JP2000213398A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】各気筒の燃焼室に直接燃料噴射する主燃料噴射
弁と、吸気通路の各気筒のブランチ部より上流側に補助
燃料噴射弁を備えたものにおいて、補助燃料噴射弁の噴
射量不足時の悪影響を回避する。 【解決手段】補助燃料噴射弁の故障診断により噴射量不
足のないＯＫ判定結果が得られたかを判定し、ＯＫ判定
結果が得られた後は、該補助燃料噴射弁の使用領域を制
限しないが、ＯＫ判定結果が得られる前は、補助燃料噴
射弁の使用領域を、噴射量不足時に悪影響が得ない領域
のみに制限する。
弁と、吸気通路の各気筒のブランチ部より上流側に補助
燃料噴射弁を備えたものにおいて、補助燃料噴射弁の噴
射量不足時の悪影響を回避する。 【解決手段】補助燃料噴射弁の故障診断により噴射量不
足のないＯＫ判定結果が得られたかを判定し、ＯＫ判定
結果が得られた後は、該補助燃料噴射弁の使用領域を制
限しないが、ＯＫ判定結果が得られる前は、補助燃料噴
射弁の使用領域を、噴射量不足時に悪影響が得ない領域
のみに制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に直接燃
料を噴射する主燃料噴射弁を備える直噴火花点火式内燃
機関において、前記主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内
に燃料を噴射可能な補助燃料噴射弁を設け、所定の運転
条件にて補助燃料噴射弁を作動させて、機関への燃料供
給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とに分担させる場合
の燃料噴射制御装置に関する。
料を噴射する主燃料噴射弁を備える直噴火花点火式内燃
機関において、前記主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内
に燃料を噴射可能な補助燃料噴射弁を設け、所定の運転
条件にて補助燃料噴射弁を作動させて、機関への燃料供
給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とに分担させる場合
の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、直噴火花点火式内燃機関が注目さ
れており、このものでは、機関運転条件に応じて、燃焼
方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射す
ることにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合気
を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射す
ることにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を形
成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的である
（特開昭５９−３７２３６号公報参照）。
れており、このものでは、機関運転条件に応じて、燃焼
方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射す
ることにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合気
を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射す
ることにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を形
成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的である
（特開昭５９−３７２３６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
直噴火花点火式内燃機関において、燃焼室内に直接燃料
を噴射する主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料を
噴射可能な補助燃料噴射弁を設け、所定の運転条件（少
なくとも均質燃焼時）にて補助燃料噴射弁を作動させ
て、機関への燃料供給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁
とに分担させることが考えられている。これは、次のよ
うな効果を狙ったものである。
直噴火花点火式内燃機関において、燃焼室内に直接燃料
を噴射する主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料を
噴射可能な補助燃料噴射弁を設け、所定の運転条件（少
なくとも均質燃焼時）にて補助燃料噴射弁を作動させ
て、機関への燃料供給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁
とに分担させることが考えられている。これは、次のよ
うな効果を狙ったものである。
【０００４】(1) 高回転・高負荷に代表される燃料噴射
量不足領域の解消 (2) 均質吸気による燃焼の改善（高回転・高負荷領域で
は、筒内噴射から点火までの時間（気化時間）が短くな
るため、予め吸気通路内で均質化（均質混合気化）され
た燃料を供給し、筒内の均質化を図る） (3) 吸気冷却による体積効率の向上（吸気通路内で気化
潜熱を奪い、吸入効率を向上させる）。
量不足領域の解消 (2) 均質吸気による燃焼の改善（高回転・高負荷領域で
は、筒内噴射から点火までの時間（気化時間）が短くな
るため、予め吸気通路内で均質化（均質混合気化）され
た燃料を供給し、筒内の均質化を図る） (3) 吸気冷却による体積効率の向上（吸気通路内で気化
潜熱を奪い、吸入効率を向上させる）。
【０００５】ところで、このように主燃料噴射弁と補助
燃料噴射弁とを備えた燃料噴射制御装置では、補助燃料
噴射弁の使用頻度が低いため故障しやすく、また、故障
が発生しても使用領域が狭いため、故障判定結果が得ら
れるのに時間が掛かる。そして、該補助燃料噴射弁の噴
射量が不足する（噴射量０を含む) 故障を生じた場合、
該故障の判定結果が得られないまま、補助燃料噴射弁か
ら正常に燃料噴射されていることを前提に主燃料噴射弁
の燃料噴射量を制御すると、空燃比が過剰にリーン化さ
れて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうおそれがある。
燃料噴射弁とを備えた燃料噴射制御装置では、補助燃料
噴射弁の使用頻度が低いため故障しやすく、また、故障
が発生しても使用領域が狭いため、故障判定結果が得ら
れるのに時間が掛かる。そして、該補助燃料噴射弁の噴
射量が不足する（噴射量０を含む) 故障を生じた場合、
該故障の判定結果が得られないまま、補助燃料噴射弁か
ら正常に燃料噴射されていることを前提に主燃料噴射弁
の燃料噴射量を制御すると、空燃比が過剰にリーン化さ
れて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうおそれがある。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、補助燃料噴射弁の噴射量不足の故障判定結果
が得られるまでのフェイルセーフを行うことを目的とす
る。
たもので、補助燃料噴射弁の噴射量不足の故障判定結果
が得られるまでのフェイルセーフを行うことを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、燃焼室内に直接燃料を噴
射する主燃料噴射弁を備える直噴火花点火式内燃機関で
あって、前記主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料
を噴射可能な補助燃噴射弁を設けると共に、所定の運転
条件にて補助燃料噴射弁を作動させて、機関への燃料供
給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とに分担させる切換
制御手段を設けたものにおいて、補助燃料噴射弁の故障
の有無を診断する補助燃料噴射弁診断手段と、前記補助
燃料噴射弁診断手段により前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、該補助燃料噴射弁
の使用を制限する補助燃料噴射弁使用制限手段と、を設
けたことを特徴とする。
る発明は、図１に示すように、燃焼室内に直接燃料を噴
射する主燃料噴射弁を備える直噴火花点火式内燃機関で
あって、前記主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料
を噴射可能な補助燃噴射弁を設けると共に、所定の運転
条件にて補助燃料噴射弁を作動させて、機関への燃料供
給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とに分担させる切換
制御手段を設けたものにおいて、補助燃料噴射弁の故障
の有無を診断する補助燃料噴射弁診断手段と、前記補助
燃料噴射弁診断手段により前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、該補助燃料噴射弁
の使用を制限する補助燃料噴射弁使用制限手段と、を設
けたことを特徴とする。
【０００８】請求項１に係る発明によると、補助燃料噴
射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、補助
燃料噴射弁の使用を制限し、該制限分を主燃料噴射弁で
賄わせるすることにより、補助燃料噴射弁が噴射量不足
の故障を発生したときに該故障判定結果が得られるまで
の間に空燃比が過剰にリーン化されて機関に過剰な熱負
荷を与えてしまうことを防止できる。
射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、補助
燃料噴射弁の使用を制限し、該制限分を主燃料噴射弁で
賄わせるすることにより、補助燃料噴射弁が噴射量不足
の故障を発生したときに該故障判定結果が得られるまで
の間に空燃比が過剰にリーン化されて機関に過剰な熱負
荷を与えてしまうことを防止できる。
【０００９】また、請求項２に係る発明は、前記所定の
運転条件で主燃料噴射弁のみから燃料噴射された場合の
空燃比がリーン，主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とから
正常に燃料噴射された場合の空燃比がリッチとなるよう
に各燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率が設定され、
補助燃料噴射弁診断手段は、前記所定の運転条件で空燃
比がリーンと検出されたときに補助燃料噴射弁が故障で
あると診断することを特徴とする。
運転条件で主燃料噴射弁のみから燃料噴射された場合の
空燃比がリーン，主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とから
正常に燃料噴射された場合の空燃比がリッチとなるよう
に各燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率が設定され、
補助燃料噴射弁診断手段は、前記所定の運転条件で空燃
比がリーンと検出されたときに補助燃料噴射弁が故障で
あると診断することを特徴とする。
【００１０】請求項２に係る発明によると、上記のよう
に主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁との燃料噴射量の分担
率を設定することにより、補助燃料噴射弁の正常時は空
燃比がリッチ、燃料噴射量不足時は空燃比がリーンとな
るので、容易に補助燃料噴射弁の故障を診断できる。
に主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁との燃料噴射量の分担
率を設定することにより、補助燃料噴射弁の正常時は空
燃比がリッチ、燃料噴射量不足時は空燃比がリーンとな
るので、容易に補助燃料噴射弁の故障を診断できる。
【００１１】また、請求項３に係る発明は、前記補助燃
料噴射弁使用制限手段は、前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、補助燃料噴射弁を
使用する運転領域を該補助燃料噴射弁からの燃料噴射量
が減少した場合の影響が少ない領域のみに制限すること
を特徴とする。
料噴射弁使用制限手段は、前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、補助燃料噴射弁を
使用する運転領域を該補助燃料噴射弁からの燃料噴射量
が減少した場合の影響が少ない領域のみに制限すること
を特徴とする。
【００１２】請求項３に係る発明によると、前記補助燃
料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、
補助燃料噴射弁を使用する運転領域を該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量が減少した場合の影響が少ない領域の
みに制限し、該影響が大きい領域では主燃料噴射弁のみ
による燃料噴射を行うことにより、噴射量不足で空燃比
が過剰にリーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてし
まうことを防止できる。
料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、
補助燃料噴射弁を使用する運転領域を該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量が減少した場合の影響が少ない領域の
みに制限し、該影響が大きい領域では主燃料噴射弁のみ
による燃料噴射を行うことにより、噴射量不足で空燃比
が過剰にリーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてし
まうことを防止できる。
【００１３】また、請求項４に係る発明は、前記補助燃
料噴射弁使用制限手段は、前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量の分担率を小さく制限することを特徴
とする。
料噴射弁使用制限手段は、前記補助燃料噴射弁が故障無
しとの診断結果が得られるまでの間、該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量の分担率を小さく制限することを特徴
とする。
【００１４】請求項４に係る発明によると、前記補助燃
料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、
該補助燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を小さく制
限し、その分主燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を
大きくすることにより、噴射量不足で空燃比が過剰にリ
ーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうことを
防止できる。
料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、
該補助燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を小さく制
限し、その分主燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を
大きくすることにより、噴射量不足で空燃比が過剰にリ
ーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうことを
防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は一実施の形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。
て説明する。図２は一実施の形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。
【００１６】車両に搭載される内燃機関１の各気筒の燃
焼室には、スロットル弁２の制御を受けて、吸気通路
（吸気マニホールド）３より、空気が吸入される。そし
て、各気筒毎に、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴
射するように、電磁式の主燃料噴射弁４が設けられてい
る。
焼室には、スロットル弁２の制御を受けて、吸気通路
（吸気マニホールド）３より、空気が吸入される。そし
て、各気筒毎に、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴
射するように、電磁式の主燃料噴射弁４が設けられてい
る。
【００１７】また、全気筒共通に、吸気マニホールド３
の集合部（コレクタ）に燃料を噴射して各気筒に分配す
るように、電磁式の補助燃料噴射弁５が設けられてい
る。尚、この補助燃料噴射弁５は、４気筒の場合、第５
弁とも呼ばれる。
の集合部（コレクタ）に燃料を噴射して各気筒に分配す
るように、電磁式の補助燃料噴射弁５が設けられてい
る。尚、この補助燃料噴射弁５は、４気筒の場合、第５
弁とも呼ばれる。
【００１８】主燃料噴射弁４は、コントロールユニット
６から機関回転に同期して各気筒の吸気行程又は圧縮行
程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通
電されて開弁し、所定の高圧力に調圧された燃料を噴射
するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸
気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を
形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓回りに集中的
に層状の混合気を形成し、点火栓により点火されて、燃
焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。
６から機関回転に同期して各気筒の吸気行程又は圧縮行
程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通
電されて開弁し、所定の高圧力に調圧された燃料を噴射
するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸
気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を
形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓回りに集中的
に層状の混合気を形成し、点火栓により点火されて、燃
焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。
【００１９】補助燃料噴射弁５は、均質燃焼時の特定領
域で、又は成層燃焼と均質燃焼との切換えに同期して均
質燃焼時に、コントロールユニット６から機関回転に同
期して例えば１回転毎に出力される噴射パルス信号によ
りソレノイドに通電されて開弁し、所定の低圧力に調圧
された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射
された燃料は吸気マニホールド３内である程度均質化し
て、各気筒へ分配される。
域で、又は成層燃焼と均質燃焼との切換えに同期して均
質燃焼時に、コントロールユニット６から機関回転に同
期して例えば１回転毎に出力される噴射パルス信号によ
りソレノイドに通電されて開弁し、所定の低圧力に調圧
された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射
された燃料は吸気マニホールド３内である程度均質化し
て、各気筒へ分配される。
【００２０】尚、主燃料噴射弁４及び補助燃料噴射弁５
への燃料供給系は、燃料タンク７内の燃料を吸入吐出す
る低圧燃料ポンプ８と、低圧燃料ポンプ８の吐出側圧力
を調圧する低圧レギュレータ９と、低圧燃料ポンプ８か
らの燃料を更に加圧する高圧燃料ポンプ１０と、高圧燃
料ポンプの吐出側圧力を調圧する高圧レギュレータ11と
を含んで構成され、高圧レギュレータ１１により調圧さ
れた高圧燃料を、燃料ギャラリ１２を介して主燃料噴射
弁４に供給し、低圧レギュレータ９により調圧された低
圧燃料を補助燃料噴射弁５に供給するようになってい
る。
への燃料供給系は、燃料タンク７内の燃料を吸入吐出す
る低圧燃料ポンプ８と、低圧燃料ポンプ８の吐出側圧力
を調圧する低圧レギュレータ９と、低圧燃料ポンプ８か
らの燃料を更に加圧する高圧燃料ポンプ１０と、高圧燃
料ポンプの吐出側圧力を調圧する高圧レギュレータ11と
を含んで構成され、高圧レギュレータ１１により調圧さ
れた高圧燃料を、燃料ギャラリ１２を介して主燃料噴射
弁４に供給し、低圧レギュレータ９により調圧された低
圧燃料を補助燃料噴射弁５に供給するようになってい
る。
【００２１】コントロールユニット６は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス
等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各
種センサからの入力信号を受け、これに基づいて演算処
理して、主燃料噴射弁４及び補助燃料噴射弁５などの作
動を制御する。
Ｍ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス
等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各
種センサからの入力信号を受け、これに基づいて演算処
理して、主燃料噴射弁４及び補助燃料噴射弁５などの作
動を制御する。
【００２２】また、機関１の排気通路には、空燃比が理
論空燃比よりリッチかリーン化を検出する空燃比検出手
段としての酸素センサ１３が装着されている。その他の
各種センサについては図示を省略したが、機関１のクラ
ンク軸又はカム軸回転を検出し、これにより機関回転数
ＮＥを検出可能なクランク角センサ、スロットル弁２上
流で吸入空気量ＱＡを検出するエアフローメータ、スロ
ットル弁２の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ、
機関１の冷却水温ＴＷを検出する水温センサ、吸気温Ｔ
Ａを検出する吸気温センサなどが設けられている。
論空燃比よりリッチかリーン化を検出する空燃比検出手
段としての酸素センサ１３が装着されている。その他の
各種センサについては図示を省略したが、機関１のクラ
ンク軸又はカム軸回転を検出し、これにより機関回転数
ＮＥを検出可能なクランク角センサ、スロットル弁２上
流で吸入空気量ＱＡを検出するエアフローメータ、スロ
ットル弁２の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ、
機関１の冷却水温ＴＷを検出する水温センサ、吸気温Ｔ
Ａを検出する吸気温センサなどが設けられている。
【００２３】次に、コントロールユニット６により行わ
れる燃料噴射制御について、図３〜図５のフローチャー
トにより説明する。図３は燃料噴射制御ルーチンであ
り、所定回転毎、又は所定時間毎に実行される。本ルー
チンが切換制御手段に相当する。
れる燃料噴射制御について、図３〜図５のフローチャー
トにより説明する。図３は燃料噴射制御ルーチンであ
り、所定回転毎、又は所定時間毎に実行される。本ルー
チンが切換制御手段に相当する。
【００２４】ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同
様）では、機関運転条件に基づいて、機関が必要とする
１気筒（１燃焼）当たりの燃料噴射量ＱＦを演算する。
具体的には、機関運転条件より均質燃焼又は成層燃焼に
設定し、吸入空気量ＱＡ及び機関回転数ＮＥに基づい
て、目標空燃比（均質燃焼の場合は一般にストイキ、成
層燃焼の場合はリーン）となるように要求燃料噴射量Ｑ
Ｆを演算する。
様）では、機関運転条件に基づいて、機関が必要とする
１気筒（１燃焼）当たりの燃料噴射量ＱＦを演算する。
具体的には、機関運転条件より均質燃焼又は成層燃焼に
設定し、吸入空気量ＱＡ及び機関回転数ＮＥに基づい
て、目標空燃比（均質燃焼の場合は一般にストイキ、成
層燃焼の場合はリーン）となるように要求燃料噴射量Ｑ
Ｆを演算する。
【００２５】ステップ２では、補助燃料噴射弁５の作動
域（ＯＮ域）か否かを判定する。ここでは、補助燃料噴
射弁５のＯＮ域を均質燃焼時の特定領域（高回転・高負
荷域）とする。
域（ＯＮ域）か否かを判定する。ここでは、補助燃料噴
射弁５のＯＮ域を均質燃焼時の特定領域（高回転・高負
荷域）とする。
【００２６】補助燃料噴射弁５のＯＮ域の場合は、ステ
ップ３へ進む。ステップ３では、主燃料噴射弁４と補助
燃料噴射弁５との分担率（補助燃料噴射弁５側の分担
率）Ｐを設定する。この分担率Ｐは機関負荷によって可
変とするとよいが、補助燃料噴射弁５が正常に作動せず
主燃料噴射弁４のみから燃料噴射された場合には空燃比
がリーンとなり、補助燃料噴射弁５が正常に作動して主
燃料噴射弁４と補助燃料噴射弁５とから正常に燃料噴射
された場合には空燃比がリッチとなるように設定されて
いる。
ップ３へ進む。ステップ３では、主燃料噴射弁４と補助
燃料噴射弁５との分担率（補助燃料噴射弁５側の分担
率）Ｐを設定する。この分担率Ｐは機関負荷によって可
変とするとよいが、補助燃料噴射弁５が正常に作動せず
主燃料噴射弁４のみから燃料噴射された場合には空燃比
がリーンとなり、補助燃料噴射弁５が正常に作動して主
燃料噴射弁４と補助燃料噴射弁５とから正常に燃料噴射
された場合には空燃比がリッチとなるように設定されて
いる。
【００２７】ステップ４では、次式により、要求燃料噴
射量ＱＦに分担率Ｐを乗じて、補助燃料噴射弁５の燃料
噴射量ＱＦ5 を演算する。 ＱＦ5 ＝２×ＱＦ×Ｐ ２倍しているのは、補助燃料噴射弁５は１回転に１回噴
射、すなわち２気筒分ずつ噴射する設定としているから
である。
射量ＱＦに分担率Ｐを乗じて、補助燃料噴射弁５の燃料
噴射量ＱＦ5 を演算する。 ＱＦ5 ＝２×ＱＦ×Ｐ ２倍しているのは、補助燃料噴射弁５は１回転に１回噴
射、すなわち２気筒分ずつ噴射する設定としているから
である。
【００２８】ステップ５では、演算された補助燃料噴射
弁５の燃料噴射量ＱＦ5 を燃料圧力（低圧レギュレータ
の設定圧力）を考慮して噴射パルス幅（噴射時間）に変
換し、所定のレジスタにセットする。これにより、所定
の噴射タイミングになると、この噴射パルス幅の信号で
補助燃料噴射弁５が駆動されて、吸気マニホールド３内
に燃料噴射がなされる。
弁５の燃料噴射量ＱＦ5 を燃料圧力（低圧レギュレータ
の設定圧力）を考慮して噴射パルス幅（噴射時間）に変
換し、所定のレジスタにセットする。これにより、所定
の噴射タイミングになると、この噴射パルス幅の信号で
補助燃料噴射弁５が駆動されて、吸気マニホールド３内
に燃料噴射がなされる。
【００２９】ステップ６では、次式により、要求燃料噴
射量ＱＦに主燃料噴射弁４側の分担率（１−Ｐ）を乗じ
て、主燃料噴射弁４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を演算する。 ＱＦ1-4 ＝ＱＦ×（１−Ｐ） そして、ステップ７へ進む。
射量ＱＦに主燃料噴射弁４側の分担率（１−Ｐ）を乗じ
て、主燃料噴射弁４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を演算する。 ＱＦ1-4 ＝ＱＦ×（１−Ｐ） そして、ステップ７へ進む。
【００３０】ステップ７では、演算された主燃料噴射弁
４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を燃料圧力（高圧レギュレータ
の設定圧力）を考慮して噴射パルス幅（噴射時間）に変
換し、所定のレジスタにセットする。これにより、所定
の噴射タイミングになると、この噴射パルス幅の信号で
主燃料噴射弁４が駆動されて、燃焼室内に直接燃料噴射
がなされる。
４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を燃料圧力（高圧レギュレータ
の設定圧力）を考慮して噴射パルス幅（噴射時間）に変
換し、所定のレジスタにセットする。これにより、所定
の噴射タイミングになると、この噴射パルス幅の信号で
主燃料噴射弁４が駆動されて、燃焼室内に直接燃料噴射
がなされる。
【００３１】補助燃料噴射弁５のＯＦＦ域の場合は、ス
テップ８へ進む。この場合は主燃料噴射弁４のみで燃料
噴射を行う。 ＱＦ1-4 ＝ＱＦ、ＱＦ５＝０ そして、ステップ７へ進む。
テップ８へ進む。この場合は主燃料噴射弁４のみで燃料
噴射を行う。 ＱＦ1-4 ＝ＱＦ、ＱＦ５＝０ そして、ステップ７へ進む。
【００３２】ステップ７では、前述のように、演算され
た主燃料噴射弁４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を、燃料圧力を
考慮して噴射パルス幅に変換し、所定のレジスタにセッ
トする。
た主燃料噴射弁４の燃料噴射量ＱＦ1-4 を、燃料圧力を
考慮して噴射パルス幅に変換し、所定のレジスタにセッ
トする。
【００３３】これにより、所定の噴射タイミングになる
と、この噴射パルス幅の信号で主燃料噴射弁４が駆動さ
れて、燃焼室内に直接燃料噴射がなされる。図４は補助
燃料噴射弁５の故障（噴射量不足) の有無を診断するル
ーチンであり、所定回転毎、又は所定時間毎に実行され
る。本ルーチンが補助燃料噴射弁診断手段に相当する。
と、この噴射パルス幅の信号で主燃料噴射弁４が駆動さ
れて、燃焼室内に直接燃料噴射がなされる。図４は補助
燃料噴射弁５の故障（噴射量不足) の有無を診断するル
ーチンであり、所定回転毎、又は所定時間毎に実行され
る。本ルーチンが補助燃料噴射弁診断手段に相当する。
【００３４】ステップ１１では、補助燃料噴射弁の作動
域（ＯＮ域) であるか否かを判定する。作動域と判定さ
れた場合は、ステップ１２へ進み、前記酸素センサ１３
の出力を読み込む。
域（ＯＮ域) であるか否かを判定する。作動域と判定さ
れた場合は、ステップ１２へ進み、前記酸素センサ１３
の出力を読み込む。
【００３５】ステップ１３では、前記酸素センサ１３の
出力に基づいて、空燃比が理論空燃比よりリッチである
か、リーンであるかを判別する。そして、空燃比がリッ
チと判定されたときは、ステップ１４へ進み補助燃料噴
射弁は正常と診断するが、空燃比がリーンと判定された
ときは、ステップ１５へ進み補助燃料噴射弁が故障（噴
射量不足) であると診断する。
出力に基づいて、空燃比が理論空燃比よりリッチである
か、リーンであるかを判別する。そして、空燃比がリッ
チと判定されたときは、ステップ１４へ進み補助燃料噴
射弁は正常と診断するが、空燃比がリーンと判定された
ときは、ステップ１５へ進み補助燃料噴射弁が故障（噴
射量不足) であると診断する。
【００３６】また、本来は主燃料噴射弁４のみから燃料
噴射される空燃比フィードバック制御領域で、補助燃料
噴射弁５からも燃料噴射させ、そのときの空燃比フィー
ドバック補正係数に基づいて補助燃料噴射弁５から設定
通りの燃料量が噴射されているかによって故障の有無を
診断するような方法であってもよい。この他、断線やシ
ョートの有無を診断するものであってもよい。
噴射される空燃比フィードバック制御領域で、補助燃料
噴射弁５からも燃料噴射させ、そのときの空燃比フィー
ドバック補正係数に基づいて補助燃料噴射弁５から設定
通りの燃料量が噴射されているかによって故障の有無を
診断するような方法であってもよい。この他、断線やシ
ョートの有無を診断するものであってもよい。
【００３７】図５は前記補助燃料噴射弁５の故障診断に
基づいて該補助燃料噴射弁５の使用を制限する第１の実
施の形態に係るルーチンであり、所定回転毎、又は所定
時間毎に実行される。本ルーチンが補助燃料噴射弁使用
制限手段に相当する。
基づいて該補助燃料噴射弁５の使用を制限する第１の実
施の形態に係るルーチンであり、所定回転毎、又は所定
時間毎に実行される。本ルーチンが補助燃料噴射弁使用
制限手段に相当する。
【００３８】ステップ２１では、前記図４の診断による
補助燃料噴射弁５の故障無し（ＯＫ）との判定結果が得
られているかを判定する。そして、該ＯＫ判定結果が得
られているとき、つまり補助燃料噴射弁５が故障（噴射
量不足）しておらず正常であるときはステップ２２へ進
み、該補助燃料噴射弁５を使用する高回転・高負荷領域
を特別制限することなく設定する。
補助燃料噴射弁５の故障無し（ＯＫ）との判定結果が得
られているかを判定する。そして、該ＯＫ判定結果が得
られているとき、つまり補助燃料噴射弁５が故障（噴射
量不足）しておらず正常であるときはステップ２２へ進
み、該補助燃料噴射弁５を使用する高回転・高負荷領域
を特別制限することなく設定する。
【００３９】また、前記ＯＫ結果が得られていないとき
（まだ診断が行われていないとき及びＮＧ判定されたと
き）は、ステップ２３へ進み、該補助燃料噴射弁５を使
用する領域を、補助燃料噴射弁５が噴射量不足の故障を
生じて空燃比がリーン化された場合でも過剰な熱負荷に
よる影響を伴わない限られた領域に制限して設定する。
（まだ診断が行われていないとき及びＮＧ判定されたと
き）は、ステップ２３へ進み、該補助燃料噴射弁５を使
用する領域を、補助燃料噴射弁５が噴射量不足の故障を
生じて空燃比がリーン化された場合でも過剰な熱負荷に
よる影響を伴わない限られた領域に制限して設定する。
【００４０】このようにすれば、前記補助燃料噴射弁５
が故障して噴射量不足となったが、まだ、該ＮＧ判定結
果が得られていないときでも、補助燃料噴射弁５を使用
する運転領域を制限することにより、空燃比が過剰にリ
ーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうことを
防止できる。
が故障して噴射量不足となったが、まだ、該ＮＧ判定結
果が得られていないときでも、補助燃料噴射弁５を使用
する運転領域を制限することにより、空燃比が過剰にリ
ーン化されて機関に過剰な熱負荷を与えてしまうことを
防止できる。
【００４１】図６は前記補助燃料噴射弁５の故障診断に
基づいて該補助燃料噴射弁５の使用を制限する第２の実
施の形態に係るルーチンであり、所定回転毎、又は所定
時間毎に実行される。本ルーチンも補助燃料噴射弁使用
制限手段に相当する。
基づいて該補助燃料噴射弁５の使用を制限する第２の実
施の形態に係るルーチンであり、所定回転毎、又は所定
時間毎に実行される。本ルーチンも補助燃料噴射弁使用
制限手段に相当する。
【００４２】ステップ３１で、前記ステップ２１と同様
にして補助燃料噴射弁５の故障無し（ＯＫ）との判定結
果が得られているかを判定し、ＯＫ判定結果が得られて
いる場合はステップ３２へ進んで、補助燃料噴射弁５の
分担率を正常時に見合った分担率に設定するが、ＯＫ判
定結果が得られていない場合はステップ３３へ進んで、
補助燃料噴射弁５の分担率をＯＫ判定時より小さい値に
制限して設定する。このようにすれば、前記補助燃料噴
射弁５が故障して噴射量不足となったが、まだ、該ＮＧ
判定結果が得られていないときでも、該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量の分担率を小さく制限し、その分主燃
料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を大きくすることに
より、噴射量不足で空燃比が過剰にリーン化されて機関
に過剰な熱負荷を与えてしまうことを防止できる。
にして補助燃料噴射弁５の故障無し（ＯＫ）との判定結
果が得られているかを判定し、ＯＫ判定結果が得られて
いる場合はステップ３２へ進んで、補助燃料噴射弁５の
分担率を正常時に見合った分担率に設定するが、ＯＫ判
定結果が得られていない場合はステップ３３へ進んで、
補助燃料噴射弁５の分担率をＯＫ判定時より小さい値に
制限して設定する。このようにすれば、前記補助燃料噴
射弁５が故障して噴射量不足となったが、まだ、該ＮＧ
判定結果が得られていないときでも、該補助燃料噴射弁
からの燃料噴射量の分担率を小さく制限し、その分主燃
料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を大きくすることに
より、噴射量不足で空燃比が過剰にリーン化されて機関
に過剰な熱負荷を与えてしまうことを防止できる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態を示す内燃機関のシステ
ム図
ム図
【図３】 燃料噴射制御ルーチンのフローチャート
【図４】 補助燃料噴射弁の診断ルーチンのフローチャ
ート
ート
【図５】 補助燃料噴射弁の使用を制限する第１の実施
の形態に係るルーチンのフローチャート
の形態に係るルーチンのフローチャート
【図６】 補助燃料噴射弁の使用を制限する第２の実施
の形態に係るルーチンのフローチャート
の形態に係るルーチンのフローチャート
１ 内燃機関 ２ スロットル弁 ３ 吸気マニホールド ４ 主燃料噴射弁 ５ 補助燃料噴射弁 ６ コントロールユニット １３ 酸素センサ
Claims (4)
- 【請求項１】燃焼室内に直接燃料を噴射する主燃料噴射
弁を備える直噴火花点火式内燃機関であって、前記主燃
料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料を噴射可能な補助
燃噴射弁を設けると共に、所定の運転条件にて補助燃料
噴射弁を作動させて、機関への燃料供給を主燃料噴射弁
と補助燃料噴射弁とに分担させる切換制御手段を設けた
ものにおいて、 補助燃料噴射弁の故障の有無を診断する補助燃料噴射弁
診断手段と、 前記補助燃料噴射弁診断手段により前記補助燃料噴射弁
が故障無しとの診断結果が得られるまでの間、該補助燃
料噴射弁の使用を制限する補助燃料噴射弁使用制限手段
と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装
置。 - 【請求項２】前記所定の運転条件で主燃料噴射弁のみか
ら燃料噴射された場合の空燃比がリーン，主燃料噴射弁
と補助燃料噴射弁とから正常に燃料噴射された場合の空
燃比がリッチとなるように各燃料噴射弁からの燃料噴射
量の分担率が設定され、補助燃料噴射弁診断手段は、前
記所定の運転条件で空燃比がリーンと検出されたときに
補助燃料噴射弁が故障であると診断することを特徴とす
る請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項３】前記補助燃料噴射弁使用制限手段は、前記
補助燃料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまで
の間、補助燃料噴射弁を使用する運転領域を該補助燃料
噴射弁からの燃料噴射量が減少した場合の影響が少ない
領域のみに制限することを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項４】前記補助燃料噴射弁使用制限手段は、前記
補助燃料噴射弁が故障無しとの診断結果が得られるまで
の間、該補助燃料噴射弁からの燃料噴射量の分担率を小
さく制限することを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014528A JP2000213398A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014528A JP2000213398A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000213398A true JP2000213398A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11863648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11014528A Pending JP2000213398A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000213398A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288484A2 (en) | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Hitachi, Ltd. | Diagnostic apparatus for gas mixture supply apparatus and diagnostic method thereof |
| US6694962B2 (en) * | 2001-10-26 | 2004-02-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Abnormality diagnosis apparatus of internal combustion engine |
| US6988490B2 (en) | 2004-01-13 | 2006-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine fuel injection control system |
| WO2006100853A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | State determination device for internal combustion engine |
| GB2482875A (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-22 | Gm Global Tech Operations Inc | Identifying a failure of a fuel injection system based on oxygen levels in the exhaust |
| WO2014000960A1 (de) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine und system mit einer brennkraftmaschine und einem steuergerät |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11014528A patent/JP2000213398A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003065130A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Hitachi Ltd | 混合気供給装置の診断装置及びその診断方法 |
| US6718960B2 (en) | 2001-08-30 | 2004-04-13 | Hitachi, Ltd. | Diagnostic apparatus for gas mixture supply apparatus and diagnostic method thereof |
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| US7146963B2 (en) | 2005-03-18 | 2006-12-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | State determination device for internal combustion engine |
| GB2482875A (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-22 | Gm Global Tech Operations Inc | Identifying a failure of a fuel injection system based on oxygen levels in the exhaust |
| GB2482875B (en) * | 2010-08-17 | 2015-11-25 | Gm Global Tech Operations Inc | Identifying a failure of a fuel injection system based on oxygen levels in the exhaust |
| WO2014000960A1 (de) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine und system mit einer brennkraftmaschine und einem steuergerät |
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