JP3894389B2 - Fuel injection control device for an internal combustion engine - Google Patents

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大治 磯部
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/40Engine management systems
    • Y02T10/44Engine management systems controlling fuel supply

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、始動時の燃料噴射時期及び燃料噴射量を適正化した内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control apparatus for optimizing an internal combustion engine fuel injection timing and fuel injection amount during start-up.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、内燃機関の始動性を向上させるために、実公平1−21156号公報に示すように、始動時の燃料噴射量と実際に始動に要した時間(始動時間)との関係を学習し、その学習結果に基づいて始動時間を短縮する方向に始動時の燃料噴射量を増減補正することが提案されている。 Recently, in order to improve the startability of the internal combustion engine, as shown in the actual fair 1-21156 JP learns the relationship between the fuel injection amount and the actual time required for starting the time of start-up (start-up time), it has been proposed to increase or decrease correcting the fuel injection amount during start-up in a direction to shorten the start-up time based on the learning result.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところで、内燃機関の始動性能は、始動時の燃料噴射方式が独立噴射、グループ噴射、非同期噴射のいずれであるかによって大きく異なる。 Incidentally, the starting performance of the internal combustion engine, the fuel injection system is independent injection during starting, group injection, varies greatly depending on whether it is of the asynchronous injection. 例えば、グループ噴射や非同期噴射では、始動時に噴射した燃料が吸気ポート等に付着する量(ウェット量)が多くなり、その分、気筒内に吸入される燃料量が要求燃料量よりも少なくなる。 For example, in the group injection and asynchronous injection, the injected fuel is increased the amount adhering to the intake port or the like (wet weight) at the time of startup, correspondingly, the amount of fuel sucked into the cylinder is less than the required fuel amount. このため、始動初期の混合気の空燃比が燃焼可能範囲よりもリーンになりやすく、始動性が悪いばかりか、始動時の未燃炭化水素(HC)の排出量が増加するという問題がある。 Therefore, the air-fuel ratio of the mixture of initial startup tends to be leaner than the combustible range, not only is poor startability, emissions of unburned hydrocarbons during startup (HC) has a problem that increases. また、独立噴射でも、噴射時期が吸気行程から離れていると、同様の問題が生じる。 Also in separate injection, the injection timing is away from the intake stroke, the same problem arises.
【0004】 [0004]
しかしながら、上記公報では、始動時の燃料噴射方式が具体的に記載されておらず、燃料噴射方式による始動性への影響が全く無視されているため、近年の益々厳しくなる排ガス規制や始動性向上の要求には、十分に対応することができない。 However, in the above publication, the fuel injection system at the start has not been specifically described, since the influence of the startability by the fuel injection system is totally ignored, improving emission regulations and startability of increasingly stringent in recent years in the request, it is not possible to correspond enough.
【0005】 [0005]
また、機関停止中には、燃料噴射弁から燃料が僅かずつ漏れて吸気系内に拡散し、始動時にこの漏れ燃料が気筒内に吸入されるため、気筒内に吸入される混合気の空燃比が漏れ燃料の吸入によってずれてしまう。 Further, during the engine stop, the fuel from the fuel injection valve leaks little by little diffuses into the intake system, since this leakage fuel is sucked into the cylinder at startup, the air-fuel ratio of the mixture sucked into the cylinder There deviates by inhalation of leak fuel. しかも、この漏れ燃料の吸入量は一定ではなく、機関停止時間が長くなるに従って、燃料噴射弁からの漏れ燃料が増加し、それに伴って、1気筒当たりの漏れ燃料吸入量が増加して、空燃比のずれ量も大きくなる。 Moreover, the intake amount of the leaked fuel is not constant, according to the engine stop time becomes longer, an increase in leakage fuel from the fuel injection valve, with it, leaking fuel intake amount per cylinder is increased, empty shift amount of fuel ratio becomes larger. 従って、上記公報のように、始動時の燃料噴射量と始動時間との関係のみを学習して燃料噴射量を補正したのでは、漏れ燃料の吸入による始動時の空燃比のずれを全く補正することができず、始動性向上・排気エミッション低減の効果が少ない。 Accordingly, as the above publication, you only learn relationship between fuel injection quantity and the starting time at the time of starting than correcting the fuel injection amount, at all to correct the deviation of the air-fuel ratio at the start by inhalation leak fuel it is not possible, the less the effect of the start-up performance improvement and exhaust emission reduction.
【0006】 [0006]
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、始動時に第1回目の噴射燃料から確実に燃焼させることができて、近年の益々厳しくなる排ガス規制や始動性向上の要求にも十分に対応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にある。 The present invention has been made in view of such circumstances, therefore its object is to be able to surely burn the first injection fuel during startup, recent increasingly stringent emission regulations and startability to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can sufficiently cope with the requirements of improvement.
【0007】 [0007]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、噴射時期制御手段によって、始動時に気筒判別して第1回目の燃料噴射から吸気行程に同期した燃料噴射を行う。 To achieve the above object, according to the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 of the present invention, the injection timing control means, synchronized from the first fuel injection to the cylinder discrimination at the time of starting the suction stroke carry out the fuel injection. これにより、噴射した燃料が直接、気筒内に吸入されるようになり、吸気ポート等への燃料の付着(ウェット)が少なくなり、その分、始動時の空燃比制御が容易になる。 Thus, it injected fuel directly, now sucked into the cylinder, adhesion of fuel to the intake port, and the like (wet) is reduced, correspondingly, to facilitate air-fuel ratio control during startup. 更に、始動時には、第1回目の燃料噴射により気筒内に供給される混合気(以下「第1回目の吸入混合気」という)が燃焼可能な空燃比の範囲(以下「始動時可燃範囲」という) を冷却水温情報に基づいて始動時可燃範囲推定手段により推定すると共に、機関停止中に燃料噴射弁から漏れた燃料が1気筒内に吸入される量(以下「漏れ燃料吸入量」という)を漏れ燃料吸入量推定手段により推定する。 Further, at the time of start-up, that the mixture supplied to the cylinder by the fuel injection of the first round (hereinafter "the first intake mixture" hereinafter) in the range of combustible air-fuel ratio (hereinafter "Startup combustible range" ) together with estimated by starting time combustible range estimating means based on cooling water temperature information, the amount of fuel leaked from the fuel injection valve while the engine is stopped is sucked into the first cylinder (hereinafter referred to as "leakage fuel intake amount") estimated by the leakage fuel intake amount estimating means. そして、この漏れ燃料吸入量を考慮して始動時の第1回目の吸入混合気の空燃比が始動時可燃範囲となるように第1回目の燃料噴射量を始動時噴射量算出手段により算出する。 Then, calculated by the first inhalation mixture so that the air-fuel ratio of the air is starting combustible range first time starting time injection amount calculating means for fuel injection amount at the start taking into account the leakage fuel intake amount . このようにすれば、始動時に漏れ燃料の吸入の影響を受けずに、第1回目の燃料噴射から混合気の空燃比を確実に始動時可燃範囲に設定することができ、第1回目の噴射燃料から確実に燃焼させることができて、始動性を向上できると共に、始動時のHC排出量を低減できる。 Thus, without being affected by the intake of fuel leakage at startup, the air-fuel ratio of the mixture from the first fuel injection can be reliably set to a start time of the combustible range, first injection and can be reliably burned from the fuel, it is possible to improve startability and reduce the HC emissions during start-up.
【0008】 [0008]
この場合、請求項2のように、始動時に第1回目の吸入混合気の燃焼状態(以下「第1回目の燃焼状態」という)を燃焼状態判定手段により判定し、第1回目の燃焼状態に基づいて次回の始動時の第1回目の燃料噴射量を補正する補正値を学習手段により学習し、この学習補正値を用いて第1回目の燃料噴射量を補正するようにしても良い。 In this case, as in claim 2, the combustion state of the first intake mixture (hereinafter referred to as "first-time combustion state") is determined by the combustion state judging means at startup, the combustion state of the first time based learned by the learning means a correction value for correcting the first fuel injection amount at the time of next start-up, the may be corrected first fuel injection amount using the learning correction value. このようにすれば、燃料噴射弁等の燃料供給系部品やセンサ等の制御系部品の個体差(ばらつき)や経時劣化による燃料噴射特性のばらつきがあっても、このばらつきを学習効果により自動的に修正することができ、始動性向上や排気エミッション低減の効果を長期間安定して持続させることができる。 In this way, even if there are variations in the fuel injection characteristics by the control system to individual differences of the component (variation) and aging of the fuel supply system component and the sensor of the fuel injection valve or the like, automatically by learning the variation it can be modified to the effect of starting improvement and exhaust emission reduction can be sustained stably for a long period of time.
【0009】 [0009]
また、請求項3のように、燃料噴射弁から噴射する燃料を微粒化する燃料微粒化手段を設けた構成としても良い。 Moreover, as of claim 3, the fuel injected from the fuel injection valve may be configured in which a fuel atomizing means for atomizing. このようにすれば、燃料の燃焼性が向上し、低温時においても、第1回目の噴射燃料から確実に燃焼させることができる。 Thus, to improve the combustion of the fuel can be even at a low temperature, thereby reliably burning from first injection fuel.
【0010】 [0010]
また、請求項4のように、漏れ燃料吸入量を推定する際に、機関停止中の漏れ燃料の総量を推定し、漏れ燃料が拡散する吸気管容積に対する1気筒分の吸入空気量の比率と、推定した漏れ燃料の総量とに基づいて1気筒内に吸入される漏れ燃料吸入量を推定すると良い。 Furthermore, as according to claim 4, in estimating the leakage fuel intake amount, to estimate the total amount of leakage fuel in the engine stop, the ratio of the intake air amount of one cylinder relative to the intake pipe volume leakage fuel diffuses , it is preferable to estimate the leakage fuel intake amount sucked into the one cylinder on the basis of the total amount of the estimated leak fuel. このようにすれば、機関停止中の漏れ燃料の吸気管内への拡散作用を考慮して、1気筒当たりの漏れ燃料吸入量を精度良く推定することができる。 In this way, by considering the diffusion effect on the intake pipe of leakage fuel in the engine stop, the leakage fuel intake amount per cylinder can be accurately estimated.
【0011】 [0011]
更に、請求項5のように、漏れ燃料吸入量を考慮して、始動時可燃範囲におけるリーン限界を基準にして第1回目の燃料噴射量を算出すると良い。 Furthermore, as claimed in claim 5, it may take into account the leakage fuel intake amount, to calculate the first fuel injection amount based on the lean limit at the start time of the combustible range. このように、リーン限界を基準にすれば、第1回目の燃料噴射量を始動時可燃範囲内で必要最少量に設定でき、始動時のHC排出量の大幅な低減が可能となる。 Thus, if the lean limit as a reference, the fuel injection amount of the first time can be set to the minimum required amount in the starting time the combustible range, it is possible to greatly reduce the HC emissions during start-up.
【0012】 [0012]
また、請求項6のように、始動毎に始動時可燃範囲におけるリーン限界の燃料噴射量に対する補正値を学習し、燃焼状態判定手段で判定した第1回目の燃焼状態が適正でない時に、学習補正値を所定の学習ディザ値分だけリッチ側にずらした値に更新するようにしても良い。 Also, as in claim 6, when learning a correction value for the fuel injection amount of the lean limit in start-up time of the combustible range for each start, the first round of the combustion state determined by the combustion state determining means not proper, the learning correction the value by a predetermined learning dither value content may be updated to a value shifted to the rich side. このようにすれば、第1回目の燃焼状態が適正となる必要最少量の燃料噴射量を学習することができ、燃料供給系や制御系のばらつきがあっても、その影響を受けずに、始動時のHC排出量を確実に低減することができる。 In this way, the first combustion state can learn the fuel injection quantity required minimum amount to be appropriate, even if there are variations in the fuel supply system and control system, without affected, the HC emissions during startup can be reliably reduced.
【0013】 [0013]
この場合、請求項7のように、学習補正値を更新する学習ディザ値を漏れ燃料吸入量に応じて切り換えるようにしても良い。 In this case, as in claim 7, it may be switched in accordance with the learning correction value fuel suction amount omission learning dither value to update. このようにすれば、漏れ燃料吸入量を学習処理に反映させることができ、漏れ燃料吸入量に応じた適正な学習を行うことができる。 Thus, it is possible to reflect the leaking fuel intake amount learning process, it is possible to perform appropriate learning in accordance with the leaked fuel intake amount.
【0014】 [0014]
また、冷却水温等の始動条件が異なれば、始動時可燃範囲も異なるため、請求項8のように、始動条件に応じて区分された複数の学習領域を設定し、始動毎にその始動条件に対応する学習領域の学習補正値を更新又は維持し、始動時には、その始動条件に対応する学習領域の学習補正値を用いて第1回目の燃料噴射量を補正するようにしても良い。 Also, different starting conditions such as coolant temperature, because different even starting flammable range, as claimed in claim 8, setting a plurality of learning regions divided in accordance with the starting condition, on its starting condition for each start corresponding update or maintain the learning correction value of the learning area, at the time of start-up, it may be corrected fuel injection amount of the first round with the learning correction value of the learning area that corresponds to the starting condition. このようにすれば、始動条件毎に第1回目の燃焼状態が適正となる燃料噴射量を学習でき、学習精度を向上できる。 In this way, can learn a fuel injection quantity by the first round of the combustion state becomes appropriate for each start condition, it is possible to improve the learning accuracy.
【0015】 [0015]
また、請求項9のように、始動時に第1回目の燃焼行程での機関回転数の上昇具合又は筒内圧力の上昇具合に基づいて第1回目の燃焼状態を判定するようにしても良い。 Moreover, as of claim 9, it may be determined the first time the combustion state on the basis of the rising degree of the first rising degree or cylinder pressure engine speed in the combustion stroke at the time of startup. つまり、始動時に燃焼状態が良くなるほど、機関回転数が上昇し、且つ、筒内圧力が上昇するため、機関回転数の上昇具合又は筒内圧力の上昇具合に基づいて第1回目の燃焼状態を精度良く判定することができる。 That is, as the combustion state is improved at the time of startup, increases the engine speed and, since the cylinder pressure is increased, the first round of the combustion state based on the rising degree of the increase degree or cylinder pressure in the engine speed it can be accurately determined.
【0016】 [0016]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
《実施形態(1)》 "Embodiment (1)"
以下、本発明の実施形態(1)を図1乃至図18に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (1) will be described with reference to FIGS. 1 to 18. まず、図1に基づいてエンジン制御系システム全体の概略構成を説明する。 First, a schematic configuration of an engine control systems based on FIG. 内燃機関である例えば4気筒のガソリンエンジン10の吸気ポート11に接続された吸気管12の最上流部にはエアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流に吸気温センサ14が設けられている。 Air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the connected intake pipes 12 to the intake port 11 of the gasoline engine 10 is for example a four-cylinder internal combustion engine, the intake air temperature sensor 14 is provided downstream of the air cleaner 13. また、吸気管12の途中部には、スロットルバルブ15が設けられ、このスロットルバルブ15をバイパスするバイパス路16にはアイドルスピードコントロールバルブ17が設けられている。 Further, in the middle portion of the intake pipe 12, the throttle valve 15 is provided, idle speed control valve 17 is provided in the bypass passage 16 for bypassing the throttle valve 15. 上記スロットルバルブ15の開度は、スロットル開度センサ18によって検出され、スロットルバルブ15の下流側の吸気管圧力は、吸気管圧力センサ19によって検出される。 Opening of the throttle valve 15 is detected by a throttle opening sensor 18, the intake pipe pressure downstream of the throttle valve 15 is detected by the intake pipe pressure sensor 19.
【0017】 [0017]
また、各気筒の吸気ポート11の近傍には、燃料タンク21から供給される燃料を噴射する燃料噴射弁20が設けられている。 In the vicinity of the intake port 11 of each cylinder, the fuel injection valve 20 for injecting fuel supplied from a fuel tank 21 is provided. 燃料タンク21内の燃料は燃料ポンプ22→燃料フィルタ23→プレッシャレギュレータ24の経路を経て各気筒の燃料噴射弁20に分配され、プレッシャレギュレータ24により燃料圧力(燃圧)が吸気管圧力に対して一定圧力に保たれると共に、余剰燃料がリターン配管25を通して燃料タンク21内に戻される。 Fuel in the fuel tank 21 is distributed through the path of the fuel pump 22 → the fuel filter 23 → the pressure regulator 24 to the fuel injection valves 20 of each cylinder, a constant fuel pressure (fuel pressure) is relative to the intake pipe pressure by the pressure regulator 24 together are kept at pressure, excess fuel is returned to the fuel tank 21 through a return pipe 25.
【0018】 [0018]
一方、エンジン10の排気ポート26に接続された排気管27には、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ28が設けられている。 On the other hand, an exhaust pipe 27 connected to the exhaust port 26 of the engine 10, the oxygen concentration sensor 28 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided. エンジン10を冷却するウォータジャケット29には、冷却水温を検出する水温センサ30が取り付けられている。 The water jacket 29 for cooling the engine 10, coolant temperature sensor 30 for detecting the coolant temperature is attached. また、エンジン10の各気筒のシリンダヘッドには点火プラグ31が取り付けられ、各気筒の点火プラグ31には、イグナイタ付きの点火コイル32とディストリビュータ33によって高電圧が印加され、点火される。 Further, in the cylinder head of each cylinder of the engine 10 the spark plug 31 is attached to the spark plug 31 of each cylinder, a high voltage is applied by an ignition coil 32 and the distributor 33 with the igniter is ignited.
【0019】 [0019]
また、ディストリビュータ33内には、クランク角センサ35と気筒判別センサ36とが設けられている。 Also within the distributor 33, a crank angle sensor 35 and the cylinder discrimination sensor 36 are provided. クランク角センサ35は、エンジン10のクランク軸の回転に応じて所定のクランク角毎にクランク角信号を発生し、そのクランク角信号の周波数によってエンジン回転数が検出される。 Crank angle sensor 35, a crank angle signal is generated every predetermined crank angle in accordance with the rotation of the crank shaft of the engine 10, the engine speed is detected by the frequency of the crank angle signal. また、気筒判別センサ36は、エンジン10のカム軸の回転に伴って特定気筒のクランク角基準位置(例えば第1気筒の圧縮TDC及び第4気筒の圧縮TDC)で気筒判別信号を発生し、この気筒判別信号が気筒判別に用いられる。 Further, the cylinder discrimination sensor 36, the cylinder discrimination signal generated by the crank angle reference position for a specific cylinder (for example, a compression TDC of the compression TDC, and the fourth cylinders of the first cylinder) with the rotation of the cam shaft of the engine 10, the cylinder discrimination signal is used to cylinder identification.
【0020】 [0020]
前述したクランク角センサ35、気筒判別センサ36、水温センサ30等の各種センサの出力信号は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)37に入力される。 Crank angle sensor 35 described above, the cylinder discrimination sensor 36, the output signals of various sensors such as water temperature sensor 30, an engine control circuit (hereinafter referred to as "ECU") is input to 37. このECU37は、バッテリ34を電源として動作し、イグニッションスイッチ38のオン信号によりスタータ(図示せず)を駆動すると共に、各気筒の燃料噴射弁20の開弁時間(燃料噴射時間)を調整して燃料噴射量を制御し、エンジン10を始動させる。 The ECU37 operates the battery 34 as a power source, drives the starter (not shown) by the ON signal of the ignition switch 38, by adjusting the valve opening period of the fuel injection valve 20 of each cylinder (fuel injection time) controls the amount of fuel injection, the engine 10 is started. この際、ECU37は、クランク角センサ35と気筒判別センサ36の出力信号から気筒を判別し、始動時に第1回目の燃料噴射から吸気行程に同期した燃料噴射を行う噴射時期制御手段として機能する。 At this time, ECU 37 discriminates the cylinders from the output signal of the crank angle sensor 35 and the cylinder discrimination sensor 36, which functions as the injection timing control means for performing synchronous fuel injection from the first fuel injection during startup the intake stroke.
【0021】 [0021]
このECU37は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)には、後述する燃料噴射制御用の各ルーチンが記憶されている。 The ECU37 includes a microcomputer as a main component, the built-in ROM (storage medium) routines for the fuel injection control described later is stored. 以下、各ルーチンの処理内容を説明する。 Hereinafter, the processing contents of each routine.
【0022】 [0022]
[始動時燃料噴射制御メインルーチン] [Start time fuel injection control main routine]
図2に示す始動時燃料噴射制御メインルーチンは、イグニッションスイッチ38のオン後に所定時間毎(例えば4ms毎)に次のように実行される。 Start time fuel injection control main routine shown in FIG. 2 is executed as follows in predetermined time intervals after the ignition switch is turned on 38 (e.g. 4ms per). まず、ステップ100で、初期化ルーチンを実行し、RAM等の記憶領域に初期値がセットされると共に、各種入力信号がチェックされる。 First, in step 100, performs the initialization routine, the initial value is set in the storage area of ​​the RAM, various input signals are checked. 次のステップ200で、後述する図3の始動時可燃範囲推定ルーチンを実行して、エンジン10の冷却水温に基づいて気筒内の混合気が燃焼可能な空燃比の範囲を推定する。 In the next step 200, by executing the start-up time combustible range estimation routine of FIG. 3 to be described later, the air-fuel mixture in the cylinder to estimate the range of the air-fuel ratio can be combusted based on the coolant temperature of the engine 10. この始動時可燃範囲推定ルーチンの処理が特許請求の範囲でいう始動時可燃範囲推定手段としての役割を果たす。 It serves as the start timing combustible range estimating means processing the starting time combustible range estimation routine is defined in the appended claims.
【0023】 [0023]
その後、ステップ300に進み、後述する図6の停止中燃料漏れ量推定ルーチンを実行して、エンジン停止中に燃料噴射弁20から漏れた燃料の総量を推定する。 Thereafter, the process proceeds to step 300, by performing the stop of fuel leakage quantity estimation routine of FIG. 6 to be described later, to estimate the total amount of fuel leaked from the fuel injection valve 20 during the engine stop. 次のステップ400で、後述する図11の漏れ燃料吸入量推定ルーチンを実行して、燃料噴射弁20から漏れた燃料のうち1つの気筒内に吸入される漏れ燃料吸入量を推定する。 In the next step 400, by executing the leakage fuel intake amount estimating routine of Fig. 11 to be described later, to estimate the leakage fuel intake amount sucked into one of cylinders of the fuel leaked from the fuel injection valve 20. これら停止中燃料漏れ量推定ルーチンと漏れ燃料吸入量推定ルーチンの処理が特許請求の範囲でいう漏れ燃料吸入量推定手段としての役割を果たす。 Role of the processing of these stops in the fuel leakage amount estimation routine and the leakage fuel intake amount estimating routine as leakage fuel intake amount estimating means in claims.
【0024】 [0024]
そして、次のステップ500で、後述する図12の始動時噴射量算出ルーチンを実行して、ステップ400で求めた漏れ燃料吸入量を考慮して、始動時の吸入混合気の空燃比がステップ200で求めた始動時可燃範囲内となるように始動時の燃料噴射量を算出する。 In the next step 500, by executing the startup time injection amount calculating routine of Fig. 12 to be described later, in consideration of the leakage fuel intake amount calculated in the step 400, the air-fuel ratio of the intake mixture at starting step 200 in calculating the fuel injection amount at the start so that the start time of the combustible range determined. この始動時噴射量算出ルーチンの処理が特許請求の範囲でいう始動時噴射量算出手段としての役割を果たす。 Serve as starting injection amount calculating means for processing the starting time injection amount calculation routine is defined in the appended claims. この始動時燃料噴射量で、第1回目の燃料噴射から各気筒の吸気行程に同期させて燃料を噴射する。 In this start time fuel injection amount, in synchronization with the intake stroke of each cylinder from the first fuel injection to inject fuel.
【0025】 [0025]
この後、ステップ600に進み、後述する図14の補正値学習ルーチンを実行して、第1回目の噴射燃料の燃焼状態を判定し、その判定結果に基づいて、次回の始動時の燃料噴射量算出に反映させる補正値を学習する。 Then, the procedure proceeds to step 600, by performing the correction value learning routine of Figure 14 to be described later, the combustion state of the first injected fuel is determined, based on the determination result, the fuel injection amount at the time of next start-up It is reflected in the calculation of learning correction value. この補正値学習ルーチンの処理が特許請求の範囲でいう学習手段としての役割を果たす。 Serve as learning means processing of the correction value learning routine which is defined in the appended claims. 始動時には、上記各ステップ200〜600の処理が繰り返し行われる。 During start-up, processing of steps 200 to 600 are repeated.
【0026】 [0026]
[始動時可燃範囲推定ルーチン] [Starting time of combustible range estimation routine]
図3に示す始動時可燃範囲推定ルーチン(図2のステップ200)は、例えば8ms毎に次のように実行される。 Starting time the combustible range estimation routine shown in FIG. 3 (step 200 in FIG. 2) is performed, for example, every 8ms as follows. まず、ステップ201で、水温センサ30で検出された冷却水温TWHを読み込み、次のステップ202で、図4に示す冷却水温THWをパラメータとする始動時可燃範囲のリーン限界曲線のマップを検索し、現在の冷却水温THWに応じた始動時可燃範囲のリーン限界AFLeanを求める。 First, in step 201, reads the cooling water temperature TWH detected by the water temperature sensor 30, the next step 202, searches the map of the lean limit curves starting at the combustible range for the cooling water temperature THW shown in FIG. 4 as a parameter, Request lean limit AFLean the starting combustible range corresponding to the current coolant temperature THW. この始動時可燃範囲のリーン限界AFLeanは、始動時に気筒内に吸入される混合気が完全燃焼できる空燃比のリーン限界であり、このリーン限界より薄い混合気は不完全燃焼となる。 Lean limit AFLean the starting time combustible range, the air-fuel mixture sucked into the cylinder at startup is lean limit of the air-fuel ratio can be completely combusted, the thin air-fuel mixture from the lean limit becomes incomplete combustion.
【0027】 [0027]
次のステップ203で、図4に示す冷却水温THWをパラメータとする始動時可燃範囲のリッチ限界曲線のマップを検索し、現在の冷却水温THWに応じた始動時可燃範囲のリッチ限界AFRichを求める。 In the next step 203, it searches the map in the rich limit curves starting at the combustible range for the cooling water temperature THW shown in FIG. 4 as a parameter, determining the rich limit AFRich the starting combustible range corresponding to the current coolant temperature THW. この始動時可燃範囲のリッチ限界AFRichは、始動時に気筒内に吸入される混合気が完全燃焼できる空燃比のリッチ限界であり、このリッチ限界より濃い混合気は不完全燃焼となる。 Rich limit AFRich the starting time combustible range, the air-fuel mixture sucked into the cylinder at startup is rich limit of the air-fuel ratio can be completely combusted, rich mixture from the rich limit becomes incomplete combustion. 図4に示すリーン限界曲線及びリッチ限界曲線のマップは、予め、実験データや理論式によって設定され、ECU37のROMに記憶されている。 Map of the lean limit curves and the rich limit curve shown in FIG. 4 is previously set by the experimental data and the theoretical equation, it is stored in the ROM of the ECU 37.
【0028】 [0028]
次のステップ204で、クランキング時の1気筒当たりの吸入空気量QCRNK [g]を次式により算出する。 In the next step 204, the intake air amount QCRNK of per cylinder during cranking the [g] is calculated by the following equation.
QCRNK=(総排気量)/4×KTP×(空気比重) [g] QCRNK = (total engine) / 4 × KTP × (air density) [g]
上式において、「4」はエンジン10の気筒数、KTPは充填効率である。 In the above equation, "4" is the number of cylinders of the engine 10, KTP is charging efficiency. この充填効率KTPは、図5に示すエンジン回転数NEと吸気管圧力Pmとをパラメータとする充填効率マップから求める。 The charging efficiency KTP obtains an intake pipe pressure Pm and the engine speed NE as shown in FIG. 5 from the filling efficiency map of a parameter. この充填効率マップは、予め、実験データや理論式によって設定され、ECU37のROMに記憶されている。 The charging efficiency map is previously set by the experimental data and the theoretical equation, it is stored in the ROM of the ECU 37.
【0029】 [0029]
吸入空気量QCRNKの算出後、ステップ205に進み、ステップ202で求めたリーン限界AFLeanに相当するリーン限界燃料量FLEAN[g]を次式により算出する。 After the calculation of the intake air amount QCRNK, the process proceeds to step 205, the lean limit fuel amount FLEAN [g] corresponding to the lean limit AFLean obtained in step 202 is calculated by the following equation.
FLEAN=QCRNK/AFLean [g] FLEAN = QCRNK / AFLean [g]
【0030】 [0030]
この後、ステップ206に進み、ステップ203で求めたリッチ限界AFRichに相当するリッチ限界燃料量FRICH[g]を次式により算出して、本ルーチンを終了する。 Thereafter, the process proceeds to step 206, the rich limit fuel amount FRICH [g] corresponding to the rich limit AFRich obtained in step 203 is calculated by the following equation, the routine ends.
FRICH=QCRNK/AFRich [g] FRICH = QCRNK / AFRich [g]
【0031】 [0031]
ここで、リーン/リッチ限界燃料量FLEAN,FRICHは、冷却水温THWに応じて予め作成したマップ等から求めるようにしても良いが、バッテリ電圧やオイルの粘性の違いによって、クランキング時のエンジン回転数NEが変動して、吸入空気量QCRNKが変動するため、本ルーチンのように、冷却水温THWに応じて求めたリーン/リッチ限界AFLean,AFRichと吸入空気量QCRNKを用いてリーン/リッチ限界燃料量FLEAN,FRICHを算出すれば、吸入空気量QCRNKが変動しても、リーン/リッチ限界燃料量FLEAN,FRICHを精度良く算出することができる。 Here, the lean / rich limit fuel amount FLEAN, FRICH may be calculated from a map or the like created in advance according to the coolant temperature THW is, the difference in viscosity of the battery voltage and oil, the engine rotation during cranking if the number NE varies, the intake for air amount QCRNK fluctuates, as in the present routine, seeking lean / rich limit AFLean depending on the coolant temperature THW, the lean / rich limit fuel using AFRich and the intake air amount QCRNK the amount FLEAN, be calculated FRICH, even the intake air amount QCRNK varies, it is possible to accurately calculate the lean / rich limit fuel amount FLEAN, a FRICH.
【0032】 [0032]
尚、予め冷却水温THWと吸入空気量QCRNK(又はエンジン回転数NEと吸気管圧力Pm)とをパラメータとするリーン/リッチ限界燃料量FLEAN,FRICHのマップを実験データや理論式によって作成しておき、このマップからリーン/リッチ限界燃料量FLEAN,FRICHを求めるようにしても良い。 Incidentally, prepared in advance coolant temperature THW and the intake air amount QCRNK (or engine intake pipe pressure Pm and the rotational speed NE) and the parameter to lean / rich limit fuel amount FLEAN, a map of the FRICH by experimental data or theoretical formulas , lean / rich limit fuel amount FLEAN from the map, may be obtained FRICH.
【0033】 [0033]
[停止中燃料漏れ量推定ルーチン] Stop fuel leakage amount estimation routine]
図6に示す停止中燃料漏れ量推定ルーチン(図2のステップ300)は、エンジン停止中もバックアップ電源により例えば50ms毎に実行され、エンジン停止中に全気筒の燃料噴射弁20から漏れた燃料の総量(漏れ燃料積算値FLEAK)を次のようにして算出する。 Stopped fuel leakage amount estimating routine shown in FIG. 6 (step 300 in FIG. 2), the engine is stopped is also performed by the backup power source, for example, every 50 ms, the fuel leaked from the fuel injection valve 20 of all the cylinders while the engine is stopped the total amount of (leakage fuel integrated value FLEAK) is calculated as follows. まず、ステップ301で、前回のエンジン停止(イグニッションスイッチ38のオフ)から現在までの経過時間を停止時間計測タイマ(図示せず)で計測して、その経過時間(停止時間)を読み込み、次のステップ302で、現在の冷却水温THWを読み込む。 First, in step 301, is measured in the previous engine stop stops elapsed time from (off of the ignition switch 38) to the current time measurement timer (not shown), it reads the elapsed time (stop time), the following in step 302, it reads the current coolant temperature THW.
【0034】 [0034]
この後、ステップ303に進み、図7に示す冷却水温THWをパラメータとする水温補正値FPTHW のマップを検索して、現在の冷却水温THWに応じた水温補正値FPTHW を求める。 Then, the procedure proceeds to step 303, it searches a map of a water temperature correction value FPTHW that the cooling water temperature THW shown in FIG. 7 as a parameter to determine the water temperature correction value FPTHW corresponding to the current coolant temperature THW. 次のステップ304で、この水温補正値FPTHW を用いて漏れ燃料積算値FLEAKを次式により算出する。 In the next step 304, the leakage fuel integrated value FLEAK is calculated by the following equation using the water temperature correction value FPTHW.
【0035】 [0035]
【数1】 [Number 1]
【0036】 [0036]
ここで、a,b,cは、燃料供給系で異なる燃圧特性から燃料の漏れ量を求めるための変換定数である。 Here, a, b, c is a conversion constant for determining the amount of leakage of fuel from different fuel pressure characteristics by the fuel supply system. Pは現在の燃圧(kPa)であり、図8に示す停止時間をパラメータとする燃圧変化特性のマップを検索して、現在までの停止時間に応じた燃圧Pを求める。 P is the current fuel pressure (kPa), by searching a map of the fuel pressure change characteristic of a parameter downtime shown in FIG. 8, we obtain the fuel pressure P in accordance with the stop time up to the present. q0 は、基準温度(例えば25℃)、基準燃圧の時に1分間当たり全気筒の燃料噴射弁20から漏れる燃料の合計量(mm 3 /min)である。 q0 is the reference temperature (e.g. 25 ° C.), the total amount of fuel leaked all the cylinders of the fuel injection valve 20 per minute when the reference fuel pressure (mm 3 / min). この合計燃料漏れ量q0 は、図9に示すような分布特性を示し、この分布特性から、合計燃料漏れ量q0 のばらつき中心値q(av)とばらつき上限値q(3σ)が求められる。 The total fuel leakage quantity q0 represents the distribution characteristics shown in Fig. 9, from this distribution characteristic, the variation upper limit value q (3 [sigma]) is calculated as the variation central value q of the total fuel leakage quantity q0 (av).
【0037】 [0037]
上記(1),(2)式の計算をエンジン停止中にバックアップ電源により例えば50ms毎に繰り返すことで、エンジン停止中に全気筒の燃料噴射弁20から漏れた燃料を積算し、前回のエンジン停止から現在までの漏れ燃料積算値FLEAKを算出する。 (1), (2) By repeating calculate the backup power supply for example, every 50ms in the stopped engine type, integrating the fuel leaked from the fuel injection valve 20 of all the cylinders while the engine is stopped, the previous engine stop to calculate the leakage fuel integrated value FLEAK up to the present from. そして、始動当初(スタータオン時)に算出した漏れ燃料積算値FLEAKがエンジン停止中の漏れ燃料の総量となる。 Then, the leakage fuel integrated value FLEAK calculated for starting initially (when the starter is turned on) is the total amount of leakage fuel in the engine stop. この場合、合計燃料漏れ量q0 のばらつき中心値q(av)とばらつき上限値q(3σ)を用いて、漏れ燃料積算値FLEAKのばらつき中心値FLEAK(av)とばらつき上限値FLEAK(3σ)が算出される。 In this case, by using the variation upper limit value q (3 [sigma]) variation central value q of the total fuel leakage quantity q0 and (av), the variation central value of the leakage fuel integrated value FLEAK FLEAK (av) and the variation upper limit FLEAK (3 [sigma]) is It is calculated.
【0038】 [0038]
尚、本ルーチンでは、エンジン停止中に漏れ燃料を積算するようにしたが、予め、図10に示すように、停止時間をパラメータとする漏れ燃料積算値FLEAKのマップを実験データや理論式により作成して、ECU37のROMに記憶しておき、始動当初(スタータオン時)に、このマップを検索して停止時間に応じた漏れ燃料積算値FLEAKを求めるようにしても良い。 Incidentally, created by this routine has been to integrate the fuel leaking into the engine is stopped, in advance, as shown in FIG. 10, a map of the leakage fuel integrated value FLEAK to downtime as a parameter by the experimental data and theoretical formulas to, may be stored in the ROM of the ECU 37, starting initially (when the starter is turned on), may be obtained leakage fuel integrated value FLEAK corresponding to the stop time by searching this map.
【0039】 [0039]
[漏れ燃料吸入量推定ルーチン] [Leakage fuel intake amount estimating routine]
図11に示す漏れ燃料吸入量推定ルーチン(図2のステップ400)は、例えば16ms毎に実行され、1気筒当たりの漏れ燃料吸入量を次のようにして推定する。 Leakage fuel intake amount estimating routine shown in FIG. 11 (step 400 in FIG. 2) is, for example, is executed every 16 ms, is estimated by the leakage fuel intake amount per cylinder in the following manner. まず、ステップ401で、吸気管容積VINを読み込む。 First, in step 401, it reads the intake pipe volume VIN. ここで、吸気管容積VINは、エンジン停止中に漏れた燃料が時間の経過に伴って拡散すると推定される吸気管12の吸気ポート11からエアクリーナ13までの全容積である。 Here, the intake pipe volume VIN is the total volume of the intake port 11 of the intake pipe 12 in which the fuel that has leaked during the engine stop is estimated to spread over time to the air cleaner 13. 次のステップ402で、前記始動時可燃範囲推定ルーチンで求めた充填効率KTPを読み込んだ後、ステップ403で、前記停止中燃料漏れ量推定ルーチンで算出した漏れ燃料積算値FLEAKを読み込む。 In the next step 402, after reading the charging efficiency KTP which has been determined by the starting time combustible range estimation routine, at step 403, it reads the leakage fuel integrated value FLEAK calculated by the stop in the fuel leakage amount estimation routine.
【0040】 [0040]
この後、ステップ404で、漏れた燃料のうち1つの気筒内に吸入される漏れ燃料吸入量FLKを次式により算出する。 Thereafter, in step 404, the leakage fuel intake amount FLK sucked into one of cylinders of the leaked fuel is calculated by the following equation.
FLK=(排気量/4×KTP)/VIN×FLEAK FLK = (air volume / 4 × KTP) / VIN × FLEAK
つまり、エンジン停止中に漏れた燃料が吸気管12内全体に拡散していると推定し、吸気管容積VINに対する1気筒分の吸入空気量(排気量/4×KTP)の比率を、漏れ燃料積算値FLEAKに乗算することで、1気筒内に吸入される漏れ燃料吸入量FLKを算出する。 That is, estimates that fuel leaked during engine stoppage is spread throughout the intake pipe 12. Particularly, the ratio of the intake air amount of one cylinder relative to the intake pipe volume VIN (air volume / 4 × KTP), the leakage fuel by multiplying the integrated value FLEAK, it calculates the leakage fuel intake amount FLK sucked in one cylinder.
【0041】 [0041]
この際、漏れ燃料積算値FLEAKのばらつき中心値FLEAK(av)とばらつき上限値FLEAK(3σ)を用いて、漏れ燃料吸入量FLKのばらつき中心値FLK(av)とばらつき上限値FLK(3σ)が算出される。 At this time, by using the variation central value of the leakage fuel integrated value FLEAK FLEAK and (av) the variation upper limit FLEAK (3 [sigma]), the variation central value of the leakage fuel intake amount FLK FLK (av) and the variation upper limit value FLK (3 [sigma]) is It is calculated.
【0042】 [0042]
[始動時噴射量算出ルーチン] [Starting time injection amount calculating routine]
図12に示す始動時噴射量算出ルーチン(図2のステップ500)は、所定クランク角毎(例えば30℃A毎)に実行され、始動時の燃料噴射量(始動時噴射時間TAU)を次のようにして算出する。 Starting time injection amount calculation routine shown in FIG. 12 (step 500 in FIG. 2) is performed at a predetermined crank angle every (for example, every 30 ° C. A), the fuel injection amount at the time of starting the (starting injection time TAU) follows It is calculated by way. まず、ステップ501で、エンジン回転数NEが例えば500rpmよりも高いか否かを判定する。 First, in step 501, it determines whether or not the engine speed NE is for example higher than 500 rpm. ここで、500rpmは、始動完了と判定するのに十分な回転数である。 Here, 500 rpm is sufficient rotational speed to determine a start completion. もし、エンジン回転数NEが500rpmよりも高ければ、始動完了と判定され、ステップ800に進み、後述する始動後噴射制御を実行する。 If higher than 500rpm engine speed NE is, it is determined that the start completion, the process proceeds to step 800, and executes the starting post injection control described later.
【0043】 [0043]
上記ステップ501で、エンジン回転数NEが500rpm以下の場合には、始動完了前と判定され、ステップ502に進み、前記始動時可燃範囲推定ルーチンで算出したリーン限界燃料量FLEANに、後述する図14の補正値学習ルーチンで学習した学習補正値FGAKを乗算して暫定の燃料噴射量Xを算出する。 In step 501, if the engine speed NE is below 500rpm, it is determined that before the start completion, the process proceeds to step 502, the lean limit fuel amount FLEAN calculated by the starting time combustible range estimation routine will be described later 14 to the calculated correction value fuel injection amount X of interim by multiplying the learning correction value FGAK learned by the learning routine.
X=FLEAN×FGAK X = FLEAN × FGAK
【0044】 [0044]
この後、ステップ503に進み、漏れ燃料吸入量のばらつき上限値FLK(3σ)を考慮した時の第1のリッチ限界噴射量KG1(図13参照)を、リッチ限界燃料量FRICHから漏れ燃料吸入量のばらつき上限値FLK(3σ)を差し引いて求める。 Then, the procedure proceeds to step 503, the first rich limit injection amount KG1 when considering the leakage fuel intake amount of the variation upper limit value FLK (3 [sigma]) (see FIG. 13), the leakage fuel intake amount from the rich limit fuel amount FRICH determined by subtracting the variation upper limit value FLK (3σ).
KG1=FRICH−FLK(3σ) KG1 = FRICH-FLK (3σ)
【0045】 [0045]
この後、ステップ504に進み、第2のリッチ限界噴射量KG2(図13参照)を次式により算出する。 Then, the procedure proceeds to step 504, the second rich limit injection amount KG2 (see FIG. 13) is calculated by the following equation.
KG2=FRICH−{FLK(3σ)−FLK(av)} KG2 = FRICH- {FLK (3σ) -FLK (av)}
ここで、FLK(3σ)−FLK(av)は、漏れ燃料吸入量のばらつき上限値FLK(3σ)からばらつき中心値FLK(av)を差し引いた値、つまり、ばらつき中心値FLK(av)からばらつき上限値FLK(3σ)までの偏差である。 Here, the variation from FLK (3σ) -FLK (av), a value obtained by subtracting the variation central value FLK (av) from leaking fuel intake amount of the variation upper limit value FLK (3 [sigma]), that is, the variation central value FLK (av) which is a deviation of up to the upper limit value FLK (3σ).
【0046】 [0046]
次のステップ505で、暫定の燃料噴射量Xを第1のリッチ限界噴射量KG1と比較し、X≦KG1と判定された場合、つまり暫定の燃料噴射量Xが第1のリッチ限界噴射量KG1よりもリーン側に位置している場合には、ステップ506に進み、後述する図14の補正値学習ルーチンで用いる学習ディザ値KDZを所定値αにセットする。 In the next step 505, the fuel injection amount X of provisional compared with the first rich limit injection amount KG1, if it is determined that X ≦ KG1, i.e. provisional fuel injection amount X is the first rich limit injection amount KG1 when located leaner than, the flow proceeds to step 506, is set to a predetermined value α learned dither value KDZ used by the correction value learning routine of Figure 14 to be described later. この後、ステップ507に進み、リーン限界燃料量FLEAN[g]を燃料噴射弁20の燃料噴射時間TLEAN[ms]に変換し、次のステップ508で、このリーン限界の燃料噴射時間TLEANに学習補正値FGAKを乗算して始動時噴射時間TAUを算出する。 Then, the procedure proceeds to step 507, to convert the lean limit fuel amount FLEAN [g] fuel injection time of the fuel injection valve 20 to TLEAN [ms], at the next step 508, the learning correction to the fuel injection time TLEAN the lean limit by multiplying the value FGAK to calculate the time of injection time starting TAU.
TAU=TLEAN×FGAK TAU = TLEAN × FGAK
つまり、リーン限界の燃料噴射時間TLEANを学習補正値FGAKで補正して始動時噴射時間TAUを求める。 That is, by correcting the fuel injection time TLEAN the lean limit the learning correction value FGAK seek time injection time starting TAU.
【0047】 [0047]
一方、ステップ505で、X>KG1と判定された場合、つまり、暫定の燃料噴射量Xが第1のリッチ限界噴射量KG1よりリッチ側に位置する場合には、暫定の燃料噴射量Xがリッチ限界燃料量FRICHに近いため、漏れ燃料吸入量のばらつき度合いによっては、気筒内に吸入される燃料の総量がリッチ限界燃料量FRICHを越えてリッチ失火する可能性があると判断し、ステップ509に進み、学習ディザ値KDZをα/2に切り換えて、学習補正値FGAKを小刻みに更新させるようにする。 On the other hand, in step 505, when it is determined that X> KG1, i.e., when the fuel injection amount X of the provisional is located on the rich side than the first rich limit injection amount KG1, the fuel injection amount X of provisional rich close to the limit fuel amount FRICH, depending the degree of variation of the leakage fuel intake amount, determines that the total amount of fuel drawn into the cylinder is likely to rich misfire beyond the rich limit fuel amount FRICH, in step 509 advances, by switching the learned dither value KDZ to alpha / 2, so as to wiggle updating the learning correction value FGAK.
【0048】 [0048]
この後、ステップ510に進み、暫定の燃料噴射量Xを第2のリッチ限界噴射量KG2と比較し、X≦KG2と判定された場合、つまり暫定の燃料噴射量Xが第2のリッチ限界噴射量KG2よりもリーン側に位置している場合には、リッチ失火する可能性がないと判断し、前述したX≦KG1の場合と同じく、ステップ507,508に進み、リーン限界の燃料噴射時間TLEANを学習補正値FGAKで補正して始動時噴射時間TAUを求める。 Then, the procedure proceeds to step 510, the fuel injection amount X of provisional compared to the second rich limit injection amount KG2, if it is determined that X ≦ KG2, i.e. provisional fuel injection amount X is second rich limit injection If you are positioned to be leaner than the amount KG2, it is determined that there is no possibility of rich misfire, as in the case of X ≦ KG1 described above, the process proceeds to step 507 and 508, the fuel injection time of the lean limit TLEAN the correction to the learning correction value FGAK determine the time of injection time starting TAU.
【0049】 [0049]
これに対し、上記ステップ510で、X>KG2と判定された場合、つまり、暫定の燃料噴射量Xが第2のリッチ限界噴射量KG2よりもリッチ側に位置してる場合には、暫定の燃料噴射量Xを始動時の燃料噴射量として採用すると、漏れ燃料吸入量のばらつき度合いによっては、気筒内に吸入される燃料の総量がリッチ限界燃料量FRICHを越えてリッチ失火する可能性があるため、ステップ511に進み、始動時の燃料噴射量を第2のリッチ限界噴射量KG2でガード処理すべく、第2のリッチ限界噴射量KG2[g]を燃料噴射時間TKG2[ms]に変換し、次のステップ512で、このTKG2を始動時噴射時間TAUとして採用する。 In contrast, in step 510, when it is determined that X> KG2, that is, when located richer than the fuel injection amount X of the provisional second rich limit injection amount KG2 is provisional fuel by employing injection amount X as the fuel injection amount during start-up, depending on the degree of variation in the leakage fuel intake amount, since the amount of fuel drawn into the cylinder is likely to rich misfire beyond the rich limit fuel amount FRICH , the process proceeds to step 511, to convert the fuel injection amount during start-up in order to guard processing in the second rich limit injection amount KG2, the second rich limit injection amount KG2 the [g] fuel injection time TKG2 in [ms], in the next step 512, employing this TKG2 as the start timing injection time TAU.
【0050】 [0050]
このようにして算出された始動時噴射時間TAUで、ECU37は、始動時に第1回目の燃料噴射から各気筒の吸気行程に同期させて燃料を噴射する。 Thus was at the time of injection time starting TAU calculated by the, ECU 37 synchronizes the intake stroke of each cylinder from the first fuel injection to inject fuel at startup.
【0051】 [0051]
[補正値学習ルーチン] [Correction value learning routine]
図14に示す補正値学習ルーチン(図2のステップ600)は、例えば30℃A毎に実行され、学習補正値FGAKを次のようにして更新する。 Correction value learning routine shown in FIG. 14 (step 600 in FIG. 2) is, for example, be executed every 30 ° C. A, and updates the learning correction value FGAK as follows. まず、ステップ601で、クランキング開始後の全気筒の燃料噴射弁20の合計噴射回数をカウントするカウンタCINJのカウント値が2以下であるか否かを判定する。 First, in step 601, the count value of the counter CINJ for counting the total number of injections cranking start all cylinders of the fuel injection valve after 20 is equal to or 2 or less. このカウンタCINJのカウント値が2以下の時、つまり合計噴射回数が2回以下の時は、図15に示すように、第1回目の燃料噴射を行った気筒が第1回目の燃焼行程(爆発行程)に達しておらず、第1回目の燃焼状態を判定できないので、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。 When the count value of the counter CINJ is 2 or less, that is the total injection time number is two or less, as shown in FIG. 15, the cylinder performing the first fuel injection is first-time combustion stroke (explosion not reached the stroke), it can not determine the combustion state of the first time, without performing subsequent processes to end the routine. 図15に示すように、始動時に、気筒判別後、例えば#3気筒から吸気行程に同期して燃料噴射を開始した場合には、#3気筒の吸気→圧縮の2工程(180℃A×2)を経て第1回目の燃焼行程となり、この第1回目の燃焼行程に到達する前に、#4気筒で燃料噴射が行われる。 Figure 15 As shown in, at startup, after cylinder discrimination, for example, when synchronization with the # 3 cylinder in the intake stroke starts fuel injection, two steps (180 ℃ of # 3 cylinder in the intake → compression A × 2 ) becomes a first-time combustion stroke through, before reaching the first round of the combustion stroke, the fuel injection is carried out in # 4 cylinder.
【0052】 [0052]
一方、上記ステップ601で、カウンタCINJのカウント値が2を越えている場合(合計噴射回数が3回以上の場合)には、噴射燃料が燃焼可能であると判断し、ステップ602に進み、第1回目の噴射燃料が燃焼する第1回目の燃焼点であるか否かを判定する。 On the other hand, in step 601, when the count value of the counter CINJ exceeds 2 (in the case of Total injection three times or more), the injected fuel is determined to be combusted, the process proceeds to step 602, the determining first injected fuel whether the first round of the combustion point of combustion. もし、第1回目の燃焼点であれば、ステップ603に進み、第1回目の燃焼状態が適正であるか否かを判定するために、エンジン回転数NEが所定回転数(NECRNK+β)以下であるか否かを判定する。 If it is the first time the combustion point, the process proceeds to step 603, in order to first-time combustion state is determined whether the proper engine speed NE is equal to or less than a predetermined rotational speed (NECRNK + β) determines whether or not the. ここで、NECRNKはクランキング回転数の平均値、βは適正燃焼時の回転数上昇量判定値である。 Here, NECRNK the cranking rotational speed average value, beta is a rotation speed increase amount determination value at the time of proper combustion. この回転数上昇量判定値βは、図16に示す冷却水温THWをパラメータとするマップから、現在の冷却水温THWに応じて求められる。 The rotation speed increase amount determination value β is the cooling water temperature THW shown in FIG. 16 from a map as a parameter, is determined in accordance with the present cooling water temperature THW. このステップ603の処理が特許請求の範囲でいう燃焼状態判定手段として機能する。 Process of step 603 serves as the combustion state judging means in claims.
【0053】 [0053]
始動時のエンジン回転数NEは、第1回目の噴射燃料が燃焼すると、その燃焼の度合いに応じて上昇するため、第1回目の燃焼点のエンジン回転数NEを、十分なトルクを発生できる適正燃焼時の回転数下限値(NECRNK+β)と比較することで、第1回目の燃焼状態を判定することができる。 The engine speed NE at the time of startup, when the first injection fuel is burned, to increase according to the degree of the combustion, the engine speed NE of the first combustion point, proper capable of generating sufficient torque by comparing the rotational speed lower limit value during the combustion (NECRNK + β), it is possible to determine the combustion state of the first round.
【0054】 [0054]
上記ステップ603で、NE>NECRNK+βと判定されれば、第1回目の燃焼状態が適正(完全燃焼)であったと判断し、次回の始動時の燃料噴射量を補正する必要がないため、学習補正値FGAKを更新せずに本ルーチンを終了する。 In step 603, if it is determined that NE> NECRNK + β, the first combustion state is judged proper was (complete combustion), there is no need to correct the fuel injection amount at the time of next start-up, the learning correction to end the present routine without updating the value FGAK.
【0055】 [0055]
これに対して、ステップ603で、NE≦NECRNK+βと判定されれば、第1回目の燃焼状態が適正でなかったと判断し、ステップ604に進み、学習補正値FGAKを次式により更新する。 In contrast, in step 603, if it is determined that NE ≦ NECRNK + β, determines that the first combustion state is not appropriate, the process proceeds to step 604, updates the learning correction value FGAK by the following equation.
FGAK(i) =(FGAK(i-1) ×FLEAN+KDZ)/FLEAN FGAK (i) = (FGAK (i-1) × FLEAN + KDZ) / FLEAN
【0056】 [0056]
ここで、FGAK(i) は今回の学習補正値、FGAK(i-1) は前回の学習補正値である。 Here, FGAK (i) is the current learning correction value, FGAK (i-1) is the last of the learning correction value. この学習補正値FGAKは、リーン限界燃料量FLEANを基準にしてリッチ側に補正する割合を示す値である。 The learning correction value FGAK is a value indicating the ratio of corrected to the rich side with respect to the lean limit fuel amount FLEAN. KDZは前記始動時噴射量算出ルーチンで決定した学習ディザ値であり、X≦KG1の時はKDZ=αが用いられ、X>KG1の時は、KDZ=α/2が用いられる。 KDZ is learned dither value determined in the starting time injection amount calculation routine, when X ≦ KG1 is KDZ = alpha is used, when X> KG1 is, KDZ = alpha / 2 is used. 尚、上式で用いた学習ディザ値KDZは燃料噴射量(FGAK×FLEAN)に対するディザ値(補正量)であるが、学習ディザ値KDZを学習補正値FGAKに対するディザ値に設定した場合には、次式により学習補正値FGAKを更新すれば良い。 Note that when the learning dither value KDZ used in the above equation is a fuel injection amount (FGAK × FLEAN) dither value for (correction amount), which sets the learned dither value KDZ dither values ​​for the learning correction value FGAK is by the following formula may be updated the learning correction value FGAK.
FGAK(i) =FGAK(i-1) +KDZ FGAK (i) = FGAK (i-1) + KDZ
【0057】 [0057]
このステップ604で更新された学習補正値FGAKは、ECU37のバックアップRAM(図示せず)に記憶され、イグニッションスイッチ38がオフされても保持され、次回の始動時噴射時間TAUの算出に用いられる。 Learning correction value updated in the step 604 FGAK is stored in ECU37 backup RAM (not shown), the ignition switch 38 is held be turned off, is used to calculate the next starting injection time TAU. これにより、次回の始動時の第1回目の燃料噴射量は、学習ディザ値KDZ分だけリッチ側に増量補正され、第1回目の燃焼状態が改善される。 Thus, the first fuel injection amount at the time of next start-up, is increasing correction only learned dither value KDZ amount to the rich side, the first combustion state is improved.
【0058】 [0058]
一方、前述したステップ602で、第1回目の燃焼点でないと判定された場合(つまり2回目以降の燃焼点と判定された場合)には、ステップ605に進み、ステップ603と同様に、NE≦NECRNK+βであるか否かを判定し、NE≦NECRNK+βの場合には、2回目以降の燃焼状態が適正でないと判断して、ステップ606に進み、始動時噴射時間TAUに所定の補正値γを加算し、始動時噴射時間TAUをリッチ側に補正して、本ルーチンを終了する。 On the other hand, in step 602 described above, if it is determined not to be the first fire point (that is, when it is determined that the combustion point of the second and subsequent), the process proceeds to step 605, as in step 603, NE ≦ it is determined whether the NECRNK + β, in the case of NE ≦ NECRNK + β determines that the combustion state of the second and subsequent improper, the process proceeds to step 606, adds a predetermined correction value γ in starting injection time TAU and, the starting time of injection time TAU is corrected to the rich side, the routine is terminated. ここで、補正値γは始動時噴射時間TAUを適当な振り幅でリッチ側に補正する値であり、予め実験等により設定されている。 Here, the correction value γ is a value for correcting the rich side starting injection time TAU in appropriate stitch width, it has been set in advance by experiment or the like.
【0059】 [0059]
また、上記ステップ603で、NE>NECRNK+βである場合には、2回目以降の燃焼状態が適正と判断し、本ルーチンを終了する。 Further, in step 603, if it is NE> NECRNK + β is, the combustion state of the second and subsequent determines that proper, the routine ends.
【0060】 [0060]
以上説明した学習処理について図17のタイムチャートを用いて説明する。 It will be described with reference to a time chart of FIG. 17 for the learning process described above. 1回目の始動時に、第1回目の燃焼点で、エンジン回転数NEが所定値(NECRNK+β)に到達していないため、学習補正値FGAK(初期値は例えば1.0とする)は、学習ディザ値KDZに応じてリッチ側に更新される。 During the first start-up, in the first combustion point, since the engine rotational speed NE does not reach the predetermined value (NECRNK + β), the learning correction value FGAK (initial value is, for example 1.0), learning dither It is updated to the rich side in accordance with the value KDZ. 図17の例では、2回目、3回目の始動時も、同様に、第1回目の燃焼点で、エンジン回転数NEが所定値(NECRNK+β)に到達していないため、学習補正値FGAKは順次更新される。 In the example of FIG. 17, a second time, also during the third start, similarly, in the first round of the combustion point, since the engine rotational speed NE does not reach the predetermined value (NECRNK + β), the learning correction value FGAK sequentially It is updated. このようにして、始動毎に学習補正値FGAKが更新され、順次、燃焼状態が改善されていく。 In this way, the learning correction value FGAK every startup is updated, sequentially gradually improves combustion state. そして、4回目の始動で、始めてエンジン回転数NEが所定値(NECRNK+β)に到達すると、適正な燃焼状態と判定され、学習補正値FGAKは、3回目の始動時に更新された値に保持される。 Then, in the fourth start, the first time the engine rotational speed NE reaches a predetermined value (NECRNK + β), it is determined that proper combustion state, the learning correction value FGAK is held in the updated value during the third starting . このようにして、始動時の燃料噴射量が第1回目の燃焼状態に応じて最適化されていく。 In this way, the fuel injection amount during start-up will be optimized in accordance with the combustion state of the first round.
【0061】 [0061]
[始動後噴射制御ルーチン] [After starting injection control routine]
図18に示す始動後噴射制御ルーチン(図12のステップ800)は、例えば30℃A毎に次のように実行される。 (Step 800 in FIG. 12) start the post injection control routine shown in FIG. 18 is performed, for example, every 30 ° C. A as follows. まず、ステップ801,802で、エンジン回転数NEと吸気管圧力Pmを読み込んだ後、ステップ803で、吸気管圧力変化量ΔPmを算出する。 First, in step 801 and 802, after reading the intake pipe pressure Pm and the engine speed NE, in step 803, it calculates the intake pipe pressure change amount .DELTA.Pm. この後、ステップ804〜807で、吸気温THA、冷却水温THW、スロットル開度TA及び排気中の酸素濃度を検出し、ステップ808で、エンジン回転数NEと吸気管圧力Pmに応じて基本噴射時間TPを算出する。 Thereafter, in step 804-807, the intake air temperature THA, the coolant temperature THW, detects the throttle angle TA and the oxygen concentration in the exhaust gas, at step 808, the basic injection time according to the intake pipe pressure Pm and the engine speed NE to calculate the TP.
【0062】 [0062]
そして、次のステップ809で、冷却水温THWに応じて水温補正係数FWLを算出した後、ステップ810で、冷却水温THWと始動後経過時間に応じて始動後補正係数FASE を算出する。 In the next step 809, after calculating the water temperature correction coefficient FWL according to the coolant temperature THW, in step 810, it calculates the after-start correction coefficient FASE depending on the coolant temperature THW and the elapsed time after startup. 更に、ステップ811で、吸気温THAに応じて吸気温補正係数FTHA を算出した後、ステップ812で、スロットル開度TAとエンジン回転数NEと吸気管圧力Pmに応じて高負荷補正係数FOTP を算出する。 Furthermore, calculated in step 811, after calculating the intake air temperature correction coefficient FTHA according to the intake air temperature THA, in step 812, a high load correction coefficient FOTP according to the intake air pipe pressure Pm and the throttle opening degree TA and the engine speed NE to. この後、ステップ813で、排気中の酸素濃度に応じて空燃比フィードバック補正係数FA/F を算出した後、ステップ814で、吸気管圧力変化量ΔPmに応じて加速補正パルスTACC を算出する。 Thereafter, in step 813, after calculating the air-fuel ratio feedback correction coefficient FA / F in accordance with the oxygen concentration in the exhaust gas, at step 814, it calculates the acceleration correction pulse TACC in response to the intake pipe pressure change amount .DELTA.Pm. そして、次のステップ815で、燃料噴射時間TAUを次式により算出する。 In the next step 815, the fuel injection time TAU is calculated by the following equation.
TAU=TP×FWL×FTHA ×(FASE +FOTP )×FA/F +TACC TAU = TP × FWL × FTHA × (FASE + FOTP) × FA / F + TACC
【0063】 [0063]
以上説明した実施形態(1)によれば、エンジン停止中の漏れ燃料吸入量を考慮して始動時の第1回目の吸入混合気の空燃比が始動時可燃範囲となるように第1回目の燃料噴射量を算出し、且つ、始動時に気筒判別して第1回目の燃料噴射から吸気行程に同期した燃料噴射を行うので、吸気ポート等への燃料の付着(ウェット)を少なくし、且つ漏れ燃料の吸入の影響を受けずに、第1回目の燃料噴射から混合気の空燃比を確実に始動時可燃範囲に設定でき、第1回目の噴射燃料から確実に燃焼させることができて、始動性を向上できると共に、始動時のHC排出量を低減でき、近年の益々厳しくなる排ガス規制や始動性向上の要求にも十分に対応することができる。 According to the described embodiments (1) above, in the engine stop leakage fuel intake amount of the first intake mixture at the start taking into account the air-fuel ratio is the first such that the starting time combustible range calculating a fuel injection amount, and, since the fuel injection in synchronism from the first fuel injection to the cylinder discrimination at the time of starting the intake stroke, to reduce the adhesion of fuel to the intake port, and the like (wet), and the leakage without being affected by the suction of the fuel, it can be reliably set to a startup combustible range air-fuel ratio of the mixture from the first fuel injection, and it is possible to surely burn the first injection fuel, starting it is possible to improve the gender, can be reduced HC emissions during start-up, it is possible to sufficiently cope with the requirements of increasingly stringent emission regulations and starting improvement in recent years.
【0064】 [0064]
しかも、始動時に第1回目の吸入混合気の燃焼状態を判定し、その燃焼状態に応じて次回の始動時の第1回目の燃料噴射量に対する学習補正値を更新するようにしたので、燃料噴射弁20等の燃料供給系部品やセンサ等の制御系部品の個体差(ばらつき)や経時劣化による燃料噴射特性のばらつきがあっても、このばらつきを学習効果により自動的に修正することができ、始動性向上や排気エミッション低減の効果を長期間安定して持続させることができる。 Moreover, the combustion state of the first intake mixture is determined at startup, so chose to update the learning correction value for the first fuel injection amount at the time of next start-up in accordance with the combustion state, the fuel injection even if there is variation in the fuel injection characteristics by the control system components individual differences (variations) or aging deterioration of the fuel supply system component and sensors such as the valve 20 can be automatically corrected by the learning effect of this variation, the effect of the starting improvement and exhaust emission reduction can be sustained stably for a long period of time.
【0065】 [0065]
更に、始動時可燃範囲におけるリーン限界を基準にして第1回目の燃料噴射量を算出するようにしたので、第1回目の燃料噴射量を始動時可燃範囲内で必要最少量に設定することができ、始動時のHC排出量の大幅な低減が可能となる。 Further, since to calculate the first fuel injection amount based on the lean limit at the start time of the combustible range, be set to the minimum required amount of fuel injection amount of the first round in the starting time the combustible range can, it is possible to significantly reduce the HC emissions during start-up.
【0066】 [0066]
《実施形態(2)》 "Embodiment (2)"
ところで、図19に示すように、始動時間は、噴射燃料の粒径が小さくなるほど短くなり、燃料粒径が100μm以下になると、始動時間がほぼ1secとなる。 Meanwhile, as shown in FIG. 19, the starting time, the particle size of the injected fuel is more shortened small, when the fuel particle size is 100μm or less, the start time is substantially 1 sec. また、図20に示すように、始動時のHC排出量は、燃料粒径が小さくなるほど低下する。 Further, as shown in FIG. 20, HC emissions during start-up is reduced as the fuel particle diameter decreases. 従って、始動性向上や始動時のHC排出量低減を図るには、燃料を微粒化して噴射することが好ましい。 Therefore, the aim of HC emissions reduction at the time of start-up performance improvement and starting, it is preferable to inject fuel atomized.
【0067】 [0067]
この観点から、図21に示す本発明の実施形態(2)では、燃料微粒化手段としてエアアシスト型の燃料噴射弁40を採用している。 In this respect, exemplary Embodiment (2) of the present invention shown in FIG. 21 employs a fuel injection valve 40 of the air-assisted as fuel atomization means. この燃料噴射弁40には、エアミキシングソケット41が装着され、スロットルバルブ15をバイパスする三方弁型のアイドルスピードコントロールバルブ(以下「ISC」と表記する)42からバイパスエアの一部がアシストエアとしてエア通路43を通してエアミキシングソケット41に供給される。 The fuel injection valve 40, the air mixing socket 41 is mounted, an idle speed control valve of the three-way valve type that bypasses the throttle valve 15 (hereinafter referred to as "ISC") 42 portion of the bypass air from the as assist air It is supplied to the air mixing socket 41 through the air passage 43. このアシストエアは、スロットルバルブ15の上流側と下流側の差圧によってエアミキシングソケット41側に送られ、燃料噴射時にアシストエアを燃料噴射弁40の噴射燃料と混合して噴射することで、噴射燃料を微粒化する。 The assist air is sent to air mixing socket 41 side by the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the throttle valve 15, the assist air to the fuel injection by injection is mixed with injected fuel of the fuel injection valve 40, the injection to atomize the fuel.
【0068】 [0068]
アシストエアの流量は、三方弁型のISC42の開度調節によって調節され、ISC42からスロットルバルブ15の下流側に戻されるバイパスエアと燃料噴射弁40側に送られるアシストエアとの合計流量が目標バイパス流量となるようにアイドル回転制御が行われる。 Assist air flow rate is regulated by adjusting the opening of the ISC42 three-way valve type, the total flow rate target bypass and assist air fed to the bypass air and the fuel injection valve 40 side is returned to the downstream side of the throttle valve 15 from ISC42 idle rotation control is performed so that the flow rate. また、アシストエアとバイパスエアとの分配比は、エンジン運転状態に応じて制御される。 Further, the distribution ratio of the assist air and the bypass air is controlled in response to engine operating conditions. 始動時の燃料噴射制御と学習制御は前記実施形態(1)と同じである。 Fuel injection control and the learning control during startup is the same as the above embodiment (1).
【0069】 [0069]
この実施形態(2)のように、エアアシスト型の燃料噴射弁40を用いて噴射燃料を微粒化すれば、始動性向上とHC排出量低減の効果を更に高めることができる。 As in this embodiment (2), if atomized injected fuel using the fuel injection valve 40 of the air assisted type, it can be further enhance the effect of starting performance improvement and HC emissions reduction.
【0070】 [0070]
尚、燃料微粒化手段は、エアアシスト方式のものに限定されず、燃料噴射弁の改良により噴射燃料を微粒化するようにしても良い。 The fuel atomizing means is not limited to the air assist method, by improving the fuel injection valve may be atomized injected fuel. 或は、プレッシャレギュレータ24の設定圧を高くし、燃料ポンプ22の吐出圧を高めて、燃料噴射弁への供給燃圧を高くすることで、噴射燃料を微粒化するようにしても良い。 Alternatively, to increase the set pressure of the pressure regulator 24, to increase the discharge pressure of the fuel pump 22, by increasing the supply fuel pressure to the fuel injector, the injected fuel may be atomized.
【0071】 [0071]
《実施形態(3)》 "Embodiment (3)"
前記実施形態(1)では、始動時に第1回目の燃焼行程でのエンジン回転数の上昇具合によって第1回目の燃焼状態を判定するようにしたが、図22に示すように、燃焼状態に応じて筒内圧力の上昇具合が変化するため、筒内圧力の上昇具合に基づいて第1回目の燃焼状態を判定することが可能である。 In the above embodiment (1) has been adapted to determine the first round of combustion state by the rising degree of the engine speed at the first combustion stroke at the time of startup, as shown in FIG. 22, according to the combustion state to change increases the degree of the in-cylinder pressure Te, it is possible to determine the first round of the combustion state based on the rising degree of the in-cylinder pressure.
【0072】 [0072]
そこで、図23に示す本発明の実施形態(3)では、筒内圧力センサ45付きの点火プラグ46をエンジン10のシリンダヘッドに取り付け、筒内圧力センサ45によって、燃焼時の筒内圧力とコンプレッション圧力とを検出して、両者の圧力差(燃焼時の筒内圧力上昇量)を算出し、これを判定値と比較することで、完全燃焼と不完全燃焼とを判別するようにしている。 Therefore, in Embodiment (3) of the present invention shown in FIG. 23, fitted with a spark plug 46 with a cylinder pressure sensor 45 to the cylinder head of the engine 10, the cylinder pressure sensor 45, and an in-cylinder pressure during combustion compression detecting a pressure, calculates both of the pressure difference (in-cylinder pressure increase amount during combustion), is compared with the determination value of this, so as to determine the complete combustion and incomplete combustion. これ以外は、前記実施形態(1),(2)のいずれかと同じである。 Other than this, the embodiment (1), is the same as any of (2).
【0073】 [0073]
この場合、図14の補正値学習ルーチンにおいて、ステップ603,605で、燃焼時の筒内圧力上昇量が判定値以下であるか否かを判定すれば良く、これによって、前記実施形態(1)と同じく、第1回目の燃焼状態に応じて次回の始動時の第1回目の燃料噴射量に対する学習補正値を更新することができる。 In this case, the correction value learning routine of Figure 14, at step 603, 605, cylinder pressure increase amount during combustion may be judged to or less than a determination value, thereby, the above embodiment (1) When similarly, it is possible to update the learning correction value for the first fuel injection amount at the time of next start-up in accordance with the combustion state of the first round.
尚、燃焼時の筒内圧力上昇量とエンジン回転数の上昇量の両方を用いて第1回目の燃焼状態を判定するようにしても良い。 It may also determine the first combustion state using both in-cylinder pressure increase amount and the engine rotational speed increase amount during combustion.
【0074】 [0074]
《実施形態(4)》 "Embodiment (4)"
冷却水温等の始動条件が異なれば、始動時可燃範囲も異なるため、本発明の実施形態(4)では、始動条件に応じて区分された複数の学習領域を設定し、始動毎にその始動条件に対応する学習領域の学習補正値を更新又は維持し、始動時には、その始動条件に対応する学習領域の学習補正値を用いて第1回目の燃料噴射量を補正する。 Different start conditions such as cooling water temperature, because different even starting flammable range, in an embodiment of the present invention (4), setting a plurality of learning regions divided in accordance with the start condition, the start-up condition for each start update or maintain learning correction value of the corresponding learning region, at the time of startup, corrects the fuel injection amount of the first round with the learning correction value of the learning area that corresponds to the starting condition. これ以外は、前記実施形態(1)〜(3)のいずれかと同じである。 Otherwise, the same as any of the above embodiments (1) to (3).
【0075】 [0075]
この実施形態(4)では、始動条件毎に第1回目の燃焼状態が適正となる燃料噴射量を学習でき、学習精度を向上できる。 In this embodiment (4), can learn a fuel injection quantity by the first round of the combustion state becomes appropriate for each start condition, it is possible to improve the learning accuracy.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の実施形態(1)におけるエンジン制御系システム全体の概略構成を示す図【図2】始動時燃料噴射制御メインルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図3】始動時可燃範囲推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図4】始動時可燃範囲を示す図【図5】充填効率マップを示す図【図6】停止中燃料漏れ量推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図7】冷却水温THWと水温補正値FPTHW との関係を示す図【図8】停止時間と燃圧の関係を示す図【図9】燃料噴射弁の合計燃料漏れ量の分布特性を示す図【図10】停止時間と漏れ燃料積算値FLEAKの関係を示す図【図11】漏れ燃料吸入量推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図12】始動時噴射量算出ルーチンの処理の流れを Figure 1 is a flow chart FIG. 3 showing a flow of processing of FIG. 2 shows the starting-time fuel injection control main routine showing the schematic configuration of an engine control system system in the embodiment (1) of the present invention starting combustible range flow [diagram showing the flow of processing in the flowchart FIG. 4 illustrates the starting time combustible range [5] charging efficiency Figure 6 showing a map stop fuel leakage amount estimation routine illustrating a flow of processing of estimating routine 7] FIG. FIG. 10 shows the distribution characteristic of the total fuel leakage amount in FIG. 9 a fuel injection valve showing a diagram illustrating the relationship between the coolant temperature THW and the coolant temperature correction value FPTHW 8 stop time and the fuel pressure in relation the flow of downtime and leakage fuel integrated value Figure 11 showing the relationship between FLEAK leakage fuel intake amount flowchart illustrating a flow of processing of estimating routine Figure 12 starting at the injection amount calculation routine treatment 示すフローチャート【図13】始動時の燃料噴射量の算出方法を説明する図【図14】補正値学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図15】始動時の燃料噴射制御の一例を示すタイムチャート【図16】冷却水温THWと回転数上昇量判定値βとの関係を示す図【図17】始動時の学習制御の一例を示すタイムチャート【図18】始動後噴射制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート【図19】燃料粒径と始動時間との関係を示す図【図20】燃料粒径と始動時HC排出量との関係を示す図【図21】本発明の実施形態(2)におけるエンジン制御系システム全体の概略構成を示す図【図22】燃焼時の筒内圧力の変化を示すタイムチャート【図23】本発明の実施形態(3)におけるシステムの主要部の構成を示す図【 Time chart showing an example of a flowchart 13-time fuel injection control flow chart showing the process flow of FIG. 14 is a correction value learning routine illustrating a method of calculating a fuel injection amount at the time of starting [15] start showing [16] the flow of FIG. 17 is a time chart showing an example of the learning control during startup Figure 18 starting the post injection control routine process showing the relationship between the cooling water temperature THW and the rotation speed increase amount determination value β in the embodiment of FIG. FIG. 21 the present invention showing the relationship between FIGS. 20A and 20B fuel particle size of starting HC emissions show a relationship between the flow chart 19 fuel particle size and the starting time shown (2) It shows Figure 22 shows the main part of the system in the embodiment of the time chart Figure 23 the present invention showing the variation of the in-cylinder pressure during combustion (3) configuration showing a schematic configuration of an engine control systems [ 号の説明】 Description of the issue]
10…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、20…燃料噴射弁、30…水温センサ、22…燃料ポンプ、35…クランク角センサ、36…気筒判別センサ、37…ECU(噴射時期制御手段,始動時可燃範囲推定手段,漏れ燃料吸入量推定手段,始動時噴射量算出手段,燃焼状態判定手段,学習手段)、40…燃料噴射弁、41…エアミキシングソケット、42…ISC、43…エア通路、45…筒内圧力センサ、46…点火プラグ。 10 ... engine (internal combustion engine), 12 ... intake pipe, 20 ... Fuel injection valve 30 ... water temperature sensor, 22 ... Fuel pump, 35 ... crank angle sensor, 36 ... cylinder discriminating sensor, 37 ... ECU (injection timing control means, starting time the combustible range estimating means, leaked fuel intake amount estimating unit, starting time injection amount calculating means, the combustion state judging means, learning means), 40 ... fuel injection valve 41 ... air mixing socket, 42 ... ISC, 43 ... air passage , 45 ... cylinder pressure sensor, 46 ... spark plug.

Claims (9)

  1. 内燃機関の各気筒毎に燃料噴射弁から燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、 The fuel injection control device for an internal combustion engine that injects fuel from a fuel injection valve for each cylinder of the internal combustion engine,
    始動時に気筒判別して第1回目の燃料噴射から吸気行程に同期した燃料噴射を行う噴射時期制御手段と、 And injection timing control means for performing fuel injection in synchronism from the first fuel injection to the intake stroke and the cylinder discrimination at the time of start-up,
    始動時に第1回目の燃料噴射により気筒内に供給される混合気(以下「第1回目の吸入混合気」という)が燃焼可能な空燃比の範囲(以下「始動時可燃範囲」という) を冷却水温情報に基づいて推定する始動時可燃範囲推定手段と、 Mixture supplied into the cylinder by the first fuel injection during startup (hereinafter "the first intake mixture" hereinafter) of the range of combustible air-fuel ratio (hereinafter referred to as "start-up combustible range") cold a starting time of the combustible range estimating means for estimating, based on 却水 temperature information,
    機関停止中に前記燃料噴射弁から漏れた燃料が1気筒内に吸入される量(以下「漏れ燃料吸入量」という)を推定する漏れ燃料吸入量推定手段と、 The leakage fuel intake amount estimating means for estimating an amount (hereinafter referred to as "leakage fuel intake amount") of the fuel leaked from the fuel injection valve while the engine is stopped is sucked into the first cylinder,
    前記漏れ燃料吸入量推定手段で推定した漏れ燃料吸入量を考慮して始動時の第1回目の吸入混合気の空燃比が前記始動時可燃範囲となるように第1回目の燃料噴射量を算出する始動時噴射量算出手段と、 Calculating a first fuel injection amount so that the air fuel ratio becomes the starting combustible range of the first intake mixture during startup in consideration of the leakage fuel intake amount estimated by the leakage fuel intake amount estimating means a starting time injection amount calculating means for,
    を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized in that it comprises a.
  2. 始動時に第1回目の吸入混合気の燃焼状態(以下「第1回目の燃焼状態」という)を判定する燃焼状態判定手段と、 A combustion state determining means for determining a combustion state of the first intake mixture (hereinafter referred to as "first-time combustion state") at the time of starting,
    前記燃焼状態判定手段で判定した第1回目の燃焼状態に基づいて次回の始動時の第1回目の燃料噴射量を補正する補正値を学習する学習手段とを備え、 And a learning means for learning a correction value for correcting the first fuel injection amount at the time of next start-up based on the first round of the combustion state determined by said combustion state determining means,
    前記始動時噴射量算出手段は、前記学習手段の学習補正値を用いて第1回目の燃料噴射量を補正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。 The starting time injection amount calculating means, the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the correcting the first fuel injection amount using the learning correction value of the learning means.
  3. 前記燃料噴射弁から噴射する燃料を微粒化する燃料微粒化手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a fuel atomizing means for atomizing the fuel injected from the fuel injection valve.
  4. 前記漏れ燃料吸入量推定手段は、機関停止中の漏れ燃料の総量を推定する手段と、前記漏れ燃料が拡散する吸気管容積に対する1気筒分の吸入空気量の比率と前記漏れ燃料の総量とに基づいて1気筒内に吸入される漏れ燃料吸入量を推定する手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The leakage fuel intake amount estimating means comprises means for estimating the amount of leakage fuel in the engine stop, to the total amount of the leakage fuel and the ratio of one cylinder of the intake air amount to the intake pipe volume the leakage fuel is diffused based on the internal combustion engine fuel injection control apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a means for estimating the leakage fuel intake amount sucked into the first cylinder.
  5. 前記始動時噴射量算出手段は、前記漏れ燃料吸入量を考慮して、前記始動時可燃範囲におけるリーン限界を基準にして第1回目の燃料噴射量を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The starting time injection amount calculating means, taking into account the leakage fuel intake amount, to claim 1, characterized in that to calculate the first fuel injection amount based on the lean limit in the combustible range at the starting the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any of the 4.
  6. 前記学習手段は、始動毎に前記始動時可燃範囲におけるリーン限界の燃料噴射量に対する補正値を学習し、前記燃焼状態判定手段で判定した第1回目の燃焼状態が適正でない時に、学習補正値を所定の学習ディザ値分だけリッチ側にずらした値に更新することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The learning means, when learning a correction value for the fuel injection amount of the lean limit in the starting time of the combustible range for each start-up, the first round of the combustion state determined by the combustion state judging means is not appropriate, the learning correction value the fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2, characterized in that updating the value shifted by the rich side predetermined learning dither value min.
  7. 前記学習手段は、前記漏れ燃料吸入量に応じて前記学習ディザ値を切り換えることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 It said learning means, the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, characterized in that switches the learning dither value in response to the leakage fuel intake amount.
  8. 前記学習手段は、始動条件に応じて区分された複数の学習領域を設定し、始動毎にその始動条件に対応する学習領域の学習補正値を更新又は維持し、 The learning means sets a plurality of learning regions divided in accordance with the start condition, to update or maintain the learning correction value of the learning area that corresponds to its starting condition for each start-up,
    前記始動時噴射量算出手段は、現在の始動条件に対応する学習領域の学習補正値を用いて第1回目の燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項2,6,7のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The starting time injection amount calculating means, claim 2,6,7, characterized in that for correcting the fuel injection amount of the first round with the learning correction value of the learning area that corresponds to the current start-up conditions the fuel injection control device for an internal combustion engine according to.
  9. 前記燃焼状態判定手段は、始動時に第1回目の燃焼行程での機関回転数の上昇具合又は筒内圧力の上昇具合に基づいて第1回目の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項2,6乃至8のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Said combustion state determining means, according to claim 2, wherein determining the first round of the combustion state based on the rising degree of the first rising degree or cylinder pressure engine speed in the combustion stroke at start a fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to any one of 6 to 8.
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