JP2006138249A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒内に向けて燃料を噴射する第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値に基づいて、第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を算出する技術に関する。 The present invention provides first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting fuel into the cylinder and second fuel injection means (intake passage injection) for injecting fuel into the intake passage or intake port. In particular, a technique for calculating a correction value for the fuel injection amount of the second fuel injection means based on the correction value for the fuel injection amount of the first fuel injection means. About.
機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタと、機関燃焼室内に常時燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタとを具備し、機関負荷が予め定められた設定負荷よりも低いときには吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射を停止すると共に機関負荷が設定負荷よりも高いときには吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射するようにした内燃機関が公知である。 An injector for injecting intake passage for injecting fuel into the engine intake passage and an in-cylinder injector for injecting fuel at all times into the engine combustion chamber, the engine load being higher than a predetermined set load There is known an internal combustion engine that stops fuel injection from the intake passage injector when the engine load is low and injects fuel from the intake passage injector when the engine load is higher than the set load.
このような内燃機関においても、インジェクタに堆積するデポジットや製造時の個体差により、燃料噴射量が所望の噴射量とならない場合がある。すなわち、空燃比が所望の空燃比(たとえば理論空燃比)からずれる場合がある。この燃料噴射量のずれを補正するため、1気筒に対し1つのインジェクタが設けられた内燃機関と同様に、空燃比のフィードバック制御により、燃料噴射量が補正される。 Even in such an internal combustion engine, the fuel injection amount may not be a desired injection amount due to deposits accumulated in the injector and individual differences during manufacture. That is, the air-fuel ratio may deviate from a desired air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio). In order to correct the deviation of the fuel injection amount, the fuel injection amount is corrected by feedback control of the air-fuel ratio, similarly to the internal combustion engine in which one injector is provided for one cylinder.
特開平3−185242号公報(特許文献1)は、1気筒あたり複数個の燃料噴射弁を備えた内燃機関において、燃料噴射量を精度よく補正する内燃機関の燃料噴射量制御装置を開示する。この燃料噴射量制御装置は、運転状態に応じて複数の燃料噴射弁からの燃料噴射を制御する制御部と、機関の排気系に設けられた酸素センサからの出力信号に基づく値を学習して燃料噴射量を補正する学習部と、複数個の燃料噴射弁の使用状態に対応して複数の学習領域を設定する設定部と、学習領域の夫々において学習した各学習値を使用して各学習領域に対応する運転状態時に、燃料噴射量を補正する補正部とを含む。 Japanese Patent Laying-Open No. 3-185242 (Patent Document 1) discloses a fuel injection amount control device for an internal combustion engine that accurately corrects the fuel injection amount in an internal combustion engine having a plurality of fuel injection valves per cylinder. This fuel injection amount control device learns a value based on an output signal from a control unit that controls fuel injection from a plurality of fuel injection valves according to an operating state and an oxygen sensor provided in an exhaust system of the engine. Each learning using a learning unit for correcting the fuel injection amount, a setting unit for setting a plurality of learning regions corresponding to the use states of the plurality of fuel injection valves, and each learning value learned in each of the learning regions And a correction unit that corrects the fuel injection amount in the operation state corresponding to the region.
この公報に記載の燃料噴射量制御装置によれば、学習領域で使用されている燃料噴射弁と、学習値を用いて燃料噴射量を補正するときの使用噴射弁が一致する。そのため、燃料噴射量の補正精度が向上する。したがって、これに伴い空燃比の追従性が向上し、排気エミッションが改善される。また目標空燃比からの誤差が小さくなるため空燃比をリーン側に設定しても失火の可能性を少なくして燃費を向上することができる。
しかしながら、特開平3−185242号公報に記載の燃料噴射量制御装置では、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタの燃料噴射量を個別に補正していない。そのため、燃料噴射量を適切に補正することができないおそれがあるという問題点があった。また、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタについて、個別に学習値が求められていない。そのため、インジェクタの異常を個別に判断することができないという問題点があった。 However, the fuel injection amount control device described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-185242 does not individually correct the fuel injection amounts of the in-cylinder injector and the intake passage injector. Therefore, there is a problem that the fuel injection amount may not be corrected appropriately. In addition, learning values are not separately obtained for the in-cylinder injector and the intake manifold injector. Therefore, there has been a problem that it is impossible to individually determine the abnormality of the injector.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、燃料噴射量を精度よく補正することができる内燃機関の制御装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、燃料噴射手段の異常を個別に判定することができる内燃機関の制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately correct the fuel injection amount. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can individually determine abnormality of the fuel injection means.
第1の発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、第1の噴射領域では第1の燃料噴射手段のみから燃料が噴射され、第2の噴射領域では第1の燃料噴射手段および第2の燃料噴射手段から燃料が噴射されるように、燃料噴射手段を制御するための制御手段と、各噴射領域における燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、第1の噴射領域における燃料噴射量の補正値に基づいて、第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、第2の噴射領域における燃料噴射量の補正値および第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値に基づいて、第2の噴射領域の異なる噴き分け率における第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、異なる噴き分け率における第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値に基づいて、第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値の誤差を算出するための手段と、算出された誤差に基づいて、第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を修正するための手段とを含む。 An internal combustion engine control apparatus according to a first aspect of the present invention includes an internal combustion engine having a first fuel injection means for injecting fuel into a cylinder and a second fuel injection means for injecting fuel into an intake passage. Control the engine. In the control device, the fuel is injected only from the first fuel injection unit in the first injection region, and the fuel is injected from the first fuel injection unit and the second fuel injection unit in the second injection region. In addition, based on the control means for controlling the fuel injection means, the means for calculating the correction value of the fuel injection amount in each injection region, and the correction value of the fuel injection amount in the first injection region, the first Based on the means for calculating the correction value of the fuel injection amount of the fuel injection means, the correction value of the fuel injection amount in the second injection region, and the correction value of the fuel injection amount of the first fuel injection means, Means for calculating the correction value of the fuel injection amount of the second fuel injection means at different injection ratios of the two injection regions, and the correction value of the fuel injection amount of the second fuel injection means at different injection ratios. Based on the second fuel injector Including the means for calculating an error correction value of the fuel injection amount, based on the calculated error, and means for modifying the correction value of the fuel injection quantity of the second fuel injection mechanism.
第1の発明によると、第1の燃料噴射手段(たとえば筒内噴射用インジェクタ)のみから燃料が噴射される第1の領域における燃料噴射量の補正値が算出される。第1の領域における補正値は、第1の燃料噴射手段の補正値とみなすことができるので、第1の領域における補正値に基づいて、第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値が算出される。また、第1の燃料噴射手段および第2の燃料噴射手段(たとえば吸気通路噴射用インジェクタ)から燃料が噴射される第2の領域における燃料噴射量の補正値が算出される。第2の領域における補正値は、第1の燃料噴射手段の補正値と第2の燃料噴射手段の補正値との和であると考えられるので、第2の領域の補正値と第1の燃料噴射手段の補正値とに基づいて、第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値が算出される。このとき、第2の噴射領域の異なる噴き分け率における第2の燃料噴射手段の補正値が算出される。これらの異なる噴き分け率における第2の燃料噴射手段の補正値に基づいて、第2の燃料噴射手段の補正値の誤差が算出され、この誤差に基づいて、第2の燃料噴射手段の補正値が修正される。これにより、第2の燃料噴射手段からの燃料噴射量を、精度よく補正することができる。第1の燃料噴射手段の補正値は、第1の領域における補正値として算出される。そのため、第1の燃料噴射手段の燃料噴射量と第2の燃料噴射手段の燃料噴射量とを個別に補正することができる。その結果、燃料噴射量を精度よく補正することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。 According to the first invention, the correction value of the fuel injection amount in the first region where the fuel is injected only from the first fuel injection means (for example, the in-cylinder injector) is calculated. Since the correction value in the first region can be regarded as the correction value of the first fuel injection unit, the correction value of the fuel injection amount of the first fuel injection unit is based on the correction value in the first region. Calculated. Further, a correction value for the fuel injection amount in the second region in which fuel is injected from the first fuel injection means and the second fuel injection means (for example, an intake passage injection injector) is calculated. Since the correction value in the second region is considered to be the sum of the correction value of the first fuel injection unit and the correction value of the second fuel injection unit, the correction value of the second region and the first fuel Based on the correction value of the injection means, the correction value of the fuel injection amount of the second fuel injection means is calculated. At this time, the correction value of the second fuel injection means is calculated at different injection ratios in the second injection region. Based on the correction value of the second fuel injection means at these different injection ratios, the error of the correction value of the second fuel injection means is calculated, and based on this error, the correction value of the second fuel injection means is calculated. Is fixed. Thereby, the fuel injection amount from the second fuel injection means can be accurately corrected. The correction value of the first fuel injection unit is calculated as a correction value in the first region. Therefore, the fuel injection amount of the first fuel injection unit and the fuel injection amount of the second fuel injection unit can be individually corrected. As a result, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately correct the fuel injection amount.
第2の発明に係る内燃機関の制御装置は、第1の発明の構成に加え、修正された補正値を、予め定められた値と比較することにより、第2の燃料噴射手段の異常を判定するための判定手段をさらに含む。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, determines the abnormality of the second fuel injection means by comparing the corrected correction value with a predetermined value. And a determination means.
第2の発明によると、第2の燃料噴射手段の異常を個別に判定することができる。これにより、燃料噴射手段の異常を個別に判定することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。 According to the second invention, the abnormality of the second fuel injection means can be individually determined. Thereby, the control apparatus of the internal combustion engine which can determine the abnormality of a fuel-injection means separately can be provided.
第3の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第2の発明の構成に加え、判定手段は、修正された補正値が予め定められた値よりも大きい場合は、第2の燃料噴射手段がリーン異常であると判定するための手段を含む。 In the control device for an internal combustion engine according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, the determination means is configured to provide the second fuel injection means when the corrected correction value is larger than a predetermined value. Includes means for determining that is abnormal.
第3の発明によると、第2の燃料噴射手段がリーン異常(燃料噴射量が過少である異常)であるか否かを判定することができる。 According to the third invention, it can be determined whether or not the second fuel injection means is in a lean abnormality (abnormality in which the fuel injection amount is too small).
第4の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第2の発明の構成に加え、判定手段は、修正された補正値が予め定められた値よりも小さい場合は、第2の燃料噴射手段がリッチ異常であると判定するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the determination means is the second fuel injection means when the corrected correction value is smaller than a predetermined value. Includes means for determining that is rich abnormal.
第4の発明によると、第2の燃料噴射手段がリッチ異常(燃料噴射量が過多である異常)であるか否かを判定することができる。 According to the fourth invention, it can be determined whether or not the second fuel injection means is rich abnormal (abnormality in which the fuel injection amount is excessive).
第5の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加え、第1の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタである。第2の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the first fuel injection means is an in-cylinder injector. The second fuel injection means is an intake passage injector.
第5の発明によると、第1の燃料噴射手段である筒内噴射用インジェクタと第2の燃料噴射手段である吸気通路噴射用インジェクタとを別個に設けて噴射燃料を分担する内燃機関において、燃料噴射量を精度よく補正したり、インジェクタの異常を個別に判定したりすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the internal combustion engine that shares the injected fuel by separately providing the in-cylinder injector that is the first fuel injection means and the intake passage injection injector that is the second fuel injection means, It is possible to correct the injection amount with high accuracy and to determine the abnormality of the injector individually.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1に、本発明の第1の実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるエンジンECU(Electronic Control Unit)で制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図1には、エンジンとして直列4気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではない。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an engine system controlled by an engine ECU (Electronic Control Unit) which is a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. Although FIG. 1 shows an in-line four-cylinder gasoline engine as the engine, the present invention is not limited to such an engine.
図1に示すように、エンジン10は、4つの気筒112を備え、各気筒112はそれぞれ対応するインテークマニホールド20を介して共通のサージタンク30に接続されている。サージタンク30は、吸気ダクト40を介してエアクリーナ50に接続され、吸気ダクト40内にはエアフローメータ42が配置されるとともに、電動モータ60によって駆動されるスロットルバルブ70が配置されている。このスロットルバルブ70は、アクセルペダル100とは独立してエンジンECU300の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒112は共通のエキゾーストマニホールド80に連結され、このエキゾーストマニホールド80は三元触媒コンバータ90に連結されている。
As shown in FIG. 1, the
各気筒112に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ110と、吸気ポートまたは/および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ120とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ110、120はエンジンECU300の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各気筒内噴射用インジェクタ110は共通の燃料分配管130に接続されており、この燃料分配管130は燃料分配管130に向けて流通可能な逆止弁140を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ150に接続されている。なお、本実施の形態においては、2つのインジェクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、本発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような1個のインジェクタを有する内燃機関であってもよい。
For each
図1に示すように、高圧燃料ポンプ150の吐出側は電磁スピル弁152を介して高圧燃料ポンプ150の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁152の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ150から燃料分配管130内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁152が全開にされると、高圧燃料ポンプ150から燃料分配管130への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁152はエンジンECU300の出力信号に基づいて制御される。
As shown in FIG. 1, the discharge side of the high-
一方、各吸気通路噴射用インジェクタ120は、共通する低圧側の燃料分配管160に接続されており、燃料分配管160および高圧燃料ポンプ150は共通の燃料圧レギュレータ170を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ180に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ180は燃料フィルタ190を介して燃料タンク200に接続されている。燃料圧レギュレータ170は低圧燃料ポンプ180から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ180から吐出された燃料の一部を燃料タンク200に戻すように構成されており、したがって吸気通路噴射用インジェクタ120に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ150に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
On the other hand, each
エンジンECU300は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス310を介して相互に接続されたROM(Read Only Memory)320、RAM(Random Access Memory)330、CPU(Central Processing Unit)340、入力ポート350および出力ポート360を備えている。
The
エアフローメータ42は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ42の出力電圧はA/D変換器370を介して入力ポート350に入力される。エンジン10には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ380が取付けられ、この水温センサ380の出力電圧は、A/D変換器390を介して入力ポート350に入力される。
The air flow meter 42 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and the output voltage of the air flow meter 42 is input to the
燃料分配管130には燃料分配管130内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ400が取付けられ、この燃料圧センサ400の出力電圧は、A/D変換器410を介して入力ポート350に入力される。三元触媒コンバータ90上流のエキゾーストマニホールド80には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ420が取付けられ、この空燃比センサ420の出力電圧は、A/D変換器430を介して入力ポート350に入力される。
A
本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ420は、エンジン10で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ(リニア空燃比センサ)である。なお、空燃比センサ420としては、エンジン10で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するO2センサを用いてもよい。
The air-
本実施の形態において、エンジンECU300は、空燃比センサ420の出力電圧に基づいて、燃料の総噴射量のフィードバック補正量を算出する。また、予め定められた学習条件が成立した場合、フィードバック補正量の学習値(燃料噴射量の恒常的なズレ量を表す値)を算出する。フィードバック補正量およびその学習値の算出は、予め定められた学習領域内において行なわれる。学習領域については後で詳述する。
In the present embodiment,
なお、フィードバック補正量およびその学習値を算出する方法については、1気筒あたり1つのインジェクタが設けられた内燃機関において一般的に用いられている技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。 The feedback correction amount and the method for calculating the learning value thereof may be a technique generally used in an internal combustion engine provided with one injector per cylinder, and will be described in detail here. Will not repeat.
アクセルペダル100は、アクセルペダル100の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ440に接続され、アクセル開度センサ440の出力電圧は、A/D変換器450を介して入力ポート350に入力される。また、入力ポート350には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ460が接続されている。エンジンECU300のROM320には、上述のアクセル開度センサ440および回転数センサ460により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
The
図2および図3を参照して、エンジン10の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120との噴き分け比率(以下、DI比率(r)とも記載する。)を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンECU300のROM320に記憶される。図2は、エンジン10の温間用マップであって、図3は、エンジン10の冷間用マップである。
Referring to FIGS. 2 and 3, the injection ratio of in-
図2および図3に示すように、これらのマップは、エンジン10の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ110の分担比率がDI比率rとして百分率で示されている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, these maps are expressed in percentages where the
図2および図3に示すように、エンジン10の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、DI比率rが設定されている。「DI比率r=100%」とは、筒内噴射用インジェクタ110からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「DI比率r=0%」とは、吸気通路噴射用インジェクタ120からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「DI比率r≠0%」、「DI比率r≠100%」および「0%<DI比率r<100%」とは、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。なお、概略的には、筒内噴射用インジェクタ110は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ120は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる2種類のインジェクタを、エンジン10の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン10が通常運転状態(たとえば、アイドル時の触媒暖気時が、通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる)である場合には、均質燃焼のみが行なわれるようにしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the DI ratio r is set for each operation region determined by the rotation speed and load factor of the
さらに、これらの図2および図3に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120のDI分担率rを規定した。エンジン10の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン10の温度を検知して、エンジン10の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図2の温間時のマップを選択して、そうではないと図3に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン10の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ110および/または吸気通路噴射用インジェクタ120を制御する。
Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the DI share ratio r of the in-
本実施の形態においては、燃料の総噴射量が所望の噴射量になるように、DI比率rに基づいて、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量および吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量が決定される。
In the present embodiment, the fuel injection amount from in-
このとき、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120からの実際の燃料噴射量は、堆積したデポジットや製造時の個体差などの影響を受けて変化する。そのため、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習値Err_dおよび吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量に対する学習値Err_pが算出される。エンジンECU300は、算出された各学習値に基づいて、各インジェクタからの燃料噴射量を補正する。なお、各学習値の算出方法は後で詳述する。
At this time, the actual fuel injection amounts from the in-
図2および図3に設定されるエンジン10の回転数と負荷率について説明する。図2のNE(1)は2500〜2700rpmに設定され、KL(1)は30〜50%、KL(2)は60〜90%に設定されている。また、図3のNE(3)は2900〜3100rpmに設定されている。すなわち、NE(1)<NE(3)である。その他、図2のNE(2)や、図3のKL(3)、KL(4)も適宜設定されている。
The engine speed and load factor of
図2および図3を比較すると、図2に示す温間用マップのNE(1)よりも図3に示す冷間用マップのNE(3)の方が高い。これは、エンジン10の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ120の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン10が冷えている状態であるので、(たとえ、筒内噴射用インジェクタ110から燃料を噴射しなくても)筒内噴射用インジェクタ110の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ120を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。
When FIG. 2 and FIG. 3 are compared, NE (3) of the map for cold shown in FIG. 3 is higher than NE (1) of the map for warm shown in FIG. This indicates that as the temperature of the
図2および図3を比較すると、エンジン10の回転数が、温間用マップにおいてはNE(1)以上の領域において、冷間用マップにおいてはNE(3)以上の領域において、「DI比率r=100%」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはKL(2)以上の領域において、冷間用マップにおいてはKL(4)以上の領域において、「DI比率r=100%」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ110のみで燃料を噴射しても、エンジン10の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ110のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い(燃焼室から熱を奪い)気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
Comparing FIG. 2 and FIG. 3, in the region where the
図2に示す温間マップでは、負荷率KL(1)以下では、筒内噴射用インジェクタ110のみが用いられる。これは、エンジン10の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されるということを示す。これは、温間時においてはエンジン10が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ110の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ110を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ110を閉塞させないことも考えられ、このために、筒内噴射用インジェクタ110を用いた領域としている。
In the warm map shown in FIG. 2, only the in-
図2および図3を比較すると、図3の冷間用マップにのみ「DI比率r=0%」の領域が存在する。これは、エンジン10の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域(KL(3)以下)では吸気通路噴射用インジェクタ120のみが使用されるということを示す。これはエンジン10が冷えていてエンジン10の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ110による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ110を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ110を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ120のみを用いる。
Comparing FIG. 2 and FIG. 3, the region of “DI ratio r = 0%” exists only in the cold map of FIG. 3. This indicates that when the temperature of the
また、通常運転時以外の場合、エンジン10がアイドル時の触媒暖気時の場合(非通常運転状態であるとき)、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ110が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。
In addition, in the case other than the normal operation, the in-
図4を参照して、フィードバック補正量edfirtおよびその学習値EFGAFが算出される学習領域について説明する。図4において互いに隣接する一点鎖線で示す曲線で挟まれた領域が学習領域である。学習領域は、筒内噴射用インジェクタからのみ燃料噴射が行なわれる領域(「DI比率r=100%」)および筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120とで燃料噴射が分担して行なわれる領域(「0%<DI比率r<100%」)に対して設けられる。
With reference to FIG. 4, the learning region in which the feedback correction amount edfirst and the learning value EFGAF are calculated will be described. In FIG. 4, a region sandwiched by curved lines indicated by alternate long and short dashed lines is a learning region. In the learning area, the fuel injection is performed only from the in-cylinder injector ("DI ratio r = 100%"), and the in-
学習領域は、エンジン10の低負荷領域から中負荷領域にかけて設定される。すなわち、学習領域は、比較的長い間成立する運転条件に対して設定される。これにより、燃料噴射量の学習が行なわれる期間をより長くすることができる。また、複数の学習領域を設定することにより、エンジン10の運転条件(負荷)に応じて精度よく学習を行なうことができる。なお、図4に示す学習領域は一例である。したがって、学習領域はこれに限らない。
The learning area is set from the low load area to the medium load area of the
図5を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU300で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、以下、DI比率rの代わりに、総噴射量に対する吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量の割合を示す噴き分け率kpfi(0≦kpfi≦1)を用いて説明する。すなわち、kpfi=1−r/100である。
Referring to FIG. 5, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、エンジンECU300は、回転数センサ460の出力パルスにより検出されたエンジン回転数およびエンジン10の負荷率に基づいて、フィードバック補正量およびその学習値の学習領域を算出する。なお、負荷率は、エンジン回転数に基づいて算出される。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、エンジンECU300は、燃料の総噴射量に対する学習を実行する。具体的には、空燃比センサー420の出力電圧に基づいて、燃料の総噴射量のフィードバック補正量edfirtを算出し、その学習値EFGAFの算出と更新を行なう。
In S102,
S104にて、エンジンECU300は、学習が完了したか否かを判別する。学習はエンジンECU300が実行するので、学習が完了したか否かは、エンジンECU300の内部で判別される。学習が完了した場合(S104にてYES)、処理はS106に移される。そうでない場合(S104にてNO)、処理はS100に戻される。
In S104,
S106にて、エンジンECU300は、ROM320に記憶されたマップに基づいて噴き分け率kpfiが0であるか否かを判別する。噴き分け率kpfiが0である場合(S106にてYES)、処理はS108に移される。そうでない場合(S106にてNO)、処理はS110に移される。
In S106,
S108にて、エンジンECU300は、総噴射量に対する学習値EFGAFを、100%筒内噴射時の筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習値Err_dxに設定する。その後、処理はS100に戻される。
In S108,
S110にて、エンジンECU300は、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習が完了したか否かを判別する。筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習は、エンジンECU300が行なうため、学習が完了したか否かは、エンジンECU300の内部で判別される。学習が完了した場合(S110にてYES)、処理はS112に移される。そうでない場合(S110にてNO)、処理はS100に戻される。
In S110,
S112にて、エンジンECU300は、ROM320に記憶されたマップに基づいて、噴き分け率kpfiを判定する。S114にて、エンジンECU300は、吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量に対する推定学習値Err_pxを算出する。
In S112,
ここで、噴き分け領域(0<kpfi<1である領域)における筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習値をErr_dとし、吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量に対する学習値をErr_pとする。
Here, the learning value for the fuel injection amount from the in-
目標噴射量に対する総噴射量の補正量(edfirt+EFGAF)は、筒内噴射用インジェクタ110の補正量と吸気通路噴射用インジェクタ120の補正量との和である。したがって、edfirt+EFGAF=(1−kpfi)×Err_d+kpfi×Err_pとなる。これを解いて、Err_p=Err_d+(edfirt+EFGAF−Err_d)/kpfiとなる。
The correction amount of the total injection amount with respect to the target injection amount (edfirst + EFGAF) is the sum of the correction amount of the in-
この式におけるErr_dを、噴き分け率kpfi=0である場合(100%筒内噴射時)の筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習値Err_dxで代用して、吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量に対する推定学習値Err_pxが算出される。したがって、Err_px=Err_dx+(edfirt+EFGAF−Err_dx)/kpfiとなる。
Err_d in this equation is substituted with the learned value Err_dx for the fuel injection amount from the in-
S116にて、エンジンECU300は、算出された推定学習値Err_pxを、S100にて算出した学習領域およびS112にて判定した噴き分け率kpfiに対応させてRAM330に記憶する。
In S116,
S118にて、エンジンECU300は、同一の学習領域において異なる噴き分け率kpfiで推定学習値Err_pxが算出されたか否かを判別する。推定学習値Err_pxはエンジンECU300が算出しているため、異なる噴き分け率kpfiで推定学習値Err_pxが算出されたか否かは、エンジンECU300の内部で判別される。異なる噴き分け率kpfiで推定学習値Err_pxが算出された場合(S118にてYES)、処理はS120に移される。そうでない場合(S118にてNO)、処理はS100に戻される)。
In S118,
S120にて、エンジンECU300は、学習値Err_pに対する推定学習値Err_pxの誤差α×(1−kpfi)/kpfiを算出する。ここで、学習値Err_dに対する学習値Err_dxの誤差をαとおく。すなわち、Err_dx=Err_d+αとおく。これを、Err_px=Err_dx+(edfirt+EFGAF−Err_dx)/kpfiに代入して、Err_px=Err_d+α+(edfirt+EFGAF−Err_d−α)/kpfiとなる。
In S120,
整理して、Err_px=Err_d+(edfirt+EFGAF−Err_d)/kpfi−α×(1−kpfi)/kpfiとなる。ここで、Err_p=Err_d+(edfirt+EFGAF−Err_d)/kpfiであることから、Err_px=Err_p−α×(1−kpfi)/kpfiとなる。よって、学習値Err_pに対する推定学習値Err_pxの誤差は、α×(1−kpfi)/kpfiとなる。 In summary, Err_px = Err_d + (edfirt + EFGAF−Err_d) / kpfi−α × (1−kpfi) / kpfi. Here, since Err_p = Err_d + (edfirst + EFGAF−Err_d) / kpfi, Err_px = Err_p−α × (1−kpfi) / kpfi. Therefore, the error of the estimated learning value Err_px with respect to the learning value Err_p is α × (1−kpfi) / kpfi.
さらに、噴き分け率kpfiがkpfi(0)である場合およびkpfi(1)である場合の推定学習値Err_pxをそれぞれErr_px(0)、Err_px(1)とおく。これより、Err_px(0)=Err_p−α×(1−kpfi(0))/kpfi(0)となる。また、Err_px(1)=Err_p−α×(1−kpfi(1))/kpfi(1)となる。 Further, the estimated learning values Err_px when the ejection ratio kpfi is kpfi (0) and kpfi (1) are set to Err_px (0) and Err_px (1), respectively. Accordingly, Err_px (0) = Err_p−α × (1−kpfi (0)) / kpfi (0). Further, Err_px (1) = Err_p−α × (1−kpfi (1)) / kpfi (1).
両式の連立方程式より、α=(Err_px(1)−Err_px(0))×kpfi(1)×kpfi(0)/(kpfi(1)−kpfi(0))を得る。この式により得られたαを用いて、学習値Err_pに対する推定学習値Err_pxの誤差α×(1−kpfi)/kpfiが算出される。 From the simultaneous equations of both equations, α = (Err_px (1) −Err_px (0)) × kpfi (1) × kpfi (0) / (kpfi (1) −kpfi (0)) is obtained. Using α obtained by this equation, an error α × (1−kpfi) / kpfi of the estimated learning value Err_px with respect to the learning value Err_p is calculated.
S122にて、エンジンECU300は、S120にて算出された誤差α×(1−kpfi)/kpfiおよびαを用いてErr_pxおよびErr_dxを補正し、噴き分け領域(0<kpfi<1である領域)における各インジェクタの学習値(Err_p,Err_d)を算出する。
In S122,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるエンジンECU300の動作について説明する。
The operation of
エンジン100の運転中において、回転数センサ460の出力パルスにより検出されたエンジン回転数およびエンジン10の負荷率に基づいて、フィードバック補正量およびその学習値の学習領域が算出される(S100)。この学習領域において、燃料の総噴射量に対する学習が実行される(S102)。学習の実行により、燃料の総噴射量のフィードバック補正量edfirtおよび学習値EFGAFの算出と更新とが行なわれる。
During the operation of the
学習が完了した場合(S104にてYES)、ROM320に記憶されたマップに基づいて噴き分け率kpfiが0であるか否かが判別される(S106)。噴き分け率kpfiが0である場合(S106にてYES)、総噴射量に対する学習値EFGAFが、100%筒内噴射時の筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習値Err_dxに設定される(S108)。
When the learning is completed (YES in S104), it is determined whether or not the ejection ratio kpfi is 0 based on the map stored in the ROM 320 (S106). If injection ratio kpfi is 0 (YES in S106), learning value EFGAF for the total injection amount is set to learning value Err_dx for the fuel injection amount from in-
噴き分け率kpfiが0でない場合において(S106にてNO)、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に対する学習が完了している場合(S110にてYES)、ROM320に記憶されたマップに基づいて、噴き分け率kpfiが判定される(S112)。
If the injection ratio kpfi is not 0 (NO in S106), if learning with respect to the fuel injection amount from in-
ここで、噴き分け率kpfiがkpfi(0)であると想定する。この場合、噴き分け率kpfi(0)における吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量に対する推定学習値Err_px(0)が、Err_px(0)=Err_dx+(edfirt+EFGAF−Err_dx)/kpfi(0)と算出される(S114)。すなわち、推定学習値Err_pxが、燃料の総噴射量のフィードバック補正量edfirt、学習値EFGAF、および筒内噴射用インジェクタ110の学習値Err_dxに基づいて算出される。算出された推定学習値Err_px(0)は、噴き分け率kpfi(0)に対応してRAM330に記憶される(S116)。
Here, it is assumed that the spray distribution ratio kpfi is kpfi (0). In this case, the estimated learning value Err_px (0) for the fuel injection amount from the
ここでは、同一の学習領域において、噴き分け率kpfi(0)の他、噴き分け率kpfi(1)における推定学習値Err_px(1)が算出され(S114)、記憶された(S116)と想定する。 Here, it is assumed that, in the same learning region, the estimated learning value Err_px (1) at the ejection ratio kpfi (1) is calculated (S114) and stored (S116) in addition to the ejection ratio kpfi (0). .
同一の学習領域において異なる噴き分け率kpfiで推定学習値Err_pxが算出されているため(S118にてYES)、学習値Err_dに対する学習値Err_dxの誤差αが、α=(Err_px(1)−Err_px(0))×kpfi(1)×kpfi(0)/(kpfi(1)−kpfi(0))と算出される。この誤差αに基づいて、推定学習値Err_pxの誤差α×(1−kpfi)/kpfiが算出される(S120)。 Since the estimated learning value Err_px is calculated with different ejection ratios kpfi in the same learning region (YES in S118), the error α of the learning value Err_dx with respect to the learning value Err_d is α = (Err_px (1) −Err_px ( 0)) × kpfi (1) × kpfi (0) / (kpfi (1) −kpfi (0)). Based on this error α, an error α × (1−kpfi) / kpfi of the estimated learning value Err_px is calculated (S120).
誤差が算出されると、Err_d=Err_dx−αとして、学習値Err_dxが補正され、噴き分け領域における筒内噴射用インジェクタ110の学習値Err_dが算出される(S122)。また、Err_p=Err_px+α×(1−kpfi)/kpfiとして、推定学習値Err_pxが補正され、噴き分け領域における吸気通路噴射用インジェクタ120の学習値Err_pが算出される(S122)。これにより、学習値を制度よく算出することができる。
When the error is calculated, the learning value Err_dx is corrected as Err_d = Err_dx-α, and the learning value Err_d of the in-
このようにして算出された各学習値に基づいて、各インジェクタからの燃料噴射量が補正される。そのため、各インジェクタからの燃料噴射量を、個別に精度よく補正することができる。その結果、燃料の総噴射量を精度よく補正することができる。 Based on each learning value calculated in this way, the fuel injection amount from each injector is corrected. Therefore, the fuel injection amount from each injector can be corrected individually and accurately. As a result, the total fuel injection amount can be accurately corrected.
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置のエンジンECUは、筒内噴射用インジェクタのみから燃料噴射が行なわれる領域における学習値EFGAFを、筒内噴射用インジェクタの学習値Err_dxに設定する。この筒内噴射用インジェクタの学習値Err_dx、2つのインジェクタから燃料が噴き分けられる領域におけるフィードバック補正量kpfiおよびその学習値EFGAFに基づいて、吸気通路噴射用インジェクタの推定学習値Err_pxが算出される。異なる噴き分けkpfiにおいて算出された吸気通路噴射用インジェクタの推定学習値Err_pxに基づいて、学習値Err_dに対する学習値Err_dxの誤差αおよび学習値Err_pに対する推定学習値Err_pxの誤差α×(1−kpfi)/kpfiが算出される。これらの誤差に基づいて、噴き分け領域における各インジェクタの学習値Err_dおよびErr_pが算出される。これにより、各インジェクタの学習値を精度よく算出することができる。 As described above, the engine ECU of the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment uses the learned value EFGAF in the region where fuel injection is performed only from the in-cylinder injector as the learned value Err_dx for the in-cylinder injector. Set. Based on the learning value Err_dx of the in-cylinder injector, the feedback correction amount kpfi in the region where fuel is injected from the two injectors, and the learning value EFGAF, the estimated learning value Err_px of the intake manifold injector is calculated. Based on the estimated learning value Err_px of the intake manifold injector calculated at different injection divisions kpfi, the error α of the learning value Err_dx with respect to the learning value Err_d and the error α × (1-kpfi) of the estimated learning value Err_px with respect to the learning value Err_p / Kpfi is calculated. Based on these errors, the learning values Err_d and Err_p of each injector in the injection region are calculated. Thereby, the learning value of each injector can be accurately calculated.
<第2の実施の形態>
図6を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、前述の第1の実施の形態において算出された各インジェクタの学習値に基づいて、各インジェクタの異常を判定する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the abnormality of each injector is determined based on the learning value of each injector calculated in the first embodiment described above. Other structures are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
図6を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置のエンジンECU300が実行するプログラムの制御構造について説明する。エンジンECU300は、前述の第1の実施の形態のプログラムに加え、以下に説明するプログラムを実行する。
With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by
S200にて、エンジンECU300は、噴き分け領域における筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量の補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きいか否かを判定する。補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きい場合(S200にてYES)、処理はS202に移される。そうでない場合(S200にてNO)、処理はS204に移される。
In S200,
S202にて、エンジンECU300は、筒内噴射用インジェクタ110がリーン異常であると判定する。なお、リーン異常とは、補正量が過多であること、すなわち燃料噴射量が過少であることをいう。
In S202,
S204にて、エンジンECU300は、噴き分け領域における筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量の補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さいか否かを判定する。補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さい場合(S204にてYES)、処理はS206に移される。そうでない場合(S204にてNO)、処理はS208に移される。
In S204,
S206にて、エンジンECU300は、筒内噴射用インジェクタ110がリッチ異常であると判定する。なお、リッチ異常とは、補正量が過少であること、すなわち燃料噴射量が過多であることをいう。S208にて、エンジンECU300は、筒内噴射用インジェクタ110が正常であると判定する。
In S206,
S210にて、エンジンECU300は、噴き分け領域における吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量の補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きいか否かを判別する。補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きい場合(S210にてYES)、処理はS212に移される。そうでない場合(S210にてNO)、処理はS214に移される。S212にて、エンジンECU300は、吸気通路噴射用インジェクタ120がリーン異常であると判定する。その後、この処理は終了する。
In S210,
S214にて、エンジンECU300は、噴き分け領域における吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量の補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さいか否かを判別する。補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さい場合(S214にてYES)、処理はS216に移される。そうでない場合(S214にてNO)、処理ははS218に移される。
In S214,
S216にて、エンジンECU300は、吸気通路噴射用インジェクタ120がリッチ異常であると判定する。その後、この処理は終了する。S218にて、エンジンECU300は、吸気通路噴射用インジェクタ120が正常であると判定する。その後、この処理は終了する。
In S216,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置のエンジンECU300の動作について説明する。
An operation of
噴き分け領域における各インジェクタの学習値Err_dおよびErr_pが算出された状態において、噴き分け領域における筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量の補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きいか否かが判定される(S200)。
In the state where the learning values Err_d and Err_p of each injector in the injection division region are calculated, the correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirt) of the fuel injection amount from the in-
補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きい場合(S200にてYES)、補正量が過多であるといえる。この場合、筒内噴射用インジェクタ110がリーン異常であると判定される(S202)。
If the correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirt) is larger than the lean abnormality determination value FAFGDH (YES in S200), it can be said that the correction amount is excessive. In this case, it is determined that the in-
補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも小さい場合(S200にてNO)、補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さいか否かが判定される(S204)。 When correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirt) is smaller than lean abnormality determination value FAFGDH (NO in S200), correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirt) is greater than rich abnormality determination value FAFGDL. It is also determined whether or not is smaller (S204).
補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さい場合(S204にてYES)、補正量が過少であるといえる。この場合、筒内噴射用インジェクタ110がリッチ異常であると判定される(S206)。
If the correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirst) is smaller than the rich abnormality determination value FAFGDL (YES in S204), it can be said that the correction amount is too small. In this case, it is determined that the in-
リッチ異常判定値FAFGDLよりも大きい場合(S204にてNO)、補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)が適正値の範囲内にあるといえる。この場合、筒内噴射用インジェクタ110が正常であると判定される(S208)。これにより、筒内噴射用インジェクタ110が異常であるか否かを個別に判定することができる。
When it is larger than rich abnormality determination value FAFGDL (NO in S204), it can be said that correction amount (Err_d + (1-kpfi) × edfirt) is within the range of the appropriate value. In this case, it is determined that the in-
筒内噴射用インジェクタ110の異常判定が終了すると、噴き分け領域における吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量の補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きいか否かが判別される(S210)。
When the abnormality determination of the in-
補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも大きい場合(S210にてYES)、補正量が過多であるといえる。この場合、吸気通路噴射用インジェクタ120がリーン異常であると判定される(S212)。
If the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is larger than the lean abnormality determination value FAFGDH (YES in S210), it can be said that the correction amount is excessive. In this case, it is determined that the
補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リーン異常判定値FAFGDHよりも小さい場合(S210にてNO)、補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さいか否かが判別される(S214)。 If the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is smaller than the lean abnormality determination value FAFGDH (NO in S210), it is determined whether or not the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is smaller than the rich abnormality determination value FAFGDL ( S214).
補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも小さい場合(S214にてYES)、補正量が過少であるといえる。この場合、吸気通路噴射用インジェクタ120がリッチ異常であると判定される(S216)。
If the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is smaller than the rich abnormality determination value FAFGDL (YES in S214), it can be said that the correction amount is too small. In this case, it is determined that the
補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が、リッチ異常判定値FAFGDLよりも大きい場合(S214にてNO)、補正量(Err_p+edfirt×kpfi)が適正値の範囲内にあるといえる。この場合、吸気通路噴射用インジェクタ120が正常であると判定される(S218)。これにより、吸気通路噴射用インジェクタ120が異常であるか否かを個別に判定することができる。
If the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is larger than the rich abnormality determination value FAFGDL (NO in S214), it can be said that the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) is within the appropriate value range. In this case, it is determined that the
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置のエンジンECUは、筒内噴射用インジェクタのからの燃料噴射量の補正量(Err_d+(1−kpfi)×edfirt)を、リーン異常判定値FAFGDHおよびリッチ以上判定値FAFGDHと比較する。これにより、筒内噴射用インジェクタがリッチ異常であるかリーン異常であるかを個別に判定することができる。また、エンジンECUは、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量の補正量(Err_p+edfirt×kpfi)を、リーン異常判定値FAFGDHおよびリッチ異常判定値FAFGDHと比較する。これにより、吸気通路噴射用インジェクタがリッチ異常であるかリーン異常であるかを個別に判定することができる。 As described above, the engine ECU of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment determines the lean abnormality determination based on the correction amount (Err_d + (1−kpfi) × edfirt) of the fuel injection amount from the in-cylinder injector. Compared with the value FAFGDH and the rich or higher determination value FAFGDH. As a result, it is possible to individually determine whether the in-cylinder injector is rich or lean. Further, the engine ECU compares the correction amount (Err_p + edfirt × kpfi) of the fuel injection amount from the intake manifold injector with the lean abnormality determination value FAFGDH and the rich abnormality determination value FAFGDH. As a result, it is possible to individually determine whether the intake manifold injector is rich or lean.
<第3の実施の形態>
図7および図8を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、前述の第1および第2の実施の形態とは異なるマップを用いて、DI比率r(噴き分け率kpfi)を算出する。
<Third Embodiment>
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the DI ratio r (split distribution ratio kpfi) is calculated using a map different from the first and second embodiments described above.
その他の構造、処理フローについては、前述の第1または第2の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。 Other structures and processing flows are the same as those in the first or second embodiment described above. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
図7および図8を参照して、エンジン10の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120との噴き分け比率を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンECU300のROM320に記憶される。図7は、エンジン10の温間用マップであって、図8は、エンジン10の冷間用マップである。
With reference to FIGS. 7 and 8, a map representing the injection ratio of in-
図7および図8を比較すると、以下の点で図2および図3と異なる。エンジン10の回転数が、温間用マップにおいてはNE(1)以上の領域において、冷間用マップにおいてはNE(3)以上の領域において、「DI比率r=100%」である。また、負荷率が、温間用マップにおいては低回転数領域を除くKL(2)以上の領域において、冷間用マップにおいては低回転数領域を除くKL(4)以上の領域において、「DI比率r=100%」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用される領域が多いことを示す。しかしながら、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を減少させるようにしている。これらのDI比率rの変化を図7および図8に十字の矢印で示す。このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域(図7および図8で十字の矢印が記載された領域)以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ110のみで燃料を噴射している領域(高回転側、低負荷側)においては、筒内噴射用インジェクタ110のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い(燃焼室から熱を奪い)気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
7 and 8 differ from FIGS. 2 and 3 in the following points. The rotational speed of the
なお、第1〜第3の実施の形態において説明したこのエンジン10においては、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。
In the
また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ120を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ110を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態(アイドル状態)を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。
Further, the stratified combustion here includes both stratified combustion and weakly stratified combustion described below. In the weak stratified combustion, the
また、第1〜第3の実施の形態において説明したエンジンにおいては、筒内噴射用インジェクタ110による燃料噴射のタイミングは、以下のような理由により、圧縮行程で行なうことが好ましい。ただし、上述したエンジン10は、基本的な大部分の領域には(触媒暖気時にのみに行なわれる、吸気通路噴射用インジェクタ120を吸気行程噴射させ、筒内噴射用インジェクタ110を圧縮行程噴射させる弱成層燃焼領域以外を基本的な領域という)、筒内噴射用インジェクタ110による燃料噴射のタイミングは、吸気行程である。しかしながら、以下に示す理由があるので、燃焼安定化を目的として一時的に筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを圧縮行程噴射とするようにしてもよい。
In the engine described in the first to third embodiments, the timing of fuel injection by the in-
筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすることで、筒内温度がより高い時期において、燃料噴射により混合気が冷却される。冷却効果が高まるので、対ノック性を改善することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすると、燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。これらの対ノック性の向上と燃焼速度の上昇とから、燃焼変動を回避して、燃焼安定性を向上させることができる。
By setting the fuel injection timing from the in-
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 エンジン、20 インテークマニホールド、30 サージタンク、40 吸気ダクト、42 エアフローメータ、50 エアクリーナ、60 電動モータ、70 スロットルバルブ、80 エキゾーストマニホールド、90 三元触媒コンバータ、100 アクセルペダル、110 筒内噴射用インジェクタ、112 気筒、120 吸気通路噴射用インジェクタ、130 燃料分配管、140 逆止弁、150 高圧燃料ポンプ、152 電磁スピル弁、160 燃料分配管(低圧側)、170 燃料圧レギュレータ、180 低圧燃料ポンプ、190 燃料フィルタ、200 燃料タンク、300 エンジンECU、310 双方向性バス、320 ROM、330 RAM、340 CPU、350 入力ポート、360 出力ポート、370,390,410,430,450 A/D変換器、380 水温センサ、400 燃料圧センサ、420 空燃比センサ、440
アクセル開度センサ、460 回転数センサ。
10 engine, 20 intake manifold, 30 surge tank, 40 intake duct, 42 air flow meter, 50 air cleaner, 60 electric motor, 70 throttle valve, 80 exhaust manifold, 90 three-way catalytic converter, 100 accelerator pedal, 110 in-cylinder injector , 112 cylinder, 120 Injector injector, 130 Fuel distribution pipe, 140 Check valve, 150 High pressure fuel pump, 152 Electromagnetic spill valve, 160 Fuel distribution pipe (low pressure side), 170 Fuel pressure regulator, 180 Low pressure fuel pump, 190 fuel filter, 200 fuel tank, 300 engine ECU, 310 bidirectional bus, 320 ROM, 330 RAM, 340 CPU, 350 input port, 360 output port, 370, 390, 410, 430, 50 A / D converter, 380 a water temperature sensor, 400 a fuel pressure sensor, 420 an air-fuel ratio sensor, 440
Accelerator opening sensor, 460 rpm sensor.
Claims (5)
第1の噴射領域では前記第1の燃料噴射手段のみから燃料が噴射され、第2の噴射領域では前記第1の燃料噴射手段および前記第2の燃料噴射手段から燃料が噴射されるように、前記燃料噴射手段を制御するための制御手段と、
各前記噴射領域における燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、
前記第1の噴射領域における燃料噴射量の補正値に基づいて、前記第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、
前記第2の噴射領域における燃料噴射量の補正値および前記第1の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値に基づいて、前記第2の噴射領域の異なる噴き分け率における前記第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を算出するための手段と、
前記異なる噴き分け率における前記第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値に基づいて、前記第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値の誤差を算出するための手段と、
前記算出された誤差に基づいて、前記第2の燃料噴射手段の燃料噴射量の補正値を修正するための手段とを含む、内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine comprising a first fuel injection means for injecting fuel into a cylinder and a second fuel injection means for injecting fuel into an intake passage,
In the first injection region, fuel is injected only from the first fuel injection means, and in the second injection region, fuel is injected from the first fuel injection means and the second fuel injection means. Control means for controlling the fuel injection means;
Means for calculating a correction value of the fuel injection amount in each injection region;
Means for calculating a correction value of the fuel injection amount of the first fuel injection means based on a correction value of the fuel injection amount in the first injection region;
Based on the correction value of the fuel injection amount in the second injection region and the correction value of the fuel injection amount of the first fuel injection means, the second fuel injection at different injection ratios in the second injection region. Means for calculating a correction value of the fuel injection amount of the means;
Means for calculating an error in the correction value of the fuel injection amount of the second fuel injection means based on the correction value of the fuel injection amount of the second fuel injection means at the different injection ratios;
A control unit for an internal combustion engine, comprising: means for correcting a correction value of a fuel injection amount of the second fuel injection means based on the calculated error.
前記第2の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 The first fuel injection means is an in-cylinder injector,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the second fuel injection means is an intake passage injector.
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