JP2000227036A - Controller for spark ignition type direct injection engine - Google Patents

Controller for spark ignition type direct injection engine

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JP2000227036A
JP2000227036A JP11027636A JP2763699A JP2000227036A JP 2000227036 A JP2000227036 A JP 2000227036A JP 11027636 A JP11027636 A JP 11027636A JP 2763699 A JP2763699 A JP 2763699A JP 2000227036 A JP2000227036 A JP 2000227036A
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JP
Japan
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injection
fuel
ignition timing
injector
control
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Application number
JP11027636A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Mamiya
清孝 間宮
Michihiro Imada
道宏 今田
Tatsuo Yamauchi
健生 山内
Masayuki Tetsuno
雅之 鐵野
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out learning control in a good state, and improve fuel injection accuracy by controlling so as to hold a combustion temperature nearly constantly, on learning control of injection characteristic in a fine pulse width region of an injector, in a device wherein a direct injection stratified burning operation is operated in a prescribed operating region of low load and low rotation. SOLUTION: In the case of injection characteristic learning control of an injector 6 by an ECU 50, a fuel injection rate is feed back controlled 61 on the basis of an output signal of an O2 sensor 22 so as to set an air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio, and a target injection rate is calculated 62 from various kinds of correcting rate including a feed back correcting rate to be obtain in this time, and a reference injection rate according to an operating condition. Fuel injection is separated by separation injection means 64 in a specified operating region in a region where feed back control is carried out, that is a half-warming-up time of an engine, a corresponding relation between a pulse width per injection and a fuel injection rate is learnt 69. At the time of learning, an ignition timing is corrected 67 so as to nearly constantly hold a combustion temperature.

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】この発明は、火花点火式直噴
エンジンの制御装置、特に、インジェクタの微少パルス
幅領域での学習補正制御に関し、エンジンの燃料噴射技
術の分野に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a spark ignition type direct injection engine, and more particularly to a learning correction control in a minute pulse width region of an injector, and relates to a field of engine fuel injection technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、車両用等の火花点火式エンジンに
おいては、燃焼方式として、燃費性能の向上を目的とし
た直噴成層燃焼方式が採用されることがある。この方式
は、低負荷低回転側の所定の運転領域で、燃料を圧縮行
程時にインジェクタから燃焼室内に直接噴射して点火プ
ラグ近傍に所要濃度の混合気を形成することにより、混
合気全体としての空燃比を理論空燃比より大幅にリーン
化するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, in a spark ignition type engine for a vehicle or the like, a direct injection stratified combustion system for improving fuel efficiency may be adopted as a combustion system. In this method, fuel is injected directly into a combustion chamber from an injector during a compression stroke in a predetermined operating region on a low-load, low-speed side to form a mixture having a required concentration near an ignition plug, thereby forming an overall mixture. This is to make the air-fuel ratio significantly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.

【0003】一方、上記インジェクタは、運転状態に応
じて設定された噴射時期に出力される駆動信号の噴射パ
ルスによって開弁されて燃料を噴射するようになってお
り、その噴射量は、該インジェクタの開弁時間、すなわ
ち上記噴射パルスのパルス幅によって制御される。その
場合に、各インジェクタは、噴射パルスのパルス幅に対
する所定の噴射特性を有し、運転状態に応じて設定され
る目標噴射量をこの特性に従って噴射パルスのパルス幅
に換算するのであるが、この特性は個々のインジェクタ
によってばらつきがあり、そこで、従来、各インジェク
タごとにパルス幅と噴射量との関係を学習し、その学習
結果に基づいて噴射特性を補正することが行なわれてい
る。
[0003] On the other hand, the injector is configured to be opened by an injection pulse of a drive signal output at an injection timing set in accordance with an operation state to inject fuel, and the injection amount is controlled by the injector amount. , That is, the pulse width of the injection pulse. In this case, each injector has a predetermined injection characteristic with respect to the pulse width of the injection pulse, and converts the target injection amount set according to the operating state into the pulse width of the injection pulse according to this characteristic. The characteristics vary depending on the individual injectors. Therefore, conventionally, the relationship between the pulse width and the injection amount is learned for each injector, and the injection characteristics are corrected based on the learning result.

【0004】この学習制御は、排気ガス中の残存酸素濃
度に基づいて燃焼室に供給されている混合気の空燃比が
理論空燃比よりリーン(酸素過剰状態)かリッチ(酸素
不足状態)かを検出するO2センサを用いた空燃比のフ
ィードバック制御によって行われる。つまり、このフィ
ードバック制御は、上記O2センサからの信号に応じて
インジェクタからの燃料噴射量を増減させることにより
空燃比を理論空燃比(A/F=14.7)に制御するも
のであるから、この制御により空燃比を理論空燃比に保
持すれば、その値と別途測定されている吸入空気量とか
ら供給されている燃料の量を算出することができ、した
がって、そのときにインジェクタに出力されている噴射
パルスのパルス幅を読み取れば、そのパルス幅と噴射量
との関係が判明するのである。
This learning control determines whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is leaner (oxygen excess state) or richer (oxygen insufficient state) than the stoichiometric air-fuel ratio based on the residual oxygen concentration in the exhaust gas. This is performed by feedback control of the air-fuel ratio using the O 2 sensor to be detected. In other words, this feedback control is to control the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 14.7) by increasing or decreasing the fuel injection amount from the injector according to the signal from the O 2 sensor. If the air-fuel ratio is kept at the stoichiometric air-fuel ratio by this control, the amount of fuel supplied can be calculated from the value and the separately measured intake air amount, and therefore, the output to the injector at that time is obtained. The relationship between the pulse width and the injection amount can be determined by reading the pulse width of the injection pulse.

【0005】そして、これを複数の運転状態について行
なうことにより、当該インジェクタのパルス幅に対する
噴射量の特性が把握され、この特性に従って噴射パルス
のパルス幅を算出することにより、燃料噴射量が目標値
に正しく制御されることになるのである。
[0005] By performing this for a plurality of operating states, the characteristics of the injection amount with respect to the pulse width of the injector are grasped. By calculating the pulse width of the injection pulse in accordance with the characteristics, the fuel injection amount is set to the target value. It will be controlled correctly.

【0006】ところで、上記のようなインジェクタの噴
射特性は、例えば図11に示すように、所定パルス幅P
0以上の大部分の領域P1で直線的な傾向を示し、これ
が当該インジェクタの基本特性Xとなるのであるが、上
記所定パルス幅P0以下の微小パルス幅の領域P2では
上記特性Xとは異なる特異な特性Yを示すのである。そ
して、前述のような成層燃焼が行われる運転領域、特に
アイドル時等の低負荷領域での成層燃焼運転時には、噴
射量がこの特異特性Yを示す領域P2に属することにな
るのである。
Incidentally, the injection characteristics of the injector as described above, for example, as shown in FIG.
A linear tendency is exhibited in most of the regions P1 equal to or greater than 0, which is the basic characteristic X of the injector. It shows the characteristic Y. Then, in the operation region where the above-described stratified combustion is performed, in particular, during the stratified combustion operation in a low load region such as at the time of idling, the injection amount belongs to the region P2 showing the unique characteristic Y.

【0007】したがって、この成層燃焼領域で噴射量を
精度よく制御しようとした場合、微小パルス幅領域P2
におけるインジェクタの噴射特性(特異特性Y)を正し
く学習しておくことが必要となるのであるが、上記の学
習制御は、空燃比を理論空燃比に制御するフィードバッ
ク制御のもとで行なわれるので、燃料噴射量の少ないア
イドル状態で行なっても上記基本特性Xの領域P1内で
しかデータが得られず、微小パルス幅領域P2での噴射
特性Yを学習することができないという問題がある。
Therefore, when the injection amount is to be controlled with high accuracy in this stratified combustion region, the small pulse width region P2
It is necessary to correctly learn the injection characteristic (singular characteristic Y) of the injector in the above. However, since the above learning control is performed under feedback control for controlling the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, Even in the idle state where the fuel injection amount is small, there is a problem that data can be obtained only in the area P1 of the basic characteristic X and the injection characteristic Y in the small pulse width area P2 cannot be learned.

【0008】そして、この問題に対処するものとして、
特開平6−214995号公報によれば、上記微小パル
ス幅領域P2に相当するサージ運転領域では、基本特性
を示す領域とは異なる係数を用いて噴射量をパルス幅に
変換すると共に、この変換係数を各気筒の発生トルクが
等しくなるように補正するものが開示されている。
[0008] To address this problem,
According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-214995, in the surge operation region corresponding to the minute pulse width region P2, the injection amount is converted into the pulse width by using a coefficient different from the region exhibiting the basic characteristics. Is corrected so that the generated torque of each cylinder becomes equal.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された発明では、気筒間の相対的なトルクのばらつき
が解消されるように各インジェクタの噴射特性が補正さ
れるので、必ずしも各インジェクタごとに噴射量とパル
ス幅との絶対的な対応関係が求められるものではなく、
また、この補正は、図11に示す微小パルス幅領域P2
で行われることになるが、この領域P2では、噴射時期
やパルス幅のごくわずかのずれが噴射量のばらつきに大
きく影響するため、精度のよい補正が望めないのであ
る。
However, in the invention disclosed in the above publication, the injection characteristics of each injector are corrected so that the relative torque variation between the cylinders is eliminated. Does not require an absolute correspondence between injection quantity and pulse width.
This correction is performed in the small pulse width region P2 shown in FIG.
However, in this area P2, a very small deviation of the injection timing or the pulse width greatly affects the variation of the injection amount, so that accurate correction cannot be expected.

【0010】一方、図12に示すように、この種のイン
ジェクタAは、先端に噴口B′を有するバルブボディB
内にニードル弁Cを軸方向にストローク可能に収納し、
これをスプリングDによって先端側に付勢して、その先
端部C′を上記噴口B′の周囲の座面B″に着座させる
ことにより該噴口B′を閉じると共に、ソレノイドEへ
の通電により、ニードル弁CをスプリングDの付勢力に
抗してリフトさせて、先端部C′を上記座面B″から離
反させることにより上記噴口B′を開くようにしたもの
で、このとき、加圧状態で供給されている燃料が上記噴
口B′から噴射することになるが、このインジェクタA
においては、上記ニードル弁Cのリフト時間、すなわち
ソレノイドEを通電させる噴射パルスのパルス幅が同一
であっても、先端部の温度によって噴射量が変化すると
いう問題がある。
On the other hand, as shown in FIG. 12, this type of injector A has a valve body B having an injection port B 'at the tip.
The needle valve C is housed so that it can be stroked in the axial direction,
This is urged toward the distal end by a spring D, and the distal end portion C ′ is seated on a seating surface B ″ around the above-mentioned nozzle hole B ′, thereby closing the nozzle hole B ′ and energizing the solenoid E, The needle valve C is lifted against the urging force of the spring D, and the tip C 'is separated from the seating surface B "to open the injection port B'. Is injected from the injection port B '.
However, even if the lift time of the needle valve C, that is, the pulse width of the injection pulse for energizing the solenoid E is the same, there is a problem that the injection amount changes depending on the temperature of the tip.

【0011】つまり、上記バルブボディBとニードル弁
Cとは熱膨張率が異なると共に、シリンダヘッドに直接
取り付けられるバルブボディBはニードル弁Cよりも燃
焼温度の影響を受けやすく、そのため、ニードル弁Cの
リフト時にその先端部C′と座面B″との間に生じる燃
料通路の面積が燃焼温度によって相違することになり、
その結果、噴射パルスのパルス幅が同一であっても、噴
射量が異なることになるのである。
That is, the valve body B and the needle valve C have different coefficients of thermal expansion, and the valve body B directly attached to the cylinder head is more susceptible to the combustion temperature than the needle valve C. The area of the fuel passage generated between the front end portion C 'and the bearing surface B "during the lift of the vehicle differs depending on the combustion temperature.
As a result, even if the pulse width of the injection pulse is the same, the injection amount will be different.

【0012】そこで、本発明は、低負荷低回転の所定の
運転領域で直噴成層燃焼運転を行なう火花点火式エンジ
ンにおいて、インジェクタの微小パルス幅領域における
噴射特性の学習制御中、燃焼温度の変化を抑制して、こ
の学習制御を良好に行ない、もって、成層燃焼運転時に
おける燃料噴射量を精度よく制御できるようにすること
を課題とする。
Therefore, the present invention relates to a spark-ignition engine that performs a direct injection stratified charge combustion operation in a predetermined low-load, low-speed operation region, and changes the combustion temperature during learning control of the injection characteristics in the minute pulse width region of the injector. It is an object of the present invention to perform the learning control satisfactorily by controlling the fuel injection amount during the stratified combustion operation with high accuracy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.

【0014】まず、本願の請求項1の発明(以下、第1
発明という)に係る火花点火式エンジンの制御装置は、
燃焼室に燃料を直接噴射するインジェクタと、該インジ
ェクタからの燃料噴射量を駆動信号のパルス幅に換算し
てインジェクタに出力するインジェクタ駆動手段とが備
えられ、かつ低負荷領域に空燃比を理論空燃比よりリー
ンに設定して運転するリーン運転領域が設けられた火花
点火式直噴エンジンにおいて、排気ガス中の残存酸素濃
度を検出するO2センサからの信号に基づいて上記イン
ジェクタによる燃料噴射量を制御することにより空燃比
を理論空燃比またはこれに近い値にフィードバック制御
するフィードバック制御手段と、該手段によりフィード
バック制御が行われる低負荷領域内の特定運転領域で、
上記インジェクタによる燃料噴射を吸気行程から圧縮行
程にわたる期間内に複数回に分割して行わせる分割噴射
手段と、該手段により分割噴射を行っているときの上記
フィードバック制御手段による制御量に基づき、1回の
噴射についてのパルス幅と燃料噴射量との対応関係を学
習する学習手段と、該手段により学習を行っている間、
燃焼温度がほぼ一定に保持されるように点火時期を補正
する点火時期補正手段とを備えたことを特徴とする。
First, the invention of claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention)
The invention relates to a control device for a spark ignition engine.
An injector for directly injecting fuel into the combustion chamber, and injector driving means for converting the fuel injection amount from the injector into a pulse width of a drive signal and outputting the pulse width to the injector are provided, and the stoichiometric air-fuel ratio in a low load region. the spark-ignition direct injection engine lean operation region is provided to operate is set to leaner than fuel ratio, the fuel injection amount by the injector on the basis of a signal from the O 2 sensor for detecting the residual oxygen concentration in the exhaust gas Feedback control means for performing feedback control to control the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio, and a specific operation area within a low load area where the feedback control is performed by the means
The fuel injection by the injector is divided into a plurality of times during the period from the intake stroke to the compression stroke, and the fuel injection by the injector is divided into plural times. Learning means for learning the correspondence between the pulse width and the fuel injection amount for each injection, and while learning is performed by the means,
Ignition timing correction means for correcting the ignition timing such that the combustion temperature is maintained substantially constant.

【0015】そして、請求項2の発明(以下、第2発明
という)は、上記第1発明において、点火時期補正手段
は、吸入空気量の増大時に点火時期をリタード側に補正
することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention (hereinafter referred to as a second aspect), in the first aspect, the ignition timing correction means corrects the ignition timing to the retard side when the intake air amount increases. I do.

【0016】また、請求項3の発明(以下、第3発明と
いう)は、上記第1発明または第2発明において、分割
噴射手段は、インジェクタによる燃料噴射を吸気行程の
前半と圧縮行程の前半とに分割して行なわせることを特
徴とする。
According to a third aspect of the invention (hereinafter referred to as a third aspect), in the first aspect or the second aspect, the split injection means performs the fuel injection by the injector in the first half of the intake stroke and in the first half of the compression stroke. It is characterized in that it is divided and performed.

【0017】また、請求項4の発明(以下、第4発明と
いう)は、同じく第1発明または第2発明において、特
定運転領域は、エンジン温度が所定温度以上の低負荷低
回転領域での定常運転領域であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the specific operating region is a condition where the engine temperature is higher than a predetermined temperature in a low load and low speed region. It is characterized in that it is an operation area.

【0018】そして、請求項5の発明(以下、第5発明
という)は、上記第4発明において、低負荷低回転領域
は、無負荷、低回転の領域であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention (hereinafter referred to as a fifth aspect), the low-load low-rotation region is a no-load low-rotation region.

【0019】また、請求項6の発明(以下、第6発明と
いう)は、上記第5発明において、無負荷、低回転領域
でエンジンに作用する外部負荷の増大を検出する外部負
荷増大検出手段を備え、点火時期補正手段は、該手段に
より外部負荷の増大を検出したときに燃焼温度をほぼ一
定に保持するように点火時期を補正することを特徴とす
る。
According to a sixth aspect of the invention (hereinafter referred to as a sixth aspect), in the fifth aspect, an external load increase detecting means for detecting an increase in an external load acting on the engine in a no-load, low-speed region is provided. The ignition timing correction means corrects the ignition timing so that the combustion temperature is maintained substantially constant when the increase in the external load is detected by the means.

【0020】さらに、請求項7の発明(以下、第7発明
という)は、同じく第5発明において、無負荷、低回転
領域での点火時期補正手段による点火時期の補正は、最
大トルク発生時期のリタード側のMBT(minimum spar
kadvance for best torque)よりさらにリタード側に設
定した基準点火時期を中心とする一定範囲内で行うこと
を特徴とする。
Further, the invention of claim 7 (hereinafter referred to as the seventh invention) is the same as the fifth invention, wherein the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means in the no-load, low-rotation region is performed based on the maximum torque generation timing. MBT (minimum spar) on the retard side
It is characterized in that it is performed within a certain range centered on the reference ignition timing set further on the retard side than kadvance for best torque).

【0021】一方、請求項8の発明(以下、第8発明と
いう)は、上記第1発明または第2発明において、点火
時期補正手段による点火時期の補正は、最大トルク発生
時期を含む一定範囲内で行うことを特徴とする。
On the other hand, the invention of claim 8 (hereinafter referred to as an eighth invention) is characterized in that, in the first invention or the second invention, the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means is performed within a certain range including the maximum torque generation timing. Is performed.

【0022】また、請求項9の発明(以下、第9発明と
いう)は、上記第8発明において、点火時期補正手段に
よる点火時期の補正は、最大トルク発生時期のリタード
側に設定した基準点火時期を中心として行うことを特徴
とする。
In a ninth aspect of the present invention, the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means is performed based on the reference ignition timing set on the retard side of the maximum torque generation timing. Is performed mainly.

【0023】さらに、請求項10の発明(以下、第10
発明という)は、上記第1発明または第2発明におい
て、分割噴射手段は、インジェクタによる燃料噴射を吸
気行程中に複数回に分割して行なわせることを特徴とす
る。
Further, the invention of claim 10 (hereinafter referred to as a tenth invention)
The invention is characterized in that, in the first invention or the second invention, the split injection means performs the fuel injection by the injector in a plurality of times during the intake stroke.

【0024】そして、請求項11の発明(以下、第11
発明という)は、同じく第1発明または第2発明におい
て、空燃比をリーンに制御して運転するリーン運転領域
は、圧縮行程で燃料を点火プラグ近傍に供給して燃焼さ
せる成層燃焼運転領域であることを特徴とする。
The invention of claim 11 (hereinafter referred to as an eleventh embodiment)
Similarly, in the first invention or the second invention, the lean operation region in which the air-fuel ratio is controlled to the lean operation in the first invention or the second invention is a stratified combustion operation region in which fuel is supplied to the vicinity of the ignition plug and burned in the compression stroke. It is characterized by the following.

【0025】上記のように構成することにより、本願各
発明によれば次の作用が得られる。
With the above arrangement, the following effects can be obtained according to the present invention.

【0026】まず、第1発明によれば、低負荷領域内の
特定運転領域でO2センサからの信号に基づいて空燃比
が理論空燃比もしくはこれに近い値となるように燃料噴
射量がフィードバック制御される際に、この燃料噴射が
吸気行程から圧縮行程にわたる期間内に複数回に分割し
て行われるので、トータル噴射量は上記のように理論空
燃比もしくはこれに近い値の空燃比となる比較的多量の
噴射量であっても、個々の分割噴射の噴射量は、各噴射
パルスのパルス幅を同一とすれば、トータル噴射量を分
割した回数で割った比較的少ない量となり、インジェク
タの噴射特性が特異な特性を示す微小パルス幅領域での
噴射とすることが可能となる。
First, according to the first aspect of the present invention, the fuel injection amount is fed back so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio based on the signal from the O 2 sensor in the specific operation region within the low load region. When the fuel injection is controlled, the fuel injection is divided into a plurality of times during the period from the intake stroke to the compression stroke, so that the total injection amount becomes the stoichiometric air-fuel ratio or the air-fuel ratio close to the stoichiometric air-fuel ratio as described above. Even if the injection amount is relatively large, the injection amount of each divided injection is a relatively small amount obtained by dividing the total injection amount by the number of divisions, if the pulse width of each injection pulse is the same, and the injection amount of the injector Injection can be performed in a minute pulse width region in which the injection characteristics show unique characteristics.

【0027】したがって、空燃比と吸入空気量とから求
まるトータル噴射量を分割回数で割った値と、そのとき
に出力された各分割噴射パルスのパルス幅とから、上記
微小パルス幅領域におけるパルス幅と噴射量との対応関
係が学習されることになり、この学習データをフィード
バック領域内で複数個採取することにより、当該インジ
ェクタの微小パルス幅領域での特異特性を把握すること
が可能となるのである。そして、この特性に基づいてイ
ンジェクタの噴射量を制御することにより、成層燃焼運
転時等の空燃比を理論空燃比よりリーンに設定して運転
する場合における燃料制御が精度よく行われることにな
る。
Therefore, the pulse width in the minute pulse width region is obtained from the value obtained by dividing the total injection amount obtained from the air-fuel ratio and the intake air amount by the number of divisions and the pulse width of each divided injection pulse output at that time. And the injection amount is learned, and by collecting a plurality of the learning data in the feedback region, it becomes possible to grasp the unique characteristic of the injector in the minute pulse width region. is there. Then, by controlling the injection amount of the injector based on this characteristic, the fuel control in the case where the air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio during the stratified charge combustion operation or the like is performed with high accuracy.

【0028】そして、特に本発明においては、上記のよ
うな学習データの採取を行っている間、点火時期の補正
制御によって燃焼温度がほぼ一定に保持されるので、例
えばエンジンに作用する外部負荷の変動等があったとき
に、これに伴う燃焼温度の変化により同一パルス幅に対
する噴射量が変化してしまうといった事態が回避され、
常に同一条件で学習データが採取されることになって、
当該インジェクタの上記微小パルス幅領域での噴射特性
が一層精度よく把握されることになる。
In particular, in the present invention, while the learning data is being collected as described above, the combustion temperature is maintained substantially constant by the ignition timing correction control. When there is a fluctuation or the like, a situation in which the injection amount for the same pulse width changes due to a change in the combustion temperature accompanying the fluctuation is avoided,
Learning data is always collected under the same conditions,
The injection characteristics of the injector in the minute pulse width region can be grasped more accurately.

【0029】その場合に、第2発明によれば、上記点火
時期の補正制御として、例えば外部負荷の増大に対して
回転数を維持する等の目的で吸入空気量が増量されたと
きに、点火時期がリタードされることになる。したがっ
て、吸入空気量の増大に伴う燃焼温度の上昇が点火時期
のリタードによって相殺され、学習制御中、燃焼温度が
ほぼ一定に保持されることになる。
In this case, according to the second aspect of the present invention, the ignition timing correction control is performed when the intake air amount is increased for the purpose of, for example, maintaining the rotation speed against an increase in the external load. The time will be retarded. Therefore, the increase in the combustion temperature due to the increase in the intake air amount is offset by the retard of the ignition timing, and the combustion temperature is kept substantially constant during the learning control.

【0030】また、第3発明によれば、学習のための燃
料の分割噴射として、吸気行程の前半に前期噴射が、圧
縮行程の前半に後期噴射がそれぞれ実行されるので、両
噴射が筒内圧及びインジェクタ先端部の温度がほぼ等し
い状態で実行されることになる。
According to the third aspect of the present invention, as the divided fuel injection for learning, the first half injection is executed in the first half of the intake stroke and the second half injection is executed in the first half of the compression stroke. And the temperature at the injector tip is substantially equal.

【0031】つまり、前期噴射と後期噴射とが筒内圧が
異なる時期にそれぞれ実行された場合、同一パルス幅に
対する噴射量が相違して精度のよい学習データが採取で
きないことになる。また、前期噴射と後期噴射との間の
時間間隔が短いと、前期噴射によってニードル弁が冷却
された直後に後期噴射が行われることになって、両噴射
がニードル弁の温度が異なる状態で実行されることにな
るが、このニードル弁の温度は当該インジェクタの開弁
時における該ニードル弁先端部と座面との間の燃料通路
の面積に影響するので、前期噴射と後期噴射とが連続的
に行われた場合、同一パルス幅に対する両噴射の噴射量
が、後期噴射の噴射量が前期噴射の噴射量より多くなる
方向に異なることになり、上記の場合と同様に正確な学
習データが得られないことになる。
That is, if the first-stage injection and the second-stage injection are executed at times when the in-cylinder pressure is different, the injection amount for the same pulse width differs, and accurate learning data cannot be collected. Also, if the time interval between the first injection and the second injection is short, the second injection is performed immediately after the needle valve is cooled by the first injection, and both injections are performed in a state where the temperature of the needle valve is different. However, since the temperature of the needle valve affects the area of the fuel passage between the needle valve tip and the seat surface when the injector is opened, the first injection and the second injection are continuously performed. In this case, the injection amounts of both injections for the same pulse width will differ in the direction in which the injection amount of the latter injection is greater than the injection amount of the previous injection, and accurate learning data will be obtained as in the above case. Will not be able to do it.

【0032】そこで、上記のように、第3発明では、前
期噴射と後期噴射を、筒内圧がほぼ等しく、しかも比較
的時間間隔を広く取れる吸気行程の前半と圧縮行程の前
半とにそれぞれ実行するようにしたのであり、これによ
り、精度のよい学習データが得られることになる。
Therefore, as described above, in the third invention, the first-stage injection and the second-stage injection are executed in the first half of the intake stroke and the first half of the compression stroke, respectively, in which the in-cylinder pressure is substantially equal and the time interval is relatively wide. Thus, accurate learning data can be obtained.

【0033】また、第4発明によれば、学習制御を行な
う空燃比のフィードバック制御中の特定運転領域が、エ
ンジン温度が所定温度以上、すなわち暖機状態もしくは
半暖機状態における低負荷低回転での定常運転領域、換
言すれば燃料噴射量が少なくかつ安定した状態で、しか
も各噴射間の時間間隔が長くなる領域とされるので、こ
の学習制御により、インジェクタの噴射特性に関する精
度のよいデータが採取されることになる。
According to the fourth aspect of the present invention, the specific operation range during the air-fuel ratio feedback control for performing the learning control is performed when the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, that is, when the engine is at a low load and a low speed in a warm-up state or a half-warm-up state. In the steady operation region, in other words, a region in which the fuel injection amount is small and stable, and the time interval between each injection is long, the learning control makes it possible to obtain accurate data on the injection characteristics of the injector. Will be collected.

【0034】そして、第5発明によれば、上記第4発明
における低負荷低回転の領域は、無負荷、低回転の運転
領域、すなわちアイドル領域とされるので、一層精度の
よい学習データが採取されることになる。
According to the fifth invention, the low-load low-rotation region in the fourth invention is a no-load, low-rotation operation region, that is, an idle region, so that more accurate learning data is collected. Will be done.

【0035】さらに、第6発明によれば、無負荷、低回
転領域、すなわちアイドル領域において、エンジンに作
用する外部負荷の増大が検出されたときに、点火時期が
リタードされることになるが、これにより、外部負荷の
作用に伴う燃焼温度の上昇が相殺され、このような外部
負荷の増大時にも一定の温度条件で学習データを採取す
ることが可能となる。
Further, according to the sixth aspect of the invention, when an increase in the external load acting on the engine is detected in the no-load, low-speed range, that is, the idle range, the ignition timing is retarded. As a result, an increase in the combustion temperature due to the effect of the external load is offset, and even when the external load increases, learning data can be collected under a constant temperature condition.

【0036】そして、第7発明によれば、同じく無負
荷、低回転領域、すなわちアイドル領域において、点火
時期の補正が、最大トルク発生時期のリタード側のMB
Tよりさらにリタード側に設定した基準点火時期を中心
とする一定範囲内で行われることになるが、この範囲は
アイドル時における回転変動が最も少ない範囲であり、
したがって、この範囲で点火時期の補正制御を行なうこ
とにより、安定した燃焼温度の制御が可能となり、ひい
ては精度のよい学習データが得られることになる。
According to the seventh aspect of the invention, in the no-load, low-speed region, that is, in the idle region, the ignition timing is corrected by the MB on the retard side of the maximum torque generation timing.
This is performed within a certain range centered on the reference ignition timing set further on the retard side than T, but this range is the range in which the rotation fluctuation during idling is the smallest,
Therefore, by performing the ignition timing correction control in this range, stable control of the combustion temperature becomes possible, and as a result, highly accurate learning data can be obtained.

【0037】一方、第8発明によれば、点火時期補正手
段による点火時期の補正が最大トルク発生時期を含む一
定範囲内で行われることになるが、この範囲は点火時期
の変化に対する燃焼温度の変化が比較的敏感に現れる範
囲であり、したがって点火時期の制御により燃焼温度を
適切かつ精度よく制御することができ、ひいては精度の
よい学習データが採取されることになる。
On the other hand, according to the eighth invention, the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means is performed within a certain range including the maximum torque generation timing. This is a range in which the change appears relatively sensitively. Therefore, the combustion temperature can be appropriately and accurately controlled by controlling the ignition timing, so that accurate learning data is collected.

【0038】また、第9発明によれば、上記第8発明に
おける点火時期の補正が、最大トルク発生時期を含む一
定範囲内で、該時期のリタード側に設定した基準点火時
期を中心として行われるので、この点火時期の補正によ
り燃焼温度を一層適切かつ精度よく制御することが可能
となる。
According to the ninth aspect, the correction of the ignition timing in the eighth aspect is performed within a certain range including the maximum torque generation timing, centering on the reference ignition timing set on the retard side of the timing. Therefore, the combustion temperature can be more appropriately and accurately controlled by correcting the ignition timing.

【0039】さらに、第10発明によれば、学習制御時
における燃料の分割噴射がいずれも吸気行程中に行なわ
れることになるが、この場合、比較的燃料噴射量の多い
領域での学習制御時に、燃料の気化霧化が十分に行なわ
れることになり、良好な燃焼状態のもとで学習データが
採取されることになる。
Further, according to the tenth aspect of the present invention, all the divided injections of the fuel during the learning control are performed during the intake stroke. In this case, the learning control is performed in the region where the fuel injection amount is relatively large. Thus, the fuel is sufficiently vaporized and atomized, and the learning data is collected under a favorable combustion state.

【0040】そして、第11発明によれば、第1、第2
発明の作用が成層燃焼運転領域を備えているエンジンで
得られることにより、空燃比がリーンに設定される上記
成層燃焼運転領域で燃料制御が精度よく行なわれること
になる。
According to the eleventh invention, the first and the second
Since the effect of the invention is obtained by the engine having the stratified combustion operation region, the fuel control can be accurately performed in the stratified combustion operation region in which the air-fuel ratio is set to lean.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0042】図1は本実施の形態に係る火花点火式直噴
エンジン1の制御システムを示すもので、この図におい
て、エンジン本体2は、複数の気筒、例えば図2に示す
ように4つの気筒を有し、各気筒には、ピストン3によ
って画成された燃焼室4が形成されている。この燃焼室
4の上部中央には点火プラグ5が設置されていると共
に、側部から該燃焼室4内を臨むようにインジェクタ6
が備えられている。また、吸気ポート7及び排気ポート
8が設けられ、これらのポート7、8がカムシャフト
9、10によって駆動される吸気弁11および排気弁1
2により、それぞれ開閉されるようになっている。
FIG. 1 shows a control system of a spark ignition type direct injection engine 1 according to the present embodiment. In this figure, an engine body 2 has a plurality of cylinders, for example, four cylinders as shown in FIG. And a combustion chamber 4 defined by the piston 3 is formed in each cylinder. An ignition plug 5 is provided at the upper center of the combustion chamber 4 and an injector 6 is provided so as to face the inside of the combustion chamber 4 from the side.
Is provided. Further, an intake port 7 and an exhaust port 8 are provided, and these ports 7 and 8 are driven by camshafts 9 and 10, respectively.
2, it can be opened and closed respectively.

【0043】そして、上記吸気ポート7および排気ポー
ト8を介して燃焼室4に通じる吸気通路13および排気
通路14が設けられ、これらのうち、吸気通路13に
は、上流側から、エアクリーナ15、エアフローセンサ
16、スロットルバルブ17およびサージタンク18が
設けられていると共に、上記スロットルバルブ17をバ
イパスするバイパス通路19が設けられ、このバイパス
通路19に、スロットルバルブ17が全閉のアイドル時
に燃焼室4に供給される吸入空気量を調整してアイドル
回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ
(以下、ISCバルブという)20が備えられている。
An intake passage 13 and an exhaust passage 14 communicating with the combustion chamber 4 through the intake port 7 and the exhaust port 8 are provided. Of these, the intake passage 13 has an air cleaner 15, an air flow A sensor 16, a throttle valve 17, and a surge tank 18 are provided, and a bypass passage 19 that bypasses the throttle valve 17 is provided. In the bypass passage 19, when the throttle valve 17 is fully closed and idling, the combustion chamber 4 is closed. An idle speed control valve (hereinafter, referred to as an ISC valve) 20 for adjusting an amount of intake air to be supplied to control an idle speed is provided.

【0044】また、上記サージタンク18の下流側は気
筒別の独立吸気通路13aとされており、各気筒ごとに
上記吸気ポート7に連通されている。そして、各独立吸
気通路13aには、吸入空気によって燃焼室4内にスワ
ールを生成するスワール生成弁21が備えられている。
The downstream side of the surge tank 18 is an independent intake passage 13a for each cylinder, and is connected to the intake port 7 for each cylinder. Each independent intake passage 13a is provided with a swirl generation valve 21 that generates swirl in the combustion chamber 4 by intake air.

【0045】一方、上記排気通路14には、排気ガス中
の残存酸素濃度に基づいて空燃比が理論空燃比(A/F
=14.7)よりリッチかリーンかをを検出するO2セ
ンサ22が設置されていると共に、その下流側には、排
気ガス浄化用の触媒装置23が設けられている。
On the other hand, the air-fuel ratio in the exhaust passage 14 is based on the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) based on the residual oxygen concentration in the exhaust gas.
= 14.7), an O2 sensor 22 for detecting rich or lean is provided, and a catalyst device 23 for purifying exhaust gas is provided downstream thereof.

【0046】さらに、このエンジン1には、上記インジ
ェクタ6に燃料を供給する燃料系統30が備えられてい
る。この燃料系統30は、燃料タンク31と、各気筒の
インジェクタ6に燃料を分配供給するデリバリパイプ3
2と、上記燃料タンク31とデリバリパイプ32との間
に設けられた燃料供給通路33とを有し、該燃料供給通
路33には、燃料タンク31内に備えられ、サクション
側にフィルタが設けられた低圧燃料ポンプ34、フィル
タ35、高圧燃料ポンプ36および高圧側プレッシャレ
ギュレータ37が配設されていると共に、上記低圧燃料
ポンプ34と高圧燃料ポンプ36との間の燃料供給通路
33には、低圧側プレッシャレギュレータ38が接続さ
れて、燃料を低圧に調圧するようになっている。また、
上記高圧側プレッシャレギュレータ37と燃料タンク3
1との間には、リターン通路39が設けられ、高圧側プ
レッシャレギュレータ37によって調圧された燃料の余
剰分がこのリターン通路39を介して燃料タンク31に
戻されるようになっている。
Further, the engine 1 is provided with a fuel system 30 for supplying fuel to the injector 6. The fuel system 30 includes a fuel tank 31 and a delivery pipe 3 for distributing and supplying fuel to the injector 6 of each cylinder.
2 and a fuel supply passage 33 provided between the fuel tank 31 and the delivery pipe 32. The fuel supply passage 33 is provided in the fuel tank 31, and a filter is provided on the suction side. A low-pressure fuel pump 34, a filter 35, a high-pressure fuel pump 36, and a high-pressure side pressure regulator 37 are provided, and a fuel supply passage 33 between the low-pressure fuel pump 34 and the high-pressure fuel pump 36 has a low-pressure side. A pressure regulator 38 is connected to regulate the fuel to a low pressure. Also,
The high pressure side pressure regulator 37 and the fuel tank 3
A return passage 39 is provided between the fuel tank 31 and the fuel tank 31 via the return passage 39.

【0047】そして、このエンジン1には、以上の各装
置を作動させて運転状態を総合的に制御するコントロー
ルユニット(以下、ECUという)50が備えられてお
り、このECU50に、上記エアクリーナ15に備えら
れて吸気の温度を検出する吸気温センサ51からの信
号、上記エアフローセンサ16からの吸入空気量を示す
信号、スロットルバルブ17の開度を検出するスロット
ル開度センサ52からの信号、カムシャフト10に連動
するクランク角センサ53からのクランク角信号、エン
ジンの冷却水温度を検出する水温センサ54からの信
号、O2センサ22からの空燃比がリッチかリーンかを
示す信号、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアク
セル開度センサ55からの信号等が入力されるようにな
っている。
The engine 1 is provided with a control unit (hereinafter, referred to as an ECU) 50 that operates the above-described devices to comprehensively control the operation state. A signal from an intake air temperature sensor 51 for detecting the temperature of intake air, a signal indicating the amount of intake air from the air flow sensor 16, a signal from a throttle opening sensor 52 for detecting the opening of the throttle valve 17, and a camshaft. 10, a crank angle signal from a crank angle sensor 53 linked to 10, a signal from a water temperature sensor 54 for detecting the temperature of engine cooling water, a signal from the O 2 sensor 22 indicating whether the air-fuel ratio is rich or lean, depression of an accelerator pedal A signal from the accelerator opening sensor 55 for detecting the amount is input.

【0048】そして、ECU50は、これらの信号が示
すエンジンの各種状態に応じて、スロットルバルブ17
を開閉駆動するアクチュエータ56、ISCバルブ2
0、スワール生成弁21を開閉駆動するアクチュエータ
57、インジェクタ6、点火プラグ5を点火させる点火
回路58等に制御信号を出力し、吸入空気量、燃料噴射
量および噴射時期、スワールの生成、並びに点火時期等
を制御するようになっている。
The ECU 50 operates the throttle valve 17 according to the various engine states indicated by these signals.
56 for opening and closing the actuator, ISC valve 2
0, a control signal is output to an actuator 57 for opening and closing the swirl generation valve 21, an injector 6, an ignition circuit 58 for igniting the ignition plug 5, and the like, and the intake air amount, fuel injection amount and injection timing, swirl generation, and ignition The timing is controlled.

【0049】ここで、上記ECU50の各制御機能のう
ち、空燃比制御ないしインジェクタ6の噴射特性学習制
御に係る部分の構成を図3により説明すると、この部分
の基本的構成要素として、ECU50は、O2センサ2
2からの信号を入力するフィードバック制御手段61
と、インジェクタ6による燃料噴射量および噴射時期を
演算する噴射量・噴射時期演算手段62と、該演算手段
62によって演算された噴射量を噴射パルスのパルス幅
に変換すると共に、その噴射パルスを上記演算手段62
で演算された時期にインジェクタ6に出力する噴射パル
ス出力手段63と、所定の運転領域で燃料噴射を分割し
て実行させる分割噴射手段64と、インジェクタ6の噴
射特性の学習制御を行なう噴射特性学習手段65とを有
する。
Here, among the control functions of the ECU 50, the configuration of a portion related to the air-fuel ratio control or the injection characteristic learning control of the injector 6 will be described with reference to FIG. 3. As a basic component of this portion, the ECU 50 O 2 sensor 2
Feedback control means 61 for inputting a signal from
An injection amount / injection timing calculating means 62 for calculating a fuel injection amount and an injection timing by the injector 6; converting the injection amount calculated by the calculating means 62 into a pulse width of the injection pulse; Calculation means 62
Injection pulse output means 63 for outputting to the injector 6 at the time calculated in the above, divided injection means 64 for dividing and executing the fuel injection in a predetermined operation region, and injection characteristic learning for performing learning control of the injection characteristic of the injector 6 Means 65.

【0050】これらの手段のうち、まずフィードバック
制御手段61は、所定のフィードバック条件が成立した
ときに、O2センサ22からの信号に基づき、空燃比を
理論空燃比とするように燃料噴射量をフィードバック制
御する。すなわち、O2センサ22からの信号が空燃比
がリッチであることを示しているときは燃料噴射量を減
量するように、また該センサ22からの信号が空燃比が
リーンであることを示しているときは燃料噴射量を増量
するように、所定の演算式に従ってフィードバック補正
量を算出し、これを噴射量・噴射時期演算手段62に出
力する。
Among these means, first, the feedback control means 61 determines the fuel injection amount based on the signal from the O 2 sensor 22 so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio when a predetermined feedback condition is satisfied. Perform feedback control. That is, when the signal from the O 2 sensor 22 indicates that the air-fuel ratio is rich, the fuel injection amount is reduced, and the signal from the sensor 22 indicates that the air-fuel ratio is lean. If so, a feedback correction amount is calculated according to a predetermined arithmetic expression so as to increase the fuel injection amount, and this is output to the injection amount / injection timing calculating means 62.

【0051】また、噴射量・噴射時期演算手段62は、
予め設定されたマップからそのときの運転状態に応じた
基本噴射量を読み取ると共に、この基本噴射量と、上記
フィードバック制御手段61から送られるフィードバッ
ク補正量と、その他の各種補正量とから目標噴射量を演
算すると共に、同じく予め設定されたマップからそのと
きの運転状態に応じた噴射時期を演算する。この場合、
該噴射量・噴射時期演算手段62は、例えば、低負荷低
回転側の領域では、成層燃焼を実行するように噴射時期
を圧縮行程後半に設定すると共に、空燃比がリーンとな
るように目標噴射量を設定し、また、高負荷側および高
回転側の領域では、均一燃焼を実行するように噴射時期
を吸気行程に設定すると共に、空燃比が理論空燃比とな
るように目標噴射量を設定する。
The injection amount / injection timing calculating means 62
The basic injection amount corresponding to the operating state at that time is read from a preset map, and the target injection amount is calculated from the basic injection amount, the feedback correction amount sent from the feedback control means 61, and other various correction amounts. Is calculated, and the injection timing corresponding to the operating state at that time is calculated from a map set in advance. in this case,
The injection amount / injection timing calculating means 62 sets the injection timing in the latter half of the compression stroke so as to execute stratified combustion, for example, in the low-load low-rotation side region, and sets the target injection so that the air-fuel ratio becomes lean. In the high-load and high-speed regions, the injection timing is set to the intake stroke so that uniform combustion is performed, and the target injection amount is set so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. I do.

【0052】そして、噴射パルス出力手段63は、噴射
量・噴射時期演算手段62により、上記のようにして演
算された目標噴射量をパルス幅に換算し、そのパルス幅
の噴射パルスを駆動信号として、上記噴射量・噴射時期
演算手段62で演算された噴射時期に応じたタイミング
でインジェクタ6に出力する。その場合に、この噴射パ
ルス出力手段63は、目標噴射量をパルス幅に換算する
際に、噴射特性学習手段65によって学習されて記憶さ
れている各インジェクタ6ごとの噴射特性に基づいて換
算する。
The injection pulse output means 63 converts the target injection amount calculated as described above by the injection amount / injection timing calculating means 62 into a pulse width, and uses the injection pulse of the pulse width as a drive signal. , And outputs it to the injector 6 at a timing corresponding to the injection timing calculated by the injection amount / injection timing calculation means 62. In this case, the injection pulse output unit 63 converts the target injection amount into a pulse width based on the injection characteristics for each injector 6 learned and stored by the injection characteristic learning unit 65.

【0053】一方、分割噴射手段64は、上記のフィー
ドバック制御が行われる領域中の特定運転領域、例えば
当該エンジンの半暖機時等に、燃料噴射を複数回に分割
して行わせるものである。この燃料噴射の分割は、目標
噴射量に相当するパルス幅の噴射パルスを複数に分割し
て、それぞれ異なる時期にインジェクタ6に出力するこ
とにより行われるものであり、この実施の形態では、図
4に示すように目標噴射量に相当するパルス幅の噴射パ
ルスを1/2づつに分割し、そのうちの前期噴射パルス
PLを吸気行程前半の所定時期に、後期噴射パルスPT
を圧縮行程前半の所定時期にそれぞれ出力するようにな
っている。
On the other hand, the split injection means 64 splits the fuel injection into a plurality of times in a specific operation region in the region where the feedback control is performed, for example, when the engine is half warmed up. . This division of the fuel injection is performed by dividing an injection pulse having a pulse width corresponding to the target injection amount into a plurality of pulses and outputting the divided pulses to the injector 6 at different times. In this embodiment, FIG. As shown in the figure, the injection pulse having a pulse width corresponding to the target injection amount is divided into 1 /, and the first injection pulse PL is divided into the second injection pulse PT at a predetermined timing in the first half of the intake stroke.
At the predetermined time in the first half of the compression stroke.

【0054】さらに、噴射特性学習手段65は、上記の
ように空燃比を理論空燃比とするフィードバック制御中
の所定の時期に、フィードバック補正量等を含む目標噴
射量と、出力された噴射パルスのパルス幅とをサンプリ
ングし、これらの値に基づいて、前述の図11に示すよ
うな噴射特性を各インジェクタ6ごとに学習するもので
あり、特に上記分割噴射手段64により分割噴射が行な
われているときは、分割された各噴射パルスのパルス幅
とそのときの燃料噴射量とから、分割されたパルス幅に
ついての噴射量のデータを採取する。
Further, at a predetermined time during the feedback control for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio as described above, the injection characteristic learning means 65 and the target injection amount including the feedback correction amount and the like, and the output injection pulse The pulse width is sampled, and the injection characteristics as shown in FIG. 11 described above are learned for each injector 6 based on these values. In particular, the divided injection means 64 performs the divided injection. At this time, data on the injection amount for the divided pulse width is collected from the pulse width of each divided injection pulse and the fuel injection amount at that time.

【0055】さらに、このECU50は、インジェクタ
6の噴射特性についての学習制御に関連してISCバル
ブ20を制御するISC制御手段66と、この学習制御
を精度よく行なうために、点火プラグ5の点火時期を補
正制御する点火時期補正手段67とを有する。
Further, the ECU 50 includes an ISC control means 66 for controlling the ISC valve 20 in connection with learning control of the injection characteristics of the injector 6, and an ignition timing of the ignition plug 5 for performing the learning control with high accuracy. And an ignition timing correcting means 67 for correcting and controlling the ignition timing.

【0056】これらのうち、ISC制御手段66は、ス
ロットルバルブ17が全閉のアイドル時に、クランク角
センサ53からのクランク角信号に基づいて算出される
エンジン回転数を検出しながらISCバルブ20の開度
を調整して、バイパス通路19からの吸入空気量を制御
することにより、アイドル回転数を目標回転数に維持す
るものである。
Among them, the ISC control means 66 controls the opening of the ISC valve 20 while detecting the engine speed calculated based on the crank angle signal from the crank angle sensor 53 when the throttle valve 17 is fully closed and idling. The idle rotation speed is maintained at the target rotation speed by adjusting the degree and controlling the amount of intake air from the bypass passage 19.

【0057】また、点火時期補正手段67は、上記の学
習制御を常に同一の燃焼温度のもとで行わせることによ
りその精度を向上させるもので、エアフローセンサ16
からの信号が示す吸入空気量や、水温センサ54からの
信号が示す冷却水温度等に基づいて点火時期を補正す
る。その場合にこの実施の形態では、図5に示すよう
に、最大トルク発生時期のリタード側のMBTよりさら
にリタード側に設定した基準点火時期を中心とする一定
範囲内で行うようにされている。
The ignition timing correcting means 67 improves the accuracy of the learning control by always performing the learning control under the same combustion temperature.
The ignition timing is corrected based on the amount of intake air indicated by the signal from the engine, the coolant temperature indicated by the signal from the water temperature sensor 54, and the like. In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the control is performed within a certain range centered on the reference ignition timing set further on the retard side than the retard MBT on the maximum torque generation timing.

【0058】次に、インジェクタ6の噴射特性学習制
御、特に点火時期の補正制御を含む微小パルス幅領域で
の噴射特性の学習制御の具体的動作を図6に示すフロー
チャートに従って説明する。
Next, the specific operation of the injection characteristic learning control of the injector 6, particularly the learning control of the injection characteristic in the minute pulse width region including the ignition timing correction control, will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0059】この制御では、まずステップS1で、クラ
ンク角センサ53からのクランク角信号に基づいて算出
されるエンジン回転数、スロットル開度センサ52によ
って検出されるスロットル開度、水温センサ54によっ
て検出される冷却水温度、およびO2センサ22によっ
て検出される空燃比等が読み込まれる。
In this control, first, at step S1, the engine speed calculated based on the crank angle signal from the crank angle sensor 53, the throttle opening detected by the throttle opening sensor 52, and the water temperature sensor 54 detect the engine speed. The cooling water temperature, the air-fuel ratio detected by the O 2 sensor 22, and the like are read.

【0060】次に、ステップS2で、上記冷却水温度に
基づいてエンジンが暖機状態(半暖機状態を含む)であ
るか否かを判定し、暖機状態にあるときは、ステップS
3で空燃比を理論空燃比に制御する領域であるか否かを
判定し、さらに、この領域にあるときは、ステップS4
で、空燃比を理論空燃比に制御するフィードバック制御
の実行中か否かを判定する。
Next, in step S2, it is determined whether or not the engine is in a warm-up state (including a semi-warm-up state) based on the cooling water temperature.
In S3, it is determined whether the air-fuel ratio is in a region where the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio.
It is determined whether or not feedback control for controlling the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio is being performed.

【0061】そして、フィードバック制御中であれば、
ステップS5で無負荷、低回転のアイドル状態にあるか
否かを判定し、アイドル状態にあれば、さらにステップ
6で学習制御の実行が可能か否かを判定する。この判定
は、例えば吸入空気量が安定している定常運転状態にあ
るか否か等により行われる。つまり、吸入空気量が変化
している過渡時には正確な学習制御が困難なため、定常
運転時にのみ学習制御を実行するようにしているのであ
る。また、その他の条件が必要に応じて加えられる。
If feedback control is being performed,
In step S5, it is determined whether or not the vehicle is in an idle state with no load and low rotation. If the vehicle is in the idle state, it is further determined in step 6 whether or not the learning control can be performed. This determination is made based on, for example, whether or not the vehicle is in a steady operation state in which the intake air amount is stable. That is, it is difficult to perform accurate learning control during a transition in which the amount of intake air is changing, so that learning control is performed only during steady operation. Other conditions are added as needed.

【0062】そして、以上の各判定の結果、学習制御の
実行が可能と判定されれば、つぎにステップS7とし
て、分割比50%:50%で分割噴射が実行される。つ
まり、通常のフィードバック制御中はO2センサ22の
出力に応じてフィードバック補正量が演算され、そのフ
ィードバック補正量と基本噴射量等とから目標噴射量が
求められると共に、この目標噴射量と当該インジェクタ
の噴射特性ないしこの特性に基づく換算係数とから噴射
パルスのパルス幅が求められるが、アイドル状態での学
習制御時には、このパルス幅が上記分割比で2分割さ
れ、その2分割されたパルス幅の噴射パルスが図4に示
す吸気行程前半の所定の時期と圧縮行程前半の所定の時
期に、前期噴射パルスPL及び後期噴射パルスPTとし
てそれぞれ出力されるのである。
If it is determined that the learning control can be executed as a result of each of the above determinations, then, as step S7, the divided injection is performed at a division ratio of 50%: 50%. That is, during the normal feedback control, the feedback correction amount is calculated according to the output of the O 2 sensor 22, the target injection amount is obtained from the feedback correction amount and the basic injection amount, etc., and the target injection amount and the injector The pulse width of the injection pulse is obtained from the injection characteristic of the above or the conversion coefficient based on this characteristic. During the learning control in the idle state, this pulse width is divided into two by the above division ratio, and the divided pulse width is divided into two. The injection pulse is output as the first-stage injection pulse PL and the second-stage injection pulse PT at a predetermined timing in the first half of the intake stroke and a predetermined timing in the first half of the compression stroke shown in FIG.

【0063】また、ステップS8では、ISCバルブ2
0によるアイドル回転数制御が実行される。この制御
は、前述のように、エンジンへの外部負荷の作用等に対
してアイドル回転数を目標回転数に維持するために行な
われる。そして、今、例えばエンジンにエアコンデショ
ナ用コンプレッサ等の外部負荷が作用したものとする
と、その外部負荷の作用に対してアイドル回転数を目標
回転数に維持するために、上記ISCバルブ20を開き
或いはその開度を増大させる制御が行なわれ、これによ
り、図7に符号アで示すように、バイパス通路19から
燃焼室4への吸入空気量が増大される。また、このと
き、空燃比を理論空燃比に保持するフィードバック制御
の作用で、図7に符号イで示すように、燃料噴射量も増
量される。
In step S8, the ISC valve 2
The idle speed control by 0 is executed. As described above, this control is performed to maintain the idle speed at the target speed in response to an external load acting on the engine. Assuming that an external load such as a compressor for an air conditioner is applied to the engine, the ISC valve 20 is opened to maintain the idle speed at the target speed in response to the external load. Alternatively, control is performed to increase the degree of opening, whereby the amount of intake air from the bypass passage 19 to the combustion chamber 4 is increased, as indicated by reference character A in FIG. At this time, the fuel injection amount is also increased by the operation of the feedback control for maintaining the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio, as shown by reference numeral A in FIG.

【0064】さらに、ステップS9では、学習制御中に
おける燃焼温度を一定に保持するための点火時期の補正
制御が行なわれる。この制御は、例えば上記のようにエ
ンジンに外部負荷が作用し、これに伴って吸入空気量お
よび燃料噴射量が増量されると燃焼温度が上昇すること
になるが、この燃焼温度の上昇を相殺して、該燃焼温度
をほぼ一定に保持するために点火時期をリタード側に補
正するものである。
Further, in step S9, ignition timing correction control for keeping the combustion temperature constant during the learning control is performed. In this control, for example, as described above, when an external load acts on the engine and the intake air amount and the fuel injection amount are increased accordingly, the combustion temperature rises, but this rise in combustion temperature is offset. Then, in order to keep the combustion temperature substantially constant, the ignition timing is corrected to the retard side.

【0065】つまり、図8に示すように、エンジンには
点火時期をリタードさせると最高燃焼温度が低下すると
いう傾向がある。そこで、外部負荷の作用時または増大
時に、ISCバルブ20の制御に伴う吸入空気量の増大
に応じて点火時期がリタードされるように、例えば図8
に示すように予め設定されたマップから点火時期を読み
取り、また、図9に示すマップから水温に応じたリター
ド量を読み取って、そのときの吸入空気量と水温とに応
じてリタードされた点火時期を演算し、図7に符号ウで
示すように、このリタード補正した点火時期で点火プラ
グ5を点火させるのである。
That is, as shown in FIG. 8, the engine tends to decrease the maximum combustion temperature when the ignition timing is retarded. Therefore, when the external load acts or increases, the ignition timing is retarded according to the increase in the intake air amount accompanying the control of the ISC valve 20, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the ignition timing is read from a map set in advance, and the retard amount according to the water temperature is read from the map shown in FIG. 9, and the ignition timing retarded according to the intake air amount and the water temperature at that time. Is calculated, and the ignition plug 5 is ignited at the retard-corrected ignition timing, as shown by reference numeral c in FIG.

【0066】これにより、外部負荷の増大に伴う燃焼温
度の上昇が点火時期のリタード補正により相殺され、図
7に符号エで示すように、燃焼温度は上記外部負荷の作
用前とほぼ同一の温度に維持されることになるのであ
る。なお、外部負荷が解除されたときには、点火時期は
基準点火時期側に戻される。
As a result, the increase in the combustion temperature due to the increase in the external load is offset by the retard correction of the ignition timing, and as shown by reference numeral d in FIG. 7, the combustion temperature is substantially the same as that before the action of the external load. It is to be maintained. When the external load is released, the ignition timing is returned to the reference ignition timing.

【0067】そして、次にステップS10で、上記のよ
うなフィードバック制御および分割噴射に関するデー
タ、具体的には、空燃比を理論空燃比に制御するために
補正された分割噴射パルスPL、PTのパルス幅と、エ
アフローセンサ15からの信号が示す吸入空気量に基づ
いて算出される実際に噴射された燃料の量とをサンプリ
ングし、さらにステップS11で、上記噴射量の複数個
のサンプリングデータの平均値を2で割ることにより、
分割噴射パルスPL、PTのパルス幅に対応する燃料噴
射量を算出する。
Then, in step S10, data on the feedback control and the split injection as described above, specifically, the pulses of the split injection pulses PL and PT corrected to control the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. The width and the actually injected fuel amount calculated based on the intake air amount indicated by the signal from the air flow sensor 15 are sampled. Further, in step S11, the average value of a plurality of sampling data of the injection amount is sampled. By dividing by 2,
The fuel injection amount corresponding to the pulse width of the divided injection pulses PL and PT is calculated.

【0068】これにより、トータル噴射量は比較的多く
ても各分割噴射の噴射量は少量となり、図11に示す微
小パルス幅領域P2でのパルス幅と噴射量との対応関係
が求められることになる。
As a result, even though the total injection amount is relatively large, the injection amount of each divided injection becomes small, and the correspondence between the pulse width and the injection amount in the small pulse width region P2 shown in FIG. 11 is obtained. Become.

【0069】そして、特にこの分割噴射による微小パル
ス幅領域P2での噴射特性の学習に際しては、上記のよ
うに、点火時期の補正制御によって外部負荷の作用に拘
らず燃焼温度一定に保持する制御が行なわれるから、燃
焼温度が変化することによる誤学習が回避されることに
なる。つまり、燃焼温度が変化すると、前述のように、
インジェクタ先端部の温度も変化して、開弁時における
燃料の通路面積が変化することにより、同一パルス幅に
対する噴射量が一定しないことになるのであるが、上記
のように学習制御中、燃焼温度を一定に保持することに
より、同一パルス幅に対しては同一の噴射量が得られる
ことになり、精度のよい学習データが採取されることに
なるのである。
In particular, when learning the injection characteristics in the minute pulse width region P2 by the split injection, as described above, the control for maintaining the combustion temperature constant irrespective of the effect of the external load by the ignition timing correction control is performed. Since this is performed, erroneous learning due to a change in combustion temperature is avoided. That is, when the combustion temperature changes, as described above,
As the temperature of the injector tip also changes and the fuel passage area at the time of valve opening changes, the injection amount for the same pulse width is not constant. Is kept constant, the same injection amount is obtained for the same pulse width, and accurate learning data is collected.

【0070】そして、以上のようにして得られた微小パ
ルス幅領域での各インジェクタ6の噴射特性は、空燃比
をリーンに設定し、圧縮行程時に燃料噴射を行なう低負
荷低回転領域での成層燃焼運転時に反映され、この成層
燃焼運転時における燃料制御が精度よく行われることと
なる。
The injection characteristics of each injector 6 in the minute pulse width region obtained as described above are obtained by setting the air-fuel ratio to lean and stratifying in the low-load low-speed region where fuel is injected during the compression stroke. This is reflected during the combustion operation, and the fuel control during the stratified combustion operation is performed accurately.

【0071】なお、この実施の形態のように、噴射パル
スの分割比を50%:50%とした場合、分割された2
つの噴射パルスは同じ噴射量域となるので、当該微小パ
ルス幅領域での噴射特性が精度よく求められることにな
る。
When the injection pulse division ratio is 50%: 50% as in this embodiment, the divided 2
Since the two injection pulses have the same injection amount range, the injection characteristics in the small pulse width region can be accurately obtained.

【0072】また、分割噴射の前期噴射パルスPLと後
期噴射パルスPTとを、吸気行程の前半と圧縮行程の前
半とにそれぞれ出力するようにしたので、図4に示すよ
うに両噴射が筒内圧がほぼ等しく、しかも時間間隔が比
較的長い状態で実行されることになり、したがって、前
述のように、両噴射が筒内圧およびニードル弁温度に関
して同一の条件で行なわれることになって、精度のよい
学習データが得られることになる。
Further, since the first injection pulse PL and the second injection pulse PT of the divided injection are output respectively in the first half of the intake stroke and the first half of the compression stroke, as shown in FIG. And the time interval is relatively long, and therefore, as described above, both injections are performed under the same conditions with respect to the in-cylinder pressure and the needle valve temperature, so that accuracy is improved. Good learning data will be obtained.

【0073】また、この実施の形態ででは、暖機状態も
しくは半暖機状態でのアイドル時に学習制御を行なうよ
うにしたから、燃料噴射量が少なくかつ安定した状態
で、しかも各噴射間の時間間隔が長くなる状態で学習デ
ータが採取されることになり、精度のよいデータが採取
されることになる。
In this embodiment, since the learning control is performed at the time of idling in the warm-up state or the half-warm-up state, the fuel injection amount is small and stable, and the time between each injection is small. The learning data is collected in a state where the interval is long, and accurate data is collected.

【0074】なお、分割噴射は、いずれも吸気行程中に
行なってもよく、この場合、比較的燃料噴射量の多い領
域での学習制御時に燃料の気化霧化が十分に行なわれる
ことになり、良好な燃焼状態のもとで学習データが採取
されることになる。
Note that any of the divided injections may be performed during the intake stroke. In this case, the fuel is sufficiently vaporized and atomized during the learning control in a region where the fuel injection amount is relatively large. The learning data is collected under a good combustion state.

【0075】さらに、この実施の形態では、点火時期の
補正は、最大トルク発生時期のリタード側のMBTより
さらにリタード側に設定した基準点火時期を中心とする
一定範囲内、すなわちアイドル回転数の変動が最も少な
い領域で行われるので、精度のよい学習データが得られ
ることになる。
Further, in this embodiment, the ignition timing is corrected within a certain range around a reference ignition timing set further on the retard side than the retard MBT of the maximum torque generation timing, that is, the fluctuation of the idle speed. Is performed in the region with the least number, so that accurate learning data can be obtained.

【0076】なお、点火時期の補正の範囲に関しては、
最大トルク発生時期を含む一定範囲内で、その時期のリ
タード側に設定した基準点火時期を中心として行うよう
にすれば、この範囲は点火時期の変化に対する燃焼温度
の変化が比較的敏感に現れる範囲であるから、点火時期
の制御により燃焼温度を適切かつ精度よく制御すること
ができ、ひいては精度のよい学習データが採取されるこ
とになる。
The range of correction of the ignition timing is as follows.
If it is performed within a certain range including the maximum torque generation timing and centering on the reference ignition timing set on the retard side of that timing, this range is a range where the change of the combustion temperature appears relatively sensitive to the change of the ignition timing. Therefore, the combustion temperature can be appropriately and accurately controlled by controlling the ignition timing, and as a result, highly accurate learning data is collected.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低負荷領
域に空燃比を理論空燃比よりリーンに設定して運転する
リーン運転領域が設けられ、かつ所定の運転領域でO2
センサからの信号に基づいて空燃比を理論空燃比または
これに近い値に制御するフィードバック制御が行なわれ
るエンジンにおいて、上記フィードバック制御の実行中
に燃料噴射を複数回に分割して行なう分割噴射を実行す
ることによりインジェクタの微小パルス幅領域でのパル
ス幅と噴射量との対応関係を学習すると共に、その学習
制御中は、点火時期の補正制御により燃焼温度をほぼ一
定に保持するようにしたから、その間に外部負荷の作用
等により吸入空気量や燃料噴射量が変化しても燃焼温度
が一定に保持されて、同一のパルス幅に対しては同一の
噴射量が得られることになる。これにより、当該インジ
ェクタの上記微小パルス幅領域での噴射特性が精度よく
把握され、この特性に基づいてインジェクタの噴射量を
制御することにより、空燃比を理論空燃比よりリーンに
設定して運転する成層燃焼運転時等に燃料制御が精度よ
く行われることになる。
As described above, according to the present invention, a lean operation region in which the air-fuel ratio is set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is provided in the low load region, and O 2 is provided in the predetermined operation region.
In an engine in which feedback control for controlling the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio based on a signal from a sensor is performed, divided injection is performed by dividing fuel injection into a plurality of times during execution of the feedback control. By learning the correspondence between the pulse width and the injection amount in the minute pulse width region of the injector by doing, and during the learning control, the combustion temperature is kept almost constant by the ignition timing correction control, In the meantime, even if the intake air amount or the fuel injection amount changes due to an external load or the like, the combustion temperature is kept constant, and the same injection amount can be obtained for the same pulse width. As a result, the injection characteristics of the injector in the minute pulse width region are accurately grasped, and the injector is operated with the air-fuel ratio set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the injection amount of the injector based on this characteristic. Fuel control is performed with high accuracy during stratified charge combustion operation or the like.

【0078】その場合に、学習のための燃料の分割噴射
として、吸気行程の前半に前期噴射を、圧縮行程の前半
に後期噴射をそれぞれ実行するようにすれば、筒内圧が
ほぼ等しく、しかも分割された各噴射の時間間隔を広く
取ることができて、精度のよい学習データが得られるこ
とになる。
In this case, if divided injection of fuel for learning is performed in the first half of the intake stroke and the latter injection in the first half of the compression stroke, the in-cylinder pressure is substantially equal and the divided fuel is divided. The time interval of each injection performed can be widened, so that accurate learning data can be obtained.

【0079】また、この学習制御を暖機状態もしくは半
暖機状態にある状態での低負荷低回転での定常運転領
域、特に無負荷状態のアイドル時に行なうようにすれ
ば、一層精度のよい学習データが採取されることにな
る。
Further, if this learning control is performed in a steady operation region at a low load and a low rotation speed in a warm-up state or a half-warm-up state, particularly at idle in a no-load state, more accurate learning control is performed. Data will be collected.

【0080】さらに、上記の点火時期の補正を、最大ト
ルク発生時期のリタード側のMBTよりさらにリタード
側に設定した基準点火時期を中心とする一定範囲内で行
えばアイドル時における回転変動が最も少ない領域で点
火時期の補正制御が行なわれて、一層安定した燃焼温度
のもとで学習制御が行なわれることになり、また、最大
トルク発生時期を含む一定範囲内でその時期のリタード
側に設定した基準点火時期を中心として行えば、この点
火時期の補正により燃焼温度を一層適切かつ精度よく制
御することができて、同じく精度のよい学習データが得
られることになる。
Further, if the ignition timing is corrected within a certain range centered on the reference ignition timing set further on the retard side than the MBT on the retard side of the maximum torque generation timing, the rotation fluctuation during idling is minimized. The ignition timing correction control is performed in the region, the learning control is performed under a more stable combustion temperature, and the retard is set to the retard side within a certain range including the maximum torque generation timing. If the ignition timing is performed centering on the reference ignition timing, the combustion temperature can be more appropriately and accurately controlled by the correction of the ignition timing, and similarly accurate learning data can be obtained.

【0081】また、分割噴射をいずれも吸気行程中に行
なうようにすれば比較的燃料噴射量の多い領域での学習
制御時に、燃料の気化霧化が十分に行なわれることにな
り、良好な燃焼状態のもとで学習データが採取されるこ
とになる。
If all of the divided injections are performed during the intake stroke, the fuel is sufficiently vaporized and atomized during the learning control in the region where the fuel injection amount is relatively large, and good combustion is achieved. Learning data will be collected under the state.

【0082】そして、以上のようにして、インジェクタ
の微小パルス幅領域での噴射特性が精度よく把握される
ことにより、空燃比がリーンな状態での成層燃焼運転時
における燃料制御が精度よく行なわれ、燃費性能が一層
向上することになる。
As described above, the injection characteristics in the minute pulse width region of the injector are accurately grasped, so that the fuel control during the stratified combustion operation with a lean air-fuel ratio is performed accurately. As a result, the fuel efficiency is further improved.

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

【図1】 本発明の実施の形態に係るエンジンの制御シ
ステム図である。
FIG. 1 is a control system diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同エンジンの概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the engine.

【図3】 コントロールユニットの要部の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a control unit.

【図4】 分割噴射の時期を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the timing of split injection.

【図5】 点火時期の補正制御の範囲を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a range of ignition timing correction control.

【図6】 噴射特性の学習制御の動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of learning control of injection characteristics.

【図7】 学習制御中における外部負荷作用時の各デー
タの変化を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing changes in data when an external load is applied during learning control.

【図8】 点火時期のリタード制御による燃焼温度の変
化を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a change in combustion temperature due to retard control of the ignition timing.

【図9】 吸入空気量に対する点火時期リタード量のマ
ップである。
FIG. 9 is a map of an ignition timing retard amount with respect to an intake air amount.

【図10】 点火時期リタード量の水温補正係数のマッ
プである。
FIG. 10 is a map of a water temperature correction coefficient of the ignition timing retard amount.

【図11】 インジェクタの噴射特性を示す図である。FIG. 11 is a view showing injection characteristics of an injector.

【図12】 インジェクタの構成を示す要部断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view of a main part showing a configuration of an injector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 点火プラグ 6 インジェクタ 22 O2センサ 50 コントロールユニットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 5 Spark plug 6 Injector 22 O 2 sensor 50 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 健生 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 鐵野 雅之 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G022 AA00 AA07 CA03 CA06 CA08 CA09 DA02 EA02 FA04 FA05 GA01 GA05 GA06 GA08 GA09 GA11 GA17 3G301 HA04 HA16 JA02 JA14 JA17 KA07 KA08 KA10 KA24 KA25 LA00 LA04 LA05 LB04 MA01 MA12 MA19 MA26 ND01 ND21 NE01 NE15 PA01Z PA10Z PA11Z PD03A PD03Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z PF11Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeo Yamauchi 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Tetsuno 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Stock F-term in the company (reference) PA11Z PD03A PD03Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z PF11Z

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼室に燃料を直接噴射するインジェク
タと、該インジェクタからの燃料噴射量を駆動信号のパ
ルス幅に換算してインジェクタに出力するインジェクタ
駆動手段とが備えられ、かつ低負荷領域に空燃比を理論
空燃比よりリーンに設定して運転するリーン運転領域が
設けられた火花点火式直噴エンジンの制御装置であっ
て、排気ガス中の残存酸素濃度を検出するO2センサか
らの信号に基づいて上記インジェクタによる燃料噴射量
を制御することにより空燃比を理論空燃比またはこれに
近い値にフィードバック制御するフィードバック制御手
段と、該手段によりフィードバック制御が行われる低負
荷領域内での特定運転領域で、上記インジェクタによる
燃料噴射を吸気行程から圧縮行程にわたる期間内に複数
回に分割して行わせる分割噴射手段と、該手段により分
割噴射を行っているときの上記フィードバック制御手段
による制御量に基づき、1回の噴射についてのパルス幅
と燃料噴射量との対応関係を学習する学習手段と、該手
段により学習を行っている間、燃焼温度がほぼ一定に保
持されるように点火時期を補正する点火時期補正手段と
が備えられていることを特徴とする火花点火式直噴エン
ジンの制御装置。
1. An injector for directly injecting fuel into a combustion chamber, and injector driving means for converting a fuel injection amount from the injector into a pulse width of a drive signal and outputting the pulse width to an injector, and in a low load region. A control device for a spark ignition type direct injection engine provided with a lean operation region in which an air-fuel ratio is set to be leaner than a stoichiometric air-fuel ratio, and a signal from an O 2 sensor for detecting a residual oxygen concentration in exhaust gas Feedback control means for controlling the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the fuel injection amount by the injector based on In the region, the fuel injection by the injector is performed in a plurality of times during a period from the intake stroke to the compression stroke. Split injection means, learning means for learning the correspondence between the pulse width and the fuel injection amount for one injection based on the control amount by the feedback control means when performing the split injection by the means, An ignition timing correction means for correcting the ignition timing so that the combustion temperature is kept substantially constant while learning is performed by the means.
【請求項2】 点火時期補正手段は、吸入空気量の増大
時に点火時期をリタード側に補正することを特徴とする
請求項1に記載の火花点火式直噴エンジンの制御装置。
2. The control apparatus according to claim 1, wherein the ignition timing correction means corrects the ignition timing to the retard side when the intake air amount increases.
【請求項3】 分割噴射手段は、インジェクタによる燃
料噴射を吸気行程の前半と圧縮行程の前半とに分割して
行なわせることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の火花点火式直噴エンジンの制御装置。
3. The spark ignition type direct injection system according to claim 1, wherein the split injection means splits the fuel injection by the injector into a first half of an intake stroke and a first half of a compression stroke. Control unit for injection engine.
【請求項4】 特定運転領域は、エンジン温度が所定温
度以上の低負荷低回転領域での定常運転領域であること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の火花点火
式直噴エンジンの制御装置。
4. The spark-ignition direct-injection engine according to claim 1, wherein the specific operation region is a steady operation region in a low-load low-rotation region in which the engine temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Control device.
【請求項5】 低負荷低回転領域は、無負荷、低回転の
領域であることを特徴とする請求項4に記載の火花点火
式直噴エンジンの制御装置。
5. The control device according to claim 4, wherein the low-load low-rotation range is a no-load low-rotation range.
【請求項6】 無負荷、低回転領域でエンジンに作用す
る外部負荷の増大を検出する外部負荷増大検出手段を備
え、点火時期補正手段は、該手段により外部負荷の増大
を検出したときに燃焼温度をほぼ一定に保持するように
点火時期を補正することを特徴とする請求項5に記載の
火花点火式直噴エンジンの制御装置。
6. An external load increase detecting means for detecting an increase in an external load acting on the engine in a no-load, low-speed region, wherein the ignition timing correction means performs combustion when the increase in the external load is detected by the means. 6. The control apparatus for a spark ignition type direct injection engine according to claim 5, wherein the ignition timing is corrected so as to keep the temperature substantially constant.
【請求項7】 無負荷、低回転領域での点火時期補正手
段による点火時期の補正は、最大トルク発生時期のリタ
ード側のMBTよりさらにリタード側に設定した基準点
火時期を中心とする一定範囲内で行うことを特徴とする
請求項5に記載の火花点火式直噴エンジンの制御装置。
7. The correction of the ignition timing by the ignition timing correction means in the no-load, low-rotation region is performed within a certain range around a reference ignition timing set further on the retard side than the retard side MBT of the maximum torque generation timing. The control device for a spark ignition type direct injection engine according to claim 5, wherein the control is performed by:
【請求項8】 点火時期補正手段による点火時期の補正
は、最大トルク発生時期を含む一定範囲内で行うことを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の火花点火式
直噴エンジンの制御装置。
8. The control of a spark ignition type direct injection engine according to claim 1, wherein the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means is performed within a certain range including the maximum torque generation timing. apparatus.
【請求項9】 点火時期補正手段による点火時期の補正
は、最大トルク発生時期のリタード側に設定した基準点
火時期を中心として行うことを特徴とする請求項8に記
載の火花点火式直噴エンジンの制御装置。
9. The spark-ignition direct-injection engine according to claim 8, wherein the correction of the ignition timing by the ignition timing correction means is performed centering on the reference ignition timing set on the retard side of the maximum torque generation timing. Control device.
【請求項10】 分割噴射手段は、インジェクタによる
燃料噴射を吸気行程中に複数回に分割して行なわせるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の火花点
火式直噴エンジンの制御装置。
10. The spark-ignition direct-injection engine control according to claim 1, wherein the split injection means performs fuel injection by the injector in a plurality of times during the intake stroke. apparatus.
【請求項11】 空燃比をリーンに制御して運転するリ
ーン運転領域は、圧縮行程で燃料を点火プラグ近傍に供
給して燃焼させる成層燃焼運転領域であることを特徴と
する請求項1または請求項2に記載の火花点火式直噴エ
ンジンの制御装置。
11. The stratified combustion operation region in which the lean operation region in which the air-fuel ratio is controlled to a lean operation is a stratified combustion operation region in which fuel is supplied to the vicinity of the ignition plug and burned in the compression stroke. Item 3. A control device for a spark ignition type direct injection engine according to Item 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6962140B1 (en) 2001-07-13 2005-11-08 Mazda Motor Corporation Diesel engine control system and control method
JP2012102702A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Mitsubishi Motors Corp Internal combustion engine

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