JP2005155367A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量の指令値である通路噴射用指令値Q1が許容下限値min1未満になる可能性のある所定値B未満になると、同指令値Q1を補正するための通路噴射用フィードバック補正値FAF1が「1.0」に設定され、当該補正値FAF1による通路噴射用指令値Q1の減少側への補正が停止される。また、筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量の指令値である筒内噴射用指令値Q2が許容下限値min2未満になる可能性のある所定値A未満になると、同指令値Q2を補正するための筒内噴射用フィードバック補正値FAF2が「1.0」に設定され、当該補正値FAF2による筒内噴射用指令値Q2の減少側への補正が停止される。
【選択図】 図1
Description
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、吸気通路に燃料を噴射する通路噴射インジェクタと燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射インジェクタとを備え、内燃機関に必要とされる量の燃料噴射を前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとで分担して行い、内燃機関の燃料噴射量を同機関の空燃比に基づき増減されるフィードバック補正値により補正して前記空燃比を目標値に近づける内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとのうち、一方のインジェクタの燃料噴射量が前記フィードバック補正値を用いた補正により許容下限値未満になる可能性のある値以下になったとき、他方のインジェクタの燃料噴射量についてのみ前記フィードバック補正値を用いた補正を行う補正手段を備えた。
以下、本発明を自動車用エンジンの燃料噴射制御装置に具体化した第1実施形態を図1〜図5に従って説明する。
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ18。
・吸気通路2内におけるスロットルバルブ4の下流側の圧力を検出するバキュームセンサ19。
・排気通路15を流れる排気中の酸素濃度に対応した信号を出力する酸素(O2 )センサ22。
[インジェクタの切換制御]
エンジン1においては、エンジン運転状態に応じて、通路噴射インジェクタ6と筒内噴射インジェクタ7とのいずれか一方による燃料噴射、或いはそれらインジェクタ6,7の両方による燃料噴射が行われる。
エンジン1の燃料噴射量制御は、エンジン1を運転する上で要求されるエンジン全体の総燃料噴射量Qfin が得られるよう、通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量及び筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量を各々制御することによって実現される。通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量は通路噴射用指令値Q1に基づき同インジェクタ6を駆動することによって制御され、筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量は筒内噴射用指令値Q2に基づき同インジェクタ7を駆動することによって制御される。
Qfin =Q1+Q2 …(1)
Qfin :総燃料噴射量
Q1 :通路噴射用指令値
Q2 :筒内噴射用指令値
そして、通路噴射用指令値Q1は、以下の式(2)によって算出される。
Q1 :通路噴射用指令値
Qbse :基本燃料噴射量
k :分担係数
FAF1:通路噴射用フィードバック補正値
A :その他の補正係数
また、筒内噴射用指令値Q2は、以下の式(3)によって算出される。
Q2 :筒内噴射用指令値
Qbse :基本燃料噴射量
k :分担係数
FAF2:筒内噴射用フィードバック補正値
B :その他の補正係数
式(1)、式(2)の基本燃料噴射量Qbse は、エンジン回転速度及びエンジン負荷等に基づき算出され、そのエンジン運転状態にあって必要とされる理論上の総燃料噴射量を表す値となる。こうして算出される基本燃料噴射量Qbse は、エンジン1が高回転高負荷になるほど大きい値となる傾向を有する。上記エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ20からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、エンジン1の吸入空気量に対応するパラメータと上記エンジン回転速度とから算出される。なお、吸入空気量に対応するパラメータとしては、バキュームセンサ19からの検出信号に基づき求められるエンジン1の吸気圧、スロットルポジションセンサ18からの検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びアクセルポジションセンサ17からの検出信号に基づき求められるアクセル踏込量等があげられる。
通路噴射インジェクタ6での燃料噴射が行われないため、筒内噴射インジェクタ7による燃料噴射についてのみ、エンジン1の空燃比を理論空燃比に近づくようフィードバック制御するための燃料噴射量補正が実行される(S103)。即ち、通路噴射用フィードバック補正値FAF1として「1.0」が用いられ、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2としてフィードバック補正値FAFが用いられる。そして、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を用いた筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量補正により、エンジン1の空燃比が理論空燃比に近づけられるようになる。
筒内噴射インジェクタ7での燃料噴射が行われないため、通路噴射インジェクタ6による燃料噴射についてのみ、エンジン1の空燃比を理論空燃比に近づくようフィードバック制御するための燃料噴射量補正が実行される(S105)。即ち、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2として「1.0」が用いられ、通路噴射用フィードバック補正値FAF1としてフィードバック補正値FAFが用いられる。そして、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を用いた通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量補正により、エンジン1の空燃比が理論空燃比に近づけられるようになる。
通路噴射インジェクタ6と筒内噴射インジェクタ7との両方で燃料噴射が行われるため、両方のインジェクタ6,7による燃料噴射について、それぞれエンジン1の空燃比を理論空燃比に近づくようフィードバック制御するための燃料噴射量補正が実行される(S106)。即ち 通路噴射用フィードバック補正値FAF1、及び筒内噴射用フィードバック補正値FAF2として共にフィードバック補正値FAFが用いられる。従って、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を用いた通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量補正、及び筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を用いた筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量補正により、エンジン1の空燃比が理論空燃比に近づけられるようになる。
FAF1=(Qfin /Q1)・(FAF−1)+1 …(4)
FAF1:通路噴射用フィードバック補正値
Qfin :総燃料噴射量
Q1 :通路噴射用指令値
FAF :フィードバック補正値
式(4)において、「FAF−1」という項は、通路噴射インジェクタ6と筒内噴射インジェクタ7との両方での燃料噴射が行われるとき、エンジン1の空燃比を理論空燃比へと近づけるのに必要な燃料噴射量の変化分に対応する値である。また、「Qfin /Q1」という項は、総燃料噴射量Qfin と通路噴射用指令値Q1との比であって、通路噴射インジェクタ6での燃料噴射のみによって上記と同等の燃料噴射量の変化を実現するのに必要な「FAF−1」の変化率を表す値である。従って、式(4)によって設定された通路噴射用フィードバック補正値FAF1は、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を用いた筒内噴射用指令値Q2の補正が行われないことによるエンジン全体の燃料噴射量への影響分を補償する値となる。
FAF2=(Qfin /Q2)・(FAF−1)+1 …(5)
FAF2:筒内噴射用フィードバック補正値
Qfin :総燃料噴射量
Q2 :筒内噴射用指令値
FAF :フィードバック補正値
式(5)において、「FAF−1」という項は、上述したとおり通路噴射インジェクタ6と筒内噴射インジェクタ7との両方での燃料噴射が行われるとき、エンジン1の空燃比を理論空燃比へと近づけるのに必要な燃料噴射量の変化分に対応する値である。また、「Qfin /Q2」という項は、総燃料噴射量Qfin と筒内噴射用指令値Q2との比であって、筒内噴射インジェクタ7での燃料噴射のみによって上記と同等の燃料噴射量の変化を実現するのに必要な「FAF−1」の変化率を表す値である。従って、式(5)によって設定された筒内噴射用フィードバック補正値FAF2は、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を用いた通路噴射用指令値Q1の補正が行われないことによるエンジン全体の燃料噴射量への影響分を補償する値となる。
(1)上記[3]の状況下で、フィードバック補正値FAF(FAF1、FAF2)を用いた燃料噴射量補正が行われ、通路噴射用指令値Q1が所定値B未満になると、同指令値Q1を補正するための通路噴射用フィードバック補正値FAF1が「1.0」に設定され、当該補正値FAF1による通路噴射用指令値Q1の減少側への補正が停止される。従って、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を用いた補正による通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1未満への低下を抑制することができ、当該指令値Q1の許容下限値min1未満への低下に伴う通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量制御の精度低下を抑制することができる。また、上記の状況下で、筒内噴射用指令値Q2が所定値A未満になると、同指令値Q2を補正するための筒内噴射用フィードバック補正値FAF2が「1.0」に設定され、当該補正値FAF2による筒内噴射用指令値Q2の減少側への補正が停止される。従って、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を用いた補正による筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2未満への低下を抑制することができ、当該指令値Q2の許容下限値min2未満への低下に伴う筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量制御の精度低下を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態を図6〜図8に従って説明する。
この実施形態では、第1実施形態における上記[3]の状況下において、通路噴射用フィードバック補正値FAF1及び筒内噴射用フィードバック補正値FAF2として、常にフィードバック補正値FAFを用いるようにしている。そして、通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1未満への低下を抑制するための処理、及び筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2未満への低下を抑制するための処理として、第1実施形態とは異なる処理が実行される。これらの処理について、噴射量制御ルーチンを示す図6のフローチャートを参照して説明する。なお、噴射量制御ルーチンは、電子制御装置16を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
Q2 :筒内噴射用指令値
Qbse :基本燃料噴射量
FAF1:通路噴射用フィードバック補正値
k :分担係数
A :その他の補正係数
min1 :通路噴射用指令値の許容下限値
式(6)において、「Qbse ・k・FAF1・A」という項は通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1への固定前の値であることから、「Qbse ・k・FAF1・A−min1」という項は負の値であって通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1への固定前後の差を表すこととなる。従って、(6)に基づき減量される筒内噴射用指令値Q2は、通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1への固定前後の差分S2、即ち「Qbse ・k・FAF1・A−min1」という項に対応する分だけ減量される(タイミングT3)。こうした筒内噴射用指令値Q2の減量により、通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1への固定に伴うエンジン全体の燃料噴射量の余剰分がなくなるようにされる。その結果、通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1への固定に起因して、エンジン1の空燃比の理論空燃比への収束が遅くなったり、同空燃比のリッチ状態が続いてリーン側に変化しなくなったりするのを抑制することができる。
Q1 :通路射用指令値
Qbse :基本燃料噴射量
FAF2:筒内噴射用フィードバック補正値
k :分担係数
B :その他の補正係数
min2 :筒内噴射用指令値の許容下限値
式(7)において、「Qbse ・(1−k)・FAF2・B」という項は筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2への固定前の値であることから、「Qbse ・(1−k)・FAF2・B−min2」という項は負の値であって筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2への固定前後の差を表すこととなる。従って、(7)に基づき減量される通路噴射用指令値Q1は、筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2への固定前後の差分S1、即ち「Qbse ・(1−k)・FAF2・B−min2」という項に対応する分だけ減量される。こうした通路噴射用指令値Q1の減量により、筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2への固定に伴うエンジン全体の燃料噴射量の余剰分がなくなるようにされる。その結果、筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2への固定に起因して、エンジン1の空燃比の理論空燃比への収束が遅くなったり、同空燃比のリッチ状態が続いてリーン側に変化しなくなったりするのを抑制することができる。
(3)第1実施形態に記載した上記[3]の状況下で、フィードバック補正値FAF(FAF1、FAF2)を用いた燃料噴射量補正が行われ、通路噴射用指令値Q1が許容下限値min1未満になると、同指令値Q1が許容下限値min1に固定される。従って、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を用いた補正による通路噴射用指令値Q1の許容下限値min1未満への低下を抑制することができ、当該指令値Q1の許容下限値min1未満への低下に伴う通路噴射インジェクタ6の燃料噴射量制御の精度低下を抑制することができる。また、上記の状況下で、筒内噴射用指令値Q2が所定値A未満になると、同指令値Q2が許容下限値min2に固定される。従って、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を用いた補正による筒内噴射用指令値Q2の許容下限値min2未満への低下を抑制することができ、当該指令値Q2の許容下限値min2未満への低下に伴う筒内噴射インジェクタ7の燃料噴射量制御の精度低下を抑制することができる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第1実施形態において、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2を「1.0」に設定して筒内噴射用指令値Q2の補正を停止したとき、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を、上記筒内噴射用指令値Q2の補正が行われないことによるエンジン全体の燃料噴射量への影響分を補償する値に設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、こうした設定を行う代わりに、通路噴射用フィードバック補正値FAF1から一定値を減算して上記のような影響を少なくするようにしてもよい。また、通路噴射用フィードバック補正値FAF1を「1.0」に設定して通路噴射用指令値Q1の補正を停止したとき、筒内噴射用フィードバック補正値FAF2について上記と同様に一定値を減算するという処理を行ってもよい。
Claims (6)
- 吸気通路に燃料を噴射する通路噴射インジェクタと燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射インジェクタとを備え、内燃機関に必要とされる量の燃料噴射を前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとで分担して行い、内燃機関の燃料噴射量を同機関の空燃比に基づき増減されるフィードバック補正値により補正して前記空燃比を目標値に近づける内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとのうち、一方のインジェクタの燃料噴射量が前記フィードバック補正値を用いた補正により許容下限値未満になる可能性のある値以下になったとき、他方のインジェクタの燃料噴射量についてのみ前記フィードバック補正値を用いた補正を行う補正手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記補正手段は、一方のインジェクタの燃料噴射量が許容下限値まで少なくなる可能性のある値以下になったとき、前記他方のインジェクタの燃料噴射量の補正を行うためのフィードバック補正値を、前記一方のインジェクタの燃料噴射量の補正が行われない分を補償する値に設定する
請求項1記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記補正手段は、前記他方のインジェクタの燃料噴射量の補正を行うためのフィードバック補正値の設定を、内燃機関の総燃料噴射量と前記他方のインジェクタの燃料噴射量との比に基づいて行う
請求項2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 吸気通路に燃料を噴射する通路噴射インジェクタと燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射インジェクタとを備え、内燃機関に必要とされる量の燃料噴射を前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとで分担して行い、内燃機関の燃料噴射量を同機関の空燃比に基づき増減されるフィードバック補正値により補正して前記空燃比を目標値に近づける内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記通路噴射インジェクタと前記筒内噴射インジェクタとのうち、一方のインジェクタの燃料噴射量が許容下限値未満になったとき、その燃料噴射量を許容下限値に固定するとともに、他方のインジェクタの燃料噴射量を減量する制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記制御手段は、一方のインジェクタの燃料噴射量が許容下限値未満に低下して当該許容下限値未満に固定されたとき、その固定に伴う内燃機関全体の燃料噴射量の余剰分がなくなるよう他方のインジェクタの燃料噴射量を減量する
請求項4記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記制御手段は、前記一方のインジェクタの燃料噴射量における許容下限値への固定前後の値の差分だけ、前記他方のインジェクタの燃料噴射量を減量する
請求項5記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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