JP2010196558A - 空燃比制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関1では、筒内噴射弁16のみにより燃料が噴射される第1の燃料噴射パターンと、吸気通路噴射弁15のみにより燃料が噴射される第2の燃料噴射パターンとが機関運転状態に応じて実行される。電子制御装置2は、現在の運転トリップにおいて、第1の燃料噴射パターンでの空燃比フィードバック制御の学習値が学習される前には、第1の燃料噴射パターンでの学習値として、過去の運転トリップにおける第1の燃料噴射パターンでの学習値を、第2の燃料噴射パターンにおける現在の運転トリップの学習値と過去の運転トリップの学習値との偏差に基づいて補正した値を設定する。
【選択図】図1
Description
請求項1に記載の発明は、複数の燃料噴射弁を有し、第1の機関運転状態であることを条件に前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量の比率が第1の比率に設定される第1の燃料噴射パターンを実行するとともに、第2の機関運転状態であることを条件に前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量の比率が第2の比率に設定される第2の燃料噴射パターンを実行する内燃機関に適用され、前記各燃料噴射パターンの実行中に実際の空燃比を目標空燃比にする空燃比フィードバック制御を実行するとともに、同目標空燃比と実際の空燃比との定常的なずれを補償する学習値を学習する空燃比制御装置であって、過去の運転期間に前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されており、且つ過去の運転期間及び現在の運転期間に前記第2の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されている場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前における同第1の燃料噴射パターンでの前記学習値として、過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値を、前記第2の燃料噴射パターンにおける現在の運転期間の前記学習値と過去の運転期間の前記学習値との偏差に基づいて補正した値を設定することを要旨とする。
本実施形態の内燃機関1は、吸気通路11に設けられて同通路11に燃料を噴射する吸気通路噴射弁15と、燃焼室12に設けられて燃焼室12に燃料を直接噴射する筒内噴射弁16との2つの燃料噴射弁を備える、いわゆるデュアル・インジェクション・システムが採用されている。内燃機関1の吸気通路11において吸気通路噴射弁15の上流側には、スロットルバルブ14が設けられおり、このスロットルバルブ14はスロットルモータ17により開度制御がなされることにより燃焼室12に供給される吸気を調量する。また、内燃機関1の燃焼室12の頂面には、図示を省略するが、点火プラグが設けられている。
まず、電子制御装置2は、機関運転状態に基づいて2つの燃料噴射弁15,16による燃料の噴射量比率を設定する。具体的には、電子制御装置2は、筒内噴射弁16のみが燃料を噴射する第1の燃料噴射パターン、吸気通路噴射弁15のみが燃料を噴射する第2の燃料噴射パターン、及び2つの燃料噴射弁15,16が燃料を噴射する第3の燃料噴射パターンを機関運転状態に基づいて切り換える。すなわち、本実施形態では、筒内噴射弁16が第1の燃料噴射弁を構成し、第1の燃料噴射パターンでは、2つの燃料噴射弁15,16のうちの筒内噴射弁16による燃料噴射量の比率が100%に設定され、第2の燃料噴射パターンでは、2つの燃料噴射弁15,16のうちの吸気通路噴射弁15による燃料噴射量の比率が100%に設定される。また、電子制御装置2は、アクセル開度ACCPに基づいて、燃焼室12に導入される吸気量GAが調整されるように、スロットルモータ17を制御してスロットルバルブ14の開度を調整する。そして、こうして制御される吸気量GAと燃料とによる混合気の空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射量を制御する。すなわち、本実施形態では、2つの燃料噴射弁15,16から噴射される燃料の総量が、実際の空燃比を目標空燃比とする燃料量となるように制御する。
次に、こうして設定された燃料噴射パターンにおいて、各燃料噴射弁15,16により噴射される燃料の総量を制御する方法について説明する。上述したように、電子制御装置2は、燃焼室12に導入される混合気の空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射量を制御する。なお、本実施形態の内燃機関1においては目標空燃比として基本的には理論空燃比(14.7)が設定され、機関運転状態によってはリッチ側またはリーン側の空燃比が目標空燃比として設定されることもある。
上式において、フィードバック制御量FAF及び学習値KGは、後述する空燃比フィードバック制御により算出される燃料噴射量の補正量であり、それぞれ目標空燃比に対する実際の空燃比の一時的なずれを補償するための補正量及び目標空燃比に対する実際の空燃比の定常的なずれを補償するための補正量として設定される。
ここで、本実施形態では、こうして導出されるフィードバック制御量FAFと学習値KGを各燃料噴射パターンに応じて使い分けるようにしている。すなわち、例えば、第2の燃料噴射パターンにおいて導出されるフィードバック制御量FAF及び学習値KGは、吸気通路噴射弁15のみによって燃料を噴射する際における目標空燃比に対する実際の空燃比のずれを補償するための値である。従って、第2の燃料噴射パターンから第1の燃料噴射パターンや第3の燃料噴射パターンに切り替わった際に、第2の燃料噴射パターンの実行中に導出されていたフィードバック制御量FAFや学習値KGをそのまま用いても、空燃比制御を適切に行うことができない。そこで、各燃料噴射パターンに応じてフィードバック制御量FAFと学習値KGを使い分けるようにしている。具体的には、機関運転状態に応じて燃料噴射パターンが第2の燃料噴射パターンに切り換わったときには、電子制御装置2において記憶されている過去に第2の燃料噴射パターンが実行された際に導出されたフィードバック制御量FAFや学習値KGを用い、上記空燃比フィードバック制御を実行する。また、機関運転状態に応じて燃料噴射パターンが第3の燃料噴射パターンに切り換わったときには、電子制御装置2において記憶されている過去に第3の燃料噴射パターンが実行された際に導出されたフィードバック制御量FAFや学習値KGを用い、上記空燃比フィードバック制御を実行する。
(1)本実施形態では、過去の運転トリップに第1の燃料噴射パターンでの学習値KGdpが学習されており、且つ過去の運転トリップ及び現在の運転トリップに第2の燃料噴射パターンでの学習値KGpp,KGpeが学習されている場合には、現在の運転トリップにおいて第1の燃料噴射パターンでの空燃比フィードバック制御の学習値KGdeが学習される前における同学習値KGdeとして、過去の運転トリップにおける第1の燃料噴射パターンでの学習値KGdpを、第2の燃料噴射パターンにおける現在の運転トリップの学習値KGpeと過去の運転トリップの学習値KGdpとの偏差ΔKに基づいて補正した値に設定するようにしている。具体的には、この偏差ΔKの絶対値が所定値KS以上である場合には、現在の運転トリップにおける第1の燃料噴射パターンでの学習値KGdeとして、過去の運転トリップにおける第1の燃料噴射パターンの学習値KGdpに対して、偏差ΔKに係数mを乗算した値を加算した値とするようにしている。
なお上記実施形態は以下のように適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、現在の運転トリップにおいて第1の燃料噴射パターンでの学習値が学習されておらず、過去の運転トリップにおいても第1の燃料噴射パターンにおける学習値の学習履歴がない場合には、現在の運転トリップにおいて、第1の機関運転状態又は第4の機関運転状態であることを条件に、第1の燃料噴射パターンを実行するようにしている。しかしながら、過去の運転トリップにおいて第1の燃料噴射パターンにおける学習値の学習履歴がない場合であっても、現在の運転トリップにおいて、第1の機関運転状態であることを条件に第1の燃料噴射パターンを実行し、第4の機関運転状態であるときには第1の燃料噴射パターンを実行しなくてもよい。
Claims (6)
- 複数の燃料噴射弁を有し、第1の機関運転状態であることを条件に前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量の比率が第1の比率に設定される第1の燃料噴射パターンを実行するとともに、第2の機関運転状態であることを条件に前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量の比率が第2の比率に設定される第2の燃料噴射パターンを実行する内燃機関に適用され、前記各燃料噴射パターンの実行中に実際の空燃比を目標空燃比にする空燃比フィードバック制御を実行するとともに、同目標空燃比と実際の空燃比との定常的なずれを補償する学習値を学習する空燃比制御装置であって、
過去の運転期間に前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されており、且つ過去の運転期間及び現在の運転期間に前記第2の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されている場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前における同第1の燃料噴射パターンでの前記学習値として、過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値を、前記第2の燃料噴射パターンにおける現在の運転期間の前記学習値と過去の運転期間の前記学習値との偏差に基づいて補正した値を設定する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 請求項1に記載の空燃比制御装置において、
過去の運転期間に前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されており、且つ過去の運転期間及び現在の運転期間に前記第2の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されており、同第2の燃料噴射パターンにおける現在の運転期間の前記学習値と過去の運転期間の前記学習値との偏差が所定値未満である場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前における同第1の燃料噴射パターンでの前記学習値として、過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値を設定する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 請求項1又は2に記載の空燃比制御装置において、
過去の運転期間に前記第1の燃料噴射パターンにおける前記学習値が学習されており、且つ現在の運転期間に前記第2の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習されていない場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前における同第1の燃料噴射パターンでの前記学習値として、過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値を設定する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の空燃比制御装置において、
前記機関は、第3の機関運転状態であることを条件に前記複数の燃料噴射弁のうちの第1の燃料噴射弁と他の燃料噴射弁とが燃料を噴射するとともに、この燃料噴射量の比率が第3の比率となる第3の燃料噴射パターンを実行し、同第3の燃料噴射パターンにおける前記空燃比フィードバック制御において前記学習値が学習され、
前記第1の燃料噴射パターンでは、前記第1の燃料噴射弁のみにより燃料が噴射され、
過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値の学習履歴がない場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前における同第1の燃料噴射パターンでの前記学習値として、前記第3の燃料噴射パターンにおける前記学習値を、同第3の燃料噴射パターンにおける前記第1の燃料噴射弁による燃料噴射量の比率に応じて補正した値を設定する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の空燃比制御装置において、
過去の運転期間における前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値の学習履歴がない場合には、現在の運転期間において前記第1の燃料噴射パターンでの前記学習値が学習される前において、前記機関は、前記第1の機関運転状態であること又は同第1の機関運転状態とは異なる第4の機関運転状態であることを条件に第1の燃料噴射パターンを実行する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載の空燃比制御装置において、
前記複数の燃料噴射弁は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射弁との2つの燃料噴射弁を備え、
前記第1の燃料噴射パターンにおいては、前記2つの燃料噴射弁のうちの一方の燃料噴射弁のみにより燃料が噴射され、前記第2の燃料噴射パターにおいては、前記2つの燃料噴射弁のうちの他方の燃料噴射弁のみにより燃料が噴射される
ことを特徴とする空燃比制御装置。
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