JP2002332886A - Fuel injection controller of internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection controller of internal combustion engine

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JP2002332886A
JP2002332886A JP2001134522A JP2001134522A JP2002332886A JP 2002332886 A JP2002332886 A JP 2002332886A JP 2001134522 A JP2001134522 A JP 2001134522A JP 2001134522 A JP2001134522 A JP 2001134522A JP 2002332886 A JP2002332886 A JP 2002332886A
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JP
Japan
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fuel injection
fuel
amount
cylinder
engine
Prior art date
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Application number
JP2001134522A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuji Matsubara
卓司 松原
衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve combustion state of an engine by effectively utilizing fuel vapor supplied to the engine through purging. SOLUTION: Fuel vapor is introduced from an evaporation fuel purge device into an intake passage 10 of a cylinder fuel injection engine 1. An intake oxygen density sensor 31 is installed in the intake passage, to detect fuel vapor amount in the intake. An ECU 30 corrects fuel injection amount in the cylinder fuel injection nozzles 111 to 114, according to the fuel vapor amount detected, so that the air-fuel ratio of the engine when purging is conducted becomes leaner than that when the purging is not conducted, and changes the fuel injection start timing and the fuel injection end timing, according to the amount of fuel vapor. Thus, operation at leaner air-fuel ratio can be performed, while maintaining engine output, when the purging is performed; and reduction in fuel cost and improvement in exhaust properties can be achieved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置に関し、詳細には気筒内に直接燃料を噴射す
る筒内燃料噴射弁を有する機関の燃料噴射制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection control device for an engine having an in-cylinder fuel injection valve for directly injecting fuel into a cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料タンク内の蒸発燃料(燃料ベーパ
ー)を一旦活性炭などを収納するキャニスタに吸着さ
せ、機関運転中に活性炭に吸着された燃料ベーパーを機
関吸気通路に供給(パージ)して機関で燃焼させること
により、タンク内の燃料ベーパーの大気放出を防止する
蒸発燃料パージ装置が一般に知られている。
2. Description of the Related Art Evaporated fuel (fuel vapor) in a fuel tank is once adsorbed by a canister containing activated carbon or the like, and the fuel vapor adsorbed by the activated carbon is supplied (purged) to an engine intake passage during operation of the engine. 2. Description of the Related Art An evaporative fuel purging device that prevents fuel vapor in a tank from being released into the atmosphere by burning the fuel in a tank is generally known.

【0003】燃料ベーパーのパージを行う場合、燃料ベ
ーパー量に相当する過剰な燃料が吸気とともに機関に供
給されることになるため、機関への燃料噴射量をパージ
が実行されていないときと同じ値に維持すると、機関空
燃比が変化(低下)し、機関の燃焼状態が悪化する場合
がある。このため、パージ実行時にはパージを実行しな
い時に比べて、供給される燃料ベーパーに相当する量だ
け機関への燃料噴射量を減量補正することが行われる。
When purging the fuel vapor, an excessive amount of fuel corresponding to the fuel vapor amount is supplied to the engine together with the intake air. Therefore, the fuel injection amount to the engine is set to the same value as when the purge is not executed. , The air-fuel ratio of the engine changes (decreases), and the combustion state of the engine may deteriorate. For this reason, the amount of fuel injection to the engine is reduced and corrected by the amount corresponding to the supplied fuel vapor when purging is performed, compared to when purging is not performed.

【0004】この種の減量補正を行う機関の例として
は、例えば特開2000−27716号公報に記載され
たものがある。同公報の機関は、気筒内に直接燃料を噴
射する筒内燃料噴射弁を備えた火花点火機関であり、各
気筒の圧縮行程に燃料噴射を行い、気筒内で圧縮され
た、燃料を含まない空気中の点火プラグ近傍にのみ可燃
空燃比の混合気層を形成する、いわゆる成層燃焼を行う
ことが可能な機関とされている。
An example of an engine that performs this type of weight loss correction is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27716. The engine of the publication is a spark ignition engine provided with an in-cylinder fuel injection valve that injects fuel directly into a cylinder, injects fuel in a compression stroke of each cylinder, and is compressed in a cylinder and does not include fuel. The engine is capable of performing a so-called stratified combustion that forms a mixture layer having a combustible air-fuel ratio only in the vicinity of a spark plug in the air.

【0005】成層燃焼を行う機関では、成層燃焼時にパ
ージを行うと気筒内に燃料ベーパーを含む空気が供給さ
れるため、圧縮行程時に更にその中に燃料噴射弁から噴
射された燃料が供給されると、形成される可燃混合気層
の空燃比が低下してしまい可燃混合気層の空燃比の過度
のリッチ化により燃焼が悪化する、いわゆる成層燃焼の
乱れの問題が生じるため、従来成層燃焼実行時にはパー
ジを実施できない問題があった。
In an engine that performs stratified charge combustion, when purging is performed during stratified charge combustion, air containing fuel vapor is supplied into the cylinder, so that fuel injected from the fuel injection valve is further supplied during the compression stroke. In this case, the air-fuel ratio of the combustible air-fuel mixture formed decreases and the combustion deteriorates due to excessive enrichment of the air-fuel ratio of the combustible air-fuel mixture. Sometimes there was a problem that purging could not be performed.

【0006】上記特開2000−27716号公報の機
関では、吸気行程時に気筒内に吸気の旋回流を形成し、
この旋回流に乗せて燃料ベーパーを気筒内に供給するよ
うにして、燃料ベーパーが気筒内の空気層または可燃混
合気層のいずれか一方の層内にのみ存在するようにする
とともに、燃料ペーパー量に相当する量だけ燃料噴射量
を減量することにより上記成層燃焼の乱れの問題を低減
している。
In the engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27716, a swirling flow of intake air is formed in a cylinder during an intake stroke.
The fuel vapor is supplied into the cylinder along with the swirling flow so that the fuel vapor exists only in one of the air layer and the combustible air-fuel mixture layer in the cylinder, and the fuel paper amount is increased. By reducing the fuel injection amount by an amount corresponding to the above, the problem of the disturbance of the stratified combustion is reduced.

【0007】すなわち、燃料噴射量はベーパーとして供
給される燃料分だけ減量補正されるため、燃料噴射量と
気筒に供給されるベーパー量との合計はパージ実行時に
も、パージを行わない場合と同一量に維持されるように
なる。これにより、成層燃焼時の混合気空燃比がリッチ
化するための成層燃焼の乱れの問題が防止されるととも
に、気筒全体としてパージの有無にかかわらず空燃比が
一定に維持されるため、空燃比の変化(リッチ化)によ
る排気性状の悪化が防止される。
That is, since the fuel injection amount is reduced by the amount of fuel supplied as the vapor, the sum of the fuel injection amount and the vapor amount supplied to the cylinder is the same as when the purge is not performed even when the purge is executed. Amount will be maintained. This prevents the problem of stratified combustion turbulence due to the enrichment of the mixture air-fuel ratio during stratified combustion, and maintains the air-fuel ratio constant regardless of the presence or absence of purge throughout the cylinder. Of the exhaust gas due to the change (richness) of the exhaust gas is prevented.

【0008】ところが、上記特開2000−27716
号公報の機関では、燃料ベーパーを気筒内に偏在させる
とともに、燃料ベーパー量に応じて燃料噴射量を減量補
正しているものの、成層燃焼の乱れを完全に防止するこ
とができない問題がある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27716 discloses
In the engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, although the fuel vapor is unevenly distributed in the cylinder and the fuel injection amount is corrected to be reduced according to the amount of the fuel vapor, there is a problem that the disturbance of the stratified combustion cannot be completely prevented.

【0009】例えば、筒内燃料噴射機関では、特に燃料
噴射時期(すなわち燃料噴射開始及び終了時期)が混合
気の形成状態に大きく影響する。このため、燃料噴射時
期は、燃料噴射量や機関回転数、負荷などに応じて最適
な混合気が得られるように精密に設定されている。従っ
て、燃料噴射量が変化すると、他の運転状態、例えば機
関回転数や負荷などが同一であっても最適な燃料噴射時
期は変わってくる。燃料噴射量は、通常、燃料噴射弁の
開弁時間(噴射時間)を変更することにより変化させる
ため、上記公報の機関においても燃料噴射量が変化する
と一応燃料噴射時期も変化する。しかし、燃料噴射時間
は通常、燃料噴射弁の開弁時期(燃料噴射開始時期)ま
たは燃料噴射弁の閉弁時期(燃料噴射終了時期)のいず
れかを固定して、他方を変化させることにより変化させ
る制御が行われる。このため、上記公報の装置では燃料
噴射量を減量補正した場合でも、燃料噴射開始時期また
は燃料噴射終了時期は固定されており、燃料噴射量、機
関運転状態から見て最適な燃料噴射が行えない問題があ
る。
For example, in an in-cylinder fuel injection engine, the fuel injection timing (that is, the fuel injection start and end timings) greatly affects the state of formation of the air-fuel mixture. For this reason, the fuel injection timing is set precisely so as to obtain an optimal air-fuel mixture according to the fuel injection amount, the engine speed, the load, and the like. Therefore, when the fuel injection amount changes, the optimum fuel injection timing changes even in other operating conditions, for example, the same engine speed and load. Since the fuel injection amount is usually changed by changing the valve opening time (injection time) of the fuel injection valve, even in the engine disclosed in the above publication, the fuel injection timing temporarily changes when the fuel injection amount changes. However, the fuel injection time is usually changed by fixing either the opening timing of the fuel injection valve (fuel injection start timing) or the closing timing of the fuel injection valve (fuel injection end timing) and changing the other. Control is performed. For this reason, in the device of the above publication, even when the fuel injection amount is corrected to be reduced, the fuel injection start timing or the fuel injection end timing is fixed, and optimal fuel injection cannot be performed in view of the fuel injection amount and the engine operating state. There's a problem.

【0010】本願出願人は、上記問題を解決するため
に、既に特願2000−278681号にて、パージ実
行時に燃料ベーパー量に応じて、各気筒からの燃料噴射
の開始時期と終了時期との両方を変更するようにした燃
料噴射制御装置を提案している。
In order to solve the above-mentioned problem, the applicant of the present application has already disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-278681 the start timing and the end timing of fuel injection from each cylinder in accordance with the amount of fuel vapor at the time of purging. A fuel injection control device in which both are changed has been proposed.

【0011】すなわち、上記出願の装置ではパージ実行
時に燃料ベーパー量に相当する量だけ燃料が減量され、
気筒内の燃焼空燃比はパージの有無により変化しないよ
うに補正されるが、同時に燃料噴射の開始時期、終了時
期の両方が燃料ベーパー量に応じて変更され、燃料噴射
により気筒に供給される燃料と燃料ベーパとして気筒に
供給される燃料との両方が最適な混合気を形成する。こ
れにより、パージ実行時に燃焼空燃比の変動と、燃焼の
悪化との両方が防止されるようになる。
That is, in the apparatus of the above-mentioned application, the amount of fuel is reduced by an amount corresponding to the amount of fuel vapor at the time of purging,
The combustion air-fuel ratio in the cylinder is corrected so as not to change depending on the presence or absence of the purge, but at the same time, both the start time and the end time of the fuel injection are changed according to the fuel vapor amount, and the fuel supplied to the cylinder by the fuel injection is changed. And the fuel supplied to the cylinder as fuel vapor forms an optimal air-fuel mixture. As a result, both the fluctuation of the combustion air-fuel ratio and the deterioration of the combustion during the execution of the purge can be prevented.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
2000−27718号公報の装置はパージにより供給
される燃料ベーパを空燃比制御に対する外乱としてのみ
考えている。このため、同公報の装置は燃料ベーパが気
筒に供給された場合の燃焼の悪化を防止することだけに
着目し燃料噴射量を制御している。
However, the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27718 considers fuel vapor supplied by purging only as a disturbance to air-fuel ratio control. For this reason, the device of the above publication controls the fuel injection amount by focusing only on preventing the deterioration of combustion when the fuel vapor is supplied to the cylinder.

【0013】しかし、一般に気筒内に噴射される燃料は
気筒内で完全に均一な混合気を生成しておらず、混合気
内に燃料の濃度分布(濃度の「むら」)が生じている。
特に、理論空燃比より高い空燃比(リーン空燃比)で機
関を運転する場合には混合気内の上記濃度のむらが燃焼
の悪化の大きな原因を占めている。一方、パージ実行時
に燃料ベーパーとして気筒に供給される燃料は、極めて
均一な混合気を形成している。このため、この燃料ベー
パーを有効に活用すれば気筒内の燃焼を改善することが
できるはずである。しかし、上記特開平2000−27
718号公報も特願2000−278681号もパージ
実行時の燃料ベーパーを空燃比制御に対する外乱として
のみとらえ、有効に活用することは考慮していない。
However, in general, the fuel injected into the cylinder does not generate a completely uniform mixture in the cylinder, and a fuel concentration distribution (concentration "unevenness") occurs in the mixture.
In particular, when the engine is operated at an air-fuel ratio (lean air-fuel ratio) higher than the stoichiometric air-fuel ratio, the above-mentioned unevenness of the concentration in the air-fuel mixture is a major cause of deterioration of combustion. On the other hand, the fuel supplied to the cylinder as a fuel vapor during the execution of the purge forms an extremely uniform mixture. Therefore, if the fuel vapor is effectively used, combustion in the cylinder should be able to be improved. However, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-27
Both JP-A-718 and JP-A-2000-278681 regard the fuel vapor at the time of purging as only a disturbance to the air-fuel ratio control, and do not consider how to effectively utilize it.

【0014】本発明は、上記に鑑み、パージ実行時に気
筒に供給される燃料ベーパを有効に利用して気筒内の燃
焼を改善することを目的としている。
In view of the foregoing, it is an object of the present invention to improve the combustion in a cylinder by effectively utilizing fuel vapor supplied to the cylinder at the time of performing a purge.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、燃料タンク内の蒸発燃料を機関吸気通路に供給
する蒸発燃料パージ装置と、機関吸入空気中の前記蒸発
燃料濃度を検出するベーパー検出手段と、気筒内に直接
燃料を噴射する筒内燃料噴射弁と、機関運転状態に基づ
いて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量を設定する燃
料噴射設定手段と、を備えた内燃機関の燃料噴射制御装
置であって、更に、前記蒸発燃料パージ装置から機関吸
気通路に蒸発燃料が供給されているときに、前記ベーパ
ー検出手段の検出した蒸発燃料濃度に基づいて、機関燃
焼室に供給される蒸発燃料量と燃料噴射により機関燃焼
室に供給される燃料量との合計が前記燃料噴射設定手段
により設定された燃料噴射量より少なくなるように、前
記設定手段により設定された燃料噴射量を補正する燃料
噴射量補正手段と、を備えた内燃機関の燃料噴射制御装
置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an evaporative fuel purge device for supplying evaporative fuel in a fuel tank to an engine intake passage, and detecting the concentration of the evaporative fuel in engine intake air. And a fuel injection setting unit that sets a fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve based on an engine operating state. A fuel injection control device for an internal combustion engine, further comprising an engine combustion chamber based on a vaporized fuel concentration detected by the vapor detecting means when the vaporized fuel is supplied from the vaporized fuel purge device to an engine intake passage. So that the total of the amount of evaporated fuel supplied to the engine and the amount of fuel supplied to the engine combustion chamber by fuel injection is smaller than the fuel injection amount set by the fuel injection setting means. And the fuel injection amount correcting means for correcting the constant fuel injection amount, the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine having a are provided.

【0016】すなわち、請求項1の発明ではパージ実行
時には機関の燃料噴射量は燃料ベーパとして機関に供給
される燃料量以上に減量される。このため、機関の空燃
比は同一の運転条件(回転数、負荷など)であってもパ
ージ実行時にはパージを実行していない場合よりもリー
ン側になる。パージにより機関に供給される燃料蒸気は
空気との均一な混合気を形成している。このため、パー
ジ実行時には気筒内の混合気の濃度むらがすくなくな
り、特にリーン空燃比運転時には燃焼時の火炎伝播が良
好になり燃焼状態が改善される。このため、パージ実行
時には燃焼の希薄限界(リーンリミット)が高くなり、
よりリーン空燃比での運転が可能となる。また、燃焼が
改善される結果、機関出力が増大するため、よりリーン
な空燃比で運転しても同一の機関出力を得ることが可能
となる。請求項1の発明では、パージにより供給される
均一な混合気を有効に利用することにより、パージ実行
時には機関空燃比をシフトさせている。これにより、機
関燃費が向上するとともに、燃焼によるNOXの排出量
が低減されるようになる。
That is, according to the first aspect of the present invention, the fuel injection amount of the engine is reduced to a value equal to or larger than the fuel amount supplied to the engine as fuel vapor during the execution of the purge. For this reason, the air-fuel ratio of the engine is leaner when purging is performed than when purging is not performed, even under the same operating conditions (rotational speed, load, etc.). The fuel vapor supplied to the engine by the purge forms a uniform mixture with air. For this reason, during the execution of the purge, the unevenness of the concentration of the air-fuel mixture in the cylinder is reduced, and particularly during the lean air-fuel ratio operation, the flame propagation during the combustion is improved, and the combustion state is improved. For this reason, the lean limit of combustion becomes high when purging is performed,
Operation at a leaner air-fuel ratio becomes possible. Further, as a result of the improved combustion, the engine output increases, so that the same engine output can be obtained even when the engine is operated at a leaner air-fuel ratio. According to the first aspect of the present invention, the engine air-fuel ratio is shifted during the execution of the purge by effectively utilizing the uniform air-fuel mixture supplied by the purge. This improves the engine fuel economy, so emissions of the NO X by the combustion are reduced.

【0017】請求項2に記載の発明によれば、前記燃料
噴射量補正手段は、前記検出した蒸発燃料濃度が大きい
ほど、前記設定手段により設定された燃料噴射量と前記
合計燃料量との差が大きくなるように前記設定手段によ
り設定された燃料噴射量を補正する、請求項1に記載の
燃料噴射制御装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, the fuel injection amount correcting means sets the difference between the fuel injection amount set by the setting means and the total fuel amount as the detected fuel vapor concentration increases. 2. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the fuel injection amount set by the setting means is corrected so that the fuel injection amount becomes larger.

【0018】すなわち、請求項2の発明では、パージ実
行時の機関空燃比は、吸気中の蒸発燃料濃度が大きいほ
どパージを実行していない場合に較べてリーン側にシフ
トされる。パージにより供給される蒸発燃料は均一な混
合気であるため、蒸発燃料として供給される燃料の量が
多いほど気筒内の混合気は均一になり、燃料濃度のむら
が小さくなる。このため、パージ実行時の蒸発燃料濃度
が大きいほど燃焼のリーンリミットはリーン側になるた
め、空燃比を大きくリーン側にシフトさせることが可能
となる。
That is, in the second aspect of the present invention, the engine air-fuel ratio at the time of executing the purge is shifted to the lean side as the concentration of the evaporated fuel in the intake air increases, as compared with the case where the purge is not executed. Since the vaporized fuel supplied by the purge is a uniform mixture, the larger the amount of fuel supplied as the vaporized fuel, the more uniform the mixture in the cylinder, and the less the fuel concentration becomes uneven. For this reason, the leaner the combustion becomes, the leaner the fuel vapor concentration becomes at the time of performing the purge, so that the air-fuel ratio can be largely shifted to the leaner side.

【0019】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
に記載の燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴射弁か
ら各気筒の吸気行程に燃料噴射を行い気筒内に均一混合
気を形成するモード燃料噴射を行う燃料噴射制御装置が
提供される。
According to the invention of claim 3, according to claim 1,
The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel injection control device performs fuel injection during an intake stroke of each cylinder from the fuel injection valve and performs mode fuel injection for forming a uniform mixture in the cylinder.

【0020】また、請求項4に記載の発明によれば、請
求項1に記載の燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴
射弁から各気筒の吸気行程に燃料噴射を行い気筒内に均
一混合気を形成するとともに、各気筒の圧縮行程に燃料
噴射を行い、前記均一混合気中に空燃比の低い混合気の
層を形成する、弱成層燃焼モード燃料噴射を行う燃料噴
射制御装置が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fuel injection control device according to the first aspect, wherein the fuel is injected from the fuel injection valve in the intake stroke of each cylinder to uniformly mix the cylinder. A fuel injection control device that performs fuel injection in a weak stratified combustion mode, in which fuel is injected during a compression stroke of each cylinder while forming a fuel mixture to form a layer of a mixture having a low air-fuel ratio in the uniform mixture. You.

【0021】更に、請求項5に記載の発明によれば、請
求項1に記載の燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴
射弁から各気筒の圧縮行程に燃料噴射を行い気筒内の空
気中に可燃混合気の層を形成する成層燃焼モード燃料噴
射を行う燃料噴射制御装置が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fuel injection control device according to the first aspect, wherein fuel is injected from the fuel injection valve in a compression stroke of each cylinder, and the fuel in the air in the cylinder is released. A fuel injection control device for performing a stratified combustion mode fuel injection for forming a layer of a combustible air-fuel mixture is provided.

【0022】また、請求項6に記載の発明によれば、請
求項1に記載の燃料噴射制御装置であって、機関運転条
件に応じて、前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行程に燃
料噴射を行い、気筒内に均一混合気を形成する均一燃焼
モード燃料噴射と、前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行
程に燃料噴射を行い気筒内に均一混合気を形成するとと
もに、各気筒の圧縮行程に燃料噴射を行い、前記均一混
合気中に空燃比の低い混合気の層を形成する、弱成層燃
焼モード燃料噴射と、前記燃料噴射弁から各気筒の圧縮
行程に燃料噴射を行い気筒内の空気中に可燃混合気の層
を形成する成層燃焼モード燃料噴射と、のうちいずれか
一つを選択して燃料噴射を行う燃料噴射制御装置が提供
される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fuel injection control device according to the first aspect, wherein the fuel is injected from the fuel injection valve to the intake stroke of each cylinder in accordance with engine operating conditions. And a uniform combustion mode fuel injection for forming a uniform mixture in the cylinder, and a fuel injection from the fuel injection valve in an intake stroke of each cylinder to form a uniform mixture in the cylinder and a compression stroke for each cylinder. A weak stratified combustion mode fuel injection, which forms a layer of a mixture having a low air-fuel ratio in the uniform mixture, and performs a fuel injection from the fuel injection valve in a compression stroke of each cylinder. There is provided a fuel injection control device that performs fuel injection by selecting one of stratified combustion mode fuel injection that forms a layer of a combustible air-fuel mixture in air.

【0023】すなわち、請求項3から請求項6の発明で
は、請求項1の蒸発燃料濃度に応じた燃料噴射量の補正
が、均一混合気燃焼運転を行う場合、弱成層燃焼運転を
行う場合、成層燃焼運転を行う場合、およびこれらの運
転モードを機関運転状態に応じて切り替える場合のいず
れかに適用される。このため、請求項3から請求項6の
発明では、請求項1の燃料噴射補正が、筒内燃料噴射式
火花点火機関のすべての運転モードのうち、いずれにも
適用されることになる。このため、筒内燃料噴射式火花
点火機関のあらゆる運転状態においてもパージによる吸
気中の蒸発燃料を有効に利用して、機関空燃比をリーン
空燃比側にシフトさせることが可能となり、各運転状態
において燃費の低減とNOX排出量の低減とを同時に達
成することができる。
In other words, according to the third to sixth aspects of the present invention, the correction of the fuel injection amount according to the evaporated fuel concentration according to the first aspect is performed when the homogeneous mixture combustion operation is performed or when the weak stratified combustion operation is performed. It is applied to either the case where the stratified combustion operation is performed or the case where these operation modes are switched according to the engine operation state. Therefore, in the inventions of claims 3 to 6, the fuel injection correction of claim 1 is applied to all of the operation modes of the in-cylinder fuel injection type spark ignition engine. For this reason, even in any operating state of the in-cylinder fuel injection type spark ignition engine, it is possible to shift the engine air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio side by effectively using the evaporated fuel in the intake air by the purge. at the same time it is possible to achieve a reduction in the reduction and NO X emissions fuel consumption in.

【0024】請求項7に記載の発明によれば、更に、機
関運転状態に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴
射時期を設定する燃料噴射時期設定手段を備え、前記燃
料噴射制御手段は更に、前記検出した蒸発燃料濃度に応
じて、前記燃料噴射時期設定手段の設定した燃料噴射開
始時期と終了時期との両方を変更する請求項1に記載の
燃料噴射制御装置が提供される。
According to the seventh aspect of the present invention, there is further provided a fuel injection timing setting means for setting a fuel injection timing from the in-cylinder fuel injection valve based on an engine operation state, and the fuel injection control means The fuel injection control device according to claim 1, wherein both the fuel injection start time and the fuel injection end time set by the fuel injection time setting means are changed according to the detected fuel vapor concentration.

【0025】すなわち、請求項7に記載の発明では、検
出した蒸発燃料濃度に基づいて燃料噴射量を減量補正し
て機関空燃比をリーン側にシフトする際に、蒸発燃料濃
度に応じて燃料噴射の開始時期と終了時期との両方が変
更されるため、更に気筒内に形成される混合気が燃焼状
態に最適なものになり、燃焼状態が更に改善される。
That is, according to the present invention, when the fuel injection amount is reduced and corrected to shift the engine air-fuel ratio to the lean side based on the detected fuel vapor concentration, the fuel injection is performed in accordance with the fuel vapor concentration. Since both the start time and the end time are changed, the air-fuel mixture formed in the cylinder is further optimized for the combustion state, and the combustion state is further improved.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は本発明を自動車用内
燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を示す図で
ある。図1において、1は自動車用内燃機関を示す。本
実施形態では、機関1は#1から#4の4つの気筒を備
えた4気筒ガソリン機関とされ、各気筒には気筒内に直
接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁111から114が設
けられている。後述するように、本実施形態の内燃機関
1は、理論空燃比より高い(リーン)空燃比から理論空
燃比より低い(リッチ)空燃比までの広い範囲の空燃比
で運転可能な機関とされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to an internal combustion engine for a vehicle. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an automobile internal combustion engine. In the present embodiment, the engine 1 is a four-cylinder gasoline engine having four cylinders # 1 to # 4, and each cylinder is provided with in-cylinder fuel injection valves 111 to 114 for directly injecting fuel into the cylinder. ing. As will be described later, the internal combustion engine 1 of the present embodiment is an engine capable of operating in a wide range of air-fuel ratios from an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio (lean) to an air-fuel ratio lower than the stoichiometric air-fuel ratio (rich). I have.

【0027】また、本実施形態では#1から#4の気筒
は互いに点火時期が連続しない2つの気筒からなる2つ
の気筒群にグループ分けされている。(例えば、図1の
実施形態では、気筒点火順序は1−3−4−2であり、
#1、#4の気筒と#2、#3の気筒とがそれぞれ気筒
群を構成している。)また、各気筒の排気ポートは気筒
群毎に排気マニホルドに接続され、気筒群毎の排気通路
に接続されている。図1において、21aは#1、#4
気筒からなる気筒群の排気ポートを個別排気通路2aに
接続する排気マニホルド、21bは#2、#4気筒から
なる気筒群の排気ポートを個別排気通路2bに接続する
排気マニホルドである。本実施形態では、個別排気通路
2a、2b上には、公知の三元触媒からなるスタートキ
ャタリスト(以下「SC」と呼ぶ)5aと5bがそれぞ
れ配置されている。また、個別排気通路2a、2bはS
C下流側で共通の排気通路2に合流している。
Further, in this embodiment, the cylinders # 1 to # 4 are grouped into two cylinder groups including two cylinders whose ignition timings are not continuous with each other. (For example, in the embodiment of FIG. 1, the cylinder ignition order is 1-3-4-2,
The cylinders # 1 and # 4 and the cylinders # 2 and # 3 each constitute a cylinder group. The exhaust port of each cylinder is connected to an exhaust manifold for each cylinder group, and is connected to an exhaust passage for each cylinder group. In FIG. 1, 21a is # 1, # 4
The exhaust manifold 21b connects the exhaust ports of the cylinder group consisting of cylinders to the individual exhaust passages 2a, and the exhaust manifold 21b connects the exhaust ports of the cylinder group consisting of # 2 and # 4 cylinders to the individual exhaust passage 2b. In the present embodiment, start catalysts (hereinafter, referred to as "SC") 5a and 5b made of a known three-way catalyst are arranged on the individual exhaust passages 2a and 2b, respectively. The individual exhaust passages 2a and 2b are S
It joins the common exhaust passage 2 on the downstream side of C.

【0028】図1に29a、29bで示すのは、個別排
気通路2a、2bのスタートキャタリスト5a、5b上
流側に配置された空燃比センサである。空燃比センサ2
9a、29bは、広い空燃比範囲で排気空燃比に対応す
る電圧信号を出力するセンサで、その出力は機関1の空
燃比制御に使用される。
Reference numerals 29a and 29b in FIG. 1 denote air-fuel ratio sensors disposed upstream of the start catalysts 5a and 5b in the individual exhaust passages 2a and 2b. Air-fuel ratio sensor 2
Reference numerals 9a and 29b denote sensors for outputting a voltage signal corresponding to the exhaust air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range, and the output is used for air-fuel ratio control of the engine 1.

【0029】図1に10bで示すのは機関各気筒の吸気
ポートを吸気通路10に接続する吸気マニホルド、10
aは吸気通路10に設けられたサージタンクである。更
に、本実施形態では吸気通路10上にはスロットル弁1
5が設けられている。本実施形態のスロットル弁15は
いわゆる電子制御スロットル弁とされており、ステッパ
モータ等の適宜な形式のアクチュエータ15aにより駆
動され後述するECU30からの制御信号に応じた開度
をとる。
In FIG. 1, reference numeral 10b denotes an intake manifold connecting each intake port of each cylinder of the engine to an intake passage 10;
a is a surge tank provided in the intake passage 10. Further, in this embodiment, the throttle valve 1 is provided on the intake passage 10.
5 are provided. The throttle valve 15 of the present embodiment is a so-called electronically-controlled throttle valve, and is driven by an appropriate type of actuator 15a such as a stepper motor or the like, and has an opening in accordance with a control signal from an ECU 30 described later.

【0030】吸気通路10のスロットル弁15下流側に
は、パージ制御弁41を介して公知の蒸発燃料パージ装
置40が接続されている。パージ装置40は、例えば活
性炭などの吸着剤を収納したキャニスタを備えており、
機関1の図示しない燃料タンク中の燃料ベーパーをキャ
ニスタ内の吸着剤に吸着させる。これにより、燃料タン
クから大気への燃料ベーパーの放散が防止される。パー
ジ制御弁41は、例えばステッパモータなどの適宜な形
式のアクチュエータを備え、ECU30の制御信号に応
じた開度をとる。機関運転中にパージ制御弁41が開弁
されると、パージ装置40のキャニスタ内に吸着された
燃料ベーパは、パージ制御弁41から吸気通路10に流
入し、スロットル弁15を通過した機関吸気と混合して
均一な混合気となり機関1の各気筒に吸入される。
A known fuel vapor purge device 40 is connected to the intake passage 10 downstream of the throttle valve 15 via a purge control valve 41. The purge device 40 includes a canister containing an adsorbent such as activated carbon, for example.
The fuel vapor in the fuel tank (not shown) of the engine 1 is adsorbed by the adsorbent in the canister. This prevents the fuel vapor from escaping from the fuel tank to the atmosphere. The purge control valve 41 includes an actuator of an appropriate type such as a stepper motor, and takes an opening degree according to a control signal of the ECU 30. When the purge control valve 41 is opened during operation of the engine, the fuel vapor adsorbed in the canister of the purge device 40 flows into the intake passage 10 from the purge control valve 41, and the engine vapor passes through the throttle valve 15. The mixture is mixed to form a uniform mixture and is sucked into each cylinder of the engine 1.

【0031】さらに、本実施形態では、吸気通路10の
サージタンク10aには吸気中の酸素濃度を検出する酸
素濃度センサ31が配置されている。酸素濃度センサ3
1は、広い濃度範囲で吸気中の酸素濃度に対応した信号
を出力するものであり、空燃比センサ29a、29bと
同様なタイプのものが使用される。図1に30で示すの
は機関1の電子制御ユニット(ECU)である。ECU
30は、本実施形態ではRAM、ROM、CPUを備え
た公知の構成のマイクロコンピュータとされ、機関1の
点火時期制御や空燃比制御等の基本制御を行なってい
る。また、本実施形態では、ECU30は上記の基本制
御を行う他に、後述するように機関運転状態に応じて筒
内噴射弁111から114の燃料噴射モードを変更し機
関の運転空燃比を変更する制御を行なうとともに、更に
パージ制御弁41の開閉を制御して燃料ベーパーのパー
ジを行う。また、ECU30は、パージ実行時に吸気酸
素濃度センサ31を用いて、吸気中の燃料ベーパー量を
検出し、この燃料ベーパー量に基づいて各気筒の燃料噴
射弁111から114の燃料噴射量、燃料噴射時期等を
変更するパージ燃料噴射制御を行う。
Further, in this embodiment, an oxygen concentration sensor 31 for detecting the oxygen concentration in the intake air is disposed in the surge tank 10a of the intake passage 10. Oxygen concentration sensor 3
1 outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the intake air in a wide concentration range, and the same type as the air-fuel ratio sensors 29a and 29b is used. Reference numeral 30 in FIG. 1 denotes an electronic control unit (ECU) of the engine 1. ECU
Reference numeral 30 denotes a microcomputer having a known configuration including a RAM, a ROM, and a CPU in the present embodiment, and performs basic control such as ignition timing control and air-fuel ratio control of the engine 1. In the present embodiment, in addition to performing the above basic control, the ECU 30 changes the fuel injection mode of the in-cylinder injection valves 111 to 114 according to the engine operating state to change the operating air-fuel ratio of the engine, as described later. In addition to the control, the opening and closing of the purge control valve 41 is controlled to purge the fuel vapor. Further, the ECU 30 detects the amount of fuel vapor during intake by using the intake oxygen concentration sensor 31 during execution of the purge, and based on the amount of fuel vapor, the fuel injection amount of the fuel injection valves 111 to 114 of each cylinder, the fuel injection amount, Purge fuel injection control for changing the timing and the like is performed.

【0032】上記各制御を行うため、ECU30の入力
ポートには、空燃比センサ29a、29bからスタート
キャタリスト5a、5b入口における排気空燃比を表す
信号と、吸気酸素濃度センサ31から吸気中の酸素濃度
を表す信号が、また、機関吸気マニホルドに設けられた
吸気圧センサ33から機関の吸気管圧力に対応する信号
がそれぞれ入力されている。また、ECU30の入力ポ
ートには、機関クランク軸(図示せず)近傍に配置され
たクランク角センサ33から機関クランク軸一定回転角
毎(例えば15度毎)にクランク回転角度を表す回転角
パルス信号と、機関回転720度毎(例えば#1気筒の
圧縮上死点毎)にクランク軸基準位置を示す基準クラン
ク位置パルス信号とが入力されている。
In order to perform each of the above controls, an input port of the ECU 30 is provided with signals representing the exhaust air-fuel ratio at the inlet of the start catalysts 5a, 5b from the air-fuel ratio sensors 29a, 29b, and the oxygen concentration in the intake oxygen sensor 31. A signal representing the concentration and a signal corresponding to the intake pipe pressure of the engine are input from an intake pressure sensor 33 provided in the engine intake manifold. An input port of the ECU 30 is provided with a rotation angle pulse signal indicating a crank rotation angle at every constant rotation angle of the engine crankshaft (for example, every 15 degrees) from a crank angle sensor 33 arranged near the engine crankshaft (not shown). And a reference crank position pulse signal indicating a crank shaft reference position at every 720 degrees of engine rotation (for example, at each compression top dead center of the # 1 cylinder).

【0033】更に、本実施形態では、ECU30の入力
ポートには機関1のアクセルペダル(図示せず)近傍に
配置したアクセル開度センサ37から運転者のアクセル
ペダル踏込み量(アクセル開度)を表す信号が入力され
ている。ECU30は、所定間隔毎に吸気圧センサ33
出力とアクセル開度センサ37出力とをAD変換して吸
気管圧力PMとアクセル開度ACCPとしてECU30
のRAMの所定領域に格納している。また、ECU30
は、一定時間毎にクランク角センサ33から入力する回
転角パルス信号の間隔に基づいて機関回転数NEと、基
準クランク位置パルス信号を入力してからの回転角パル
ス信号の数に基づいてクランク角度(移送)とを算出
し、各種制御に使用する。
Further, in this embodiment, the input port of the ECU 30 indicates the driver's accelerator pedal depression amount (accelerator opening amount) from an accelerator opening sensor 37 arranged near an accelerator pedal (not shown) of the engine 1. Signal is input. The ECU 30 controls the intake pressure sensor 33 at predetermined intervals.
The ECU 30 converts the output from the output of the accelerator opening sensor 37 into an A / D signal to obtain an intake pipe pressure PM and an accelerator opening ACCP.
Is stored in a predetermined area of the RAM. Also, the ECU 30
Are the engine speed NE based on the interval between the rotation angle pulse signals input from the crank angle sensor 33 at regular intervals, and the crank angle based on the number of rotation angle pulse signals after the reference crank position pulse signal is input. (Transfer) is calculated and used for various controls.

【0034】ECU30の出力ポートは、各気筒への燃
料噴射量及び燃料噴射時期を制御するために、図示しな
い燃料噴射回路を介して各気筒の燃料噴射弁111から
114に接続されている他、スロットル弁15のアクチ
ュエータ15bに図示しない駆動回路を介して接続され
スロットル弁15の開度を制御している。また、ECU
30はパージ制御弁41のアクチュエータに図示しない
駆動回路を介して接続されパージ制御弁41開度を制御
して、燃料ベーパーのパージを行う。
The output port of the ECU 30 is connected to the fuel injection valves 111 to 114 of the respective cylinders via a fuel injection circuit (not shown) in order to control the amount and timing of fuel injection into each cylinder. The throttle valve 15 is connected to an actuator 15b of the throttle valve 15 via a drive circuit (not shown) to control the opening of the throttle valve 15. Also, ECU
Reference numeral 30 is connected to an actuator of the purge control valve 41 via a drive circuit (not shown) to control the opening degree of the purge control valve 41 to purge the fuel vapor.

【0035】本実施形態では、ECU30は、機関1の
運転中、運転条件に応じて機関1を以下の5つのモード
のいずれかで運転する。 (a) リーン空燃比成層燃焼(圧縮行程1回噴射) (b) リーン空燃比弱成層燃焼(吸気行程/圧縮行程各
1回噴射) (c) リーン空燃比均一混合気燃焼(吸気行程1回噴
射) (d) 理論空燃比均一混合気燃焼(吸気行程1回噴射) (e) リッチ空燃比均一混合気燃焼(吸気行程1回噴
射)
In this embodiment, during operation of the engine 1, the ECU 30 operates the engine 1 in one of the following five modes according to the operating conditions. (a) Lean air-fuel ratio stratified combustion (one compression stroke injection) (b) Lean air-fuel ratio weakly stratified combustion (one injection each for intake stroke / compression stroke) (c) Lean air-fuel ratio uniform mixture combustion (one intake stroke) (D) Combustion of stoichiometric air-fuel ratio uniform mixture (injection once in intake stroke) (e) Combustion of rich air-fuel ratio uniform mixture (injection stroke once)

【0036】すなわち、機関1の軽負荷運転領域では、
上記モード(a)のリーン空燃比成層燃焼が行なわれる。
機関1は気筒内に吸入空気のスワール(旋回流)を生じ
させるスワールポートを有する吸気弁と、通常のストレ
ートポートを有する吸気弁との2つの吸気弁を備えてお
り、ストレートポートに連通する吸気通路に設けられた
スワールコントロールバルブ(SCV)(図示せず)の
開度を調節することによりスワールポートから気筒内に
流入する吸気量を制御することが可能となっている。成
層燃焼を行なう場合には、SCV開度は全閉とされスワ
ールポートからの吸気量を増大し、気筒内に強いスワー
ルを生成させる。また、この状態では筒内燃料噴射は各
気筒の圧縮行程に1回のみ行なわれ、噴射された燃料は
気筒点火プラグ近傍に可燃混合気の層を形成する。ま
た、この運転状態での燃料噴射量は極めて少なく、気筒
内の全体としての空燃比は25から30程度もしくはそ
れ以上になる。
That is, in the light load operation region of the engine 1,
The lean air-fuel ratio stratified combustion in the mode (a) is performed.
The engine 1 is provided with two intake valves, namely, an intake valve having a swirl port for generating a swirl (swirl flow) of intake air in a cylinder, and an intake valve having a normal straight port. By adjusting the opening of a swirl control valve (SCV) (not shown) provided in the passage, it is possible to control the amount of intake air flowing into the cylinder from the swirl port. When performing stratified charge combustion, the SCV opening is fully closed to increase the amount of intake air from the swirl port and generate strong swirl in the cylinder. In this state, in-cylinder fuel injection is performed only once during the compression stroke of each cylinder, and the injected fuel forms a combustible air-fuel mixture layer near the cylinder ignition plug. Further, the fuel injection amount in this operating state is extremely small, and the air-fuel ratio as a whole in the cylinder becomes about 25 to 30 or more.

【0037】また、上記モード(a)の状態から負荷が増
大して低負荷運転領域になると、上記モード(b)のリー
ン空燃比弱成層燃焼が行なわれる。機関負荷が増大する
につれて気筒内に噴射する燃料は増量されるが、この負
荷領域では圧縮行程後半の燃料噴射に加えて、予め吸気
行程前半に燃料を噴射することにより目標量の燃料を気
筒に供給するようにしている。吸気行程前半に気筒内に
噴射された燃料は着火時までに極めてリーンな均一混合
気を生成する。圧縮行程後半ではこの極めてリーンな均
一混合気中に更に燃料が噴射され点火プラグ近傍に着火
可能な可燃混合気の層が生成される。着火時にはこの可
燃混合気層が燃焼を開始し周囲の希薄な混合気層に火炎
が伝播するため安定した燃焼が行なわれるようになる。
この状態では吸気行程と圧縮行程での噴射により供給さ
れる燃料量はモード(a)より増量されるが、全体として
の空燃比は中程度のリーン(例えば空燃比で20から3
0程度)になる。
When the load increases from the state of the mode (a) to the low load operation region, the lean air-fuel ratio weak stratified combustion in the mode (b) is performed. As the engine load increases, the amount of fuel injected into the cylinder increases.However, in this load region, in addition to the fuel injection in the latter half of the compression stroke, the target amount of fuel is previously injected into the cylinder by injecting fuel in the first half of the intake stroke. I am trying to supply. The fuel injected into the cylinder in the first half of the intake stroke produces an extremely lean homogeneous mixture by the time of ignition. In the latter half of the compression stroke, fuel is further injected into this extremely lean homogeneous mixture, and a layer of ignitable combustible mixture is generated near the ignition plug. At the time of ignition, the combustible air-fuel mixture layer starts burning, and the flame propagates to the surrounding lean air-fuel mixture layer, so that stable combustion is performed.
In this state, the fuel amount supplied by the injection in the intake stroke and the compression stroke is increased from the mode (a), but the air-fuel ratio as a whole is moderately lean (for example, 20 to 3 in the air-fuel ratio).
0).

【0038】更に機関負荷が増大すると、機関1では上
記モード(c)のリーン空燃比均一混合気燃焼が行なわれ
る。この状態ではSCVは全開とされ吸気の大部分はス
トレートポートから気筒内に流入する。また、この状態
では燃料噴射は吸気行程前半に1回のみ実行され、燃料
噴射量は上記モード(b)より更に増量される。この状態
で気筒内に生成される均一混合気は理論空燃比に比較的
近いリーン空燃比(例えば空燃比で15から25程度)
となる。
When the engine load further increases, the engine 1 performs the lean air-fuel ratio uniform mixture combustion in the mode (c). In this state, the SCV is fully opened, and most of the intake air flows into the cylinder from the straight port. In this state, the fuel injection is performed only once in the first half of the intake stroke, and the fuel injection amount is further increased from the mode (b). In this state, the homogeneous mixture generated in the cylinder has a lean air-fuel ratio relatively close to the stoichiometric air-fuel ratio (for example, an air-fuel ratio of about 15 to 25).
Becomes

【0039】更に機関負荷が増大して機関高負荷運転領
域になると、モード(c)の状態から更に燃料が増量さ
れ、上記モード(d)の理論空燃比均一混合気運転が行な
われる。この状態では、気筒内には理論空燃比の均質な
混合気が生成されるようになり、機関出力が増大する。
また、更に機関負荷が増大して機関の全負荷運転になる
と、モード(d)の状態から燃料噴射量が更に増量されモ
ード(e)のリッチ空燃比均一混合気運転が行なわれる。
この状態では、気筒内に生成される均一混合気の空燃比
はリッチ(例えば空燃比で12から14程度)になる。
When the engine load further increases and the engine enters a high-load operation range, the amount of fuel is further increased from the state of the mode (c), and the stoichiometric air-fuel ratio uniform mixture operation in the mode (d) is performed. In this state, a homogeneous air-fuel mixture having a stoichiometric air-fuel ratio is generated in the cylinder, and the engine output increases.
Further, when the engine load further increases and the engine becomes full load operation, the fuel injection amount is further increased from the state of the mode (d), and the rich air-fuel ratio uniform mixture operation in the mode (e) is performed.
In this state, the air-fuel ratio of the homogeneous mixture generated in the cylinder becomes rich (for example, the air-fuel ratio is about 12 to 14).

【0040】本実施形態では、アクセル開度(運転者の
アクセルペダル踏込み量)と機関回転数とに応じて予め
実験等に基づいて最適な運転モード(上記(a)から(e))
が設定されており、ECU30のROMにアクセル開度
と機関回転数とを用いた数値テーブル(マップ)として
格納してある。機関1の運転中、ECU30はアクセル
開度センサ37で検出したアクセル開度と機関回転数と
に基づいて、現在上記(a)から(e)のいずれの運転モード
を選択すべきかを決定し、それぞれのモードに応じて燃
料噴射量、燃料噴射時期及び回数、点火時期、スロット
ル弁開度、EGR量(EGR弁開度)等の機関の運転状
態を制御する制御量を決定する。
In this embodiment, the optimum operation mode (the above (a) to (e)) is determined in advance based on experiments and the like in accordance with the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal by the driver) and the engine speed.
Are stored in the ROM of the ECU 30 as a numerical table (map) using the accelerator opening and the engine speed. During the operation of the engine 1, the ECU 30 determines which of the above (a) to (e) is currently in operation, based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 37 and the engine speed, Control amounts for controlling the operating state of the engine, such as the fuel injection amount, fuel injection timing and number, ignition timing, throttle valve opening, and EGR amount (EGR valve opening) are determined according to each mode.

【0041】また、モード(d)(理論空燃比均一混合気
燃焼)が選択された場合には、ECU30は更に上記に
より算出した燃料噴射量を、機関排気空燃比が理論空燃
比となるように空燃比センサ29a、29bの出力に基
づいてフィードバック補正する空燃比制御を行なう。よ
り詳細には、上記(a)から(c)のモード(リーン空燃比燃
焼)が選択された場合、ECU30は上記(a)から(c)の
モード毎に予め準備された数値テーブルに基づいて、ア
クセル開度と機関回転数とから燃料噴射量、燃料噴射時
期、スロットル開度、EGR量及び点火時期等の制御量
を決定する。又、上記(d)と(e)のモード(理論空燃比ま
たはリッチ空燃比均一混合気燃焼)が選択された場合に
は、ECU30は上記(d)と(e)のモード毎に予め準備さ
れた数値テーブルに基づいて、スロットル弁開度と機関
回転数、及び吸気圧センサ33で検出した吸気管圧力と
に基づいて燃料噴射量等の制御量を設定する。
When the mode (d) (stoichiometric air-fuel ratio uniform mixture combustion) is selected, the ECU 30 further adjusts the fuel injection amount calculated above so that the engine exhaust air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. The air-fuel ratio control for feedback correction is performed based on the outputs of the air-fuel ratio sensors 29a and 29b. More specifically, when the modes (a) to (c) (lean air-fuel ratio combustion) are selected, the ECU 30 performs the operations based on the numerical tables prepared in advance for the modes (a) to (c). The control amounts such as the fuel injection amount, the fuel injection timing, the throttle opening, the EGR amount, and the ignition timing are determined from the accelerator opening and the engine speed. If the modes (d) and (e) (stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio uniform mixture combustion) are selected, the ECU 30 is prepared in advance for each of the modes (d) and (e). Based on the numerical value table, a control amount such as a fuel injection amount is set based on the throttle valve opening, the engine speed, and the intake pipe pressure detected by the intake pressure sensor 33.

【0042】また、スロットル弁15開度はモード(a)
から(c)では全開に近い領域でアクセル開度に応じて制
御される。この領域ではアクセル開度が低下するとスロ
ットル弁開度も低減されるが、スロットル弁全開相当の
領域であるためスロットル弁開度が変化しても吸気管圧
力は略一定になり、ほとんど吸気絞りは生じない。一方
モード(d)、(e)ではスロットル弁開度はアクセル開度に
略等しい開度に制御される。すなわち、アクセル開度
(アクセルペダル踏込み量)が0のときにはスロットル
開度も0(全閉)に、アクセル開度が100パーセント
のとき(アクセルペダルがいっぱいに踏み込まれたと
き)にはスロットル開度も100パーセント(全開)に
セットされる。上述したように、本実施形態での燃料噴
射の形態は大別して、均一混合気形成用の吸気行程燃料
噴射(モード(c)、(d)、(e))と成層化用の圧縮行程燃
料噴射(モード(a))との2つとなる。モード(b)の弱成
層燃焼では、これらの両方が行われる。
The opening of the throttle valve 15 is set in the mode (a).
In (c), control is performed according to the accelerator opening in a region close to full open. In this region, when the accelerator opening decreases, the throttle valve opening also decreases.However, since this is a region equivalent to the throttle valve being fully opened, the intake pipe pressure becomes substantially constant even when the throttle valve opening changes, and the intake throttle is almost completely closed. Does not occur. On the other hand, in modes (d) and (e), the throttle valve opening is controlled to an opening substantially equal to the accelerator opening. That is, when the accelerator opening (accelerator pedal depression amount) is 0, the throttle opening is also 0 (fully closed), and when the accelerator opening is 100% (when the accelerator pedal is fully depressed), the throttle opening is Is also set to 100 percent (fully open). As described above, the form of fuel injection in the present embodiment is roughly divided into intake stroke fuel injection (modes (c), (d), and (e)) for forming a homogeneous mixture and compression stroke fuel for stratification. Injection (mode (a)). In the mode (b) weak stratified combustion, both of these are performed.

【0043】本発明者の研究によれば、パージ実行時に
は均一混合気燃焼、弱成層燃焼、成層燃焼のいずれにお
いてもパージを実施していない場合に較べて、リーンリ
ミットを拡大することが可能であることが判明してい
る。パージ実行時に、パージにより供給された燃料ベー
パーの量以上に燃料噴射量を低減することが可能となる
のは以下の理由と考えられる。
According to the study of the present inventor, it is possible to increase the lean limit at the time of executing the purge compared to the case where the purge is not performed in any of the homogeneous mixture combustion, the weak stratified combustion, and the stratified combustion. It turns out that there is. It is considered that the reason why the fuel injection amount can be reduced to be equal to or more than the amount of the fuel vapor supplied by the purge during the execution of the purge is as follows.

【0044】均一混合気形成用の吸気行程燃料噴射で
は、噴射された燃料ができるだけ気筒内に均一な混合気
を形成することが好ましい。ところが、実際には燃料噴
射弁から噴射される燃料は微細な液滴粒子からなってい
る。この燃料粒子径は微細になるほど気化しやすく均一
な混合気を形成するようになる。しかし、実際の燃料噴
射弁では燃料の微粒化にも限界がある。また、筒内噴射
弁では、噴射された燃料は気筒内で空気と混合する時間
が短いため、混合気中の燃料微粒子の分散も均一にはな
らず、気化も不十分になる場合がある。
In the intake stroke fuel injection for forming a uniform mixture, it is preferable that the injected fuel forms a uniform mixture in the cylinder as much as possible. However, the fuel actually injected from the fuel injection valve is composed of fine droplet particles. The finer the fuel particle diameter, the easier it is to vaporize and a uniform mixture is formed. However, there is a limit to atomization of fuel in an actual fuel injection valve. In addition, in the in-cylinder injection valve, since the injected fuel is mixed with air in the cylinder for a short time, the dispersion of the fuel particles in the air-fuel mixture may not be uniform, and the vaporization may be insufficient.

【0045】このため、均一混合気形成用の吸気行程燃
料噴射で噴射された燃料により形成される混合気には燃
料濃度の不均一な分布、すなわち気筒内の混合気の平均
空燃比よりリッチな部分(オーバーリッチ領域)と平均
空燃比よりリーンな部分(オーバーリーン領域)が生じ
ている。このため、平均空燃比をある程度リーンにする
と、オーバーリーン部分では燃焼時の火炎の伝播が不十
分になり、燃焼が悪化するようになる。従って、運転時
のリーンリミットはオーバーリーン領域の空燃比により
決定されてしまい、オーバーリーン領域の空燃比を火炎
の伝播に支障がない程度にできるまで全体の燃料噴射量
を増大する必要が生じてしまう。これにより、オーバー
リッチ領域では、本来もっと空燃比をリーンにできるに
もかかわらず、必要以上にリッチな空燃比となってい
る。一方、パージ装置から吸気通路に供給された燃料蒸
気は、気化した状態にあるか、或は気化していなくても
極めて微細な粒子になっている。更に、燃料蒸気は、吸
気通路から気筒内に流入するまでの間に吸気と充分に混
合して極めて均一な混合気を形成している。
Therefore, the mixture formed by the fuel injected by the fuel injection during the intake stroke fuel injection for forming a uniform mixture has a non-uniform fuel concentration distribution, that is, a mixture richer than the average air-fuel ratio of the mixture in the cylinder. There is a portion (over-rich region) and a portion leaner than the average air-fuel ratio (over-lean region). For this reason, if the average air-fuel ratio is made lean to some extent, in the over-lean portion, the propagation of the flame during combustion becomes insufficient, and the combustion deteriorates. Therefore, the lean limit during operation is determined by the air-fuel ratio in the over-lean region, and it is necessary to increase the entire fuel injection amount until the air-fuel ratio in the over-lean region can be set to a level that does not hinder the propagation of the flame. I will. As a result, in the over-rich region, the air-fuel ratio becomes richer than necessary, although the air-fuel ratio can be originally made leaner. On the other hand, the fuel vapor supplied from the purge device to the intake passage is in a vaporized state or in extremely fine particles even if it is not vaporized. Further, the fuel vapor sufficiently mixes with the intake air before flowing into the cylinder from the intake passage to form an extremely uniform mixture.

【0046】すなわち、吸気行程噴射においては、均一
な混合気として供給される燃料蒸気の量が多くなるほ
ど、従来オーバーリーン領域を解消するために必要とさ
れる燃料噴射量が低下するため、全体の燃料噴射量を低
減することが可能となる。このため、吸気中のベーパー
量が増加するほど、気筒内の燃焼状態は良好になり、全
体としてリーンリミットが拡大するようになる。
That is, in the intake stroke injection, as the amount of fuel vapor supplied as a uniform mixture increases, the fuel injection amount conventionally required to eliminate the over-lean region decreases, so that The fuel injection amount can be reduced. Therefore, as the amount of vapor during intake increases, the combustion state in the cylinder improves, and the lean limit increases as a whole.

【0047】また、成層化のための圧縮行程燃料噴射で
は、噴射した燃料を気筒内に拡散させないで点火プラグ
回りに濃い(リッチな)混合気層を形成する必要があ
る。理想的には、噴射された燃料はこの混合気層のみに
集中し、混合気層の周囲は燃料を全く含まない空気であ
ることが好ましい。ところが、実際には完全に混合気層
と空気とを分離することは困難であり、リッチ混合気層
形成のために噴射された燃料の一部は混合気層周囲に拡
散してしまい、リッチ混合気層の外側にリーンな空燃比
の混合気層(オーバーリーン領域)が形成されている。
In the compression stroke fuel injection for stratification, it is necessary to form a rich (rich) mixture layer around the spark plug without diffusing the injected fuel into the cylinder. Ideally, the injected fuel is concentrated only in this mixture, and the surroundings of the mixture are preferably air containing no fuel. However, it is actually difficult to completely separate the air-fuel mixture from the air, and part of the fuel injected to form the rich air-fuel mixture diffuses around the air-fuel mixture, resulting in a rich mixture. An air-fuel mixture layer having a lean air-fuel ratio (overlean region) is formed outside the gas layer.

【0048】このオーバーリーン領域で空燃比がリーン
になり過ぎていると、濃混合気層で着火した火炎がオー
バーリーン領域に伝播せずに、オーバーリーン領域の燃
料が燃焼しない場合が生じる。濃混合気層の周囲が完全
に空気のみであれば火炎が伝播しなくても問題は生じな
いが、オーバーリーン領域に火炎が伝播しないと、オー
バーリーン領域の未燃燃料による排気中のHCやCOの
量の増大や、機関出力の低下などの問題が生じる。この
ため、成層燃焼の場合にも濃混合気層の周囲に形成され
るオーバーリーン層の空燃比が火炎伝播に充分な空燃比
になるように、燃料噴射量を設定する必要があり本来必
要な量以上に燃料を噴射する必要が生じている。すなわ
ち、成層燃焼においても、オーバーリーン層での火炎伝
播を確保できるだけの燃料噴射量がリーンリミットとな
る。一方、パージにより均一な混合気である燃料ベーパ
ーが気筒に供給されている場合には、圧縮行程に噴射さ
れる燃料はこの均一混合気中に成層することになる。こ
のため、濃混合気層の周囲に形成されるオーバーリーン
層の空燃比はパージを実行していない場合に較べてリッ
チになる。従って、オーバーリーン層での火炎の伝播を
確保するために燃料を増量する必要がなくなり、パージ
により供給される燃料ベーパー量以上に燃料噴射量を低
減することが可能となる。すなわち、パージ実行時には
パージを行わない場合に較べてリーンリミットが拡大す
る。
If the air-fuel ratio is too lean in the over-lean region, the flame ignited in the rich mixture layer may not propagate to the over-lean region, and the fuel in the over-lean region may not burn. If the surroundings of the rich mixture layer are completely air only, there is no problem even if the flame does not propagate, but if the flame does not propagate to the over-lean area, HC and HC in the exhaust due to unburned fuel in the over-lean area Problems such as an increase in the amount of CO and a decrease in engine output occur. For this reason, even in the case of stratified charge combustion, it is necessary to set the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the over-lean layer formed around the rich mixture layer becomes an air-fuel ratio sufficient for flame propagation. There is a need to inject more fuel than quantity. That is, also in the stratified charge combustion, the fuel injection amount that can ensure the flame propagation in the over lean layer is the lean limit. On the other hand, when the fuel vapor having a uniform mixture is supplied to the cylinder by the purge, the fuel injected in the compression stroke is stratified in the uniform mixture. For this reason, the air-fuel ratio of the over-lean layer formed around the rich mixture layer becomes richer than when the purge is not performed. Therefore, it is not necessary to increase the amount of fuel in order to ensure the propagation of the flame in the overlean layer, and it is possible to reduce the fuel injection amount to the amount of fuel vapor supplied by the purge. In other words, the lean limit is expanded when purging is performed, compared to when purging is not performed.

【0049】吸気行程燃料噴射と圧縮行程噴射とを行
い、吸気行程燃料噴射により形成されたリーン混合気中
に濃混合気層を形成する弱成層燃焼の場合にも、上記に
説明したように、パージによる均一な混合気である燃料
ベーパーが気筒に供給されると、吸気行程燃料噴射によ
り形成されるリーン混合気中のオーバーリーン領域が解
消され、火炎の伝播が良好になるため、全体として燃料
噴射量を低減することが可能となる。このため、パージ
実行中には弱成層燃焼の場合にも燃料噴射量を低減する
ことが可能となり、リーンリミットが拡大するようにな
る。
As described above, in the case of weak stratified charge combustion in which the intake stroke fuel injection and the compression stroke injection are performed and a rich mixture is formed in the lean mixture formed by the intake stroke fuel injection, as described above. When the fuel vapor, which is a uniform mixture obtained by the purge, is supplied to the cylinder, the over-lean region in the lean mixture formed by the fuel injection during the intake stroke is eliminated, and the propagation of the flame becomes good. The injection amount can be reduced. For this reason, during the execution of the purge, the fuel injection amount can be reduced even in the case of weak stratified combustion, and the lean limit is expanded.

【0050】次に、本実施形態の燃料噴射制御について
説明する。本実施形態では、後に詳述するように、吸気
酸素濃度センサ31で検出した吸気酸素濃度に基づい
て、吸気中の燃料ベーパー量を算出する。そして、機関
の負荷、回転数からパージを実行しない場合の燃料噴射
量と燃料噴射時期(ベース燃料噴射量TAU、ベース燃
料噴射時期KINJT)とを決定するとともに、算出さ
れたベース燃料噴射量を燃料ベーパー量に応じて補正す
る。
Next, the fuel injection control of this embodiment will be described. In the present embodiment, as will be described in detail later, the amount of fuel vapor during intake is calculated based on the intake oxygen concentration detected by the intake oxygen concentration sensor 31. Then, the fuel injection amount and the fuel injection timing (base fuel injection amount TAU, base fuel injection timing KINJT) when purging is not performed are determined based on the load and rotation speed of the engine, and the calculated base fuel injection amount is used as the fuel. Correct according to the amount of vapor.

【0051】従来、燃料ベーパー量に基づくベース燃料
噴射量の補正は、ベース燃料噴射量から燃料ベーパーに
相当する燃料量を差引いて、燃料ベーパー量と補正後の
燃料噴射量との合計がベース燃料噴射量に等しくなるよ
うにしていた。これに対して、本実施形態では、燃料ベ
ーパー量と補正後の燃料噴射量との合計はベース燃料噴
射量より少なくなるように設定される。
Conventionally, the correction of the base fuel injection amount based on the fuel vapor amount is performed by subtracting the fuel amount corresponding to the fuel vapor from the base fuel injection amount, and the sum of the fuel vapor amount and the corrected fuel injection amount is calculated as the base fuel injection amount. It was set to be equal to the injection amount. On the other hand, in the present embodiment, the sum of the fuel vapor amount and the corrected fuel injection amount is set to be smaller than the base fuel injection amount.

【0052】本実施形態では、後述するように、本実施
形態では酸素濃度センサ出力から吸気中の燃料ベーパー
量(濃度)とベース燃料噴射量TAUとの比に相当する
ベーパー相当値Bを算出し、ベーパー相当値Bに基づい
て予め定めた関係を用いて燃料噴射量の補正係数(減量
係数)Dを算出する。実際の燃料噴射弁からの燃料噴射
量は、ベース燃料噴射量TAUに減量係数Dを乗じたも
のになる。ベーパー相当値Bは、吸気中の燃料ベーパー
量とベース燃料噴射量TAUとの比に相当する値である
ため、従来のように、燃料ベーパー量と補正後の燃料噴
射量との合計がベース燃料噴射量に等しくなる場合に
は、D+B=1となる。しかし、本実施形態では、D+
B=γ≦1となるように設定される点が相違する。γは
減量定数であり、ベーパー相当値Bから定まる値であ
る。
In this embodiment, as will be described later, in this embodiment, a vapor equivalent value B corresponding to the ratio between the fuel vapor amount (concentration) in intake air and the base fuel injection amount TAU is calculated from the oxygen concentration sensor output. The correction coefficient (reduction coefficient) D of the fuel injection amount is calculated using a predetermined relationship based on the vapor equivalent value B. The actual fuel injection amount from the fuel injection valve is obtained by multiplying the base fuel injection amount TAU by the reduction coefficient D. Since the vapor equivalent value B is a value corresponding to the ratio between the fuel vapor amount during intake and the base fuel injection amount TAU, the sum of the fuel vapor amount and the corrected fuel injection amount is equal to the base fuel injection amount as in the related art. When it becomes equal to the injection amount, D + B = 1. However, in this embodiment, D +
The difference is that B = γ ≦ 1 is set. γ is a weight loss constant, and is a value determined from the vapor equivalent value B.

【0053】減量定数γの値は、ベーパー相当値Bが大
きいほど小さな値に設定される。ベーパー相当値Bは、
吸気中の燃料ベーパー量とベース燃料噴射量との比に相
当する。前述のように、ベース燃料噴射量が一定であれ
ばベーパー量が多いほど機関の燃焼は改善され、燃料噴
射量を低減することができる。このため、γの値はベー
パー相当値Bが大きいほど小さな値に設定され、減量係
数Dは小さくなる。また、ベーパー濃度がベース燃料噴
射量に比較して小さい場合(すなわちベーパー相当値B
が小さい場合)には、相対的に燃焼に与える吸気中の燃
料ベーパーの影響は小さくなり、燃料ベーパーによる燃
焼改善効果も相対的に小さくなる。従って、γの値はベ
ーパー相当値Bの値が小さくなるほど1に近づくように
設定されている。減量係数Dは、パージ実行中に機関出
力を低下させることなく減量可能な燃料の割合を表す。
The value of the weight loss constant γ is set to a smaller value as the vapor equivalent value B is larger. The vapor equivalent value B is
This corresponds to the ratio between the fuel vapor amount during intake and the base fuel injection amount. As described above, if the base fuel injection amount is constant, the combustion of the engine is improved and the fuel injection amount can be reduced as the vapor amount increases. For this reason, the value of γ is set to a smaller value as the vapor equivalent value B is larger, and the weight loss coefficient D is smaller. Further, when the vapor concentration is smaller than the base fuel injection amount (that is, the vapor equivalent value B
Is small), the effect of the fuel vapor in the intake air on the combustion becomes relatively small, and the effect of improving the combustion by the fuel vapor becomes relatively small. Therefore, the value of γ is set to approach 1 as the value of the vapor equivalent value B decreases. The reduction coefficient D represents the proportion of fuel that can be reduced without reducing the engine output during execution of the purge.

【0054】なお、上記減量定数γの値は実際には、機
関の形式、燃料噴射の態様(吸気行程噴射、圧縮行程噴
射)により異なってくるため、詳細には実際の機関を用
いて、供給する燃料ベーパーの量を変えて運転を行い、
燃焼モード毎に実験により機関出力を低下させることな
く減量可能な燃料量を求めることにより算出する。上述
のように、本実施形態ではパージ実行中は燃料噴射量は
ベース燃料噴射量TAUに対して、TAU×(1−D)
だけ減少され燃料噴射時間も(1−D)倍に短縮され
る。この場合、燃料噴射開始時期或は燃料噴射終了時期
のいずれか一方を固定していたのでは、噴射された燃料
が適切な混合気を形成できない場合が生じ、パージによ
り供給される均一なベーパーによる燃焼改善効果が充分
に得られない場合が生じる。
The value of the reduction constant γ actually varies depending on the type of engine and the mode of fuel injection (intake stroke injection, compression stroke injection). Driving by changing the amount of fuel vapor
It is calculated by finding the amount of fuel that can be reduced without lowering the engine output by experiment for each combustion mode. As described above, in the present embodiment, during the execution of the purge, the fuel injection amount is equal to TAU × (1-D) with respect to the base fuel injection amount TAU.
And the fuel injection time is also reduced by a factor of (1-D). In this case, if either the fuel injection start time or the fuel injection end time is fixed, the injected fuel may not be able to form an appropriate air-fuel mixture. In some cases, a sufficient combustion improving effect cannot be obtained.

【0055】そこで、本実施形態では燃料噴射時間を短
縮する際に、吸気中のベーパー量に応じて燃料噴射開始
時期と燃料噴射終了時期との両方を変更するようにして
いる。次に、本実施形態の蒸発燃料パージ時の燃料噴射
時期制御について説明する。なお、本明細書ではパージ
実行時の燃料噴射量、燃料噴射時期と区別するために、
パージを実行していないときにECU30により設定さ
れる燃料噴射量、燃料噴射時期をそれぞれベース燃料噴
射量、ベース燃料噴射時期と呼んでいる。
Therefore, in this embodiment, when shortening the fuel injection time, both the fuel injection start timing and the fuel injection end timing are changed according to the amount of vapor during intake. Next, the fuel injection timing control at the time of the fuel vapor purge according to the present embodiment will be described. In this specification, in order to distinguish the fuel injection amount and the fuel injection timing at the time of performing the purge,
The fuel injection amount and the fuel injection timing set by the ECU 30 when the purge is not being performed are called a base fuel injection amount and a base fuel injection timing, respectively.

【0056】前述のように、本実施形態での燃料噴射の
形態は大別して、均一混合気形成用の吸入空気量行程燃
料噴射と成層化用の圧縮行程燃料噴射との2つとなる。
そこで、まず吸気行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射とに
要求される条件についてそれぞれ説明する。
As described above, the form of fuel injection in the present embodiment is roughly classified into two types, that is, fuel injection in the intake air amount stroke for forming a uniform mixture and fuel injection in the compression stroke for stratification.
Therefore, the conditions required for the intake stroke fuel injection and the compression stroke fuel injection will be described first.

【0057】まず、吸気行程燃料噴射では、噴射した燃
料ができるだけ気筒内に均一に拡散するようにして、均
一な混合気を気筒内に形成する必要がある。このために
は、噴射された燃料が気筒内に拡散する時間を十分にと
る必要があり、吸気行程燃料噴射はできるだけ早い時期
に(すなわち吸気行程上死点にできるだけ近い時期に)
完了することが好ましい。一方、燃料噴射実行時にピス
トンが上昇位置にあると、噴射された燃料がピストンに
付着し、均一な混合気の形成が阻害されるようになる。
このため、吸気行程燃料噴射はできるだけピストンが下
降位置にあるときに(すなわち、吸気行程下死点にでき
るだけ近い時期)に開始することが望ましい。
First, in the fuel injection during the intake stroke, it is necessary to form a uniform mixture in the cylinder so that the injected fuel is diffused as uniformly as possible in the cylinder. For this purpose, it is necessary to allow sufficient time for the injected fuel to diffuse into the cylinder, so that the intake stroke fuel injection is performed as early as possible (that is, as close as possible to the intake stroke top dead center).
Preferably, it is completed. On the other hand, if the piston is at the ascending position during the execution of fuel injection, the injected fuel adheres to the piston, and formation of a uniform air-fuel mixture is hindered.
For this reason, it is desirable that the intake stroke fuel injection be started when the piston is at the lowered position as much as possible (that is, at a time as close as possible to the bottom dead center of the intake stroke).

【0058】つまり、吸気行程燃料噴射は、できるだけ
遅く(下死点に近い側)で開始し、できるだけ早く(上
死点に近い側)で終了することが望ましい。しかし、実
際には燃料噴射量が比較的多い場合、燃料噴射時間が長
くなるため上記の条件を完全には満たすことはできな
い。また、機関高回転時には燃料噴射量が少ない場合で
あっても燃料噴射時間に比べて吸気行程の時間が短くな
り、同様な問題が生じる。また、実際には均一な混合気
形成のためにはピストン速度も大きな影響がある。すな
わち、最適な吸気行程燃料噴射開始、終了時期は機関負
荷(すなわち、燃料噴射量(燃料噴射時間))、回転
数、噴射時のピストン速度などにより定まる。
That is, it is desirable that the intake stroke fuel injection be started as late as possible (closer to the bottom dead center) and ended as soon as possible (closer to the top dead center). However, in practice, when the fuel injection amount is relatively large, the above conditions cannot be completely satisfied because the fuel injection time becomes long. In addition, at the time of high engine speed, even if the fuel injection amount is small, the time of the intake stroke becomes shorter than the fuel injection time, and the same problem occurs. In addition, the piston speed also has a great influence on the formation of a uniform mixture. That is, the optimal intake stroke fuel injection start and end timings are determined by the engine load (that is, the fuel injection amount (fuel injection time)), the rotation speed, the piston speed at the time of injection, and the like.

【0059】また、成層化のための圧縮行程燃料噴射で
は、噴射した燃料を気筒内に拡散させないで点火プラグ
回りに濃い(リッチな)混合気層を形成する必要があ
る。また、噴射により形成される濃混合気層の空燃比は
着火が容易な範囲(例えば空燃比で13から14程度)
になっている必要がある。圧縮行程燃料噴射で噴射した
燃料を濃混合気層として成層化させるためには、噴射開
始時期はできるだけ遅くして、噴射された燃料が点火ま
でに拡散してしまわないようにすることが望ましい。し
かし、圧縮行程燃料噴射は圧縮行程後半のピストン上昇
中に行われるため、圧縮行程燃料噴射の終了時期が遅く
なるほど噴射した燃料は拡散する前にピストン上昇によ
り圧縮されるようになり、成層化した混合気の空燃比は
低下(リッチ化)する。このため、燃料噴射時期が遅く
なると、成層化した混合気が過濃となり、着火、燃焼が
不良となる場合がある。
In the compression stroke fuel injection for stratification, it is necessary to form a rich (rich) mixture layer around the spark plug without diffusing the injected fuel into the cylinder. The air-fuel ratio of the rich mixture layer formed by the injection is in a range where ignition is easy (for example, about 13 to 14 in air-fuel ratio).
Must be In order to stratify the fuel injected in the compression stroke fuel injection as a rich mixture, it is desirable to delay the injection start time as much as possible so that the injected fuel does not diffuse before ignition. However, since the compression stroke fuel injection is performed during the rise of the piston in the latter half of the compression stroke, the later the end timing of the compression stroke fuel injection, the more the injected fuel is compressed by the rise of the piston before diffusing, resulting in stratification. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture is reduced (enriched). For this reason, when the fuel injection timing is delayed, the stratified air-fuel mixture becomes excessively rich, which may result in poor ignition and combustion.

【0060】従って、圧縮行程燃料噴射においても最適
な燃料噴射開始と終了の時期は機関負荷、回転数、噴射
時のピストン速度などにより変化する。このように、吸
気行程燃料噴射、圧縮行程燃料噴射ともに、最適な燃料
噴射時期は、多くの要因が影響しているため実際の機関
では理想的な噴射時期を得ることは困難である。このた
め、実際には燃料噴射時期は、機関を回転数と負荷とを
変えて実際に運転して、各運転条件(機関回転数、負
荷)の組み合わせにおいて混合気の形成状態ができるだ
け理想的な状態に近づくように設定する、いわゆる適合
化作業により決定されている。
Therefore, even in the compression stroke fuel injection, the optimal start and end timings of the fuel injection vary depending on the engine load, the rotational speed, the piston speed at the time of the injection, and the like. As described above, it is difficult for an actual engine to obtain an ideal injection timing because many factors influence the optimum fuel injection timing for both the intake stroke fuel injection and the compression stroke fuel injection. For this reason, in practice, the fuel injection timing is set such that the state of formation of the air-fuel mixture is as ideal as possible under various combinations of operating conditions (engine speed, load) by actually operating the engine while changing the speed and load. It is determined by a so-called adaptation operation that is set so as to approach the state.

【0061】このため、燃料ベーパーのパージにより気
筒に供給される燃料を考慮して燃料噴射量を補正するよ
うな場合、燃料噴射開始または終了時期を固定したまま
で燃料噴射量のみを補正したのでは、上記適合化により
設定した混合気形成状態が崩れてしまい、良好な燃焼が
得られなくなる場合が生じるのである。本実施形態で
は、上記問題を解決するために、燃料ベーパー量に応じ
て燃料噴射量を補正する場合には、噴射開始時期と終了
時期との両方を変化させるようにしている。
Therefore, when the fuel injection amount is corrected in consideration of the fuel supplied to the cylinder by purging the fuel vapor, only the fuel injection amount is corrected while the fuel injection start or end timing is fixed. In this case, the mixture formation state set by the above-mentioned adaptation may be broken, and good combustion may not be obtained. In the present embodiment, in order to solve the above problem, when correcting the fuel injection amount according to the fuel vapor amount, both the injection start timing and the end timing are changed.

【0062】図2は、本実施形態の燃料噴射時期補正と
従来の燃料噴射時期補正との相違を説明する図である。
図2は、燃料噴射タイミングを示しており、横軸はクラ
ンク角(CA)で表している。図2の線Iはパージを実
施していない場合の燃料噴射時期(ベース燃料噴射時
期)を示している。すなわち、ベース燃料噴射時期では
燃料噴射はクランク角CA1で開始され、クランク角C
A2で終了する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the difference between the fuel injection timing correction of the present embodiment and the conventional fuel injection timing correction.
FIG. 2 shows the fuel injection timing, and the horizontal axis represents the crank angle (CA). The line I in FIG. 2 shows the fuel injection timing (base fuel injection timing) when purging is not performed. That is, at the base fuel injection timing, the fuel injection is started at the crank angle CA1, and the crank angle C
The process ends at A2.

【0063】図2の線IIとIIIは従来の燃料噴射補
正を示しており、線IIは噴射開始時期を固定している
場合、線IIIは噴射終了時期を固定している場合を示
す。すなわち、燃料噴射量(噴射時間)を燃料ベーパ量
に応じたてVPだけ低減する補正を行う場合、噴射開始
時期固定(II)では噴射終了時期をVPだけ早め、噴
射終了時期固定(III)では噴射開始時期をVPだけ
遅延させる補正が行われる。
Lines II and III in FIG. 2 show the conventional fuel injection correction. Line II shows the case where the injection start timing is fixed, and line III shows the case where the injection end timing is fixed. That is, when performing correction to reduce the fuel injection amount (injection time) by VP according to the fuel vapor amount, the injection end timing is advanced by VP in the fixed injection start timing (II), and the injection end timing is fixed by the VP in the fixed injection end timing (III). A correction for delaying the injection start timing by VP is performed.

【0064】図2の線IVは、本実施形態の燃料噴射補
正を示している。図2、線IVに示すように本実施形態
では噴射時間をVPだけ短縮する際には、時間VPをV
P1とVP2とに分割し(VP=VP1+VP2)、噴
射開始時期をVP1だけ遅延させるとともに、噴射終了
時期をVP2だけ早める操作を行う。VP1とVP2の
割合は、実際の機関を用いた実験に基づいて、混合気の
形成状態ができるだけ理想的な状態に近づくように、各
回転数と負荷とに応じて設定される。これにより、燃料
ベーパ量の補正を行う場合にも燃料噴射開始時期と終了
時期とはより適切に調整され良好な燃焼が得られるよう
になる。
A line IV in FIG. 2 indicates the fuel injection correction of the present embodiment. As shown in FIG. 2 and line IV, in this embodiment, when the injection time is reduced by VP, the time VP is set to V
The operation is divided into P1 and VP2 (VP = VP1 + VP2), and an operation of delaying the injection start timing by VP1 and advancing the injection end timing by VP2 is performed. The ratio between VP1 and VP2 is set in accordance with each rotational speed and load based on an experiment using an actual engine such that the state of formation of the air-fuel mixture approaches the ideal state as much as possible. Thus, even when the fuel vapor amount is corrected, the fuel injection start timing and the fuel injection start timing are more appropriately adjusted, and good combustion can be obtained.

【0065】以下、均一混合気燃焼と成層燃焼とにおけ
るパージ実行時の燃料噴射制御の詳細についてそれぞれ
説明する。 (1)均一混合気燃焼 1)第1の実施形態 本実施形態では、燃料噴射開始時期を基準タイミングと
した燃料噴射制御を行っている場合を例にとって説明す
る。この場合には、ECU30は各気筒の噴射開始時期
と噴射時間とを機関運転状態に応じて設定することによ
り燃料噴射量と燃料噴射時期とを制御している。この場
合には、従来、パージ実行時の燃料ベーパー量を補正す
るために燃料噴射量を減量する場合は、燃料噴射開始時
期は変えずに(固定したままで)燃料噴射時間のみを短
縮することにより燃料噴射量を減量していた。これに対
して、本実施形態では燃料噴射時間を変える際に、基準
タイミングとなる燃料噴射開始時期も補正(遅延)する
点が従来とは相違している。これにより、燃料噴射開始
時期と燃料噴射終了時期との両方が燃料ベーパー量に応
じて調整され最適な混合気形成状態が得られるようにな
る。
The details of the fuel injection control during the execution of the purge in the homogeneous mixture combustion and the stratified combustion will be described below. (1) Uniform air-fuel mixture combustion 1) First embodiment In this embodiment, an example in which fuel injection control is performed with fuel injection start timing as a reference timing will be described. In this case, the ECU 30 controls the fuel injection amount and the fuel injection timing by setting the injection start timing and the injection time of each cylinder according to the engine operating state. In this case, conventionally, when the fuel injection amount is reduced in order to correct the fuel vapor amount at the time of performing the purge, only the fuel injection time is shortened without changing the fuel injection start timing (while being fixed). The fuel injection amount was reduced. On the other hand, the present embodiment is different from the related art in that when the fuel injection time is changed, the fuel injection start timing serving as the reference timing is also corrected (delayed). As a result, both the fuel injection start timing and the fuel injection end timing are adjusted according to the fuel vapor amount, and an optimum mixture formation state can be obtained.

【0066】図3は、本実施形態のパージ時燃料噴射制
御操作を説明するフローチャートである。本操作は、E
CU30により一定クランク回転角毎に実行されるルー
チンとして行われる。図3の操作がスタートすると、ス
テップ301では現在機関が均一混合気燃焼モード(す
なわち前述の運転モード(c)から(e)のいずれか)で運転
されているか否かが判定され、均一混合気燃焼モードで
運転されている場合のみステップ303から329の燃
料噴射制御が行われる。なお、ステップ301で現在均
一混合気燃焼運転モードで運転が行われていない場合
(すなわち、機関が成層燃焼運転モードまたは弱成層燃
焼運転モードで運転されている場合)には、別途ECU
30により、後述するそれぞれの運転モードに応じた燃
料噴射制御が行われる。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the purge fuel injection control operation of this embodiment. This operation is E
This is performed as a routine executed by the CU 30 at every constant crank rotation angle. When the operation of FIG. 3 is started, in step 301, it is determined whether or not the engine is currently operating in the homogeneous mixture combustion mode (that is, any of the above-described operation modes (c) to (e)). Only when the engine is operated in the combustion mode, the fuel injection control of steps 303 to 329 is performed. If it is determined in step 301 that the engine is not currently operating in the homogeneous mixture combustion operation mode (that is, the engine is operating in the stratified combustion operation mode or the weak stratified combustion operation mode), the ECU is separately provided.
By 30, fuel injection control according to each operation mode described later is performed.

【0067】ステップ303では、クランク角センサ3
3出力に基づいて算出したエンジン回転数NEと負荷パ
ラメータKLが読み込まれる。ここで、負荷パラメータ
KLとしては、リーン空燃比均一混合気燃焼(モード
(c))の場合にはアクセル開度センサ37で検出したア
クセル開度ACCPが、理論空燃比またはリッチ空燃比
均一混合気燃焼(モード(d)、(e))においては吸気圧セ
ンサ35で検出した吸気管圧力が使用される。
In step 303, the crank angle sensor 3
The engine speed NE and the load parameter KL calculated based on the three outputs are read. Here, as the load parameter KL, a lean air-fuel ratio uniform mixture combustion (mode
In the case of (c)), the accelerator opening ACCP detected by the accelerator opening sensor 37 is detected by the intake pressure sensor 35 in the stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio uniform mixture combustion (modes (d) and (e)). The detected intake pipe pressure is used.

【0068】次に、ステップ305では吸気酸素濃度セ
ンサ31で検出した酸素濃度に基づいてセンサー出力比
αが算出され、更に、αと現在の機関の運転空燃比とに
基づいて、センサー修正出力比Aが算出される。センサ
ー出力比αは、パージを実行していないときの吸気酸素
濃度センサ31出力、すなわちパージを実行していない
ときの吸気酸素濃度R0と現在(パージ実行中)の酸素
濃度センサ31出力(現在の吸気酸素濃度)RPとの比
であり、α=RP/R0として与えられる。
Next, at step 305, the sensor output ratio α is calculated based on the oxygen concentration detected by the intake oxygen concentration sensor 31, and further, based on α and the current operating air-fuel ratio of the engine, the sensor corrected output ratio is calculated. A is calculated. The sensor output ratio α is the output of the intake oxygen concentration sensor 31 when the purge is not being executed, that is, the output of the intake oxygen concentration R0 when the purge is not being executed and the output of the present (purge is being executed) oxygen sensor 31 (the current output). (Intake oxygen concentration) RP, which is given as α = RP / R0.

【0069】吸気中に燃料ベーパがあると、吸気中の酸
素はセンサ31上で燃料ベーパと反応して消費される。
このため、センサ31上では燃料ベーパーとの反応に消
費されただけ酸素濃度が低下してセンサ出力はRPとな
る。すなわち、吸気中の酸素のうちR0×(1−α)に
相当する量の酸素が燃料ベーパーとの反応により消費さ
れる。ところが、センサ31上での燃料と酸素との反応
は当量反応であるため、空気過剰率λ=1の混合気の燃
焼に相当する。このため、例えば希薄空燃比(λ>1)
の燃焼を行う場合には、吸気中の燃料ベーパーには(1
−α)×λの量の酸素を割り当てる必要がある。すなわ
ち、機関での燃焼室の空気過剰率λを維持するために
は、燃料噴射により供給される燃料に割り当てることの
できる酸素量はR0×(1−(1−α)×λ)に低下す
る。つまり、燃料ベーパーがある場合に燃焼室内のλを
同一に維持すると、燃料噴射により噴射された燃料の燃
焼に使用可能な酸素量は、吸気中に燃料ベーパーが無い
場合の酸素濃度(R0)に対して(1−(1−α)×
λ)倍に低下することになる。
When fuel vapor is present in the intake air, the oxygen in the intake reacts with the fuel vapor on the sensor 31 and is consumed.
Therefore, on the sensor 31, the oxygen concentration is reduced by the amount consumed for the reaction with the fuel vapor, and the sensor output becomes RP. That is, of the oxygen in the intake air, an amount of oxygen corresponding to R0 × (1−α) is consumed by the reaction with the fuel vapor. However, since the reaction between fuel and oxygen on the sensor 31 is an equivalent reaction, it corresponds to combustion of an air-fuel mixture with an excess air ratio λ = 1. For this reason, for example, the lean air-fuel ratio (λ> 1)
When the fuel vapor is burned, (1
It is necessary to allocate oxygen in an amount of -α) × λ. That is, in order to maintain the excess air ratio λ of the combustion chamber in the engine, the amount of oxygen that can be allocated to the fuel supplied by the fuel injection decreases to R0 × (1− (1−α) × λ). . In other words, if λ in the combustion chamber is kept the same in the presence of the fuel vapor, the amount of oxygen that can be used for combustion of the fuel injected by the fuel injection becomes the oxygen concentration (R0) when the fuel vapor is not present in the intake air. (1- (1-α) ×
λ) times.

【0070】この場合、燃料噴射により噴射した燃料を
燃焼させるために利用可能な酸素量が(1−(1−α)
×λ)倍に低下するのであるから、吸気中に燃料ペーパ
が存在しても燃焼空燃比を同一に維持するためには、燃
料噴射量も酸素の低下割合と同じだけ低下させる必要が
ある。従って、パージ中の吸気酸素濃度センサ出力比が
αであった場合には、燃料噴射量を(1−(1−α)×
λ)倍に減量すればベーパーのない場合と同一の空燃比
を維持することができる。
In this case, the amount of oxygen available for burning the fuel injected by the fuel injection is (1- (1-α)
× λ) times, so that even if fuel paper is present in the intake air, in order to maintain the same combustion air-fuel ratio, the fuel injection amount also needs to be reduced by the same amount as the oxygen reduction rate. Therefore, when the output ratio of the intake oxygen concentration sensor during the purge is α, the fuel injection amount is set to (1− (1−α) ×
If the amount is reduced by λ), the same air-fuel ratio as in the case where there is no vapor can be maintained.

【0071】本実施形態では、αとλ(λ=運転空燃比
/理論空燃比)とを用いて算出される(1−(1−α)
×λ)をセンサー修正出力比Aとおいている(A=(1
−(1−α)×λ))。パージ実行時に空燃比を同一に
維持するためには、ベース燃料噴射量にセンサー修正出
力比Aを乗じた値にパージ実行時の燃料噴射量を補正す
れば良い。
In the present embodiment, it is calculated using α and λ (λ = operating air-fuel ratio / stoichiometric air-fuel ratio) (1− (1−α)).
× λ) is defined as the sensor corrected output ratio A (A = (1
− (1-α) × λ)). In order to maintain the same air-fuel ratio at the time of performing the purge, the fuel injection amount at the time of performing the purge may be corrected to a value obtained by multiplying the base fuel injection amount by the sensor correction output ratio A.

【0072】しかし、本実施形態では、パージ実行時に
はパージを実施していない場合に較べてリーン側にシフ
トさせているため、以下に説明するように、燃料噴射量
はベース燃料噴射量に修正出力比Aを乗じた値より小さ
な値に補正される。すなわち、ステップ305で酸素濃
度センサの修正出力比Aを算出後、ステップ307では
吸気中の(ベーパー濃度相当値B(以下「ベーパー相当
値B」と呼ぶ)が、B=1−A=(1−α)×λとして
算出される。ベーパー相当値Bは、ベース燃料噴射量に
対する燃料吸気中の燃料ベーパー量の比率であり、ベー
パー濃度に対応する値となる。
However, in the present embodiment, when the purge is performed, the fuel is shifted to the lean side as compared with the case where the purge is not performed, so that the fuel injection amount is corrected to the base fuel injection amount as described below. The value is corrected to a value smaller than the value obtained by multiplying the ratio A. That is, after calculating the corrected output ratio A of the oxygen concentration sensor in step 305, in step 307, the value of vapor concentration B (hereinafter, referred to as “vapor equivalent value B”) during intake is expressed as B = 1−A = (1 The vapor equivalent value B is a ratio of the amount of fuel vapor during fuel intake to the base fuel injection amount, and is a value corresponding to the vapor concentration.

【0073】ステップ307でベーパー相当値Bを算出
後、ステップ309では、ベーパー相当値Bの値に基づ
いて燃料噴射量の減量定数γが算出される。前述したよ
うに、γはBの値が大きいほど小さな値に設定される。
本実施形態では、予め均一混合気燃焼時におけるベーパ
ー相当値Bと、最適な減量定数γの値との関係が実験に
より求められており、ECU30のROMにBを用いた
数値マップの形で格納されている。ステップ309で
は、この数値マップを用いてベーパー相当値Bの値から
γを決定する。
After calculating the vapor equivalent value B in step 307, in step 309, the fuel injection amount reduction constant γ is calculated based on the value of the vapor equivalent value B. As described above, γ is set to a smaller value as the value of B is larger.
In the present embodiment, the relationship between the vapor equivalent value B at the time of homogeneous mixture combustion and the optimal value of the weight loss constant γ is previously obtained by experiments, and stored in the ROM of the ECU 30 in the form of a numerical map using B. Have been. In step 309, γ is determined from the value of the vapor equivalent value B using this numerical map.

【0074】更に、ステップ311では上記により求め
たγとBとを用いて、燃料噴射量の減量係数Dの値が、
D=γ−Bとして算出される。後述するように(ステッ
プ327)、本実施形態では実際の燃料噴射量はベース
燃料噴射量TAUに減量係数Dを乗じた値に補正され
る。また、ステップ313では、燃料噴射時期の補正に
用いる調整係数Eの値が、E=1−Dとして算出され
る。前述したように、Dは燃料噴射量の減量係数である
ため、調整係数Eの値は燃料噴射量を減量するために短
縮すべき燃料噴射時間(比率)、すなわち図2のVP1
とVP2との合計と減量前の燃料噴射時間との比を表す
ことになる。
Further, in step 311, the value of the fuel injection amount reduction coefficient D is calculated by using γ and B obtained above.
D = γ−B. As will be described later (step 327), in the present embodiment, the actual fuel injection amount is corrected to a value obtained by multiplying the base fuel injection amount TAU by the reduction coefficient D. In step 313, the value of the adjustment coefficient E used for correcting the fuel injection timing is calculated as E = 1-D. As described above, since D is a reduction coefficient of the fuel injection amount, the value of the adjustment coefficient E is a fuel injection time (ratio) to be reduced in order to reduce the fuel injection amount, that is, VP1 in FIG.
And VP2 and the ratio of the fuel injection time before the decrease.

【0075】次に、ステップ315とステップ317と
では、予めECU30のROMに格納した数値テーブル
から、ステップ303で読み込んだ機関回転数NEと負
荷パラメータKLとを用いてベース燃料噴射開始時期I
NJTとベース燃料噴射量TAUとが、それぞれ算出さ
れる。ステップ319からステップ325は燃料噴射時
期補正量βの算出操作を示している。本実施形態では燃
料噴射開始時期を基準とした燃料噴射制御を行うため、
補正量βは、燃料噴射開始の遅角量(クランク角)を表
すことになる。
Next, in steps 315 and 317, the base fuel injection start timing I is determined by using the engine speed NE and the load parameter KL read in step 303 from the numerical table stored in the ROM of the ECU 30 in advance.
NJT and base fuel injection amount TAU are calculated respectively. Steps 319 to 325 show an operation for calculating the fuel injection timing correction amount β. In the present embodiment, since the fuel injection control is performed based on the fuel injection start timing,
The correction amount β represents a retard amount (crank angle) at the start of fuel injection.

【0076】噴射時期補正(遅角)量βは、図2、線I
VのVP1に対応するクランク角であり、調整係数Eと
機関回転数NE、機関負荷KLとに応じて決定される。
すなわち、ステップ319ではベーパー補正量KINJ
VPが調整係数Eに基づいて決定される。ベーパー補正
量KINJVPは燃料ベーパーが存在するために短縮す
べき燃料噴射時間に相当し、図2、線IVの燃料噴射短
縮時間VP(=VP1+VP2)に相当する。図4はK
INJVPと調整係数Eとの関係を示すグラフである。
KINJVP(燃料噴射短縮時間)は、調整係数Eにほ
ぼ比例して増大する。
The injection timing correction (retardation) amount β is shown in FIG.
This is a crank angle corresponding to VP1 of V, and is determined according to the adjustment coefficient E, the engine speed NE, and the engine load KL.
That is, in step 319, the vapor correction amount KINJ
VP is determined based on the adjustment coefficient E. The vapor correction amount KINJVP corresponds to the fuel injection time to be shortened due to the presence of the fuel vapor, and corresponds to the fuel injection shortening time VP (= VP1 + VP2) of line IV in FIG. FIG.
9 is a graph showing a relationship between INJVP and an adjustment coefficient E.
KINJVP (fuel injection shortening time) increases almost in proportion to the adjustment coefficient E.

【0077】また、ステップ321とステップ323で
は、回転数補正係数KNE1と負荷補正係数KKL1と
が、それぞれ機関回転数NEと負荷パラメータKLとに
基づいて決定される。補正係数KNE1とKKL1と
は、燃料ベーパーによる燃料噴射短縮時間KINJVP
のうち、どの程度を燃料噴射開始遅延側(すなわち図
2、線IVのVP1)に振り分けるかを決定するための係
数である。実際には、図5、図6の関係は実験に基づい
て定められる。図5、図6はそれぞれKNE1とNE、
KKL1とKLの関係の一例を示すグラフである。KN
E1とKKL1とは、それぞれNEとKLとが大きくな
るにつれて増大する。
In steps 321 and 323, the rotation speed correction coefficient KNE1 and the load correction coefficient KKL1 are determined based on the engine speed NE and the load parameter KL, respectively. The correction coefficients KNE1 and KKL1 correspond to the fuel injection reduction time KINJVP by the fuel vapor.
Is a coefficient for determining how much is allocated to the fuel injection start delay side (that is, VP1 of line IV in FIG. 2). In practice, the relationship between FIGS. 5 and 6 is determined based on experiments. 5 and 6 show KNE1 and NE, respectively.
It is a graph which shows an example of the relation between KKL1 and KL. KN
E1 and KKL1 increase as NE and KL increase, respectively.

【0078】前述したように、吸気行程燃料噴射では燃
料噴射開始時期は、機関回転数が高いほど、また負荷
(燃料噴射量)が大きいほど燃料噴射時間を確保するた
めに進角側に設定する必要がある。しかし、この燃料噴
射開始時期は均一混合気形成の面から見ると必ずしも最
適ではない場合がある。このため、本実施形態では機関
回転数や負荷が高い場合には噴射開始時期がより遅角さ
れるようにして燃料噴射開始時期を最適時期に近づける
ようにしているのである。
As described above, in the fuel injection during the intake stroke, the fuel injection start timing is determined as the engine speed increases and the load increases.
The larger the (fuel injection amount) is, the more the fuel injection time needs to be set to the advanced side to secure the fuel injection time. However, this fuel injection start timing may not always be optimal from the viewpoint of forming a uniform mixture. For this reason, in the present embodiment, when the engine speed or the load is high, the injection start timing is further retarded so that the fuel injection start timing approaches the optimum timing.

【0079】噴射開始遅角量β(β≧0)は、ステップ
325で、β=KINJVP×KNE1×KKL1とし
て算出される。遅角量β算出後、ステップ327ではベ
ース燃料噴射量(燃料噴射時間)TAUが減量係数Eに
基づいて減量補正され、実際の燃料噴射量TAU1が、
TAU1=TAU×Dとして算出される。
The injection start delay amount β (β ≧ 0) is calculated in step 325 as β = KINJVP × KNE1 × KKL1. After calculating the retardation amount β, in step 327, the base fuel injection amount (fuel injection time) TAU is reduced and corrected based on the reduction coefficient E, and the actual fuel injection amount TAU1 is calculated as
It is calculated as TAU1 = TAU × D.

【0080】そして、ステップ329では、実際の燃料
噴射開始時期INJT1が、ベース燃料噴射開始時期I
NJTを用いて、INJT1=INJT+βとして算出
される。これにより、別途実行される燃料噴射操作で
は、クランクがINJT1になると燃料噴射弁からの燃
料噴射が開始され、燃料噴射がTAU1( ミリ秒)だけ
継続すると燃料噴射が停止されるように燃料噴射弁の動
作が制御される。
In step 329, the actual fuel injection start timing INJT1 is changed to the base fuel injection start timing I
It is calculated as INJT1 = INJT + β using NJT. Thus, in a separately executed fuel injection operation, the fuel injection from the fuel injection valve is started when the crank reaches INJT1, and the fuel injection is stopped when the fuel injection continues for TAU1 (millisecond). Is controlled.

【0081】本実施形態では、燃料噴射開始時期INJ
Tは吸気上死点後のクランク角度(ATDC)で表すた
め、上記により噴射開始時期は調整係数Eに応じたクラ
ンク角度βだけ遅延される。また、燃料噴射時間TAU
も低減されているため、上記により燃料噴射終了時期も
調整係数Eに応じて進角されるようになり、燃料噴射開
始時期、燃料噴射終了時期の両方が燃料噴射量に応じた
適切な値に設定されるようになる。
In this embodiment, the fuel injection start timing INJ
Since T is represented by the crank angle after intake top dead center (ATDC), the injection start timing is delayed by the crank angle β according to the adjustment coefficient E as described above. Also, the fuel injection time TAU
Therefore, the fuel injection end timing is also advanced according to the adjustment coefficient E, and both the fuel injection start timing and the fuel injection end timing are set to appropriate values according to the fuel injection amount. Will be set.

【0082】2)第2の実施形態 上記第1の実施形態では、噴射開始の遅角量βを調整係
数Eから補正係数KNE1とKKL1とを用いて直接算
出しているが、本実施形態では調整係数Eから燃料噴射
開始遅延時間(ミリ秒)を算出し、この遅延時間を遅角
量β(クランク角)に換算している点が第1の実施形態
と相違している。これにより、本実施形態ではより正確
な燃料噴射開始時期の設定が可能となっている。
2) Second Embodiment In the first embodiment, the injection start delay amount β is directly calculated from the adjustment coefficient E by using the correction coefficients KNE1 and KKL1, but in the present embodiment, The difference from the first embodiment is that a fuel injection start delay time (millisecond) is calculated from the adjustment coefficient E, and this delay time is converted into a delay amount β (crank angle). Thus, in the present embodiment, it is possible to set the fuel injection start timing more accurately.

【0083】図7は、本実施形態の燃料噴射制御操作を
説明するフローチャートである。本操作は、ECU30
により一定クランク回転角毎に実行されるルーチンとし
て行われる。図7、ステップ701から715では、図
3の操作と同様にセンサ修正出力比A、減量計数D:調
整係数E、ベース燃料噴射開始時期INJTが算出され
る。ステップ701から715は、図3ステップ301
から315と同一の操作であるので説明は省略する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the fuel injection control operation of this embodiment. This operation is performed by the ECU 30
Is performed as a routine executed at every constant crank rotation angle. In steps 701 to 715 in FIG. 7, the sensor correction output ratio A, the decrease count D: the adjustment coefficient E, and the base fuel injection start timing INJT are calculated in the same manner as in the operation in FIG. 3. Steps 701 to 715 correspond to step 301 in FIG.
Since the operation is the same as that of steps 315 to 315, the description is omitted.

【0084】ステップ701から715を実行後、本実
施形態ではステップ717で、回転数NEと負荷パラメ
ータKLとに基づいてベース燃料噴射時間TAU(ミリ
秒)が算出される。また、ステップ719では、燃料噴
射時間を短縮すべき量TAUBが、TAUB=TAU×
Eとして算出される。TAUBは、図2の時間VPに相
当する時間(ミリ秒)である。
After executing steps 701 to 715, in this embodiment, at step 717, the base fuel injection time TAU (millisecond) is calculated based on the rotational speed NE and the load parameter KL. In step 719, the amount TAUB for which the fuel injection time is to be reduced is calculated as TAUB = TAU ×
It is calculated as E. TAUB is a time (millisecond) corresponding to the time VP in FIG.

【0085】そして、ステップ721では短縮時間TA
UBのうち、燃料噴射開始遅延に振り向けるべき割合を
表す補正係数KINJT1が、機関回転数NEと負荷K
Lとに基づいて算出される。本実施形態では、補正係数
KINJT1は予め実験に基づいて最適な値が設定され
ており、NEとKLとを用いた2次元数値テーブルの形
でECU30のROMに格納されている。ステップ72
1では、ステップ703で読み込んだNEとKLとの値
に基づいてこの数値テーブルから補正係数KINJT1
が決定される。
Then, in step 721, the shortened time TA
The correction coefficient KINJT1 representing the ratio of the UB to be allocated to the fuel injection start delay is determined by the engine speed NE and the load K
It is calculated based on L. In the present embodiment, the optimum value of the correction coefficient KINJT1 is set in advance based on experiments, and is stored in the ROM of the ECU 30 in the form of a two-dimensional numerical table using NE and KL. Step 72
In step 1, based on the values of NE and KL read in step 703, the correction coefficient KINJT1
Is determined.

【0086】また、ステップ723では、噴射開始遅延
時間(ミリ秒)をクランク回転角度に換算するための換
算係数Cが、現在の機関回転数NE(RPM)に基づい
て、C=(60×1000)/(NE×360)として
算出される。そして、ステップ725では、燃料噴射開
始遅延時間が、TAUB×KINJT1として算出さ
れ、さらに上記換算係数を用いてクランク回転角、すな
わちベース燃料噴射開始時期に対する噴射開始の遅角量
(CA)に換算される。ステップ727では、実際の燃
料噴射時間TAU1が、TAU1=TAU×Dとして算
出されるとともに、実際の燃料噴射開始時期INJT1
が、INJT1=INJT+βとして設定される。これ
により、第1の実施形態と同様、燃料噴射開始時期と終
了時期との両方が、燃料ベーパー量に基づいてより適切
な値に設定される。
In step 723, the conversion coefficient C for converting the injection start delay time (millisecond) into the crank rotation angle is calculated as C = (60 × 1000) based on the current engine speed NE (RPM). ) / (NE × 360). Then, in step 725, the fuel injection start delay time is calculated as TAUB × KINJT1, and further converted into a crank rotation angle, that is, an injection start delay amount (CA) with respect to the base fuel injection start timing, using the above conversion coefficient. You. In step 727, the actual fuel injection time TAU1 is calculated as TAU1 = TAU × D, and the actual fuel injection start timing INJT1 is calculated.
Are set as INJT1 = INJT + β. Thus, similarly to the first embodiment, both the fuel injection start timing and the end timing are set to more appropriate values based on the fuel vapor amount.

【0087】なお、上記第1と第2の実施形態では燃料
噴射開始時期を基準として燃料噴射制御を行う場合につ
いて説明したが、同様な制御は燃料噴射終了時期を基準
として燃料噴射制御を行う場合にも可能である。この場
合には、燃料ベーパーの存在による燃料噴射時間の短縮
分のうち、燃料噴射終了時期の進角に振り分ける分を表
す補正係数をECU30のROMに予め格納しておき、
図3、図7と同様な操作で燃料噴射終了時期の進角量を
算出すればよい。
In the first and second embodiments, the case where the fuel injection control is performed based on the fuel injection start timing is described. However, the same control is performed when the fuel injection control is performed based on the fuel injection end timing. It is also possible. In this case, of the shortened fuel injection time due to the presence of the fuel vapor, a correction coefficient representing the amount to be distributed to the advance angle of the fuel injection end timing is stored in the ROM of the ECU 30 in advance,
The advance amount of the fuel injection end timing may be calculated by the same operation as in FIGS.

【0088】(2)成層燃焼 次に、成層燃焼運転時の圧縮行程噴射のパージによる補
正について説明する。成層燃焼時の圧縮行程燃料噴射で
は、圧縮行程中に気筒内の燃料を含まない空気中に燃料
を噴射し、リッチな混合気層を形成させるように燃料噴
射時期が設定されている。一方、成層燃焼時にパージが
行われると圧縮行程噴射では気筒内の燃料ベーパーを含
む均一な混合気中に燃料を噴射することになる。このた
め、成層燃焼時のパージでは、燃料噴射量を減量して
も、通常と同じタイミングで燃料噴射を行うと、形成さ
れる混合気層の空燃比がリッチ化してしまい、着火、燃
焼が悪化する場合がある。そこで、本実施形態では成層
燃焼時にパージを行う場合には圧縮行程燃料噴射の終了
時期を早めて、噴射された燃料がより拡散しやすくなる
ようにして混合気のリッチ化を防止する。
(2) Stratified Combustion Next, a description will be given of the correction by the purge of the compression stroke injection during the stratified combustion operation. In the compression stroke fuel injection during stratified charge combustion, the fuel injection timing is set so that fuel is injected into the cylinder-free air during the compression stroke to form a rich mixture layer. On the other hand, if purging is performed during stratified charge combustion, in the compression stroke injection, fuel is injected into a uniform mixture including fuel vapor in the cylinder. For this reason, in the purge during stratified combustion, even if the fuel injection amount is reduced, if the fuel injection is performed at the same timing as usual, the air-fuel ratio of the formed air-fuel mixture layer becomes rich, and ignition and combustion deteriorate. May be. Therefore, in the present embodiment, when purging is performed during stratified charge combustion, the end timing of the compression stroke fuel injection is advanced to make the injected fuel more easily diffused, thereby preventing the mixture from being enriched.

【0089】1)第3の実施形態 図8は、成層燃焼時の燃料噴射制御操作を説明するフロ
ーチャートである。本操作は、ECU30により一定ク
ランク回転角毎に実行される。本実施形態では、燃料噴
射終了時期を基準として燃料噴射制御を行う場合を示し
ている。また、燃料噴射量及び燃料噴射終了時期の進角
量の算出については均一混合気燃焼の場合の前述の第2
の実施形態とほぼ同じ考え方に基づいている。
1) Third Embodiment FIG. 8 is a flowchart illustrating a fuel injection control operation during stratified charge combustion. This operation is executed by the ECU 30 at every constant crank rotation angle. In the present embodiment, the case where the fuel injection control is performed based on the fuel injection end timing is shown. Further, the calculation of the fuel injection amount and the advance amount of the fuel injection end timing is described in the above-mentioned second case in the case of the homogeneous mixture combustion.
This is based on almost the same concept as the embodiment.

【0090】すなわち、図8、ステップ801では、現
在成層燃焼モードの機関運転が行われているか否かが判
定され、現在成層燃焼モードの運転が行われている場合
のみステップ803から829の圧縮行程燃料噴射制御
が行われる。なお、ステップ801で現在成層燃焼モー
ドの運転が行われていない場合(すなわち、均一混合気
燃焼モードまたは弱成層燃焼モードの運転が行われてい
る場合)には、別途それぞれのモードに応じた燃料噴射
制御が行われる。
That is, in step 801 in FIG. 8, it is determined whether or not the engine operation in the stratified combustion mode is currently performed. Only when the operation in the stratified combustion mode is currently performed, the compression strokes in steps 803 to 829 are performed. Fuel injection control is performed. If it is determined in step 801 that the operation in the stratified combustion mode is not currently being performed (that is, if the operation in the homogeneous mixture combustion mode or the weak stratified combustion mode is being performed), the fuel corresponding to each mode is separately set. Injection control is performed.

【0091】ステップ803では、機関回転数NEと前
述した負荷パラメータ(成層燃焼運転モードの場合は、
アクセル開度ACCP)KLが読込まれ、ステップ80
5と807とでは、吸気酸素濃度センサ31の出力から
センサ修正出力比Aとベーパー相当値Bとが算出され
る。これらの操作は第1、第2の実施形態と同一の操作
である。
In step 803, the engine speed NE and the load parameters described above (for the stratified combustion operation mode,
The accelerator opening ACCP) KL is read, and step 80 is executed.
In steps 5 and 807, the sensor corrected output ratio A and the vapor equivalent value B are calculated from the output of the intake oxygen concentration sensor 31. These operations are the same as those in the first and second embodiments.

【0092】ステップ807でベーパー相当値Bを算出
後、ステップ809では、ベーパー相当値Bの値に基づ
いて燃料噴射量の減量定数γが算出される。ここで算出
される減量定数γの値は、予め実験により求められた成
層燃焼時における最適なγの値である点が図3ステップ
309と相違している。また、ステップ811と813
とでは上記により求めたγとBとを用いて、燃料噴射量
の減量係数Dと調整係数Eとの値が、前述の図3ステッ
プ311、313と同様に算出される。
After calculating the vapor equivalent value B in step 807, in step 809, a reduction constant γ of the fuel injection amount is calculated based on the value of the vapor equivalent value B. The value of the reduction constant γ calculated here is different from Step 309 in FIG. 3 in that it is an optimum value of γ during stratified combustion obtained in advance by an experiment. Steps 811 and 813
Then, the values of the reduction coefficient D and the adjustment coefficient E of the fuel injection amount are calculated in the same manner as in steps 311 and 313 in FIG.

【0093】次いで、ステップ815、817では、予
めECU30のROMに格納した数値テーブルから、回
転数NEと負荷パラメータKLとを用いて成層燃焼時の
ベース燃料噴射終了時期INJTFと燃料噴射時間TA
U(ミリ秒)が決定される。また、ステップ819では
燃料ベーパー補正のための噴射時間短縮量TAUB(ミ
リ秒)が、TAUB=TAU×Eとして算出される。
Next, in steps 815 and 817, the base fuel injection end timing INJTF and the fuel injection time TA during the stratified combustion are obtained from the numerical table stored in the ROM of the ECU 30 in advance by using the rotational speed NE and the load parameter KL.
U (millisecond) is determined. In step 819, the injection time reduction amount TAUB (millisecond) for fuel vapor correction is calculated as TAUB = TAU × E.

【0094】そして、ステップ821では、燃料噴射時
期補正係数KINJT2が算出される。KINJT2
は、前述の第2の実施形態におけるKINJT1と同じ
役割を有する補正係数であり、本実施形態では燃料噴射
時間の短縮分(図2のVPに相当)のうち、燃料噴射終
了時期の早期終了側(図2のVP2に相当)に振り分け
る時間の割合を表している。KINJT2は、実験に基
づいて各機関回転数NEと負荷KLとの組み合わせ毎に
設定され、ECU30のROMにNEとKLとを用いた
二次元数値テーブルの形で格納されている。
Then, at step 821, a fuel injection timing correction coefficient KINJT2 is calculated. KINJT2
Is a correction coefficient having the same role as KINJT1 in the above-described second embodiment. In this embodiment, of the fuel injection time reduction (corresponding to VP in FIG. 2), the early end side of the fuel injection end timing (Corresponding to VP2 in FIG. 2). KINJT2 is set for each combination of each engine speed NE and load KL based on an experiment, and is stored in the ROM of the ECU 30 in the form of a two-dimensional numerical table using NE and KL.

【0095】ステップ821で補正係数KINJT2を
算出後、ステップ823では噴射時間をクランク回転角
に換算する換算係数Cが求められ、ステップ825で
は、燃料噴射終了時期の進角量βが算出される。ステッ
プ823、825は図7のステップ723、725と同
様の操作である。さらに、ステップ827ではセンサ修
正出力比Aと圧縮行程ベース燃料噴射量TAUとを用い
て、圧縮行程燃料噴射の実際の燃料噴射量TAU2が、
TAU2=TAU×Dとして算出される。また、ステッ
プ829では、ステップ825で算出した燃料噴射終了
時期進角量βと、圧縮行程燃料噴射のベース噴射終了時
期INJTFとを用いて、実際の燃料噴射終了時期IN
JTF2が、INJTF2=INJTF+βとして算出
される。なお、圧縮行程燃料噴射終了時期INJTF
は、圧縮上死点までのクランク角(BTDC)で定義さ
れるため、INJTF2はベース噴射終了時期INJT
Fに対してβだけ早まることになる。
After calculating the correction coefficient KINJT2 in step 821, a conversion coefficient C for converting the injection time into the crank rotation angle is obtained in step 823, and in step 825, the advance angle β of the fuel injection end timing is calculated. Steps 823 and 825 are the same operations as steps 723 and 725 in FIG. Further, in step 827, the actual fuel injection amount TAU2 of the compression stroke fuel injection is calculated using the sensor corrected output ratio A and the compression stroke base fuel injection amount TAU.
It is calculated as TAU2 = TAU × D. In step 829, the actual fuel injection end timing IN is calculated using the fuel injection end timing advance amount β calculated in step 825 and the base injection end timing INJTF of the compression stroke fuel injection.
JTF2 is calculated as INJTF2 = INJTF + β. The compression stroke fuel injection end timing INJTF
Is defined by the crank angle (BTDC) up to the compression top dead center, so that INJTF2 is the base injection end timing INJT
Becomes earlier than F by β.

【0096】これにより、圧縮行程燃料噴射はクランク
角がINJTF2に到達するTAU2(ミリ秒)前に開
始し、クランク角がINJTF2になると終了するよう
になり、燃料噴射開始時期と終了時期との両方がより適
切な値に設定されるようになる。
Thus, the compression stroke fuel injection starts before TAU2 (millisecond) when the crank angle reaches INJTF2, and ends when the crank angle reaches INJTF2. Is set to a more appropriate value.

【0097】(3)弱成層燃焼 次に、弱成層燃焼(前述の運転モード(b))におけるパ
ージ実行時の燃料噴射制御について説明する。
(3) Weakly Stratified Combustion Next, the fuel injection control during the execution of the purge in the weakly stratified combustion (the above-described operation mode (b)) will be described.

【0098】弱成層燃焼モードの運転では、均一混合気
形成のための吸気行程燃料噴射と、混合気成層化のため
の圧縮行程燃料噴射との両方が行われるため、パージ実
行時の燃料噴射量と噴射時期との制御は基本的には前述
した均一混合気燃焼時の燃料噴射制御(吸気行程燃料噴
射)と成層燃焼時の燃料噴射制御(圧縮行程燃料噴射)
との両方を行うことになる。また、燃料噴射量について
は、燃料ベーパーとして供給される燃料相当量の燃料を
吸気行程燃料噴射と圧縮行程燃料噴射との両方から減量
して、補正後の燃料ベーパー量を含めた合計の燃料量が
補正前の燃料噴射量より少なくなるようにしている。
In the operation in the weak stratified charge combustion mode, both the intake stroke fuel injection for forming a homogeneous mixture and the compression stroke fuel injection for stratifying the mixture are performed. The control of the fuel injection timing and the fuel injection timing is basically the fuel injection control (combustion stroke fuel injection) during the homogeneous mixture combustion described above and the fuel injection control (compression stroke fuel injection) during stratified combustion.
And will do both. As for the fuel injection amount, the fuel equivalent to the fuel supplied as the fuel vapor is reduced from both the intake stroke fuel injection and the compression stroke fuel injection, and the total fuel amount including the corrected fuel vapor amount is calculated. Is smaller than the fuel injection amount before correction.

【0099】しかし、従来は吸気行程燃料噴射と圧縮行
程燃料噴射とを燃料ベーパー量に応じて同一の比率で減
量していたのに対して、本実施形態では吸気行程燃料噴
射量と圧縮行程燃料噴射量とを燃料ベーパー量に応じた
異なる比率で減量する点が従来の燃料噴射量補正と相違
している。すなわち、燃料ベーパーとして気筒に供給さ
れる燃料は吸気中に均一に拡散して均一な混合気を形成
している。このため、燃料ベーパーとして供給された燃
料量を補正するために圧縮行程燃料噴射量を減量してし
まうと、本来圧縮行程燃料噴射により成層化するはずで
あった燃料が均一混合気として気筒に供給されたのと同
じことになり、圧縮行程燃料噴射で形成される成層混合
気がリーン化してしまう可能性がある。
However, while the intake stroke fuel injection and the compression stroke fuel injection are conventionally reduced at the same ratio according to the fuel vapor amount, in the present embodiment, the intake stroke fuel injection amount and the compression stroke fuel injection are reduced. The difference from the conventional fuel injection amount correction is that the injection amount is reduced at a different ratio according to the fuel vapor amount. That is, the fuel supplied to the cylinder as the fuel vapor diffuses uniformly into the intake air to form a uniform mixture. For this reason, if the compression stroke fuel injection amount is reduced to correct the fuel amount supplied as the fuel vapor, the fuel, which would have been stratified by the compression stroke fuel injection, is supplied to the cylinder as a uniform mixture. As a result, the stratified mixture formed by the fuel injection in the compression stroke may become lean.

【0100】このため、本実施形態では燃料ベーパー量
を補正する際には、可能な限り吸気行程燃料噴射量を減
量するようにして圧縮行程燃料噴射量は減量しないよう
にし、例えば吸気行程燃料噴射量を越える量の大量の燃
料ベーパーが供給され、吸気行程燃料噴射量をゼロに低
減しても空燃比をパージを実行しない場合よりリーンな
値に補正できない場合に限り、圧縮行程燃料噴射量を減
量するようにしている。これにより、圧縮行程燃料噴射
により形成される成層混合気の空燃比はパージの有無に
かかわらず着火、燃焼に最適な値に維持されるようにな
り、燃焼の悪化が防止される。
Therefore, in this embodiment, when correcting the fuel vapor amount, the intake stroke fuel injection amount is reduced as much as possible so that the compression stroke fuel injection amount is not reduced. Only when a large amount of fuel vapor exceeding the amount is supplied and the air-fuel ratio cannot be corrected to a leaner value than when purging is not performed even if the intake stroke fuel injection amount is reduced to zero, the compression stroke fuel injection amount is reduced. I try to lose weight. As a result, the air-fuel ratio of the stratified air-fuel mixture formed by the compression stroke fuel injection is maintained at an optimum value for ignition and combustion regardless of the presence or absence of the purge, and deterioration of combustion is prevented.

【0101】4)第4の実施形態 図9、図10は、弱成層モード運転中のパージ実行時に
おける燃料噴射制御操作を説明するフローチャートであ
る。本操作は、ECU30により一定クランク回転角毎
に実行される。
4) Fourth Embodiment FIGS. 9 and 10 are flow charts for explaining the fuel injection control operation at the time of executing the purge during the weak stratification mode operation. This operation is executed by the ECU 30 at every constant crank rotation angle.

【0102】本実施形態では、吸気酸素濃度センサ31
修正出力比Aから算出した吸気中のベーパー相当値Bか
ら減量係数Dを求め、Dに相当する燃料量が、吸気行程
燃料噴射量より少ない場合には減量係数Dに相当する燃
料の全量を吸気行程燃料噴射量から差し引き、圧縮行程
燃料噴射量の減量は行わない。また、減量係数Dに相当
する燃料量が吸気行程燃料噴射量以上になった場合に
は、吸気行程燃料噴射を中止して、残りの過剰な燃料量
は圧縮行程燃料噴射量を減量して調整するようにしてい
る。
In the present embodiment, the intake oxygen concentration sensor 31
A reduction coefficient D is obtained from a vapor-equivalent value B in the intake air calculated from the corrected output ratio A. When the fuel amount corresponding to D is smaller than the intake stroke fuel injection amount, the entire amount of fuel corresponding to the reduction coefficient D is taken in. It is subtracted from the stroke fuel injection amount, and the compression stroke fuel injection amount is not reduced. When the fuel amount corresponding to the reduction coefficient D becomes equal to or more than the intake stroke fuel injection amount, the intake stroke fuel injection is stopped, and the remaining excess fuel amount is adjusted by reducing the compression stroke fuel injection amount. I am trying to do it.

【0103】図9、図10の操作がスタートすると、ス
テップ901では、現在弱成層燃焼モードの運転が行わ
れているか否かが判断され、現在、機関が弱成層燃焼モ
ードで運転されている場合にのみステップ903以下の
操作が行われる。なお、現在機関が弱成層燃焼モード以
外の運転モード(均一混合気燃焼モードまたは成層燃焼
モード)で運転されている場合には、別途前述した均一
混合気燃焼または成層燃焼時の燃料噴射制御が実行され
る。
When the operation shown in FIGS. 9 and 10 starts, it is determined in step 901 whether or not the engine is currently operating in the weak stratified combustion mode. Only the operations of step 903 and subsequent steps are performed. When the engine is currently operating in an operation mode other than the weak stratified charge combustion mode (homogeneous mixture combustion mode or stratified charge combustion mode), the fuel injection control for uniform mixture combustion or stratified charge combustion described above is executed separately. Is done.

【0104】次いで、ステップ903では機関回転数N
Eと負荷パラメータKL(この場合は、アクセル開度A
CCP)とが読み込まれる。そして、ステップ904と
905では、ベース合計燃料噴射量(パージが実行され
ていないときの吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射
量との合計)TAUと吸気行程噴射率Fとが決定され
る。ここで、吸気行程噴射率F(F≦1)はパージを実
行していないときの、合計燃料噴射量TAUに占める吸
気行程燃料噴射量の割合(吸気行程燃料噴射量/(吸気
行程燃料噴射量+圧縮行程燃料噴射量))である。
Next, at step 903, the engine speed N
E and load parameter KL (in this case, accelerator opening A
CCP) is read. In steps 904 and 905, the base total fuel injection amount (the sum of the intake stroke fuel injection amount and the compression stroke fuel injection amount when the purge is not executed) TAU and the intake stroke injection rate F are determined. Here, the intake stroke injection rate F (F ≦ 1) is a ratio of the intake stroke fuel injection amount to the total fuel injection amount TAU when the purge is not performed (intake stroke fuel injection amount / (intake stroke fuel injection amount). + Compression stroke fuel injection amount)).

【0105】本実施形態では、予め機関を弱成層燃焼モ
ードで運転し、各機関回転数NEと負荷KLとの組み合
わせにおける最適な合計燃料噴射量TAUと吸気行程噴
射率Fとの値を実験的に求めてあり、予めECU30の
ROMにNEとKLとを用いた二次元数値テーブルの形
でそれぞれ格納してある。ステップ904と905で
は、ステップ903で読み込んだ現在の回転数NEと負
荷KLとを用いて上記それぞれの数値テーブルからベー
ス合計燃料噴射量TAUと吸気行程噴射率Fとを決定す
る。
In this embodiment, the engine is operated in advance in the weak stratified charge combustion mode, and the optimal total fuel injection amount TAU and intake stroke injection rate F in each combination of the engine speed NE and the load KL are experimentally determined. And stored in advance in the ROM of the ECU 30 in the form of a two-dimensional numerical table using NE and KL. In steps 904 and 905, the base total fuel injection amount TAU and the intake stroke injection rate F are determined from the respective numerical tables using the current rotational speed NE and the load KL read in step 903.

【0106】また、ステップ907から915では吸気
酸素濃度センサ31の出力からセンサ修正出力比Aを算
出するとともに、ベーパー相当値B、減量係数Dおよび
調整係数Eが、それぞれB=1−A、D=γ−B、E=
1−Dとして求められる。次いで、ステップ917では
現在の調整係数Eに相当する燃料量がベース吸気行程燃
料噴射量以下の値か否かが判定される。前述したよう
に、調整係数Eは全体として短縮すべき燃料噴射時間の
比率を表しているため、全体として減量すべき燃料量は
TAU×Eで表される。一方、ベース吸気行程燃料噴射
量はTAU×Fで表されるため、調整係数Eとベース吸
気行程噴射率Fとを比較することにより、今回減量すべ
き燃料量の全量を吸気行程燃料噴射量から削減できるか
否かが判断できる。
In steps 907 to 915, the sensor correction output ratio A is calculated from the output of the intake oxygen concentration sensor 31, and the vapor equivalent value B, the reduction coefficient D, and the adjustment coefficient E are calculated as B = 1-A, D, respectively. = Γ-B, E =
1-D. Next, at step 917, it is determined whether or not the fuel amount corresponding to the current adjustment coefficient E is equal to or less than the base intake stroke fuel injection amount. As described above, since the adjustment coefficient E indicates the ratio of the fuel injection time to be reduced as a whole, the fuel amount to be reduced as a whole is represented by TAU × E. On the other hand, since the base intake stroke fuel injection amount is represented by TAU × F, by comparing the adjustment coefficient E with the base intake stroke injection rate F, the total amount of fuel to be reduced this time is calculated from the intake stroke fuel injection amount. It can be determined whether reduction can be achieved.

【0107】ステップ917でE≦Fであった場合には
吸気行程燃料噴射量から減量すべき燃料の全量を削減す
ることが可能である。従ってこの場合は、ステップ91
9から931の吸気行程燃料噴射補正操作が行われる。
ステップ919からステップ931の吸気行程燃料噴射
補正操作は、基本的に図3の均一混合気燃焼モードにお
ける燃料噴射補正と同様である。
If E ≦ F in step 917, the total amount of fuel to be reduced from the intake stroke fuel injection amount can be reduced. Therefore, in this case, step 91
An intake stroke fuel injection correction operation from 9 to 931 is performed.
The intake stroke fuel injection correction operation in steps 919 to 931 is basically the same as the fuel injection correction in the homogeneous mixture combustion mode in FIG.

【0108】すなわち、ステップ919では機関回転数
NEと負荷パラメータKLとを用いて予めECU30の
ROMに格納された数値テーブルに基づいてベース吸気
行程燃料噴射終了時期INJT1Fが決定され、ステッ
プ921では、減量すべき燃料の全量を吸気行程燃料噴
射量から削減するために必要な吸気行程燃料噴射時間の
短縮量TAUB1が、合計の燃料噴射量(時間)TAU
と調整係数Eとを用いて、TAUB1=TAU×Eとし
て算出される。また、ステップ923では機関回転数N
Eと負荷KLとに基づいて、ECU30のROMに予め
格納された数値テーブルから噴射時期の補正係数KIN
JTFが求められる。補正係数KINJT1Fは、吸気
行程燃料噴射時間の短縮分のうちどれだけを噴射終了時
期を早める側に振り分けるかを定める係数であり、実際
の機関を用いた実験により各機関回転数NEと負荷KL
との組み合わせについて最適な値が定められており、N
EとKLとを用いた二次元数値テーブルの形で予めEC
U30のROMに格納されている。
That is, in step 919, the base intake stroke fuel injection end timing INJT1F is determined based on a numerical table stored in advance in the ROM of the ECU 30 using the engine speed NE and the load parameter KL. The reduction amount TAUB1 of the intake stroke fuel injection time required to reduce the total amount of fuel to be used from the intake stroke fuel injection amount is the total fuel injection amount (time) TAU.
Is calculated as TAUB1 = TAU × E using the adjustment coefficient E. In step 923, the engine speed N
Based on E and the load KL, the injection timing correction coefficient KIN is obtained from a numerical table stored in the ROM of the ECU 30 in advance.
JTF is required. The correction coefficient KINJT1F is a coefficient that determines how much of the shortened intake stroke fuel injection time is to be distributed to the side that advances the injection end timing, and is based on experiments using an actual engine to determine each engine speed NE and load KL.
The optimal value is determined for the combination with
EC in advance in the form of a two-dimensional numerical table using E and KL
It is stored in the ROM of U30.

【0109】次いで、ステップ925では噴射時間をク
ランク回転角に換算するための換算係数Cが現在の機関
回転数NEに基づいて算出され、ステップ927では、
吸気行程燃料噴射終了時期の進角量β1(CA)が、T
AUB1、補正係数KINJT1F及びCを用いて、β
1=(TAUB1×KINJT1F)/Cとして求めら
れる。
Next, in step 925, a conversion coefficient C for converting the injection time into the crank rotation angle is calculated based on the current engine speed NE. In step 927,
When the advance amount β1 (CA) at the end of the intake stroke fuel injection is T
Using AUB1 and correction coefficients KINJT1F and C, β
1 = (TAUB1 × KINJT1F) / C

【0110】そして、ステップ927では吸気中の燃料
ベーパーを補正するための実際の吸気行程燃料噴射量
(時間)TAU1が、TAU1=TAU×(F−E)と
して算出される。また、ステップ931では吸気行程燃
料噴射終了時期INJTF1(CA)が、INJTF1
=INJT1F−β1として算出される。なお、吸気工
程燃料噴射終了時期INJTF1は、吸気上死点後のク
ランク回転角(ATDC)で表されるため、上記により
燃料噴射終了時期はクランク角(CA)でβ1だけ進角
されることになる。
In step 927, the actual intake stroke fuel injection amount (time) TAU1 for correcting the fuel vapor during intake is calculated as TAU1 = TAU × (FE). In step 931, the intake stroke fuel injection end timing INJTF1 (CA) is changed to INJTF1
= INJT1F-β1. Since the intake step fuel injection end timing INJTF1 is represented by the crank rotation angle (ATDC) after the intake top dead center, the fuel injection end timing is advanced by β1 in the crank angle (CA). Become.

【0111】これにより、吸気行程燃料噴射の開始と終
了時期とが燃料ベーパー量に応じて適切な値に調整され
る。なお、減量すべき燃料量の全量を吸気行程燃料噴射
量の減量で補正可能である場合には、形成される均一混
合気の空燃比はパージを実行しない場合に較べてリーン
となり、圧縮行程燃料噴射の噴射量、噴射時期の補正は
行われない。すなわち、この場合は圧縮行程燃料噴射
量、噴射時期はそれぞれベース噴射量とベース噴射時期
に設定される。
Thus, the start and end timings of the fuel injection in the intake stroke are adjusted to appropriate values according to the fuel vapor amount. When the entire fuel amount to be reduced can be corrected by reducing the intake stroke fuel injection amount, the air-fuel ratio of the formed homogeneous mixture becomes leaner than when no purge is performed, and the compression stroke fuel No correction is made for the injection amount and injection timing of the injection. That is, in this case, the compression stroke fuel injection amount and the injection timing are set to the base injection amount and the base injection timing, respectively.

【0112】次に、ステップ917で、E>Fであった
場合、すなわち削減すべき燃料量が吸気行程燃料噴射量
より多い場合の補正について説明する。前述したよう
に、この場合には吸気行程燃料噴射を中止し(すなわち
TAU1=0)、それでも補正しきれない燃料ベーパー
量(E−F)を圧縮行程燃料噴射量の減量により補正す
る。
Next, correction in the case where E> F in step 917, that is, the case where the fuel amount to be reduced is larger than the intake stroke fuel injection amount, will be described. As described above, in this case, the fuel injection in the intake stroke is stopped (that is, TAU1 = 0), and the fuel vapor amount (EF) that cannot be corrected even more is corrected by reducing the fuel injection amount in the compression stroke.

【0113】すなわち、ステップ917でE>Fであっ
た場合には、図10ステップ933に進み、吸気行程燃
料噴射量TAU1を、TAU1=0に設定して吸気行程
燃料噴射を中止する。また、ステップ935では、機関
回転数NEと負荷パラメータKLとの値からECU30
のROMに格納した数値テーブルに基づいて圧縮行程燃
料噴射のベース燃料噴射終了時期INJT2Fが決定さ
れる。
That is, if E> F in step 917, the process proceeds to step 933 in FIG. 10, where the intake stroke fuel injection amount TAU1 is set to TAU1 = 0, and the intake stroke fuel injection is stopped. In step 935, the ECU 30 determines the value of the engine speed NE and the load parameter KL.
The base fuel injection end timing INJT2F of the compression stroke fuel injection is determined based on the numerical table stored in the ROM of FIG.

【0114】そして、ステップ937から947では、
圧縮行程燃料噴射量を(E−F)だけ減量するととも
に、圧縮行程燃料噴射の終了時期INJTF2を燃料噴
射の削減量(E−F)と機関回転数NE、負荷KLに応
じた量β2だけ進角させて設定する。ステップ937か
ら947は図8の成層燃焼時の燃料噴射補正におけるス
テップ819から829と同様の操作である。すなわ
ち、ステップ937における(E−F)は圧縮行程燃料
噴射量の削減量であり、図8のステップ819における
Eに相当し、ステップ945におけるTAU2=TAU
×((1−F)−(E−F))は図8のステップ827
におけるTAU2=TAU×Dに相当する。
Then, in steps 937 to 947,
The compression stroke fuel injection amount is reduced by (EF), and the compression stroke fuel injection end timing INJTF2 is advanced by an amount β2 according to the fuel injection reduction amount (EF), the engine speed NE, and the load KL. Set the angle. Steps 937 to 947 are the same operations as steps 819 to 829 in the fuel injection correction at the time of stratified combustion in FIG. That is, (E−F) in step 937 is a reduction amount of the compression stroke fuel injection amount, and corresponds to E in step 819 in FIG. 8, and TAU2 = TAU in step 945.
× ((1−F) − (E−F)) represents step 827 in FIG.
Corresponds to TAU2 = TAU × D.

【0115】これにより、燃料ベーパー補正のための燃
料削減量が吸気行程燃料噴射量より多くなって圧縮行程
燃料噴射の補正が必要となった場合にも、圧縮行程燃料
噴射の噴射開始時期と終了時期とは燃料ベーパー量に応
じて最適な値に設定されるようになる。
Accordingly, even when the fuel reduction amount for the fuel vapor correction is larger than the intake stroke fuel injection amount and the compression stroke fuel injection needs to be corrected, the injection start timing and the end of the compression stroke fuel injection are required. The timing is set to an optimal value according to the fuel vapor amount.

【0116】5)第5の実施形態 次に、弱成層燃焼運転におけるパージ実行時の燃料噴射
補正操作の別の実施形態について説明する。上述の第4
の実施形態では吸気中の削減すべき燃料量が吸気行程燃
料噴射量以上になった場合には吸気行程燃料噴射を中止
していたが、本実施形態では削減すべき燃料量が吸気行
程燃料噴射量以上になった場合でも所定量の吸気行程燃
料噴射を行い、吸気行程で噴射した燃料量と本来削減す
べき燃料量との合計を圧縮燃料噴射量から減量して全体
の機関運転空燃比をパージを実行しない場合にくらべて
リーンにするようにしている。また、この場合所定量の
吸気燃料噴射は吸気行程の後半に行い、噴射された燃料
が気筒内に均一に拡散しないようにする。
5) Fifth Embodiment Next, another embodiment of the fuel injection correction operation at the time of executing the purge in the weak stratified charge combustion operation will be described. The fourth mentioned above
In the embodiment, the intake stroke fuel injection is stopped when the fuel amount to be reduced during the intake becomes equal to or more than the intake stroke fuel injection amount, but in the present embodiment, the fuel amount to be reduced is the intake stroke fuel injection amount. Even if the amount exceeds the predetermined amount, fuel injection of a predetermined amount is performed in the intake stroke, and the total of the fuel amount injected in the intake stroke and the fuel amount to be originally reduced is reduced from the compressed fuel injection amount to reduce the overall engine operating air-fuel ratio. Lean compared to not performing the purge. In this case, the predetermined amount of intake fuel injection is performed in the latter half of the intake stroke, so that the injected fuel is not uniformly diffused in the cylinder.

【0117】この結果、吸気行程に噴射された燃料は気
筒内の燃料ベーパーを含む均一混合気中に、均一混合気
よりやや空燃比の低い(リッチな)混合気層を形成する
ようになる。圧縮行程燃料噴射では、このやや空燃比の
低い混合気層中に燃料が噴射されリッチ混合気層が形成
される。これにより、圧縮行程燃料噴射で形成されたリ
ッチな混合気層と、空燃比の高い(リーンな)均一混合
気との間に吸気行程で噴射された燃料の中間空燃比の混
合気層が介在するようになる。このため、リッチ混合気
層に着火が生じると、火炎は中間空燃比の層を経てリー
ンな均一混合気に滑らかに伝播するようになる。通常、
成層燃焼では成層化したリッチ空燃比の混合気層と筒内
の均一混合気との空燃比の差が大きくなるため、リッチ
空燃比層から均一混合気層へ滑らかに火炎が伝播しにく
い場合があるが、本実施形態では、上記のように、中間
空燃比を有する混合気層をリッチ空燃比層と均一混合気
層との間に設けたため、火炎の伝播が滑らかになり弱成
層燃焼モードにおける燃焼状態を向上させることができ
る。
As a result, the fuel injected during the intake stroke forms a mixture layer having a slightly lower air-fuel ratio (richer) than the uniform mixture in the homogeneous mixture including the fuel vapor in the cylinder. In the compression stroke fuel injection, fuel is injected into the air-fuel mixture having a slightly lower air-fuel ratio to form a rich air-fuel mixture. Thereby, an air-fuel mixture layer having an intermediate air-fuel ratio of the fuel injected in the intake stroke is interposed between a rich air-fuel mixture layer formed by the compression stroke fuel injection and a (lean) uniform air-fuel ratio having a high air-fuel ratio. I will be. For this reason, when ignition occurs in the rich air-fuel mixture layer, the flame smoothly propagates through the intermediate air-fuel ratio layer to the lean homogeneous air-fuel mixture. Normal,
In stratified charge combustion, the difference in air-fuel ratio between the stratified rich air-fuel ratio air-fuel mixture and the homogeneous air-fuel mixture in the cylinder increases, and it may be difficult for the flame to smoothly propagate from the rich air-fuel ratio layer to the uniform air-fuel mixture. However, in the present embodiment, as described above, the air-fuel mixture layer having the intermediate air-fuel ratio is provided between the rich air-fuel ratio layer and the uniform air-fuel mixture layer, so that the flame propagates smoothly and the weak stratified combustion mode is used. The combustion state can be improved.

【0118】図11は、本実施形態の燃料噴射制御を具
体的に説明するフローチャートである。図11の操作
は、第4の実施形態の図10の操作に代えて、図9の操
作とともに実行されるものである。すなわち、本実施形
態では、図9のステップ917で削減すべき燃料量が吸
気行程ベース燃料噴射量より多い(E>F)場合には、
図11ステップ1101に進み、吸気行程燃料噴射量T
AU1を、TAU1=TAU×Gとして算出する。ここ
で、TAUは図9ステップ905で求めたベース合計燃
料噴射量である。また、Gは本実施形態では比較的小さ
な一定値(例えば0.05から0.1程度の値)とされ
る。
FIG. 11 is a flowchart specifically illustrating the fuel injection control according to the present embodiment. The operation in FIG. 11 is executed together with the operation in FIG. 9 instead of the operation in FIG. 10 of the fourth embodiment. That is, in the present embodiment, when the fuel amount to be reduced in step 917 in FIG. 9 is larger than the intake stroke base fuel injection amount (E> F),
In FIG. 11, the routine proceeds to step 1101, and the intake stroke fuel injection amount T
AU1 is calculated as TAU1 = TAU × G. Here, TAU is the base total fuel injection amount obtained in step 905 in FIG. In the present embodiment, G is a relatively small constant value (for example, a value of about 0.05 to 0.1).

【0119】さらに、ステップ1103では、吸気行程
燃料噴射終了時期INJTF1が機関回転数NEと負荷
KLとに基づいて定められる。ステップ911でE>F
である場合の吸気行程燃料噴射は、通常の均一混合気形
成のための吸気行程燃料噴射とは異なり、噴射された燃
料が均一に拡散しないようにして周囲の混合気より低い
空燃比の中間空燃比混合気層を形成する必要がある。こ
のため、ステップ1103で設定される噴射終了時期I
NJTF1は、図9ステップ931で設定されるINJ
TF1とは異なり、吸気行程の後半に設定される。本実
施形態では、予め機関回転数NEと機関負荷KLとの各
組み合わせに応じて、中間混合気層形成のための最適な
燃料噴射終了時期が実験に基づいて設定され、回転数N
Eと負荷KLとをパラメータとして用いた二次元数値テ
ーブルの形でECU30のROMに予め格納されてい
る。ステップ1103では、図9ステップ903で読み
込んだNEとKLとに基づいて吸気行程燃料噴射の終了
時期INJTF1が設定される。
Further, at step 1103, the intake stroke fuel injection end timing INJTF1 is determined based on the engine speed NE and the load KL. E> F at step 911
Is different from the normal intake stroke fuel injection for forming a homogeneous mixture, the intermediate fuel having an air-fuel ratio lower than that of the surrounding mixture by preventing the injected fuel from diffusing uniformly. It is necessary to form a fuel-fuel mixture layer. Therefore, the injection end timing I set in step 1103
NJTF1 is the INJ set in step 931 in FIG.
Unlike TF1, it is set in the latter half of the intake stroke. In the present embodiment, the optimal fuel injection end timing for forming the intermediate mixture layer is set in advance according to each combination of the engine speed NE and the engine load KL based on an experiment.
It is stored in advance in the ROM of the ECU 30 in the form of a two-dimensional numerical table using E and the load KL as parameters. In step 1103, the end timing INJTF1 of the intake stroke fuel injection is set based on NE and KL read in step 903 in FIG.

【0120】ステップ1105からステップ1117
は、圧縮行程燃料噴射の噴射量と噴射終了時期との設定
操作を示す。ステップ1105から1117の操作は、
ステップ1107とステップ1115とで燃料噴射量が
さらにGだけ削減されている以外は、図10のステップ
935から947の操作と同一であるため、詳細な説明
は省略する。
Steps 1105 to 1117
Shows an operation for setting the injection amount of the compression stroke fuel injection and the injection end timing. The operations in steps 1105 to 1117 are as follows:
Except for the fact that the fuel injection amount is further reduced by G in steps 1107 and 1115, the operation is the same as that in steps 935 to 947 in FIG.

【0121】上記のように、吸気中の燃料ベーパー量に
応じて削減すべき燃料量が吸気行程燃料噴射量より多か
った場合でも少量の燃料を吸気行程後半に噴射すること
により、パージを実行しない場合に較べて空燃比をリー
ンに維持しながらパージ実行時の燃焼状態をさらに向上
させることが可能となる。
As described above, even when the amount of fuel to be reduced according to the amount of fuel vapor during intake is larger than the fuel injection amount in the intake stroke, a small amount of fuel is injected in the latter half of the intake stroke, so that no purge is performed. As compared with the case, it is possible to further improve the combustion state at the time of performing the purge while maintaining the air-fuel ratio lean.

【0122】[0122]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、筒内燃
料噴射式火花点火機関でパージを行う場合に、パージに
より供給される均一混合気としての燃料ベーパを有効に
利用して燃焼状態を向上させることにより、パージ実行
時の機関空燃比をパージを実行しない場合に較べてリー
ン側にシフトさせることが可能となるため、同一の出力
を維持しながら、燃費と排気性状との両方を改善するこ
とが可能となる共通の効果を奏する。
According to the present invention, when purging is performed in the in-cylinder fuel injection type spark ignition engine, combustion is performed by effectively utilizing the fuel vapor as a uniform mixture supplied by the purge. By improving the state, it is possible to shift the engine air-fuel ratio at the time of performing the purge to the lean side as compared with the case where the purge is not performed, so that both the fuel consumption and the exhaust property are maintained while maintaining the same output. Has a common effect that can be improved.

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

【図1】本発明を自動車用内燃機関に適用した場合の実
施形態の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to an internal combustion engine for a vehicle.

【図2】図1の実施形態の燃料噴射時期の補正を説明す
るタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart illustrating correction of fuel injection timing in the embodiment of FIG. 1;

【図3】本発明の燃料噴射制御操作の第1の実施形態を
説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a first embodiment of a fuel injection control operation of the present invention.

【図4】図3の制御操作に用いる係数の設定を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing setting of coefficients used for the control operation of FIG. 3;

【図5】図3の制御操作に用いる係数の設定を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing setting of coefficients used for the control operation of FIG. 3;

【図6】図3の制御操作に用いる係数の設定を示すグラ
フである。
FIG. 6 is a graph showing setting of coefficients used for the control operation of FIG. 3;

【図7】本発明の燃料噴射制御操作の第2の実施形態を
説明するフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a second embodiment of the fuel injection control operation of the present invention.

【図8】本発明の燃料噴射制御操作の第3の実施形態を
説明するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a third embodiment of the fuel injection control operation of the present invention.

【図9】本発明の燃料噴射制御操作の第4の実施形態を
説明するフローチャートの一部である。
FIG. 9 is a part of a flowchart illustrating a fourth embodiment of the fuel injection control operation of the present invention.

【図10】本発明の燃料噴射制御操作の第4の実施形態
を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 10 is a part of a flowchart illustrating a fourth embodiment of the fuel injection control operation of the present invention.

【図11】本発明の燃料噴射制御操作の第5の実施形態
を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 11 is a part of a flowchart illustrating a fifth embodiment of the fuel injection control operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関 10…吸気通路 30…電子制御ユニット(ECU) 31…吸気酸素濃度センサ 40…蒸発燃料パージ装置 111〜114…筒内燃料噴射弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 10 ... Intake passage 30 ... Electronic control unit (ECU) 31 ... Intake oxygen concentration sensor 40 ... Evaporated fuel purge device 111-114 ... In-cylinder fuel injection valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 43/00 F02D 43/00 301J 301M Fターム(参考) 3G084 AA03 BA05 BA13 BA15 BA17 BA20 BA27 CA03 CA04 DA10 EA04 EA11 EB08 EB11 EC01 EC03 FA00 FA10 FA11 FA33 FA38 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA14 HA16 HA17 JA21 KA06 KA23 LA03 LA05 LB04 LC04 MA11 MA19 NA06 NA08 NB14 NC02 ND01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE19 PA00A PA00Z PA07A PA07Z PD04A PE01Z PE04Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) F02D 43/00 F02D 43/00 301J 301M F term (reference) 3G084 AA03 BA05 BA13 BA15 BA17 BA20 BA27 CA03 CA04 DA10 EA04 EA11 EB08 EB11 EC01 EC03 FA00 FA10 FA11 FA33 FA38 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA14 HA16 HA17 JA21 KA06 KA23 LA03 LA05 LB04 LC04 MA11 MA19 NA06 NA08 NB14 NC02 ND01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE19 PA00A PA00Z PA07A PA07Z PD04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料タンク内の蒸発燃料を機関吸気通路
に供給する蒸発燃料パージ装置と、機関吸入空気中の前
記蒸発燃料濃度を検出するベーパー検出手段と、気筒内
に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁と、機関運転状態
に基づいて前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量を設定
する燃料噴射設定手段と、を備えた内燃機関の燃料噴射
制御装置であって、 更に、前記蒸発燃料パージ装置から機関吸気通路に蒸発
燃料が供給されているときに、前記ベーパー検出手段の
検出した蒸発燃料濃度に基づいて、機関燃焼室に供給さ
れる蒸発燃料量と燃料噴射により機関燃焼室に供給され
る燃料量との合計が前記設定手段により設定された燃料
噴射量より少なくなるように、前記燃料噴射設定手段に
より設定された燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手
段と、を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置。
An evaporative fuel purge device for supplying evaporative fuel in a fuel tank to an engine intake passage; a vapor detector for detecting the evaporative fuel concentration in engine intake air; and a cylinder for directly injecting fuel into a cylinder. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: an internal fuel injection valve; and a fuel injection setting unit configured to set a fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve based on an engine operating state. When evaporative fuel is supplied from the fuel purge device to the engine intake passage, the amount of evaporative fuel supplied to the engine combustion chamber and fuel injection into the engine combustion chamber based on the evaporative fuel concentration detected by the vapor detection means. Fuel injection amount correction for correcting the fuel injection amount set by the fuel injection setting means so that the total of the supplied fuel amount and the fuel injection amount is smaller than the fuel injection amount set by the setting means. The fuel injection control apparatus for an internal combustion engine having a stage, a.
【請求項2】 前記燃料噴射量補正手段は、前記検出し
た蒸発燃料濃度が大きいほど、前記設定手段により設定
された燃料噴射量と前記合計燃料量との差が大きくなる
ように前記設定手段により設定された燃料噴射量を補正
する、請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
2. The fuel injection amount correction means according to claim 1, wherein the difference between the fuel injection amount set by the setting means and the total fuel amount increases as the detected fuel vapor concentration increases. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the set fuel injection amount is corrected.
【請求項3】 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であ
って、前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行程に燃料噴射
を行い気筒内に均一混合気を形成する均一燃焼モード燃
料噴射を行う燃料噴射制御装置。
3. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the fuel injection valve performs a fuel injection in an intake stroke of each cylinder to perform a uniform combustion mode fuel injection in which a uniform mixture is formed in the cylinder. Fuel injection control device.
【請求項4】 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であ
って、前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行程に燃料噴射
を行い気筒内に均一混合気を形成するとともに、各気筒
の圧縮行程に燃料噴射を行い、前記均一混合気中に空燃
比の低い混合気の層を形成する、弱成層燃焼モード燃料
噴射を行う燃料噴射制御装置。
4. The fuel injection control device according to claim 1, wherein fuel is injected from the fuel injection valve in an intake stroke of each cylinder to form a uniform mixture in the cylinder and a compression stroke of each cylinder. A fuel injection control device for performing a weak stratified charge combustion mode fuel injection, wherein the fuel mixture is injected into the homogeneous mixture to form a layer of a mixture having a low air-fuel ratio in the uniform mixture.
【請求項5】 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であ
って、前記燃料噴射弁から各気筒の圧縮行程に燃料噴射
を行い気筒内の空気中に可燃混合気の層を形成する成層
燃焼モード燃料噴射を行う燃料噴射制御装置。
5. The fuel injection control device according to claim 1, wherein fuel is injected from the fuel injection valve in a compression stroke of each cylinder to form a layer of a combustible mixture in air in the cylinder. A fuel injection control device that performs mode fuel injection.
【請求項6】 請求項1に記載の燃料噴射制御装置であ
って、機関運転条件に応じて、 前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行程に燃料噴射を行
い、気筒内に均一混合気を形成する均一燃焼モード燃料
噴射と、 前記燃料噴射弁から各気筒の吸気行程に燃料噴射を行い
気筒内に均一混合気を形成するとともに、各気筒の圧縮
行程に燃料噴射を行い、前記均一混合気中に空燃比の低
い混合気の層を形成する、弱成層燃焼モード燃料噴射
と、 前記燃料噴射弁から各気筒の圧縮行程に燃料噴射を行い
気筒内の空気中に可燃混合気の層を形成する成層燃焼モ
ード燃料噴射と、 のうちいずれか一つを選択して燃料噴射を行う燃料噴射
制御装置。
6. The fuel injection control device according to claim 1, wherein fuel is injected from the fuel injection valve in an intake stroke of each cylinder in accordance with an engine operating condition to form a uniform mixture in the cylinder. In the uniform combustion mode fuel injection, fuel injection is performed from the fuel injection valve in the intake stroke of each cylinder to form a uniform mixture in the cylinder, and fuel injection is performed in the compression stroke of each cylinder. A low stratified charge combustion mode fuel injection to form a layer of a mixture having a low air-fuel ratio; A fuel injection control device that performs fuel injection by selecting one of the following: stratified combustion mode fuel injection.
【請求項7】 更に、機関運転状態に基づいて前記筒内
燃料噴射弁からの燃料噴射時期を設定する燃料噴射時期
設定手段を備え、前記燃料噴射制御手段は更に、前記検
出した蒸発燃料濃度に応じて、前記燃料噴射時期設定手
段の設定した燃料噴射開始時期と終了時期との両方を変
更する請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
7. A fuel injection timing setting means for setting a fuel injection timing from the in-cylinder fuel injection valve based on an engine operating state, wherein the fuel injection control means further comprises a fuel injection timing detecting means for detecting the fuel vapor concentration. 2. The fuel injection control device according to claim 1, wherein both the fuel injection start timing and the end timing set by the fuel injection timing setting means are changed accordingly.
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