JP2006249993A - Fuel injection control device and fuel injection control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同時噴射及び独立噴射の噴射方式を有し、エンジンに供給する燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device that has a simultaneous injection method and an independent injection method and controls a fuel injection amount supplied to an engine.
一般に、車両のエンジン始動時には、どの気筒に燃料噴射を行うかを判別する気筒判別処理が実行される。この気筒判別を行う際にはクランク軸を回転させる必要がある。このため、まずエンジンの始動開始直後に全気筒に対して同時噴射(非同期噴射)を行うことでその始動性を確保し、ある程度エンジン回転数が上昇すると、各気筒別に吸気行程との同期タイミングで個別に燃料噴射を行う独立噴射(同期噴射)に切り替えるようにしていた(例えば特許文献1参照)。 In general, when a vehicle engine is started, a cylinder discrimination process for discriminating to which cylinder fuel injection is performed is executed. When this cylinder discrimination is performed, it is necessary to rotate the crankshaft. For this reason, the startability is ensured by performing simultaneous injection (asynchronous injection) on all cylinders immediately after the start of the engine, and when the engine speed rises to some extent, it is synchronized with the intake stroke for each cylinder. It switched to the independent injection (synchronous injection) which performs fuel injection separately (for example, refer to patent documents 1).
すなわち、エンジンの始動時には、各気筒が吸気、圧縮、燃焼、排気のどの行程にあるかに拘わらず、各気筒の燃焼室の上流側に位置するインテークマニホルド内に同時噴射を所定回数実施し、必要燃料噴射量を確保してエンジンの始動性を高める。そして、気筒判別処理が終了してエンジン回転数が安定すると、各気筒の吸気行程に合わせて個々に燃料噴射を行う独立噴射に移行し、理論空燃比に近い燃料噴射制御を実施するようにしていた。
しかしながら、このような燃料噴射制御においては、同時噴射の開始と同時に吸気行程に入る気筒とそれ以外の各気筒とでは、始動時において各吸気行程で気筒内に吸い込まれる燃料量が異なる。つまり、同時噴射の回数によっては各気筒間で同時噴射から独立噴射へ切り替わったときの有効噴射量に違いが生じる。このため、各気筒で理論空燃比を実現することが難しく、ある気筒内では意図した燃料噴射量が得られず、混合気がリーン失火となって不完全燃焼が発生することがあった。また、他の気筒内では過剰な燃料により混合気がリッチ燃焼し、触媒効果が薄れてHCやCOなどの有害物質の排出が増加して排気エミッションが悪化することがあった。特に後者の場合には、余分な燃料が吸い込まれることになるため、燃費の悪化にもつながるといった問題もあった。 However, in such fuel injection control, the cylinders that enter the intake stroke simultaneously with the start of simultaneous injection and the other cylinders differ in the amount of fuel sucked into the cylinder during each intake stroke at the start. That is, depending on the number of simultaneous injections, there is a difference in the effective injection amount when switching from simultaneous injection to independent injection between the cylinders. For this reason, it is difficult to realize the stoichiometric air-fuel ratio in each cylinder, the intended fuel injection amount cannot be obtained in a certain cylinder, and the mixture gas may become lean misfire and incomplete combustion may occur. Further, in the other cylinders, the air-fuel mixture is richly burned by excessive fuel, the catalytic effect is reduced, and emission of harmful substances such as HC and CO is increased, which may deteriorate exhaust emission. Especially in the latter case, there is a problem that excessive fuel is sucked in, leading to deterioration of fuel consumption.
なお、上述した同時噴射は、エンジン始動時に気筒判別処理が終了したにも拘わらずエンジン回転数が低い場合や、エンジン停止時にエンジン回転数が下がった場合など、エンジンの回転状態が不安定な場合に行われることがあるため、その場合にも同様の問題が発生する。 Note that the above-described simultaneous injection is performed when the engine rotation state is unstable, such as when the engine speed is low even when the cylinder discrimination process is completed when the engine is started, or when the engine speed decreases when the engine is stopped. In this case, the same problem occurs.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動性を確保しつつ、排気エミッションを良好に保持し、さらに燃費を向上させることができる燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and a fuel injection control device and a fuel injection control method capable of maintaining good exhaust emission and improving fuel efficiency while ensuring startability of the engine. The purpose is to provide.
本発明では上記問題を解決するために、エンジンの全気筒に燃料を同時に噴射する同時噴射と、各気筒毎に燃料を順次噴射する独立噴射とを所定条件により切り替えて実行する燃料噴射制御装置において、各気筒における独立噴射量を、その独立噴射より前に各気筒で噴射された同時噴射量に基づいて調整することを特徴とする燃料噴射制御装置が提供さ
れる。
In the present invention, in order to solve the above-described problem, in a fuel injection control device that performs switching between simultaneous injection for simultaneously injecting fuel into all cylinders of an engine and independent injection for sequentially injecting fuel for each cylinder according to a predetermined condition. There is provided a fuel injection control device that adjusts the independent injection amount in each cylinder based on the simultaneous injection amount injected in each cylinder before the independent injection.
このような燃料噴射制御装置おいては、同時噴射から独立噴射への切り替わり時に各気筒で行われる独立噴射による燃料噴射量が、各気筒でそれ以前に行われた同時噴射による燃料噴射量に基づいて調整される。 In such a fuel injection control device, the fuel injection amount by independent injection performed in each cylinder at the time of switching from simultaneous injection to independent injection is based on the fuel injection amount by simultaneous injection previously performed in each cylinder. Adjusted.
本発明の燃料噴射制御装置によれば、独立噴射による燃料噴射量が、同時噴射による燃料噴射量に基づいて調整される。このため、同時噴射によりエンジンの始動性を確保しつつ、独立噴射による燃料噴射量を理論空燃比に近づけるための適正値にすることができる。その結果、排気エミッションが良好に保持され、さらに燃費も向上させることができる。 According to the fuel injection control device of the present invention, the fuel injection amount by independent injection is adjusted based on the fuel injection amount by simultaneous injection. For this reason, the fuel injection amount by the independent injection can be set to an appropriate value for bringing it close to the theoretical air-fuel ratio while ensuring the startability of the engine by the simultaneous injection. As a result, the exhaust emission can be maintained well and the fuel consumption can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態は、本発明の燃料噴射制御装置を、4気筒4サイクルエンジンを搭載した車両に適用したものである。図1は、本実施の形態のエンジン周辺の構成を表す概略構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, the fuel injection control device of the present invention is applied to a vehicle equipped with a four-cylinder four-cycle engine. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration around the engine of the present embodiment.
この車両のエンジン1には、その吸排気系の上流側に吸気管2が接続され、下流側に排気管3が接続されている。吸気管2の上流側端部にはエアクリーナ4が設けられ、下流側端部には各気筒毎に吸気通路を分けるインテークマニホルド5が設けられている。エアクリーナ4を介して吸気管2に導入された空気は、インテークマニホルド5を通って各気筒内に吸入される。
An
吸気管2の中間部にはサージタンク6が設けられ、そのやや上流側に配置されたスロットルバルブ7を迂回するようにバイパス通路8が形成されている。このバイパス通路8には、迂回させる空気の流量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ(以下「ISCV」と表記する)9が配置されている。アイドリング時には、このISCV9の弁開度を制御して吸入空気量を調整することによりエンジン回転数が調整される。
A
インテークマニホルド5において各気筒毎に設けられた吸気ポートには、インジェクタ10がそれぞれ配置されている。このインジェクタ10は、図示しない燃料タンクから汲み上げられて調圧された燃料が供給され、通電制御により開弁して吸気ポート内に燃料を噴射する。このとき噴射された燃料は、上流側から導入される吸入空気と混合されて混合気となり、各気筒に吸気弁11を介して燃焼室12に供給される。
In the intake manifold 5,
各気筒の燃焼室12にはスパークプラグ13がそれぞれ配置されている。このスパークプラグ13は、イグニッションコイル一体型のイグナイタ14により生成された高電圧が印加されて点火用の火花を生成する。この点火により燃焼室12内の混合気が燃焼し、ピストン15を介してクランク軸16に回転力が与えられる。
A
排気管3の上流側端部には、各気筒毎の排気通路を合流させて下流端にある図示しないマフラーへ向けて送出するエキゾーストマニホルド17が設けられている。燃焼室12から排気されたガスは、エキゾーストマニホルド17を通って排気管3に導出され、触媒コンバータ18で浄化されてマフラーへと送られる。
An
また、吸気管2の最上流部には、吸気温センサが一体化したエアフローメータ19が設けられ、吸入空気量と吸気温を検出できるようになっている。また、吸気管2のスロットルバルブ7の近傍には、スロットルバルブ7の開度を検出するスロットル開度センサ20
が設けられている。
An
Is provided.
また、エンジン1には、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ21、及びエンジン1のノッキングを検出するノックセンサ22が設けられている。また、イグナイタ14には、各気筒毎に対応して設けられたカム軸の回転からその圧縮行程の上死点(「圧縮TDC」という)を検出することにより気筒判別を行うためのカムポジションセンサ23が配置されている。さらに、クランク軸16の近傍には、エンジン回転数を算出するために、クランク軸16の回転に伴う所定のクランク角毎にクランク角信号を発生するクランク角センサ24が配置されている。
Further, the
さらに、排気管3には酸素センサ25が設けられ、この酸素センサ25によりエンジン1の排気ガス中の酸素濃度が検出できるようになっている。
そして、エンジン1の燃料噴射制御は、マイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置(Electronic Control Unit:以下「ECU」という)30により実行される。本実施の形態においては、このECU30が燃料噴射制御装置を構成する。図2は、このECU30及びその入出力を表すブロック図である。
Further, the
The fuel injection control of the
ECU30は、各種演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)、各種の制御演算プログラムやデータを格納したROM(Read Only Memory)、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるRAM(Random Access Memory)、演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog/Digital)コンバータ、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。
The
このECU30は、エンジン1の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、エンジン1に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する。すなわち、ECU30には、上述したエアフローメータ19(吸気温センサを含む)、スロットル開度センサ20、水温センサ21、ノックセンサ22、カムポジションセンサ23、クランク角センサ24、及び酸素センサ25の他にも、吸気管2内の圧力を検出する吸気圧センサ41、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ42、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ43、イグニッションスイッチ44、スタータスイッチ45などのセンサ・スイッチ類が接続されるとともに、各気筒(#1〜#4)のインジェクタ10(INJ1〜INJ4)、イグナイタ14(IGT1〜IGT4)、燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタ10に供給する燃料ポンプ46、スロットルバルブ7を開閉するためのスロットル駆動モータ47、エンジン1をクランキングさせるスタータモータ48などの各種アクチュエータが接続されている。ECU30は、ROMに格納された制御プログラムにしたがって所定の制御処理を行う。
The ECU 30 takes in output signals from various sensors that detect the state of the
次に、本実施の形態の燃料噴射制御方法について説明する。ここでは、まず、本実施の形態の燃料噴射制御により実行される同時噴射及び独立噴射の概要を個々に説明し、続いて、これらを切り替えて行われる本実施の形態の具体的な燃料噴射制御について説明する。 Next, the fuel injection control method of this embodiment will be described. Here, first, the outline of the simultaneous injection and the independent injection executed by the fuel injection control of the present embodiment will be individually described, and then the specific fuel injection control of the present embodiment performed by switching between them. Will be described.
図3は、同時噴射の一例を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間を表し、縦軸は各気筒での燃料噴射タイミングをそれぞれ表している。
すなわち、ECU30のRAMの所定領域には、吸気、圧縮、燃焼、排気の4サイクルの一巡をカウントするカウンタと、各気筒の圧縮TDCをカウントするカウンタが設定されている。そして、両カウンタのカウント値に基づいて噴射制御が実行されている。
FIG. 3 is a timing chart showing an example of simultaneous injection. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents fuel injection timing in each cylinder.
That is, a counter that counts four cycles of intake, compression, combustion, and exhaust and a counter that counts the compression TDC of each cylinder are set in a predetermined area of the RAM of the
この同時噴射においては、各気筒のいずれかが圧縮TDCとなったとき、つまり1サイクル毎に全気筒の同時噴射を実行する。各同時噴射での燃料噴射量は、通常の独立噴射時、つまりエンジン回転数が安定している通常の走行時における各気筒での燃料噴射量の1/4としている。このため、各気筒の吸気行程においては、理論的には通常の独立噴射時の燃料量が吸い込まれることになる。 In this simultaneous injection, when any one of the cylinders reaches compression TDC, that is, every cylinder performs simultaneous injection. The fuel injection amount in each simultaneous injection is set to ¼ of the fuel injection amount in each cylinder during normal independent injection, that is, during normal traveling where the engine speed is stable. For this reason, in the intake stroke of each cylinder, the fuel amount at the time of normal independent injection is theoretically sucked.
図4は、独立噴射の一例を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間を表し、縦軸は各気筒での燃料噴射タイミングをそれぞれ表している。
この独立噴射においては、各気筒において吸気TDCとなる毎(つまり720°CA毎)に、それぞれ独立噴射が実行される。このとき、インテークマニホルド5における各気筒の吸気ポートの中には、それ以前の行程の同時噴射によって燃料が残存しているものがある。このため、各気筒における少なくとも最初の独立噴射の際には、通常の独立噴射(エンジン回転数が安定したときに行われる独立噴射)により噴射される燃料量から、その残存した燃料量を差し引いた燃料量を噴射する補正処理(後に詳述する)が実行される。そして、吸気ポートに残存した燃料がなくなると、通常の独立噴射が実行される。このため、各気筒の吸気行程においては、理論的には通常の独立噴射時の燃料量に等しい燃料が吸い込まれることになる。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of independent injection. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents fuel injection timing in each cylinder.
In this independent injection, independent injection is executed every time the intake TDC is reached in each cylinder (that is, every 720 ° CA). At this time, some of the intake ports of each cylinder in the intake manifold 5 have fuel remaining due to simultaneous injection in the previous stroke. For this reason, at least at the first independent injection in each cylinder, the remaining fuel amount is subtracted from the fuel amount injected by normal independent injection (independent injection performed when the engine speed is stable). A correction process (detailed later) for injecting the fuel amount is executed. When the fuel remaining in the intake port runs out, normal independent injection is executed. For this reason, in the intake stroke of each cylinder, theoretically, fuel equal to the fuel amount during normal independent injection is sucked.
次に、本実施の形態の具体的な燃料噴射制御について説明する。
図5は、本実施の形態にかかる同時噴射と独立噴射との切り替えタイミングを含む燃料噴射制御の方法を表すタイミングチャートである。なお、同図の例は、車両のエンジン始動時において実行される燃料噴射制御を表している。同図において、横軸は時間を表し、縦軸は上段からエンジン回転数、燃料噴射制御の状態、各気筒での燃料噴射タイミングをそれぞれ表している。
Next, specific fuel injection control of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a timing chart showing a method of fuel injection control including switching timing between simultaneous injection and independent injection according to the present embodiment. Note that the example in the figure represents the fuel injection control executed when the vehicle engine is started. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the engine speed, the state of fuel injection control, and the fuel injection timing in each cylinder from the top.
この燃料噴射制御においては、エンジン1の始動直後のアイドリング時に行われる気筒判別処理に並行して上述した同時噴射が実行される。そして、エンジン回転数NEが設定回転数N1(例えば300rpm)以上になると、同時噴射を終了して独立噴射に移行する。このとき、気筒判別処理が終了しても、始動時のエンジンの不安定さからエンジン回転数が降下して再び設定回転数N1よりも小さくなると、再び同時噴射に移行する。このとき、同時噴射から独立噴射に切り替えられる度に後述する補正処理が実行される。そして、このような処理を繰り返してエンジン回転数が設定回転数N1以上で安定すると、通常の独立噴射が継続して実行される。
In this fuel injection control, the above-described simultaneous injection is executed in parallel with the cylinder discrimination process performed during idling immediately after the
図6は、エンジン始動時において実行される補正処理を含む燃料噴射制御の具体的方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段から各気筒(#1〜#4)のインジェクタ10(INJ1〜INJ4)による燃料噴射タイミングおよび燃料噴射量、イグナイタ14(IGT1〜IGT4)による点火タイミング、各気筒(#1〜#4)の行程をそれぞれ表している。なお、燃料噴射タイミングにおいて星印で示したものが同時噴射を表している。ここでは、各同時噴射量を通常の独立噴射による燃料噴射量の1/4としている。また、燃料噴射タイミングにおいて数字(分数)で示したものが独立噴射における燃料噴射量を表している。ここに示される数字は、通常の独立噴射による燃料噴射量との比を表している。また、点火タイミングにおいては、黒丸で示したものが点火動作を表している。 FIG. 6 is a timing chart showing a specific method of fuel injection control including a correction process that is executed when the engine is started. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the fuel injection timing and fuel injection amount by the injector 10 (INJ1 to INJ4) of each cylinder (# 1 to # 4) from the upper stage, and the igniter 14 (IGT1 to IGT4). ) And the stroke of each cylinder (# 1 to # 4). In addition, what was shown by the star in the fuel injection timing represents simultaneous injection. Here, each simultaneous injection amount is set to 1/4 of the fuel injection amount by normal independent injection. In addition, what is indicated by a number (fraction) at the fuel injection timing represents the fuel injection amount in the independent injection. The numbers shown here represent the ratio to the fuel injection amount by normal independent injection. In the ignition timing, the black circle represents the ignition operation.
図示の例では、エンジン始動の直後から4サイクルの1巡目に同時噴射が実行され、その後、独立噴射に移行されている。各気筒では、その吸気行程にてインテークマニホルド5の吸気ポートに噴射された燃料が吸い込まれる。 In the example shown in the figure, simultaneous injection is executed in the first cycle of four cycles immediately after the engine is started, and thereafter, it is shifted to independent injection. In each cylinder, the fuel injected into the intake port of the intake manifold 5 is sucked in the intake stroke.
具体的には、第1気筒#1においては、同時噴射の開始と同時に吸気されるため、続く
圧縮、燃焼、排気の3行程を経て、吸気ポートには通常の独立噴射による燃料噴射量の3/4の燃料が溜められる。このため、独立噴射の開始時には補正処理により通常の独立噴射による燃料噴射量の1/4の燃料が噴射され、続く吸気行程にて燃焼室12に吸い込まれ、圧縮行程にて点火が行われる。このとき、吸気ポートに残存した燃料がなくなるため、それ以降の独立噴射には通常の燃料噴射量(つまり4/4の燃料量)で燃料噴射が実行される。
Specifically, in the
また、第2気筒#2においては、同時噴射の開始時点が排気行程にあたるため、独立噴射の開始時には、吸気ポートに通常の独立噴射による燃料噴射量の2/4の燃料が溜められる。このため、独立噴射の開始時には補正処理により通常の独立噴射による燃料噴射量の2/4の燃料が噴射され、続く吸気行程にて燃焼室12に吸い込まれ、圧縮行程にて点火が行われる。このとき、吸気ポートに残存した燃料がなくなるため、それ以降の独立噴射には通常の燃料噴射量(つまり4/4の燃料量)で燃料噴射が実行される。
Further, in the
また、第3気筒#3においては、同時噴射の開始時点が燃焼行程にあたるため、独立噴射の開始時には、吸気ポートに通常の独立噴射による燃料噴射量の1/4の燃料が溜められる。このため、独立噴射の開始時には補正処理により通常の独立噴射による燃料噴射量の3/4の燃料が噴射され、続く吸気行程にて燃焼室12に吸い込まれ、圧縮行程にて点火が行われる。このとき、吸気ポートに残存した燃料がなくなるため、それ以降の独立噴射には通常の燃料噴射量(つまり4/4の燃料量)で燃料噴射が実行される。
Further, in the
さらに、第4気筒#4においては、同時噴射の開始時点が圧縮行程にあたるため、その同時噴射の最終行程である吸気行程にて、通常の独立噴射による燃料噴射量に等しい燃料量が吸い込まれる。このため、独立噴射の開始時には補正処理により通常の独立噴射による燃料噴射量の燃料(4/4)が噴射され、続く吸気行程にて燃焼室12に吸い込まれ、圧縮行程にて点火が行われる。このとき、吸気ポートに残存した燃料は既になくなっているため、それ以降の独立噴射においても通常の燃料噴射量(つまり4/4の燃料量)で燃料噴射が実行される。
Further, in the
次に、上述した燃料噴射制御の処理の流れについて説明する。図7は、ECUが実行する燃料噴射制御の処理の流れを表すフローチャートである。以下、この処理の流れを、ステップ番号(以下「S」で表記する)を用いて説明する。 Next, the process flow of the above-described fuel injection control will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of fuel injection control processing executed by the ECU. Hereinafter, the flow of this process will be described using step numbers (hereinafter referred to as “S”).
ここでは、予め設定したプログラムに基づき、エンジン始動時などのエンジン回転数が設定回転数よりも低く不安定な状態においては、同時噴射が実行される。以下の処理は、エンジン1が始動を開始してから停止するまで繰り返し実行される。
Here, based on a preset program, simultaneous injection is performed in an unstable state where the engine speed is lower than the set speed, such as when the engine is started. The following processing is repeatedly executed from when the
まず、エンジン回転数に基づいて、同時噴射の実行条件が満たされたか否かを判断する(S110)。このとき、同時噴射がされたと判断すると(S110:YES)、RAMの所定領域に予め設定した同時噴射回数カウンタを1インクリメントし(S120)、上述した同時噴射処理を一回実行する(S130)。このS110〜S130の処理は、同時噴射処理が完了してその実行条件が満たされなくなるまで繰り返される。 First, based on the engine speed, it is determined whether or not the simultaneous injection execution condition is satisfied (S110). At this time, if it is determined that simultaneous injection has been performed (S110: YES), a simultaneous injection number counter preset in a predetermined area of the RAM is incremented by 1 (S120), and the above-described simultaneous injection processing is executed once (S130). The processes of S110 to S130 are repeated until the simultaneous injection process is completed and the execution condition is not satisfied.
一方、同時噴射が終了するなどして、S110において、同時噴射の実行条件が満たされないと判断された場合には(S110:NO)、同時噴射回数カウンタをクリアする(S140)。 On the other hand, if it is determined in S110 that the simultaneous injection execution condition is not satisfied (S110: NO), the simultaneous injection counter is cleared (S140).
続いて、同時噴射から独立噴射への切り替わり時であるか否かを判断する。このとき、前回に同時噴射がなされており、その切り替わり時であると判断すると(S150:YES)、上述した独立噴射の補正処理を実行する(S160)。この処理の詳細については
後述する。
Subsequently, it is determined whether or not it is a time of switching from simultaneous injection to independent injection. At this time, if it is determined that simultaneous injection has been performed at the previous time and it is the time of switching (S150: YES), the above-described independent injection correction processing is executed (S160). Details of this processing will be described later.
一方、S150において、既に独立噴射が実行されている場合など、切り替わり時でないと判断すると(S150:NO)、上述した通常の独立噴射を実行する(S170)。
図8は、S160において、ECUが実行する独立噴射補正処理の流れを表すフローチャートである。
On the other hand, if it is determined in S150 that it is not at the time of switching, such as when independent injection has already been executed (S150: NO), the normal independent injection described above is executed (S170).
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the independent injection correction process executed by the ECU in S160.
図示のように、上述した独立噴射補正処理においては、まず、各気筒について、それ以前に実行された同時噴射による総燃料噴射量(「総同時噴射量」という)を算出する(S210)。この総同時噴射量は、独立噴射の開始前に同時噴射され、吸気されることなく各吸気ポートに残存している燃料量を意味する。したがって、同時噴射中に吸気行程があった気筒においては、その吸気行程の後の行程で噴射された燃料量が算出されることになる。 As shown in the drawing, in the above-described independent injection correction process, first, a total fuel injection amount (referred to as “total simultaneous injection amount”) by simultaneous injection executed before that is calculated for each cylinder (S210). This total amount of simultaneous injection means the amount of fuel that is simultaneously injected before the start of independent injection and remains in each intake port without being inhaled. Therefore, in a cylinder that has an intake stroke during simultaneous injection, the amount of fuel injected in the stroke after the intake stroke is calculated.
続いて、通常の独立噴射による燃料噴射量(「独立噴射量」ともいう)を算出する(S220)。なお、この通常の独立噴射量は、上述のように、エンジン回転数が設定値以上となって安定したときに実行される独立噴射量であるが、車両の制御状態により変化し得る。 Subsequently, a fuel injection amount by normal independent injection (also referred to as “independent injection amount”) is calculated (S220). As described above, the normal independent injection amount is an independent injection amount that is executed when the engine speed is stabilized at a set value or more, but may vary depending on the control state of the vehicle.
そして、下記式(1)により独立噴射量を補正し、これを補正後の独立噴射量として算出する(S230)。
補正後の独立噴射量 = ( 通常の独立噴射量 − 総同時噴射量 )・・・(1)
例えば、図6に示した例では、第1気筒#1について、通常の独立噴射量を1とすると、最初の独立噴射の前の総同時噴射量が3/4であるため、補正後の独立噴射量は1/4といった具合である。
Then, the independent injection amount is corrected by the following equation (1), and this is calculated as the corrected independent injection amount (S230).
Independent injection amount after correction = (Normal independent injection amount-Total simultaneous injection amount) (1)
For example, in the example shown in FIG. 6, assuming that the normal independent injection amount is 1 for the
続いて、この補正後の独立噴射量を適用するか否かを決定するために、補正後の独立噴射量が通常の独立噴射量よりも小さいか否かを判断する(S240)。このとき、補正後の独立噴射量が通常の独立噴射量よりも小さいと判断された場合には(S240:YES)、補正後の独立噴射量による独立噴射を実行する(S250)。これは、補正後の独立噴射量が通常の独立噴射量よりも小さい場合には、必要な燃料噴射量が通常の独立噴射量よりも小さいことになるため、通常の独立噴射量で独立噴射をすると、燃料過多となるためである。 Subsequently, in order to determine whether or not to apply the corrected independent injection amount, it is determined whether or not the corrected independent injection amount is smaller than the normal independent injection amount (S240). At this time, if it is determined that the corrected independent injection amount is smaller than the normal independent injection amount (S240: YES), independent injection based on the corrected independent injection amount is executed (S250). This is because when the corrected independent injection amount is smaller than the normal independent injection amount, the necessary fuel injection amount is smaller than the normal independent injection amount. This is because the fuel is excessive.
一方、S240において、補正後の独立噴射量が通常の独立噴射量よりも大きいか又は等しいと判断された場合には(S240:NO)、通常の独立噴射を実行する(S260)。これにより、補正後の独立噴射量が、通常の独立噴射量に一致するまで補正処理が実行される。 On the other hand, when it is determined in S240 that the corrected independent injection amount is greater than or equal to the normal independent injection amount (S240: NO), normal independent injection is executed (S260). Thereby, the correction process is executed until the corrected independent injection amount matches the normal independent injection amount.
以上に説明したように、本実施の形態の燃料噴射制御装置によれば、独立噴射による各気筒での燃料噴射量が、それ以前の同時噴射により残存した燃料量を考慮して調整される。このため、同時噴射によりエンジン1の始動性を確保しつつ、独立噴射による燃料噴射量を過不足のない適正値にし、同時噴射から独立噴射への切り替わりの直後においても理論空燃比に近い燃料噴射制御を実現することができる。その結果、排気エミッションが良好に保持され、さらに燃費も向上させることができる。
As described above, according to the fuel injection control device of the present embodiment, the fuel injection amount in each cylinder by independent injection is adjusted in consideration of the fuel amount remaining by the previous simultaneous injection. For this reason, while ensuring the startability of the
なお、上記実施の形態においては、上記式(1)により補正後の独立噴射量を算出した例を示したが、この補正後の独立噴射量の算出法は他にも種々考えることができる。
例えば、1回の同時噴射による燃料噴射量(「同時噴射量」ともいう)が均等であることを前提に、1回の吸気行程で同時噴射N回分の燃料量が吸入されるものとして、下記式
(2)により算出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the corrected independent injection amount is calculated by the above equation (1). However, various other methods for calculating the corrected independent injection amount can be considered.
For example, assuming that the fuel injection amount by one simultaneous injection (also referred to as “simultaneous injection amount”) is equal, the fuel amount for N simultaneous injections is sucked in one intake stroke. You may make it calculate by Formula (2).
補正後の独立噴射量 = ( N − 同時噴射回数 )× 同時噴射量・・・(2)
ここで、同時噴射回数は、独立噴射より前に同時噴射された回数のうち、燃焼室12に吸気されなかった回数分を意味する。なお、本実施の形態においては、Nが気筒数に一致する。これにより、気筒数が変わっても補正後の独立噴射量を容易に算出することができる。
Independent injection amount after correction = (N-number of simultaneous injections) x simultaneous injection amount (2)
Here, the number of simultaneous injections means the number of times that the
また、補正処理については、補正後の独立噴射量が通常の独立噴射量に一致するまで行うとしたが、例えば下記式(3)により補正回数を設定することもできる。
補正回数 = ( 気筒数 − 1 )・・・(3)
この補正回数を、各行程の上死点のタイミングにて実行すればよい。これにより、気筒数が決まっている場合には、プログラムの構成上、補正回数を容易に設定することができる。
The correction process is performed until the corrected independent injection amount matches the normal independent injection amount. However, the number of corrections can be set by the following equation (3), for example.
Number of corrections = (number of cylinders -1) (3)
This number of corrections may be executed at the top dead center timing of each stroke. Thereby, when the number of cylinders is determined, the number of corrections can be easily set due to the program configuration.
また、本実施の形態においては、インテークマニホルド5の吸入ポートに噴射された燃料が、次回の吸気行程において全て吸い込まれることを前提として説明した。しかし、例えばエンジン冷却水の水温が低いような場合には、同時噴射により吸気ポート内に噴射された燃料の一部がその側壁に付着し、吸気行程においても吸い込まれずに残存してしまう可能性がある。その場合には、燃焼室12に十分な燃料が供給されなくなる。そこで、このような場合には、補正時の独立噴射時間を延長するか、又は補正回数を多くするようにして、理論空燃比に近づけるように調整してもよい。
Further, the present embodiment has been described on the assumption that the fuel injected into the intake port of the intake manifold 5 is all sucked in the next intake stroke. However, for example, when the coolant temperature of the engine cooling water is low, a part of the fuel injected into the intake port by the simultaneous injection may adhere to the side wall and remain without being sucked even in the intake stroke. There is. In that case, sufficient fuel is not supplied to the
図9は、水温と補正処理の延長回数との対応関係の一例を示す説明図である。このように、延長回数を水温が低いほど多くし、水温が高くなるにつれて少なくするようにしてもよい。これにより、燃焼室12内に十分な混合気を導入することができ、また、燃料過多になることを防止することもできる。ただし、この延長回数は、図示のものに限らず、各制御との適合条件により決定することができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the water temperature and the number of times the correction process is extended. As described above, the number of times of extension may be increased as the water temperature is lower, and may be decreased as the water temperature is higher. Thereby, it is possible to introduce a sufficient air-fuel mixture into the
また、本実施の形態では、1回あたりの同時噴射量を通常の独立噴射量をサイクル数(4サイクル)で除した量にしたが、それとは異なる燃料噴射量を設定してもよい。逆に、通常の独立噴射量は制御過程において変動する場合があるため、必ずしもそのように設定できないこともある。 Further, in the present embodiment, the simultaneous injection amount per time is set to an amount obtained by dividing the normal independent injection amount by the number of cycles (4 cycles), but a fuel injection amount different from that may be set. On the contrary, the normal independent injection amount may fluctuate in the control process, and may not always be set as such.
特にそのような場合には、上述のようにして計算した補正後の独立噴射量が0以下となる場合がある。そのときに燃料噴射を実施すると、オーバーリッチとなる可能性はあるが、上述のように同時噴射により吸気ポートの側壁に燃料の一部が付着するような場合を考慮して、燃料噴射を実施するようにしてもよい。これにより、リーン失火等を防止することができる。 In such a case, the corrected independent injection amount calculated as described above may be 0 or less. If fuel injection is performed at that time, there is a possibility of over-richness, but in consideration of the case where a part of fuel adheres to the side wall of the intake port due to simultaneous injection as described above, fuel injection is performed. You may make it do. Thereby, lean misfire etc. can be prevented.
また、本実施の形態では、同時噴射を1サイクルに1回ずつ実行する例を示したが、同時噴射のタイミングはこれに限られず、例えば同時噴射を2サイクルに1回ずつ実行し、同時噴射量を2倍にすることも可能である。 In the present embodiment, an example is shown in which simultaneous injection is executed once per cycle. However, the timing of simultaneous injection is not limited to this, for example, simultaneous injection is executed once every two cycles, and simultaneous injection is performed. It is also possible to double the amount.
1 エンジン
2 吸気管
3 排気管
5 インテークマニホルド
10 インジェクタ
11 吸気弁
12 燃焼室
14 イグナイタ
16 クランク軸
17 エキゾーストマニホルド
DESCRIPTION OF
Claims (8)
各気筒における前記独立噴射による燃料噴射量を、その独立噴射より前に各気筒で噴射された前記同時噴射による燃料噴射量に基づいて調整することを特徴とする燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device that executes simultaneous injection that simultaneously injects fuel into all cylinders of an engine and independent injection that sequentially injects fuel for each cylinder according to a predetermined condition,
A fuel injection control device that adjusts the fuel injection amount by the independent injection in each cylinder based on the fuel injection amount by the simultaneous injection injected by each cylinder before the independent injection.
エンジン回転数に基づいて、前記同時噴射と前記独立噴射とを切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段による切り替え後に、その切り替え前に各気筒に吸入されずに残存する燃料量に基づいて前記独立噴射による燃料噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device that executes simultaneous injection for injecting fuel into all cylinders of an engine at the same time and independent injection for injecting fuel in accordance with the intake timing for each cylinder according to a predetermined condition,
Switching means for switching between the simultaneous injection and the independent injection based on the engine speed;
An injection amount correcting unit that corrects the fuel injection amount by the independent injection based on the fuel amount remaining without being sucked into each cylinder before the switching by the switching unit;
A fuel injection control device comprising:
各気筒における前記独立噴射による燃料噴射量を、その独立噴射より前に各気筒で噴射された前記同時噴射による燃料噴射量に基づいて調整することを特徴とする燃料噴射制御方法。
In a fuel injection control method that executes simultaneous injection for injecting fuel into all cylinders of an engine at the same time and independent injection for sequentially injecting fuel for each cylinder according to a predetermined condition,
A fuel injection control method, wherein the fuel injection amount by the independent injection in each cylinder is adjusted based on the fuel injection amount by the simultaneous injection injected by each cylinder before the independent injection.
Priority Applications (1)
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JP2005065843A JP2006249993A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Fuel injection control device and fuel injection control method |
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