JP4409008B2 - 筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと吸気管内に燃料を噴射するための吸気管噴射用インジェクタとを備えた筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、筒内に燃料を噴射する筒内燃料噴射エンジンにおいては、噴霧の微粒化を促進するためインジェクタに供給する燃料の圧力を高圧に維持する必要があり、燃料タンク内の燃料を送出する低圧ポンプの吐出圧を高圧ポンプで更に昇圧し、インジェクタに供給するようにしている。
【0003】
筒内燃料噴射エンジンに用いられる高圧ポンプとしては、通常、電動式ポンプに比較してポンプ効率やコストの面で有利なエンジン駆動式のポンプが多く用いられているが、エンジン駆動式の高圧ポンプは、その吐出量がエンジン回転速度に左右されることからエンジン低回転時に吐出圧が低下し、また、燃料の粘度が低下する高温時にポンプ吐出量が減少して吐出圧が低下する場合があり、必要な燃料噴射量が不足する虞がある。
【0004】
このため、特開平11−2145号公報には、噴射弁(インジェクタ)に作用する燃料圧力を燃圧センサで検出し、燃料圧力に応じて燃料噴射量を補正することで、高圧ポンプにより所定の高燃圧を発生できないような場合においても、燃料供給量を適切に制御する技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の先行技術では、燃圧センサによって検出した実際の燃料圧力に基づく燃圧補正によって必要な燃料噴射量の確保は可能であるものの、個々のエンジンで実際の燃料圧力が異なることから筒内噴射における噴霧形態が異なり、エンジンによっては燃焼が不均一となる虞がある。
【0006】
従って、高圧フィードポンプの吐出圧(吐出流量)の変動やバラツキを考慮し、高圧フィードポンプのポンプ容量を大きくことも考えられるが、不必要に容量の大きな高圧フィードポンプを搭載することは、エンジンのポンプ駆動損失が増加して燃費及びドライバビリティの悪化を招くばかりでなく、ポンプの大型化且つ重量増加により艤装上の制約を受ける。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、筒内へ燃料を噴射するための高圧燃料系のポンプ容量を必要最小限としつつ、必要な燃料噴射量を確保することのできる筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気管内に燃料を噴射するための吸気管噴射用インジェクタとを備えた筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置において、エンジン始動後、エンジン駆動式の高圧ポンプによる高圧燃料系の燃料圧力が設定圧力以上に上昇したと見做し得るエンジン回転数に達するまでは、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射のみを実行する燃料噴射制御手段と、上記筒内噴射用インジェクタへ燃料を供給する高圧燃料系の燃料圧力が筒内燃料噴射を実行する圧力判定閾値より高いか否かを判定する燃料圧力判定手段とを備え、上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より高いと判定された場合、上記筒内噴射用インジェクタのみを駆動して筒内燃料噴射を実行し、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値以下に低下した場合には、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射に対し、上記吸気管噴射用インジェクタを駆動しての吸気管燃料噴射を併用することを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値以下の状態が一定時間継続した場合に、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射に対して上記吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射を併用することを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より低い第2の圧力判定閾値以下に低下した場合、上記吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を直ちに実行することを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、上記燃料噴射制御手段は、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下でのエンジン負荷の増減による要求燃料噴射量の増減を、上記吸気管噴射用インジェクタからの燃料噴射量の増減によって対応することを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、上記燃料噴射制御手段は、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下で、エンジン負荷の減少に対応して上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量が設定値まで減少した場合、以降のエンジン負荷の減少に対し、上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を上記設定値に固定して上記筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させ、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より高い第3の圧力判定閾値まで上昇した段階で上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させることを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、上記圧力判定閾値を、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定することを特徴とする。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項1記載の発明において、上記圧力判定閾値を、エンジンの冷却水温に基づいて設定することを特徴とする。
【0016】
すなわち、請求項1記載の発明では、エンジン始動後、エンジン駆動式の高圧ポンプによる高圧燃料系の燃料圧力が設定圧力以上に上昇したと見做し得るエンジン回転数に達するまでは筒内燃料噴射のみを実行することで、必要燃料噴射量を確保しつつ、冷態始動時の排気ガスを悪化させやすい筒外の吸気管噴射を避け、排気エミッションの悪化を防止することが可能となる。
また、高圧燃料系の燃料圧力が筒内燃料噴射を実行する圧力判定閾値より高いか否かを判定し、圧力判定閾値より高い場合には筒内噴射用インジェクタのみを駆動して筒内燃料噴射を実行し、圧力判定閾値以下に低下した場合には、吸気管噴射用インジェクタを駆動しての吸気管燃料噴射を筒内燃料噴射に併用することで、必要燃料噴射量を確保する。
【0017】
この場合、請求項2に記載したように、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値以下に低下しても直ぐには吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を開始せず、圧力判定閾値以下の低い状態が一定時間継続した場合に、初めて筒内燃料噴射に対して吸気管燃料噴射を併用することが望ましく、制御ハンチングを防止すると共に、筒外の吸気管噴射用インジェクタの使用頻度を下げて吸気管内の燃料付着を極力少なくし、排気ガスエミッションの悪化を防止することが可能となる。
【0018】
また、請求項3に記載したように、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値より低い第2の圧力判定閾値以下に低下した場合には、吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を直ちに実行することが望ましく、急激な圧力低下に対処することが可能である。
【0019】
また、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下では、請求項4に記載したように、エンジン負荷の増減による要求燃料噴射量の増減を、吸気管噴射用インジェクタからの燃料噴射量の増減によって対応することが望ましく、筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を一定化して噴霧形態の安定化を図ることが可能となる。この場合、請求項5に記載したように、エンジン負荷の減少に対応して吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量が設定値まで減少した場合、以降のエンジン負荷の減少に対し、吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を設定値に固定して筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させ、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値より高い第3の圧力判定閾値まで上昇した段階で吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させることが望ましく、燃料噴射の切換えにヒステリシスを持たせて制御ハンチングを防止すると共に、燃料噴射量の変動によるトルク変動を抑えることが可能となる。
【0020】
圧力判定閾値は、請求項6に記載したように、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定する、或いは、請求項7に記載したように、エンジンの冷却水温に基づいて設定することが望ましく、エンジン運転状態に応じた適切な燃料噴射形態とすることが可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図8は本発明の実施の一形態に係わり、図1〜図3は燃料噴射制御ルーチンのフローチャート、図4は圧力判定閾値の説明図、図5は燃料補正係数の説明図、図6は高圧燃料系の燃料圧力、要求燃料噴射量、筒内燃料噴射量、筒外燃料噴射量、制御モードフラグの関係を示すタイムチャート、図7はエンジン制御系の概略構成図、図8は燃料供給系の系統図である。
【0022】
図7において、符号1は、気筒内に燃料を直接噴射して火花点火により混合気を燃焼させる筒内燃料噴射エンジンであり、図においては水平対向型4気筒ガソリンエンジンを示す。エンジン1のシリンダブロック1aの左右両バンクには、シリンダヘッド2がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド2の気筒毎に、吸気ポート3と排気ポート4とが形成されている。
【0023】
本形態のエンジン1は、各気筒毎に2個の吸気弁と2個の排気弁とを有する4バルブエンジンであり、2つの吸気ポート3のそれぞれに連通するインテークマニホルド5の一方の分岐管に、低・中負荷の運転領域で燃焼室内にスワール流を生成してエンジンの燃焼効率を向上させるためのスワール制御弁6が介装され、インテークマニホルド5の各分岐管の上流側集合部であるエアチャンバ7に、スロットル弁8が介装されている。
【0024】
さらに、エアチャンバ7の上流側は、スロットル弁8とスロットル弁8を駆動するスロットルアクチュエータ9とを備えた電子制御スロットルボディを介して吸気管10に連通されており、吸気管10の上流側にエアクリーナを格納するエアボックス12が連通され、エアインテークチャンバ13を介して新気が取り入れられる。
【0025】
また、エンジン1の各気筒毎の各排気ポート4には、エキゾーストマニホルド14を介して排気管15が連通され、左右両バンクからの排気管15の合流部に三元触媒を有する触媒コンバータ16が介装され、さらに、この触媒コンバータ16下流側にNOx吸蔵触媒を有する触媒コンバータ17が介装されてマフラ18に連通されている。
【0026】
また、エンジン1のクランク室に連通するブローバイガス通路23がシリンダブロック1a側から延出され、中途で分岐されて一方がスロットル弁8上流の吸気管10に連通されると共に、他方がブローバイガス制御弁24を介してスロットル弁8下流に連通されている。更に、新気をクランクケース内に導入するための新気導入通路25がスロットル弁8上流の吸気管10から延出され、各バンクのシリンダヘッド2内へ連通されている。
【0027】
また、エアチャンバ7と排気ポート4とを連通する排気ガス還流(EGR)通路26の中途に、電子制御ユニット100からの制御信号によってEGR量を制御するための電子制御式EGR制御弁27が介装されている。
【0028】
次に、エンジン1の各気筒の燃焼室1bには、筒内噴射用インジェクタ28が臨まされ、さらに、筒内噴射用インジェクタ28に対して補助的に使用する筒外噴射インジェクタとして、各バンク毎のインテークマニホルド5のスワール制御弁6上流に、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射用インジェクタ29が配設されている。
【0029】
筒内噴射用インジェクタ28及び吸気管噴射用インジェクタ29への燃料を貯留する燃料タンク30には、インタンク式の燃料ポンプ31が備えられ、この燃料ポンプ31の吐出口から延出される燃料ライン32が燃料フィルタ33を経て二方に分岐され、一方が各バンク毎の吸気管噴射用インジェクタ29に接続されると共に、他方が高圧燃料ポンプユニット35に接続されている。
【0030】
高圧燃料ポンプユニット35は、小型且つ軽量で、エンジン1の特性に応じた必要最小限のポンプ容量の仕様となっており、エンジン1のカム軸を介して駆動される高圧燃料ポンプ、高圧燃料ポンプの吐出圧を筒内噴射用の高圧の噴射圧に調圧する高圧レギュレータ等が内蔵されている。
【0031】
高圧燃料ポンプユニット35からは、燃料タンク30への燃料リターンライン36と、各気筒の筒内噴射用インジェクタ28へ燃料を分配する各バンク毎の燃料分配管38へ連通する高圧ライン37とが延出されている。高圧ライン37には、ライン内エアパージのため、燃料圧力切換バルブアッセンブリ39が接続されており、この燃料圧力切換バルブアッセンブリ39に連通される圧力レギュレータ40の燃料リターンライン41が高圧燃料ポンプユニット35からの燃料リターンライン36と合流されて燃料タンク30に接続されている。
【0032】
詳細には、図8に示すように、低圧燃料系の主要部を構成する燃料ポンプ31は、燃料タンク30内のモータ駆動式フィードポンプ31a、該フィードポンプ31aの吸入側に接続される燃料フィルタ31b及び低圧レギュレータ31c、フィードポンプ31aの吐出側に接続されるダンパ31dを備えたユニットとして構成され、外部の燃料フィルタ33を介して高圧燃料ポンプユニット35と各バンクの吸気管噴射用インジェクタ29とに燃料を供給する。
【0033】
また、高圧燃料系の主要部を構成する高圧燃料ポンプユニット35は、エンジン1によって駆動される高圧フィードポンプ35c、高圧フィードポンプ35cの吐出圧を調圧する高圧レギュレータ35dを主とし、高圧フィードポンプ35cの吸入側に、燃料フィルタ35a及び低圧ダンパ35bが介装されると共に、高圧フィードポンプ35cの吐出側に、高圧ダンパ35e、オリフィス35f、ワンウェイバルブ35gが介装されている。
【0034】
高圧フィードポンプ35cの吐出側は、ワンウェイバルブ35gを介して一方のバンクの燃料分配管38に接続されると共に、ワンウェイバルブ35gから燃料フィルタ35hを介して高圧レギュレータ35dに接続されており、この高圧レギュレータ35dのリターン通路がオリフィス35iを介して燃料タンク30に連通されている。尚、リターン通路には、ワンウェイバルブ35jを介して高圧フィードポンプ35cのドレイン通路が接続されている。
【0035】
また、エンジン駆動式の高圧フィードポンプ35cではエンジン始動のクランキング時に吐出圧(吐出流量)が確保できないことから、高圧フィードポンプ35cの吐出側と吸入側とをバイパスする通路にワンウエイバルブ35kが介装されており、エンジン始動時、燃料タンク30内のモータ駆動式のフィードポンプ35cからの燃料圧力によってワンウェイバルブ35kが開弁し、高圧フィードポンプ35cをバイパスして燃料分配管38に燃料を供給する。
【0036】
さらに、他方のバンクの燃料分配管38に接続される燃料圧力切換バルブアッセンブリ39は、燃料圧力切換ソレノイド弁39aの入力ポート側が燃料フィルタ39bを介して燃料分配管38に接続されると共に、燃料フィルタ39bの入口側にオリフィス39cを介してレゾネータ39dが接続される構成となっており、エンジン始動時等に電子制御ユニット100によって燃料圧力切換ソレノイド弁39aが開弁され、高圧ライン37を圧力レギュレータ40を介して燃料タンク30へバイパスさせることで高圧ライン37の燃料圧力を下げて燃料流量を増大させ、高圧ライン37内のエア或いは蒸発ガスを迅速に排出する。
【0037】
一方、燃料タンク30内の蒸発ガスを放出するため、燃料タンク30の上部からは、図中、破線で示すように、パージ通路42が延出され、万一の車両横転による燃料漏れを防止するためのロールオーババルブ43及び2方向弁44を経て活性炭等からなる吸着部を備えたキャニスタ45に連通されている。パージ通路42のキャニスタ45下流側は、キャニスタ45からの蒸発燃料のパージ量を制御するためのキャニスタパージ制御弁46を介してエアチャンバ7に連通されている。
【0038】
一方、エンジン1のシリンダヘッド2の各気筒毎に、先端の放電電極を燃焼室に露呈する点火プラグ47が配設され、各気筒毎の点火プラグ47に、イグナイタを内蔵する点火コイル48が連設されている。また、各シリンダヘッド2内の各吸気カム軸を駆動するカムスプロケット内に、吸気カムプーリと吸気カム軸とを相対回動してクランク軸に対する吸気カム軸の回転位相を連続的に可変する周知の油圧駆動式可変バルブタイミングアクチュエータ49が備えられている。この可変バルブタイミングアクチュエータ49は、電子制御ユニット100からの駆動信号で作動するオイルフロー制御弁50を介した油圧によって駆動制御される。
【0039】
次に、運転状態を検出するためのセンサ類の配置について説明する。エアクリーナを格納するエアボックス12に吸気温センサ51が臨まされ、吸気管10のエアボックス12の直下流には、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ52が介装されている。
【0040】
また、スロットルボディに内設されるスロットル弁8にスロットルセンサ53が連設されており、エンジン1を制御する上での運転者の出力要求としてアクセルペダル54の踏み込み量を検出するため、アクセルセンサ55がケーブルを介してアクセルペダル54に連設されている。
【0041】
また、一方のバンクの燃料分配管38に、燃料圧力を検出する燃料圧力センサ56が取り付けられ、三元触媒を有する触媒コンバータ16の上下流側に、それぞれ、全運転域で排気ガス中の空燃比を検出するための空燃比センサ57、排気温センサ58が配設され、NOx吸蔵触媒を有する触媒コンバータ17の下流に、NOx吸蔵触媒を通過した排気ガス中の酸素濃度を検出するためのO2センサ59が配設されている。
【0042】
一方、エンジン1のシリンダブロック1aにノックセンサ60が取付けられ、シリンダブロック1aの左右両バンクを連通する冷却水通路61には、冷却水温センサ62が臨まされている。また、エンジン1のクランク軸に軸着するクランクロータ63の外周にクランク角センサ64が対設され、クランク軸に対して1/2回転する吸気カムプーリの裏面に気筒判別センサ65が対設されている。さらに、吸気カム軸の後端に固設されたカムロータの外周に、バルブタイミング制御情報である吸気カム位置を検出するためのカム位置センサ66が対設されている。尚、本実施の形態においては、気筒判別センサ65は一方のバンクのみに設けられる。
【0043】
以上のエンジン1におけるセンサ・アクチュエータ類は、マイクロコンピュータ及び周辺回路からなる電子制御ユニット(ECU)100に接続されており、各センサ類からの信号をECU100で処理して各アクチュエータ類を駆動し、エンジン1を電子的に制御する。本形態のECU100は、メイン制御ユニット部100aとETC制御ユニット部100bとから構成され、メイン制御ユニット部100aでは、燃料噴射制御を含む空燃比制御、点火時期制御、EGR制御、可変バルブタイミング制御等を主として実行し、ETC制御ユニット部100bでは、スロットルアクチュエータ9を介したスロットル弁8の電子制御を専用に実行する。
【0044】
メイン制御ユニット部100aには、筒内噴射用インジェクタ28を駆動するための専用のインジェクタ駆動ユニット101が接続されており、インジェクタ駆動ユニット101への電源をON,OFFするためのインジェクタドライバリレー102のリレーコイル、燃料ポンプ31への電源をON,OFFするための燃料ポンプリレー103のリレーコイルが接続され、イグニッションリレー104のリレー接点を介してイグニッション電源が供給される。
【0045】
また、メイン制御ユニット部100aに接続されるセンサ類としては、前述の各センサ、すなわち、吸気温センサ51、吸入空気量センサ52、アクセルセンサ55、燃料圧力センサ56、空燃比センサ57、排気温センサ58、O2センサ59、ノックセンサ60、冷却水温センサ62、クランク角センサ64、気筒判別センサ65、カム位置センサ66、及び、マスターバッグ圧力センサ67等がある。
【0046】
また、メイン制御ユニット部100aに接続されるアクチュエータ類としては、前述の各アクチュエータ類、すなわち、スワール制御弁6、EGR制御弁27、吸気管噴射用インジェクタ29、燃料圧力切換ソレノイド弁39a、キャニスタパージ制御弁46、点火コイル48に内蔵されるイグナイタ、可変バルブタイミングアクチュエータ49を油圧駆動するためのオイルフロー制御弁50等がある。但し、筒内噴射用インジェクタ28は、専用のインジェクタ駆動ユニット101に接続され、メイン制御ユニット部100aからインジェクタ駆動ユニット101への制御指令によって駆動制御される。
【0047】
一方、ETC制御ユニット部100bには、ETC電源をON,OFFするため、ETC電源リレー105のリレーコイル及びリレー接点が接続されると共に、スロットルアクチュエータ9、スロットルセンサ53が接続されており、メイン制御ユニット部100aからの制御指令に応じたスロットル開度となるよう、スロットルセンサ53からの信号に基づいてスロットルアクチュエータ9を駆動する。
【0048】
ECU100では、各種センサ・スイッチ類からの信号を処理して得られる運転状態に基づいて各種制御量を演算し、制御量に対応する駆動信号を各種アクチュエータ類に出力して運転状態に応じた燃焼形態での空燃比が常に適正な空燃比となるよう制御する。例えば、運転者の出力要求としてのアクセル開度とエンジン回転数とからエンジンの目標トルクを算出し、この目標トルクを実現するに最適な吸入空気量と燃料噴射量とを設定し、筒内噴射用インジェクタ28へ対応する駆動信号を出力すると共にスロットルアクチュエータ9を介してスロットル弁8の開度を制御する。
【0049】
この場合、燃料噴射制御においては、筒内噴射用の高圧の燃料を供給するエンジン駆動式の高圧フィードポンプ35cは、エンジンの回転速度に左右されることからエンジン低回転時に吐出圧が低下し、また、燃料の粘度が低下する高温時にポンプ吐出量が減少して吐出圧が低下する場合があり、必要な燃料噴射量が不足する虞がある。
【0050】
さらには、高圧フィードポンプ35cには、生産時の個体バラツキが存在し、必ずしも全ての車両の高圧燃料系で筒内噴射の燃料圧力が同じになるとは限らず、燃料圧力センサ56によって検出した実際の燃料圧力に基づく燃圧補正(後述する燃料補正係数Kpによる補正)によって必要な燃料噴射量の確保は可能であるものの、個々のエンジンで実際の燃料圧力が異なることから筒内噴射における噴霧形態が異なり、エンジンによっては燃焼が不均一となる虞がある。
【0051】
従って、高圧フィードポンプの吐出圧(吐出流量)の変動やバラツキを考慮し、高圧フィードポンプのポンプ容量を大きくことも考えられるが、不必要に容量の大きな高圧フィードポンプを搭載することは、エンジンのポンプ駆動損失が増加して燃費及びドライバビリティの悪化を招くばかりでなく、ポンプの大型化且つ重量増加により艤装上の制約を受ける。
【0052】
このため、ECU100では、高圧燃料系の燃料圧力が所定の圧力判定閾値より低下した場合、筒内噴射用インジェクタ28に加えて筒外の吸気管噴射用インジェクタ29を併用し、筒内及び筒外への燃料噴射を実行して筒内噴射の安定化を図ると共に必要な燃料量を確保する。
【0053】
すなわち、ECU100は、本発明に係る燃料圧力判定手段、燃料噴射制御手段の機能を有し、具体的には、図1〜図3に示すルーチンによって各手段の機能を実現する。
【0054】
以下、ECU100による燃料噴射制御処理について、図1〜図3のフローチャートを用いて説明する。
【0055】
図1〜図3の燃料噴射制御ルーチンは、エンジン始動後、所定周期毎に実行されるルーチンであり、先ず、ステップS101で、エンジン1の目標トルクに対応する目標空気量Qをエンジン回転数NEで除算して求められる1行程当たりの筒内空気量に目標当量比KAを乗算し、要求燃料噴射量Gfを算出する(Gf←Q/NE×KA)。この要求燃料噴射量Gfは、最終的に筒内に供給される燃料量であり、筒内噴射用インジェクタ28と吸気管噴射用インジェクタ29との両者を使用する場合には、筒内に直接噴射される筒内燃料噴射量Giと吸気管に噴射される筒外燃料噴射量Goとの合計燃料噴射量となる。
【0056】
次に、ステップS102へ進み、現在のエンジン回転数NEが設定値NL以上か否かを調べる。設定値NLは、エンジン始動後、高圧燃料系の燃料圧力が高圧フィードポンプ35cの駆動により筒内噴射用インジェクタ28からの燃料噴射に適正な正規圧力(例えば、7MPa)に上昇したと見做し得るエンジン回転数であり、エンジン特性、エンジン排気量、インジェクタ特性等を考慮して予めシミュレーション或いは実験等により求められた適正値がECU100内のメモリに固定データとして記憶されている。
【0057】
そして、ステップS102においてNE<NLであり、エンジン始動直後の低回転時で高圧燃料系の圧力上昇が遅れ、正規圧力に達してないと判断される場合、ステップS102からステップS106へジャンプし、ステップS106以降で筒内噴射用インジェクタ28のみから燃料を噴射させる処理を行う。
【0058】
すなわち、エンジン始動直後には、エンジンが冷態状態にあるため、吸気管噴射用インジェクタ29から燃料を噴射すると燃料の霧化が悪く、吸気管内の壁面燃料付着量が増加して燃焼が悪化し、排気ガスエミッションが悪化する虞がある。また、エンジン始動直後には要求燃料噴射量が比較的少ないため、筒内噴射用インジェクタ28の制御範囲を逸脱することなく燃料圧力低下を補償するための燃圧補正(後述する燃料補正係数Kpによる補正)を実施することができ、筒内噴射用インジェクタ28のみで要求燃料噴射量をまかなうことが可能である。
【0059】
従って、エンジン回転数が設定値NLまで上昇していない始動直後の状態では、吸気管噴射用インジェクタ29による筒外噴射を止めて筒内噴射用インジェクタ28のみによる筒内噴射とすることで、排気エミッションの悪化を未然に防止することができる。
【0060】
一方、ステップS102において、NE≧NLで高圧燃料系の燃料圧力が正規圧力に上昇していると見做し得る場合には、ステップS102からステップS103へ進んで制御モードフラグFLG1の値を参照する。制御モードフラグFLG1は、FLG1=0で筒内噴射用インジェクタ28のみを使用して筒内に燃料を噴射する筒内噴射制御モード、FLG1=1で筒内噴射用インジェクタ28と吸気管噴射用インジェクタ29とを併用して筒内及び筒外に燃料を噴射する筒内外噴射制御モードを示すものであり、イニシャル値は筒内噴射制御モードを示すFLG1=0である。
【0061】
そして、現在の制御モードがFLG1=1で筒内噴射用インジェクタ28に吸気管噴射用インジェクタ29を併用した筒内及び筒外の燃料噴射を実行している場合には、ステップS103からステップS140以降の処理へ進み、FLG1=0で筒内噴射用インジェクタ28による筒内噴射のみを実行している場合には、ステップS103からステップS104へ進んで、燃料分配管38に取り付けられた燃料圧力センサ56からの信号に基づく高圧燃料系の燃料圧力Phを読込み、高圧燃料系の燃料圧力Phを圧力判定閾値PA(例えば、4MPa)と比較する。
【0062】
圧力判定閾値PAは、エンジン低回転時や高温時等、高圧燃料ポンプユニット35内のエンジン駆動式のフィードポンプ35cのポンプ効率が一時的に低下した場合に対処するものであり、高圧燃料系の燃料圧力低下を補償する燃圧補正を実施する上で、筒内噴射用インジェクタ28の制御限界を超える燃料圧力低下に所定のマージン(余裕度)を加味して設定される。
【0063】
そして、ステップS104において、Ph>PAの場合、ステップS105以降へ進んで筒内噴射用インジェクタ28のみから燃料を噴射させる筒内噴射制御モードに係わる処理を実行し、Ph≦PAで高圧燃料系の燃料圧力Phが圧力判定閾値PA以下の場合には、ステップS113で、燃料圧力Phが圧力判定閾値PC(但し、PC<PA)より低下しているか否かを調べる。圧力判定閾値PCは、圧力判定閾値PAに対する第2の圧力判定閾値(後述する圧力判定閾値PBが第3の圧力判定閾値となる)として、高圧燃料系の急激な圧力低下に対し、直ちに筒内外噴射制御モードへ移行させるための閾値であり、圧力判定閾値PAよりも低い値に設定され、予めシミュレーション或いは実験等により求めた適正値がECU100内のメモリに固定データとして記憶されている。
【0064】
そして、ステップS113において、Ph<PCの場合、ステップS114で高圧燃料系の燃料圧力PhがPA≧Ph≧PCの状態にある継続時間を計時するためのカウント値CをクリアしてステップS120以降の筒内外噴射制御モードの処理へ進み、Ph≧PC(PA≧PC≧PC)の場合、ステップS115でカウント値Cをカウントアップする(C←C+1)。
【0065】
次いで、ステップS116へ進み、カウント値Cが設定値CSETに達したか否かを調べ、C<CSETの場合、ステップS106以降で筒内噴射制御モードの処理を実行し、C≧CSETの場合、ステップS120以降へ進んで筒内外噴射制御モードへ移行する。
【0066】
これにより、高温時やエンジン低回転時等に高圧フィードポンプ35cのポンプ効率が低下して高圧燃料系の燃料圧力が低下しても、吸気管噴射用インジェクタ29による吸気管燃料噴射の併用により要求燃料噴射量を確保することができ、不必要にポンプ容量を増加させてエンジンのポンプ駆動損失の増加による燃費悪化やドライバビリティの悪化を招くことがなく、必要最小限の容量で小型・軽量の高圧ポンプとし、燃費改善、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【0067】
しかも、高圧燃料系の燃料圧力が急激に低下して圧力判定閾値PCより低くなった場合には、直ちに筒外の吸気管噴射用インジェクタ29を併用して筒内外に燃料を噴射する筒内外噴射制御モードに移行するため、筒内噴射用インジェクタ28からの燃料噴射量で不足する燃料分を筒外の吸気管噴射用インジェクタ29からの燃料噴射量で直ちに補い、エンジンの出力低下を招くことがない。
【0068】
また、高圧燃料系の燃料圧力が一時的に圧力判定閾値PA以下になっても、圧力判定閾値PC以上である限り直ぐには筒内外燃料噴射モードへ移行せず、設定値CSETに相当する一定時間が経過しても依然として高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値PA,PCの間にある場合に、筒内外噴射制御モードへ移行するため、筒外の吸気管噴射用インジェクタ29の使用頻度を下げ、吸気管内の燃料付着による排気ガスエミッションの悪化を防止することができる。
【0069】
この場合、圧力判定閾値PAは、簡易的には、予めシミュレーション或いは実験等により求めた固定値とすることも可能であるが、図4(a)に示すように、エンジン回転数NEとエンジン負荷Lとに基づくマップ参照による設定値、或いは、図4(b)に示すように、冷却水温TWに基づく設定値を採用することが望ましく、エンジン運転状態に応じた適切な燃料噴射形態とすることができる。
【0070】
すなわち、エンジン回転数NEとエンジン負荷Lとに基づいて圧力判定閾値PAを設定する場合においては、図4(a)に示すように、負荷Lが小さくエンジン回転数NEの低い低負荷低回転領域側では要求燃料噴射量Gfが小さいため、圧力判定閾値PAを低くして筒内外噴射制御モードへの移行を遅らせ、負荷Lが大きくエンジン回転数NEが高い高負荷高回転領域側に移行する程、要求燃料噴射量Gfが増大するため、これに対応して圧力判定閾値PAを高くして筒内外噴射制御モードへの移行を早める。
【0071】
これにより、運転頻度の高い低負荷低回転側では高圧燃料系の燃料圧力が大きく低下しない限り筒内外噴射制御モードへ移行しないようにし、筒外の吸気管噴射用インジェクタ29の使用頻度を下げて吸気管内の燃料付着による排気ガスエミッションの悪化を防止することができる。また、高負荷高回転側では、高圧燃料系の圧力低下に対して迅速に筒内外噴射制御モードへ移行させることで燃料のぺネトレーションを強めて筒内のミキシングを向上させ、燃焼改善に寄与することができる。
【0072】
また、冷却水温TWに基づいて圧力判定閾値PAを設定する場合においては、図4(b)に示すように、冷却水温TWが低くなる程、圧力判定閾値PAを低くして、エンジン冷態状態では容易に筒内外噴射制御モードへ移行しないようにし、筒外の吸気管噴射用インジェクタ29による吸気管内の燃料付着量を極力少なくして排気ガスエミッションの悪化を防止する。
【0073】
次に、筒内噴射用インジェクタ28のみから燃料を噴射させる筒内噴射制御モード、筒内噴射用インジェクタ28と吸気管噴射用インジェクタ29との双方から燃料を噴射させる筒内外噴射制御モードについて説明する。
【0074】
先ず、筒内噴射制御モードに係わるステップS105以降の処理では、ステップS105でカウント値Cをクリアし(C←0)、ステップS106で、エンジン1の要求燃料噴射量Gfを全て筒内噴射用インジェクタ28による筒内燃料噴射量Giに割り当て(Gi←Gf)、ステップS107で、筒内燃料噴射量Giに燃料補正係数Kpを乗算して筒内噴射用インジェクタ28の噴射時間を定める最終的な筒内燃料噴射パルス幅Tiiを算出する(Tii←Kp×Gi)。
【0075】
燃料補正係数Kpは、高圧燃料系の燃料圧力に応じた燃料圧力補正と筒内噴射用インジェクタ28の特性補正とを加味した係数であり、図5に示すように、高圧燃料系の燃料圧力Phに対して燃料圧力Phの−1/2乗に比例する増大関数となる。具体的には、高圧燃料系の燃料圧力Phに基づいて増大関数の値を予めストアしたテーブル検索により求めても良く、或いは増大関数の演算式から直接求めても良い。
【0076】
次いで、ステップS108へ進み、吸気管噴射用インジェクタ29による筒外燃料噴射量Goを0にセットし(Go←0)、ステップS109で、吸気管噴射用インジェクタ29の噴射時間を定める筒外燃料噴射パルス幅Tioを燃料噴射無し(閉弁)の0にセットする(Tio←0)。
【0077】
その後、ステップS110へ進み、運転状態の変化による要求燃料噴射量の増減を監視するため、今回の要求燃料噴射量Gfを旧値Gfoldとしてメモリにストアし(Gfold←Gf)、ステップS111,S112で、それぞれ、筒内燃料噴射パルス幅Tii、筒外燃料噴射パルス幅Tioをセットしてルーチンを抜ける。
【0078】
この場合、筒外の吸気管噴射用インジェクタ29はTio=0で閉弁し、筒外への燃料噴射は行われず、筒内噴射用インジェクタ28のみが要求燃料噴射量Gfを満たす噴射時間で駆動され、筒内へ直接燃料が供給される。
【0079】
次に、ステップS120の筒内外噴射制御モードの処理では、ステップS120で、今回の要求燃料噴射量Gfから前回メモリにストアした旧値である要求燃料噴射量Gfoldを減算し、エンジン負荷の増減に伴う要求燃料噴射量の増減分ΔGを算出する(ΔG←Gf−Gfold)。そして、ステップS121で、増減分ΔGを前回の筒外燃料噴射量Goに加算し、要求燃料噴射量の増減分ΔGを全て今回の筒外燃料噴射量Goに割り当てる(Go←Go+ΔG)。
【0080】
その後、ステップS122へ進み、筒外燃料噴射量Goに、吸気管噴射用インジェクタ29の特性補正定数Koを乗算し、さらにバッテリ電圧に依存する吸気管噴射用インジェクタ29の無効噴射時間を補正する無効パルス幅Tsを加算して吸気管噴射用インジェクタ29の噴射時間を定める筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定する。尚、要求燃料噴射量の減少によりTio≦0となった場合には、Tio=0とする。
【0081】
この場合、筒外の吸気管噴射用インジェクタ29に対する筒外燃料噴射パルス幅Tioには、通常の運転状態で想定される上限値をリミッタとして設けることが望ましく、筒外燃料噴射パルス幅Tioがリミッタを超えた場合、異常と判断して図示しないインストルメントパネルに設けたアラームを点灯する等して運転者に警告を発する。これにより、燃料配管や燃料ポンプの異常を早期に検出して重大な不具合の発生を未然に回避することができる。
【0082】
その後、ステップS122からステップS123へ進み、要求燃料噴射量の増減分ΔGがΔG<0すなわち今回の要求燃料噴射量が前回に比較して減少しているか否かを調べる。その結果、ΔG≧0すなわち要求燃料噴射量が前回の値以上の場合には、ステップS129へジャンプし、要求燃料噴射量Gfから筒外燃料噴射量Goを減算して筒内燃料噴射量Giを算出する(Gi←Gf−Go)。
【0083】
そして、ステップS130で、筒内燃料噴射量Giに燃料補正係数Kpを乗算して筒内燃料噴射パルス幅Tiiを算出すると(Tii←Kp×Gi)、ステップS131で筒内外噴射制御モード実行中であることを示すため制御モードフラグFLG1を1にセットし(FLG←1)、前述のステップS110へジャンプして今回の要求燃料噴射量Gfを旧値Gfoldとしてメモリにストアし(Gfold←Gf)、ステップS111,S112で、それぞれ、筒内燃料噴射パルス幅Tii、筒外燃料噴射パルス幅Tioをセットしてルーチンを抜ける。
【0084】
一方、ステップS123において、ΔG<0すなわち今回の要求燃料噴射量が前回より減少している場合には、ステップS123からステップS124へ進んで筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiL以上になっているか否かを調べる。そして、Tio≧TiLの場合には、ステップS124からステップS125へ進み、筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiL以上になった履歴を示すためフラグFLG2をセットし(FLG2←1)、ステップS129へジャンプする。
【0085】
また、ステップS124において、Tio<TiLの場合には、ステップS126へ進んでフラグFLG2の値を参照する。そして、FLG2=0の場合、すなわち筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiL以上の値から減少してTio<TiLとなった状態でない場合には、ステップS126からステップS129へジャンプし、FLG2=1の場合、すなわち筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiL以上の値から減少してTio<TiLとなった場合、ステップS126からステップS127へ進む。
【0086】
ステップS127では、筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定値TiLに固定し(Tio←TiL)、ステップS128で、筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定値TiLとしたことに対応して、筒外燃料噴射パルス幅TiLから筒外燃料噴射量Goを逆算する。すなわち、前述のステップS122で説明したように、Tio(=TiL)=Ko×Go+Tsであるため、筒外燃料噴射量Goを(TiL−Ts)/Koによって逆算する。
【0087】
そして、ステップS129で、逆算した筒外燃料噴射量Goを用いて筒内燃料噴射量Giを算出すると、ステップS130で、筒内燃料噴射量Giから筒内燃料噴射パルス幅Tiiを設定し、ステップS131で制御モードフラグFLG1をセットしてステップS110へジャンプし、ステップS111,S112を経てルーチンを抜ける。
【0088】
すなわち、図6のタイムチャートに示すように、高圧燃料系の燃料圧力Phが圧力判定閾値PA以下に低下して筒内外噴射制御モードに移行した後、エンジン負荷の増加に伴い要求燃料噴射量が増加(ΔG>0)すると、その増加分を筒外燃料噴射量Goに割り当てて要求燃料噴射量の増加に対応させる。
【0089】
これにより、エンジン負荷の変化による要求燃料噴射量の増減に拘わらず、筒内噴射用インジェクタ28の燃料噴射量を略一定に保って筒内噴射用インジェクタ28の噴射時間の不要な延長を招くことがなく、筒内噴射圧力を安定化させて筒内への噴霧形態を一定化することが可能となり、燃焼を均一化してドライバビリティを改善することができる。
【0090】
そして、要求燃料噴射量の増加により吸気管噴射用インジェクタ29に対する筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiL以上に増加した後、エンジン負荷の減少によって要求燃料噴射量が減少(ΔG<0)すると、その減少分を筒外燃料噴射量Goに割り当てて吸気管噴射用インジェクタ29の筒外燃料噴射パルス幅Tioを減少させてゆき、その減少過程で筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiLに達すると、筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定値TiLによって一定に保持し、要求燃料噴射量の減少分を筒内燃料噴射量Giに割り当てる。
【0091】
筒内外噴射制御モードへの移行後は、ステップS101、S102を経てステップS103でFLG1=1により、ステップS140へ進み、高圧燃料系の燃料圧力Phが圧力判定閾値PB以上に上昇したか否かを調べる。
【0092】
圧力判定閾値PBは、筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定値TiLで一定に保持した状態でエンジン負荷の減少により筒内噴射用インジェクタ28からの筒内燃料噴射量Giが減少し、この筒内燃料噴射量Giの減少による高圧燃料系の燃料圧力Phの上昇を判定するための第3の圧力判定閾値であり、圧力判定閾値PAよりも高い値に設定され(例えば、PB=5MPa)、予めシミュレーション或いは実験等により求めた適正値がECU100内のメモリに固定データとして記憶されている。図6のタイムチャートに示すように、筒外燃料噴射パルス幅Tioが設定値TiLで一定とされた状態で要求燃料噴射量Gfの減少によって筒内燃料噴射量Giが減少し、高圧燃料系の燃料圧力が回復して圧力判定閾値PB以上になると、筒外燃料噴射量Goが減少させられる。
【0093】
そして、ステップS140において、Ph<PBの場合には、前述のステップS120へ戻り、Ph≧PBの場合、ステップS141で、今回の要求燃料噴射量Gfから前回メモリにストアした旧値の要求燃料噴射量Gfoldを減算し、エンジン負荷の増減に伴う要求燃料噴射量の増減分ΔGを算出する(ΔG←Gf−Gfold)。
【0094】
次に、ステップS142へ進み、要求燃料噴射量の増減分ΔGを前回の筒外燃料噴射量Goに加算して要求燃料噴射量の増減分ΔGを今回の筒外燃料噴射量Goに割り当て(Go←Go+ΔG)、ステップS143で、筒外燃料噴射量Goが0以下になったか否かを調べる。
【0095】
その結果、依然としてGo>0である場合には、ステップS143からステップS144へ進み、筒外燃料噴射量Goに吸気管噴射用インジェクタ29の特性補正定数Koを乗算すると共に無効パルス幅Tsを加算して吸気管噴射用インジェクタ29の筒外燃料噴射パルス幅Tioを設定する(Tio←Ko×Go+Ts)。
【0096】
次いで、ステップS145へ進み、要求燃料噴射量Gfから筒外燃料噴射量Goを減算して筒内燃料噴射量Giを算出し(Gi←Gf−Go)、ステップS146で、筒内燃料噴射量Giに燃料補正係数Kpを乗算して筒内燃料噴射パルス幅Tiiを算出すると(Tii←Kp×Gi)、ステップS147でフラグFLG2をクリアし(FLG2←0)、前述のステップS110へジャンプする。
【0097】
その後、ステップS143において、Go≦0になると、筒内噴射制御モードへ復帰すべく、ステップS148で制御モードフラグFLG1をクリアしてステップS106へジャンプする。そして、ステップS106で要求燃料噴射量Gfを全て筒内噴射用インジェクタ28による筒内燃料噴射量GiとしてステップS107で筒内燃料噴射パルス幅Tiiを算出し、ステップS108で吸気管噴射用インジェクタ29による筒外燃料噴射量Goを0にする。
【0098】
すなわち、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値PA以下に低下した場合に、筒内燃料噴射と筒外の吸気管燃料噴射とを実行してエンジン負荷の変化による要求燃料噴射量の増減に吸気管燃料噴射の筒外燃料噴射量Goで対応し、要求燃料噴射量の減少によって筒外燃料噴射量Goが一定値まで減少した段階で、筒内燃料噴射量Giを減少させる。そして、この筒内燃料噴射量Giの減少によって高圧燃料系の燃料圧力Phが圧力判定閾値PBまで上昇すると、筒外燃料噴射量Goを徐々に0となるように減少させることで、筒内燃料噴射と吸気管燃料噴射との切換えにヒステリシスを設けて制御ハンチングを防止し、燃料噴射量の変動によるトルク変動を抑えてドライバビリティの悪化を防止する。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、エンジン始動後、エンジン駆動式の高圧ポンプによる高圧燃料系の燃料圧力が設定圧力以上に上昇したと見做し得るエンジン回転数に達するまでは筒内燃料噴射のみを実行するので、高圧燃料系のポンプ容量を必要最小限として必要燃料噴射量を確保しつつ、冷態始動時の排気ガスを悪化させやすい筒外の吸気管噴射を避け、排気エミッションの悪化を防止することが可能となる。
また、高圧燃料系の燃料圧力が筒内燃料噴射を実行する圧力判定閾値より高いか否かを判定し、圧力判定閾値より高い場合には筒内噴射用インジェクタのみを駆動して筒内燃料噴射を実行し、圧力判定閾値以下に低下した場合には、吸気管噴射用インジェクタを駆動しての吸気管燃料噴射を筒内燃料噴射に併用するので、高温時やエンジン低回転時等に、高圧燃料系のポンプの効率が低下して燃料圧力が低下しても要求燃料噴射量を確保することができ、必要最小限の容量の小型・軽量の高圧ポンプを用いることができ、燃費改善、ドライバビリティの向上に寄与することができる。
【0100】
その際、請求項2記載の発明では、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値以下に低下しても直ぐには吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を開始せず、圧力判定閾値以下の低い状態が一定時間継続した場合に、初めて筒内燃料噴射に対して吸気管燃料噴射を併用するので、制御ハンチングを防止すると共に、筒外の吸気管噴射用インジェクタの使用頻度を下げて吸気管内の燃料付着を極力少なくし、排気ガスエミッションの悪化を防止することができる。
【0101】
また、請求項3記載の発明では、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値より低い第2の圧力判定閾値以下に低下した場合には、吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を直ちに実行するので、急激な圧力低下に対処することができる。
【0103】
また、請求項4記載の発明では、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下で、エンジン負荷の増減による要求燃料噴射量の増減を、吸気管噴射用インジェクタからの燃料噴射量の増減によって対応するので、筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を一定化して噴霧形態の安定化を図ることが可能となり、燃焼を均一化してドライバビリティを改善することができる。
【0104】
この場合、請求項5記載の発明では、エンジン負荷の減少に対応して吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量が設定値まで減少した場合、以降のエンジン負荷の減少に対し、吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を設定値に固定して筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させ、高圧燃料系の燃料圧力が圧力判定閾値より高い第3の圧力判定閾値まで上昇した段階で吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させるので、燃料噴射の切換えにヒステリシスを持たせて制御ハンチングを防止すると共に、燃料噴射量の変動によるトルク変動を抑えてドライバビリティの悪化を防止することができる。
【0105】
請求項6記載の発明では、圧力判定閾値をエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定するので、要求燃料噴射量の小さい低負荷低回転領域側では、筒内燃料噴射と吸気管燃料噴射とを併用するタイミングを遅らせて筒外の吸気管噴射用インジェクタの使用頻度を下げ、吸気管内の燃料付着による排気ガスエミッションの悪化を防止することができ、また、要求燃料噴射量の増大する高負荷高回転領域側では、筒内燃料噴射と吸気管燃料噴射とを併用するタイミングを早めることで高圧燃料系の圧力低下に対して迅速に対応し、燃料のぺネトレーションを強めて筒内のミキシングを向上させ、燃焼改善に寄与することができる。
【0106】
また、請求項7記載の発明では、圧力判定閾値をエンジンの冷却水温に基づいて設定するので、エンジン冷態状態では不用に吸気管燃料噴射を併用しないようにし、筒外の吸気管噴射用インジェクタによる吸気管内の燃料付着量を極力少なくして排気ガスエミッションの悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料噴射制御ルーチンのフローチャート
【図2】燃料噴射制御ルーチンのフローチャート
【図3】燃料噴射制御ルーチンのフローチャート
【図4】圧力判定閾値の説明図
【図5】燃料補正係数の説明図
【図6】高圧燃料系の燃料圧力、要求燃料噴射量、筒内燃料噴射量、筒外燃料噴射量、制御モードフラグの関係を示すタイムチャート
【図7】エンジン制御系の概略構成図
【図8】燃料供給系の系統図
【符号の説明】
1 …エンジン
28…筒内噴射用インジェクタ
29…吸気管噴射用インジェクタ
35c…高圧フィードポンプ
100…ECU(燃料圧力判定手段、燃料噴射制御手段)
Ph…高圧燃料系の燃料圧力
PA…圧力判定閾値
PC…第2の圧力判定閾値
PB…第3の圧力判定閾値
Claims (7)
- 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気管内に燃料を噴射するための吸気管噴射用インジェクタとを備えた筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置において、
エンジン始動後、エンジン駆動式の高圧ポンプによる高圧燃料系の燃料圧力が設定圧力以上に上昇したと見做し得るエンジン回転数に達するまでは、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射のみを実行する燃料噴射制御手段と、
上記筒内噴射用インジェクタへ燃料を供給する高圧燃料系の燃料圧力が筒内燃料噴射を実行する圧力判定閾値より高いか否かを判定する燃料圧力判定手段と
を備え、
上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より高いと判定された場合、上記筒内噴射用インジェクタのみを駆動して筒内燃料噴射を実行し、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値以下に低下した場合には、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射に対し、上記吸気管噴射用インジェクタを駆動しての吸気管燃料噴射を併用することを特徴とする筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。 - 上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値以下の状態が一定時間継続した場合に、上記筒内噴射用インジェクタによる筒内燃料噴射に対して上記吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射を併用することを特徴とする請求項1記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記燃料噴射制御手段は、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より低い第2の圧力判定閾値以下に低下した場合、上記吸気管噴射用インジェクタによる吸気管燃料噴射の併用を直ちに実行することを特徴とする請求項2記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記燃料噴射制御手段は、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下でのエンジン負荷の増減による要求燃料噴射量の増減を、上記吸気管噴射用インジェクタからの燃料噴射量の増減によって対応することを特徴とする請求項1記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記燃料噴射制御手段は、筒内燃料噴射及び吸気管燃料噴射の実行下で、エンジン負荷の減少に対応して上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量が設定値まで減少した場合、以降のエンジン負荷の減少に対し、上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を上記設定値に固定して上記筒内噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させ、上記高圧燃料系の燃料圧力が上記圧力判定閾値より高い第3の圧力判定閾値まで上昇した段階で上記吸気管噴射用インジェクタの燃料噴射量を減少させることを特徴とする請求項4記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記圧力判定閾値を、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定することを特徴とする請求項1記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記圧力判定閾値を、エンジンの冷却水温に基づいて設定することを特徴とする請求項1記載の筒内燃料噴射エンジンの燃料噴射制御装置。
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