JP2006316655A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタを備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine provided with an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder.
従来より、排気の清浄性の悪化やアイドル時の回転変動による振動を抑制することができる技術が提案されている。特開平2−64252号公報(特許文献1)に記載の内燃機関の燃焼制御装置は、燃焼の前後する一対の気筒からなる気筒群を複数有するエンジンの運転状態を検出する運転状態検出部と、燃焼行程にある気筒の判別が可能な信号および所定の単位クランク角に対応する信号を出力するクランク角検出部と、エンジンのアイドル状態を検出するアイドル検出部と、クランク角検出部およびアイドル検出部の出力に基づいて、エンジンがアイドル状態にあるとき、各気筒の燃焼毎にエンジンの回転速度の変化量を演算する速度変化量演算部と、回転速度の変化量に基づいて、各一対の気筒間で回転速度の変化量を平衡させるよう一方の気筒に対する噴射量を増量側に他方の気筒に対する噴射量を減量側にそれぞれ補正し、一対の気筒群間で回転速度の変化量を平衡させるように一方の気筒群に対する噴射量を増量側に他方の気筒群に対する噴射量を減量側にそれぞれ補正する補正量を演算する補正量演算部と、エンジンの運転状態に基づいて基本噴射量を演算し、エンジンがアイドル状態にあるとき、基本噴射量を補正量に応じて補正した気筒毎の燃料噴射量を演算する噴射量演算部と、噴射量演算部の出力に基づき燃料を供給する燃料供給部とを含む。 Conventionally, there has been proposed a technique capable of suppressing vibration due to deterioration in exhaust cleanliness and rotational fluctuation during idling. An internal combustion engine combustion control apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-64252 (Patent Document 1) includes an operation state detection unit that detects an operation state of an engine having a plurality of cylinder groups each composed of a pair of cylinders before and after combustion. A crank angle detector that outputs a signal capable of determining a cylinder in the combustion stroke and a signal corresponding to a predetermined unit crank angle, an idle detector that detects an idle state of the engine, a crank angle detector, and an idle detector Based on the output of the engine, when the engine is in an idle state, a speed change amount calculation unit that calculates a change amount of the engine rotation speed for each combustion of each cylinder, and a pair of cylinders based on the change amount of the rotation speed Rotate between a pair of cylinders by correcting the injection amount for one cylinder to the increase side and the injection amount for the other cylinder to the decrease side to balance the change in rotational speed between them. A correction amount calculation unit for calculating a correction amount for correcting the injection amount for one cylinder group to the increase side and the injection amount for the other cylinder group to the decrease side so as to balance the change amount of the degree, and an engine operating state The basic injection amount is calculated based on the calculation result, and when the engine is in an idle state, the basic injection amount is corrected according to the correction amount, the fuel injection amount for each cylinder is calculated, and the output of the injection amount calculation unit And a fuel supply unit for supplying fuel based on the above.
この公報に記載の内燃機関の燃焼制御装置によれば、エンジンがアイドル状態にあるとき、各気筒の燃焼毎にエンジンの回転速度の変化量が速度変化量演算部によって演算される。この演算結果に基づき、燃焼の前後する各一対の気筒間で、更には一対の気筒群間において、回転速度の変化量を平衡させるように、一方を噴射量増量側に他方を噴射量減量側にそれぞれ補正する補正量が決定される。これにより、全体としては補正量がゼロに近付くように燃料噴射量制御がなされる。そのため、全気筒の燃焼状態が目標となる運転点から外れないように制御される。その結果、排気の清浄性の悪化やアイドル回転数の変動による振動を抑制することができる。
しかしながら、特開平2−64252号公報においては、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタを備えた内燃機関を考慮したものではない。そのため、このような内燃機関における振動を抑制するには、さらなる改善の余地があるという問題点があった。 However, Japanese Patent Laid-Open No. 2-64252 does not consider an internal combustion engine provided with an in-cylinder injector that directly injects fuel into the cylinder. Therefore, there is a problem that there is room for further improvement in order to suppress such vibration in the internal combustion engine.
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、筒内に直接燃料が噴射される内燃機関において、内燃機関の振動を抑制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 an internal combustion engine capable of suppressing vibration of the internal combustion engine in an internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder. It is to provide a control device.
また、本発明の他の目的は、排気エミッション性能の悪化を抑制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。 Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress deterioration of exhaust emission performance.
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燃料噴射手段を備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、気筒における燃焼状態を検出するための検出手段と、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい場合、燃料噴射手段からの噴射圧を低くするように、内燃機関を制御するための圧力制御手段とを含む。 A control apparatus for an internal combustion engine according to a first aspect controls an internal combustion engine provided with a fuel injection means for injecting fuel into a cylinder. The control device includes an internal combustion engine for detecting a combustion state in the cylinder and an internal combustion engine so as to lower an injection pressure from the fuel injection unit when the fluctuation amount of the combustion state is larger than a predetermined fluctuation amount. Pressure control means for controlling the pressure.
第1の発明によると、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい場合、燃料噴射手段からの噴射圧が低くされる。たとえば、燃料噴射手段に供給される燃料を加圧するための第1の加圧手段と、第1の加圧手段により加圧された燃料をさらに加圧するための第2の加圧手段とのうち、第2の加圧手段による燃料の加圧が停止され、噴射圧が低くされる。これにより、第2の加圧手段の作動に伴なう振動を抑制することができる。そのため、筒内に直接燃料が噴射される内燃機関において、内燃機関の振動を抑制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, when the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount, the injection pressure from the fuel injection means is lowered. For example, a first pressurizing unit for pressurizing the fuel supplied to the fuel injection unit and a second pressurizing unit for further pressurizing the fuel pressurized by the first pressurizing unit The fuel pressurization by the second pressurizing means is stopped, and the injection pressure is lowered. Thereby, the vibration accompanying the action | operation of a 2nd pressurization means can be suppressed. Therefore, in the internal combustion engine in which the fuel is directly injected into the cylinder, it is possible to provide a control device for the internal combustion engine that can suppress the vibration of the internal combustion engine.
第2の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1の発明の構成に加え、内燃機関には、燃料噴射手段に供給される燃料を加圧するための第1の加圧手段と、第1の加圧手段により加圧された燃料をさらに加圧するための第2の加圧手段とが設けられる。圧力制御手段は、第2の加圧手段による燃料の加圧を停止するように内燃機関を制御するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the internal combustion engine includes a first pressurizing means for pressurizing the fuel supplied to the fuel injection means, And a second pressurizing unit for further pressurizing the fuel pressurized by the one pressurizing unit. The pressure control means includes means for controlling the internal combustion engine to stop the pressurization of the fuel by the second pressurization means.
第2の発明によると、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい場合、第2の加圧手段による燃料の加圧が停止される。これにより、第2の加圧手段の作動に伴なう振動を抑制することができる。そのため、筒内に直接燃料が噴射される内燃機関において、内燃機関の振動を抑制することができる。 According to the second invention, when the variation amount of the combustion state is larger than the predetermined variation amount, the pressurization of the fuel by the second pressurizing means is stopped. Thereby, the vibration accompanying the action | operation of a 2nd pressurization means can be suppressed. Therefore, in an internal combustion engine in which fuel is directly injected into the cylinder, vibration of the internal combustion engine can be suppressed.
第3の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1または2の発明の構成に加え、内燃機関には、複数の気筒と、内燃機関から排出される排気を浄化する触媒とが設けられる。検出手段は、各気筒における燃焼状態を検出するための手段を含む。制御装置は、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における空燃比が小さくなるように、内燃機関を制御するための第1の空燃比制御手段と、触媒に導かれる排気の空燃比が予め定められた空燃比になるように、内燃機関を制御するための第2の空燃比制御手段とをさらに含む。 In the control device for an internal combustion engine according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the internal combustion engine is provided with a plurality of cylinders and a catalyst for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine. . The detection means includes means for detecting the combustion state in each cylinder. The control device includes first air-fuel ratio control means for controlling the internal combustion engine so that the air-fuel ratio in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than a predetermined fluctuation amount is small, and exhaust gas guided to the catalyst. And a second air-fuel ratio control means for controlling the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the engine becomes a predetermined air-fuel ratio.
第3の発明によると、内燃機関においては、理論空燃比よりも小さい空燃比において、燃焼状態の変動量が最小になるため、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における空燃比が小さくされる。これにより、内燃機関の回転数を安定させ、内燃機関の振動を抑制することができる。また、触媒が効率よく排気を浄化し得る空燃比の範囲が限られているため、触媒に導かれる排気の空燃比が予め定められた空燃比(たとえば理論空燃比)にされる。これにより、触媒により排気を浄化することができる。そのため、内燃機関の振動を抑制するために空燃比を補正することに伴なう排気エミッション性能の悪化を抑制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 third aspect of the invention, in the internal combustion engine, since the fluctuation amount of the combustion state is minimized at the air-fuel ratio smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount. The air-fuel ratio is reduced. Thereby, the rotation speed of an internal combustion engine can be stabilized and the vibration of an internal combustion engine can be suppressed. Further, since the range of the air-fuel ratio at which the catalyst can efficiently purify the exhaust is limited, the air-fuel ratio of the exhaust led to the catalyst is set to a predetermined air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio). Thereby, exhaust gas can be purified by the catalyst. Therefore, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress the deterioration of exhaust emission performance accompanying the correction of the air-fuel ratio in order to suppress the vibration of the internal combustion engine.
第4の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3の発明の構成に加え、燃料噴射手段は、各気筒に対応して設けられる。第1の空燃比制御手段は、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における燃料噴射手段の燃料噴射量が増加するように、燃料噴射手段を制御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 third aspect of the invention, the fuel injection means is provided corresponding to each cylinder. The first air-fuel ratio control means includes means for controlling the fuel injection means so that the fuel injection amount of the fuel injection means in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount. .
第4の発明によると、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における燃料噴射手段の燃料噴射量が増加される。これにより、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における空燃比を小さくし、内燃機関の回転数を安定させて、内燃機関の振動を抑制することができる。 According to the fourth invention, the fuel injection amount of the fuel injection means in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount is increased. Thereby, the air-fuel ratio in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount can be reduced, the rotational speed of the internal combustion engine can be stabilized, and the vibration of the internal combustion engine can be suppressed.
第5の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3の発明の構成に加え、第1の空燃比制御手段は、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒に吸入される空気量が減少するように、内燃機関を制御するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth invention, in addition to the configuration of the third invention, the first air-fuel ratio control means sucks into the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount. Means are included for controlling the internal combustion engine such that the amount of air being reduced is reduced.
第5の発明によると、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒に吸入される空気量が減少される。これにより、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい気筒における空燃比を小さくし、内燃機関の回転数を安定させて、内燃機関の振動を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the amount of air taken into the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount is reduced. Thereby, the air-fuel ratio in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount can be reduced, the rotational speed of the internal combustion engine can be stabilized, and the vibration of the internal combustion engine can be suppressed.
第6の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3〜5のいずれかの発明の構成に加え、第2の空燃比制御手段は、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも小さい気筒における空燃比を大きくするように、内燃機関を制御するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the third to fifth aspects, the second air-fuel ratio control means is configured so that the fluctuation amount of the combustion state is greater than a predetermined fluctuation amount. Means for controlling the internal combustion engine to increase the air-fuel ratio in the smaller cylinder.
第6の発明によると、燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも小さい気筒における空燃比が大きくされる。これにより、燃焼状態の変動量が大きい気筒から排出された排気と、燃焼状態の変動量が小さい気筒から排出された排気とが混ざり合った排気における空燃比、すなわち内燃機関全体における空燃比の変化量を抑制することができる。そのため、触媒により浄化される排気の空燃比を予め定められた空燃比(たとえば理論空燃比)にすることができる。その結果、内燃機関の振動を抑制するために空燃比を補正することに伴なう排気エミッション性能の悪化を抑制することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the air-fuel ratio in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is smaller than the predetermined fluctuation amount is increased. As a result, the air-fuel ratio in the exhaust gas in which the exhaust gas discharged from the cylinder with the large fluctuation amount of the combustion state and the exhaust gas discharged from the cylinder with the small fluctuation amount of the combustion state is mixed, that is, the change in the air-fuel ratio in the entire internal combustion engine. The amount can be suppressed. Therefore, the air-fuel ratio of the exhaust gas purified by the catalyst can be set to a predetermined air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio). As a result, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust emission performance accompanying the correction of the air-fuel ratio in order to suppress the vibration of the internal combustion engine.
第7の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1〜6のいずれかの発明の構成に加え、検出手段は、内燃機関の回転数、内燃機関の振動および気筒内の圧力のうちの少なくともいずれか一つに基づいて、気筒における燃焼状態を検出するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to sixth aspects, the detection means includes the number of revolutions of the internal combustion engine, vibration of the internal combustion engine, and pressure in the cylinder. Means for detecting a combustion condition in the cylinder based on at least one of them.
第7の発明によると、内燃機関の回転数、内燃機関の振動および気筒内の圧力のうちの少なくともいずれか一つから、気筒における燃焼状態を適切に検出することができる。 According to the seventh invention, the combustion state in the cylinder can be detected appropriately from at least one of the rotational speed of the internal combustion engine, the vibration of the internal combustion engine, and the pressure in the cylinder.
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.
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のエンジンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、たとえば図1に示すECU(Electronic Control Unit)200が実行するプログラムにより実現される。 With reference to FIG. 1, the engine of the vehicle carrying the control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The control device according to the present embodiment is realized, for example, by a program executed by an ECU (Electronic Control Unit) 200 shown in FIG.
エンジン100には、エアクリーナ102から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ104により調整される。スロットルバルブ104はモータにより駆動される電機制御式スロットルバルブである。
Air is drawn into the
空気は、シリンダ106(燃焼室)において燃料と混合される。シリンダ106には、インジェクタ108から燃料が直接噴射される。すなわち、インジェクタ108の噴射孔はシリンダ106内に設けられている。燃料は、シリンダ106の吸気側(空気が導入される側)から噴射される。
Air is mixed with fuel in the cylinder 106 (combustion chamber). Fuel is directly injected into the
燃料は吸気行程において噴射される。なお、燃料が噴射される時期は、吸気行程に限らない。また、本実施の形態においては、インジェクタ108の噴射孔がシリンダ106内に設けられた直噴エンジンとしてエンジン100を説明するが、直噴用のインジェクタ108に加えて、ポート噴射用のインジェクタを設けてもよい。
Fuel is injected during the intake stroke. Note that the timing of fuel injection is not limited to the intake stroke. In this embodiment, the
シリンダ106内の混合気は、点火プラグ110により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒112により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン114が押し下げられ、クランクシャフト116が回転する。
The air-fuel mixture in the
シリンダ106の頭頂部には、吸気バルブ118および排気バルブ120が設けられる。シリンダ106に導入される空気の量および時期は吸気バルブ118により制御され、シリンダ106から排出される排気ガスの量および時期は排気バルブ120により制御される。吸気バルブ118はカム122により駆動され、排気バルブ120はカム124により駆動される。
An
燃料タンク126には、インジェクタ108に供給される燃料が貯えられる。燃料タンク126に貯えられた燃料がフューエルポンプ128により加圧され、高圧フューエルポンプ130によりさらに加圧されてインジェクタ108に供給される。
The fuel supplied to the
高圧フューエルポンプ130においては、電磁スピル弁(図示せず)が閉じるタイミングに応じて加圧量が変化される。なお、フューエルポンプ128および高圧フューエルポンプ130については、周知の一般的な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。
In the high-
ECU200は、エンジン100が所望の運転状態になるように、スロットル開度、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸排気バルブの開閉タイミングなどを制御する。ECU200には、カム角センサ300からカムの位置を表す信号が、クランク角センサ302からクランクシャフト116の回転数(エンジン回転数)およびクランクシャフト116の回転角度を表す信号が、ノックセンサ304からエンジン100の振動の強度を表す信号が入力される。
The
ECU200は、これらのセンサから入力された信号、メモリ(図示せず)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン100を制御する。本実施の形態において、ECU200はエンジン回転数に基づいて、混合気の燃焼状態を検出し、燃焼状態の変動量、すなわち点火時におけるエンジン回転数の変動量が大きい場合、空燃比を補正する。
以下、エンジン回転数の変動量(シリンダ内における燃料状態の変動量)と空燃比との関係について説明する。図2に示すように、空燃比が理論空燃比よりも小さい(リッチの)位置において、変動量が最小になる。一方、空燃比が理論空燃比よりも小さく(リーンに)なるほど、変動量が大きくなる。 Hereinafter, the relationship between the variation amount of the engine speed (the variation amount of the fuel state in the cylinder) and the air-fuel ratio will be described. As shown in FIG. 2, the fluctuation amount is minimized at a position where the air-fuel ratio is smaller (rich) than the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, the amount of fluctuation increases as the air-fuel ratio becomes smaller (lean) than the stoichiometric air-fuel ratio.
以下、燃料の噴射時期と噴射圧とに対するエンジン回転数の変動量の関係について説明する。図3に示すように、エンジン回転数の変動量は、噴射圧による影響が少なく、噴射時期による影響が大きい。すなわち、噴射時期を上死点側に設定すれば、噴射圧が低くても燃焼変動を小さくすることができる。 Hereinafter, the relationship of the amount of fluctuation of the engine speed with respect to the fuel injection timing and the injection pressure will be described. As shown in FIG. 3, the fluctuation amount of the engine speed is less affected by the injection pressure and is more affected by the injection timing. That is, if the injection timing is set to the top dead center side, the combustion fluctuation can be reduced even if the injection pressure is low.
図4を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるECU200が実行するプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 4, 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、ECU200は、機関情報(エンジン回転数、水温、吸入空気量など)を読み込む。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU200は、エンジン100がアイドル状態か否かを判別する。アイドル状態であるか否かを判別する方法については、周知の一般的な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。アイドル状態である場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S102にてNO)、この処理は終了する。
In S102,
S104にて、ECU200は、エンジン回転数の変動量が大きい気筒が有るか否かを判別する。ECU200は、アイドル時における点火後のエンジン回転数の平均上昇幅や平均上昇率が、予め定められた値よりも大きい場合、エンジン回転数の変動量が大きいと判定する。このとき、クランク角から、点火タイミングにある気筒を識別できるので、所望の気筒について、エンジン回転数の変動量が大きいか否かを判別することができる。エンジン回転数の変動量が大きい気筒がある場合(S104にてYES)、処理はS106に移される。もしそうでないと(S104にてNO)、この処理は終了する。
In S104,
S106にて、ECU200は、高圧フューエルポンプ130を停止する。なお、高圧フューエルポンプ130を停止する代わりに、たとえば、高圧フューエルポンプ130の電磁スピル弁(図示せず)が閉じるタイミングを遅くして、高圧フューエルポンプ130における加圧量を低くすることにより、噴射圧を低くするようにしてもよい。なお、燃料の噴射時期は、エンジン回転数の変動量を抑制する観点から上死点側(予め定められたクランク角よりも上死点側)であることが望ましい。
In S106,
S108にて、ECU200は、エンジン回転数の変動量が大きい気筒の空燃比を小さくする。ECU200は、エンジン回転数の変動量が大きい気筒への燃料噴射量を増量したり、エンジン回転数の変動量が大きい気筒に吸入される空気量を減量したりすることにより、空燃比を小さくする。
In S108,
S110にて、ECU200は、三元触媒112で浄化される排気の空燃比が理論空燃比になるように、エンジン回転数の変動量が大きい気筒とは異なる気筒(エンジン回転数の変動量が小さい気筒)の空燃比を大きくする。すなわち、エンジン回転数の変動量が大きい気筒から排出された排気とエンジン回転数の変動量が小さい気筒から排出された排気とが混ざり合った排気の空燃比が理論空燃比になるように、空燃比が大きくされる。ECU200は、エンジン回転数の変動量が小さい気筒への燃料噴射量を減量したり、エンジン回転数の変動量が小さい気筒に吸入される空気量を増量したりすることにより、空燃比を大きくする。なお、理論空燃比とは異なる空燃比であって、三元触媒112が効率よく排気を浄化し得る空燃比になるように、燃焼状態の変動量が小さい気筒の空燃比を大きくするようにしてもよい。
In S110,
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ECU200の動作について説明する。
An operation of
エンジン100の運転中、機関情報(エンジン回転数、水温、吸入空気量など)が読み込まれ(S100)、エンジン100がアイドル状態であるか否かが判別される(S102)。エンジン100がアイドル状態である場合(S102にてYES)、エンジン回転数の変動量が大きい気筒が有るか否かが判別される(S104)。
During operation of
エンジン回転数の変動量が大きい気筒が有る場合(S104にてYES)、高圧フューエルポンプ130が停止され(S106)、噴射圧がフィード圧(フューエルポンプ128からの吐出圧)まで低下される。これにより、高圧フューエルポンプ130の作動音を抑制することができる。また、高圧フューエルポンプ130の作動に伴なう振動を抑制することができる。
If there is a cylinder with a large fluctuation amount of the engine speed (YES in S104), high-
高圧フューエルポンプ130が停止された状態で、エンジン回転数の変動量が大きい気筒の空燃比が小さくされ(S108)、エンジン回転数の変動量が小さい気筒の空燃比が大きくされる(S110)。これにより、図5に示すように、エンジン回転数の変動量が大きい気筒における変動量が小さくされ、エンジン回転数の変動量が小さい気筒における変動量が大きくされる。そのため、エンジン回転数の変動量の平均値が小さくされ、アイドル時におけるエンジン100の振動が抑制される。
In a state where the high-
また、このとき、三元触媒112で浄化される排気の空燃比が理論空燃比になるように、各気筒における空燃比が補正される。そのため、三元触媒112により、適切に排気を浄化することができる。その結果、空燃比の補正に伴なう排気エミッション性能の悪化を抑制することができる。
At this time, the air-fuel ratio in each cylinder is corrected so that the air-fuel ratio of the exhaust gas purified by the three-
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるECUによれば、エンジンのアイドル時においてエンジン回転数の変動量が大きい気筒がある場合、高圧フューエルポンプが停止される。これにより、高圧フューエルポンプの作動に伴なう振動を抑制することができる。また、エンジン回転数の変動量が大きい気筒の空燃比が小さくされ、エンジン回転数の変動量が小さい気筒の空燃比が大きくされる。これにより、エンジン回転数の変動量の平均値を小さくし、アイドル時におけるエンジンの振動を抑制することができる。このとき、触媒で浄化される排気の空燃比が理論空燃比になるように、各気筒における空燃比が補正される。そのため、触媒により、適切に排気を浄化することができる。その結果、空燃比に補正に伴なう排気エミッション性能の悪化を抑制することができる。 As described above, according to the ECU that is the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment, the high-pressure fuel pump is stopped when there is a cylinder with a large fluctuation amount of the engine speed when the engine is idle. Thereby, the vibration accompanying the action | operation of a high pressure fuel pump can be suppressed. In addition, the air-fuel ratio of the cylinder having a large fluctuation amount of the engine speed is reduced, and the air-fuel ratio of the cylinder having a small fluctuation amount of the engine speed is increased. Thereby, the average value of the fluctuation amount of the engine speed can be reduced, and the vibration of the engine during idling can be suppressed. At this time, the air-fuel ratio in each cylinder is corrected so that the air-fuel ratio of the exhaust gas purified by the catalyst becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the exhaust gas can be appropriately purified by the catalyst. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust emission performance accompanying the correction to the air-fuel ratio.
なお、本実施の形態においては、エンジン回転数の変動量から燃焼状態の変動量を検出していたが、エンジン回転数の変わりに、ノックセンサ304により検出されるエンジン100の振動を用いて燃焼状態の変動量を検出するようにしてもよい。この場合、点火後におけるエンジン100の振動のうち、予め定められた周波数帯の振動の強度(振幅)の上昇幅や上昇率が予め定められた値よりも大きい場合、振動の変動量、すなわち燃焼状態の変動量が大きい気筒があると判別するようにしてもよい。
In the present embodiment, the variation amount of the combustion state is detected from the variation amount of the engine speed, but instead of the engine speed, the combustion is performed using the vibration of the
また、シリンダ106内の圧力を検出するセンサを設け、エンジン回転数の変わりに、シリンダ106内の圧力を用いて燃焼状態の変動力を検出するようにしてもよい。この場合、点火後における圧力の上昇幅や上昇率が予め定められた値よりも大きい場合、圧力の変動量、すなわち燃焼状態の変動量が大きい気筒があると判別するようにしてもよい。
Further, a sensor for detecting the pressure in the
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.
100 エンジン、102 エアクリーナ、104 スロットルバルブ、106 シリンダ、108 インジェクタ、110 点火プラグ、112 三元触媒、114 ピストン、116 クランクシャフト、118 吸気バルブ、120 排気バルブ、122,124 カム、300 カム角センサ、302 クランク角センサ、304 ノックセンサ。 100 engine, 102 air cleaner, 104 throttle valve, 106 cylinder, 108 injector, 110 spark plug, 112 three-way catalyst, 114 piston, 116 crankshaft, 118 intake valve, 120 exhaust valve, 122,124 cam, 300 cam angle sensor, 302 Crank angle sensor, 304 Knock sensor.
Claims (7)
気筒における燃焼状態を検出するための検出手段と、
燃焼状態の変動量が予め定められた変動量よりも大きい場合、前記燃料噴射手段からの噴射圧を低くするように、前記内燃機関を制御するための圧力制御手段とを含む、内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine comprising fuel injection means for injecting fuel into a cylinder,
Detecting means for detecting a combustion state in the cylinder;
Control of the internal combustion engine, including pressure control means for controlling the internal combustion engine so as to lower the injection pressure from the fuel injection means when the fluctuation amount of the combustion state is larger than a predetermined fluctuation amount apparatus.
前記圧力制御手段は、前記第2の加圧手段による燃料の加圧を停止するように前記内燃機関を制御するための手段を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes a first pressurizing unit for pressurizing the fuel supplied to the fuel injection unit, and a second pressurizing unit for further pressurizing the fuel pressurized by the first pressurizing unit. Pressurizing means,
2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure control means includes means for controlling the internal combustion engine so as to stop pressurization of fuel by the second pressurization means.
前記検出手段は、各前記気筒における燃焼状態を検出するための手段を含み、
前記制御装置は、
燃焼状態の変動量が前記予め定められた変動量よりも大きい気筒における空燃比が小さくなるように、前記内燃機関を制御するための第1の空燃比制御手段と、
前記触媒に導かれる排気の空燃比が予め定められた空燃比になるように、前記内燃機関を制御するための第2の空燃比制御手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine is provided with a plurality of cylinders and a catalyst for purifying exhaust exhausted from the internal combustion engine,
The detection means includes means for detecting a combustion state in each cylinder,
The control device includes:
First air-fuel ratio control means for controlling the internal combustion engine so that an air-fuel ratio in a cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount is reduced;
3. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising second air-fuel ratio control means for controlling the internal combustion engine such that an air-fuel ratio of the exhaust led to the catalyst becomes a predetermined air-fuel ratio. Engine control device.
前記第1の空燃比制御手段は、燃焼状態の変動量が前記予め定められた変動量よりも大きい気筒における燃料噴射手段の燃料噴射量が増加するように、前記燃料噴射手段を制御するための手段を含む、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel injection means is provided corresponding to each cylinder,
The first air-fuel ratio control means controls the fuel injection means so that the fuel injection amount of the fuel injection means in the cylinder in which the fluctuation amount of the combustion state is larger than the predetermined fluctuation amount is increased. The control device for an internal combustion engine according to claim 3, comprising means.
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