JP2011026969A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection control device of an internal combustion engine which accurately controls an air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a combustion chamber by properly performing the fuel injection control of the internal combustion engine equipped with fuel injection valves for injecting fuel into an intake passage and into the combustion chamber. <P>SOLUTION: The fuel injection control device calculates a residual ratio Cfw indicating a ratio of fuel remaining in a combustion chamber without being blown back to an intake passage by using a port injection residual ratio Cfw0 corresponding to the case that only a port fuel injection valve for injecting fuel into an intake passage is used, a residual cylinder injection residual ratio Cfw1 corresponding to the case that only a cylinder fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber is used, and a direct injection ratio RINJD showing a ratio of a fuel injection quantity by a cylinder fuel injection valve, and calculates a fuel injection quantity Tout so as to ignite fuel equivalent to a required fuel quantity by using the residual ratio Cfw. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection control device for an internal combustion engine that includes a fuel injection valve that injects fuel into an intake passage and a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber.

特許文献1には、吸気ポートに燃料を噴射するポートインジェクタと、燃焼室内に燃料を噴射する筒内インジェクタとを備える内燃機関の燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、前サイクル(k-1)の吸気行程において燃焼室から吸気ポートに吹き返され、現サイクル(k)の吸気行程において再び燃焼室に吸入される吹き返しガス中に含まれる燃料量(吹き返し燃料量)と、排気行程において排出されなかった残留ガス中の燃料とを考慮して、燃料噴射量が算出される。   Patent Document 1 discloses a fuel injection control device for an internal combustion engine that includes a port injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that injects fuel into a combustion chamber. According to this device, the amount of fuel contained in the blow-back gas blown back from the combustion chamber to the intake port in the intake stroke of the previous cycle (k-1) and again taken into the combustion chamber in the intake stroke of the current cycle (k). The fuel injection amount is calculated in consideration of the (blow-back fuel amount) and the fuel in the residual gas that has not been discharged in the exhaust stroke.

特開2007−192088号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-92088

ポートインジェクタによって燃料噴射した場合と、筒内インジェクタによって燃料噴射した場合とでは、燃焼室内での燃料の混合状態が異なるため、同じ量の混合気が吸気通路へ吹き返されたとしても、吹き返される燃料の量は大きく異なる場合がある。燃焼室内の燃料が吸気通路に吹き返される傾向は、吸気弁を遅く閉じる運転を行うときに、特に顕著なものとなり、吹き返される混合気量に応じて、吹き返される燃料量を推定すると、推定燃料量と実際の吹き返し燃料量とに差が生じ、空燃比が所望値からずれて排気特性の悪化を招く。   When the fuel is injected by the port injector and when the fuel is injected by the in-cylinder injector, the fuel mixing state in the combustion chamber is different. Therefore, even if the same amount of the air-fuel mixture is blown back to the intake passage, the fuel to be blown back The amount of can vary greatly. The tendency of the fuel in the combustion chamber to be blown back into the intake passage is particularly noticeable when the operation of closing the intake valve late is performed. When the amount of fuel blown back is estimated according to the amount of air-fuel mixture blown back, the estimated fuel amount And the actual amount of fuel blown back, the air-fuel ratio deviates from a desired value, leading to deterioration of exhaust characteristics.

ところが特許文献1には、吹き返し燃料量は、機関運転状態に応じたマップを用いて算出すると記載されるのみであり、その機関運転状態を示すパラメータやマップの詳細は記載されていない。よって、特許文献1に示された装置では、上記課題を解決することはできない。   However, Patent Document 1 only describes that the amount of blown fuel is calculated using a map corresponding to the engine operating state, and does not describe details of parameters or maps indicating the engine operating state. Therefore, the apparatus disclosed in Patent Document 1 cannot solve the above problem.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御をより適切に実行し、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point, and more appropriately performs fuel injection control of an internal combustion engine including a fuel injection valve that injects fuel into an intake passage and a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can be accurately executed to accurately control the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber.

上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関の吸気通路(2)に燃料を噴射する第1燃料噴射弁(6P)と、前記機関の燃焼室内へ燃料を噴射する第2燃料噴射弁(6C)とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記機関の運転状態に応じて要求燃料量(Tcylf)を算出する要求燃料量算出手段と、前記燃焼室内から前記吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量(Fwg)を算出する吹き戻し燃料量算出手段と、前記要求燃料量(Tcylf)及び吹き戻し燃料量(Fwg)を用いて燃料噴射量(Tout)を算出する燃料噴射量算出手段と、前記燃料噴射量(Tout)に応じて前記第1燃料噴射弁(6P)及び第2燃料噴射弁(6C)の少なくとも一方を駆動制御する駆動制御手段とを備え、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記第1及び第2燃料噴射弁(6P,6C)の駆動状態に応じて、前記吹き戻し燃料量(Fwg)を算出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a first fuel injection valve (6P) for injecting fuel into an intake passage (2) of an internal combustion engine, and a second fuel injection for injecting fuel into a combustion chamber of the engine. In a fuel injection control device for an internal combustion engine comprising a fuel injection valve (6C), required fuel amount calculation means for calculating a required fuel amount (Tcylf) according to the operating state of the engine, and from the combustion chamber to the intake passage The fuel injection amount (Tout) is calculated by using the blowback fuel amount calculation means for calculating the blowback fuel amount (Fwg), which is the amount of fuel blown back, and the required fuel amount (Tcylf) and the blowback fuel amount (Fwg). Fuel injection amount calculation means for calculating, and drive control means for drivingly controlling at least one of the first fuel injection valve (6P) and the second fuel injection valve (6C) according to the fuel injection amount (Tout). , Serial backflow fuel amount calculating means, said first and second fuel injection valves (6P, 6C) according to the drive state of, and calculates the backflow fuel quantity (FWG).

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第1及び第2燃料噴射弁(6P,6C)による燃料噴射量の比率である噴射量比率(RINJD)を算出する噴射量比率算出手段を備え、前記駆動制御手段は、前記噴射量比率(RINJD)に応じて前記第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁(6P,6C)の少なくとも一方を駆動制御し、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記第1燃料噴射弁(6P)のみによる燃料噴射に対応する第1吹き戻し率(1−Cfw0)と、前記第2燃料噴射弁(6C)のみによる燃料噴射に対応する第2吹き戻し率(1−Cfw1)と、前記噴射量比率(RINJD)とを用いて、前記吹き戻し燃料量(Fwg)を算出することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the first aspect, an injection amount ratio (which is a ratio of fuel injection amounts by the first and second fuel injection valves (6P, 6C)) RINJD) is calculated, and the drive control means controls at least one of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve (6P, 6C) according to the injection amount ratio (RINJD). Drive-controlled, the blowback fuel amount calculation means includes a first blowback rate (1-Cfw0) corresponding to fuel injection by only the first fuel injection valve (6P), and the second fuel injection valve (6C). The blowback fuel amount (Fwg) is calculated using the second blowback rate (1-Cfw1) corresponding to the fuel injection only by the fuel injection and the injection amount ratio (RINJD).

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記噴射量比率(RINJD)が変更された場合において、該変更直後の最初の燃料噴射実行時には変更前の噴射量比率(RINJDM)に対応する吹き戻し率を用い、前記変更後の2回目以降の燃料噴射実行時からは変更後の噴射量比率(RINJD)に対応する吹き戻し率を用いることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the second aspect, the blow-back fuel amount calculating means immediately after the change when the injection amount ratio (RINJD) is changed. When the first fuel injection is executed, the blowback rate corresponding to the injection amount ratio (RINJDM) before the change is used, and from the second and subsequent fuel injection executions after the change, the changed injection amount ratio (RINJD) is supported. It is characterized by using a blowback rate.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記機関の吸気弁の閉弁時期(CAIC)を変更する吸気弁閉弁時期変更手段をさらに備え、前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期(CAIC)に応じて前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, an intake valve closing valve that changes a closing timing (CAIC) of the intake valve of the engine. It further comprises timing change means, wherein the blowback fuel amount calculation means calculates the blowback fuel amount according to a closing timing (CAIC) of the intake valve.

請求項1に記載の発明によれば、機関運転状態に応じて要求燃料量が算出され、燃料室から吸気通路へ吹き戻される吹き戻し燃料量が算出され、要求燃料量及び吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量が算出される。燃料噴射量に応じて第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の少なくとも一方が駆動され、第1及び第2燃料噴射弁の駆動状態に応じて、吹き戻し燃料量が算出される。したがって、例えば第1及び第2燃料噴射弁から噴射される燃料量の比率に応じて、吹き戻し燃料量を算出することにより、吹き戻し燃料量を精度良く算出し、燃焼室内で実際に燃焼に寄与する燃料量を、吹き戻される燃料の量を考慮して正確に制御することができる。その結果、使用する燃料噴射弁に拘わらず、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御し、良好な排気特性を維持することができる。   According to the first aspect of the invention, the required fuel amount is calculated according to the engine operating state, the blowback fuel amount blown back from the fuel chamber to the intake passage is calculated, and the required fuel amount and the blowback fuel amount are calculated. Using this, the fuel injection amount is calculated. At least one of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve is driven according to the fuel injection amount, and the blowback fuel amount is calculated according to the driving state of the first and second fuel injection valves. Therefore, for example, by calculating the blowback fuel amount in accordance with the ratio of the fuel amount injected from the first and second fuel injection valves, the blowback fuel amount is accurately calculated and actually burned in the combustion chamber. The amount of fuel that contributes can be accurately controlled taking into account the amount of fuel blown back. As a result, regardless of the fuel injection valve to be used, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber can be accurately controlled and good exhaust characteristics can be maintained.

請求項2に記載の発明によれば、第1及び第2燃料噴射弁による燃料噴射量の比率である噴射量比率が算出され、噴射量比率に応じて第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の少なくとも一方が駆動制御され、第1燃料噴射弁のみによる燃料噴射に対応する第1吹き戻し率と、第2燃料噴射弁のみによる燃料噴射に対応する第2吹き戻し率と、噴射量比率とを用いて、吹き戻し燃料量が算出される。したがって、噴射量比率の変更に対応して吹き戻し燃料量を精度良く算出し、燃焼室内で実際に燃焼に寄与する燃料量を、吹き戻される燃料の量を考慮して正確に制御することができる。   According to the second aspect of the present invention, the injection amount ratio, which is the ratio of the fuel injection amounts by the first and second fuel injection valves, is calculated, and the first fuel injection valve and the second fuel injection are determined according to the injection amount ratio. At least one of the valves is drive-controlled, a first blowback rate corresponding to fuel injection by only the first fuel injection valve, a second blowback rate corresponding to fuel injection by only the second fuel injection valve, and an injection amount ratio Are used to calculate the blowback fuel amount. Accordingly, it is possible to accurately calculate the amount of blowback fuel corresponding to the change in the injection amount ratio and accurately control the amount of fuel actually contributing to combustion in the combustion chamber in consideration of the amount of fuel blown back. it can.

請求項3に記載の発明によれば、噴射量比率が変更された場合において、該変更直後の最初の燃料噴射実行時には変更前の噴射量比率に対応する吹き戻し率が適用され、変更後の2回目以降の燃料噴射実行時からは変更後の噴射量比率に対応する吹き戻し率が適用される。噴射量比率の変更直後においては、変更前の噴射比率に応じて噴射された燃料が吹き戻されるため、変更直後の最初の燃料噴射実行時には変更前の噴射量比率に対応する吹き戻し率を適用し、2回目以降の燃料噴射実行時から変更後の噴射量比率に対応する吹き戻し率を適用することにより、吹き戻し燃料量を正確に算出することができる。   According to the third aspect of the present invention, when the injection amount ratio is changed, the blow-back rate corresponding to the injection amount ratio before the change is applied at the time of the first fuel injection immediately after the change. From the time of the second and subsequent fuel injection executions, the blowback rate corresponding to the changed injection amount ratio is applied. Immediately after the change of the injection amount ratio, the injected fuel is blown back according to the injection ratio before the change, and therefore, the blowback rate corresponding to the injection amount ratio before the change is applied at the time of the first fuel injection immediately after the change. And by applying the blowback rate corresponding to the injection amount ratio after the change from the time of the second or subsequent fuel injection execution, the blowback fuel amount can be accurately calculated.

請求項4に記載の発明によれば、吸気弁の閉弁時期に応じて吹き戻し燃料量が算出される。吸気通路へ吹き戻される燃料量は、吸気弁の閉弁時期に依存して変化するので、吸気弁の閉弁時期に応じて吹き戻し燃料量の算出を行うことにより、吹き戻し燃料量を正確に算出することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the blow-back fuel amount is calculated according to the closing timing of the intake valve. Since the amount of fuel blown back to the intake passage changes depending on the closing timing of the intake valve, the amount of blowback fuel is accurately calculated by calculating the amount of blowback fuel according to the closing timing of the intake valve. Can be calculated.

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal combustion engine and its control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 図1に示す弁作動位相可変機構の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the valve action phase variable mechanism shown in FIG. 燃料輸送遅れモデル(第1の実施形態)を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a fuel transport delay model (1st Embodiment). 燃料噴射制御を行う処理のフローチャート(第1の実施形態)である。It is a flowchart (1st Embodiment) of the process which performs fuel-injection control. 図4の処理で実行される残留率算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the residual rate calculation process performed by the process of FIG. 図5の処理で参照されるテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table referred by the process of FIG. 図4の処理で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel injection amount calculation process performed by the process of FIG. 燃料輸送遅れモデル(第2の実施形態)を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a fuel transport delay model (2nd Embodiment). 各気筒の行程と燃料噴射制御に用いるステージとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the stroke of each cylinder, and the stage used for fuel injection control. 燃料噴射制御を行う処理のフローチャート(第2の実施形態)である。It is a flowchart (2nd Embodiment) of the process which performs fuel-injection control. 図10の処理で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel injection amount calculation process performed by the process of FIG. 残留率算出処理(第2の実施形態)のフローチャートである。It is a flowchart of a residual rate calculation process (2nd Embodiment). 残留率算出処理(第2の実施形態)のフローチャートである。It is a flowchart of a residual rate calculation process (2nd Embodiment). 図12の処理で実行される燃料噴射ステージ(FISTG)算出処理のフローチャートである。13 is a flowchart of a fuel injection stage (FISTG) calculation process executed in the process of FIG. 図13の処理で参照されるテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table referred by the process of FIG. 図12及び図13の処理を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the process of FIG.12 and FIG.13. 残留率の切換時期制御パラメータ(OFFSET)を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the switching timing control parameter (OFFSET) of a residual rate. 残留率算出処理(第3の実施形態)のフローチャートである。It is a flowchart of a residual rate calculation process (3rd Embodiment). 残留率算出処理(第4の実施形態)のフローチャートである。It is a flowchart of a residual rate calculation process (4th Embodiment).

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図である。図1において、例えば4気筒を有する内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、吸気弁及び排気弁と、これらを駆動するカムを備えるとともに、弁作動位相可変機構40を備えている。弁作動位相可変機構40は、吸気弁を駆動するカムの、クランク軸回転角度を基準とした作動位相を連続的に変更するカム位相可変機構である。弁作動位相可変機構40により吸気弁を駆動するカムの作動位相が変更され、吸気弁の作動位相が変更される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and its control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, for example, an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 having four cylinders includes an intake valve and an exhaust valve, a cam for driving them, and a valve operation phase variable mechanism 40. The valve operation phase variable mechanism 40 is a cam phase variable mechanism that continuously changes the operation phase of the cam that drives the intake valve with reference to the crankshaft rotation angle. The operating phase of the cam that drives the intake valve is changed by the valve operating phase variable mechanism 40, and the operating phase of the intake valve is changed.

エンジン1の吸気通路2の途中にはスロットル弁3が配されている。また、スロットル弁3にはスロットル弁開度(TH)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット(以下(ECU)という)5に供給する。スロットル弁3には、スロットル弁3を駆動するアクチュエータ7が接続されており、アクチュエータ7は、ECU5によりその作動が制御される。吸気通路2のスロットル弁3の上流側には、吸入空気量GAIR[g/sec]を検出する吸入空気量センサ13が設けられており、その検出信号はECU5に供給される。   A throttle valve 3 is arranged in the intake passage 2 of the engine 1. A throttle valve opening (TH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 is output to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. Supply. An actuator 7 that drives the throttle valve 3 is connected to the throttle valve 3, and the operation of the actuator 7 is controlled by the ECU 5. An intake air amount sensor 13 for detecting an intake air amount GAIR [g / sec] is provided on the upstream side of the throttle valve 3 in the intake passage 2, and the detection signal is supplied to the ECU 5.

エンジン1は、各気筒の吸気弁の少し上流側に気筒毎に設けられ、吸気通路2(吸気ポート)内に燃料を噴射するポート燃料噴射弁6Pと、各気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁6Cとを備えている。各噴射弁6P,6Cは図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により開弁時期(燃料噴射時期)及び開弁時間(燃料噴射時間)が制御される。エンジン1の各気筒の点火プラグ15は、ECU5に接続されており、ECU5は点火プラグ15に点火信号を供給し、点火時期制御を行う。   The engine 1 is provided for each cylinder slightly upstream of the intake valve of each cylinder, and a port fuel injection valve 6P that injects fuel into the intake passage 2 (intake port), and directly injects fuel into the combustion chamber of each cylinder. And an in-cylinder fuel injection valve 6C. Each injection valve 6P, 6C is connected to a fuel pump (not shown) and electrically connected to the ECU 5, and the valve opening timing (fuel injection timing) and the valve opening time (fuel injection time) are controlled by a signal from the ECU 5. Is done. The ignition plug 15 of each cylinder of the engine 1 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 supplies an ignition signal to the ignition plug 15 to perform ignition timing control.

スロットル弁3の下流には吸気圧PBAを検出する吸気圧センサ8及び吸気温TAを検出する吸気温センサ9が取付けられている。またエンジン1の本体には、エンジン冷却水温TWを検出するエンジン冷却水温センサ10が取り付けられている。これらのセンサの検出信号は、ECU5に供給される。   An intake pressure sensor 8 for detecting the intake pressure PBA and an intake air temperature sensor 9 for detecting the intake air temperature TA are attached downstream of the throttle valve 3. An engine cooling water temperature sensor 10 that detects the engine cooling water temperature TW is attached to the main body of the engine 1. Detection signals from these sensors are supplied to the ECU 5.

ECU5には、エンジン1のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ11及び、エンジン1の吸気弁を駆動するカムが固定されたカム軸の回転角度を検出するカム角度位置センサ12が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ11は、一定クランク角周期毎(例えば30度周期)に1パルス(以下「CRKパルス」という)と、クランク軸の所定角度位置を特定するパルスを発生する。また、カム角度位置センサ12は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス(以下「CYLパルス」という)と、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)でパルス(以下「TDCパルス」という)を発生する。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数(エンジン回転速度)NEの検出に使用される。なお、カム角度位置センサ12より出力されるTDCパルスと、クランク角度位置センサ11より出力されるCRKパルスとの相対関係からカム軸の実際の作動位相CAINが検出される。   The ECU 5 includes a crank angle position sensor 11 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown) of the engine 1 and a cam angle that detects a rotation angle of a camshaft to which a cam that drives an intake valve of the engine 1 is fixed. A position sensor 12 is connected, and signals corresponding to the rotation angle of the crankshaft and the rotation angle of the camshaft are supplied to the ECU 5. The crank angle position sensor 11 generates one pulse (hereinafter, referred to as “CRK pulse”) every predetermined crank angle period (for example, 30 degree period) and a pulse for specifying a predetermined angle position of the crankshaft. The cam angle position sensor 12 has a pulse (hereinafter referred to as “CYL pulse”) at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1 and a pulse (hereinafter referred to as “TDC”) at the start of the intake stroke of each cylinder. "TDC pulse"). These pulses are used for various timing controls such as fuel injection timing and ignition timing, and detection of engine speed (engine speed) NE. The actual operating phase CAIN of the camshaft is detected from the relative relationship between the TDC pulse output from the cam angle position sensor 12 and the CRK pulse output from the crank angle position sensor 11.

ECU5には、エンジン1によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量(以下「アクセルペダル操作量」という)APを検出するアクセルセンサ31、当該車両の走行速度(車速)VPを検出する車速センサ32、及び大気圧PAを検出する大気圧センサ33が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ECU5に供給される。   The ECU 5 includes an accelerator sensor 31 for detecting an accelerator pedal depression amount (hereinafter referred to as “accelerator pedal operation amount”) AP of a vehicle driven by the engine 1 and a vehicle speed sensor 32 for detecting a traveling speed (vehicle speed) VP of the vehicle. , And an atmospheric pressure sensor 33 for detecting the atmospheric pressure PA is connected. Detection signals from these sensors are supplied to the ECU 5.

弁作動位相可変機構40は、吸気弁の作動位相を連続的に変更するために、その開度が連続的に変更可能な電磁弁を備えており、その電磁弁の開度がECU5により制御される。弁作動位相可変機構40の具体的な構成は、例えば特開2000−227013号公報に示されている。図2は吸気弁のリフトカーブを示す図であり(縦軸はリフト量LFT)、弁作動位相可変機構40により、吸気弁は、図2に実線L3及びL4で示す特性を中心として、カムの作動位相CAIN(以下「吸気弁作動位相」という)の変化に伴って破線L1,L2で示す最進角位相から、一点鎖線L5,L6で示す最遅角位相までの間の位相で駆動される。本実施形態では、吸気弁作動位相CAINは、吸気弁の閉弁時期CAICが圧縮行程の開始後となるように設定され、ミラーサイクル(アトキンソンサイクル)運転が行われる。また本実施形態では、吸気弁作動位相CAINは最遅角位相を「0」として、進角するほど値が増加するように定義されている。   The valve operation phase variable mechanism 40 includes an electromagnetic valve whose opening degree can be changed continuously in order to continuously change the operation phase of the intake valve. The opening degree of the electromagnetic valve is controlled by the ECU 5. The A specific configuration of the valve operation phase varying mechanism 40 is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-227013. FIG. 2 is a diagram showing the lift curve of the intake valve (the vertical axis is the lift amount LFT), and the intake valve is controlled by the valve operation phase variable mechanism 40, with the characteristics of the cam centered on the characteristics indicated by solid lines L3 and L4 in FIG. Driven by a phase from the most advanced angle phase indicated by broken lines L1 and L2 to the most retarded angle phase indicated by alternate long and short dash lines L5 and L6 in accordance with a change in operating phase CAIN (hereinafter referred to as “intake valve operating phase”) . In the present embodiment, the intake valve operation phase CAIN is set so that the intake valve closing timing CAIC is after the start of the compression stroke, and the mirror cycle (Atkinson cycle) operation is performed. Further, in the present embodiment, the intake valve operation phase CAIN is defined such that the most retarded angle phase is “0” and the value increases as the angle advances.

ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット(以下「CPU」という)、CPUで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ7、燃料噴射弁6P,6C、弁作動位相可変機構の電磁弁に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。   The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, etc., and a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”). ) In addition to a storage circuit that stores a calculation program executed by the CPU, a calculation result, and the like, the actuator 7, the fuel injection valves 6P and 6C, and an output circuit that supplies a drive signal to the electromagnetic valve of the valve operation phase variable mechanism Is done.

ECU5のCPUは、上記センサの検出信号に応じて、スロットル弁3の開度制御、燃料噴射制御(燃料噴射弁6P,6Cによる燃料噴射時期及び燃料噴射時間の制御)、及び吸気弁弁作動位相の制御を行う。   The CPU of the ECU 5 controls the opening degree of the throttle valve 3, the fuel injection control (control of the fuel injection timing and the fuel injection time by the fuel injection valves 6P and 6C), and the intake valve operation phase in accordance with the detection signal of the sensor. Control.

図3は、燃料噴射制御に適用される燃料輸送遅れモデルを説明するための図である。本実施形態では、圧縮行程開始後において吸気弁が閉弁されることを考慮し、燃焼室から吸気ポートへ吹き戻される燃料の量である吹き戻し燃料量Fwgを算出し、吹き戻し燃料量Fwgを用いて燃料噴射量Toutを算出する。本実施形態では、エンジン運転状態に応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cの何れか一方が選択され、燃料噴射が行われる。   FIG. 3 is a diagram for explaining a fuel transport delay model applied to fuel injection control. In the present embodiment, taking into account that the intake valve is closed after the start of the compression stroke, the blowback fuel amount Fwg, which is the amount of fuel blown back from the combustion chamber to the intake port, is calculated, and the blowback fuel amount Fwg is calculated. Is used to calculate the fuel injection amount Tout. In the present embodiment, either the port fuel injection valve 6P or the in-cylinder fuel injection valve 6C is selected according to the engine operating state, and fuel injection is performed.

燃料噴射量Toutは、燃料噴射弁6Pまたは6Cによる燃料噴射量(実際には燃料噴射時間であるが、噴射される燃料量は燃料噴射時間にほぼ比例するので燃料噴射量という)である。「Fw」は、吸気ポート内壁または燃焼室内壁(ピストン頂部を含む)に付着している燃料の量であり、以下「付着燃料量Fw」という。「Tcyl」は燃焼室内に存在する付着燃料以外の燃料の量であって吸気ポートへの吹き戻し前の燃料量であり、以下「筒内燃料量Tcyl」という。「Tcylf」は燃焼に使用される燃料の量であり、以下「燃焼燃料量Tcylf」という。また「Afw」は、噴射された燃料のうち吸気ポート内壁に付着せずに直接燃焼室に流入する燃料、または燃焼室内壁に付着せず燃焼室内に存在する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「直接率Afw」という。したがって(1−Afw)が付着率に相当する。「Bfw」は、吸気ポート内壁に付着している燃料のうち燃焼室内に吸入される燃料、または燃焼室内壁に付着している燃料のうち気化する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「持ち去り率Bfw」という。「Cfw」は、燃焼室内に存在する付着燃料以外の燃料のうち、吸気ポートに吹き戻されずに残留する燃料の割合を示すパラメータであり、以下「残留率Cfw」という。したがって、(1−Cfw)が、筒内燃料のうち吸気ポートの吹き戻される燃料の割合を示す吹き戻し率に相当する。   The fuel injection amount Tout is the fuel injection amount by the fuel injection valve 6P or 6C (actually the fuel injection time, but the amount of fuel injected is called the fuel injection amount because it is almost proportional to the fuel injection time). “Fw” is the amount of fuel adhering to the inner wall of the intake port or the combustion chamber wall (including the piston top), and hereinafter referred to as “adhered fuel amount Fw”. “Tcyl” is the amount of fuel other than the adhering fuel existing in the combustion chamber, and is the amount of fuel before being blown back to the intake port, and is hereinafter referred to as “in-cylinder fuel amount Tcyl”. “Tcylf” is the amount of fuel used for combustion, and is hereinafter referred to as “combustion fuel amount Tcylf”. “Afw” is a parameter indicating the proportion of the injected fuel that does not adhere to the inner wall of the intake port and flows directly into the combustion chamber, or does not adhere to the combustion chamber wall and exists in the combustion chamber. Hereinafter, it is referred to as “direct rate Afw”. Therefore, (1-Afw) corresponds to the adhesion rate. “Bfw” is a parameter indicating a ratio of fuel sucked into the combustion chamber out of the fuel adhering to the inner wall of the intake port or vaporized out of fuel adhering to the wall of the combustion chamber. It is called “Leave Rate Bfw”. “Cfw” is a parameter indicating the ratio of the fuel other than the adhering fuel existing in the combustion chamber that remains without being blown back to the intake port, and is hereinafter referred to as “residual rate Cfw”. Therefore, (1-Cfw) corresponds to a blowback rate that indicates the proportion of fuel that is blown back to the intake port of the in-cylinder fuel.

図3に示される燃料輸送遅れモデルは、下記式(1)〜(4)で表すことができる。(k)及び(k−1)は燃料噴射量の演算が行われる離散化時刻を示すパラメータであり、それぞれ今回値及び前回値を示す。このモデルを定義する数式では、前回吹き戻された燃料(Fw(k-1))は、全量が今回燃焼室に吸入され、残留率Cfwを乗算した量の燃料が燃焼室内に残留し、燃焼に使用されるという条件が適用されている(式(4)参照)。   The fuel transport delay model shown in FIG. 3 can be expressed by the following formulas (1) to (4). (K) and (k-1) are parameters indicating the discretization time at which the fuel injection amount is calculated, and indicate the current value and the previous value, respectively. In the mathematical formula defining this model, the amount of fuel blown back last time (Fw (k-1)) is all sucked into the combustion chamber this time, and the amount of fuel multiplied by the residual rate Cfw remains in the combustion chamber, and combustion Is used (see equation (4)).

Fw(k)=(1−Afw)×Tout(k)
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (1)
Fwg(k)=(1−Cfw)×Tcyl(k)
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (2)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (3)
Tcylf(k)=Cfw×(Tcyl(k)+Fwg(k-1)) (4)
Fw (k) = (1-Afw) × Tout (k)
+ (1-Bfw) × Fw (k-1) (1)
Fwg (k) = (1-Cfw) × Tcyl (k)
+ (1-Cfw) × Fwg (k-1) (2)
Tcyl (k) = Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k−1) (3)
Tcylf (k) = Cfw × (Tcyl (k) + Fwg (k−1)) (4)

式(3)を式(2)及び(4)に適用することにより、下記式(5)及び(6)が得られる。
Fwg(k)=(1−Cfw)×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (5)
Tcylf(k)=Cfw×
(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1)+Fwg(k-1)) (6)
By applying the formula (3) to the formulas (2) and (4), the following formulas (5) and (6) are obtained.
Fwg (k) = (1-Cfw) × (Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k−1))
+ (1-Cfw) × Fwg (k-1) (5)
Tcylf (k) = Cfw ×
(Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k−1) + Fwg (k−1)) (6)

式(6)を変形することにより下記式(7)が得られ、式(7)により、燃料の付着及び吹き戻しによる輸送遅れを考慮した燃料噴射量Tout(k)を算出することができる。なお、付着燃料量Fw及び吹き戻し燃料量Fwgの初期値は「0」である。

Figure 2011026969
The following equation (7) is obtained by modifying the equation (6), and the fuel injection amount Tout (k) in consideration of the transport delay due to the adhesion and blowback of the fuel can be calculated from the equation (7). The initial values of the adhered fuel amount Fw and the blowback fuel amount Fwg are “0”.
Figure 2011026969

図4は燃料噴射制御処理のフローチャートであり、この処理はTDCパルスの発生に同期してECU5のCPUで実行される。
ステップS11では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてAfwマップ(図示せず)を検索し、直接率Afwを算出する。ステップS12では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてBfwマップ(図示せず)を検索し、持ち去り率Bfwを算出する。
FIG. 4 is a flowchart of the fuel injection control process, and this process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC pulse.
In step S11, an Afw map (not shown) is searched according to the engine speed NE and the intake pressure PBA, and the direct rate Afw is calculated. In step S12, a Bfw map (not shown) is searched according to the engine speed NE and the intake pressure PBA, and a carry-off rate Bfw is calculated.

ステップS13では、図5に示す残留率算出処理を実行し、残留率Cfwを算出する。ステップS14では、図6に示す燃料噴射量算出処理を実行し、ステップS11〜S13で算出される直接率Afw,持ち去り率Bfw,及び残留率Cfwを用いて、燃料噴射量Toutを算出する。   In step S13, a residual rate calculation process shown in FIG. 5 is executed to calculate a residual rate Cfw. In step S14, the fuel injection amount calculation process shown in FIG. 6 is executed, and the fuel injection amount Tout is calculated using the direct rate Afw, the carry-off rate Bfw, and the residual rate Cfw calculated in steps S11 to S13.

算出された燃料噴射量Toutに応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cを開弁駆動することにより、燃料噴射が実行される。   The fuel injection is executed by opening the port fuel injection valve 6P or the in-cylinder fuel injection valve 6C according to the calculated fuel injection amount Tout.

図5は、図4のステップS13で実行される残留率算出処理のフローチャートである。
ステップS21では直噴、すなわち筒内燃料噴射弁6Cが選択されているか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは直噴フラグFINJを「1」に設定する(ステップS22)一方、ポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、直噴フラグFINJを「0」に設定する(ステップS23)。
FIG. 5 is a flowchart of the residual rate calculation process executed in step S13 of FIG.
In step S21, it is determined whether or not the direct injection, that is, the in-cylinder fuel injection valve 6C is selected. If the answer is affirmative (YES), the direct injection flag FINJ is set to "1" (step S22). On the other hand, when the port fuel injection valve 6P is selected, the direct injection flag FINJ is set to “0” (step S23).

ステップS24では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)、すなわちポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、吸気弁作動位相CAINに応じて図6に実線で示すCfw0テーブルを検索し、ポート噴射残留率Cfw0を算出する(ステップS27)。Cfw0テーブルは、吸気弁作動位相CAINが増加(進角)するほど、ポート噴射残留率Cfw0が増加するように設定されている。ステップS28では、残留率Cfwをポート噴射残留率Cfw0に設定する。   In step S24, it is determined whether or not the direct injection flag FINJ is “1”. If the answer to step S24 is negative (NO), that is, if the port fuel injection valve 6P is selected, it is determined according to the intake valve operating phase CAIN. Then, the Cfw0 table indicated by the solid line in FIG. 6 is searched to calculate the port injection residual rate Cfw0 (step S27). The Cfw0 table is set so that the port injection residual rate Cfw0 increases as the intake valve operation phase CAIN increases (advance). In step S28, the residual rate Cfw is set to the port injection residual rate Cfw0.

ステップS24の答が肯定(YES)、すなわち筒内燃料噴射弁6Cが選択されているときは、吸気弁作動位相CAINに応じて図6に破線で示すCfw1テーブルを検索し、筒内噴射残留率Cfw1を算出する(ステップS25)。Cfw1テーブルは、吸気弁作動位相CAINが増加(進角)するほど、筒内噴射残留率Cfw1が増加するように設定されている。ステップS26では、残留率Cfwを筒内噴射残留率Cfw1に設定する。   If the answer to step S24 is affirmative (YES), that is, if the in-cylinder fuel injection valve 6C is selected, the Cfw1 table indicated by the broken line in FIG. Cfw1 is calculated (step S25). The Cfw1 table is set so that the in-cylinder injection residual ratio Cfw1 increases as the intake valve operation phase CAIN increases (advance). In step S26, the residual rate Cfw is set to the in-cylinder injection residual rate Cfw1.

なお、図6に示すCfw0テーブル及びCfw1テーブルにおいて、同一の吸気弁作動位相では、Cfw1>Cfw0が成立するが、エンジン運転状態によってはこの関係が逆となることもある。   In the Cfw0 table and the Cfw1 table shown in FIG. 6, Cfw1> Cfw0 is established at the same intake valve operating phase, but this relationship may be reversed depending on the engine operating state.

図7は、図4のステップS14で実行される燃料噴射量算出処理のフローチャートである。
ステップS31では、下記式(5a)により、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)を算出する。式(5a)は、式(5)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fwg(k-1)=(1−Cfw)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfw)×Fwg(k-2) (5a)
FIG. 7 is a flowchart of the fuel injection amount calculation process executed in step S14 of FIG.
In step S31, the previous value Fwg (k-1) of the blowback fuel amount is calculated by the following equation (5a). Formula (5a) is obtained by replacing “k” in Formula (5) with “k−1”.
Fwg (k-1) = (1-Cfw)
× (Afw × Tout (k-1) + Bfw × Fw (k-2))
+ (1-Cfw) × Fwg (k-2) (5a)

ステップS32では、下記式(1a)により、付着燃料量の前回値Fw(k-1)を算出する。式(1a)は、式(1)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fw(k-1)=(1−Afw)×Tout(k-1)
+(1−Bfw)×Fw(k-2) (1a)
In step S32, the previous value Fw (k-1) of the attached fuel amount is calculated by the following equation (1a). Formula (1a) is obtained by replacing “k” in Formula (1) with “k−1”.
Fw (k-1) = (1-Afw) × Tout (k-1)
+ (1-Bfw) × Fw (k-2) (1a)

ステップS33では、エンジン回転数NE、吸気圧PBA、エンジン冷却水温TW、吸気温TAなどに応じて、燃焼室内の混合気の空燃比が目標空燃比(通常は理論空燃比)となるように燃焼燃料量(要求燃料量)Tcylfを算出する。より具体的には、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じて基本燃料量TIを算出するとともに、エンジン冷却水温TW、吸気温TAなどに応じて補正係数KCRを算出し、基本燃料量TIを補正係数KCRで補正することにより、燃焼燃料量Tcylfが算出される。   In step S33, combustion is performed so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber becomes the target air-fuel ratio (usually the stoichiometric air-fuel ratio) according to the engine speed NE, the intake pressure PBA, the engine cooling water temperature TW, the intake air temperature TA, and the like. A fuel amount (required fuel amount) Tcylf is calculated. More specifically, the basic fuel amount TI is calculated according to the engine speed NE and the intake pressure PBA, and the correction coefficient KCR is calculated according to the engine coolant temperature TW, the intake air temperature TA, etc., and the basic fuel amount TI is calculated. By correcting with the correction coefficient KCR, the combustion fuel amount Tcylf is calculated.

ステップS34では、ステップS31〜S33で算出した、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)、付着燃料量の前回値Fw(k-1)及び燃焼燃料量Tcylf(k)を前記式(7)に適用し、燃料噴射量Tout(k)を算出する。   In step S34, the previous value Fwg (k-1) of the blowback fuel amount, the previous value Fw (k-1) of the attached fuel amount, and the combustion fuel amount Tcylf (k) calculated in steps S31 to S33 are expressed by the above formula ( 7), the fuel injection amount Tout (k) is calculated.

以上のように本実施形態では、エンジン運転状態に応じて要求燃料量に相当する燃焼燃料量Tcylfが算出され、燃料室から吸気ポートへ吹き戻される吹き戻し燃料量Fwgが算出され、燃焼燃料量Tcylf及び吹き戻し燃料量Fwgを用いて燃料噴射量Toutが算出される。そして、燃料噴射量Toutに応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cを駆動することにより、燃料噴射が行われ、使用している燃料噴射弁に対応する残留率Cfwが算出され、その残留率Cfwを用いて吹き戻し燃料量Fwgが算出される。したがって、吹き戻し燃料量Fwgを精度良く算出し、燃焼室内で実際に燃焼に寄与する燃焼燃料量Tcylfを、吹き戻し燃料量Fwgを考慮して正確に制御することができる。その結果、使用する燃料噴射弁に拘わらず、燃焼室内の混合気の空燃比を正確に制御し、良好な排気特性を維持することができる。   As described above, in the present embodiment, the combustion fuel amount Tcylf corresponding to the required fuel amount is calculated according to the engine operating state, the blowback fuel amount Fwg blown back from the fuel chamber to the intake port is calculated, and the combustion fuel amount The fuel injection amount Tout is calculated using Tcylf and the blowback fuel amount Fwg. Then, by driving the port fuel injection valve 6P or the in-cylinder fuel injection valve 6C according to the fuel injection amount Tout, fuel injection is performed, and a residual rate Cfw corresponding to the fuel injection valve being used is calculated. A blowback fuel amount Fwg is calculated using the residual rate Cfw. Therefore, the blowback fuel amount Fwg can be accurately calculated, and the combustion fuel amount Tcylf that actually contributes to combustion in the combustion chamber can be accurately controlled in consideration of the blowback fuel amount Fwg. As a result, regardless of the fuel injection valve used, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber can be accurately controlled and good exhaust characteristics can be maintained.

本実施形態では、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cがそれぞれ第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁に相当し、ECU5が、要求燃料量算出手段、吹き戻し燃料量算出手段、及び燃料噴射量算出手段を構成する。具体的には、図7のステップS33が要求燃料量算出手段に相当し、ステップS31が吹き戻し燃料量算出手段に相当し、ステップS34が燃料噴射量算出手段に相当する。   In the present embodiment, the port fuel injection valve 6P and the in-cylinder fuel injection valve 6C correspond to a first fuel injection valve and a second fuel injection valve, respectively, and the ECU 5 includes a required fuel amount calculation means, a blowback fuel amount calculation means, And a fuel injection amount calculating means. Specifically, step S33 in FIG. 7 corresponds to the required fuel amount calculating means, step S31 corresponds to the blowback fuel amount calculating means, and step S34 corresponds to the fuel injection amount calculating means.

[第2の実施形態]
本実施形態は、使用する燃料噴射弁に依存してことなる値をとるインジェクタ依存残留率Cfwaと、使用する燃料噴射弁に依存しないインジェクタ非依存残留率Cfwbと用いて吹き戻し燃料量Fwgを算出するようにしたものである。吸気ポートに吹き戻された燃料を含む混合気は、空気と燃料とが混合されてから時間が経過していること、及び混合気の流動により空気と燃料との混合状態が均一化していることから、吹き戻された燃料が再度燃焼室内に流入したときの残留率は、使用された燃料噴射弁に依存しないと考えられるからである。
本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the blow-back fuel amount Fwg is calculated by using an injector-dependent residual rate Cfwa that takes a different value depending on the fuel injector used and an injector-independent residual rate Cfwb that does not depend on the fuel injector used. It is what you do. The air-fuel mixture containing the fuel blown back to the intake port has elapsed since the air and fuel were mixed, and the mixture of air and fuel has become uniform due to the flow of the air-fuel mixture This is because the residual rate when the blown back fuel flows into the combustion chamber again is considered not to depend on the used fuel injection valve.
The present embodiment is the same as the first embodiment except for the points described below.

図8は、本実施形態における燃料輸送遅れモデルを説明するための図である。図3に示すモデルと比較すると、筒内燃料量Tcylに適用される残留率がインジェクタ依存残留率Cfwaに変更され、吹き戻し燃料量Fwgに適用される残留率がインジェクタ非依存残留率Cfwbに変更されている。   FIG. 8 is a diagram for explaining a fuel transportation delay model in the present embodiment. Compared with the model shown in FIG. 3, the residual rate applied to the in-cylinder fuel amount Tcyl is changed to the injector-dependent residual rate Cfwa, and the residual rate applied to the blowback fuel amount Fwg is changed to the injector-independent residual rate Cfwb. Has been.

図8に示される燃料輸送遅れモデルは、下記式(11)〜(14)で表すことができる。式(11)及び(13)は第1の実施形態の式(1)及び(3)と同一である。
Fw(k)=(1−Afw)×Tout(k)
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (11)
Fwg(k)=(1−Cfwa)×Tcyl(k)
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (12)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (13)
Tcylf(k)=Cfwa×Tcyl(k)
+Cfwb×Fwg(k-1) (14)
The fuel transport delay model shown in FIG. 8 can be expressed by the following formulas (11) to (14). Expressions (11) and (13) are the same as Expressions (1) and (3) in the first embodiment.
Fw (k) = (1-Afw) × Tout (k)
+ (1-Bfw) × Fw (k-1) (11)
Fwg (k) = (1-Cfwa) × Tcyl (k)
+ (1-Cfwb) × Fwg (k-1) (12)
Tcyl (k) = Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k−1) (13)
Tcylf (k) = Cfwa × Tcyl (k)
+ Cfwb × Fwg (k-1) (14)

式(13)を式(12)及び(14)に適用することにより、下記式(15)及び(16)が得られる。
Fwg(k)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (15)
Tcylf(k)=Cfwa×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+Cfwb×Fwg(k-1)) (16)
By applying the formula (13) to the formulas (12) and (14), the following formulas (15) and (16) are obtained.
Fwg (k) = (1-Cfwa)
× (Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k-1))
+ (1-Cfwb) × Fwg (k-1) (15)
Tcylf (k) = Cfwa × (Afw × Tout (k) + Bfw × Fw (k−1))
+ Cfwb × Fwg (k-1)) (16)

式(16)を変形することにより下記式(17)が得られる。本実施形態では、式(17)により燃料噴射量Tout(k)が算出される。

Figure 2011026969
The following equation (17) is obtained by modifying the equation (16). In the present embodiment, the fuel injection amount Tout (k) is calculated by the equation (17).
Figure 2011026969

図9は、#1気筒〜#4気筒の行程と、クランク角30度毎に設定されるステージとの関係を示す図である。本実施形態では、各気筒の燃料噴射時期が燃料噴射ステージFISTG(#1)〜FISTG(#4)によって設定され、設定された燃料噴射ステージFISTG(#1)〜FISTG(#4)において燃料噴射が実行される。燃料噴射ステージFISTG(#1)〜FISTG(#4)は、1燃焼サイクルに対応して「0」から「23」の値をとる。また巡回ステージSTGが定義されており、後述する演算処理で使用される。巡回ステージSTGは、圧縮行程にある気筒の燃料噴射ステージFISTGに相当する値をとる、すなわちクランク角180度周期で「0」から「5」までの値をとる。なお、各ステージは、CRKパルスの発生時刻に同期して設定され、ステージ「0」の開始時期は、ピストンが上死点に位置する時期より少し遅れるように定義されている。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the strokes of cylinder # 1 to cylinder # 4 and the stage set for every 30 degrees of crank angle. In this embodiment, the fuel injection timing of each cylinder is set by the fuel injection stages FISTG (# 1) to FISTG (# 4), and fuel injection is performed in the set fuel injection stages FISTG (# 1) to FISTG (# 4). Is executed. The fuel injection stages FISTG (# 1) to FISTG (# 4) take values from “0” to “23” corresponding to one combustion cycle. In addition, a cyclic stage STG is defined and used in arithmetic processing described later. The cyclic stage STG takes a value corresponding to the fuel injection stage FISTG of the cylinder in the compression stroke, that is, takes a value from “0” to “5” with a crank angle of 180 degrees. Each stage is set in synchronization with the generation time of the CRK pulse, and the start time of stage “0” is defined to be slightly behind the time when the piston is located at the top dead center.

図10は本実施形態における燃料噴射制御処理のフローチャートであり、この処理はTDCパルスの発生に同期してECU5のCPUで実行される。この処理は図4に示す処理のステップS13を削除し、ステップS14をステップS14aに変えたものである。   FIG. 10 is a flowchart of the fuel injection control process in this embodiment. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC pulse. In this process, step S13 of the process shown in FIG. 4 is deleted, and step S14 is changed to step S14a.

ステップS14aでは、図11に示す燃料噴射量算出処理を実行し、上述したようにインジェクタ依存残留率Cfwa及びインジェクタ非依存残留率Cfwbを用いて、燃料噴射量Tout(k)を算出する。   In step S14a, the fuel injection amount calculation process shown in FIG. 11 is executed, and the fuel injection amount Tout (k) is calculated using the injector-dependent residual rate Cfwa and the injector-independent residual rate Cfwb as described above.

図11に示す処理は、図7のステップS31及びS34をそれぞれステップS31a及びS34aに変えたものである。
ステップS31aでは、下記式(15a)により、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)を算出する。式(15a)は、式(15)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fwg(k-1)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-2) (15a)
The process shown in FIG. 11 is obtained by replacing steps S31 and S34 in FIG. 7 with steps S31a and S34a, respectively.
In step S31a, the previous value Fwg (k-1) of the blowback fuel amount is calculated by the following equation (15a). Formula (15a) is obtained by replacing “k” in Formula (15) with “k−1”.
Fwg (k-1) = (1-Cfwa)
× (Afw × Tout (k-1) + Bfw × Fw (k-2))
+ (1-Cfwb) × Fwg (k-2) (15a)

ステップS34aでは、上記式(17)により燃料噴射量Tout(k)を算出する。   In step S34a, the fuel injection amount Tout (k) is calculated by the above equation (17).

図12及び図13は残留率算出処理のフローチャートである。この処理はCRKパルスの発生に同期してECU5のCPUで実行される。
ステップS41では、直噴、すなわち筒内燃料噴射弁6Cが選択されているか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは直噴フラグFINJを「1」に設定する(ステップS42)一方、ポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、直噴フラグFINJを「0」に設定する(ステップS43)。
12 and 13 are flowcharts of the residual rate calculation process. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the CRK pulse.
In step S41, it is determined whether or not the direct injection, that is, the in-cylinder fuel injection valve 6C is selected. If the answer is affirmative (YES), the direct injection flag FINJ is set to “1” (step S42). On the other hand, when the port fuel injection valve 6P is selected, the direct injection flag FINJ is set to “0” (step S43).

ステップS44では、図14に示すFISTG算出処理を実行する。図14のステップS71では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であるときは、エンジン冷却水温TW及び吸気圧PBAに応じてFISTGPIマップ(図示せず)を検索し、ポート燃料噴射ステージFISTGPIを算出する(ステップS74)。ステップS75では、燃料噴射ステージFISTGをポート燃料噴射ステージFISTGPIに設定し、ステップS76に進む。   In step S44, the FISTG calculation process shown in FIG. 14 is executed. In step S71 of FIG. 14, it is determined whether or not the direct injection flag FINJ is “1”. If the answer is negative (NO), the FISTGPI map (in accordance with the engine coolant temperature TW and the intake pressure PBA) The port fuel injection stage FISTGPI is calculated (step S74). In step S75, the fuel injection stage FISTG is set to the port fuel injection stage FISTGPI, and the process proceeds to step S76.

ステップS71の答が肯定(YES)であるときは、エンジン冷却水温TW及び吸気圧PBAに応じてFISTGDIマップ(図示せず)を検索し、筒内燃料噴射ステージFISTGDIを算出する(ステップS72)。ステップS73では、燃料噴射ステージFISTGを筒内燃料噴射ステージFISTGDIに設定し、ステップS76に進む。   If the answer to step S71 is affirmative (YES), a FISTGDI map (not shown) is searched according to the engine coolant temperature TW and the intake pressure PBA, and an in-cylinder fuel injection stage FISTGDI is calculated (step S72). In step S73, the fuel injection stage FISTG is set to the in-cylinder fuel injection stage FISTGDI, and the process proceeds to step S76.

ステップS76では、下記式(18)により、TDC燃料噴射ステージFISTGtdcを算出する。式(18)の右辺は、燃料噴射ステージFISTGを「6」で除算した余りを算出する数式である。例えばFISTGが「22」であるとき、TDC燃料噴射ステージFISTGtdcは「4」となる。
FISTGtdc=mod(FISTG,6) (18)
In step S76, the TDC fuel injection stage FISTGtdc is calculated by the following equation (18). The right side of Expression (18) is an expression for calculating a remainder obtained by dividing the fuel injection stage FISTG by “6”. For example, when FISTG is “22”, the TDC fuel injection stage FISTGtdc is “4”.
FISTGtdc = mod (FISTG, 6) (18)

図12に戻り、ステップS45では、下記式(19)によりインジェクタ切換フラグFISWを算出する。式(19)の「FINJZ」は、直噴フラグFINJの前回値である(ステップS64参照)。
FISW=|FINJ−FINJZ| (19)
Returning to FIG. 12, in step S45, the injector switching flag FISW is calculated by the following equation (19). “FINJZ” in Expression (19) is the previous value of the direct injection flag FINJ (see Step S64).
FISW = | FINJ−FINJZ | (19)

ステップS46ではインジェクタ切換フラグFISWが「1」であるか否かを判別し、その答が肯定(YES)、すなわち使用する燃料噴射弁が切り換えられた直後であるときは、計数パラメータCOUNTを「0」に初期化する(ステップS47)。ステップS48では、現在の巡回ステージSTGがTDC燃料噴射ステージFISTGtdcより小さいか否か、すなわち燃料噴射の直前に燃料噴射弁の切換が行われたか否かを判別する。   In step S46, it is determined whether or not the injector switching flag FISW is “1”. If the answer is affirmative (YES), that is, immediately after the fuel injector to be used is switched, the counting parameter COUNT is set to “0”. To "" (step S47). In step S48, it is determined whether or not the current cyclic stage STG is smaller than the TDC fuel injection stage FISTGtdc, that is, whether or not the fuel injection valve has been switched immediately before fuel injection.

ステップS48の答が肯定(YES)であるときは、切換時期制御パラメータOFFSETを現在の巡回ステージSTGに設定する(ステップS49)。一方、ステップS48の答が否定(NO)、すなわち燃料噴射ステージにおいてまたは燃料噴射ステージの直後に燃料噴射弁の切換が行われたときは、下記式(20)により、切換時期制御パラメータOFFSETを算出する。
OFFSET=−(6−STG) (20)
If the answer to step S48 is affirmative (YES), the switching timing control parameter OFFSET is set to the current cyclic stage STG (step S49). On the other hand, when the answer to step S48 is negative (NO), that is, when the fuel injection valve is switched at or immediately after the fuel injection stage, the switching timing control parameter OFFSET is calculated by the following equation (20). To do.
OFFSET =-(6-STG) (20)

ステップS49またはS50実行後は、ステップS52に進む。
ステップS46の答が否定(NO)、すなわち燃料噴射弁の切換直後でないときは、計数パラメータCOUNTを「1」だけインクリメントし(ステップS51)、ステップS52に進む。
After execution of step S49 or S50, the process proceeds to step S52.
If the answer to step S46 is negative (NO), that is, not immediately after switching of the fuel injection valve, the count parameter COUNT is incremented by “1” (step S51), and the process proceeds to step S52.

ステップS52では、計数パラメータCOUNTの値が(24−OFFSET)より大きいか否かを判別する。この答が否定(NO)である間は、ステップS53〜S57を実行し、切換前の燃料噴射弁に対応する残留率を、インジェクタ依存残留率Cfwaとして算出する。一方ステップS52の答が肯定(YES)となると、ステップS58〜S62を実行し、切換後の燃料噴射弁に対応する残留率を、インジェクタ依存残留率Cfwaとして算出する。   In step S52, it is determined whether or not the value of the counting parameter COUNT is greater than (24−OFFSET). While this answer is negative (NO), steps S53 to S57 are executed, and the residual rate corresponding to the fuel injector before switching is calculated as the injector-dependent residual rate Cfwa. On the other hand, if the answer to step S52 is affirmative (YES), steps S58 to S62 are executed, and the residual rate corresponding to the fuel injection valve after switching is calculated as the injector-dependent residual rate Cfwa.

ステップS53では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは、切換前のポート燃料噴射弁6Pに対応するCfw0テーブルを吸気弁作動位相CAINに応じて検索し、ポート噴射残留率Cfw0を算出する(ステップS54)。ステップS55では、インジェクタ依存残留率CfwaをステップS54で算出したポート噴射残留率Cfw0に設定する。   In step S53, it is determined whether or not the direct injection flag FINJ is "1". If the answer is affirmative (YES), the Cfw0 table corresponding to the port fuel injection valve 6P before switching is operated as an intake valve. The search is performed according to the phase CAIN, and the port injection residual ratio Cfw0 is calculated (step S54). In step S55, the injector-dependent residual rate Cfwa is set to the port injection residual rate Cfw0 calculated in step S54.

ステップS53の答が否定(NO)であるときは、切換前の筒内燃料噴射弁6Cに対応するCfw1テーブルを吸気弁作動位相CAINに応じて検索し、筒内噴射残留率Cfw1を算出する(ステップS56)。ステップS57では、インジェクタ依存残留率CfwaをステップS56で算出した筒内噴射残留率Cfw1に設定する。   If the answer to step S53 is negative (NO), the Cfw1 table corresponding to the in-cylinder fuel injection valve 6C before switching is searched according to the intake valve operating phase CAIN to calculate the in-cylinder injection residual ratio Cfw1 ( Step S56). In step S57, the injector-dependent residual rate Cfwa is set to the in-cylinder injection residual rate Cfw1 calculated in step S56.

ステップS58でもステップS53と同様の判別を行い、ステップS58の答が肯定(YES)であるときは、筒内燃料噴射弁6Cに対応するCfw1テーブルを吸気弁作動位相CAINに応じて検索し、筒内噴射残留率Cfw1を算出する(ステップS59)。ステップS60では、インジェクタ依存残留率CfwaをステップS59で算出した筒内噴射残留率Cfw1に設定する。   In step S58, the same determination as in step S53 is performed. If the answer to step S58 is affirmative (YES), the Cfw1 table corresponding to the in-cylinder fuel injection valve 6C is searched according to the intake valve operating phase CAIN, and the cylinder is searched. The internal injection residual rate Cfw1 is calculated (step S59). In step S60, the injector dependent residual rate Cfwa is set to the in-cylinder injection residual rate Cfw1 calculated in step S59.

ステップS58の答が否定(NO)であるときは、ポート燃料噴射弁6Pに対応するCfw0テーブルを吸気弁作動位相CAINに応じて検索し、ポート噴射残留率Cfw0を算出する(ステップS61)。ステップS62では、インジェクタ依存残留率CfwaをステップS61で算出したポート噴射残留率Cfw0に設定する。   If the answer to step S58 is negative (NO), the Cfw0 table corresponding to the port fuel injection valve 6P is searched according to the intake valve operating phase CAIN to calculate the port injection residual rate Cfw0 (step S61). In step S62, the injector dependent residual rate Cfwa is set to the port injection residual rate Cfw0 calculated in step S61.

ステップS63では、吸気弁作動位相CAINに応じて図15に示すCfwbテーブルを検索し、インジェクタ非依存残留率Cfwbを算出する。Cfwbテーブルは、吸気口、吸気ポート、及び吸気弁の形状、吸気弁の最大リフト量などのエンジン諸元に応じて設定されており、吸気弁作動位相CAINが増加するほど、インジェクタ非依存残留率Cfwbが増加するように設定されている。
ステップS64では、直噴フラグの前回値FINJZを今回値に設定する。
In step S63, the Cfwb table shown in FIG. 15 is searched according to the intake valve operating phase CAIN, and the injector independent residual rate Cfwb is calculated. The Cfwb table is set according to the engine specifications such as the shape of the intake port, intake port, intake valve, and maximum lift amount of the intake valve, and as the intake valve operation phase CAIN increases, the injector-independent residual rate increases. Cfwb is set to increase.
In step S64, the previous value FINJZ of the direct injection flag is set to the current value.

図16は、上述した残留率算出処理を説明するためのタイムチャートである。時刻t11に直噴フラグFINJが「0」から「1」に切り換わると、インジェクタ切換フラグFISWが「1」となり、計数パラメータCOUNTの値が「0」にリセットされる。このときステップS48〜S50により、切換時期制御パラメータOFFSETが算出される。図16(c)に示すCNTTHは、ステップS52で計数パラメータCOUNTの値と比較される(24−OFFSET)であり、以下「切換閾値」という。切換時期制御パラメータOFFSETが算出されると、切換閾値CNTTHが決まる。計数パラメータCOUNTの値が切換閾値CNTTHに達する時刻t12までは、インジェクタ依存残留率Cfwaとして、ポート燃料噴射弁6Pに対応するポート噴射残留率Cfw0が適用され、時刻t12以後は、筒内燃料噴射弁6Cに対応する筒内噴射残留率Cfw1が適用される。   FIG. 16 is a time chart for explaining the above-described residual rate calculation processing. When the direct injection flag FINJ switches from “0” to “1” at time t11, the injector switching flag FISW becomes “1”, and the value of the counting parameter COUNT is reset to “0”. At this time, the switching timing control parameter OFFSET is calculated in steps S48 to S50. CNTTH shown in FIG. 16C is compared with the value of the counting parameter COUNT in step S52 (24-OFFSET), and is hereinafter referred to as “switching threshold value”. When the switching timing control parameter OFFSET is calculated, the switching threshold value CNTTH is determined. Until the time t12 when the value of the counting parameter COUNT reaches the switching threshold value CNTTH, the port injection residual rate Cfw0 corresponding to the port fuel injection valve 6P is applied as the injector dependent residual rate Cfwa, and after the time t12, the in-cylinder fuel injection valve The in-cylinder injection residual rate Cfw1 corresponding to 6C is applied.

次に時刻t13に直噴フラグFINJが「1」から「0」に切り換わると、インジェクタ切換フラグFISWが「1」となり、計数パラメータCOUNTの値が「0」にリセットされるとともに、切換時期制御パラメータOFFSETが算出され、切換閾値CNTTHが決まる。計数パラメータCOUNTの値が切換閾値CNTTHに達する時刻t14までは、インジェクタ依存残留率Cfwaとして、筒内燃料噴射弁6Cに対応する筒内噴射残留率Cfw1が適用され、時刻t14以後は、ポート燃料噴射弁6Pに対応するポート噴射残留率Cfw0が適用される。   Next, when the direct injection flag FINJ switches from “1” to “0” at time t13, the injector switching flag FISW becomes “1”, the value of the counting parameter COUNT is reset to “0”, and switching timing control is performed. The parameter OFFSET is calculated, and the switching threshold value CNTTH is determined. Until the time t14 when the value of the counting parameter COUNT reaches the switching threshold value CNTTH, the in-cylinder injection residual rate Cfw1 corresponding to the in-cylinder fuel injection valve 6C is applied as the injector-dependent residual rate Cfwa, and after the time t14, the port fuel injection The port injection residual rate Cfw0 corresponding to the valve 6P is applied.

図17は、切換時期制御パラメータOFFSETの設定手法を説明するための図であり、TDC燃料噴射ステージFISTGtdcが「3」である場合において、燃料噴射弁の切換時期が巡回ステージSTG=2であるとき、すなわち図12のステップS48の答が肯定(YES)であるときは(図17(b))、OFFSET=2となり、上記切換閾値CNTTHは「22」となる。一方、図17(c)に示すように燃料噴射弁の切換時期が巡回ステージSTG=5であるとき、すなわち図12のステップS48の答が否定(NO)であるときは、OFFSET=−1となり、上記切換閾値CNTTHは「25」となる。   FIG. 17 is a diagram for explaining a method for setting the switching timing control parameter OFFSET. When the TDC fuel injection stage FISTGtdc is “3”, the switching timing of the fuel injection valve is the cyclic stage STG = 2. That is, when the answer to step S48 of FIG. 12 is affirmative (YES) (FIG. 17B), OFFSET = 2 and the switching threshold value CNTTH is “22”. On the other hand, as shown in FIG. 17C, when the switching timing of the fuel injection valve is the cyclic stage STG = 5, that is, when the answer to step S48 of FIG. 12 is negative (NO), OFFSET = -1. The switching threshold value CNTTH is “25”.

このように本実施形態では、燃料噴射弁の切換直後の最初の燃料噴射実行時においては、切換前の燃料噴射弁に対応する残留率が適用され、切換後の2回目以降の燃料噴射実行時においては、切換後の燃料噴射弁に対応する残留率が適用される。燃料噴射弁の切換直後においては、切換前の燃料噴射弁により噴射された燃料が吹き戻されるため、切換直後の最初の燃料噴射実行時には切換前の燃料噴射弁に対応する残留率を適用し、2回目以降の燃料噴射実行時から切換後の燃料噴射弁に対応する残留率を適用することにより、吹き戻し燃料量を正確に算出することができる。   As described above, in the present embodiment, when the first fuel injection is performed immediately after the fuel injection valve is switched, the residual ratio corresponding to the fuel injection valve before the switching is applied, and when the fuel injection is performed for the second and subsequent times after the switching. In, the residual rate corresponding to the fuel injection valve after switching is applied. Immediately after the switching of the fuel injection valve, the fuel injected by the fuel injection valve before the switching is blown back, so when performing the first fuel injection immediately after the switching, the residual rate corresponding to the fuel injection valve before the switching is applied, By applying the residual rate corresponding to the fuel injection valve after switching from the time of the second and subsequent fuel injection executions, the blow-back fuel amount can be accurately calculated.

また本実施形態では、インジェクタ依存残留率Cfwaと、インジェクタ非依存残留率Cfwbとを別個に算出して、吹き戻し燃料量Fwgを算出するようにしたので、吹き戻し燃料量Fwgをより正確に算出することができる。   In this embodiment, the injector-dependent residual rate Cfwa and the injector-independent residual rate Cfwb are separately calculated to calculate the blowback fuel amount Fwg, so that the blowback fuel amount Fwg is calculated more accurately. can do.

本実施形態では、図11のステップS33が要求燃料量算出手段に相当し、ステップS31aが吹き戻し燃料量算出手段に相当し、ステップS34aが燃料噴射量算出手段に相当する。   In the present embodiment, step S33 in FIG. 11 corresponds to the required fuel amount calculation means, step S31a corresponds to the blowback fuel amount calculation means, and step S34a corresponds to the fuel injection amount calculation means.

[第3の実施形態]
本実施形態は、第1の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
[Third Embodiment]
This embodiment uses the port fuel injection valve 6P and the in-cylinder fuel injection valve 6C at the same time instead of switching the port fuel injection valve 6P and the in-cylinder fuel injection valve 6C in the first embodiment. The fuel injection is performed by changing the ratio of the respective fuel injection amounts by the two fuel injection valves. The present embodiment is the same as the first embodiment except for the points described below.

本実施形態では、筒内燃料噴射弁6Cによる燃料噴射量の比率である直噴比率RINJDがエンジン運転状態に応じて「0」から「1」までの値に設定され、算出された燃料噴射量Toutと直噴比率RINJDとを用いて、ポート噴射燃料量Toutp及び筒内噴射燃料量Toutcが下記式(31)及び(32)により算出される。そして、ポート噴射燃料量Toutpに応じてポート燃料噴射弁6Pの燃料噴射制御が行われ、筒内噴射燃料量Toutcに応じて筒内燃料噴射弁6Cの燃料噴射制御が行われる。
Toutp=(1−RINJD)×Tout (31)
Toutc=RINJD×Tout (32)
In the present embodiment, the direct injection ratio RINJD, which is the ratio of the fuel injection amount by the in-cylinder fuel injection valve 6C, is set to a value from “0” to “1” according to the engine operating state, and the calculated fuel injection amount Using Tout and the direct injection ratio RINJD, the port injection fuel amount Toutp and the in-cylinder injection fuel amount Toutc are calculated by the following equations (31) and (32). Then, fuel injection control of the port fuel injection valve 6P is performed according to the port injection fuel amount Toutp, and fuel injection control of the cylinder fuel injection valve 6C is performed according to the cylinder injection fuel amount Toutc.
Toutp = (1-RINJD) × Tout (31)
Toutc = RINJD × Tout (32)

さらに残留率Cfwは図18に示す処理により算出される。
ステップS81及びS82は、それぞれ図5のステップS27及びS25と同一の処理であり、吸気弁作動位相CAINに応じて、ポート噴射残留率Cfw0及び筒内噴射残留率Cfw1が算出される。
Further, the residual rate Cfw is calculated by the process shown in FIG.
Steps S81 and S82 are the same processes as steps S27 and S25 of FIG. 5, respectively, and the port injection residual rate Cfw0 and the in-cylinder injection residual rate Cfw1 are calculated according to the intake valve operating phase CAIN.

ステップS83では、ポート噴射残留率Cfw0、筒内噴射残留率Cfw1、及び直噴比率RINJDを下記式(33)に適用し、残留率Cfwを算出する。
Cfw=(1−RINJD)×Cfw0+RINJD×Cfw1 (33)
In step S83, the port injection residual rate Cfw0, the in-cylinder injection residual rate Cfw1, and the direct injection ratio RINJD are applied to the following equation (33) to calculate the residual rate Cfw.
Cfw = (1-RINJD) × Cfw0 + RINJD × Cfw1 (33)

式(33)により算出される残留率Cfwを用いて燃料噴射量Toutを算出することにより、2つの燃料噴射弁の使用割合(直噴比率RINJD)に応じて吹き戻し燃料量Fwgを精度良く算出することができる。   By calculating the fuel injection amount Tout using the residual rate Cfw calculated by the equation (33), the blowback fuel amount Fwg is accurately calculated according to the usage ratio (direct injection ratio RINJD) of the two fuel injection valves. can do.

なお、第1の実施形態は、本実施形態における直噴比率RINJDを「1」と「0」とに切り換えるように構成したものに相当する。
本実施形態では、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図18の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
Note that the first embodiment corresponds to a configuration in which the direct injection ratio RINJD in this embodiment is switched between “1” and “0”.
In the present embodiment, the ECU 5 constitutes an injection amount ratio calculating means, and the processing of FIG. 18 constitutes a part of the blowback fuel amount calculating means.

[第4の実施形態]
本実施形態は、第2の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第2の実施形態と同一である。
[Fourth Embodiment]
This embodiment uses the port fuel injection valve 6P and the in-cylinder fuel injection valve 6C at the same time instead of switching the port fuel injection valve 6P and the in-cylinder fuel injection valve 6C in the second embodiment. The fuel injection is performed by changing the ratio of the respective fuel injection amounts by the two fuel injection valves. This embodiment is the same as the second embodiment except for the points described below.

ポート噴射燃料量Toutp及び筒内噴射燃料量Toutcは、第3の実施形態と同様に式(31)及び(32)により算出される。
また残留率Cfwa及びCfwbは、図19に示す処理により算出される。ステップS91は、図12のステップS44と同一の処理であり、TDC燃料噴射ステージFISTGtdcが算出される。
The port injected fuel amount Toutp and the in-cylinder injected fuel amount Toutc are calculated by the equations (31) and (32) as in the third embodiment.
Further, the residual rates Cfwa and Cfwb are calculated by the process shown in FIG. Step S91 is the same process as step S44 of FIG. 12, and the TDC fuel injection stage FISTGtdc is calculated.

ステップS92では、下記式(41)により、直噴比率変化量DRINJDが算出される。式(41)のRINJDZは、直噴比率の前回値である(ステップS106参照)。
DRINJD=|RINJD−RINJDZ| (41)
In step S92, the direct injection ratio change amount DRINJD is calculated by the following equation (41). RINJDZ in the equation (41) is the previous value of the direct injection ratio (see step S106).
DRINJD = | RINJD-RINJDZ | (41)

ステップS93では、直噴比率変化量DRINJDが「0」より大きいか否かを判別し、この答が肯定(YES)であるとき、すなわち直噴比率RINJDが変更されたときは、直噴比率記憶値RINJDMを前回値RINJDZに設定し(ステップS94)、ステップS95〜S98を実行する。   In step S93, it is determined whether or not the direct injection ratio change amount DRINJD is greater than “0”, and when the answer is affirmative (YES), that is, when the direct injection ratio RINJD is changed, the direct injection ratio is stored. The value RINJDM is set to the previous value RINJDZ (step S94), and steps S95 to S98 are executed.

ステップS93の答が否定(NO)であるときはステップS99を実行する。ステップS95〜S99は、図12のステップS47〜S51と同一の処理である。   If the answer to step S93 is negative (NO), step S99 is executed. Steps S95 to S99 are the same processes as steps S47 to S51 in FIG.

ステップS100及びS101は、図13のステップS54及びS56と同一の処理であり、ステップS102では図13のステップS52と同一の判別が行われる。   Steps S100 and S101 are the same processes as steps S54 and S56 in FIG. 13, and the same determination as in step S52 in FIG. 13 is performed in step S102.

ステップS102の答が否定(NO)である間は、ステップS103に進み、ポート噴射残留率Cfw0、筒内噴射残留率Cfw1、及び直噴比率記憶値RINJDMを下記式(42)に適用し、インジェクタ依存残留率Cfwaを算出する。
Cfwa=(1−RINJDM)×Cfw0
+RINJDM×Cfw1 (42)
While the answer to step S102 is negative (NO), the process proceeds to step S103, and the port injection residual rate Cfw0, the in-cylinder injection residual rate Cfw1, and the direct injection ratio memory value RINJDM are applied to the following equation (42), and the injector The dependent residual rate Cfwa is calculated.
Cfwa = (1-RINJDM) × Cfw0
+ RINJDM × Cfw1 (42)

ステップS102の答が肯定(YES)となると、ステップS104に進み、ポート噴射残留率Cfw0、筒内噴射残留率Cfw1、及び直噴比率RINJDを下記式(43)に適用し、インジェクタ依存残留率Cfwaを算出する。
Cfwa=(1−RINJD)×Cfw0
+RINJD×Cfw1 (43)
If the answer to step S102 is affirmative (YES), the process proceeds to step S104, and the port injection residual ratio Cfw0, the in-cylinder injection residual ratio Cfw1, and the direct injection ratio RINJD are applied to the following equation (43), and the injector dependent residual ratio Cfwa Is calculated.
Cfwa = (1-RINJD) × Cfw0
+ RINJD × Cfw1 (43)

ステップS105では、図13のステップS63と同様にして、インジェクタ非依存残留率Cfwbが算出される。ステップS106では、直噴比率の前回値RINJDZが今回値RINJDに設定される。   In step S105, the injector independent residual rate Cfwb is calculated in the same manner as in step S63 in FIG. In step S106, the previous value RINJDZ of the direct injection ratio is set to the current value RINJD.

このように本実施形態では、直噴比率RINJDの変更直後の最初の燃料噴射実行時においては、変更前の直噴比率(RINJDM)を用いてインジェクタ依存残留率Cfwaが算出され、変更後の2回目以降の燃料噴射実行時においては、変更後の直噴比率RINJDを用いてインジェクタ依存残留率Cfwaが算出される。直噴比率RINJDの変更直後においては、変更前の直噴比率RINJDMに応じた燃料の吹き戻しが発生するため、変更直後の最初の燃料噴射実行時には変更前の直噴比率RINJDMを用いてインジェクタ依存残留率Cfwaを算出し、2回目以降の燃料噴射実行時から変更後の直噴比率RINJDを用いてインジェクタ依存残留率Cfwaを算出することにより、吹き戻し燃料量を正確に算出することができる。   Thus, in the present embodiment, at the time of the first fuel injection immediately after the change of the direct injection ratio RINJD, the injector-dependent residual ratio Cfwa is calculated using the direct injection ratio (RINJDM) before the change, and 2 after the change. At the time of execution of fuel injection after the first time, the injector-dependent residual rate Cfwa is calculated using the changed direct injection ratio RINJD. Immediately after the change of the direct injection ratio RINJD, fuel blowback occurs in accordance with the direct injection ratio RINJDM before the change. Therefore, when the first fuel injection immediately after the change is executed, the direct injection ratio RINJDM before the change is used to depend on the injector. By calculating the residual ratio Cfwa and calculating the injector-dependent residual ratio Cfwa using the changed direct injection ratio RINJD from the time of the second and subsequent fuel injection executions, the blow-back fuel amount can be accurately calculated.

なお、第2の実施形態は、本実施形態における直噴比率RINJDを「1」と「0」とに切り換えるように構成したものに相当する。
本実施形態、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図19の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
The second embodiment corresponds to a configuration in which the direct injection ratio RINJD in the present embodiment is switched between “1” and “0”.
In the present embodiment, the ECU 5 constitutes an injection amount ratio calculating means, and the processing of FIG. 19 constitutes a part of the blowback fuel amount calculating means.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、吸気弁作動位相CAINに応じて残留率Cfw0,Cfw1,及びCfwbを算出するようにしたが、吸気弁作動位相CAINは、吸気弁閉弁時期CAICと一定の関係を有するので、吸気弁閉弁時期CAICに応じて算出することと実質的に同一である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the embodiment described above, the residual ratios Cfw0, Cfw1, and Cfwb are calculated according to the intake valve operation phase CAIN. However, the intake valve operation phase CAIN has a fixed relationship with the intake valve closing timing CAIC. Therefore, it is substantially the same as calculating according to the intake valve closing timing CAIC.

また上述した実施形態では、エンジンを常にミラーサイクル運転する例を示したが、吸気弁の閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期を含む所定角度範囲で可変される場合には、閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期より後に設定されているときに、上述した吹き戻し燃料量Fwgを考慮した燃料噴射制御を実行し、閉弁時期CAICが、当該気筒の圧縮行程開始時期より前に設定されているときは、吹き戻し燃料量Fwgを「0」として(残留率Cfwを「1」として)燃料噴射制御を実行することが望ましい。   In the above-described embodiment, the example in which the engine is always operated in the mirror cycle is shown. However, when the intake valve closing timing CAIC is varied within a predetermined angle range including the compression stroke start timing of the cylinder, the engine is closed. When the valve timing CAIC is set after the compression stroke start timing of the cylinder, the fuel injection control considering the blow-back fuel amount Fwg is executed, and the valve closing timing CAIC is started of the compression stroke of the cylinder. When it is set before the timing, it is desirable to execute the fuel injection control with the blowback fuel amount Fwg set to “0” (residual rate Cfw set to “1”).

また上述した実施形態では、吸気弁作動位相が変更可能なエンジンの燃料噴射制御に本発明を適用したが、本発明は、吸気弁の閉弁時期が圧縮行程開始後となるように設定され、かつその作動位相に固定されたエンジンの燃料噴射制御にも適用可能である。   Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the fuel injection control of the engine in which the intake valve operation phase can be changed, but the present invention is set so that the closing timing of the intake valve is after the start of the compression stroke, It is also applicable to engine fuel injection control that is fixed to the operating phase.

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料噴射制御にも適用が可能である。   The present invention can also be applied to fuel injection control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.

1 内燃機関
2 吸気通路
5 電子制御ユニット(要求燃料量算出手段、吹き戻し燃料量算出手段、燃料噴射量算出手段、噴射量比率算出手段)
6P ポート燃料噴射弁(第1燃料噴射弁)
6C 筒内燃料噴射弁(第2燃料噴射弁)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Intake passage 5 Electronic control unit (Required fuel amount calculation means, Blowback fuel amount calculation means, Fuel injection amount calculation means, Injection amount ratio calculation means)
6P port fuel injection valve (first fuel injection valve)
6C In-cylinder fuel injection valve (second fuel injection valve)

Claims (4)

内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第1燃料噴射弁と、前記機関の燃焼室内へ燃料を噴射する第2燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記機関の運転状態に応じて要求燃料量を算出する要求燃料量算出手段と、
前記燃焼室内から前記吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量を算出する吹き戻し燃料量算出手段と、
前記要求燃料量及び吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記燃料噴射量に応じて前記第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の少なくとも一方を駆動制御する駆動制御手段とを備え、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記第1及び第2燃料噴射弁の駆動状態に応じて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
In a fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: a first fuel injection valve that injects fuel into an intake passage of the internal combustion engine; and a second fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of the engine.
A required fuel amount calculating means for calculating a required fuel amount according to the operating state of the engine;
Blowback fuel amount calculating means for calculating a blowback fuel amount that is a fuel amount blown back from the combustion chamber to the intake passage;
Fuel injection amount calculation means for calculating a fuel injection amount using the required fuel amount and the blowback fuel amount;
Drive control means for drivingly controlling at least one of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve in accordance with the fuel injection amount;
The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the blowback fuel amount calculation means calculates the blowback fuel amount in accordance with driving states of the first and second fuel injection valves.
前記第1及び第2燃料噴射弁による燃料噴射量の比率である噴射量比率を算出する噴射量比率算出手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記噴射量比率に応じて前記第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の少なくとも一方を駆動制御し、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記第1燃料噴射弁のみによる燃料噴射に対応する第1吹き戻し率と、前記第2燃料噴射弁のみによる燃料噴射に対応する第2吹き戻し率と、前記噴射量比率とを用いて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
An injection amount ratio calculating means for calculating an injection amount ratio that is a ratio of fuel injection amounts by the first and second fuel injection valves;
The drive control means drives and controls at least one of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve according to the injection amount ratio,
The blowback fuel amount calculating means includes a first blowback rate corresponding to fuel injection by only the first fuel injection valve, a second blowback rate corresponding to fuel injection by only the second fuel injection valve, The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the blow-back fuel amount is calculated using an injection amount ratio.
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記噴射量比率が変更された場合において、該変更直後の最初の燃料噴射実行時には変更前の噴射量比率に対応する吹き戻し率を用い、前記変更後の2回目以降の燃料噴射実行時からは変更後の噴射量比率に対応する吹き戻し率を用いることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   When the injection amount ratio is changed, the blow-back fuel amount calculation means uses the blow-back rate corresponding to the injection amount ratio before the change at the time of the first fuel injection immediately after the change, and changes the 2 after the change. 3. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a blowback rate corresponding to the changed injection amount ratio is used from the time of execution of fuel injection after the first time. 前記機関の吸気弁の閉弁時期を変更する吸気弁閉弁時期変更手段をさらに備え、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期に応じて前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
An intake valve closing timing changing means for changing the closing timing of the intake valve of the engine,
The fuel injection of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the blowback fuel amount calculation means calculates the blowback fuel amount according to a closing timing of the intake valve. Control device.
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