローメータ３２により、吸入空気量を検出する。   The operation of the engine 2 is controlled by a controller 100 (setting means) (prediction means). Detection information from various sensors that detect the operating state of the engine 2 is input to the controller 100. For example, the controller detects the rotational phase of the cam shaft 18 by a cam angle sensor 30 provided in the vicinity of the cam shaft 18, and based on this cam angle, the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve 14 (the phase of the VVT 23). Angle (hereinafter referred to as intake air VVT advance amount). The intake VVT advance amount is an advance amount of the closing timing of the intake valve 14 based on the time when the closing timing of the intake valve 14 is the most retarded timing. Further, the rotation angle of the crankshaft 9 is detected by the crank angle sensor 31, and the engine rotation speed is detected based on this detection signal. Further, the amount of intake air is detected by an air flow meter 32 provided in the vicinity of the air cleaner of the engine 2.

コントローラ１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各種センサ（カム角センサ３０、クランク角センサ３１、エアフローメータ３２等）からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（ＶＶＴ２３、燃料噴射弁２４、点火プラグ２５、スロットルバルブ２６等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラムやデータ（後述するＳＯＩマップ等）を記憶する記憶部とを備えている。   The controller 100 is a control device based on a well-known microcomputer, and includes a signal input unit for inputting detection signals from various sensors (cam angle sensor 30, crank angle sensor 31, air flow meter 32, etc.), and control. An arithmetic unit that performs such arithmetic processing, a signal output unit that outputs a control signal to a device to be controlled (VVT 23, fuel injection valve 24, spark plug 25, throttle valve 26, etc.), a program and data ( And a storage unit for storing an SOI map (to be described later).

具体的に、コントローラ１００は、燃料噴射弁２４に対し制御信号を送信して、４サイクル行う間に燃料を２回に分割して噴射する。そして、１回目の燃料噴射が吸気行程中に、２回目の燃料噴射が圧縮行程中に行われる。   Specifically, the controller 100 transmits a control signal to the fuel injection valve 24, and injects the fuel into two portions during four cycles. The first fuel injection is performed during the intake stroke, and the second fuel injection is performed during the compression stroke.

また、コントローラ１００は、エンジン２の始動時に、ＶＶＴ２３、点火プラグ２５、スロットルバルブ２６に制御信号を送信して、エンジン２の始動時に吸入空気量を増量することにより触媒暖機を促進して触媒を早期活性化するＡＷＳ（Accelerated Warm-up System）を作動させる。このＡＷＳの作動は、例えば、エンジン２の冷間始動時に、吸気ＶＶＴ進角量を進角方向に、点火プラグ２５による点火時期を遅角方向に変更するとともに、スロットルバルブ２６を開弁することによって吸入空気量を増量することにより行われる。このとき、エンジン回転速度は、例えば、１４００ｒｐｍとなる。このＡＷＳ作動により、排ガスが多量に排気通路へと流れ、この排気通路に設けられた排ガス浄化触媒が暖機されてその活性化が促進される。ここで、吸気ＶＶＴ進角量を進角方向に変更するのは、排ガス浄化触媒を暖機するために、空気を多量に気筒内に封じ込めるためである。   Further, the controller 100 transmits a control signal to the VVT 23, the spark plug 25, and the throttle valve 26 when the engine 2 is started, and increases the intake air amount when the engine 2 is started, thereby promoting the catalyst warm-up and the catalyst. Activating AWS (Accelerated Warm-up System) that activates The operation of the AWS includes, for example, changing the intake VVT advance amount in the advance direction, the ignition timing by the spark plug 25 in the retard direction, and opening the throttle valve 26 when the engine 2 is cold started. Is performed by increasing the amount of intake air. At this time, the engine rotation speed is, for example, 1400 rpm. By this AWS operation, a large amount of exhaust gas flows into the exhaust passage, and the exhaust gas purification catalyst provided in the exhaust passage is warmed up to promote its activation. Here, the reason why the intake VVT advance amount is changed to the advance direction is to contain a large amount of air in the cylinder in order to warm up the exhaust gas purification catalyst.

さらに、コントローラ１００は、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点（所定タイミング）で、吸気ＶＶＴ進角量及びエンジン回転速度をパラメータとするＳＯＩマップ（図３参照）に従って、現在の吸気ＶＶＴ実進角量及びエンジン回転速度に基づいて、燃料噴射弁２４による燃料噴射の開始時期（以下、燃料噴射開始時期という）を設定する。このＳＯＩマップは、実験データに基づいて求めた吸気ＶＶＴ進角量、エンジン回転速度及び燃料噴射開始時期を用いて作成されており、記憶部に予め記憶されている。   Further, at the time of BTDC 360 ° CA (predetermined timing), the controller 100 determines the current intake VVT actual advance angle amount and engine rotation speed according to the SOI map (see FIG. 3) using the intake VVT advance angle amount and engine rotation speed as parameters. Based on the above, the start timing of fuel injection by the fuel injection valve 24 (hereinafter referred to as fuel injection start timing) is set. This SOI map is created using the intake VVT advance amount, engine rotation speed, and fuel injection start timing obtained based on experimental data, and is stored in advance in the storage unit.

ここで、ＡＷＳ作動時に、燃料噴射開始時期が設定されると、その設定時から設定された燃料噴射開始時期までの間、吸気ＶＶＴ進角量が進角方向に変更される。この変更により、吸気ＶＶＴ進角量に基づく燃料噴射開始時期が適正時期とならず、燃焼安定性が確保できない虞がある。   Here, when the fuel injection start timing is set during the AWS operation, the intake VVT advance amount is changed to the advance direction from the set time to the set fuel injection start timing. Due to this change, there is a possibility that the fuel injection start timing based on the intake VVT advance amount is not an appropriate time, and combustion stability cannot be ensured.

そこで、本実施形態では、コントローラ１００は、ＡＷＳ作動時には、設定された燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量を予測して、ＳＯＩマップに従って、その予測された吸気ＶＶＴ進角量及びエンジン回転速度に基づいて、燃料噴射開始時期を再設定するようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the controller 100 predicts the intake VVT advance amount at the set fuel injection start timing during the AWS operation, and according to the SOI map, the predicted intake VVT advance amount and engine speed Based on this, the fuel injection start timing is reset.

以下、図４を参照しながら、ＡＷＳ作動時における燃料噴射開始時期の再設定制御について詳細に説明する。   Hereinafter, the reset control of the fuel injection start time during the AWS operation will be described in detail with reference to FIG.

コントローラ１００による吸気ＶＶＴ進角量の予測及び燃料噴射開始時期の再設定は、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点直後（燃料噴射開始時期の設定直後）に、その燃料噴射開始時期がエンジン２の燃焼安定性の要求基準を満たすまで複数回繰り返し行われる。この要求基準は、実験データに基づいて求めた吸気ＶＶＴ進角量、燃料噴射開始時期及び燃焼安定性指数の関係を用いて作成されており、記憶部に予め記憶されている。   The controller 100 predicts the intake VVT advance amount and resets the fuel injection start time immediately after the BTDC 360 ° CA time (immediately after the fuel injection start time is set), and the fuel injection start time is a requirement for the combustion stability of the engine 2. Repeated several times until the standard is met. This required standard is created using the relationship between the intake VVT advance amount, the fuel injection start timing, and the combustion stability index determined based on the experimental data, and is stored in advance in the storage unit.

燃料噴射開始時期の１回目の設定（図４では、「ＳＯＩ（１回目）」と記載）は、ＳＯＩマップに従って、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点における吸気ＶＶＴ進角量及びエンジン回転速度に基づいて行われる。一方、燃料噴射開始時期の２回目以降の設定（燃料噴射開始時期の再設定。図４では、「ＳＯＩ（２回目）」、「ＳＯＩ（３回目）」と記載）は、ＳＯＩマップに従って、前回設定された燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量及びエンジン回転速度に基づいて行われる。   The first setting of the fuel injection start timing (described as “SOI (first time)” in FIG. 4) is performed based on the intake VVT advance amount and the engine speed at the time of BTDC 360 ° CA according to the SOI map. On the other hand, the setting of the fuel injection start timing after the second time (reset of the fuel injection start timing. In FIG. 4, “SOI (second time)” and “SOI (third time”)) are set according to the SOI map. This is performed based on the intake VVT advance amount and the engine speed at the set fuel injection start timing.

１回目に設定された燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量（図４では、「ＳＯＩ（１回目）時点における吸気ＶＶＴ進角量」と記載）の予測は、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点における吸気ＶＶＴ進角量に、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点からその燃料噴射開始時期までの間における吸気ＶＶＴ進角変化量を加算することにより行われる。この変化量は、例えば、ＶＶＴ２３の作動速度に、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点からその燃料噴射開始時期までの間の時間を乗算することにより算出される。この作動速度は、吸気ＶＶＴ進角量を進角方向に変更するときは、正数となる。   The intake VVT advance amount at the fuel injection start timing set for the first time (described as “intake VVT advance amount at the time of SOI (first time)” in FIG. 4) is predicted by the intake VVT advance at BTDC 360 ° CA. This is performed by adding the intake VVT advance angle change amount from the time point BTDC 360 ° CA to the fuel injection start timing to the angular amount. This amount of change is calculated, for example, by multiplying the operating speed of the VVT 23 by the time from the BTDC 360 ° CA time point to the fuel injection start timing. This operating speed becomes a positive number when the intake VVT advance amount is changed in the advance direction.

一方、２回目以降に設定された（再設定された）燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量（図４では、「ＳＯＩ（２回目）時点における吸気ＶＶＴ進角量」と記載）の予測は、例えば、前回設定された燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量に、前回設定された燃料噴射開始時期から今回設定された燃料噴射開始時期までの間における吸気ＶＶＴ進角変化量を加算することにより行われる。この変化量は、例えば、ＶＶＴ２３の作動速度に、前回設定された燃料噴射開始時期から今回設定された燃料噴射開始時期までの間の時間を乗算することにより算出される。   On the other hand, the prediction of the intake VVT advance amount at the fuel injection start timing set (reset) after the second time (indicated as “intake VVT advance amount at the time of SOI (second)” in FIG. 4) is For example, the intake VVT advance amount from the previously set fuel injection start timing to the currently set fuel injection start timing is added to the intake VVT advance amount at the previously set fuel injection start timing. Is done. This amount of change is calculated, for example, by multiplying the operating speed of the VVT 23 by the time from the previously set fuel injection start time to the currently set fuel injection start time.

上記コントローラ１００によるＡＷＳ作動時における燃料噴射開始時期の再設定制御動作について、図５のフローチャートに基づいて説明する。   The fuel injection start timing resetting control operation during the AWS operation by the controller 100 will be described based on the flowchart of FIG.

まず、ステップＳ１で、エンジン２の運転状態を把握するために、各種センサより検出情報を読み込んで、吸気ＶＶＴ進角量、エンジン回転速度、吸入空気量等を検出する。この検出タイミングは、ＢＴＤＣ３６０°ＣＡ時点である。次のステップＳ２では、ＳＯＩマップに従って、ステップＳ１で検出した吸気ＶＶＴ進角量及びエンジン回転速度から、燃料噴射開始時期（図５では、「ＳＯＩ」と記載）を設定する。次のステップＳ３では、ＡＷＳが作動しているか否かを判定する。   First, in step S1, in order to grasp the operating state of the engine 2, detection information is read from various sensors, and an intake VVT advance amount, an engine rotation speed, an intake air amount, and the like are detected. This detection timing is BTDC 360 ° CA. In the next step S2, the fuel injection start timing (described as “SOI” in FIG. 5) is set from the intake VVT advance amount detected in step S1 and the engine speed in accordance with the SOI map. In the next step S3, it is determined whether or not the AWS is operating.

上記ステップＳ３の判定がＮＯであるときには、本制御動作を終了する。一方、ステップＳ３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ４に進んで、ステップＳ２で設定した又はステップＳ５で再設定した燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量を予測する。次のステップＳ５では、ＳＯＩマップに従って、ステップＳ４で予測した吸気ＶＶＴ進角量（図５では、「予測吸気ＶＶＴ進角量」と記載）とエンジン回転速度から、燃料噴射開始時期を再設定する。次のステップＳ６では、ステップＳ５で再設定した燃料噴射開始時期がエンジン２の燃焼安定性の要求基準を満足したか否かを判定する。この要求基準とは、例えば、エンジン回転数の変化を抑制するために必要とされるエンジン負荷の補正量で表され、この値が所定範囲内であれば、安定した燃焼であると判断されるものであって、各燃料噴射開始時期に対して燃焼安定性が予め実験的に測定・記憶され、この記憶データを基に判定される。   When the determination in step S3 is NO, this control operation ends. On the other hand, when the determination in step S3 is YES, the process proceeds to step S4, and the intake VVT advance amount at the fuel injection start timing set in step S2 or reset in step S5 is predicted. In the next step S5, the fuel injection start timing is reset from the intake VVT advance amount predicted in step S4 (indicated as “predicted intake VVT advance amount” in FIG. 5) and the engine rotation speed in accordance with the SOI map. . In the next step S6, it is determined whether or not the fuel injection start timing reset in step S5 satisfies the required standard for combustion stability of the engine 2. This required standard is represented, for example, by a correction amount of the engine load required for suppressing the change in the engine speed. If this value is within a predetermined range, it is determined that the combustion is stable. Therefore, the combustion stability is experimentally measured and stored in advance for each fuel injection start timing, and the determination is made based on the stored data.

上記ステップＳ６の判定がＹＥＳであるときには、本制御動作を終了する。一方、ステップＳ６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ４に戻り、ステップＳ５で再設定した燃料噴射開始時期（修正した燃料噴射開始時期）における吸気ＶＶＴ進角量を予測する。   When the determination in step S6 is YES, this control operation ends. On the other hand, when the determination in step S6 is NO, the process returns to step S4, and the intake VVT advance amount at the fuel injection start timing (corrected fuel injection start timing) reset in step S5 is predicted.

−効果−
以上より、本実施形態によれば、コントローラ１００が、設定された燃料噴射開始時期における吸気ＶＶＴ進角量を予測して、この予測された吸気ＶＶＴ進角量に基づいて、燃料噴射弁２４による燃料噴射開始時期を再設定する。このため、吸気ＶＶＴ進角量の変更過渡時でも、吸気ＶＶＴ進角量に基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することができる。 -Effect-
As described above, according to the present embodiment, the controller 100 predicts the intake VVT advance amount at the set fuel injection start timing, and based on the predicted intake VVT advance amount, the fuel injection valve 24 Reset the fuel injection start time. For this reason, the fuel injection start timing based on the intake VVT advance amount can be set to an appropriate time even when the intake VVT advance amount is transitionally changed.

また、コントローラ１００による吸気ＶＶＴ進角量の予測及び燃料噴射開始時期の再設定が、複数回繰り返し行われるので、吸気ＶＶＴ進角量の変更過渡時でも、吸気ＶＶＴ進角量に基づく燃料噴射開始時期を適正時期に収束させることができる。   In addition, since the controller 100 predicts the intake VVT advance amount and resets the fuel injection start timing a plurality of times, the fuel injection start based on the intake VVT advance amount is performed even when the intake VVT advance amount changes transiently. The time can be converged to an appropriate time.

また、コントローラ１００による吸気ＶＶＴ進角量の予測及び燃料噴射開始時期の再設定が、その燃料噴射開始時期がエンジン２の燃焼安定性の要求基準を満たすまで行われるので、吸気ＶＶＴ進角量の変更過渡時でも、エンジン２の燃焼安定性を確保することができる。   In addition, since the controller 100 predicts the intake VVT advance amount and resets the fuel injection start timing until the fuel injection start timing meets the required standard for combustion stability of the engine 2, the intake VVT advance amount Even during the change transition, the combustion stability of the engine 2 can be ensured.

また、コントローラ１００による吸気ＶＶＴ進角量の予測及び燃料噴射開始時期の再設定が、エンジン２の始動時に吸入空気量を増量するＡＷＳの作動時に行われる。このＡＷＳの作動は、吸気ＶＶＴ進角量を進角方向に変更すること等により行われる。このため、吸気ＶＶＴ進角量が進角方向に変更されるＡＷＳ作動時でも、吸気ＶＶＴ進角量に基づく燃料噴射開始時期を適正時期に設定することができる。   Further, the controller 100 predicts the intake VVT advance amount and resets the fuel injection start timing when the AWS is operated to increase the intake air amount when the engine 2 is started. The operation of the AWS is performed by changing the intake VVT advance amount in the advance direction. For this reason, the fuel injection start timing based on the intake VVT advance amount can be set to an appropriate time even during the AWS operation in which the intake VVT advance amount is changed in the advance direction.

（その他の実施形態）
上記実施形態では、吸気側の可変バルブタイミング機構として、モータ駆動の電動可変バルブタイミング機構を用いたが、これに代えて、油圧作動式の可変バルブタイミング機構を用いてもよい。なお、電動のものの方が作動速度が速いため、本発明は、電動可変バルブタイミング機構を用いたエンジンに特に有用である。 (Other embodiments)
In the above embodiment, the motor-driven electric variable valve timing mechanism is used as the variable valve timing mechanism on the intake side, but a hydraulically operated variable valve timing mechanism may be used instead. Since the electric one has a higher operating speed, the present invention is particularly useful for an engine using an electric variable valve timing mechanism.

また、上記実施形態では、所定タイミングをＢＴＤＣ３６０°ＣＡとしたが、これ以外のタイミングとしてもよい。   In the above embodiment, the predetermined timing is set to BTDC 360 ° CA, but other timing may be used.

また、上記実施形態では、吸気ＶＶＴ進角量の予測及び燃料噴射開始時期の再設定を複数回繰り返し行ったが、これに限らず、例えば、１回だけ行ってもよい。 In the above-described embodiment, the prediction of the intake VVT advance amount and the resetting of the fuel injection start timing are repeated a plurality of times. However, the present invention is not limited to this, and may be performed only once, for example .

また、上記実施形態では、燃料噴射弁２４が、４サイクル行う間に燃料を２回に分割して噴射したが、これに限らず、例えば、４サイクル行う間に燃料を吸気行程中に１回だけ噴射してもよい。 Also, in the above embodiment, the fuel injection valve 24 is, although divided and were injected twice a fuel while performing four cycles, not limited to this, for example, the fuel during the intake stroke while performing four cycles 1 You may inject only once.

以上説明したように、本発明に係るエンジンの燃料噴射時期制御装置は、吸気弁の開閉タイミングの変更過渡時でも、燃料噴射開始時期を適正時期に設定することが必要な用途等に適用することができる。   As described above, the fuel injection timing control device for an engine according to the present invention is applied to applications where it is necessary to set the fuel injection start timing to an appropriate timing even when the intake valve opening / closing timing is changed. Can do.

２ エンジン
１４ 吸気弁
２３ 可変バルブタイミング機構
２４ 燃料噴射弁
１００ コントローラ（設定手段）（予測手段） 2 Engine 14 Intake valve 23 Variable valve timing mechanism 24 Fuel injection valve
100 controller (setting means) (prediction means)

Claims (3)

吸気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、
所定タイミングで、上記吸気弁の開閉タイミングの実進角量に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射開始時期を設定する設定手段と、
上記設定手段により設定された燃料噴射開始時期における、上記吸気弁の開閉タイミングの進角量を予測する予測手段とを備えており、
上記設定手段は、上記予測手段により予測された進角量に基づいて、上記燃料噴射開始時期を再設定するように構成されており、
上記燃料噴射弁による燃料噴射は、圧縮行程中に行われ、
上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、上記吸気弁の開閉タイミングを進角方向に、点火時期を遅角方向に変更するＡＷＳの作動時に行われることを特徴とするエンジンの燃料噴射時期制御装置。 An engine fuel injection timing control device having a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of an intake valve,
Setting means for setting a fuel injection start timing by the fuel injection valve based on an actual advance angle amount of the opening / closing timing of the intake valve at a predetermined timing;
Predicting means for predicting the advance amount of the opening / closing timing of the intake valve at the fuel injection start timing set by the setting means,
The setting means is configured to reset the fuel injection start timing based on the advance amount predicted by the prediction means ,
The fuel injection by the fuel injection valve is performed during the compression stroke,
The prediction of the advance amount by the predicting means and the resetting of the fuel injection start timing by the setting means are performed when the AWS is operated to change the opening / closing timing of the intake valve in the advance direction and the ignition timing in the retard direction. A fuel injection timing control device for an engine. 請求項１記載のエンジンの燃料噴射時期制御装置において、
上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、複数回繰り返し行われることを特徴とするエンジンの燃料噴射時期制御装置。 The fuel injection timing control device for an engine according to claim 1,
An engine fuel injection timing control apparatus according to claim 1, wherein the prediction of the advance amount by the prediction means and the resetting of the fuel injection start timing by the setting means are repeated a plurality of times. 請求項１又は２記載のエンジンの燃料噴射時期制御装置において、
上記予測手段による進角量の予測及び上記設定手段による燃料噴射開始時期の再設定は、該燃料噴射開始時期が上記エンジンの燃焼安定性の要求基準を満たすまで行われることを特徴とするエンジンの燃料噴射時期制御装置。 The fuel injection timing control device for an engine according to claim 1 or 2,
The prediction of the advance amount by the predicting means and the resetting of the fuel injection start timing by the setting means are performed until the fuel injection start timing satisfies the requirement standard for combustion stability of the engine. Fuel injection timing control device.
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