JP2020029786A - Internal combustion engine control apparatus - Google Patents

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龍介 黒田
Ryusuke Kuroda
龍介 黒田
賢宏 尾関
Takahiro Ozeki
賢宏 尾関
井戸側 正直
Masanao Idogawa
正直 井戸側
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

To provide an internal combustion engine control apparatus enabling an alcohol content within fuel injecting from both a port injection valve and in-cylinder injection valve to converge as quickly as possible.SOLUTION: A CPU 42 executes: fuel injection by variably setting injection sharing-ratio that is a ratio of fuel injected from a port injection valve 16 to a fuel amount required for injection per combustion cycle, on the basis of a revolution speed of an internal combustion engine and a charging efficiency; active injection in which to modify the injection sharing-ratio in accordance with the aforementioned operating point and to facilitate an exchange of fuel both in the port injection valve 16 and in-cylinder injection valve 20, in a case where a fuel residual amount Qs detected by a center gage 54 increases; and prioritization of fuel injection from the port injection valve 16, in a case where a tip temperature of the in-cylinder injection valve 20 is equal to or lower than a given value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine including a port injection valve for injecting fuel into an intake passage and a direct injection valve for injecting fuel into a combustion chamber.

たとえば下記特許文献1には、アルコールを含有した燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、同燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関の制御装置が記載されている。この制御装置は、アルコール濃度が変化した場合には、ポート噴射弁と筒内噴射弁とから燃料を噴射する比率を通常時と異なる比率としている。ここで異なる比率とは、ポート噴射弁への燃料通路の容積と、筒内噴射弁への燃料通路の容積との比率に等しい比率である(段落「0028」)。これは、ポート噴射弁から噴射される燃料と筒内噴射弁から噴射される燃料との双方を迅速に入れ替えることによって、ポート噴射弁から噴射される燃料と筒内噴射弁から噴射される燃料との双方のアルコール濃度を早期に収束させることを狙ったものである。   For example, Patent Literature 1 below describes a control device for an internal combustion engine including a port injection valve that injects fuel containing alcohol into an intake passage and an in-cylinder injection valve that injects the fuel into a combustion chamber. When the alcohol concentration changes, the control device sets the ratio of injecting fuel from the port injection valve and the in-cylinder injection valve to a ratio different from the normal time. Here, the different ratio is a ratio equal to the ratio of the volume of the fuel passage to the port injection valve and the volume of the fuel passage to the in-cylinder injection valve (paragraph "0028"). This is because the fuel injected from the port injection valve and the fuel injected from the in-cylinder injection valve are quickly replaced by both the fuel injected from the port injection valve and the fuel injected from the in-cylinder injection valve. The aim is to make both alcohol concentrations converge at an early stage.

特開2014−34943号公報JP 2014-34943 A

ところで、アルコール濃度が変化した場合において、内燃機関の動作点によっては、上記容積の比率に等しい比率にて燃料を噴射することができないおそれがある。   By the way, when the alcohol concentration changes, depending on the operating point of the internal combustion engine, there is a possibility that the fuel cannot be injected at a ratio equal to the volume ratio.

上記課題を解決すべく、内燃機関の制御装置は、燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、前記内燃機関の動作点に基づき、1燃焼サイクル内に前記内燃機関の燃焼室内に供給すべき量の燃料を前記ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とに割り振る割り振り処理と、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度が変化する場合、前記筒内噴射弁の温度が所定温度以下であることを条件に前記割り振り処理による割り振りに対して前記ポート噴射弁による燃料の噴射割合を大きくする補正処理と、前記補正処理による補正のなされた割り振りに基づき、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁の少なくとも一方を操作して燃料を噴射する操作処理と、を実行する。   In order to solve the above problems, a control device for an internal combustion engine is applied to an internal combustion engine including a port injection valve for injecting fuel into an intake passage and an in-cylinder injection valve for injecting fuel into a combustion chamber. An allocation process for allocating an amount of fuel to be supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine to the port injection valve and the in-cylinder injection valve in one combustion cycle based on the operating point; and the port injection valve and the in-cylinder injection. When the alcohol concentration of the fuel supplied to the valve changes, the fuel injection ratio by the port injection valve is increased with respect to the allocation by the allocation process on the condition that the temperature of the in-cylinder injection valve is equal to or lower than a predetermined temperature. Operating processing for injecting fuel by operating at least one of the port injection valve and the in-cylinder injection valve based on the correction processing to be performed and the allocation corrected by the correction processing. , To run.

上記構成では、ポート噴射弁および筒内噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度が変化する場合、筒内噴射弁の温度が所定温度以下であることを条件にポート噴射弁による燃料の噴射割合を優先的に増加させる。ポート噴射弁による燃料の噴射機会は、筒内噴射弁による燃料の噴射機会と比較して低くなる傾向があることから、割り振り処理に従ったのでは、ポート噴射弁から噴射される燃料中のアルコール濃度が長らく収束しないおそれがある。これに対し、上記構成では、ポート噴射弁からの燃料の噴射を優先することによって、ポート噴射弁と筒内噴射弁との双方から噴射される燃料中のアルコール濃度を極力早期に収束させることができる。   In the above configuration, when the alcohol concentration of the fuel supplied to the port injection valve and the in-cylinder injection valve changes, the fuel injection ratio of the port injection valve is adjusted on the condition that the temperature of the in-cylinder injection valve is equal to or lower than a predetermined temperature. Increase preferentially. Since the opportunity of fuel injection by the port injection valve tends to be lower than the opportunity of fuel injection by the in-cylinder injection valve, the alcohol allocation in the fuel injected from the port injection valve is not performed according to the allocation process. The concentration may not converge for a long time. On the other hand, in the above configuration, by giving priority to the injection of fuel from the port injection valve, it is possible to converge the alcohol concentration in the fuel injected from both the port injection valve and the in-cylinder injection valve as early as possible. it can.

一実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a control device and an internal combustion engine according to one embodiment. 同実施形態にかかるポート噴射弁と筒内噴射弁との割り振りを示す図。The figure which shows the allocation between the port injection valve and the in-cylinder injection valve concerning the embodiment. 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。5 is a flowchart showing a procedure of a process executed by the control device according to the embodiment. (a)〜(e)は、アクティブ噴射の実行例を示すタイムチャート。(A)-(e) is a time chart which shows the execution example of active injection. (a)〜(d)は、アクティブ噴射の実行の有無の判定例を示すタイムチャート。(A)-(d) is a time chart which shows the example of determination of the presence or absence of execution of active injection.

以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示す内燃機関10は、車両に搭載される。内燃機関10の吸気通路12には、上流側から順に、スロットルバルブ14およびポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、燃焼室18に供給される。燃焼室18には、筒内噴射弁20および点火装置22が設けられている。燃焼室18内の混合気は、点火装置22による火花放電によって燃焼に供され、燃焼に供された混合気は、排気として排気通路24に排出される。排気通路24には、触媒26が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
The internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. The intake passage 12 of the internal combustion engine 10 is provided with a throttle valve 14 and a port injection valve 16 in order from the upstream side. The air sucked into the intake passage 12 and the fuel injected from the port injection valve 16 are supplied to the combustion chamber 18. The combustion chamber 18 is provided with a direct injection valve 20 and an ignition device 22. The air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is used for combustion by spark discharge from the ignition device 22, and the air-fuel mixture used for combustion is discharged to the exhaust passage 24 as exhaust gas. A catalyst 26 is provided in the exhaust passage 24.

ポート噴射弁16には、低圧側デリバリパイプ30から燃料が供給される。筒内噴射弁20には、高圧側デリバリパイプ32から燃料が供給される。低圧側デリバリパイプ30には、燃料タンク34内の燃料が燃料通路36および低圧側通路36aを介して供給される。また、高圧側デリバリパイプ32には、燃料タンク34内の燃料がポンプ38によって加圧され高圧側通路36bを介して供給される。なお、本実施形態では、低圧側デリバリパイプ30の容積の方が高圧側デリバリパイプ32の容積よりも大きくなっている。   Fuel is supplied to the port injection valve 16 from the low pressure side delivery pipe 30. Fuel is supplied to the in-cylinder injection valve 20 from the high pressure side delivery pipe 32. The fuel in the fuel tank 34 is supplied to the low-pressure side delivery pipe 30 via the fuel passage 36 and the low-pressure side passage 36a. Further, the fuel in the fuel tank 34 is pressurized by the pump 38 and supplied to the high pressure side delivery pipe 32 through the high pressure side passage 36b. In the present embodiment, the volume of the low-pressure delivery pipe 30 is larger than the volume of the high-pressure delivery pipe 32.

制御装置40は、内燃機関10を制御対象とし、制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御すべく、スロットルバルブ14や、ポート噴射弁16、筒内噴射弁20、点火装置22等の内燃機関10の操作部を操作する。制御装置40は、操作部を操作する際、エアフローメータ50によって検出される吸入空気量Gaや、アルコール濃度センサ52によって検出される燃料通路36内のアルコール濃度Da、センダーゲージ54によって検出される燃料タンク34内の燃料残量Qsを参照する。また、制御装置40は、圧力センサ56によって検出される高圧側デリバリパイプ32内の燃料の圧力(筒内側圧力Pd)や、クランク角センサ58の出力信号Scrを参照する。また制御装置40は、水温センサ60によって検出される内燃機関10の冷却水の温度(水温THW)や、アクセルセンサ62によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)を参照する。なお、制御装置40は、CPU42およびROM44を備えている。   The control device 40 controls the internal combustion engine 10 and controls the internal combustion engine 10 such as the throttle valve 14, the port injection valve 16, the in-cylinder injection valve 20, and the ignition device 22 in order to control a torque, an exhaust component ratio, or the like as a control amount. The operation unit of the engine 10 is operated. When operating the operation unit, the control device 40 controls the intake air amount Ga detected by the air flow meter 50, the alcohol concentration Da in the fuel passage 36 detected by the alcohol concentration sensor 52, and the fuel detected by the sender gauge 54. The remaining fuel amount Qs in the tank 34 is referred to. In addition, the control device 40 refers to the fuel pressure (in-cylinder pressure Pd) in the high-pressure side delivery pipe 32 detected by the pressure sensor 56 and the output signal Scr of the crank angle sensor 58. Further, the control device 40 refers to the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10 (water temperature THW) detected by the water temperature sensor 60 and the depression amount of the accelerator pedal (accelerator operation amount ACCP) detected by the accelerator sensor 62. The control device 40 includes a CPU 42 and a ROM 44.

図2に示すように、制御装置40は、内燃機関10の動作点を規定する充填効率ηおよび回転速度NEに基づき、1燃焼サイクルにおいて必要な燃料を、ポート噴射弁16による燃料噴射であるポート噴射と筒内噴射弁20による燃料噴射である筒内噴射とに割り振って燃料噴射制御を実行する。詳しくは、本実施形態では、充填効率ηが規定値以下の領域においては、ポート噴射弁16による燃料噴射であるポート噴射(図中、PFIと表記)のみを実行する一方、充填効率ηが上記規定値よりも大きい所定値以上の領域においては、筒内噴射弁20による燃料噴射である筒内噴射(図中、DIと表記)のみを実行する。ただし、規定値および所定値は、ともに回転速度NEが高いほど小さい値に設定されている。これに対し、充填効率ηが規定値よりも大きく所定値よりも小さい領域においては、ポート噴射と筒内噴射との双方(図中、PFI+DIと表記)を実行する。   As shown in FIG. 2, the control device 40 supplies the fuel required for one combustion cycle to the port, which is the fuel injection by the port injection valve 16, based on the charging efficiency η and the rotation speed NE that define the operating point of the internal combustion engine 10. The fuel injection control is executed by allocating the fuel injection to the in-cylinder injection, which is the fuel injection by the in-cylinder injection valve 20. More specifically, in the present embodiment, in the region where the charging efficiency η is equal to or less than the specified value, only the port injection (indicated by PFI in the drawing) that is the fuel injection by the port injection valve 16 is executed, In a region equal to or greater than a predetermined value larger than the prescribed value, only in-cylinder injection (indicated by DI in the drawing) which is fuel injection by the in-cylinder injection valve 20 is executed. However, both the prescribed value and the prescribed value are set to smaller values as the rotational speed NE increases. On the other hand, in a region where the charging efficiency η is larger than the specified value and smaller than the predetermined value, both the port injection and the in-cylinder injection (indicated by PFI + DI in the drawing) are executed.

本実施形態では、ポート噴射を、吸気バルブが開弁する前に実行する。これは、燃焼室18内における混合気中の燃料と空気との混合度合を高めることを狙ったものである。噴射量の割り振り設定は、ポート噴射が混合気の混合度合を高めやすいメリットを有することと、筒内噴射が気化潜熱により燃焼室18内の冷却効果を高めることによって充填効率を高めやすいメリットを有することとに鑑みて最適化されている。   In the present embodiment, the port injection is executed before the intake valve opens. This aims at increasing the degree of mixing of fuel and air in the air-fuel mixture in the combustion chamber 18. The injection amount allocation setting has the advantage that port injection has the advantage of easily increasing the degree of mixture of the air-fuel mixture, and that the in-cylinder injection has the advantage of easily increasing the charging efficiency by increasing the cooling effect in the combustion chamber 18 due to latent heat of vaporization. It has been optimized in light of this.

なお、CPU42は、回転速度NEを、クランク角センサ58の出力信号Scrに基づき算出し、充填効率ηを回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づき算出する。なお、充填効率ηは、燃焼室18内に充填される空気量を定めるパラメータである。   The CPU 42 calculates the rotation speed NE based on the output signal Scr of the crank angle sensor 58, and calculates the charging efficiency η based on the rotation speed NE and the intake air amount Ga. Note that the charging efficiency η is a parameter that determines the amount of air charged into the combustion chamber 18.

詳しくは、制御装置40は、1燃焼サイクルにおいて噴射すべき燃料量に対するポート噴射弁16から噴射する燃料量の割合である噴き分け率を内燃機関10の動作点に応じて設定する。たとえば、充填効率ηが規定値以下の領域では、噴き分け率が「1」とされる。ただし、制御装置40は、給油後においては、図2に示した内燃機関10の動作点に応じた通常時の噴き分け率とは異なる噴き分け率によって燃料噴射を実行するアクティブ噴射を実行する。   More specifically, the control device 40 sets the injection ratio, which is the ratio of the amount of fuel injected from the port injection valve 16 to the amount of fuel to be injected in one combustion cycle, according to the operating point of the internal combustion engine 10. For example, in a region where the charging efficiency η is equal to or less than the specified value, the injection sharing rate is set to “1”. However, after refueling, control device 40 executes active injection for executing fuel injection at a different injection ratio from the normal injection ratio according to the operating point of internal combustion engine 10 shown in FIG.

図3に、アクティブ噴射に関する処理の手順を示す。図3に示す処理は、ROM44に記憶されたプログラムをCPU42がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。   FIG. 3 shows a procedure of a process regarding the active injection. The process shown in FIG. 3 is realized by the CPU 42 repeatedly executing the program stored in the ROM 44 at a predetermined cycle, for example. In the following, a step number of each process is represented by a number preceded by “S”.

図3に示す一連の処理においてCPU42は、まず、給油判定がある旨の条件(ア)と、アルコール濃度Daに変化がある旨の条件(イ)との論理積が真であるか否かを判定する(S10)。ここで、CPU42は、センダーゲージ54によって検出される燃料残量Qsが増加していることを検知する場合、給油判定がある旨判定する。またCPU42は、アルコール濃度Daを逐次サンプリングし、サンプリング値の時系列データに基づきアルコール濃度Daに変化がある場合に上記条件(イ)が成立すると判定する。なお、給油判定がある旨の判定結果は、所定時間が経過するとリセットされるものとする。   In the series of processes shown in FIG. 3, the CPU 42 first determines whether the logical product of the condition (A) indicating that there is a refueling determination and the condition (A) indicating that the alcohol concentration Da has changed is true. A determination is made (S10). Here, when detecting that the remaining fuel amount Qs detected by the sender gauge 54 has increased, the CPU 42 determines that there is a refueling determination. Further, the CPU 42 sequentially samples the alcohol concentration Da, and determines that the condition (A) is satisfied when the alcohol concentration Da changes based on the time-series data of the sampling values. It should be noted that the determination result indicating that there is a refueling determination is reset after a predetermined time has elapsed.

CPU42は、上記論理積が真であると判定する場合(S10:YES)、ポート噴射弁16から噴射される燃料と筒内噴射弁20から噴射される燃料との双方とも、給油後のものへの入れ替わりが完了していないか否かを判定する(S12)。ここで、CPU42は、低圧側デリバリパイプ30内の燃料のアルコール濃度の推定値とアルコール濃度Daとの差が所定値以下となる場合に、ポート噴射弁16により噴射される燃料について、給油後のものへの入れ替わりが完了したと判定する。またCPU42は、高圧側デリバリパイプ32内の燃料のアルコール濃度の推定値とアルコール濃度Daとの差が所定値以下となる場合に、筒内噴射弁20により噴射される燃料について、給油後のものへの入れ替わりが完了したと判定する。ここで、CPU42は、低圧側デリバリパイプ30内の燃料のアルコール濃度の推定や、高圧側デリバリパイプ32内の燃料のアルコール濃度の推定を、次のようにして行う。CPU42は、まず、低圧側通路36aおよび高圧側通路36bへの分岐部Bにおける濃度Dabを算出する。すなわち、CPU42は、ポート噴射弁16から噴射される燃料量と筒内噴射弁20から噴射される燃料量との和の積算値が、燃料通路36のうちのアルコール濃度センサ52が設けられている箇所から分岐部Bまでの容積だけ少なかった時点におけるアルコール濃度Daを、分岐部における濃度Dabとする。そしてCPU42は、ポート噴射弁16から噴射される燃料の積算値が、低圧側通路36aの容積だけ小さかった時点における分岐部Bの濃度Dabを、低圧側デリバリパイプ30に流入する燃料のアルコール濃度とする。そしてCPU42は、ポート噴射弁16からの燃料の噴射に伴って、噴射された燃料と同量の燃料が低圧側デリバリパイプ30に流入するとして、低圧側デリバリパイプ30内のアルコール濃度を推定する。また、CPU42は、筒内噴射弁20から噴射される燃料の積算値が、高圧側通路36bの容積だけ小さかった時点における分岐部Bの濃度Dabを、高圧側デリバリパイプ32に流入する燃料のアルコール濃度とする。そしてCPU42は、筒内噴射弁20からの燃料の噴射に伴って、噴射された燃料と同量の燃料が高圧側デリバリパイプ32に流入するとして、高圧側デリバリパイプ32内のアルコール濃度を推定する。   When determining that the logical product is true (S10: YES), the CPU 42 changes both the fuel injected from the port injection valve 16 and the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 to the one after refueling. It is determined whether or not the replacement has been completed (S12). Here, when the difference between the estimated value of the alcohol concentration of the fuel in the low-pressure side delivery pipe 30 and the alcohol concentration Da is equal to or smaller than a predetermined value, the CPU 42 determines the fuel injected by the port injection valve 16 after refueling. It is determined that the replacement of the object has been completed. When the difference between the estimated value of the alcohol concentration of the fuel in the high-pressure side delivery pipe 32 and the alcohol concentration Da is equal to or less than a predetermined value, the CPU 42 determines whether the fuel injected by the in-cylinder injection valve 20 has been refueled. It is determined that the switching to has been completed. Here, the CPU 42 estimates the alcohol concentration of the fuel in the low pressure side delivery pipe 30 and the alcohol concentration of the fuel in the high pressure side delivery pipe 32 as follows. First, the CPU 42 calculates the concentration Dab at the branch B to the low-pressure passage 36a and the high-pressure passage 36b. That is, the CPU 42 is provided with the alcohol concentration sensor 52 in the fuel passage 36 in which the integrated value of the sum of the fuel amount injected from the port injection valve 16 and the fuel amount injected from the in-cylinder injection valve 20 is provided. The alcohol concentration Da at the point of time when the volume from the location to the branch portion B is small is defined as the concentration Dab at the branch portion. Then, the CPU 42 determines the concentration Dab of the branch portion B at the time when the integrated value of the fuel injected from the port injection valve 16 is smaller by the volume of the low-pressure side passage 36a with the alcohol concentration of the fuel flowing into the low-pressure side delivery pipe 30. I do. Then, the CPU 42 estimates that the same amount of fuel as the injected fuel flows into the low-pressure delivery pipe 30 along with the injection of the fuel from the port injection valve 16, and estimates the alcohol concentration in the low-pressure delivery pipe 30. Further, the CPU 42 determines the concentration Dab of the branch portion B at the time when the integrated value of the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 is smaller by the volume of the high-pressure side passage 36b as the alcohol of the fuel flowing into the high-pressure side delivery pipe 32. Concentration. Then, the CPU 42 estimates that the same amount of fuel as the injected fuel flows into the high-pressure side delivery pipe 32 with the injection of the fuel from the in-cylinder injection valve 20, and estimates the alcohol concentration in the high-pressure side delivery pipe 32. .

そしてCPU42は、双方とも入れ替わりが完了していないと判定する場合(S12:YES)、ポート噴射弁16と筒内噴射弁20との双方の燃料を給油後のものに迅速に変更するためにポート噴射弁16と筒内噴射弁20との双方から所定の噴き分け率で燃料を噴射する分割アクティブ噴射の実行条件が成立するか否かを判定する(S14)。ここで、所定の噴き分け率は、内燃機関10の動作点に応じて定まる通常時のものとは異なり、ポート噴射弁16から噴射される燃料量と筒内噴射弁20から噴射される燃料量との比を、低圧側デリバリパイプ30および低圧側通路36aの容積と、高圧側デリバリパイプ32および高圧側通路36bの容積との比率に等しくするものである。   If the CPU 42 determines that the switching has not been completed for both (S12: YES), the CPU 42 changes the port fuel for both the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20 to the fuel immediately after refueling. It is determined whether or not the execution condition of the split active injection that injects fuel from both the injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20 at a predetermined injection rate is satisfied (S14). Here, the predetermined injection division rate is different from the normal injection rate determined according to the operating point of the internal combustion engine 10, and is different from the fuel amount injected from the port injection valve 16 and the fuel amount injected from the in-cylinder injection valve 20. Is made equal to the ratio of the volume of the low pressure side delivery pipe 30 and the low pressure side passage 36a to the volume of the high pressure side delivery pipe 32 and the high pressure side passage 36b.

上記実行条件には、充填効率ηが所定値以上である旨の条件(ウ)や、アクセル操作量ACCPがゼロではない旨の条件(エ)等が含まれる。ここで、条件(ウ)は、ポート噴射弁16と筒内噴射弁20との双方から所定の噴き分け率で燃料を噴射するうえで必要な燃料の噴射を可能とする旨の条件である。また、条件(エ)は、充填効率ηの減少速度が大きくない旨の条件である。   The execution conditions include a condition (C) that the charging efficiency η is equal to or greater than a predetermined value, a condition (D) that the accelerator operation amount ACCP is not zero, and the like. Here, the condition (c) is a condition for enabling fuel injection necessary for injecting fuel from both the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20 at a predetermined injection rate. The condition (d) is a condition that the rate of decrease of the charging efficiency η is not large.

CPU42は、実行条件が成立したと判定する場合(S14:YES)、上記所定の噴き分け率で燃料を噴射する分割アクティブ噴射によって、筒内噴射弁20の噴射量が最小噴射量以上となるか否かを判定する(S16)。これは、CPU42により、筒内側圧力Pdに基づき最小噴射量を算出し、所定の噴き分け率から定まる筒内噴射弁20の噴射量と最小噴射量との大小比較を実行することにより実現できる。そしてCPU42は、最小噴射量以上であると判定する場合(S16:YES)、分割アクティブ噴射を実行することを決定する(S18)。これに対し、CPU42は、最小噴射量未満であると判定する場合(S16:NO)、筒内噴射弁20の先端温度が所定温度Tth以下であるか否かを判定する(S20)。CPU42は、内燃機関10の動作点が、図2に示す破線における充填効率η以下の動作点である場合、所定温度Tth以下であると判定する。   When determining that the execution condition is satisfied (S14: YES), the CPU 42 determines whether the injection amount of the direct injection valve 20 becomes equal to or more than the minimum injection amount by the split active injection that injects the fuel at the predetermined injection ratio. It is determined whether or not it is (S16). This can be realized by the CPU 42 calculating the minimum injection amount based on the cylinder inner pressure Pd, and performing a magnitude comparison between the injection amount of the in-cylinder injection valve 20 and the minimum injection amount determined from a predetermined injection ratio. Then, when determining that the injection amount is equal to or more than the minimum injection amount (S16: YES), the CPU 42 determines to execute the divided active injection (S18). On the other hand, when determining that the injection amount is less than the minimum injection amount (S16: NO), the CPU 42 determines whether or not the tip end temperature of the in-cylinder injection valve 20 is equal to or lower than a predetermined temperature Tth (S20). When the operating point of the internal combustion engine 10 is equal to or lower than the charging efficiency η in the broken line shown in FIG. 2, the CPU 42 determines that the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tth.

CPU42は、所定温度Tth以下であると判定する場合(S20:YES)、1燃焼サイクルにおいて噴射が要求される燃料量の全てをポート噴射弁16によって噴射することを決定する(S22)。これは第1に、本実施形態では低圧側デリバリパイプ30の方が高圧側デリバリパイプ32よりも容積が大きいために燃料を完全に入れ替えるためにポート噴射弁16から噴射すべき燃料量が筒内噴射弁20から噴射すべき燃料量よりも多くなるためである。第2に、図2に示した破線よりも充填効率ηが大きい領域では、筒内噴射弁20の先端温度が過度に高くなるおそれがあることから、先端温度の過度の上昇を抑制すべく筒内噴射弁20から燃料を噴射することが要求され、ポート噴射弁16による噴射機会が少なくなるからである。   When determining that the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tth (S20: YES), the CPU 42 determines that all of the fuel amount required to be injected in one combustion cycle is injected by the port injection valve 16 (S22). First, in this embodiment, since the low-pressure side delivery pipe 30 has a larger volume than the high-pressure side delivery pipe 32, the amount of fuel to be injected from the port injection valve 16 in order to completely replace the fuel is in-cylinder. This is because the amount of fuel to be injected from the injection valve 20 becomes larger. Second, in a region where the charging efficiency η is higher than the dashed line shown in FIG. 2, the tip temperature of the in-cylinder injection valve 20 may be excessively high. This is because it is required to inject fuel from the inner injection valve 20 and the number of injection opportunities by the port injection valve 16 is reduced.

これに対し、CPU42は、先端温度が所定温度Tthよりも大きいと判定する場合(S20:NO)、1燃焼サイクルにおいて噴射が要求される燃料量が筒内噴射弁20の最小噴射量以上であるか否かを判定する(S24)。CPU42は、最小噴射量以上であると判定する場合(S24:YES)、1燃焼サイクルにおいて噴射が要求される燃料量の全てを筒内噴射弁20から噴射することを決定する(S26)。これに対しCPU42は、最小噴射量未満であると判定する場合(S24:NO)、S22の処理に移行する。   On the other hand, when the CPU 42 determines that the tip temperature is higher than the predetermined temperature Tth (S20: NO), the fuel amount required to be injected in one combustion cycle is equal to or greater than the minimum injection amount of the direct injection valve 20. It is determined whether or not it is (S24). When it is determined that the injection amount is equal to or more than the minimum injection amount (S24: YES), the CPU 42 determines that all of the fuel amount required to be injected in one combustion cycle is injected from the in-cylinder injection valve 20 (S26). On the other hand, when determining that the injection amount is less than the minimum injection amount (S24: NO), the CPU 42 shifts to the processing of S22.

一方、CPU42は、S12の処理において否定判定する場合、ポート噴射弁16により噴射される燃料について、給油後のものへの入れ替わりが完了していないか否かを判定する(S28)。そしてCPU42は、完了していないと判定する場合(S28:YES)、S20の処理に移行する。これに対しCPU42は、S28の処理において否定判定する場合、筒内噴射弁20により噴射される燃料について、給油後のものへの入れ替わりが完了していないか否かを判定する(S30)。そしてCPU42は、完了していないと判定する場合(S30:YES)、S24の処理に移行する。   On the other hand, when the CPU 42 makes a negative determination in the process of S12, the CPU 42 determines whether or not the replacement of the fuel injected by the port injection valve 16 with that after refueling has been completed (S28). If the CPU 42 determines that the processing has not been completed (S28: YES), the CPU 42 proceeds to the processing of S20. On the other hand, when a negative determination is made in the process of S28, the CPU 42 determines whether or not the replacement of the fuel injected by the in-cylinder injection valve 20 with that after refueling has been completed (S30). If the CPU 42 determines that the processing has not been completed (S30: YES), the CPU 42 proceeds to the processing of S24.

そしてCPU42は、S18,S22,S26の処理が完了する場合や、S10,S30の処理において否定判定する場合には、決定された噴き分け率に従って燃料を噴射する処理を実行する(S32)。すなわちCPU42は、決定された噴き分け率に応じて、ポート噴射弁16に操作信号MS2を出力してポート噴射弁16を操作する処理と、筒内噴射弁20に操作信号MS3を出力して筒内噴射弁20を操作する処理と、の少なくとも1つの処理を実行する。   Then, when the processing of S18, S22, S26 is completed, or when a negative determination is made in the processing of S10, S30, the CPU 42 executes processing of injecting fuel in accordance with the determined injection ratio (S32). That is, the CPU 42 outputs the operation signal MS2 to the port injection valve 16 to operate the port injection valve 16 in accordance with the determined injection division ratio, and outputs the operation signal MS3 to the in-cylinder injection valve 20 to output the operation signal MS3 to the cylinder injection valve 20. And at least one process of operating the inner injection valve 20.

なお、CPU42は、S32の処理が完了する場合、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
When the process of S32 is completed, the CPU 42 temporarily ends a series of processes illustrated in FIG.
Here, the operation and effect of the present embodiment will be described.

図4(a)に、ポート噴射弁16から噴射される燃料の入れ替わりが完了したか否かの推移を示し、図4(b)に筒内噴射弁20から噴射される燃料の入れ替わりが完了したか否かの推移を示し、図4(c)に、充填効率ηの推移を示す。また、図4(d)に、筒内噴射弁20の先端温度の推移を示し、図4(e)に、噴き分け率の推移を示す。   FIG. 4A shows a transition as to whether or not the replacement of the fuel injected from the port injection valve 16 is completed, and FIG. 4B shows the completion of the replacement of the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20. FIG. 4C shows a transition of the charging efficiency η. FIG. 4D shows the transition of the temperature at the tip of the in-cylinder injection valve 20, and FIG. 4E shows the transition of the injection ratio.

図4においては、ポート噴射弁16から噴射される燃料および筒内噴射弁20から噴射される燃料の双方において、給油後の燃料への入れ替わりが完了していない状態であって、S14の処理において判定対象となる実行条件が成立しないことを想定している。その場合、時刻t1よりも前においては、筒内噴射弁20の先端温度が所定温度Tthよりも高いため、CPU42は、噴き分け率を「0」とし、1燃焼サイクルにおいて噴射が要求される燃料量の燃料を全て筒内噴射弁20から噴射する。これに対し、時刻t2〜t3においては、筒内噴射弁20の先端温度が所定温度Tth未満であることから、噴き分け率を「1」とし、1燃焼サイクルにおいて噴射が要求される燃料量の燃料を全てポート噴射弁16から噴射する。   In FIG. 4, in both the fuel injected from the port injection valve 16 and the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20, the switching to the fuel after refueling has not been completed. It is assumed that the execution condition to be determined is not satisfied. In this case, before the time t1, since the tip end temperature of the in-cylinder injection valve 20 is higher than the predetermined temperature Tth, the CPU 42 sets the injection ratio to “0” and sets the fuel required to be injected in one combustion cycle. All the amount of fuel is injected from the in-cylinder injection valve 20. On the other hand, since the tip end temperature of the in-cylinder injection valve 20 is lower than the predetermined temperature Tth from the time t2 to the time t3, the injection division rate is set to “1” and the fuel amount required to be injected in one combustion cycle is determined. All the fuel is injected from the port injection valve 16.

このように、本実施形態では、ポート噴射弁16から噴射される燃料と筒内噴射弁20から噴射される燃料との双方を同時に効率的に入れ替えることができない場合、筒内噴射弁20の先端温度が所定温度Tth以下であることを条件に、ポート噴射弁16による燃料噴射を優先する。これにより、噴射機会の確保が筒内噴射弁20と比較して低くなりやすいポート噴射弁16の燃料の入れ替えを極力早期に実行することができる。   As described above, in the present embodiment, when it is not possible to simultaneously efficiently exchange both the fuel injected from the port injection valve 16 and the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20, the tip of the in-cylinder injection valve 20 The fuel injection by the port injection valve 16 is prioritized on condition that the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tth. Thereby, the replacement of the fuel of the port injection valve 16 in which the securing of the injection opportunity tends to be lower than that of the in-cylinder injection valve 20 can be executed as early as possible.

なお、燃料の入れ替わり時には、噴射される燃料中のアルコール濃度についての精度の高い値をCPU42が入手しにくい傾向がある。そして、精度の低いアルコール濃度に基づきポート噴射弁16から燃料を噴射して内燃機関10を冷間始動する場合、始動性の低下が懸念される。これは、燃焼室18に流入することなく吸気通路12に付着して残存する燃料量がアルコール濃度に大きく依存することから、制御において参照するアルコール濃度の精度が低いと、付着量を適切に把握できず、燃焼室18内の混合気の空燃比の制御性が低下するためである。   When the fuel is replaced, the CPU 42 tends to hardly obtain a highly accurate value of the alcohol concentration in the injected fuel. When the internal combustion engine 10 is cold-started by injecting fuel from the port injection valve 16 based on the low-precision alcohol concentration, there is a concern that the startability is reduced. This is because the amount of fuel adhering and remaining in the intake passage 12 without flowing into the combustion chamber 18 greatly depends on the alcohol concentration. Therefore, if the accuracy of the alcohol concentration referred to in the control is low, the amount of adhesion is appropriately grasped. This is because the controllability of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is reduced.

また、制御において参照するアルコール濃度の精度が低い状態で、充填効率ηが急上昇し、噴き分け率が「1」の状態から「0」の状態に切り替わる場合、燃焼室18内の空燃比の制御性の低下によってトルクの制御性が低下するおそれがある。   Further, when the charging efficiency η sharply increases and the injection rate is switched from “1” to “0” in a state where the accuracy of the alcohol concentration referred to in the control is low, the control of the air-fuel ratio in the combustion chamber 18 is performed. There is a possibility that torque controllability may be reduced due to a reduction in performance.

これに対し、本実施形態では、ポート噴射弁16および筒内噴射弁20の双方において、燃料の入れ替えを極力早期に実行できる。
図5(a)に、燃料残量の推移を示し、図5(b)に、給油判定の有無の推移を示し、図5(c)に、アルコール濃度Daの推移を示し、図5(d)に、燃料の入れ替えのために図2に示した噴き分けパターンに対して噴き分け率を変更するアクティブ噴射の実行の有無の推移を示す。
On the other hand, in this embodiment, in both the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20, the fuel exchange can be executed as early as possible.
FIG. 5A shows the transition of the remaining fuel amount, FIG. 5B shows the transition of the presence or absence of the refueling determination, FIG. 5C shows the transition of the alcohol concentration Da, and FIG. 2) shows the transition of the execution of active injection for changing the injection ratio with respect to the injection pattern shown in FIG.

時刻t3において給油がなされることにより燃料残量が増加した後、時刻t4において、制御装置40が起動されると、センダーゲージ54によって検出される燃料残量Qsの変化に基づき、CPU42は給油判定をする。その後、内燃機関10を始動させると、燃料タンク34内の燃料が燃料通路36のうちのアルコール濃度センサ52の付近を通過するため、アルコール濃度Daが変化する。これにより、CPU42は、図3のS10において肯定判定することにより、アクティブ噴射を実行する。このように、本実施形態では、S10の処理を設けることによって、給油後であって且つアルコール濃度Daが変化する場合にアクティブ噴射を実行することにより、不必要にアクティブ噴射が実行されることを抑制でき、ひいては図2に示した燃料噴射を極力実行できる。これにより、不必要にアクティブ噴射が実行される場合と比較すると、排気特性をより良好に制御したりトルク変動を抑制したりすることができる。   After the fuel remaining amount increases due to the refueling at time t3, when the control device 40 is activated at time t4, the CPU 42 determines the refueling based on the change in the fuel remaining amount Qs detected by the sender gauge 54. do. Thereafter, when the internal combustion engine 10 is started, the fuel in the fuel tank 34 passes near the alcohol concentration sensor 52 in the fuel passage 36, so that the alcohol concentration Da changes. Thereby, the CPU 42 executes the active injection by making an affirmative determination in S10 of FIG. As described above, in the present embodiment, by providing the processing of S10, the active injection is performed unnecessarily by performing the active injection after the refueling and when the alcohol concentration Da changes. Thus, the fuel injection shown in FIG. 2 can be executed as much as possible. As a result, the exhaust characteristics can be better controlled and the torque fluctuation can be suppressed as compared with the case where the active injection is performed unnecessarily.

<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。割り振り処理は、図2に示す処理に対応し、補正処理は、充填効率ηが規定値よりも大きい場合におけるS22の処理に対応し、操作処理は、S32の処理に対応する。
<Correspondence>
The correspondence between the items in the above embodiment and the items described in the section of “Means for Solving the Problem” is as follows. The allocation processing corresponds to the processing shown in FIG. 2, the correction processing corresponds to the processing of S22 when the charging efficiency η is larger than the specified value, and the operation processing corresponds to the processing of S32.

<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
The present embodiment can be modified and implemented as follows. This embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・S10の処理において、条件(イ)を削除してもよい。
・S18の処理を削除してもよい。
・ポート噴射弁16によって噴射する燃料が給油後のものに入れ替わっているか否かを判定する処理としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえばS10において肯定判定した後、ポート噴射弁16から噴射される燃料量の積算値が所定値以上となる場合に入れ替わったと判定する処理としてもよい。
-In the process of S10, the condition (A) may be deleted.
-The process of S18 may be deleted.
The process for determining whether or not the fuel injected by the port injection valve 16 has been replaced by that after refueling is not limited to the process illustrated in the above embodiment. For example, after making an affirmative determination in S10, the process may be determined to be replaced when the integrated value of the amount of fuel injected from the port injection valve 16 is equal to or greater than a predetermined value.

・筒内噴射弁20によって噴射する燃料が給油後のものに入れ替わっているか否かを判定する処理としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえばS10において肯定判定した後、筒内噴射弁20から噴射される燃料量の積算値が所定値以上となる場合に入れ替わったと判定する処理としてもよい。   The process of determining whether or not the fuel injected by the in-cylinder injection valve 20 has been replaced by the one after refueling is not limited to the process illustrated in the above embodiment. For example, after making an affirmative determination in S10, the process may be such that when the integrated value of the amount of fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the fuel has been replaced.

・上記実施形態では、低圧側デリバリパイプ30の容積の方が高圧側デリバリパイプ32の容積よりも大きいとしたが、これに限らない。   In the above embodiment, the volume of the low-pressure side delivery pipe 30 is larger than the volume of the high-pressure side delivery pipe 32. However, the present invention is not limited to this.

10…内燃機関、12…吸気通路、14…スロットルバルブ、16…ポート噴射弁、18…燃焼室、20…筒内噴射弁、22…点火装置、24…排気通路、26…触媒、30…低圧側デリバリパイプ、32…高圧側デリバリパイプ、34…燃料タンク、36…燃料通路、36a…低圧側通路、36b…高圧側通路、38…ポンプ、40…制御装置、42…CPU、44…ROM、50…エアフローメータ、52…アルコール濃度センサ、54…センダーゲージ、56…圧力センサ、58…クランク角センサ、60…水温センサ、62…アクセルセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 12 ... Intake passage, 14 ... Throttle valve, 16 ... Port injection valve, 18 ... Combustion chamber, 20 ... In-cylinder injection valve, 22 ... Ignition device, 24 ... Exhaust passage, 26 ... Catalyst, 30 ... Low pressure Side delivery pipe, 32 ... High pressure side delivery pipe, 34 ... Fuel tank, 36 ... Fuel passage, 36a ... Low pressure side passage, 36b ... High pressure side passage, 38 ... Pump, 40 ... Control device, 42 ... CPU, 44 ... ROM, 50: air flow meter, 52: alcohol concentration sensor, 54: sender gauge, 56: pressure sensor, 58: crank angle sensor, 60: water temperature sensor, 62: accelerator sensor.

Claims (1)

燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、
前記内燃機関の動作点に基づき、1燃焼サイクル内に前記内燃機関の燃焼室内に供給すべき量の燃料を前記ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とに割り振る割り振り処理と、
前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度が変化する場合、前記筒内噴射弁の温度が所定温度以下であることを条件に前記割り振り処理による割り振りに対して前記ポート噴射弁による燃料の噴射割合を大きくする補正処理と、
前記補正処理による補正のなされた割り振りに基づき、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁の少なくとも一方を操作して燃料を噴射する操作処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
Applied to an internal combustion engine including a port injection valve that injects fuel into an intake passage and an in-cylinder injection valve that injects fuel into a combustion chamber,
An allocation process of allocating an amount of fuel to be supplied to a combustion chamber of the internal combustion engine in one combustion cycle to the port injection valve and the in-cylinder injection valve based on an operating point of the internal combustion engine;
When the alcohol concentration of the fuel supplied to the port injection valve and the in-cylinder injection valve changes, the port is allocated to the port by the allocation process on the condition that the temperature of the in-cylinder injection valve is equal to or lower than a predetermined temperature. A correction process for increasing the fuel injection ratio by the injection valve;
A control device for an internal combustion engine that executes an operation process of injecting fuel by operating at least one of the port injection valve and the in-cylinder injection valve based on the allocation corrected by the correction process.
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