JP2010025118A - Control device of cylinder injection type engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve catalytic poisoning releasing control for recovering catalytic poisoning of an engine of a cylinder fuel injection system, and smooth operation performance, without requiring to add a new actuator and a sensor. <P>SOLUTION: The problem is solved by an engine control device having a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, a catalyst for purifying exhaust gas in an exhaust passage and a means for variably controlling the air volume supplied to the engine, and further having a means for raising the temperature of the catalyst by controlling so as to inject the fuel by being divided into at least two times in an intake stroke and a compression stroke in sulfur poisoning recovery of the catalyst and a means for controlling the ignition timing in a retard (a delay) condition and correcting the air volume supplied to the engine based on an ignition timing retard (delay) correction quantity and the divided ratio for injecting fuel in a divided manner. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、筒内噴射式エンジンの触媒硫黄被毒を回復させるエンジン制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device that recovers catalyst sulfur poisoning of a direct injection engine.

エンジンの排気ガスを浄化するために、排気管に触媒を設けている。燃料やエンジンオイルに硫黄成分が含まれている場合には、排気ガス中のSOx(硫黄酸化物)を吸着する特性を持っており、SOxを吸着(以下、被毒と称する)に応じて触媒の性能が低下することが一般に知られており、触媒の温度を高温にできれば、SOxの被毒を回復することも知られている。   In order to purify the exhaust gas of the engine, a catalyst is provided in the exhaust pipe. When sulfur component is contained in fuel or engine oil, it has the characteristic of adsorbing SOx (sulfur oxide) in the exhaust gas, and the catalyst depends on adsorption of SOx (hereinafter referred to as poisoning). It is generally known that the performance of the catalyst decreases, and if the temperature of the catalyst can be increased, it is also known that SOx poisoning can be recovered.

特許文献1では、触媒被毒を回復させる為に、吸気行程と圧縮行程の2回に分けて燃料噴射を行うことが提案されている。   In Patent Document 1, it is proposed to perform fuel injection in two steps of an intake stroke and a compression stroke in order to recover catalyst poisoning.

また、特許文献2では、筒内噴射式エンジンの利点である燃費改善を損なわない為の触媒被毒を回復させるエンジン制御として、NOx触媒の温度を検出する手段と、気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる手段を備え、要求触媒温度上昇要求が高い程、前記吸気流動強さを弱くすること、点火時期を遅らせることが知られている。   Further, in Patent Document 2, as engine control for recovering catalyst poisoning that does not impair fuel consumption improvement, which is an advantage of a cylinder injection engine, means for detecting the temperature of the NOx catalyst, and intake air flow strength in the cylinder It is known that the higher the required catalyst temperature increase is, the weaker the intake flow strength is, and the ignition timing is delayed.

上記公知により、筒内噴射式エンジンでは、NOx触媒が硫黄被毒した場合でも、回復することができ、且つ筒内噴射式エンジンの利点である燃費改善を損なわないエンジン制御装置を提供することが知られている。   As described above, in a cylinder injection engine, it is possible to provide an engine control device that can recover even when a NOx catalyst is poisoned with sulfur and that does not impair fuel consumption improvement, which is an advantage of the cylinder injection engine. Are known.

特開平11−107740号公報JP-A-11-107740 特開2001−271685号公報JP 2001-271585 A

従来の技術にあっては前述のように、触媒被毒を回復させる為には、2回噴射及び点火時期の遅角(以下リタードと称する)制御が必要である。これは、噴射形態及び点火時期を操作することでエンジントルクが変化してしまい、触媒被毒を回復する制御を行う際に、エンジントルク段差が生じるために運転性悪化を招いてしまう。そこで、運転性悪化を招くトルク段差を発生させない手段が必要である。   In the prior art, as described above, in order to recover the catalyst poisoning, the two-time injection and the ignition timing retardation (hereinafter referred to as retard) control are required. This is because the engine torque is changed by manipulating the injection mode and the ignition timing, and when the control for recovering the catalyst poisoning is performed, a step difference in the engine torque is generated, resulting in a deterioration in drivability. Therefore, a means that does not generate a torque step that causes deterioration in drivability is necessary.

本発明は、新たなアクチュエータ等の追加部品を必要とせずに、上記した触媒被毒を回復させると共に、触媒被毒を回復する制御を実行した場合には、エンジントルク段差を発生させないエンジン制御装置を提供することを目的とする。   The present invention recovers the above-mentioned catalyst poisoning without requiring additional parts such as a new actuator, and an engine control device that does not generate an engine torque step when the control for recovering the catalyst poisoning is executed. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために本発明は、燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、該触媒が硫黄被毒回復させる場合において、吸気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射制御することで、該触媒の温度を上昇させると共に、エンジンに供給する空気量を可変制御できる手段を備え、前記触媒が硫黄被毒回復させる場合において、点火時期をリタード(遅角)制御を行い、該点火時期リタード(遅角)補正量と前記2回に分割して燃料噴射を行う分割比に基づいて、エンジンに供給する空気量を補正するようにしたものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, a catalyst that purifies exhaust gas in an exhaust passage, and an intake stroke and a compression stroke when the catalyst recovers sulfur poisoning. When the fuel is injected and controlled at least twice, the temperature of the catalyst is raised and the amount of air supplied to the engine can be variably controlled, and the catalyst recovers sulfur poisoning. , The ignition timing is retarded, and the amount of air supplied to the engine is corrected based on the ignition timing retard correction amount and the split ratio in which the fuel is injected in two steps. It is what you do.

また、上記目的は吸気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射制御すると共に、エンジンの燃圧(燃料の圧力)を検出する手段と該燃圧を可変制御できる手段を備え、前記少なくても2回に分割して燃料噴射を行う場合に、通常運転時とは異なる別の目標燃圧を設定するようにしたものである。   In addition, the above object is provided with means for controlling the fuel injection by dividing the intake stroke and the compression stroke at least twice, and detecting the fuel pressure (fuel pressure) of the engine and means for variably controlling the fuel pressure, In the case of performing fuel injection divided into at least two times, another target fuel pressure different from that during normal operation is set.

以上の制御を行うことで、新たなアクチュエータやセンサを用いずに、運転性を悪化させない触媒の被毒から回復させるエンジン制御が可能となる。   By performing the above control, it is possible to perform engine control to recover from catalyst poisoning without deteriorating operability without using a new actuator or sensor.

また、触媒被毒解除制御に際し、燃料噴射2度噴き時の点火リタード限界を拡大できることで、より効果的な触媒の被毒から回復させるエンジン制御が可能となる。   In addition, in the catalyst poisoning release control, the ignition retard limit at the time of fuel injection twice can be expanded, so that engine control for recovering from more effective catalyst poisoning becomes possible.

加えて、運転領域が変わった場合でも、正確な触媒温度を推定することが可能となる。   In addition, an accurate catalyst temperature can be estimated even when the operating region changes.

本実施形態のエンジンの制御装置に係る筒内噴射エンジンの制御システム図。The control system figure of the cylinder injection engine which concerns on the engine control apparatus of this embodiment. 本発明のエンジンの制御の全体構成図の1例。An example of the whole block diagram of the control of the engine of this invention. 本発明の触媒被毒解除制御時のエンジン性能の1例。An example of the engine performance at the time of catalyst poisoning cancellation | release control of this invention. 本発明の触媒被毒解除制御時のエンジントルクを制御する方法。The method of controlling the engine torque at the time of catalyst poisoning release control of the present invention. 本発明の空気量補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例。An example of the flowchart which performs engine torque control by the air quantity correction | amendment of this invention. 本発明の点火時期補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例。An example of the flowchart which performs engine torque control by ignition timing correction | amendment of this invention. エンジントルク同一点での燃料噴射2度噴きの際の1回目噴射と2回目噴射の分割比と空気量の関係を示した図。The figure which showed the relationship between the division | segmentation ratio of the 1st injection in the case of fuel injection 2 times injection in the engine torque same point, and the 2nd injection, and the air quantity. 本発明の点火時期補正及び燃料噴射分割比に基づいたエンジントルク制御を行うフローチャートの1例。An example of the flowchart which performs engine torque control based on ignition timing correction and fuel injection division ratio of the present invention. 本発明の点火時期補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例。An example of the flowchart which performs engine torque control by ignition timing correction | amendment of this invention. 一定燃圧下でのインジェクタの流量特性を示した図。The figure which showed the flow volume characteristic of the injector under fixed fuel pressure. 本発明の燃料噴射分割比による空燃比制御性悪化させない方法の1例。An example of the method of not deteriorating the air-fuel ratio controllability by the fuel injection split ratio of the present invention. 本発明の触媒被毒解除制御時の点火リタード限界を拡大する方法の1例。An example of the method of expanding the ignition retard limit at the time of catalyst poisoning release control of the present invention. 本発明の触媒被毒解除制御時の燃圧制御のフローチャートの1例。An example of the flowchart of the fuel pressure control at the time of catalyst poisoning cancellation | release control of this invention. 本発明の触媒被毒解除制御用の目標燃圧収束判定方法の1例。An example of the target fuel pressure convergence determination method for catalyst poisoning release control of the present invention. 触媒被毒解除制御を行った時の排気温度の傾向を示した図。The figure which showed the tendency of the exhaust temperature when performing catalyst poisoning cancellation | release control. 本発明の排気温度推定方法の1例。An example of the exhaust gas temperature estimation method of this invention.

以下、本発明にかかる一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のエンジンの制御装置に係る筒内噴射式エンジンの制御システムを示す図である。図1において、エンジン1に吸入される空気は、エアクリーナ3の入力部4から取り入れられ、吸入空気計5を通り、吸入流量を制御する絞弁6を設置した絞弁ボディ7を通り、コレクタ8に入る。ここで、絞弁6は、これを駆動するモータ10と連結しており、該モータ10を駆動することにより絞弁6を操作して、吸入空気量を制御できるようになっている。   FIG. 1 is a diagram showing a control system for an in-cylinder injection engine according to the engine control apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, air taken into the engine 1 is taken in from an input portion 4 of an air cleaner 3, passes through an intake air meter 5, passes through a throttle valve body 7 provided with a throttle valve 6 that controls the suction flow rate, and then enters a collector 8. to go into. Here, the throttle valve 6 is connected to a motor 10 that drives the throttle valve 6, and the throttle valve 6 can be operated by driving the motor 10 to control the amount of intake air.

コレクタ8に至った吸入空気は、エンジン1の各シリンダ2に接続された吸気管19に分配され、前記シリンダ2内の燃焼室に導かれる。   The intake air reaching the collector 8 is distributed to the intake pipe 19 connected to each cylinder 2 of the engine 1 and is guided to the combustion chamber in the cylinder 2.

一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク11から燃料ポンプ12により吸引,加圧されて燃料噴射弁13と燃圧を所定の範囲内に制御する可変燃圧レギュレータ14が配管されている燃料系に供給される。燃圧は、燃圧センサ34により測定されている。前記燃料は、各シリンダ2の燃焼室に燃料噴射口を開口している燃料噴射弁13から該燃焼室内に噴射される。該燃焼室内に流入した空気と噴射燃料とは、混合され、点火コイル17から圧電により点火プラグ35によって点火されて燃焼される。   On the other hand, fuel such as gasoline is sucked and pressurized from a fuel tank 11 by a fuel pump 12 and supplied to a fuel system in which a fuel injection valve 13 and a variable fuel pressure regulator 14 for controlling the fuel pressure within a predetermined range are provided. The The fuel pressure is measured by a fuel pressure sensor 34. The fuel is injected into the combustion chamber from a fuel injection valve 13 that opens a fuel injection port in the combustion chamber of each cylinder 2. The air that has flowed into the combustion chamber and the injected fuel are mixed and ignited by the spark plug 35 from the ignition coil 17 by the piezoelectric and burned.

前記エンジン1の燃焼室で燃焼した排気ガスは、排気管28に導かれ、触媒を介してエンジン1外に放出される。   Exhaust gas combusted in the combustion chamber of the engine 1 is guided to the exhaust pipe 28 and discharged outside the engine 1 through the catalyst.

前記空気量計5からは、吸気流量を示す信号が出力され、コントロールユニット15に入力されるようになっており、更に前記絞弁ボディに7には、絞弁6の開度を検出するスロットルセンサ18が取り付けられており、その出力もコントロールユニット15に入力されるようになっている。   A signal indicating the intake flow rate is output from the air flow meter 5 and is input to the control unit 15. Further, the throttle body 7 has a throttle for detecting the opening degree of the throttle valve 6. A sensor 18 is attached, and its output is also input to the control unit 15.

クランク角センサ16は、エンジン1のカム軸(図示省略)によって回転駆動され、該クランク軸の回転位置を少なくても1〜10°程度の精度で検出する。該信号もコントロールユニット15に入力されるようになっている。   The crank angle sensor 16 is rotationally driven by a cam shaft (not shown) of the engine 1 and detects the rotational position of the crank shaft with an accuracy of at least about 1 to 10 °. This signal is also input to the control unit 15.

前記各信号により燃料の噴射タイミング,噴射流量(燃料噴射弁のパルス幅制御),点火のタイミング等が制御される。   The fuel injection timing, injection flow rate (fuel injection valve pulse width control), ignition timing, and the like are controlled by the signals.

排気管28に設けられたA/Fセンサ20は、排気ガスの成分から実運転空燃比を検出して出力し、該信号も同じく前記コントロールユニット15に入力されるようになっている。   The A / F sensor 20 provided in the exhaust pipe 28 detects and outputs the actual operating air-fuel ratio from the exhaust gas component, and the signal is also input to the control unit 15.

図2は、本発明のエンジンの制御の全体構成図の1例である。   FIG. 2 is an example of an overall configuration diagram of engine control according to the present invention.

ブロック201では、前記図1で説明いたコントロール15に入力される各センサの情報に基づいて、エンジンの運転状態を検出する。ブロック202では、ブロック201で検出した運転状態に基づいて、触媒が硫黄被毒されているか否かを判定し、該判定に応じて、触媒被毒を回復する制御(以下、触媒被毒解除制御と称する)を実行するか否かを判定する。ブロック202で触媒被毒解除制御を実行すると判定した場合には、ブロック204にて、触媒被毒解除制御用に通常運転とは異なる専用の目標燃圧を算出し、ブロック205の目標燃圧フィードバック演算及び高圧ポンプを駆動するブロック206を経て、高圧駆動ポンプを駆動制御するブロック207により、所望の燃圧制御を行う。ブロック203では、空燃比となる当量比演算を行い、ブロック209にて、ブロック203で三種通された当量比を実現できるインジェクタの基本噴射パルス幅を演算する。ブロック208では、触媒被毒解除制御を行う為の2回噴射用の分割比(1回目噴射と2回目噴射の割合)を演算する。ブロック210では、前記ブロック209で算出したインジェクタ基本パルス幅と、前記ブロック208で算出した分割比に応じてインジェクタ噴射パルス幅を算出する。ブロック211では、ブロック210で算出されたインジェクタ噴射パルス幅に対して、インジェクタの噴射量特性に応じた非直線補正を行い、インジェクタ噴射量制御の安定化補正を行い、ブロック212での最小インジェクタ噴射パルス幅制限処理を行い、ブロック215でインジェクタ噴射パルスの出力を行う。一方、インジェクタ噴射タイミングは、ブロック213により、前記ブロック202で判定された触媒被毒解除制御実行判定に基づいて、1回目と1回目の燃料噴射タイミングの演算を行い、ブロック214で実際に出力するインジェクタ噴射タイミング演算を行い、前記ブロック215でインジェクタ噴射パルスの出力を行う。   In block 201, the operating state of the engine is detected based on the information of each sensor input to the control 15 described in FIG. In block 202, based on the operation state detected in block 201, it is determined whether or not the catalyst is poisoned with sulfur, and in accordance with the determination, control for recovering catalyst poisoning (hereinafter referred to as catalyst poisoning release control). It is determined whether or not to execute. If it is determined in block 202 that the catalyst poisoning release control is to be executed, in block 204, a dedicated target fuel pressure different from the normal operation is calculated for the catalyst poisoning release control, the target fuel pressure feedback calculation in block 205, and A desired fuel pressure is controlled by a block 207 for driving and controlling the high-pressure drive pump via a block 206 for driving the high-pressure pump. In block 203, the equivalent ratio that is the air-fuel ratio is calculated, and in block 209, the basic injection pulse width of the injector that can realize the three equivalent ratios in block 203 is calculated. In block 208, a split ratio for the second injection (ratio between the first injection and the second injection) for performing the catalyst poisoning release control is calculated. In block 210, the injector injection pulse width is calculated according to the injector basic pulse width calculated in block 209 and the division ratio calculated in block 208. In block 211, non-linear correction corresponding to the injection amount characteristic of the injector is performed on the injector injection pulse width calculated in block 210, stabilization correction of the injector injection amount control is performed, and minimum injector injection in block 212 is performed. A pulse width limiting process is performed, and an injector injection pulse is output in block 215. On the other hand, the injector injection timing is calculated at block 213 based on the catalyst poisoning release control execution determination determined at block 202, and is actually output at block 214. An injector injection timing calculation is performed, and an injector injection pulse is output in block 215.

一方、ブロック226では、前記ブロック201で求めたエンジンの運転状態に基づいて、触媒被毒解除制御の為の燃料噴射1度噴きと燃料噴射2度噴き用の目標点火時期リタード量を算出する。ブロック216では、ブロック226で算出した目標リタード量に対し、エンジントルクが変動しない様に、ダンパ(点火時期を少しずつ変化させる)補正の演算を行う。ブロック218では、前記ブロック216で算出した点火時期リタードダンパ補正量に基づいて、触媒被毒解除制御の為の点火時期補正量を算出する。ブロック219では、前記ブロック218で求めた触媒被毒解除制御の為の点火時期と通常運転時の最適点火時期であるMBT演算値に基づいて点火時期を算出する。ブロック220では、該点火時期演算値に対して、点火時期変化幅(ΔADV)及び最大リタード量と最大進角量のリミッタ処理を行う。該ブロック220の点火時期リミッタ処理後の点火時期とブロック221で算出した点火コイル通電角により、ブロック222にて実際に点火出力処理を行う。   On the other hand, in block 226, based on the engine operating state obtained in block 201, the target ignition timing retard amount for the fuel injection 1 degree injection and the fuel injection 2 degree injection for the catalyst poisoning release control is calculated. In block 216, a damper (change ignition timing little by little) correction operation is performed on the target retard amount calculated in block 226 so that the engine torque does not fluctuate. In block 218, an ignition timing correction amount for the catalyst poisoning release control is calculated based on the ignition timing retard damper correction amount calculated in block 216. In block 219, the ignition timing is calculated based on the ignition timing for the catalyst poisoning release control obtained in block 218 and the MBT calculation value which is the optimum ignition timing during normal operation. In block 220, the ignition timing change value (ΔADV), the maximum retard amount, and the maximum advance amount limiter processing are performed on the calculated ignition timing value. Based on the ignition timing after the ignition timing limiter processing in block 220 and the ignition coil energization angle calculated in block 221, the ignition output processing is actually performed in block 222.

次に、ブロック223では、前記ブロック201で求めたエンジンの運転状態に基づいて、エンジンに供給する目標空気量演算を行う。ブロック224では、前記触媒被毒解除制御の為の、点火リタード制御(ブロック218)と燃料噴射2度噴きの分割比(ブロック208)の制御量によるエンジントルク低下分を補正する為の空気量補正と空気量ダンパ制御演算を行う。ブロック225では、ブロック224の補正量に基づいて空気量を演算して、エンジントルクマネージメント制御へ引き渡し、スロットル開度制御を行うことで、触媒被毒解除制御を行った場合においても、エンジントルクの安定化を実現する。   Next, in block 223, based on the engine operating state obtained in block 201, a target air amount supplied to the engine is calculated. In block 224, the air amount correction for correcting the engine torque decrease due to the control amount of the ignition retard control (block 218) and the split ratio of fuel injection twice (block 208) for the catalyst poisoning release control. And air quantity damper control calculation. In block 225, the air amount is calculated based on the correction amount in block 224, delivered to engine torque management control, and throttle opening control is performed. Realize stabilization.

図3は、本発明の触媒被毒解除制御時のエンジン性能の1例を示した図である。図3中に示した点線は、燃料噴射1度噴きを行った場合で、実線は燃料噴射2度噴きを行った場合の試験結果である。点火時期(図中の横軸)をリタード側に制御するに伴って、排気温度が上昇することは、既知である。一方、燃焼の安定性(運転性)の指標であるサージトルク(低周波成分のトルク変動)は、点火時期をリタード側に制御するに伴って、悪化傾向を示し、所定角度点火時期をリタードさせると目標値を上回ってしまう。ここで、燃料噴射1度噴きに比べて、燃料噴射2度噴きをした方が、目標サージトルク以内となる点火時期リタード限界が広がることが実験で確認できている。図3の最上段に示した空気量は、各点火時期及び燃料噴射形態(1度噴き,2度噴き)で制御した場合に、エンジントルクが一定とするのに必要なエンジン供給空気量を示したものである。点火時期をリタード制御することで、最適点火時期(MBT)に対してエンジントルクは低下してしまう為、所定量の空気量が必要となる。また、燃料噴射形態(1度噴き,2度噴き)でもエンジントルクを一定にする為の必要な空気量が異なることは実験で確認できている。本発明では、図3で示したエンジン性能から、触媒被毒解除制御を行う際のエンジントルクを一定に保つ(=運転者が要求するエンジントルクを保つ)為の点火リタード量及び燃料噴射形態(1度噴き,2度噴き)に基づいて、空気量を制御するエンジン制御装置を提供するものである。   FIG. 3 is a diagram showing an example of engine performance during catalyst poisoning release control of the present invention. The dotted line shown in FIG. 3 is the test result when the fuel injection is performed once, and the solid line is the test result when the fuel injection is performed twice. It is known that the exhaust gas temperature increases as the ignition timing (horizontal axis in the figure) is controlled to the retard side. On the other hand, surge torque (torque fluctuation of low frequency component) that is an index of combustion stability (operability) shows a tendency to deteriorate as the ignition timing is controlled to the retard side, and retards the predetermined angle ignition timing. It will exceed the target value. Here, it has been experimentally confirmed that the ignition timing retard limit within the target surge torque is widened when the fuel injection is performed twice as compared with the fuel injection once. The amount of air shown in the uppermost part of FIG. 3 indicates the amount of engine supply air necessary for making the engine torque constant when controlled by each ignition timing and fuel injection mode (1 degree injection, 2 degree injection). It is a thing. By retarding the ignition timing, the engine torque decreases with respect to the optimal ignition timing (MBT), so a predetermined amount of air is required. Moreover, it has been confirmed through experiments that the amount of air required for making the engine torque constant differs even in the fuel injection mode (one-time injection, two-time injection). In the present invention, from the engine performance shown in FIG. 3, the ignition retard amount and fuel injection mode (for maintaining the engine torque required by the driver) to keep the engine torque constant when performing catalyst poisoning release control (= An engine control device that controls the amount of air based on 1 degree spray and 2 degree spray) is provided.

図4は、本発明の触媒被毒解除制御時のエンジントルクを制御する方法の例を示したものである。図中実線は、触媒被毒解除を行う為の燃料噴射2度噴きを行った場合に、燃料噴射形態のみを変えた場合のエンジントルク性能である。燃料噴射形態を変えたことによるエンジントルクの差が生じることは、前記図3で説明した実験結果の通りである。そこで、燃料噴射を1度噴きから2度噴きに切り換えた際のエンジントルク変動を発生させないための制御方法を図4の中段(対応その1)と下段(対応その2)に示す。図中の対応その1では、空気量(スロットルク開度)補正により、エンジントルク補正を行う本発明の1例である。空気によるエンジントルクを制御する場合には、燃料形態を変えることに対して、エンジンのトルク応答は遅いため(スロットルで空気量を制御した場合、エンジンコレクタ内の応答遅れ分がある為、空気によるトルク応答は、直接筒内に燃料噴射することに対して遅れが生じる)、燃料噴射を2度噴きに切り換える前に予め、前記空気応答遅れ分を先に補正するものである。この方法により、エンジントルクへの応答が異なる燃料噴射と空気の補正を協調させることが実現でき、触媒被毒解除制御の為の2度噴射へ切り換えた場合でも、エンジントルク変動を発生させることがない、円滑な運転性を確保することが出来る。一方の図中の対応その2では、点火時期を燃料噴射形態(1度噴き,2度噴き)に合わせて、補正する方法である。この場合(点火時期)では、前記空気量補正に対し、エンジントルクへの応答は燃料と同等であり、対応その1に対して、エンジントルクを補正する為の応答協調は必要としない。従って、対応その1の空気量(スロットル開度)補正または、対応その2の点火時期補正の何れか、もしくは両制御方法を行えば、触媒被毒解除制御の為の2度噴射へ切り換えた場合でも、エンジントルク変動を発生させることがない、円滑な運転性を確保することが出来る。   FIG. 4 shows an example of a method for controlling the engine torque during the catalyst poisoning release control of the present invention. The solid line in the figure represents the engine torque performance when only the fuel injection mode is changed when the fuel injection is performed twice to release the catalyst poisoning. The difference in engine torque caused by changing the fuel injection mode is the result of the experiment described in FIG. Therefore, the control method for preventing the engine torque fluctuation when the fuel injection is switched from the 1st injection to the 2nd injection is shown in the middle part (corresponding part 1) and the lower part (corresponding part 2) in FIG. Corresponding part 1 in the figure is an example of the present invention in which the engine torque is corrected by correcting the air amount (throttle opening). When controlling the engine torque by air, the engine torque response is slow compared to changing the fuel form. (If the air volume is controlled by the throttle, there is a response delay in the engine collector. The torque response has a delay with respect to the direct fuel injection into the cylinder), and the air response delay is corrected in advance before the fuel injection is switched to the double injection. By this method, it is possible to coordinate the fuel injection and the air correction, which have different responses to the engine torque, and even when switching to the twice injection for the catalyst poisoning release control, the engine torque fluctuation can be generated. Smooth driving performance can be ensured. Corresponding part 2 in the figure is a method of correcting the ignition timing in accordance with the fuel injection mode (one-time injection, two-time injection). In this case (ignition timing), the response to the engine torque is equivalent to the fuel with respect to the air amount correction, and the response coordination for correcting the engine torque is not required for the corresponding one. Therefore, if either the corresponding 1 air amount (throttle opening) correction or the corresponding 2 ignition timing correction, or if both control methods are used, switching to twice injection for catalyst poisoning release control. However, smooth drivability can be ensured without causing engine torque fluctuations.

図5は、図4で示した本発明の空気量補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例を示したものである。   FIG. 5 shows an example of a flowchart for performing engine torque control by air amount correction of the present invention shown in FIG.

ブロック501では、触媒被毒解除制御を実行するか否かを判定する。本ブロックで触媒被毒解除制御条件が成立したと判定された場合には、ブロック502で空気量補正と空気量補正を実行後の時間判定を行う。ここで、空気量補正量はエンジンの運転状態(例えば、エンジン回転数と負荷)に基づいて算出すれば良く、空気量補正後の時間判定は、前記図4で説明した空気と燃料のエンジントルクに対する応答差分を判定する。ブロック503では、ブロック502で演算及び判定した空気量補正を実行した後、インジェクタの燃料噴射を2回に分割して燃料噴射を行う。ブロック504では、後述(図15及び図17で説明する)する触媒被毒が回復したか否かを判定し、触媒被毒が回復したと判定した場合には、ブロック505により先ずは、前記ブロック502で行った、空気量補正を解除する。ブロック506では、前記ブロック505で空気量補正を解除した後、燃料噴射2度噴きを止めて、1度噴きにする。ここで、触媒被毒解除制御を終える際に、燃料噴射を通常の1度噴きに戻す前に、空気量を先に解除することは、前記図4で説明したエンジントルクの安定化で説明したことの逆の理由によるものあり、前記エンジントルクの応答分の違いに基づいて、空気量補正を燃料噴射形態に対し、先に行うものである。   In block 501, it is determined whether or not to perform catalyst poisoning release control. If it is determined that the catalyst poisoning release control condition is satisfied in this block, the air amount correction and the time determination after executing the air amount correction are performed in block 502. Here, the air amount correction amount may be calculated based on the operating state of the engine (for example, the engine speed and load), and the time determination after the air amount correction is performed by the engine torque of air and fuel described in FIG. The response difference with respect to is determined. In block 503, after performing the air amount correction calculated and determined in block 502, the fuel injection of the injector is divided into two and fuel injection is performed. In block 504, it is determined whether or not the catalyst poisoning described later (described in FIG. 15 and FIG. 17) has recovered, and if it is determined that the catalyst poisoning has recovered, block 505 starts with the block. The air amount correction performed in 502 is canceled. In block 506, after canceling the air amount correction in block 505, the fuel injection is stopped twice and is made once. Here, when the catalyst poisoning release control is finished, the release of the air amount first before returning the fuel injection to the normal one-time injection is described in the stabilization of the engine torque described in FIG. For the opposite reason, the air amount is corrected first with respect to the fuel injection mode based on the difference in response of the engine torque.

図6は、図4で示した本発明の点火時期補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例を示したものである。   FIG. 6 shows an example of a flowchart for performing engine torque control by the ignition timing correction of the present invention shown in FIG.

ブロック501では、図5で説明したのと同様に触媒被毒解除制御を実行するか否かを判定する。本ブロックで触媒被毒解除制御条件が成立したと判定された場合には、ブロック503にて燃料噴射2度噴き制御を行う。ブロック601では、前記燃料噴射2度噴きに制御が移行したのと同期して、点火時期の補正を行う。ここで、点火時期補正は、前記図4で説明した燃料噴射1度噴きと2度噴きに対して同一エンジントルクとなる点火時期となる様に行うものである。ブロック504にて触媒被毒解除が終了と判定された場合には、ブロック506にて燃料噴射1度噴きに移行する。(ブロック504及びブロック506は、図5でも説明しており、同一ブロック名で表現している)。次にブロック602では、前記燃料噴射1度噴きに制御が移行したのと同期して、前記ブロック601で行った点火時期の補正を解除する。   In block 501, it is determined whether or not the catalyst poisoning release control is to be executed in the same manner as described with reference to FIG. If it is determined that the catalyst poisoning release control condition is satisfied in this block, the fuel injection double injection control is performed in block 503. In block 601, the ignition timing is corrected in synchronization with the shift of control to the fuel injection twice. Here, the ignition timing correction is performed so that the ignition timing becomes the same engine torque for the fuel injection 1-time injection and the 2-time injection explained in FIG. If it is determined in block 504 that the catalyst poisoning release has been completed, block 506 proceeds to fuel injection once injection. (Block 504 and block 506 are also described in FIG. 5 and are represented by the same block name). Next, in block 602, the correction of the ignition timing performed in block 601 is canceled in synchronization with the shift of control to the one-time fuel injection.

以上、図5及び図6のフローチャートにより、前記図4で説明した触媒被毒解除制御への移行または解除によるエンジントルクが変化しない制御が行える。   As described above, according to the flowcharts of FIGS. 5 and 6, it is possible to perform the control in which the engine torque does not change due to the shift to the catalyst poisoning release control described in FIG.

次に図7は、エンジントルク同一点での燃料噴射2度噴きの際の1回目噴射と2回目噴射の分割比と空気量の関係を示した図である。   Next, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the split ratio of the first injection and the second injection and the amount of air when fuel is injected twice at the same engine torque.

分割比が小さい(2回目の噴射量が多くなる方向)ほど、エンジントルクを一定に保つための空気量が必要である。この特性から、分割比に応じて空気量を制御すれば、前記図4〜図6で説明したエンジントルク制御に加えて、更に緻密にエンジントルク制御することが可能となる。   The smaller the split ratio (the direction in which the second injection amount increases), the more air is required to keep the engine torque constant. From this characteristic, if the air amount is controlled in accordance with the split ratio, it becomes possible to control the engine torque more precisely in addition to the engine torque control described with reference to FIGS.

このことから、図3で示した様に点火リタード限界の制限が狭いエンジン仕様であったり、燃料噴射1度噴きと2度噴きのエンジントルク段差が比較的大きいエンジン仕様の場合には、更に触媒被毒制御によるエンジントルク制御を円滑に行うことができることになる。次に、該エンジントルク制御を更に円滑に行う為の本発明の制御方法の一例について説明する。   Therefore, in the case of an engine specification with a narrow ignition retard limit as shown in FIG. 3 or an engine specification with a relatively large engine torque difference between the first and second fuel injections, the catalyst is further reduced. Engine torque control by poisoning control can be performed smoothly. Next, an example of the control method of the present invention for performing the engine torque control more smoothly will be described.

図8は、本発明の点火時期補正及び燃料噴射分割比に基づいたエンジントルク制御を行うフローチャートの1例を示したものである。   FIG. 8 shows an example of a flowchart for performing engine torque control based on the ignition timing correction and the fuel injection division ratio of the present invention.

図中の点線及び矢印で示した触媒被毒解除制御条件が成立した時に、点火時期を緩やかにリタード側に補正する。この時、点火リタードによるエンジントルク低下にならない様に、点火時期リタード量に基づいて、空気量(スロットル開度)を補正する。点火リタード量が所望の値に到達して時点で、今度は燃料噴射を触媒被毒解除するのに必要な燃料噴射2度噴きを行う。ここで、2度噴きを行う際の、1回目の噴射と2回目の噴射の分割比は、図で示した通り徐々に変化させて、所望の分割比に制御する。該分割比を徐々に変化させると同時に分割比に基づいて空気量(スロットル)を補正し、触媒被毒解除制御である所望の分割比による燃料噴射2度噴きと点火時期制御を行う。この様に、触媒被毒制御に移行する際に、点火時期補正及び燃料噴射分割比に基づいて、空気量を補正することで、緻密なエンジントルク制御を行うことができ、通常のエンジン制御から触媒被毒解除制御への移行の際に、運転性を損なうことが無いエンジン制御装置を提供できる。   When the catalyst poisoning release control condition indicated by the dotted line and the arrow in the drawing is satisfied, the ignition timing is gradually corrected to the retard side. At this time, the air amount (throttle opening) is corrected based on the ignition timing retard amount so that the engine torque does not decrease due to the ignition retard. When the ignition retard amount reaches a desired value, this time, the fuel injection is performed twice, which is necessary to cancel the catalyst poisoning. Here, the division ratio between the first injection and the second injection when performing the second injection is gradually changed as shown in the figure and controlled to a desired division ratio. The split ratio is gradually changed, and at the same time, the air amount (throttle) is corrected based on the split ratio, and the fuel injection is performed twice by the desired split ratio and the ignition timing is controlled as catalyst poisoning release control. In this way, when shifting to catalyst poisoning control, it is possible to perform precise engine torque control by correcting the air amount based on the ignition timing correction and the fuel injection split ratio. It is possible to provide an engine control device that does not impair drivability when shifting to catalyst poisoning release control.

図9は、図8で示した本発明の点火時期補正によるエンジントルク制御を行うフローチャートの1例を示したものである。   FIG. 9 shows an example of a flowchart for performing engine torque control by the ignition timing correction of the present invention shown in FIG.

ブロック501では、前記図5及び図6で説明したのと同様に触媒被毒解除条件の判定を行い、該条件が成立したと判定した場合には、ブロック901で、燃料噴射1度噴きでの点火リタード制御を行う。ブロック902では、ブロック901での点火リタード補正が、所望の値に到達した判定に基づいて、燃料噴射2度噴きを実行するか否かの判定を行う。ブロック903では、燃料噴射2度噴きを行う際の、1回目の燃料噴射と2回目の燃料噴射の分割比を演算する。ここで、分割比の演算は、前記図8で説明した様に、触媒被毒解除制御を行う為の所望の分割比に対し、徐々に変化させるダンパ演算を行うものである。ブロック503では、前記ブロック902と903の演算結果に基づいて、燃料噴射2度噴きを実行する。ブロック904では、燃料噴射1度噴きでの点火リタード制御を行う。ブロック905では、前記ブロック901と904による点火時期補正量に加えて、前記ブロック903による燃料噴射分割比に基づいて、エンジントルクを制御する為の空気量補正の演算を行う。ここで、点火時期補正量及び燃料噴射分割比に対する空気量補正値は、演算式(例えば、点火時期補正量×A+分割比×B)で算出すれば良い。もしくは、点火時期補正量または燃料分割比による予め適合したテーブルを参照してもよく、前記演算式とテーブル参照値の組合せで算出しても良い。例えば、点火時期補正は演算式とし分割比補正は、テーブルもしくは、逆の組合せでも良い。   In block 501, the catalyst poisoning release condition is determined in the same manner as described in FIGS. 5 and 6, and when it is determined that the condition is satisfied, in block 901, fuel injection is performed once. Perform ignition retard control. In block 902, a determination is made as to whether or not to perform the fuel injection twice based on the determination that the ignition retard correction in block 901 has reached a desired value. In block 903, the division ratio between the first fuel injection and the second fuel injection when the fuel is injected twice is calculated. Here, the calculation of the division ratio is to perform a damper calculation that gradually changes with respect to a desired division ratio for performing the catalyst poisoning release control, as described above with reference to FIG. In block 503, the fuel injection is performed twice based on the calculation results of the blocks 902 and 903. In block 904, ignition retard control is performed with a single fuel injection. In block 905, calculation of air amount correction for controlling engine torque is performed based on the fuel injection division ratio in block 903 in addition to the ignition timing correction amount in blocks 901 and 904. Here, the air amount correction value for the ignition timing correction amount and the fuel injection division ratio may be calculated by an arithmetic expression (for example, ignition timing correction amount × A + division ratio × B). Alternatively, a pre-adapted table based on the ignition timing correction amount or the fuel split ratio may be referred to, or may be calculated by a combination of the arithmetic expression and the table reference value. For example, the ignition timing correction may be an arithmetic expression, and the division ratio correction may be a table or a reverse combination.

以上、図7から図9では、燃料噴射2度噴きを行う分割比を用いて、且つ該分割比を徐々に変化させることで、触媒被毒解除制御移行の際のエンジントルクを緻密に制御できることを説明したが、インジェクタの噴射特性から、分割比を微細に演算した結果をインジェクタ噴射パルスとして出力した場合の問題点とそれに対応する本発明について以下、図10及び図11を用いて説明する。   As described above, in FIGS. 7 to 9, the engine torque during the catalyst poisoning release control transition can be precisely controlled by using the split ratio for performing the fuel injection twice and gradually changing the split ratio. However, the problem when the result of finely calculating the division ratio based on the injection characteristics of the injector is output as the injector injection pulse and the present invention corresponding thereto will be described below with reference to FIGS.

図10は、一定燃圧下でのインジェクタの流量特性を示したものである。   FIG. 10 shows the flow rate characteristics of the injector under a constant fuel pressure.

図10で示した通り、インジェクタはエンジン制御装置から供給される噴射パルス幅に対して、燃料噴射量は直線的な特性を示す。しかしながら、噴射パルス幅が通常使用される以下の極端に短い領域では、インジェクタ内のプランジャがインジェクタ開弁する際に、ストッパに衝突しバウンドすることで、図10に示した非線型な流量特性となる。この特性は、一般に知られているので、これ以上の詳細の説明は必要としない為、省略する。この特性から、極端に短い噴射パルス幅で制御した場合、所望の燃料噴射量を制御出来ないため、空燃比制御性が保てない為、図中で示したTIMIN以下のならない様に噴射パルス幅最小値を制限することも一般に知られている。したがって、分割比が一方の噴射(燃料噴射2度噴きの1回目の噴射もしくは2回目の噴射の何れか)に片寄った演算値の結果をインジェクタ噴射パルスとして出力した場合には、前記TIMINの制限を行う必要性から、所望の噴射量を制御することができずに、空燃比制御性が悪化してしまい、排気エミッション及び運転性が悪化することになる。このことより、分割比を微少に制御することによる、空燃比制御悪化を回避する必要がある。   As shown in FIG. 10, the injector has a linear characteristic of the fuel injection amount with respect to the injection pulse width supplied from the engine control device. However, in the extremely short region where the injection pulse width is normally used, when the plunger in the injector opens the injector, it collides with the stopper and bounces, so that the non-linear flow characteristics shown in FIG. Become. Since this characteristic is generally known, further detailed explanation is not necessary and will be omitted. Because of this characteristic, if the control is performed with an extremely short injection pulse width, the desired fuel injection amount cannot be controlled, and the air-fuel ratio controllability cannot be maintained. Therefore, the injection pulse width should not be less than TIMIN shown in the figure. It is also generally known to limit the minimum value. Therefore, when the result of the calculated value in which the division ratio is shifted to one of the injections (either the first injection or the second injection of the fuel injection twice) is output as the injector injection pulse, the TIMIN limit Therefore, the desired injection amount cannot be controlled, the air-fuel ratio controllability is deteriorated, and the exhaust emission and operability are deteriorated. For this reason, it is necessary to avoid the deterioration of the air-fuel ratio control due to the minute control of the division ratio.

図11は、本発明の燃料噴射分割比による空燃比制御性悪化させない方法の1例を示したものである。図11の上段は、前記分割比が一方に片寄ったことにより、インジェクタ噴射流量特性が直線性を保てる最小パルス幅を下回った場合(図中では、2度噴きの1回目の噴射パルス幅が短い例である)の図を示したものである。この様に、前記噴射パルス幅制限値TISMINに対して、短い要求通りの噴射を実行した場合には、1回目の燃料噴射量の精度が保てなくなり、該図11の上段で示した通りの制御を行うと、空燃比制御性が悪化することは、図10で説明した通りである。そこで、本発明では、前記図11の上段で示したような噴射パルス幅演算がなされた場合でも、空燃比制御性を悪化させない方法として、図11の下段に示す。前記片寄った分割比の演算により、噴射パルス幅が前記TIMINよりも下回った場合には、当該噴射時には、TISMINのパルス幅で燃料噴射を行い、TISMINの制限によりパルス幅が長く出力された分(図中の(+)分)は、2回目の噴射パルス幅から減算(図中の(−)分)して、パルス幅を出力すれば、燃料噴射量は所望の値を確保することが出来、空燃比は悪化しないことになる。ここで、TISMINの制限により1回目の噴射パルス幅が長くなった値は、“TISMIN−1回目の要求噴射パルス幅”で容易に算出することができ、その算出結果を2回目の噴射パルス幅から減算すれば良い。図11では、1回目の噴射パルス幅がTISMINよりも短い場合の例で説明したが、2回目の噴射パルス幅がTISMINよりも短い場合でも、同様の演算及び噴射パルス幅出力を行えば良い(2回目の噴射パルス幅をTISMINに制限して、これにより長くなる噴射パルス幅を予め1回目の噴射パルス幅から減算して出力する)。   FIG. 11 shows an example of a method for preventing the air-fuel ratio controllability from being deteriorated by the fuel injection split ratio of the present invention. In the upper part of FIG. 11, when the split ratio is shifted to one side, the injector injection flow rate characteristic falls below the minimum pulse width that can maintain linearity (in the figure, the first injection pulse width of the second injection is short). The figure is an example). In this way, if the injection is performed as short as required for the injection pulse width limit value TISMIN, the accuracy of the first fuel injection amount cannot be maintained, and as shown in the upper part of FIG. As described with reference to FIG. 10, the air-fuel ratio controllability deteriorates when the control is performed. Therefore, in the present invention, a method shown in the lower part of FIG. 11 is a method that does not deteriorate the air-fuel ratio controllability even when the injection pulse width calculation as shown in the upper part of FIG. 11 is performed. If the injection pulse width is smaller than the TIMIN due to the calculation of the offset division ratio, at the time of the injection, fuel injection is performed with the pulse width of TIMIN, and the pulse width that has been output longer due to the restriction of TISMIN ( (+) In the figure) is subtracted from the second injection pulse width ((-) in the figure), and if the pulse width is output, the desired fuel injection amount can be secured. The air-fuel ratio will not deteriorate. Here, the value that the first injection pulse width becomes longer due to the restriction of TISMIN can be easily calculated by “TISMIN-1 required injection pulse width”, and the calculation result is obtained as the second injection pulse width. Subtract from. In FIG. 11, the example in which the first injection pulse width is shorter than TISMIN has been described, but even when the second injection pulse width is shorter than TISMIN, the same calculation and injection pulse width output may be performed ( The second injection pulse width is limited to TISMIN, and the longer injection pulse width is subtracted from the first injection pulse width in advance and output).

以上、触媒被毒解除制御に移行する際に、本発明によるエンジントルクを変化させないことを可能とする、エンジントルク制御方法について説明したが、次に、触媒被毒解除による点火リタード限界を広く確保する本発明について説明する。   As described above, the engine torque control method that makes it possible to prevent the engine torque from changing according to the present invention when shifting to the catalyst poisoning release control has been described. Next, a wide ignition retard limit is ensured by the catalyst poisoning release. The present invention will be described.

図12は、本発明の触媒被毒解除制御時の点火リタード限界を拡大する方法の1例である。   FIG. 12 is an example of a method for expanding the ignition retard limit during the catalyst poisoning release control of the present invention.

図12は、筒内噴射方式の燃料圧力(以下、燃圧と称する)と点火リタード限界を測定した結果である。燃圧を高く設定するに伴って、点火リタード限界(前記図3で説明したサージトルク目標値以内)が拡大して、所定値以上でサチュレートする。該点火リタード限界が拡大することで、排気温度も上昇することになり、触媒の被毒を回復する効果がより大きくなる。このことから、触媒被毒解除制御を行う時には、通常運転時の燃圧により点火リタード限界が制限されない様に、触媒被毒解除制御の為の別の燃圧値制御を行うことで、より効果的な触媒の被毒を回復できるエンジン制御装置を提供することが可能となる。   FIG. 12 shows the results of measuring the fuel pressure (hereinafter referred to as fuel pressure) and the ignition retard limit of the in-cylinder injection method. As the fuel pressure is set higher, the ignition retard limit (within the surge torque target value described with reference to FIG. 3) increases and saturates at a predetermined value or higher. As the ignition retard limit increases, the exhaust temperature also increases, and the effect of recovering the poisoning of the catalyst becomes greater. Therefore, when performing catalyst poisoning release control, it is more effective to perform another fuel pressure value control for catalyst poisoning release control so that the ignition retard limit is not limited by the fuel pressure during normal operation. It is possible to provide an engine control device that can recover catalyst poisoning.

図13は、本発明の触媒被毒解除制御時の燃圧制御のフローチャートの1例である。   FIG. 13 is an example of a flowchart of fuel pressure control during catalyst poisoning release control of the present invention.

ブロック501では、前記図5及び図6で説明したのと同様に触媒被毒解除条件の判定を行い、該条件が不成立と判定した場合には、ブロック1404にて通常運転時の目標燃圧演算を行う。前記ブロック501にて、触媒被毒解除条件が成立したと判定した場合には、ブロック1401にて、前記ブロック1404とは異なる触媒被毒解除制御専用の目標燃圧を演算する。ここで、触媒被毒解除制御専用の目標燃圧は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップによる演算で算出すれば良い。また、エンジンの燃焼状態が安定する場合には、エンジン回転数もしくはエンジン負荷によるテーブル、または1点定数の何れの算出方法で良い。ブロック1402では、ブロック1401で演算された触媒被毒解除制御用の目標燃圧に対し、実際の燃圧が該目標燃圧に収束しているかを判定する。ここで、目標燃圧に対し、前記図1で説明した燃圧センサ34より検出された実際の燃圧が収束したか否かの判定方法は、図14により後述する。前記ブロック1402にて、触媒被毒解除制御用の目標燃圧に収束したと判定した場合には、ブロック1403にて、燃料噴射2度噴き制御を行う。   In block 501, the catalyst poisoning release condition is determined in the same manner as described in FIGS. 5 and 6, and when it is determined that the condition is not satisfied, target fuel pressure calculation during normal operation is performed in block 1404. Do. If it is determined in block 501 that the catalyst poisoning release condition is satisfied, a target fuel pressure dedicated to catalyst poisoning release control different from that in block 1404 is calculated in block 1401. Here, the target fuel pressure dedicated to the catalyst poisoning release control may be calculated by calculation based on a map of engine speed and engine load. Further, when the combustion state of the engine is stabilized, any calculation method of a table based on the engine speed or the engine load or a one-point constant may be used. In block 1402, it is determined whether or not the actual fuel pressure has converged to the target fuel pressure for the catalyst poisoning release control calculated in block 1401. Here, a method for determining whether or not the actual fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 34 described with reference to FIG. 1 has converged with respect to the target fuel pressure will be described later with reference to FIG. When it is determined in block 1402 that the target fuel pressure for catalyst poisoning release control has converged, in block 1403, fuel injection double injection control is performed.

図14は、本発明の触媒被毒解除制御用の目標燃圧収束判定方法の1例である。図中の上段(燃圧)に示した図は、図中に示した矢印部分を境に、触媒被毒解除条件が成立した時に、前記触媒被毒解除制御用の目標燃圧に切り換った状態を示したものである。該目標燃圧が切り換ったことにより、実際の燃圧は、目標燃圧フィードバック制御により、図中の実線で示した様に、1次遅れで目標燃圧に収束していく。このときの目標燃圧と実燃圧の差を図の中段に示す。加えて、この時の目標燃圧フィードバック値(PI制御)は、目標燃圧と実燃圧の比例分であるP分と積分分であるI分で行われ、目標燃圧と実燃圧の差が大きい程、フィードバック値は大きな補正値となり、目標燃圧に近づくに伴い、一定値に安定する様になる。ここで、図中の下段には、上記フィードバックI分のみの動作を図中の下段(I分)に示す。以上説明したことから、前記図13のブロック1402の被毒解除制御用目標燃圧に収束したか否かの判定は、図14の中段の説明をした両者の絶対値の差分:|目標燃圧−実際の燃圧|≦AAとして判定すれば良い。もしくは、目標燃圧フィードバック値の変化量により判定しても良い。   FIG. 14 is an example of a target fuel pressure convergence determination method for catalyst poisoning release control according to the present invention. The figure shown in the upper part of the figure (fuel pressure) shows a state in which the catalyst poisoning release condition is switched to the target fuel pressure for the catalyst poisoning release control when the catalyst poisoning release condition is established at the boundary of the arrow shown in the figure. Is shown. As the target fuel pressure is switched, the actual fuel pressure converges to the target fuel pressure with a first-order lag as indicated by the solid line in the figure by the target fuel pressure feedback control. The difference between the target fuel pressure and the actual fuel pressure at this time is shown in the middle of the figure. In addition, the target fuel pressure feedback value (PI control) at this time is performed by the P component which is a proportional component of the target fuel pressure and the actual fuel pressure and the I component which is an integral component, and the larger the difference between the target fuel pressure and the actual fuel pressure, The feedback value becomes a large correction value, and stabilizes at a constant value as the target fuel pressure is approached. Here, in the lower part of the figure, the operation only for the feedback I is shown in the lower part (I part) in the figure. As described above, whether or not the target fuel pressure for poisoning release control in block 1402 in FIG. 13 has converged is determined by the difference between the absolute values described in the middle of FIG. 14: | target fuel pressure−actual The fuel pressure may be determined as | ≦ AA. Or you may determine by the variation | change_quantity of a target fuel pressure feedback value.

次に図15は、これまで説明してきた触媒被毒解除制御を行った時の排気温度の傾向を示したものである。   Next, FIG. 15 shows a tendency of the exhaust temperature when the catalyst poisoning release control described so far is performed.

触媒被毒解除制御を行ってもエンジンの運転状態の違いにより、図16で示した様に、排気温度の上昇量及び上昇速度は異なる傾向を示す。この為に、図中に示した触媒が被毒から回復できる目標排気温度を達成させる為には、運転領域毎に判定する必要がある。ここで、如何なる運転条件にあっても、必ず排気温度が該目標値に到達するまでの時間とした場合には、燃費悪化及び触媒への熱ダメージを与える可能性があり、必ずしも、選択すべき方法ではない。また、排気温度センサがある車両に関しては、直接排気温度センサを検出して、該目標排気温度に到達したか否かを判定すれば良い。   Even if the catalyst poisoning release control is performed, the exhaust temperature increase amount and the increase rate tend to be different as shown in FIG. 16 due to the difference in the operating state of the engine. For this reason, in order to achieve the target exhaust temperature at which the catalyst shown in the figure can recover from poisoning, it is necessary to make a determination for each operation region. Here, under any operating conditions, if the exhaust gas temperature is set to the time until the target value is reached, there is a possibility that the fuel consumption deteriorates and the catalyst is thermally damaged, and should always be selected. Not a way. For a vehicle having an exhaust temperature sensor, the exhaust temperature sensor may be directly detected to determine whether or not the target exhaust temperature has been reached.

図16は、本発明の排気温度推定方法の1例を示したものである。図16は、前記図16で説明した様に、運転領域で排気温度上昇量及び速度が異なることから、エンジン回転数とエンジン負荷のマップを準備して、該マップ上に運転領域毎の重み付けを割り当てたものである。ここで、該重み付け値はエンジン低回転及び低負荷の時ほど小さい値を設定し、エンジン高回転及び高負荷の時ほど大きい値を設定するものである。この重み付けの積算値(Σ重み付け)を算出し、積算値が目標排気温度到達に基づいた値となった時に、触媒の被毒が回復したと判定し、触媒被毒解除制御を終了すれば良い。ここでは、各運転領域毎の重み付けの積算として説明したが、その他の運転領域の状態を積算できるパラメータ、例えば吸入空気量の積算等、同等の方法を用いて演算しても良い。   FIG. 16 shows an example of the exhaust gas temperature estimation method of the present invention. As shown in FIG. 16, since the exhaust temperature rise amount and the speed are different in the operation region, FIG. 16 prepares a map of the engine speed and the engine load, and weights each operation region on the map. Assigned. Here, the weighting value is set to a smaller value when the engine is low and the load is low, and is set to a large value when the engine is high and the load is high. The weighted integrated value (Σ weighted) is calculated, and when the integrated value reaches a value based on reaching the target exhaust temperature, it is determined that the catalyst poisoning has been recovered, and the catalyst poisoning release control is terminated. . Here, the weighting integration for each operation region has been described, but the calculation may be performed using an equivalent method such as a parameter that can integrate the states of other operation regions, for example, the integration of the intake air amount.

1…エンジン、7…絞弁ボディ、13…燃料噴射弁(インジェクタ)、15…コントロールユニット、26…CPU演算手段(演算手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 7 ... Throttle valve body, 13 ... Fuel injection valve (injector), 15 ... Control unit, 26 ... CPU calculating means (calculating means).

Claims (11)

燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、エン
ジンに供給する空気量を可変制御する手段を備え、前記触媒の硫黄被毒回復に際し、吸気
行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射制御することで、前記触媒の温度
を上昇させる手段と、点火時期をリタード(遅角)制御を行い、該点火時期リタード(遅
角)補正量と前記分割して燃料噴射を行う分割比に基づいて、前記エンジンに供給する空
気量を補正することを特徴とするエンジン制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a catalyst that purifies the exhaust gas in the exhaust passage, and a means that variably controls the amount of air supplied to the engine. By means of fuel injection control divided into at least two strokes, the means for increasing the temperature of the catalyst and the ignition timing retard (retard) control are performed, and the ignition timing retard (retard) is corrected. An engine control device that corrects an amount of air supplied to the engine based on a quantity and a division ratio for dividing and injecting fuel.
請求項1において、前記リタード(遅角)制御は、前記吸気行程と圧縮行程の少なくて
も2回に分割して燃料を噴射制御する以前からの通常時の吸気行程に1回のみ燃料噴射制
御するときからリタード(遅角)制御を行うことを特徴とするエンジン制御装置。
2. The fuel injection control according to claim 1, wherein the retard (retarding) control is performed only once in a normal intake stroke from before the fuel injection is controlled by dividing the intake stroke and the compression stroke at least twice. An engine control device that performs retard (retarding) control from the time of starting.
請求項2において、前記少なくても2回に分割しての燃料噴射制御は、前記通常時の吸
気行程に1回のみ燃料噴射制御する時から点火時期をリタード(遅角)制御する制御値が
所望の値に到達したときに、前記2回に分割して燃料を噴射制御を実行することを特徴と
するエンジン制御装置。
In the fuel injection control according to claim 2, the fuel injection control divided into at least two times has a control value for retarding the ignition timing from the time when the fuel injection control is performed only once in the normal intake stroke. An engine control apparatus that performs fuel injection control by dividing into two steps when a desired value is reached.
請求項1において、前記吸気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割しての燃料噴射制
御は、分割して噴射する分割比の目標値に対して、段階的に又は徐々に変化させて前記目
標値にすることを特徴とするエンジン制御装置。
In claim 1, the fuel injection control divided into at least two times in the intake stroke and the compression stroke is changed stepwise or gradually with respect to a target value of a division ratio to be divided and injected. An engine control device characterized in that the target value is set.
燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、燃圧
を検出する手段と燃圧を可変制御する手段を備え、前記触媒の硫黄被毒回復に際し、吸気
行程と圧縮行程の少なくても2回に分割して燃料を噴射制御することで、該触媒の温度を
上昇させると共に、前記少なくても2回に分割して燃料噴射を行う場合に、通常運転時と
は異なる別の目標燃圧を設定することを特徴とするエンジン制御装置。
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber; a catalyst for purifying exhaust gas in the exhaust passage; a means for detecting the fuel pressure; and a means for variably controlling the fuel pressure. By controlling the fuel injection by dividing it into at least two compression strokes, the temperature of the catalyst is raised, and when performing fuel injection divided into at least two times, Engine control device characterized by setting different target fuel pressure.
請求項5において、前記通常運転時とは異なる別の目標燃圧に対して、検出された燃圧
が所定範囲内に制御,収束したときに前記少なくても2回に分割して燃料噴射を実行する
ことを特徴としたエンジン制御装置。
6. The fuel injection according to claim 5, wherein the fuel injection is divided into at least twice when the detected fuel pressure is controlled and converged within a predetermined range with respect to another target fuel pressure different from that during the normal operation. An engine control device characterized by that.
燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、前記
触媒の硫黄被毒回復に際し、吸気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射
制御することで、該触媒の温度を上昇させると共に、前記エンジンに供給する空気量を可
変制御できる手段を備え、前記少なくても2回に分割して燃料噴射を行う場合のエンジン
トルクの変化又は、変化量に基づいて、前記エンジンに供給する空気量を補正することを
特徴とするエンジン制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a catalyst that purifies the exhaust gas in the exhaust passage, and the recovery of sulfur poisoning of the catalyst, the fuel is injected at least twice in the intake stroke and the compression stroke By controlling, the temperature of the catalyst is raised, and means for variably controlling the amount of air supplied to the engine is provided, and the change in engine torque when fuel injection is performed divided into at least two times or An engine control device that corrects the amount of air supplied to the engine based on the amount of change.
請求項7において、前記エンジンに供給する空気量の補正は、前記少なくとも2回に分
割しての燃料噴射を実行する前に、補正制御することを特徴とするエンジン制御装置。
8. The engine control device according to claim 7, wherein the correction of the amount of air supplied to the engine is corrected before the fuel injection divided into at least two times is executed.
燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、エン
ジンに供給する空気量を可変制御できる手段を備え、前記触媒の硫黄被毒回復に際し、吸
気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射制御することで、該触媒の温度
を上昇させると共に、点火時期をリタード(遅角)制御を行い、該点火時期リタード(遅
角)補正量に基づいて、前記エンジンに供給する空気量を補正することを特徴とするエン
ジン制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a catalyst that purifies the exhaust gas in the exhaust passage, and a means that can variably control the amount of air supplied to the engine. At least two strokes in the stroke are controlled to inject fuel to increase the temperature of the catalyst, and the ignition timing is retarded (retarded) to control the ignition timing retard (retarded). An engine control device that corrects the amount of air supplied to the engine based on the above.
燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、エン
ジンに供給する空気量を可変制御できる手段を備え、前記触媒の硫黄被毒回復に際し、吸
気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射制御することで、前記触媒の温
度を上昇させると共に、該被毒回復判定は、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいた運
転状態の積算によって判定し、該積算値が所定値以上となった場合には、前記触媒は被毒
状態から回復したと判定し、前記2回に分割して燃料を噴射制御を終了し、通常の制御に
戻すことを特徴とするエンジン制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a catalyst that purifies the exhaust gas in the exhaust passage, and a means that can variably control the amount of air supplied to the engine. The catalyst temperature is increased by dividing the fuel injection into at least two strokes to increase the temperature of the catalyst, and the poisoning recovery determination is made by integrating operating states based on the engine speed and engine load. If the integrated value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the catalyst has recovered from the poisoned state, the fuel injection control is terminated in two steps, and the normal control is resumed. An engine control device.
燃焼室に直接燃料噴射する燃料噴射弁と、排気通路に排気ガスを浄化する触媒と、前記
触媒の硫黄被毒回復に際し、吸気行程と圧縮行程に少なくても2回に分割して燃料を噴射
制御することで、該触媒の温度を上昇させると共に、1回に燃料噴射する量を制限するこ
と燃料噴射弁の流量性能を確保し、前記2回に分割して噴射することで、前記1回に制限
する量に対し要求された噴射量が下回った場合には、該制限値により過剰となった噴射量
を、2回噴射のもう一方の噴射量から減算して燃料噴射することを特徴とするエンジン制
御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a catalyst that purifies the exhaust gas in the exhaust passage, and the recovery of sulfur poisoning of the catalyst, the fuel is injected at least twice in the intake stroke and the compression stroke By controlling, the temperature of the catalyst is raised and the amount of fuel injected at one time is limited, the flow rate performance of the fuel injection valve is ensured, and the injection is divided into the two times to perform the one time When the required injection amount is less than the amount that is limited to the above, the fuel injection is performed by subtracting the injection amount that is excessive due to the limit value from the other injection amount of the second injection. Engine control device.
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