JP2007032312A - Controller of 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、空燃比に基づいて燃料の噴射量の補正値を算出し、算出された補正値に応じた量の燃料が噴射される内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus that calculates a fuel injection amount correction value based on an air-fuel ratio and injects an amount of fuel corresponding to the calculated correction value. .
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。
特開平3−185242号公報に記載の燃料噴射量制御装置のように、空燃比のフィードバック制御が行なわれる内燃機関においては、空燃比が目標の空燃比(たとえば理論空燃比)よりもリッチになると、燃料噴射量が減少するように補正される。ところで、燃料噴射用のインジェクタにおいては、噴射量と噴射時間との関係(Q-tau特性)において、リニアリティのある最小噴射量以下の領域においては、噴射時間に対して所望の噴射量を噴射できない。すなわち、Q-tau特性のリニアリティのない領域(噴射量の極めて少ない領域)においては、噴射量の精度が確保できない。このため、インジェクタにおいては、噴射時間が、最小噴射量に対応する時間以上になるようにガードが設けられている。したがって、空燃比が目標の空燃比よりもリッチであっても、空燃比のフィードバック制御により燃料噴射量を減少させることができず、適切な空燃比を実現できない場合があり得る。また、噴射時間が、最小噴射量に対応する時間に近い運転状態においては、噴射時間に一義的に対応した噴射量を得ることができるとは限らない。そのため、フィードバック制御における誤学習等を抑制するため、フィードバック制御が禁止される。このような場合においても、空燃比のフィードバック制御により燃料噴射量を減少させることができず、適切な空燃比を実現できない場合があり得る。 In an internal combustion engine in which feedback control of air-fuel ratio is performed as in the fuel injection amount control device described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-185242, when the air-fuel ratio becomes richer than a target air-fuel ratio (for example, theoretical air-fuel ratio). The fuel injection amount is corrected so as to decrease. By the way, in the injector for fuel injection, in the relationship between the injection amount and the injection time (Q-tau characteristic), the desired injection amount cannot be injected with respect to the injection time in the region below the minimum injection amount with linearity. . That is, the accuracy of the injection amount cannot be ensured in a region where the Q-tau characteristic is not linear (a region where the injection amount is extremely small). For this reason, in the injector, a guard is provided so that the injection time is equal to or longer than the time corresponding to the minimum injection amount. Therefore, even if the air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio, the fuel injection amount cannot be reduced by the air-fuel ratio feedback control, and an appropriate air-fuel ratio may not be realized. Further, in an operation state where the injection time is close to the time corresponding to the minimum injection amount, it is not always possible to obtain an injection amount that uniquely corresponds to the injection time. Therefore, feedback control is prohibited in order to suppress mislearning and the like in feedback control. Even in such a case, the fuel injection amount cannot be reduced by air-fuel ratio feedback control, and an appropriate air-fuel ratio may not be realized.
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、適切な空燃比を実現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 thereof is to provide a control device for an internal combustion engine that can realize an appropriate air-fuel ratio.
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、内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、補正値に応じた量の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、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を小さくするための減圧手段とを含む。 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 a detection unit for detecting an air-fuel ratio of the internal combustion engine, a calculation unit for calculating a correction value for the fuel injection amount based on the detected air-fuel ratio, and an amount of fuel corresponding to the correction value. When the reduction amount of the fuel injection amount by the correction value is larger than a predetermined amount, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection unit is controlled. Pressure reducing means for reducing the size.
第1の発明によると、空燃比が検知され、検知された空燃比に基づいて算出される補正値に応じた量の燃料が噴射される。たとえば、空燃比が目標の空燃比よりもリッチである場合は、燃料噴射量を減少させるように補正値が算出される。このときの補正値に応じた燃料噴射量が燃料噴射手段のリニアリティのある最小噴射量以下であっても、噴射量の精度が確保できないので、最小噴射量に対応する噴射時間よりも短い噴射時間を設定することができない。この場合、空燃比を所望の空燃比までリーンにすることができない場合があり得る。そこで、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、燃料噴射手段に供給される燃料の圧力が小さくされる。これにより、噴射時間を短くすることなく噴射量を減少させることができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現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 air-fuel ratio is detected, and an amount of fuel corresponding to the correction value calculated based on the detected air-fuel ratio is injected. For example, when the air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio, the correction value is calculated so as to decrease the fuel injection amount. Even if the fuel injection amount corresponding to the correction value at this time is equal to or less than the minimum injection amount with the linearity of the fuel injection means, the accuracy of the injection amount cannot be ensured, so the injection time shorter than the injection time corresponding to the minimum injection amount Cannot be set. In this case, it may be impossible to make the air-fuel ratio lean to the desired air-fuel ratio. Therefore, when the amount of decrease in the fuel injection amount due to the correction value is larger than a predetermined amount, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection means is reduced. Thereby, the injection amount can be reduced without shortening the injection time. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can realize an appropriate air-fuel ratio.
第2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、内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、予め定められた条件が満たされた場合、検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、補正値に応じた量の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、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、予め定められた条件を緩和するための緩和手段とを含む。 A control apparatus for an internal combustion engine according to a second invention controls an internal combustion engine provided with fuel injection means for injecting fuel into a cylinder. The control device includes a detection unit for detecting an air-fuel ratio of the internal combustion engine and a calculation for calculating a correction value of the fuel injection amount based on the detected air-fuel ratio when a predetermined condition is satisfied. Means, a control means for controlling the fuel injection means so that an amount of fuel corresponding to the correction value is injected, and a reduction amount of the fuel injection amount by the correction value is larger than a predetermined amount, And a relaxation means for relaxing a predetermined condition.
第2の発明によると、空燃比が検知され、検知された空燃比に基づいて算出される補正値に応じた量の燃料が噴射される。ところで、インジェクタなどの燃料噴射手段においては、噴射量と噴射時間との関係(Q-tau特性)において、リニアリティのある最小噴射量以下の領域においては、噴射時間に対して所望の噴射量を噴射できない。すなわち、Q-tau特性のリニアリティのない領域(噴射量の極めて少ない領域)においては、噴射量の精度が確保できない。このため、たとえば、燃料噴射手段からの燃料噴射時間が予め定められた時間よりも長いという条件が満たされた場合にのみ、検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値が算出される。この補正値は、空燃比が目標の空燃比よりもリッチである場合は、燃料噴射量を減少させるように算出される。このとき、燃料噴射量に対応する噴射時間が補正値の算出を開始するために満たすべき噴射時間よりも短いため、補正値が算出されていない状態下にあれば、空燃比が目標の空燃比よりもリッチであっても補正値により噴射量を減少できない場合があり得る。そこで、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、補正値の算出を開始するために満たすべき予め定められた条件が緩和される。これにより、補正値を算出して燃料噴射量を減少できる領域を拡大することができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現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 aspect of the invention, the air-fuel ratio is detected, and an amount of fuel corresponding to the correction value calculated based on the detected air-fuel ratio is injected. By the way, in a fuel injection means such as an injector, a desired injection amount is injected with respect to the injection time in the region below the minimum injection amount with linearity in the relationship between the injection amount and the injection time (Q-tau characteristic). Can not. That is, the accuracy of the injection amount cannot be ensured in a region where the Q-tau characteristic is not linear (a region where the injection amount is extremely small). For this reason, for example, the correction value of the fuel injection amount is calculated based on the detected air-fuel ratio only when the condition that the fuel injection time from the fuel injection means is longer than a predetermined time is satisfied. . This correction value is calculated so as to decrease the fuel injection amount when the air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio. At this time, since the injection time corresponding to the fuel injection amount is shorter than the injection time that should be satisfied to start the calculation of the correction value, the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio if the correction value is not calculated. Even if it is richer than this, there may be a case where the injection amount cannot be reduced by the correction value. Therefore, when the amount of decrease in the fuel injection amount due to the correction value is larger than the predetermined amount, the predetermined condition to be satisfied to start the calculation of the correction value is relaxed. As a result, it is possible to enlarge the region where the correction value can be calculated and the fuel injection amount can be reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can realize an appropriate air-fuel ratio.
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、予め定められた条件は、燃料噴射手段からの燃料噴射時間が予め定められた時間よりも長いという条件である。緩和手段は、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、予め定められた時間を短くするための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, the predetermined condition is that the fuel injection time from the fuel injection means is longer than the predetermined time. is there. The mitigation means includes means for shortening the predetermined time when the amount of decrease in the fuel injection amount by the correction value is larger than the predetermined amount.
第3の発明によると、燃料噴射量が少ない領域においては、噴射量の精度が確保できないため、補正値の誤算出を抑制するために、燃料噴射手段からの燃料噴射時間が予め定められた時間よりも長いという条件が満たされた場合に燃料噴射量の補正値が算出される。このとき、燃料噴射量に対応する噴射時間が補正値の算出を開始するために満たすべき噴射時間よりも短いため、補正値が算出されていない状態下にあれば、空燃比が目標の空燃比よりもリッチであっても補正値により噴射量を減少できない場合があり得る。そこで、補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、補正値の算出を開始するために満たすべき時間が短くされる。これにより、補正値を算出して燃料噴射量を減少できる領域を拡大することができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現することができる。 According to the third invention, since the accuracy of the injection amount cannot be ensured in the region where the fuel injection amount is small, the fuel injection time from the fuel injection means is set to a predetermined time in order to suppress erroneous calculation of the correction value. If the condition of longer than is satisfied, the correction value of the fuel injection amount is calculated. At this time, since the injection time corresponding to the fuel injection amount is shorter than the injection time that should be satisfied to start the calculation of the correction value, the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio if the correction value is not calculated. Even if it is richer than this, there may be a case where the injection amount cannot be reduced by the correction value. Therefore, when the amount of decrease in the fuel injection amount due to the correction value is larger than a predetermined amount, the time that must be satisfied to start the calculation of the correction value is shortened. As a result, it is possible to enlarge the region where the correction value can be calculated and the fuel injection amount can be reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, an appropriate air-fuel ratio can be realized.
第4の発明に係る内燃機関の制御装置は、第2または3の発明の構成に加え、内燃機関の燃焼異常を検知するための手段と、燃焼異常が検知された場合、補正を禁止するための手段とをさらに含む。 A control device for an internal combustion engine according to a fourth invention is, in addition to the configuration of the second or third invention, means for detecting a combustion abnormality of the internal combustion engine, and prohibits correction when a combustion abnormality is detected. And means.
第4の発明によると、燃料噴射量が必要以上に減少されると、筒内において混合気が正常に燃料するために必要な燃料が不足し、失火などの燃焼異常が発生する。燃焼異常が発生すると、急激な回転変動などが生じ得る。したがって、燃焼異常が検知された場合、補正が禁止される。これにより、正常に混合気を燃焼させることができるような適切な空燃比を実現することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the fuel injection amount is reduced more than necessary, the fuel required for the air-fuel mixture to normally fuel in the cylinder is insufficient, and combustion abnormality such as misfire occurs. When a combustion abnormality occurs, a sudden rotational fluctuation or the like may occur. Therefore, correction is prohibited when a combustion abnormality is detected. As a result, an appropriate air-fuel ratio that can normally burn the air-fuel mixture can be realized.
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、燃料噴射手段は、第1の燃料噴射手段である。内燃機関には、第1の燃料噴射手段に加えて、吸気通路内に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段が設けられる。補正値は、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量の補正値である。 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 fuel injection means is a first fuel injection means. The internal combustion engine is provided with a second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage in addition to the first fuel injection means. The correction value is a correction value for the fuel injection amount from the first fuel injection means.
第5の発明によると、内燃機関には、筒内に燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段と、吸気通路に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段とが設けられる。このような内燃機関において筒内に燃料を噴射するためには、高い燃圧が必要であるため、第1の燃料噴射手段に供給される燃料の圧力は、第2の燃料噴射手段に供給される燃料の圧力よりも高い。そのため、第1の燃料噴射手段の噴射時間は、第2の燃料噴射手段の噴射時間に比べて、最小噴射量に対応する噴射時間に近づき易い。したがって、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量の補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、燃料噴射手段に供給される燃料の圧力が減少されたり、補正値の算出を開始するために満たすべき予め定められた条件が緩和されたりする。これにより、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。そのため、適切な空燃比を実現することができる。 According to the fifth invention, the internal combustion engine is provided with the first fuel injection means for injecting fuel into the cylinder and the second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage. In order to inject fuel into the cylinder in such an internal combustion engine, a high fuel pressure is required. Therefore, the pressure of the fuel supplied to the first fuel injection means is supplied to the second fuel injection means. Higher than fuel pressure. For this reason, the injection time of the first fuel injection unit is likely to approach the injection time corresponding to the minimum injection amount, compared to the injection time of the second fuel injection unit. Therefore, when the amount of decrease in the fuel injection amount by the correction value of the fuel injection amount from the first fuel injection means is larger than a predetermined amount, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection means is reduced or corrected. A predetermined condition that should be satisfied in order to start calculating the value may be relaxed. As a result, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. Therefore, an appropriate air / fuel ratio can be realized.
第6の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第5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って、第2の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth invention, in addition to the configuration of the fifth invention, the first fuel injection means is an in-cylinder injector, and the second fuel injection means is the intake passage. It is an injector for injection.
第6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、適切な空燃比を実現することができる。 According to the sixth aspect of the 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 A simple air-fuel ratio can be realized.
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形式のエンジンに限定されるものではなく、V型6気筒、V型8気筒、直列6気筒などの形式であってもよく、少なくとも、各気筒毎に筒内噴射用インジェクタを有するエンジンであれば、本発明は適用できる。なお、以下の説明では、各気筒毎に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を有する場合について説明する。
<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 an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an in-line four-cylinder gasoline engine as an engine. However, the present invention is not limited to such a type of engine, and V-type six-cylinder, V-type eight-cylinder, in-line six-cylinder, etc. The present invention can be applied to any engine as long as it has at least an in-cylinder injector for each cylinder. In the following description, a case where each cylinder has an in-cylinder injector and an intake manifold injector will be described.
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を介して、機関駆動式の高圧燃料圧送装置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、高圧燃料圧送装置150の吐出側は電磁スピル弁を介して燃料分配管130の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁の開度が小さいときほど、高圧燃料圧送装置150から燃料分配管130内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁が全開にされると、高圧燃料圧送装置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、電磁スピル弁はエンジンECU300の出力信号に基づいて制御される。この詳細については後述する。
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および高圧燃料圧送装置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圧送装置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(燃圧センサ)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 fuel pressure sensor (fuel pressure sensor) 400 that generates an output voltage proportional to the fuel pressure in the
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、予め定められた実行開始条件がみたされた場合、空燃比にフィードバック制御を実行する。フィードバック制御の実行開始条件には、燃料の噴射時間がしきい値より長いという条件が含まれる。
In the present embodiment,
フィードバック制御においては、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が算出される。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、吸入空気量をパラメータとして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 feedback control, a feedback correction amount for the total fuel injection amount is calculated based on the output voltage of the air-
本実施の形態においては、空燃比がリーンである場合(理論空燃比よりもリーンである場合)、フィードバック補正量が増大するように算出される。空燃比がリッチである場合(理論空燃比よりもリッチである場合)、フィードバック補正量が減少するように算出される。なお、フィードバック補正量の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそのさらなる詳細な説明は繰返さない。 In the present embodiment, when the air-fuel ratio is lean (when leaner than the stoichiometric air-fuel ratio), the feedback correction amount is calculated to increase. When the air-fuel ratio is rich (when it is richer than the theoretical air-fuel ratio), the feedback correction amount is calculated to decrease. As a method for calculating the feedback correction amount, a known general technique may be used. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
学習値は、予め定められた学習条件が満たされた場合に、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより算出される。予め定められた学習条件は、たとえばフィードバック補正量の平均値(制御中心値)がしきい値(1)よりも小さいという条件やしきい値(2)(しきい値(2)>しきい値(1))よりも大きいという条件である。 The learning value is calculated by adding the update amount determined based on the map to the previously calculated learning value or subtracting from the previously calculated learning value when a predetermined learning condition is satisfied. The The predetermined learning condition is, for example, a condition that the average value (control center value) of the feedback correction amount is smaller than the threshold value (1) or threshold value (2) (threshold value (2)> threshold value It is a condition that it is larger than (1)).
燃料噴射量が過剰であるほど(目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が多いほど)、学習値が小さい値として算出される。一方、燃料噴射量が不足するほど(目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少ないほど)、学習値が大きい値として算出される。
なお、学習値の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそのさらなる詳細な説明は繰返さない。
The learning value is calculated as a smaller value as the fuel injection amount is excessive (as the actual fuel injection amount is larger than the target fuel injection amount). On the other hand, the smaller the fuel injection amount (the smaller the actual fuel injection amount than the target fuel injection amount), the larger the learning value is calculated.
In addition, about the calculation method of a learning value, what is necessary is just to use a well-known general technique, Therefore The further detailed description is not repeated here.
燃料噴射量は、フィードバック補正量および学習値に基づいて補正される。すなわち、フィードバック補正量や学習値が大きいほど、燃料噴射量が増大するように補正され、フィードバック補正量や学習値が小さいほど、燃料噴射量が減少するように補正される。本実施の形態において、燃料噴射量の補正量(以下、燃料補正量とも記載する)は、フィードバック補正量と学習値との和として算出される。 The fuel injection amount is corrected based on the feedback correction amount and the learned value. That is, the larger the feedback correction amount and the learning value, the more the fuel injection amount is corrected. The smaller the feedback correction amount and the learned value, the smaller the fuel injection amount is corrected. In the present embodiment, the fuel injection amount correction amount (hereinafter also referred to as fuel correction amount) is calculated as the sum of the feedback correction amount and the learning value.
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を参照して、上述したエンジン10の燃料供給機構について説明する。図2に示すように、この燃料供給機構は、燃料タンク200に設けられ、低圧(プレッシャーレギュレータ圧力である0.3MPa程度)の吐出圧で燃料を供給するフィードポンプ1100と(図1の低圧燃料ポンプ180と同じ)、カム1210により駆動される高圧燃料圧送装置150(高圧燃料ポンプ1200)と、筒内噴射用インジェクタ110に高圧燃料を供給するために設けられた高圧デリバリパイプ1110(図1の燃料分配管130と同じ)と、高圧デリバリパイプ1110に設けられた各気筒1個ずつの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に燃料を供給するために設けられた低圧デリバリパイプ1120と、低圧デリバリパイプ1120に設けられた各気筒のインテークマニホールドに1個ずつの吸気通路噴射用インジェクタ120とを含む。
The fuel supply mechanism of the
燃料タンク200のフィードポンプ1100の吐出口は、低圧供給パイプ1400に接続され、低圧供給パイプ1400は、低圧デリバリ連通パイプ1410とポンプ供給パイプ1420とに分岐する。低圧デリバリ連通パイプ1410は、吸気通路噴射用インジェクタ120が設けられた低圧デリバリパイプ1120に接続されている。
The discharge port of the
ポンプ供給パイプ1420は、高圧燃料ポンプ1200の入り口に接続される。高圧燃料ポンプ1200の入り口の手前には、パルセーションダンパー1220が設けられ、燃料脈動の低減を図っている。
The
高圧燃料ポンプ1200の吐出口は、高圧デリバリ連通パイプ1500に接続され、高圧デリバリ連通パイプ1500は、高圧デリバリパイプ1110に接続される。高圧デリバリパイプ1110に設けられたリリーフバルブ1140は、高圧デリバリリターンパイプ1610を介して高圧燃料ポンプリターンパイプ1600に接続される。高圧燃料ポンプ1200のリターン口は、高圧燃料ポンプリターンパイプ1600に接続される。高圧燃料ポンプリターンパイプ1600は、リターンパイプ1630に接続され、燃料タンク200に接続される。
The discharge port of the high-
図3に、図2の高圧燃料圧送装置150付近の拡大図を示す。高圧燃料圧送装置150は、高圧燃料ポンプ1200と、カム1210で駆動され上下に摺動するポンププランジャー1206と、電磁スピル弁1202とリーク機能付きチェックバルブ1204とを主な構成部品としている。
FIG. 3 shows an enlarged view of the vicinity of the high-
カム1210によりポンププランジャー1206が下方向に移動しているときであって電磁スピル弁1202が開いているときに燃料が導入され(吸い込まれ)、カム1210によりポンププランジャー1206が上方向に移動しているときに電磁スピル弁1202を閉じるタイミングを変更して、高圧燃料ポンプ1200から吐出される燃料量を制御する。ポンププランジャー1206が上方向に移動している加圧行程中における電磁スピル弁1202を閉じる時期が早いほど多くの燃料が吐出され、遅いほど少ない燃料が吐出される。
When the
この高圧燃料ポンプ1200の特性を図4を用いて説明する。図4(A)は、燃圧が4MPaの場合における電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)と吐出量Qとの関係を、エンジン10の回転数NEをパラメータとした、ポンプ特性曲線である。図4(B)は、燃圧が13MPaの場合における電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)と吐出量Qとの関係を、エンジン10の回転数NEをパラメータとした、ポンプ特性曲線である。なお、燃圧Pは、この4MPaおよび13MPa以外にも、これらの4MPa〜13MPaの間で適宜な間隔を開けて燃圧Pをパラメータとして特性曲線が解析されている。
The characteristics of the high-
図4(A)および図4(B)に示すように、いずれの場合にも、高圧燃料ポンプ1200の吐出量Qは、燃圧Pとエンジン回転数NEとをパラメータとしている。このため、必要な吐出量(目標吐出量)が決定されると、図4(A)や図4(B)に矢印で示すように、電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)を算出することができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, in any case, the discharge amount Q of the high-
たとえば、要求吐出量がQ(1)の場合であって、エンジン回転数NEがNE(3)であっても、燃圧Pが異なれば電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAは異なる。具体的には、この場合、燃圧Pが4MPaのときには電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAはCA(1)となり、燃圧Pが13MPaのときには電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAはCA(2)となる。
For example, even when the required discharge amount is Q (1) and the engine speed NE is NE (3), the crank angle CA for closing the
さらに、要求吐出量がQ(1)の場合であって、燃圧Pが4MPaであっても、エンジン回転数NEが異なれば電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAは異なる。具体的には、この場合、エンジン回転数NEがNE(3)のときには電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAはCA(1)となり、エンジン回転数NEがNE(1)のときには電磁スピル弁1202を閉じるクランク角CAはCA(3)となる。
Further, even when the required discharge amount is Q (1) and the fuel pressure P is 4 MPa, the crank angle CA for closing the
電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)が早いと高圧燃料ポンプ1200から多くの燃料が吐出され、電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)が遅いと高圧燃料ポンプ1200から少ない燃料が吐出される。電磁スピル弁1202を閉じないと開いたままの状態になり、カム1210が回転している限り(エンジン10が回転している限り)ポンププランジャー1206は上下方向に摺動するが、電磁スピル弁1202が閉じないので、燃料は加圧されないので、吐出量Qは0になる。
When the crank angle (CA) for closing the
加圧された燃料は、リーク機能付きチェックバルブ1204(設定圧60kPa程度)を押し開けて高圧デリバリ連通パイプ1500を介して高圧デリバリパイプ1110へ圧送される。このとき、高圧デリバリパイプ1110に設けられた燃料圧センサ400により燃圧を用いてフィードバック制御される。
The pressurized fuel is pushed open to the high pressure delivery pipe 1110 through the high pressure
電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)が早いと(電磁スピル弁1202が閉じている時間が長く)、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量が増加して燃圧Pが上昇するようになる。また、電磁スピル弁1202を閉じるクランク角(CA)が遅いと(電磁スピル弁1202が閉じている時間が短く)、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量が減少して燃圧Pが低下するようになる。
When the crank angle (CA) for closing the
高圧燃料ポンプ1200を作動させる場合においては、エンジン回転数NEが検知され、高圧燃料系の燃圧Pが検知され、検知された燃圧Pと目標燃圧P(0)との偏差をなくするようにPIフィードバック制御が行なわれる。
When operating the high-
このPIフィードバック制御においては、高圧燃料ポンプ1200からの燃料の吐出量である要求吐出量Qが算出される。
In this PI feedback control, a required discharge amount Q that is a fuel discharge amount from the high-
要求吐出量Qは、
Q=Qp+Qi+F … (1)
ここで、Qp項はPIフィードバック制御における比例項であって、Qi項はPIフィードバック制御における積分項であって、F項は要求噴射量を表わす。
The required discharge rate Q is
Q = Qp + Qi + F (1)
Here, the Qp term is a proportional term in PI feedback control, the Qi term is an integral term in PI feedback control, and the F term represents a required injection amount.
要求噴射量Fは、fを関数として、
F=f(負荷、増量、DI比率r) … (2)
により算出される。
The required injection amount F is obtained by using f as a function.
F = f (load, increase, DI ratio r) (2)
Is calculated by
また、実際の燃圧Pおよび予め設定される目標燃圧P(0)等に基づき下記の式(3)を用いて比例項Qpが算出される。 Further, the proportional term Qp is calculated using the following equation (3) based on the actual fuel pressure P, the preset target fuel pressure P (0), and the like.
Qp=K(1)・(P(0)−P) … (3)
ここで、K(1)は係数、Pは検知された実際の燃圧、P(0)は目標燃圧である。式(3)から分かるように、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも小さい値であって両者の差(「P(0)−P」)(>0である)が大きい値になるほど、比例項Qp(>0)は大きい値になり、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量を多くする側へと変化させる。逆に、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも大きい値になり両者の差(「P(0)−P」)(<0である)が小さい値になるほど、比例項Qp(<0)は小さい値になり、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量を少なくする側へと変化させる。
Qp = K (1) · (P (0) −P) (3)
Here, K (1) is a coefficient, P is the detected actual fuel pressure, and P (0) is the target fuel pressure. As can be seen from equation (3), the actual fuel pressure P is smaller than the target fuel pressure P (0) and the difference between the two ("P (0) -P") (> 0) is large. The proportional term Qp (> 0) becomes a larger value, and the fuel discharge amount of the high-
さらに、前回の積分項Qi、実際の燃圧Pおよび予め設定される目標燃圧P(0)等に基づき下記の式(4)を用いて積分項Qiが算出される。 Furthermore, the integral term Qi is calculated using the following equation (4) based on the previous integral term Qi, the actual fuel pressure P, the preset target fuel pressure P (0), and the like.
Qi=Qi+K(2)・(P(0)−P) … (4)
ここで、K(2)は係数、Pは実際の燃圧、P(0)は目標燃圧である。式(4)から分かるように、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも小さい値である間は、両者の差(「P(0)−P」)(>0である)に対応した値が所定周期毎に積分項Qiに加算される。その結果、積分項Qiは、徐々に大きい値へと更新され、高圧燃料ポンプ1200の要求吐出量Qを多くする側へ変化させる。逆に燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも大きい値である間は、両者の差(「P(0)−P」)(<0である)に対応した値が所定周期毎に積分項Qiから減算される。その結果、積分項Qiは、徐々に小さい値に更新され、高圧燃料ポンプの要求吐出量Qを少なくする側へ変化させる。
Qi = Qi + K (2) · (P (0) −P) (4)
Here, K (2) is a coefficient, P is an actual fuel pressure, and P (0) is a target fuel pressure. As can be seen from the equation (4), while the actual fuel pressure P is smaller than the target fuel pressure P (0), it corresponds to the difference between them (“P (0) −P”) (> 0). The obtained value is added to the integral term Qi every predetermined period. As a result, the integral term Qi is gradually updated to a larger value and is changed to the side where the required discharge amount Q of the high-
上記した式(1)〜(4)を用いて要求吐出量Qが算出され、要求吐出量Qを満足するような電磁スピル弁1202を閉じるタイミングを表わすクランク角CAが図4に示すマップを用いて(エンジン回転数NEおよび燃圧Pをパラメータとして)算出される。電磁スピル弁1202を閉じるタイミングを表わすクランク角(CA)を算出するときには、エンジン回転数NEと燃圧Pとをパラメータとしたので、それらの影響を受けても十分に良好な制御特性を得られることになる。
The required discharge amount Q is calculated using the above equations (1) to (4), and the crank angle CA indicating the timing for closing the
なお、高圧燃料ポンプの圧送行程に相当するカム角度θ(0)に対する電磁スピル弁1202が閉弁しているカム角度θの割合(θ/θ(0))を制御値であるデューティ比として算出して、このデューティ比を用いて電磁スピル弁1202を制御するようにしてもよい。
Note that the ratio (θ / θ (0)) of the cam angle θ at which the
図5および図6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5は、エンジン10の温間用マップであって、図6は、エンジン10の冷間用マップである。
Referring to FIGS. 5 and 6, the injection ratio of in-
図5および図6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. 5 and FIG. 6, these maps are shown in percentages where the
図5および図6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. 5 and 6, the DI ratio r is set for each operation region determined by the rotational speed and load factor of the
さらに、これらの図5および図6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5の温間時のマップを選択して、そうではないと図6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. 5 and FIG. 6, 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-
図5および図6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5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6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5のNE(2)や、図6のKL(3)、KL(4)も適宜設定されている。
The engine speed and load factor of
図5および図6を比較すると、図5に示す温間用マップのNE(1)よりも図6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. 5 and FIG. 6 are compared, NE (3) of the map for cold shown in FIG. 6 is higher than NE (1) of the map for warm shown in FIG. This indicates that as the temperature of the
図5および図6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. 5 and FIG. 6, in the region where the
図5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. 5, only the in-
図5および図6を比較すると、図6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. 5 and FIG. 6, the region of “DI ratio r = 0%” exists only in the cold map of FIG. 6. 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7および図8を参照して、フィードバック補正量およびその学習値が算出される学習領域について説明する。なお、図7は温間マップにおける学習領域を示し、図8は冷間マップにおける学習領域を示す。 With reference to FIGS. 7 and 8, the learning region in which the feedback correction amount and its learning value are calculated will be described. FIG. 7 shows a learning area in the warm map, and FIG. 8 shows a learning area in the cold map.
図7および図8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、吸入空気量に応じて区分される。吸入空気量に応じた学習領域を設定するのは、エアフローメータ42の出力の誤差が吸入空気量に応じて異なるためである。 In FIG. 7 and FIG. 8, a region sandwiched between curves indicated by alternate long and short dashed lines is a learning region. The learning area is divided according to the intake air amount. The reason why the learning area is set according to the intake air amount is that the error in the output of the air flow meter 42 differs depending on the intake air amount.
本実施の形態においては、学習領域(1)〜(4)までの4つの学習領域が設けられる。学習領域(1)、学習領域(2)、学習領域(3)、学習領域(4)の順に、吸入空気量が多い。なお、学習領域の数は4つに限らない。 In the present embodiment, four learning areas from learning areas (1) to (4) are provided. The intake air amount increases in the order of the learning area (1), the learning area (2), the learning area (3), and the learning area (4). Note that the number of learning regions is not limited to four.
本実施の形態においては、学習領域に加え、噴射領域(「DI比率r=100%」の領域、「0%<DI比率r<100%」の領域および「DI比率r=0%」の領域)毎にフィードバック補正量およびその学習値が算出される。すなわち、各噴射領域について、学習領域毎にフィードバック補正量が算出され、図9に示すように、噴射領域および学習領域に対応して学習値が算出される。なお、図9においては、各噴射領域において、学習領域毎に1つずつ学習値が算出された状態を示す。図9における四角の点は「DI比率r=100%」の領域における学習値を示す。丸の点は「0%<DI比率r<100%」の領域における学習値を示す。三角の点は「DI比率r=0%」の領域における学習値を示す。算出された学習値は、RAM330に記憶される。
In the present embodiment, in addition to the learning area, the injection area ("DI ratio r = 100%" area, "0% <DI ratio r <100%" area, and "DI ratio r = 0%" area) ), The feedback correction amount and its learning value are calculated. That is, for each injection region, a feedback correction amount is calculated for each learning region, and a learning value is calculated corresponding to the injection region and the learning region as shown in FIG. FIG. 9 shows a state where one learning value is calculated for each learning region in each injection region. Square points in FIG. 9 indicate learning values in the region of “DI ratio r = 100%”. Circle points indicate learning values in the region of “0% <DI ratio r <100%”. Triangular points indicate learning values in the region of “DI ratio r = 0%”. The calculated learning value is stored in the
図10を参照して、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が、実行するプログラムの制御構造について説明する。
Referring to FIG. 10, 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、図5および図6に示したマップに基づいて、DI比率rを判定する。S102にて、エンジンECU300は、「DI比率r=100%」であるか否かを判別する。「DI比率r=100%」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 step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S104にて、エンジンECU300は、フィードバック補正量の学習値が判定値よりも小さいか否かを判別する。学習値が判定値よりも小さい場合(S104にてYES)、フィードバック補正量や学習値による噴射量の減少量が所定量よりも多いと判別され、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、エンジンECU300は、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくする。エンジンECU300は、たとえば目標燃圧P(0)を小さくすることにより、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくする。なお、デューティ比を小さくすることにより、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくするようにしてもよい。その後、この処理は終了する。
In S106,
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
筒内噴射用インジェクタ110に異常が発生して噴射量が過剰になると、「DI比率r=100%」である場合(S104にてYES)、すなわち、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が行なわれる領域においては、空燃比のフィードバック制御により燃料噴射量を減少するように、フィードバック補正量や学習値が算出される。
If abnormality occurs in in-
このとき、フィードバック補正量や学習値による燃料噴射量の減少量が多くても、噴射量が少なくなりすぎた場合は精度を確保できなくなるので、噴射時間がリニアリティのある最小噴射量に対応する噴射時間を下回ることができない。特に、筒内噴射用インジェクタ110は筒内に直接燃料を噴射するために燃圧が高く設定されているので、噴射時間が短く、吸気通路噴射用インジェクタ120よりも、最小噴射量に対応する噴射時間でのガードがかかり易い。
At this time, even if the reduction amount of the fuel injection amount due to the feedback correction amount or the learning value is large, if the injection amount becomes too small, the accuracy cannot be secured, so the injection time corresponds to the minimum injection amount with linearity. Can't fall below time. In particular, since the in-
このように、噴射時間が最小噴射量に対応する噴射時間でガードされると、この状態では燃料噴射量をさらに減少させ、空燃比をリーンにして目標の空燃比(たとえば理論空燃比)に近づけることができないおそれがある。 Thus, when the injection time is guarded by the injection time corresponding to the minimum injection amount, in this state, the fuel injection amount is further reduced, the air-fuel ratio is made lean, and the target air-fuel ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio) is approached. There is a risk that it will not be possible.
したがって、フィードバック補正量の学習値が判定値よりも小さく(S104にてYES)、フィードバック補正量や学習値による噴射量の減少量が所定量よりも多いといえる場合には、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧が小さくされる(S106)。 Therefore, if the learning value of the feedback correction amount is smaller than the determination value (YES in S104) and it can be said that the reduction amount of the injection amount due to the feedback correction amount or the learning value is larger than the predetermined amount, the in-cylinder injector The fuel pressure of 110 is reduced (S106).
これにより、噴射時間を短くすることなく噴射量を減少させることができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現することができる。 Thereby, the injection amount can be reduced without shortening the injection time. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, an appropriate air-fuel ratio can be realized.
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECUによれば、学習値が判定値よりも小さく、空燃比のフィードバック制御による噴射量の減少量が所定量よりも多いといえる場合には、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧が小さくされる。これにより、噴射時間を短くすることなく噴射量を減少させることができる。そのため、筒内噴射用インジェクタのリニアリティを確保して精度よく燃料を噴射しつつ、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に高い精度で近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現することができる。
As described above, according to the engine ECU that is the control device according to the present embodiment, the learning value is smaller than the determination value, and it can be said that the reduction amount of the injection amount by the air-fuel ratio feedback control is larger than the predetermined amount. First, the fuel pressure of the in-
なお、本実施の形態においては、「DI比率r=100%」の領域において学習値が判定値よりも小さい場合、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくしていたが、「DI比率r=100%」の領域に加え、「0%<DI比率r<100%」の領域において学習値が判定値よりも小さい場合、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくするようにしてもよい。
In the present embodiment, when the learning value is smaller than the determination value in the region of “DI ratio r = 100%”, the fuel pressure of in-
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、筒内噴射用インジェクタ110の燃圧を小さくする代わりに、フィードバック制御の実行開始条件を緩和する点で前述の第1の実施の形態と相違する。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>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment described above in that the condition for starting execution of feedback control is relaxed instead of reducing the fuel pressure of in-
図11を参照して、本実施の形態においてエンジンECU300が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第1の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号付し、詳細な説明はここでは繰返さない。
Referring to FIG. 11, a control structure of a program executed by
S200にて、エンジンECU300は、フィードバック制御の実行開始条件における噴射時間のしきい値を下げる。
In S200,
S202にて、エンジンECU300は、混合気の燃焼異常が発生したか否かを判別する。たとえば、エンジン回転数NEの回転変動が生じた場合(変化率がしきい値よりも大きい場合や回転数の最大値と最小値の差が大きい場合など)や、失火が検出された場合、混合気の燃焼異常が発生したと判別される。燃焼異常が発生した場合(S202にてYES)、処理はS204に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、この処理は終了する。
In S202,
S204にて、エンジンECU300は、空燃比のフィードバック制御を禁止する。その後、この処理は終了する。
In S204,
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エンジンECU300の動作について説明する。
An operation of
筒内噴射用インジェクタ110に異常が発生して噴射量が過剰になると、「DI比率r=100%」である場合(S104にてYES)、すなわち、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が行なわれる領域においては、空燃比のフィードバック制御により燃料噴射量を減少するように、フィードバック補正量や学習値が算出される。
If abnormality occurs in in-
フィードバック補正量や学習値による燃料噴射量の減少量が多くなると、噴射量が少なくなるため噴射時間が短くなり、リニアリティを確保し難くなる。すなわち、噴射量を精度よく噴射することが難しくなる。 If the amount of decrease in the fuel injection amount due to the feedback correction amount or the learning value increases, the injection amount decreases, so the injection time is shortened, and it becomes difficult to ensure linearity. That is, it becomes difficult to accurately inject the injection amount.
このような状態において空燃比のフィードバック制御を実行すると、精度が悪化し得るため、フィードバック制御が禁止される。このようにフィードバック制御が禁止されると、学習値の誤算出等を抑制することができるが、この状態では、空燃比が目標の空燃比よりもリッチであっても、噴射量を減少させて空燃比を目標の空燃比に近づけることができない。 If the air-fuel ratio feedback control is executed in such a state, the accuracy may be deteriorated, so that the feedback control is prohibited. When feedback control is prohibited in this way, erroneous calculation of the learned value can be suppressed, but in this state, even if the air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio, the injection amount is reduced. The air / fuel ratio cannot be brought close to the target air / fuel ratio.
したがって、学習値が判定値よりも小さく(S104にてYES)、フィードバック補正量や学習値による噴射量の減少量が所定量よりも多いといえる場合には、フィードバック制御の実行開始条件における噴射時間のしきい値が下げられる(S200)。これにより、空燃比のフィードバック制御が実行される領域を拡大することができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現することができる。 Therefore, when the learning value is smaller than the determination value (YES in S104) and it can be said that the feedback correction amount and the amount of decrease in the injection amount due to the learning value are larger than the predetermined amount, the injection time in the feedback control execution start condition Is lowered (S200). Thereby, the area | region where the feedback control of an air fuel ratio is performed can be expanded. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, an appropriate air-fuel ratio can be realized.
ところが、インジェクタのリニアリティが確保し難い状態において、さらに噴射量が減少されて噴射時間が短くされ得るので、噴射量が安定せず、正常な燃焼のために必要な噴射量よりも少なくなり得る。この場合、燃焼異常を誘発し、所望の運転状態を維持できなくなる。 However, in a state where it is difficult to ensure the linearity of the injector, the injection amount can be further reduced and the injection time can be shortened, so that the injection amount is not stable and can be less than the injection amount necessary for normal combustion. In this case, combustion abnormality is induced and the desired operating state cannot be maintained.
したがって、エンジン回転数NEの回転変動が生じた場合や失火が検出された場合等、燃焼異常が発生した場合(S202にてYES)、空燃比のフィードバック制御が禁止される(S204)。これにより、必要以上に噴射量が減少されることを抑制して、混合気が正常に燃焼し得る適切な空燃比を得ることができる。 Therefore, if a combustion abnormality occurs (eg, YES in S202), such as when the engine speed NE fluctuates or misfire is detected (YES in S202), air-fuel ratio feedback control is prohibited (S204). Thereby, it is possible to obtain an appropriate air-fuel ratio at which the air-fuel mixture can normally burn by suppressing the injection amount from being reduced more than necessary.
以上のように、本実施の形態に係るエンジンECUによれば、学習値が判定値よりも小さく、空燃比のフィードバック制御による噴射量の減少量が所定の量よりも多いといえる場合には、フィードバック制御の実行開始条件における噴射時間のしきい値が下げられる。これにより、空燃比のフィードバック制御が実行される領域を拡大することができる。そのため、空燃比をさらにリーンにして、目標の空燃比に近づけることができる。その結果、適切な空燃比を実現することができる。 As described above, according to the engine ECU according to the present embodiment, when it can be said that the learning value is smaller than the determination value and the reduction amount of the injection amount by the feedback control of the air-fuel ratio is larger than the predetermined amount, The injection time threshold in the feedback control execution start condition is lowered. Thereby, the area | region where the feedback control of an air fuel ratio is performed can be expanded. Therefore, the air-fuel ratio can be made leaner and close to the target air-fuel ratio. As a result, an appropriate air-fuel ratio can be realized.
なお、本実施の形態においては、「DI比率r=100%」の領域において学習値が判定値よりも小さい場合、フィードバック制御の実行開始条件における噴射時間のしきい値を下げていたが、「DI比率r=100%」の領域に加え、「0%<DI比率r<100%」の領域において学習値が判定値よりも小さい場合、フィードバック制御の実行開始条件における噴射時間のしきい値を下げるようにしてもよい。 In the present embodiment, when the learning value is smaller than the determination value in the region of “DI ratio r = 100%”, the threshold value of the injection time in the feedback control execution start condition is lowered. When the learning value is smaller than the determination value in the region of “0% <DI ratio r <100%” in addition to the region of “DI ratio r = 100%”, the threshold of the injection time in the execution start condition of the feedback control is set. It may be lowered.
<第3の実施の形態>
図12および図13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の実施の形態とは異なるマップを用いて、DI比率rを算出する。
<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the DI ratio r is calculated using a map different from that of the first embodiment.
その他の構造、処理フローについては、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。 Other structures and processing flow 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12および図13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12は、エンジン10の温間用マップであって、図13は、エンジン10の冷間用マップである。
With reference to FIGS. 12 and 13, a map representing the injection ratio between in-
図12および図13を比較すると、以下の点で図5および図6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12および図13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12および図13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。
12 and 13 differ from FIGS. 5 and 6 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行程中とすることで、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行程中とすると、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-
さらに、エンジン10の温度によらず(すなわち、温間時および冷間時のいずれの場合であっても)、オフアイドル時(アイドルスイッチがオフの場合、アクセルペダルが踏まれている場合)には、図5または図12に示す温間マップを用いるようにしてもよい(冷間温間を問わず、低負荷領域において筒内噴射用インジェクタ110を用いる)。
Furthermore, regardless of the temperature of the engine 10 (that is, whether the engine is warm or cold), it is off-idle (when the idle switch is off or the accelerator pedal is depressed). May use the warm map shown in FIG. 5 or FIG. 12 (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、119 点火プラグ、120 吸気通路噴射用インジェクタ、121 排気バルブ、122 吸気バルブ、123 ピストン、130 燃料分配管、150 高圧燃料圧送装置、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、1100 フィードポンプ、1110 高圧デリバリパイプ、1120 低圧デリバリパイプ、1140 リリーフバルブ、1200 高圧燃料ポンプ、1202 電磁スピル弁、1204 リーク機能付きチェックバルブ、1206 ポンププランジャー、1210 カム、1220 パルセーションダンパー、1400 低圧供給パイプ、1410 低圧デリバリ連通パイプ、1420 ポンプ供給パイプ、1500 高圧デリバリ連通パイプ、1600 高圧燃料ポンプリターンパイプ、1610 高圧デリバリリターンパイプ、1630 リターンパイプ。 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, 119 spark plug, 120 intake manifold injector, 121 exhaust valve, 122 intake valve, 123 piston, 130 fuel distribution pipe, 150 high pressure fuel pump, 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 ON Port, 360 output port, 370, 390, 410, 430, 450 A / D converter, 380 water temperature sensor, 400 fuel pressure sensor, 420 air-fuel ratio sensor, 440 accelerator opening sensor, 460 rpm sensor, 1100 feed pump, 1110 High pressure delivery pipe, 1120 Low pressure delivery pipe, 1140 Relief valve, 1200 High pressure fuel pump, 1202 Electromagnetic spill valve, 1204 Leak function check valve, 1206 Pump plunger, 1210 Cam, 1220 Pulsation damper, 1400 Low pressure supply pipe, 1410 Low pressure delivery communication pipe, 1420 Pump supply pipe, 1500 High pressure delivery communication pipe, 1600 High pressure fuel pump return pipe, 1610 High pressure delivery return pipe, 1 30 return pipe.
Claims (6)
前記内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、
前記検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、
前記補正値に応じた量の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、
前記補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、前記燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を小さくするための減圧手段とを含む、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 an air-fuel ratio of the internal combustion engine;
Calculation means for calculating a correction value of the fuel injection amount based on the detected air-fuel ratio;
Control means for controlling the fuel injection means such that an amount of fuel corresponding to the correction value is injected;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel supplied to the fuel injection means when the reduction amount of the fuel injection quantity by the correction value is larger than a predetermined amount.
前記内燃機関の空燃比を検知するための検知手段と、
予め定められた条件が満たされた場合、前記検知された空燃比に基づいて燃料噴射量の補正値を算出するための算出手段と、
前記補正値に応じた量の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、
前記補正値による燃料噴射量の減少量が予め定められた量よりも多い場合、前記予め定められた条件を緩和するための緩和手段とを含む、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 an air-fuel ratio of the internal combustion engine;
A calculation unit for calculating a correction value of the fuel injection amount based on the detected air-fuel ratio when a predetermined condition is satisfied;
Control means for controlling the fuel injection means such that an amount of fuel corresponding to the correction value is injected;
A control device for an internal combustion engine, comprising: mitigation means for mitigating the predetermined condition when the amount of decrease in the fuel injection amount by the correction value is greater than a predetermined amount.
前記緩和手段は、前記補正値による燃料噴射量の減少量が前記予め定められた量よりも多い場合、前記予め定められた時間を短くするための手段を含む、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 The predetermined condition is a condition that a fuel injection time from the fuel injection means is longer than a predetermined time,
The internal combustion engine according to claim 2, wherein the mitigation means includes means for shortening the predetermined time when the amount of decrease in the fuel injection amount by the correction value is larger than the predetermined amount. Control device.
前記内燃機関の燃焼異常を検知するための手段と、
前記燃焼異常が検知された場合、補正を禁止するための手段とをさらに含む、請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。 The controller is
Means for detecting a combustion abnormality of the internal combustion engine;
The control device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, further comprising means for prohibiting correction when the combustion abnormality is detected.
前記内燃機関には、前記第1の燃料噴射手段に加えて、吸気通路内に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段が設けられ、
前記補正値は、前記第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量の補正値である、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 The fuel injection means is a first fuel injection means,
The internal combustion engine is provided with second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage in addition to the first fuel injection means,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the correction value is a correction value of a fuel injection amount from the first fuel injection unit.
前記第2の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである、請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 The first fuel injection means is an in-cylinder injector,
6. The control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the second fuel injection means is an intake passage injection injector.
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