JP4188130B2

JP4188130B2 - Fuel injection device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4188130B2
Application number: JP2003118806A
Authority: JP
Inventors: 輝明川上; 忠宏東; 圭一榎木; 昭出水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2023-04-23
Also published as: JP2004324491A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射量を制御する装置に関し、特に燃料性状に応じて燃料噴射量を増量補正することにより、燃料性状の差異による始動直後の回転低下を防止するとともに、燃料性状の判定結果に応じて燃料噴射量を補正することにより、ドライバビリティを向上させた内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガソリンエンジンなどの内燃機関においては、吸気ポート噴射と呼ばれる燃料噴射が行われており、吸気ポートに配置されたインジェクタにより、エンジン本体（複数のシリンダ）の吸気弁に向けて燃料が噴射されている。
このような吸気ポート噴射においては、噴射された燃料の一部が吸気弁や吸気ポートに付着した後、気化してシリンダ内へ吸入される。
【０００３】
このとき、燃料の気化率が低い場合や、過渡運転時においては、インジェクタで噴射した燃料量よりも実際にシリンダに供給される燃料量が少なくなるので、空燃比（Ａ／Ｆ）がリーン化して燃焼が悪化し、アイドル変動や加速ヘジが発生し、最悪の場合にはエンストに至り得る。ここで、加速ヘジとは、車両の応答遅れのことであり、始動時やアクセル踏み込み時に発生する回転数の低下や応答遅れのことをいう。
【０００４】
燃料気化率は、吸気ポート部の温度や圧力、および燃料性状の影響を大きく受け、たとえば、冷却水温が低いほど気化率が低くなるので、冷却水温が低いほど始動噴射量や加速補正が多くなるように燃料噴射量が設定されている。
また、市販ガソリンの燃料性状は、季節によって変更されたり、メーカによっても異なるので、一般に気化率の悪いガソリン（いわゆる、重質ガソリン）に対してもアイドル変動や加速ヘジが起こらないように、始動噴射量や加速補正値が適合設定されている。
しかし、単に噴射燃料量を増量補正するのみでは、気化率の良い軽質燃料を使用した場合に噴射量が多くなりすぎてしまい、始動時や加速時において多量の未燃ＨＣが排出され、排ガスの悪化を招くおそれがある。
【０００５】
このため、従来の内燃機関の燃料噴射装置は、たとえば冷却水温度が所定温度以下（冷機状態）の場合に、始動時から初爆までの燃料量と、初爆から完爆までに要した時間とに基づいて、燃料性状判定を行い、燃料性状の判定結果に応じて噴射量補正値を切り替えている（たとえば、特許文献１参照）。
また、始動後から所定時間が経過した後、回転変化量から求めた燃料性状学習値（反映係数）にしたがい、重質燃料用の噴射量または軽質燃料用の噴射量に移行する装置も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、一般に、軽質ガソリンおよび重質ガソリンによる留出温度−留出量（蒸発量）の特性から、たとえば８０℃以下の留出温度での留出量は、重質ガソリンの方が軽質ガソリンよりも多く、８０℃以上の留出温度においては、両者の関係が逆転する。つまり、所定水温以下においては、重質ガソリンの方が軽質ガソリンよりも蒸発し易い。
また、実際に軽質および重質の両方のガソリンを使った場合、始動時のクランキング開始から完爆までの回転数挙動には、大きな差がないことが実験的に知られている。したがって、上記特許文献１に記載された手段で燃料性状を判定することは、実用上困難である。
【０００７】
また、上記特許文献２のように、始動後から所定時間経過後の回転変化量により燃料性状を検出する方法においては、実験的に燃料性状の差異が最も現れる始動直後の回転変動が検出されておらず、燃料性状判定が困難である。
また、特許文献２の方法によれば、燃料性状を検出するまでに時間を要することから、燃料性状の判定を完了するまでに回転変動を引き起こしたり、エンストに至るおそれがある。さらに、性状学習値（反映係数）にしたがって軽質用または重質用の燃料噴射量に移行制御しているので、燃料性状に適合した噴射量に移行されるのみであり、回転変動が発生した際に、回転変動を抑制するのに十分な補正が燃料噴射量に対してなされないため、回転変動を抑制することができないおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３３２６０００号公報
【特許文献２】
特開平８−２８４７０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関の燃料噴射装置は以上のように、特許文献１に開示された従来装置を適用した場合、燃料性状が異なっていてもクランキング開始から完爆までの回転数挙動に差がないことから、正確に燃料性状を判定することができないという問題点があった。
また、特許文献２に開示された従来装置を適用しても、燃料性状の差異が最も現れる始動直後の回転変動が検出されないうえ、性状検出に時間を要するので、燃料性状の判定が困難なうえ、性状判定完了までに回転変動を招き、さらに、回転変動を抑制することができないという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、始動直後に燃料性状を判定することのできる内燃機関の燃料噴射装置を得ることを目的とする。
また、排ガス悪化の防止用に始動噴射量を軽質燃料に適合させた場合に、重質燃料使用時のエンスト（または、加速ヘジ）発生などの燃料性状の違いによる悪影響を最小限に抑制することのできる内燃機関の燃料噴射装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、内燃機関の冷却水温を検出する水温検出手段と、内燃機関に供給される燃料の性状を冷却水温の複数の温度領域毎に判定する複数の燃料性状判定手段と、冷却水温に応じて複数の燃料性状判定手段のうちの１つを選択的に有効にする燃料性状判定切替手段と、回転数、冷却水温および燃料の性状に基づいて燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを備え、噴射量制御手段は、燃料の性状に応じて噴射量を補正する噴射量補正手段を含むものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を内燃機関および周辺機器とともに概略的に示すブロック構成図である。
図２はこの発明の実施の形態１による燃料性状に応じた燃料噴射量増量補正用の処理プログラムを示すフローチャートであり、図３はＰ補正演算用の処理プログラムを示すフローチャート、図４はＤ補正演算用の処理プログラムを示すフローチャート、図５は燃料増量補正量演算用の処理プログラムを示すフローチャートである。
【００１３】
また、図６はこの発明の実施の形態１で用いられる回転数偏差ΔＮｅに応じたＰ補正用の設定値テーブルを定性的に示す説明図、図７はこの発明の実施の形態１で用いられる回転数差分ｄＮｅに応じたＤ補正用の設定値テーブルを定性的に示す説明図、図８はこの発明の実施の形態１で用いられる燃料性状に応じた留出量の温度特性を示す説明図、図９はこの発明の実施の形態１で用いられる燃料性状に応じた始動時の回転速度の時間変化を示す説明図である。
また、図１０はこの発明の実施の形態１で用いられる回転数差分ｄＮｅを回転数の時間変化とともに示す説明図、図１１はこの発明の実施の形態１で用いられる燃料性状判定値（補正積算値）の始動時での時間変化を示す説明図、図１２はこの発明の実施の形態１による始動時での燃料性状判定動作を示すタイミングチャートである。
【００１４】
図８に示す留出温度−留出量（蒸発量）の特性から明らかなように、８０℃以下の留出温度での留出量は、重質ガソリン（破線曲線参照）の方が軽質ガソリン（細実線曲線参照）よりも多く、８０℃以上の留出温度においては、両者の関係が逆転する。つまり、所定水温以下においては、重質ガソリンの方が軽質ガソリンよりも蒸発し易い。
また、図９に示すように、軽質（細実線参照）および重質（太実線参照）の両方のガソリンを使った場合、始動時のクランキング開始から完爆までの回転数挙動（円で包囲した領域参照）には、両者に大きな差がないことが実験的に知られている。
【００１５】
図１において、内燃機関の本体となるエンジン１には、吸気管２が設けられている。吸気管２には、ＩＳＣ（アイドル・スピード・コントロール）バルブ３と、エンジン１の吸入空気量を調節するスロットルバルブ４と、スロットルバルブ４の開度を検出するスロットルセンサ５と、吸入空気量を検出するエアフローメータ６と、吸入空気を浄化するエアクリーナ７と、燃料を噴射するインジェクタ１２とが設けられている。
【００１６】
ＩＳＣバルブ３は、スロットルバルブ４をバイパスする通路内に設けられている。
また、エアフローメータ６およびエアクリーナ７は、スロットルバルブ４よりも上流側の吸気管２内に設置されている。
【００１７】
エンジン１には、エンジン１のシリンダ毎の回転数およびクランク角位置を検出するためのカム角センサ９およびクランク角センサ１０と、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ１１と、エンジン１内の混合気を着火させるための点火プラグ１３とが取り付けられている。
エンジン１の制御手段となるＥＣＵ８は、エンジン１の運転状態を示す各種センサ手段５、６、９〜１１からの入力信号を取り込み、エンジン１を制御するための演算処理を実行し、ＩＳＣバルブ３、インジェクタ１２および点火プラグ１３に対する制御信号を出力する。
【００１８】
ＥＣＵ８は、エンジン１に供給される燃料の性状を、冷却水温の複数の温度領域毎に判定する複数の燃料性状判定手段と、冷却水温に応じて複数の燃料性状判定手段のうちの１つを選択的に有効にする燃料性状判定切替手段と、エンジン１の回転数、冷却水温および燃料の性状に基づいて燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを備えており、ＥＣＵ８内の噴射量制御手段は、燃料の性状に応じて噴射量を補正する噴射量補正手段を含む。
【００１９】
また、ＥＣＵ８は、エンジン１の冷却水温に基づいて回転数Ｎｅに対する目標回転数Ｎｅｏを算出する目標回転数算出手段と、目標回転数Ｎｅｏと回転数Ｎｅとの回転数偏差ΔＮｅを演算する回転数偏差演算手段と、エンジン１の所定行程間における回転数の回転数差分ｄＮｅを演算する回転数差分演算手段とを備えており、噴射量補正手段は、エンジン１の始動直後の第１の所定区間における回転数偏差ΔＮｅおよび回転数差分ｄＮｅの大きさに応じて、噴射量を増量補正するための燃料増量補正手段を含む。
【００２０】
また、ＥＣＵ８内の各燃料性状判定手段は、燃料の増量補正量を積分する燃料増量補正積分手段を含み、燃料増量補正量の積分値が所定増量値を超えた場合に、燃料が重質性状であると判定する。
たとえば、各燃料性状判定手段は、エンジン１の始動直後の第２の所定区間（所定行程間）における回転数差分ｄＮｅを積分する回転数差分積分手段を含み、回転数差分ｄＮｅの積分値が所定差分値を超えた場合に、燃料が重質性状であると判定する。
【００２１】
または、各燃料性状判定手段は、エンジン１のクランキング開始時点から回転数Ｎｅが第１の所定回転数Ｎｅ１を超える時点までの点火回数を積算する点火回数積算手段を含み、点火回数の積算値が所定回数値（図１２内の破線で示す所定値参照）を超えた場合に、燃料が重質性状であると判定する。
または、各燃料性状判定手段は、エンジン１の１行程間における回転数の微分値を演算する回転数微分演算手段を含み、エンジン１のクランキング開始時点から回転数Ｎｅが第２の所定回転数Ｎｅ２を超えるまでに回転数の微分値が所定微分値以下となったときに、燃料が重質性状であると判定する。
【００２２】
また、ＥＣＵ８は、回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｏと一致するようにエンジン１の吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、燃料増量補正手段による増量補正の実行中には、吸入空気量制御手段の制御機能を抑制（または、禁止）するための吸入空気量制御抑制手段とを備えている。
【００２３】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１によるＥＣＵ８の燃料性状判定用の処理動作について説明する。
図２において、まず、冷却水温（検出値）が所定温度よりも低いか否かを判定し（ステップＳ１０１）、水温判定結果に応じて以下の処理を切り替える。
ステップＳ１０１において、水温が所定温度未満（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１０２の処理に移行し、水温が所定温度以上（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１０８の処理に移行する。
【００２４】
ステップＳ１０２においては、エンジン１の始動後の所定区間内（燃料性状判定可能な区間内）にあるか否かを判定し、始動後区間の判定結果に応じて以下の処理を切り替える。
ステップＳ１０２において、始動後の所定区間内（すなわち、ＹＥＳ）と判定さされば、ステップＳ１０３の処理に移行し、所定区間外（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、重質フラグの判定処理（ステップＳ１１２）に移行する。
【００２５】
ステップＳ１０３においては、吸入空気量制御を制限（または、禁止）して、エンジン１の始動直後の冷機状態における燃料増量補正を優先し、燃料増量補正と吸入空気量制御との干渉を防止する。
続いて、エンジン１の回転数偏差ΔＮｅおよび回転数差分ｄＮｅに基づくＰＤ補正により燃料増量補正を行い（ステップＳ１０４）、さらに、燃料性状判定の指標に用いるための燃料増量補正量を積分して、ＰＤ補正量積算値を演算する（ステップＳ１０５）。
【００２６】
次に、燃料増量補正量のＰＤ補正量積算値が所定増量値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１０６）、ＰＤ補正量積算値＞所定増量値（すなわち、ＹＥＳ）と判定さされば、重質燃料と見なして重質フラグを設定し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１１２に進む。
たとえば、図１１に示すように、重質燃料を使用したために燃料増量補正量が増大して、補正積算値（ＰＤ補正量積算値）が一点鎖線で示す所定値（所定増量値）を越えているならば、上記ステップＳ１０６およびＳ１０７において、重質燃料と判定される。
一方、ステップＳ１０６において、ＰＤ補正量積算値≦所定増量値（すなわち、ＮＯ）と判定さされば、軽質燃料と見なし、ステップＳ１０７をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
【００２７】
なお、ここでは、燃料性状判定の指標として、燃料増量補正の積算値を用いたが、所定行程間における回転数差分ｄＮｅ（図１０参照）の積分値を用いても良い。
この場合、ステップＳ１０５において所定行程間での回転数差分ｄＮｅの積分値が演算され、ステップＳ１０６において回転数差分ｄＮｅの積分値が所定差分値と比較される。このとき、重質燃料の使用に起因して回転数差分ｄＮｅの積分値が増大し、ステップＳ１０６において、回転数差分ｄＮｅの積分値が所定差分値を越えていると判定さされば、ステップＳ１０７において、重質燃料のフラグが設定されることになる。
【００２８】
一方、図２内のステップＳ１０１において、エンジン１が暖機状態であって、水温≧所定温度（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１０８に移行して、他の燃料性状判定処理が実行される。
まず、ステップＳ１０８においては、燃料性状の第１の判定区間内であるか否かを判定するために、回転数Ｎｅが第１の所定回転数Ｎｅ１未満であるか否かを判定する。
たとえば、図１２において、クランキング開始から、エンジン１の回転数Ｎｅが一点鎖線で示す所定値１（第１の所定回転数Ｎｅ１）に達していない判定区間１（第１の判定区間）にあるか否かを判定する。
【００２９】
ステップＳ１０８において、Ｎｅ＜Ｎｅ１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、燃料性状判定の指標に用いるための点火回数をカウントし（ステップＳ１０９）、点火回数が所定回数を越えたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
ステップＳ１１０において、点火回数＞所定回数（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、重質燃料と見なし、重質フラグをセットして（ステップＳ１１１）、ステップＳ１１２に進む。
上記燃料性状判定処理は、重質燃料使用時には軽質燃料使用時よりも始動性が悪くなって点火回数が増えることに着目しており、エンジン１のクランキング開始から回転数Ｎｅが第１の所定回転数Ｎｅ１を越えるまでの点火回数を判定用パラメータとしている。
【００３０】
一方、ステップＳ１０８において、Ｎｅ≧Ｎｅ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１１５に進み、燃料性状の第２の判定区間内であるか否かを判定するために、回転数Ｎｅが第２の所定回転数Ｎｅ２（＞Ｎｅ１）未満か否かを判定する。
たとえば、図１２において、エンジン１の回転数Ｎｅが所定値１（第１の所定回転数Ｎｅ１）と二点鎖線で示す所定値２（第２の所定回転数Ｎｅ２）との間の領域内である判定区間２（第２の判定区間）にあるか否かを判定する。
【００３１】
ステップＳ１１５において、Ｎｅ＜Ｎｅ２（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、回転数微分値が所定微分値未満であるか否かを判定し（ステップＳ１１６）、回転数微分値＜所定微分値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、重質燃料と見なし、重質フラグをセットして（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１２に進む。
上記燃料性状判定処理は、重質燃料使用時には軽質燃料使用時よりも始動性が悪くなって回転の落ち込みが発生し易くなることに着目しており、始動時回転数の立ち上がり方（回転数微分値）を判定用パラメータとしている。
【００３２】
一方、ステップＳ１１５において、Ｎｅ≧Ｎｅ２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１１６およびＳ１１７をスキップし、同様に、ステップＳＳ１１６において、回転数微分値≧所定微分値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１１７をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
上記複数の燃料性状判定処理を用いれば、広範囲の冷却水温度に対して、最も燃料性状の差異が現れるポイントで検出することができ、高精度に燃料性状を判定することができる。
【００３３】
次に、ステップＳ１１２において、重質フラグがセットされているか（重質燃料を使用中と判定されたか否か）を判定する。
ステップＳ１１２において、重質フラグがセット（重質燃料を使用中）（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、制御マップを重質燃料用の燃料マップ（燃料噴射量または補正量）に切替えて使用する（ステップＳ１１３）。
一方、ステップＳ１１２において、重質フラグがセットされていない（重質燃料以外の軽質燃料を使用中）（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、軽質燃料用の燃料マップ（燃料噴射量または補正量）を使用し（ステップＳ１１４）、図２の処理ルーチンを終了する。
【００３４】
次に、図３〜図５のフローチャートを参照しながら、図２内の燃料増量補正処理（ステップＳ１０４）における詳細な演算処理について説明する。
燃料増量補正は、回転数偏差ΔＮｅおよび回転数差分ｄＮｅから演算される。まず、図３のフローチャートを参照しながら、回転数偏差ΔＮｅに基づくＰ補正量の演算処理について説明する。
図３において、まず、始動後の所定区間であるか否かを判定し（ステップＳ４０１）、所定区間でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図３の処理ルーチンを終了する。
【００３５】
また、ステップＳ４０１において、始動後の所定区間である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、エンジン１の実回転数（検出値）Ｎｅが目標回転数Ｎｅｏ以上であるか否を判定する（ステップＳ４０２）。
ステップＳ４０２において、Ｎｅ≧Ｎｅｏ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｐ補正処理の実行を禁止して（ステップＳ４０６）、図３の処理ルーチンを直ちに終了する。
一方、ステップＳ４０２において、Ｎｅ＜Ｎｅｏ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅｏとの回転数偏差ΔＮｅ（＝Ｎｅｏ−Ｎｅ）を求め（ステップＳ４０３）、回転数偏差ΔＮｅの関数からなるＰ補正マップによりＰ補正量を演算する（ステップＳ４０４）。
【００３６】
Ｐ補正量は、たとえば、図６に示すように、回転数偏差ΔＮｅの増大に応じて一次関数的に増大するデータとして設定されている。このＰ補正量により、実回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅｏに収束する。
次に、回転数偏差ΔＮｅが所定偏差以下であるか否かを判定し（ステップＳ４０５）、ΔＮｅ≦所定偏差（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｐ補正の禁止処理（ステップＳ４０６）に進み、ΔＮｅ＞所定偏差（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ４０６をスキップして、図３の処理ルーチンを終了する。
【００３７】
次に、図４のフローチャートを参照しながら、回転数差分ｄＮｅに基づくＤ補正量の演算処理について説明する。
図４において、まず、始動後の所定区間であるか否かを判定し（ステップＳ５０１）、所定区間でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図４の処理ルーチンを終了する。
また、ステップＳ５０１において、始動後の所定区間である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、エンジン１の現在の回転数Ｎｅ（ｎ）が８回前の点火回数での回転数Ｎｅ（ｎ−８）以上であるか否を判定する（ステップＳ５０２）。
【００３８】
ステップＳ５０２において、Ｎｅ（ｎ）≧Ｎｅ（ｎ−８）（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｄ補正処理の実行を禁止して（ステップＳ５０６）、図４の処理ルーチンを直ちに終了する。これにより、Ｎｅ（ｎ）＜Ｎｅ（ｎ−８）を満たす状態（回転数低下状態）以外では、Ｄ補正が掛からないようにする。
一方、ステップＳ５０２において、Ｎｅ（ｎ）＜Ｎｅ（ｎ−８）（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、８回前の点火回数での回転数Ｎｅ（ｎ−８）と現在の回転数Ｎｅ（ｎ）との回転数差分ｄＮｅ（＝Ｎｅ（ｎ−８）−Ｎｅ（ｎ））を求め（ステップＳ５０３）、回転数差分ｄＮｅの関数からなるＤ補正マップによりＤ補正量を演算する（ステップＳ５０４）。
【００３９】
Ｄ補正量は、たとえば、図７に示すように、回転数差分ｄＮｅの増大に応じて一次関数的に増大するデータとして設定されている。このＤ補正量により、回転数Ｎｅの低下は防止される。
次に、回転数差分ｄＮｅが所定差分値以下であるか否かを判定し（ステップＳ５０５）、ｄＮｅ≦所定差分値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｄ補正の禁止処理（ステップＳ５０６）に進み、ｄＮｅ＞所定差分値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ５０６をスキップして、図４の処理ルーチンを終了する。
【００４０】
なお、図４においては、８回前の点火回数での回転数Ｎｅ（ｎ−８）で回転数差分ｄＮｅを判定用パラメータとして条件設定したが、８回前の点火回数に限定されるものではなく、任意の回数に設定され得る。たとえば、図１０に示すように、或る程度の回転数差分ｄＮｅが現れる状態において、演算タイミングが遅くなりすぎないようにＤ補正演算を実行すれば良い。
【００４１】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、Ｐ補正量およびＤ補正量の結果から最終的に演算される燃料増量補正量の演算処理について説明する。
図５において、まず、始動後の所定区間か否かを判定し（ステップＳ６０１）、所定区間である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｐ補正量およびＤ補正量に基づいて燃料増量補正量（＝１＋Ｐ補正量＋Ｄ補正量）を演算する（ステップＳ６０２）。
続いて、燃料増量補正量と燃料増量補正量の制限値とを比較し、小さい方の値を最終的な燃料増量補正量として決定し（ステップＳ６０３）、図５の処理ルーチンを終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ６０１において、始動後の所定区間以外（燃料増量補正条件の範囲外）である（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、燃料増量補正処理を禁止するために、燃料増量補正量を「１」に設定し、Ｐ補正量およびＤ補正量をともに「０クリア」して（ステップＳ６０４）、図５の処理ルーチンを終了する。
【００４３】
このように、燃料性状を判定し、重質燃料と判定された場合に、燃料性状の差異に応じて燃料噴射量を増量補正することにより、始動直後の回転低下を防止してドライバビリティを向上させることができる。
また、複数の燃料性状判定手段および冷却水温に応じた燃料性状判定切替手段として、冷却水温から目標回転数Ｎｅｏを算出する目標回転数算出手段と、エンジン１の回転数を検出する回転数検出手段（クランク角センサ１０）と、目標回転数Ｎｅｏと回転数Ｎｅとの回転数偏差ΔＮｅを演算する回転数偏差演算手段と、所定行程間における回転数の回転数差分ｄＮｅを演算する回転数差分演算手段とを設け、始動直後の所定区間において、回転数偏差ΔＮｅと回転数差分ｄＮｅとから燃料増量補正を行うことにより、広範囲の冷却水温の領域にわたって、高精度に燃料性状判定を行うことができる。
なお、上記実施の形態１では、種々の運転条件に応じた複数の燃料性状判定処理を全て実行したが、上記複数の判定処理のうちの任意数の組合せを実行してもよい。
【００４４】
以上の通り、排ガス悪化を防止するために始動噴射量を軽質燃料に適合させた設定条件下において、重質性状を判定するとともに、重質燃料を使用した際のエンストまたは加速ヘジといった燃料性状の違いによる影響を最小限に防止することができる。
すなわち、重質燃料の使用により発生した始動直後の回転数低下に応じて、燃料噴射量の増量補正が行われ、始動直後の回転数低下を最小限に抑制することができる。
また、複数の燃料性状判定手段を、冷却水温に応じて、適切な燃料性状判定に切り替えることにより、正確な重質性状の判定が可能となる。
また、重質燃料の使用により発生した始動直後の回転数低下に応じた燃料増量補正の積分値に基づいて燃料性状を判定することにより、正確に重質性状を判定することができる。
また、重質燃料の使用により発生した始動直後の回転数低下を所定行程間における回転数の差分で演算し、この回転数差分を積分した回転数差分積分値に基づいて燃料性状を判定することにより、正確に重質性状を判定することができる。
また、クランキング開始から所定回転数を越えるまでの点火回数に基づく判定段を用いて、重質燃料の使用時に始動性が悪化して点火回数が増加することから、正確に重質性状を判定することができる。
また、重質燃料の使用時に加速ヘジが発生したことを検出する手段を用い、正確に重質性状を判定することができる。
さらに、重質燃料の使用時に、燃料不足となって発生した始動直後の回転低下を防止するための燃料増量補正が実行されている際には、吸入空気量制御手段を制限（または禁止）することにより、燃料増量補正と吸入空気量制御との干渉を防止することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、内燃機関の冷却水温を検出する水温検出手段と、内燃機関に供給される燃料の性状を冷却水温の複数の温度領域毎に判定する複数の燃料性状判定手段と、冷却水温に応じて複数の燃料性状判定手段のうちの１つを選択的に有効にする燃料性状判定切替手段と、回転数、冷却水温および燃料の性状に基づいて燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを備え、噴射量制御手段は、燃料の性状に応じて噴射量を補正する噴射量補正手段を含むので、始動直後に燃料性状を判定するとともに、排ガス悪化の防止用に始動噴射量を軽質燃料に適合させた場合に、重質燃料使用時のエンスト（または、加速ヘジ）発生などの燃料性状の違いによる悪影響を最小限に抑制することのできる内燃機関の燃料噴射装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を内燃機関および周辺機器とともに概略的に示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による燃料性状に応じた燃料噴射量増量補正用の処理プログラムを示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１によるＰ補正演算用の処理プログラムを示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１によるＤ補正演算用の処理プログラムを示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による燃料増量補正量演算用の処理プログラムを示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１で用いられる回転数偏差ΔＮｅに応じたＰ補正用の設定値テーブルを定性的に示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１で用いられる回転数差分ｄＮｅに応じたＤ補正用の設定値テーブルを定性的に示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１で用いられる燃料性状に応じた留出量の温度特性を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１で用いられる燃料性状に応じた始動時の回転速度の時間変化を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１で用いられる回転数差分ｄＮｅを回転数の時間変化とともに示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１で用いられる燃料性状判定値（補正積算値）の始動時での時間変化を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による始動時での燃料性状判定動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１エンジン、２吸気管、４スロットルバルブ、５スロットルセンサ、６エアフローメータ、８ＥＣＵ、１０クランク角センサ、１１水温センサ、１２インジェクタ、１３点火プラグ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling a fuel injection amount in accordance with the operating state of an internal combustion engine, and in particular, prevents a decrease in rotation immediately after starting due to a difference in fuel property by correcting the fuel injection amount in accordance with the fuel property. In addition, the present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine in which drivability is improved by correcting the fuel injection amount according to the determination result of the fuel property.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an internal combustion engine such as a gasoline engine, fuel injection called intake port injection is performed, and fuel is injected toward an intake valve of an engine body (a plurality of cylinders) by an injector arranged in the intake port. ing.
In such intake port injection, after a part of the injected fuel adheres to the intake valve and the intake port, it is vaporized and sucked into the cylinder.
[0003]
At this time, when the fuel vaporization rate is low or during transient operation, the amount of fuel actually supplied to the cylinder is smaller than the amount of fuel injected by the injector, so the air-fuel ratio (A / F) becomes leaner. Combustion deteriorates, idle fluctuations and acceleration ledges occur, and in the worst case an engine stall can occur. Here, the acceleration ledge is a response delay of the vehicle, and means a decrease in the number of revolutions or a response delay that occurs when starting or when the accelerator is depressed.
[0004]
The fuel vaporization rate is greatly affected by the temperature and pressure of the intake port and the fuel properties. For example, the lower the cooling water temperature, the lower the vaporization rate. Therefore, the lower the cooling water temperature, the more the start injection amount and the acceleration correction. Thus, the fuel injection amount is set.
In addition, the fuel properties of commercial gasoline vary depending on the season, and also vary from manufacturer to manufacturer. Therefore, it is generally possible to start the engine so that idle fluctuations and acceleration hedging do not occur even for gasoline with a low vaporization rate (so-called heavy gasoline). The injection amount and acceleration correction value are set appropriately.
However, simply increasing the amount of injected fuel will increase the amount of injection when light fuel with a good vaporization rate is used, and a large amount of unburned HC will be discharged during start-up and acceleration. May cause deterioration.
[0005]
For this reason, the conventional fuel injection device for an internal combustion engine, for example, when the coolant temperature is below a predetermined temperature (cold state), the amount of fuel from the start to the first explosion and the time required from the first to the complete explosion Based on the above, the fuel property determination is performed, and the injection amount correction value is switched according to the determination result of the fuel property (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a device that shifts to an injection amount for heavy fuel or an injection amount for light fuel according to the fuel property learning value (reflection coefficient) obtained from the rotation change amount after a predetermined time has elapsed since the start is proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
[0006]
However, in general, from the characteristics of distilling temperature-distillation amount (evaporation amount) of light gasoline and heavy gasoline, for example, the distillation amount at a distillation temperature of 80 ° C. or less is higher for heavy gasoline than for light gasoline. At a distillation temperature of 80 ° C. or higher, the relationship between the two is reversed. That is, at a predetermined water temperature or less, heavy gasoline is more likely to evaporate than light gasoline.
Further, it is experimentally known that when both light and heavy gasoline are actually used, there is no significant difference in the rotational speed behavior from the start of cranking to the complete explosion at the start. Therefore, it is practically difficult to determine the fuel property by the means described in Patent Document 1.
[0007]
Further, as described in Patent Document 2, in the method of detecting the fuel property based on the amount of change in the rotation after a predetermined time has elapsed since the start, the rotational fluctuation immediately after the start in which the difference in the fuel property is experimentally detected is detected. It is difficult to determine the fuel properties.
Further, according to the method of Patent Document 2, since it takes time to detect the fuel property, there is a risk of causing rotational fluctuation or an engine stall until the determination of the fuel property is completed. Furthermore, since the shift control to the light or heavy fuel injection amount is performed according to the property learning value (reflection coefficient), it is only shifted to the injection amount suitable for the fuel property, and when the rotation fluctuation occurs In addition, since sufficient correction for suppressing the rotational fluctuation is not performed on the fuel injection amount, the rotational fluctuation may not be suppressed.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3326000
[Patent Document 2]
JP-A-8-284708
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the conventional device disclosed in Patent Document 1 is applied to the conventional fuel injection device for an internal combustion engine, there is no difference in the rotational speed behavior from the start of cranking to the complete explosion even if the fuel properties are different. For this reason, there is a problem that the fuel property cannot be accurately determined.
Further, even if the conventional device disclosed in Patent Document 2 is applied, the rotation fluctuation immediately after the start in which the difference in the fuel property appears most is not detected, and it takes time to detect the property, so that it is difficult to determine the fuel property. Further, there has been a problem that the rotation fluctuation is caused by the completion of the property determination, and further the rotation fluctuation cannot be suppressed.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine that can determine fuel properties immediately after starting.
In addition, when the starting injection amount is adapted to light fuel to prevent exhaust gas deterioration, adverse effects due to differences in fuel properties such as the occurrence of engine stall (or acceleration hedging) when using heavy fuel are minimized. It is an object of the present invention to obtain a fuel injection device for an internal combustion engine capable of performing the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention comprises a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, a water temperature detection means for detecting a cooling water temperature of the internal combustion engine, and a property of the fuel supplied to the internal combustion engine. Cooling water temperature A plurality of fuel property judging means for judging each of a plurality of temperature regions; a fuel property judging switching means for selectively enabling one of the plurality of fuel property judging means according to the cooling water temperature; An injection amount control means for controlling the fuel injection amount based on the water temperature and the fuel property, and the injection amount control means includes an injection amount correction means for correcting the injection amount according to the fuel property.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a block diagram schematically showing Embodiment 1 of the present invention together with an internal combustion engine and peripheral devices.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing program for increasing the fuel injection amount according to the fuel properties according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing a processing program for P correction calculation, and FIG. 4 is a D correction. FIG. 5 is a flowchart showing the processing program for calculating the fuel increase correction amount.
[0013]
6 is an explanatory diagram qualitatively showing a set value table for P correction corresponding to the rotational speed deviation ΔNe used in the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is used in the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram qualitatively showing a set value table for D correction corresponding to the rotational speed difference dNe, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing temperature characteristics of the distillate amount according to the fuel properties used in the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory view showing the change over time in the rotational speed at the start according to the fuel properties used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the rotational speed difference dNe used in the first embodiment of the present invention together with the time variation of the rotational speed, and FIG. 11 is a fuel property judgment value (corrected integration) used in the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a timing chart showing the fuel property determination operation at the start time according to the first embodiment of the present invention.
[0014]
As is clear from the characteristics of the distillation temperature-distillation amount (evaporation amount) shown in FIG. 8, the heavy gasoline (see the dashed curve) is the lighter gasoline at the distillation temperature of 80 ° C. or lower. More than (refer to the thin solid curve), at a distillation temperature of 80 ° C. or higher, the relationship between the two is reversed. That is, at a predetermined water temperature or less, heavy gasoline is more likely to evaporate than light gasoline.
In addition, as shown in Fig. 9, when both light (see the thin solid line) and heavy (see the thick solid line) gasoline are used, the rotation speed behavior from the start of cranking to the complete explosion at the start (encircled by a circle) It is experimentally known that there is no significant difference between the two in the area reference).
[0015]
In FIG. 1, an intake pipe 2 is provided in an engine 1 which is a main body of an internal combustion engine. The intake pipe 2 includes an ISC (idle speed control) valve 3, a throttle valve 4 that adjusts the intake air amount of the engine 1, a throttle sensor 5 that detects the opening of the throttle valve 4, and an intake air amount. An air flow meter 6 for detecting, an air cleaner 7 for purifying the intake air, and an injector 12 for injecting fuel are provided.
[0016]
The ISC valve 3 is provided in a passage that bypasses the throttle valve 4.
The air flow meter 6 and the air cleaner 7 are installed in the intake pipe 2 on the upstream side of the throttle valve 4.
[0017]
The engine 1 includes a cam angle sensor 9 and a crank angle sensor 10 for detecting the rotation speed and crank angle position of each cylinder of the engine 1, a water temperature sensor 11 for detecting the cooling water temperature of the engine 1, A spark plug 13 for igniting the air-fuel mixture is attached.
The ECU 8 serving as the control means of the engine 1 takes in input signals from various sensor means 5, 6, and 9 to 11 indicating the operating state of the engine 1, executes arithmetic processing for controlling the engine 1, and performs the ISC valve 3. The control signals for the injector 12 and the spark plug 13 are output.
[0018]
The ECU 8 determines the properties of the fuel supplied to the engine 1 Cooling water temperature A plurality of fuel property determining means for determining each of a plurality of temperature regions, a fuel property determining switching means for selectively enabling one of the plurality of fuel property determining means according to the coolant temperature, and the rotation of the engine 1 Injection amount control means for controlling the fuel injection amount based on the number, the cooling water temperature and the fuel property, and the injection amount control means in the ECU 8 corrects the injection amount according to the fuel property. Including correction means.
[0019]
Further, the ECU 8 calculates a target rotational speed Neo with respect to the rotational speed Ne based on the coolant temperature of the engine 1, and a rotational speed for calculating a rotational speed deviation ΔNe between the target rotational speed Neo and the rotational speed Ne. A deviation calculating means; and a rotation speed difference calculating means for calculating a rotation speed difference dNe between the engine 1 and a predetermined stroke of the engine 1. The injection amount correcting means is a first predetermined section immediately after the engine 1 is started. The fuel increase correction means for increasing the injection amount according to the magnitude of the rotation speed deviation ΔNe and the rotation speed difference dNe is included.
[0020]
Each fuel property determination means in the ECU 8 includes a fuel increase correction integration means for integrating the fuel increase correction amount. When the integral value of the fuel increase correction amount exceeds a predetermined increase value, the fuel has a heavy property. It is determined that
For example, each fuel property determining means includes a rotational speed difference integrating means for integrating the rotational speed difference dNe in the second predetermined section (between predetermined strokes) immediately after the engine 1 is started, and the integral value of the rotational speed difference dNe is predetermined. When the difference value is exceeded, it is determined that the fuel is heavy.
[0021]
Alternatively, each fuel property determining means includes an ignition frequency integrating means for integrating the number of ignitions from the cranking start time of the engine 1 to the time when the rotational speed Ne exceeds the first predetermined rotational speed Ne1, and an integrated value of the ignition frequency Exceeds the predetermined number of times (see the predetermined value indicated by the broken line in FIG. 12), it is determined that the fuel is heavy.
Alternatively, each fuel property determining means includes a rotational speed differential calculating means for calculating a differential value of the rotational speed during one stroke of the engine 1, and the rotational speed Ne from the cranking start time of the engine 1 is the second predetermined rotational speed. When the differential value of the rotational speed becomes equal to or less than a predetermined differential value before exceeding Ne2, it is determined that the fuel is heavy.
[0022]
Further, the ECU 8 performs the intake air amount control during the increase correction by the intake air amount control means for controlling the intake air amount of the engine 1 so that the rotation speed Ne matches the target rotation speed Neo and the fuel increase correction means. Intake air amount control suppression means for suppressing (or prohibiting) the control function of the control means.
[0023]
Next, referring to the flowchart of FIG. 2, the processing operation for fuel property determination of the ECU 8 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
In FIG. 2, first, it is determined whether or not the cooling water temperature (detected value) is lower than a predetermined temperature (step S101), and the following processing is switched according to the water temperature determination result.
If it is determined in step S101 that the water temperature is lower than the predetermined temperature (that is, YES), the process proceeds to step S102. If the water temperature is determined to be equal to or higher than the predetermined temperature (that is, NO), the process proceeds to step S108. To do.
[0024]
In step S102, it is determined whether or not the engine 1 is in a predetermined section (in a section where fuel property determination is possible) after starting, and the following processing is switched according to the determination result in the section after starting.
If it is determined in step S102 that it is within a predetermined section after starting (that is, YES), the process proceeds to step S103, and if it is determined that it is outside the predetermined section (that is, NO), a heavy flag determination process ( The process proceeds to step S112).
[0025]
In step S103, the intake air amount control is limited (or prohibited), and priority is given to the fuel increase correction in the cold state immediately after the start of the engine 1 to prevent interference between the fuel increase correction and the intake air amount control.
Subsequently, fuel increase correction is performed by PD correction based on the rotation speed deviation ΔNe and the rotation speed difference dNe of the engine 1 (step S104), and further, a fuel increase correction amount to be used as an index for fuel property determination is integrated, The PD correction amount integrated value is calculated (step S105).
[0026]
Next, it is determined whether the PD correction amount integrated value of the fuel increase correction amount is larger than the predetermined increase value (step S106). If it is determined that PD correction amount integrated value> predetermined increase value (that is, YES). The heavy fuel is regarded as heavy fuel, a heavy flag is set (step S107), and the process proceeds to step S112.
For example, as shown in FIG. 11, since the heavy fuel is used, the fuel increase correction amount increases, and the correction integrated value (PD correction amount integrated value) exceeds a predetermined value (predetermined increase value) indicated by a one-dot chain line. If so, it is determined in step S106 and S107 that the fuel is heavy.
On the other hand, if it is determined in step S106 that PD correction amount integrated value ≦ predetermined increase value (that is, NO), it is regarded as light fuel, step S107 is skipped, and the process proceeds to step S112.
[0027]
Here, the integrated value of the fuel increase correction is used as an index for determining the fuel property. However, an integrated value of the rotational speed difference dNe (see FIG. 10) during a predetermined stroke may be used.
In this case, the integral value of the rotation speed difference dNe between the predetermined strokes is calculated in step S105, and the integral value of the rotation speed difference dNe is compared with the predetermined difference value in step S106. At this time, if the integral value of the rotational speed difference dNe increases due to the use of heavy fuel, and it is determined in step S106 that the integrated value of the rotational speed difference dNe exceeds the predetermined difference value, step S107 is performed. The heavy fuel flag is set.
[0028]
On the other hand, if it is determined in step S101 in FIG. 2 that the engine 1 is in the warm-up state and the water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature (that is, NO), the process proceeds to step S108 and another fuel property determination process is executed. Is done.
First, in step S108, it is determined whether or not the rotational speed Ne is less than the first predetermined rotational speed Ne1 in order to determine whether or not the fuel property is within the first determination section.
For example, in FIG. 12, since cranking start, the engine speed Ne is in the determination section 1 (first determination section) that has not reached the predetermined value 1 (first predetermined rotation speed Ne1) indicated by the alternate long and short dash line. It is determined whether or not.
[0029]
If it is determined in step S108 that Ne <Ne1 (that is, YES), the number of ignitions used for the fuel property determination index is counted (step S109), and it is determined whether or not the number of ignitions exceeds a predetermined number. (Step S110).
If it is determined in step S110 that the number of ignitions is greater than the predetermined number (that is, YES), it is regarded as heavy fuel, a heavy flag is set (step S111), and the process proceeds to step S112.
The fuel property determination process focuses on the fact that the startability is worse and the number of times of ignition increases when heavy fuel is used than when light fuel is used, and the rotation speed Ne is the first predetermined value from the start of cranking of the engine 1. The number of ignitions until the rotation speed Ne1 is exceeded is used as a determination parameter.
[0030]
On the other hand, if it is determined in step S108 that Ne ≧ Ne1 (i.e., NO), the process proceeds to step S115, and in order to determine whether or not the fuel property is in the second determination section, the rotation speed Ne is the first number. It is determined whether or not it is less than a predetermined rotational speed Ne2 (> Ne1).
For example, in FIG. 12, the rotational speed Ne of the engine 1 is within a region between a predetermined value 1 (first predetermined rotational speed Ne1) and a predetermined value 2 (second predetermined rotational speed Ne2) indicated by a two-dot chain line. It is determined whether or not it is in a certain determination section 2 (second determination section).
[0031]
If it is determined in step S115 that Ne <Ne2 (that is, YES), it is subsequently determined whether the rotational speed differential value is less than a predetermined differential value (step S116), and the rotational speed differential value <predetermined differential value. If it is determined as a value (that is, YES), it is regarded as heavy fuel, a heavy flag is set (step S117), and the process proceeds to step S112.
The fuel property determination process focuses on the fact that the startability worsens more easily when using heavy fuel than when light fuel is used, and the drop in rotation is more likely to occur. Value) is used as a determination parameter.
[0032]
On the other hand, if it is determined in step S115 that Ne ≧ Ne2 (that is, NO), steps S116 and S117 are skipped, and similarly, in step SS116, it is determined that the rotational speed differential value ≧ the predetermined differential value (that is, NO). If so, the process skips step S117 and proceeds to step S112.
If the plurality of fuel property determination processes are used, detection can be performed at a point where the difference in fuel property appears most with respect to a wide range of cooling water temperatures, and the fuel property can be determined with high accuracy.
[0033]
Next, in step S112, it is determined whether the heavy flag is set (whether it is determined that heavy fuel is being used).
If it is determined in step S112 that the heavy flag is set (heavy fuel is in use) (ie, YES), the control map is switched to the heavy fuel map (fuel injection amount or correction amount). (Step S113).
On the other hand, if it is determined in step S112 that the heavy flag is not set (light fuel other than heavy fuel is being used) (that is, NO), the fuel map for light fuel (fuel injection amount or correction amount) ) (Step S114), and the processing routine of FIG.
[0034]
Next, detailed calculation processing in the fuel increase correction processing (step S104) in FIG. 2 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
The fuel increase correction is calculated from the rotational speed deviation ΔNe and the rotational speed difference dNe. First, the calculation process of the P correction amount based on the rotation speed deviation ΔNe will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 3, first, it is determined whether or not it is a predetermined section after starting (step S401). If it is determined that it is not a predetermined section (that is, NO), the processing routine of FIG. 3 is immediately terminated.
[0035]
In step S401, if it is determined that the predetermined section after the start (that is, YES), it is subsequently determined whether or not the actual engine speed (detection value) Ne of the engine 1 is equal to or higher than the target engine speed Neo. (Step S402).
If it is determined in step S402 that Ne ≧ Neo (that is, YES), execution of the P correction process is prohibited (step S406), and the processing routine of FIG. 3 is immediately terminated.
On the other hand, if it is determined in step S402 that Ne <Neo (that is, NO), a rotational speed deviation ΔNe (= Neo−Ne) between the rotational speed Ne and the target rotational speed Neo is obtained (step S403), and the rotational speed deviation is determined. A P correction amount is calculated from a P correction map made up of a function of ΔNe (step S404).
[0036]
For example, as shown in FIG. 6, the P correction amount is set as data that increases in a linear function as the rotational speed deviation ΔNe increases. With this P correction amount, the actual rotational speed Ne converges to the target rotational speed Neo.
Next, it is determined whether or not the rotational speed deviation ΔNe is equal to or smaller than a predetermined deviation (step S405). If it is determined that ΔNe ≦ predetermined deviation (that is, YES), the process proceeds to a P correction prohibition process (step S406). , ΔNe> predetermined deviation (ie, NO), step S406 is skipped and the processing routine of FIG.
[0037]
Next, the D correction amount calculation process based on the rotation speed difference dNe will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 4, first, it is determined whether or not it is a predetermined section after starting (step S501). If it is determined that it is not a predetermined section (that is, NO), the processing routine of FIG. 4 is immediately terminated.
Further, if it is determined in step S501 that the predetermined section after the start (that is, YES), then the current rotational speed Ne (n) of the engine 1 is the rotational speed Ne at the number of ignitions 8 times before. It is determined whether it is (n-8) or more (step S502).
[0038]
If it is determined in step S502 that Ne (n) ≧ Ne (n−8) (that is, YES), execution of the D correction process is prohibited (step S506), and the processing routine of FIG. 4 is immediately terminated. As a result, the D correction is not applied except in a state satisfying Ne (n) <Ne (n−8) (rotational speed reduction state).
On the other hand, if it is determined in step S502 that Ne (n) <Ne (n−8) (that is, NO), the rotational speed Ne (n−8) at the previous number of ignitions and the current rotational speed Ne. Rotational speed difference dNe (= Ne (n−8) −Ne (n)) with respect to (n) is obtained (step S503), and a D correction amount is calculated using a D correction map composed of a function of the rotational speed difference dNe (step S503). S504).
[0039]
For example, as shown in FIG. 7, the D correction amount is set as data that increases in a linear function as the rotational speed difference dNe increases. With this D correction amount, a decrease in the rotational speed Ne is prevented.
Next, it is determined whether or not the rotation speed difference dNe is equal to or smaller than a predetermined difference value (step S505). If it is determined that dNe ≦ predetermined difference value (that is, YES), D correction prohibition processing (step S506). If it is determined that dNe> predetermined difference value (ie, NO), step S506 is skipped and the processing routine of FIG.
[0040]
In FIG. 4, the rotational speed difference dNe is set as a determination parameter for the rotational speed Ne (n−8) at the number of ignitions 8 times before, but the number of ignitions is limited to the number of ignitions 8 times before. Instead, it can be set to any number of times. For example, as shown in FIG. 10, in a state where a certain degree of rotation speed difference dNe appears, the D correction calculation may be executed so that the calculation timing does not become too late.
[0041]
Next, the calculation process of the fuel increase correction amount that is finally calculated from the results of the P correction amount and the D correction amount will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 5, it is first determined whether or not it is a predetermined section after starting (step S601), and if it is determined that it is a predetermined section (that is, YES), the fuel increase correction is performed based on the P correction amount and the D correction amount. The amount (= 1 + P correction amount + D correction amount) is calculated (step S602).
Subsequently, the fuel increase correction amount is compared with the limit value of the fuel increase correction amount, and the smaller value is determined as the final fuel increase correction amount (step S603), and the processing routine of FIG.
[0042]
On the other hand, if it is determined in step S601 that the vehicle is outside the predetermined interval after the start (outside the range of the fuel increase correction condition) (that is, NO), the fuel increase correction amount is set to “ 1 ”, the P correction amount and the D correction amount are both“ 0 cleared ”(step S604), and the processing routine of FIG. 5 is terminated.
[0043]
As described above, when the fuel property is determined and it is determined that the fuel is heavy, the fuel injection amount is corrected to increase according to the difference in the fuel property, thereby preventing a decrease in rotation immediately after starting and improving drivability. Can be made.
Further, as a plurality of fuel property determination means and fuel property determination switching means according to the cooling water temperature, target rotation speed calculation means for calculating the target rotation speed Neo from the cooling water temperature, and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine 1 (Crank angle sensor 10), a rotational speed deviation calculating means for calculating a rotational speed deviation ΔNe between the target rotational speed Neo and the rotational speed Ne, and a rotational speed difference calculation for calculating a rotational speed difference dNe between the predetermined speeds. The fuel property can be determined with high accuracy over a wide range of cooling water temperature by performing fuel increase correction from the rotational speed deviation ΔNe and the rotational speed difference dNe in a predetermined section immediately after starting. .
In the first embodiment, all of the plurality of fuel property determination processes corresponding to various operating conditions are executed, but any number of combinations of the plurality of determination processes may be executed.
[0044]
As described above, in order to prevent the exhaust gas from deteriorating, under the setting conditions in which the starting injection amount is adapted to the light fuel, the heavy property is determined, and the fuel property such as the engine stall or acceleration hedge when using the heavy fuel is used. The effects of differences can be prevented to a minimum.
That is, the fuel injection amount increase correction is performed according to the decrease in the engine speed immediately after the start caused by the use of the heavy fuel, and the decrease in the engine speed immediately after the start can be minimized.
In addition, by switching the plurality of fuel property determination means to appropriate fuel property determination according to the cooling water temperature, it is possible to accurately determine the heavy property.
Further, the heavy property can be accurately determined by determining the fuel property based on the integral value of the fuel increase correction corresponding to the decrease in the rotational speed immediately after the start that occurs due to the use of the heavy fuel.
Further, the reduction in the engine speed immediately after the start caused by the use of heavy fuel is calculated from the difference in engine speed during a predetermined stroke, and the fuel property is determined on the basis of the engine speed difference integrated value obtained by integrating the engine speed difference. Thus, the heavy property can be accurately determined.
In addition, using a judgment stage based on the number of ignitions from the start of cranking to exceeding the predetermined number of revolutions, the startability deteriorates and the number of ignitions increases when heavy fuel is used, so the heavy property is accurately determined. can do.
Further, it is possible to accurately determine the heavy property by using a means for detecting the occurrence of acceleration ledge when using heavy fuel.
Further, when the fuel increase correction is performed to prevent the decrease in rotation immediately after the start caused by the shortage of fuel when heavy fuel is used, the intake air amount control means is limited (or prohibited). Thus, interference between the fuel increase correction and the intake air amount control can be prevented.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine, the water temperature detection means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine, and the properties of the fuel supplied to the internal combustion engine Cooling water temperature A plurality of fuel property judging means for judging each of a plurality of temperature regions; a fuel property judging switching means for selectively enabling one of the plurality of fuel property judging means according to the cooling water temperature; An injection amount control means for controlling the fuel injection amount based on the water temperature and the fuel property, and the injection amount control means includes an injection amount correction means for correcting the injection amount according to the fuel property. In addition, when the fuel properties are judged and the start injection quantity is adapted to light fuel to prevent exhaust gas deterioration, adverse effects due to differences in fuel properties such as the occurrence of engine stalls (or acceleration ledges) when heavy fuel is used There is an effect of obtaining a fuel injection device for an internal combustion engine that can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing Embodiment 1 of the present invention together with an internal combustion engine and peripheral devices.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing program for correcting an increase in fuel injection amount in accordance with fuel properties according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing program for P correction calculation according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing program for D correction calculation according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart showing a processing program for calculating a fuel increase correction amount according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram qualitatively showing a P correction setting value table corresponding to the rotational speed deviation ΔNe used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram qualitatively showing a setting value table for D correction according to the rotational speed difference dNe used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a temperature characteristic of a distillate amount according to a fuel property used in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change over time in the rotational speed at the start according to the fuel properties used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a rotational speed difference dNe used in the first embodiment of the present invention together with a change in the rotational speed with time.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a time change at the start of a fuel property determination value (corrected integrated value) used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a timing chart showing a fuel property determination operation at start-up according to Embodiment 1 of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 engine, 2 intake pipe, 4 throttle valve, 5 throttle sensor, 6 air flow meter, 8 ECU, 10 crank angle sensor, 11 water temperature sensor, 12 injector, 13 spark plug.

Claims

A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
Water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine;
A plurality of fuel property determination means for determining the property of the fuel supplied to the internal combustion engine for each of a plurality of temperature regions of the cooling water temperature;
Fuel property determination switching means for selectively enabling one of the plurality of fuel property determination means according to the cooling water temperature;
An injection amount control means for controlling the injection amount of the fuel based on the rotational speed, the cooling water temperature and the property of the fuel;
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the injection amount control means includes injection amount correction means for correcting the injection amount in accordance with a property of the fuel.

Target rotational speed calculation means for calculating a target rotational speed for the rotational speed based on the cooling water temperature;
A rotational speed deviation calculating means for calculating a rotational speed deviation between the target rotational speed and the rotational speed;
A rotation speed difference calculating means for calculating a rotation speed difference of the rotation speed during a predetermined stroke of the internal combustion engine;
The injection amount correction means includes fuel increase correction means for correcting the increase in the injection amount in accordance with the rotational speed deviation and the magnitude of the rotational speed difference in a first predetermined section immediately after starting the internal combustion engine. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
A fuel increase correction integration means for integrating the fuel increase correction amount;
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the integral value of the fuel increase correction amount exceeds a predetermined increase value, the fuel is determined to be heavy.

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
A rotational speed difference integrating means for integrating the rotational speed difference in a second predetermined section immediately after the internal combustion engine is started;
4. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the integral value of the rotation speed difference exceeds a predetermined difference value, the fuel is determined to be heavy. 5.

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
A rotation speed difference calculating means for calculating a rotation speed difference of the rotation speed during a predetermined stroke of the internal combustion engine;
A rotational speed difference integrating means for integrating the rotational speed difference in a predetermined section immediately after starting the internal combustion engine,
2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the integral value of the rotation speed difference exceeds a predetermined difference value, it is determined that the fuel is heavy. 3.

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
An ignition frequency integrating means for integrating the number of ignitions from the cranking start time of the internal combustion engine to a time when the rotational speed exceeds a first predetermined rotational speed;
6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the integrated value of the number of times of ignition exceeds a predetermined number of times, it is determined that the fuel is heavy. 6. Fuel injectors.

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
A rotational speed differential calculating means for calculating a differential value of the rotational speed during one stroke of the internal combustion engine;
It is determined that the fuel is heavy when the differential value of the rotational speed is equal to or lower than a predetermined differential value from the start of cranking of the internal combustion engine until the rotational speed exceeds a second predetermined rotational speed. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 6.

At least one of the plurality of fuel property determination means includes
A rotational speed differential calculating means for calculating a differential value of the rotational speed during one stroke of the internal combustion engine;
Determining that the fuel is heavy when a differential value of the rotational speed is equal to or lower than a predetermined differential value from a cranking start time of the internal combustion engine until the rotational speed exceeds a predetermined rotational speed. The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the fuel injection device is an internal combustion engine.

Intake air amount control means for controlling the intake air amount of the internal combustion engine so that the rotational speed matches the target rotational speed;
The internal combustion engine according to claim 2, further comprising intake air amount control suppression means for suppressing a control function of the intake air amount control means during execution of the increase correction by the fuel increase correction means. Engine fuel injection device.