JP4462032B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、車両に用いて好適な、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 device for an internal combustion engine suitable for use in a vehicle.
従来より、エンジンの暖機運転中に筒内圧とクランク角とに基づいて図示平均有効圧を求め、ここで求められた図示平均有効圧が基準圧力値と等しくなるようにエンジンの空燃比を補正することにより、暖機運転中におけるエンジンの燃費および排ガス性能の向上を図ることを目的とした技術が存在する(例えば、以下の特許文献1参照)。
しかしながら、この特許文献1の技術によれば、図示平均有効圧を求めるための演算が必要となるため、制御が複雑にならざるを得ないという課題がある。
さらに、この特許文献1の技術によれば、エンジンの筒内圧とエンジンのクランク角とに基づいて得られた図示平均有効圧が予め設定された基準圧力よりも高か又は低いかという判定に基づいて1サイクルごとに空燃比を制御するため、例えば、図示平均有効圧と基準圧力との差が微小であるような場合でも空燃比の補正が行なわれることになり、制御安定性やエンジンの燃焼安定性が不十分となるという課題もある。
However, according to the technique of
Furthermore, according to the technique of
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、内燃機関の始動性および始動直後の燃焼安定性を確保しながら排ガス性能を向上させることのできる、内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems, and provides a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of improving exhaust gas performance while ensuring startability of the internal combustion engine and combustion stability immediately after the start. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置(請求項1)は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置と、該内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、該内燃機関が始動してから所定期間が経過する間の各サイクル毎に噴射される燃料量である基本始動噴射量を該温度検出手段によって検出された該内燃機関温度に応じて設定する基本始動噴射量設定手段と、該内燃機関温度に応じて該所定期間中における燃焼行程毎の筒内圧の目標ピーク筒内圧を設定する目標ピーク筒内圧設定手段と、該内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、該筒内圧検出手段により検出された燃焼行程中における筒内圧のうちの最大圧である実ピーク筒内圧と、該目標ピーク出力設定手段によって設定された所定の該目標ピーク筒内圧との差を燃焼行程毎に算出し、算出された燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を該差が減少する特性となるように補正する補正手段とをそなえ、該噴射量補正手段は、燃焼行程毎の該差が全て正、即ち、該所定期間中、常に該実ピーク筒内圧が該目標ピーク筒内圧より高く、且つ燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を減算することにより該差が減少する特性となるように補正し、燃焼行程毎の該差が全て負、即ち、該所定期間中、常に該実ピーク筒内圧が該目標ピーク筒内圧より低く、且つ燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を加算することにより該差が減少する特性となるように補正し、燃焼行程毎の該差が全て正ではない、または全て負ではない場合には、該基本始動噴射量を補正しないことを特徴としている。 To achieve the above object, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention (Claim 1) includes a fuel injection device for supplying fuel to the internal combustion engine, a temperature detection means for detecting the temperature of the internal combustion engine, Basic start injection that sets a basic start injection amount, which is the amount of fuel injected every cycle during the elapse of a predetermined period from the start of the internal combustion engine, in accordance with the internal combustion engine temperature detected by the temperature detection means Amount setting means, target peak in-cylinder pressure setting means for setting a target peak in-cylinder pressure of the in-cylinder pressure for each combustion stroke during the predetermined period according to the internal combustion engine temperature, and in-cylinder pressure for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine A detection means, an actual peak in-cylinder pressure that is the maximum pressure in the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection means, and a predetermined target peak in-cylinder pressure set by the target peak output setting means. Correction means for calculating the difference for each combustion stroke, and correcting the basic starting injection amount so that the difference decreases when the average of the calculated differences for each combustion stroke is equal to or greater than a predetermined value; Therefore , the injection amount correction means is such that the difference for each combustion stroke is all positive, that is, the actual peak in-cylinder pressure is always higher than the target peak in-cylinder pressure during the predetermined period, and the difference for each combustion stroke. When the average is equal to or greater than a predetermined value, the basic start injection amount is corrected so as to reduce the difference by subtracting the basic starting injection amount, and the difference for each combustion stroke is all negative, that is, during the predetermined period. When the actual peak in-cylinder pressure is always lower than the target peak in-cylinder pressure and the average of the differences for each combustion stroke is equal to or greater than a predetermined value, the difference decreases by adding the basic start injection amount; So that the difference between combustion strokes is not all positive or all If non-negative is characterized in that not corrected the basic starting injection quantity.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動後の所定期間中において燃焼行程毎に算出された筒内圧の実ピーク筒内圧と目標ピーク筒内圧との差の平均が所定値以上である場合に、基本始動噴射量を補正するので、内燃機関の始動性および始動直後の燃焼安定性を確保しながら排ガス性能を向上させることができる。
また、内燃機関の始動後の所定期間中において燃焼行程毎に算出された筒内圧の実ピーク筒内圧と目標ピーク筒内圧との差が、全て正または負であり、且つ、前記の差の平均が所定値以上である場合に、基本始動噴射量を補正し、燃焼行程毎の差が全て正ではない、もしくは全て負ではない場合には、基本始動噴射量に対する補正は実行されないので、過剰に補正が行なわれる事態を避けながら、制御の安定性を高めるとともに排ガス性能を向上させることができる。(請求項1)
According to the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention, the average difference between the actual peak in-cylinder pressure and the target peak in-cylinder pressure calculated for each combustion stroke during a predetermined period after the start of the internal combustion engine is predetermined. When the value is equal to or greater than the value, the basic starting injection amount is corrected, so that the exhaust gas performance can be improved while ensuring the startability of the internal combustion engine and the combustion stability immediately after the start .
Also, the difference between the actual peak cylinder pressure and the target peak cylinder pressure of the in-cylinder pressure that is calculated for each combustion stroke during a predetermined period after the start of the engine, all are positive or negative, and, of the difference in the If the average is equal to or greater than the predetermined value, the basic starting injection amount is corrected. If the differences between the combustion strokes are not all positive or all negative, the basic starting injection amount is not corrected. Thus, while avoiding the situation where the correction is performed, the control stability can be improved and the exhaust gas performance can be improved. (Claim 1 )
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置について説明すると、図1はその全体構成を示す模式図、図2および図3は筒内圧の実ピーク値を得るための制御を示すフローチャート、図4は基本始動噴射量の補正制御を示すフローチャート、図5及び図6はともに実ピーク筒内圧と目標ピーク筒内圧と燃焼行程との関係を示す模式的なグラフである。 Hereinafter, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration, and FIGS. 2 and 3 are for obtaining an actual peak value of in-cylinder pressure. 4 is a flowchart showing the basic starting injection amount correction control. FIGS. 5 and 6 are schematic graphs showing the relationship among the actual peak in-cylinder pressure, the target peak in-cylinder pressure, and the combustion stroke. .
図1に示すように、車両1には、ガソリンエンジン(内燃機関;以下、単に「エンジン」という)2が搭載され、このエンジン2の吸気側には吸気系3が備えられるとともに、エンジン2の排気側には排気系4が備えられている。
この吸気系3には、エアクリーナ(A/C)5、エアフローセンサ(AFS;新気量検出手段)6およびスロットルバルブ7が備えられている。
As shown in FIG. 1, a
The
また、このエンジン2には、水温センサ12、エンジン回転数センサ13、排気側カム角センサ15、クランク角センサ16、筒内圧センサ17およびインジェクタ(燃料噴射装置)18が備えられている。
エアクリーナ5は、吸気通路14の吸気口に設けられ、吸気系3に取り入れられる新気をろ過するものである。
The
The
エアフローセンサ6は、吸気通路14内でスロットルバルブ7の上流側に配設され、吸気通路14内に流れ込む新気の流量QFRを検出するものである。なお、このエアフローセンサ5による検出結果は、後述するECU20により適時読み込まれるようになっている。
スロットルバルブ7は、吸気通路14内に設けられ、その開度θTHを調節することによってエンジン2へ供給される新気流量QFRを調節するものである。
The air flow sensor 6 is disposed upstream of the throttle valve 7 in the intake passage 14 and detects a flow rate Q FR of fresh air flowing into the intake passage 14. The detection result by the
The throttle valve 7 is provided in the intake passage 14 and adjusts the fresh air flow rate Q FR supplied to the
水温センサ12は、エンジン2の冷却水温TWを検出するセンサであって、検出結果は、後述するECU20により適時読み込まれるようになっている。
エンジン回転数センサ13は、エンジン2の回転数Neを検出するものであって、この検出結果は、後述するECU20により適時読み込まれるようになっている。
インジェクタ18は、ECU20からの燃料噴射信号INJに基づいて、エンジン2の吸気ポート(図示略)内に燃料を噴射するものである。なお、この燃料噴射信号INJは、後述するECU20の基本始動噴射量設定部51によって設定された基本始動噴射量QIJもしくは、補正部53によって補正された基本始動噴射量QIJ-Cに応じて設定されるようになっている。
The
The
排気側カム角センサ15は、排気側のカム角θCAMを検出するものであって、ここで検出された排気側のカム角θCAMは適時ECU20によって読み込まれるようになっている。
クランク角センサ16は、クランクシャフトの角度(クランク角)θCNKを検出するものであって、ここで検出されたクランク角θCNKはECU20によって適時読み込まれるようになっている。
Exhaust
The
筒内圧センサ17は、気筒内の圧力(即ち、筒内圧)Peを検出するものであって、この筒内圧センサ17によって実際に検出された筒内圧である実筒内圧Pe-Aは、ECU20によって読み込まれるようになっている。また、本実施形態においては、ECU20が、1回の燃焼行程中に複数回筒内圧センサ17によって検出された実筒内圧Pe-Aを読み込むようになっている。また、詳しくは後述するが、1回の燃焼行程において得られた複数の実筒内圧Pe-Aのうちの最大圧を「実ピーク筒内圧Pemax-A」という。そして、この筒内圧センサ17によって検出され、ECU20によって読み込まれた実筒内圧Pe-Aは、その後、ECU20内のメモリ55における実筒内圧記憶領域M1(後述する)に逐次、個別に格納されるようになっている。
The in-
なお、エンジン2は4気筒エンジンであって、この筒内圧センサ17も4つの各気筒にそれぞれ設けられているが、本実施形態においては、4つの気筒のうちの1つに着目して説明する。
そして、この車両1には、インターフェースユニット、CPU、タイマ(いずれも図示略)およびメモリ55などを備えた電子制御ユニット(ECU;制御手段)20が設けられている。また、このECU20には、ソフトウェアとして、基本始動噴射量設定部(基本始動噴射量設定手段)51と、目標ピーク筒内圧設定部(目標ピーク筒内圧設定手段)52と、補正部(補正手段)53と、行程数カウンタ54とが備えられている。
The
The
また、メモリ55内には、実筒内圧記憶領域M1と、実ピーク筒内圧記憶領域M2と、目標ピーク筒内圧記憶領域M3と、基本始動噴射量記憶領域M4とがそれぞれ設定されている。
これらのうち、基本始動噴射量設定部51は、インジェクタ18から噴射される所定の1サイクルあたりの燃料量である基本始動噴射量QIJを、水温センサ12によって検出されたエンジン2の冷却水温TWに応じて設定するものである。
The
Among these, the basic start injection amount setting unit 51 uses a basic start injection amount Q IJ , which is a predetermined amount of fuel injected from the
また、この基本始動噴射量設定部51は、図示しないイグニッションスイッチがオンになったこと(即ち、セルモータ(図示略)へ電力供給が行なわれたこと)に基づき、エンジン2の始動が開始されたことを判定し、ECU20に内蔵されたタイマ(図示略)を作動させてエンジン2の始動からの時間tを計測するようになっている。
さらに、この基本始動噴射量設定部51は、後述するECU20の行程数カウンタ54によって燃焼行程が開始されたことが判定されると、筒内圧センサ17によって検出された実筒内圧Pe-Aを読み込んでメモリ55内の実筒内圧記憶領域M1に記憶するようになっている。なお、この基本始動噴射量設定部51による、実筒内圧Pe-Aの読み込みと、読み込まれた実筒内圧Pe-Aの実筒内圧記憶領域M1への格納は、クランク角センサ16によって検出されたクランク角θCNKが540度に達して燃焼行程が終了したと判定されるまで、非常に短いサイクルで繰り返し実行されるようになっている。
The basic start injection amount setting unit 51 starts the
Further, the basic starting injection amount setting unit 51 reads the actual in-cylinder pressure Pe- A detected by the in-
また、目標ピーク筒内圧設定部52は、水温センサ12によって検出されたエンジン2の冷却水温TW(即ち、エンジン2の温度)に応じて、メモリ55の目標ピーク筒内圧記憶領域M3に記憶されている目標ピーク筒内圧マップ(図示略)から燃焼行程毎の目標ピーク筒内圧Pemax-Tを取得するものである。
なお、この目標ピーク筒内圧Pemax-Tは、エンジン2から排出される排ガスに含まれるHC(炭化水素),NOx(窒素酸化物),CO(一酸化炭素)などの有害成分の量を減ずるのに適した筒内圧であって、本実施形態においては、特にHC量を減ずることを目的として、この目標ピーク筒内圧Pemax-Tが設定されている。
The target peak in-cylinder
The target peak in-cylinder pressure Pe max-T reduces the amount of harmful components such as HC (hydrocarbon), NOx (nitrogen oxide), CO (carbon monoxide) contained in the exhaust gas discharged from the
なお、排ガスに含まれるHC量を減ずるべく目標ピーク筒内圧Pemax-Tを設定するには、シリンダライナ(図示略)やピストン(図示略)などに付着した燃料や、燃焼室のクレビス(図示略)内に残留した燃料が、排ガスと一緒にエンジン2から排出される点も考慮する必要がある。このため、例えば、燃焼空燃比を理論空燃比とし、エンジン2の燃焼を安定させたとしても、一概に排ガス中のHC量を減ずることができるわけではない。したがって、本実施形態においては、予め目標ピーク筒内圧マップを作成しておき、この目標ピーク筒内圧マップから燃焼行程毎の目標ピーク筒内圧Pemax-Tを取得するようになっている。
In order to set the target peak in-cylinder pressure Pe max-T in order to reduce the amount of HC contained in the exhaust gas, fuel adhered to a cylinder liner (not shown), a piston (not shown), or a clevis (not shown) in the combustion chamber. It is necessary to consider that the fuel remaining in the abbreviation) is discharged from the
また、補正部53は、筒内圧センサ17により検出され、メモリ55の実筒内圧記憶領域M1に格納された、一燃焼行程中において検出された実筒内圧Pe-Aの中から一番大きい圧力を選択することで実ピーク筒内圧Pemax-Aを得るようになっている。
そして、この補正部53は、この実ピーク筒内圧Pemax-Aと、目標ピーク出力設定部52によって設定された燃焼行程毎の目標ピーク筒内圧Pemax-Tとの差(筒内圧誤差)DPeをそれぞれ算出するようになっている。
The
Then, the
さらに、この補正部53は、算出された燃焼行程毎の筒内圧誤差DPeの平均値DPe-AVEを算出し、この平均値DPe-AVEが所定値DPe0以上である場合には、この筒内圧誤差DPeが減少する特性となるように、次回以降のエンジン2の始動に用いられる基本始動噴射量QIJを補正するようになっている。なお、補正された基本始動噴射量QIJCは、ステップS11において取得された冷却水温TWと関連付けられて基本始動噴射量記憶領域M4へ格納されるようになっている。
Further, the
なお、基本始動噴射量QIJの補正を行なう条件となる所定値DPe0は、メモリ55内に予め記憶されている。
行程数カウンタ54は、エンジン2の所定気筒における燃焼行程の回数を検出するものであって、クランク角センサ16によって検出されたクランク角θCNKが540度となる毎にカウントアップするようになっている。また、このカウントアップは、ECU20に内蔵されたタイマ(図示略)により計測されたエンジン始動後からの時間tが所定時間t0に達するまで行なわれるようになっている。
A predetermined value D Pe0 that is a condition for correcting the basic starting injection amount Q IJ is stored in the
The
本発明の一実施形態に係る内燃機関の空燃比制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図2に示すように、ステップS11において、ECU20の基本始動噴射量設定部51が、水温センサ12によって検出されたエンジン2の冷却水温TWを読みこみ、その後、ステップS12において、図示しないイグニッションスイッチがオンとなって、エンジン回転数Neが始動判定回転数Ne0を超えたことが検出されると、エンジン2の始動が開始されたと判定する(ステップS12のYesルート)。
Since the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.
As shown in FIG. 2, in step S11, the basic starting injection quantity setting unit 51 of the ECU20 is, reads the cooling water temperature T W of the
このとき、ECU20に内蔵されたタイマ(図示略)がエンジン2の始動からの時間tを計測し始め(ステップS13)、その後、ステップS14において、ECU20の行程数カウンタ54が、クランク角センサ16によって検出されたクランク角θCNKを読み込み、クランク角θCNKが360度に達すると燃焼行程が開始されたと判定する(ステップS14のYesルート)。
At this time, a timer (not shown) built in the
そして、基本始動噴射量設定部51が、筒内圧センサ17によって検出された実筒内圧Pe-Aを読み込んでメモリ55内の実筒内圧記憶領域M1に記憶する(ステップS15,S16)。
その後、クランク角センサ16によって検出されたクランク角θCNKが540度に達して燃焼行程が終了したと判定されるまで、実筒内圧Pe-Aの読み込み(ステップS15)と、読み込まれた実筒内圧Pe-Aの実筒内圧記憶領域M1への格納(ステップS16)が非常に短いサイクルで繰り返し実行される(ステップS18のNoルート)。
The basic starting injection amount setting unit 51 reads the actual in-cylinder pressure Pe -A detected by the in-
Thereafter, until the crank angle θ CNK detected by the
その後、このクランク角θCNKが540度に達して燃焼行程が終了したと判定されると(ステップS17のYesルート)、図3に示す、ステップS18において、行程数カウンタ54がエンジン2の所定気筒における燃焼行程の回数を積算する。
そして、ステップS19において、補正部53が、メモリ55における実筒内圧記憶領域M1において記憶されている個々の実筒内圧Pe-Aの中で最も高い実筒内圧である実ピーク筒内圧Pemax-Aを選定し(ステップS19)、ここで選定された実ピーク筒内圧Pemax-Aを燃焼行程毎にメモリ55の実ピーク筒内圧記憶領域M2内に記憶する(ステップS20)。
Thereafter, when it is determined that the crank angle θ CNK reaches 540 degrees and the combustion stroke is completed (Yes route of step S17), the
Then, in step S19, the
なお、上述したステップS13〜S20は、エンジン始動時間tが所定時間t0に達するまで繰り返し実行される(ステップS21のNoルート)。
そして、タイマによって計測されているエンジン始動時間tが所定時間t0に達すると(ステップS21のYesルート)、その後、メモリ55における実筒内圧記憶領域M1カ゛クリアされ、また、行程数カウンタ45がリセットされるとともにタイマがリセットされて(ステップS22〜S24)、制御は終了する。
Steps S13~S20 described above, the engine starting time t is repeated until a predetermined time t 0 (No route of step S21).
When the engine start time t measured by the timer reaches a predetermined time t 0 (Yes route of step S21), the actual in-cylinder pressure storage area M1 in the
次に、エンジン2が次回以降始動する際に用いられる燃料量(補正後の基本指導噴射量QIJC)を得るための手法について説明すると、図4のステップS31において、エンジン始動時間tが所定時間t0に達したことにより、エンジン2の始動が完了したことが判定されると(Yesルート)、目標ピーク筒内圧設定部52が、メモリ55の目標ピーク筒内圧記憶領域M3に記憶されている目標ピーク筒内圧マップ(図示略)から燃焼行程毎の目標ピーク筒内圧Pemax-Tを取得する(ステップS32)。なお、この目標ピーク筒内圧Pemax-Tは、水温センサ12によって検出された冷却水温TWに基づいて、目標ピーク筒内圧マップから選択される。
Next, a method for obtaining the fuel amount (corrected basic instruction injection amount Q IJC ) used when the
このステップS32において得られた燃焼行程毎の目標ピーク筒内圧Pemax-Tから、実ピーク筒内圧記憶領域M2に格納された燃焼行程毎の実ピーク筒内圧Pemax-A(図3のステップS21参照)が減算され、筒内圧誤差DPeが得られる。即ち、下式(1)が演算される。
筒内圧誤差DPe=Pemax-T − Pemax-A ・・・(1)
そして、ステップS34において、補正部54が、燃焼行程毎の筒内圧誤差DPeの平均値DPe-AVEを算出し、この平均筒内圧誤差DPe-AVEが所定値DPe0以上であるか否かを判定する。この判定において、平均筒内圧誤差DPe-AVEが所定値DPe0以上であると判定され(ステップS34のYesルート)、且つ、ステップS35において、燃焼行程毎の筒内圧誤差DPeが全てマイナス(負)であることが判定されると(「−」ルート)、基本始動噴射量QIJに対して基本補正量QCを加算する補正し、補正後の基本始動噴射量QIJCとする(ステップS36)。
From the target peak in-cylinder pressure Pe max-T for each combustion stroke obtained in step S32, the actual peak in-cylinder pressure Pe max-A for each combustion stroke stored in the actual peak in-cylinder pressure storage area M 2 (step in FIG. 3). S21) is subtracted, and the in-cylinder pressure error D Pe is obtained. That is, the following expression (1) is calculated.
In-cylinder pressure error D Pe = Pe max-T -Pe max-A (1)
In step S34, the
他方、ステップS35において、燃焼行程毎の筒内圧誤差DPeが全てプラス(正)であることが判定されると(「+」ルート)、基本始動噴射量QIJに対して基本補正量QCを減算する補正し、補正後の基本始動噴射量QIJCとする(ステップS37)。
なお、このステップS35において、燃焼行程毎の筒内圧誤差DPeが全てプラス(正)ではない、もしくは全てマイナス(負)ではない場合には、基本始動噴射量QIJに対する補正は実行されない(「±混在」ルート)。
On the other hand, if it is determined in step S35 that the in-cylinder pressure error D Pe for each combustion stroke is all positive (“+” route), the basic correction amount Q C with respect to the basic start injection amount Q IJ . Is corrected, and the corrected basic starting injection amount Q IJC is set (step S37).
In this step S35, when the in-cylinder pressure error D Pe for each combustion stroke is not all positive (positive) or not all negative (negative), the correction for the basic starting injection amount Q IJ is not executed (“ ± mixed ”route).
その後、上記のステップS36またはS37において補正された基本始動噴射量QIJCが、図2のステップS11において取得された冷却水温TWと関連付けられた状態で、メモリ55の基本始動噴射量記憶領域M4に格納される(ステップS38)。
そして、次回以降エンジン2が始動する際に、水温センサ12によって検出された冷却水温TWが、メモリ55の基本始動噴射量記憶領域M4に記憶された補正後の基本始動噴射量QIJCに関連付けられた冷却水温TWと、合致あるいは近似する場合に、当該補正後の基本始動噴射量QIJの燃料を噴射するようにインジェクタ18が制御される。
Thereafter, the basic starting injection quantity Q IJC corrected in step S36 or S37 in above, in a state associated with the cooling water temperature T W acquired in step S11 in FIG. 2, the basic starting injection quantity storage region M of the
Then, when starting the next time the
ここで、メモリ55の実ピーク筒内圧記憶領域M2内に記憶された燃焼行程毎の実ピーク筒内圧Pemax-Aと目標ピーク筒内圧Pemax-Tと燃焼行程との関係を図5に示す。
この図5に星印で示す目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4は、燃焼行程毎に設定された目標となる最大筒内圧であって、上述の図4のステップS32によって得られる値である。
Here, the relationship between the actual peak in-cylinder pressure Pe max-A and the target peak in-cylinder pressure Pe max-T for each combustion stroke stored in the actual peak in-cylinder pressure storage area M 2 of the
The target peak in-cylinder pressures Pe max-T1 to Pe max- T4 indicated by asterisks in FIG. 5 are target maximum in- cylinder pressures set for each combustion stroke, and are obtained by step S32 in FIG. 4 described above. Value.
また、図5に丸印で示す実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4は、燃焼行程毎に実際に検出された最大筒内圧であって、上述した図2のステップS15,S16および図3のステップS19,S20によって得られる値である。
つまり、この図5に示す場合においては、エンジン2が始動してから1〜4回目の燃焼行程において、常に、目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4よりも実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4が高くなっている。したがって、1〜4回目の燃焼行程における筒内圧誤差DPe1〜DPe4が全てプラスであることが判定される。この判定が図4のステップS35に示す「+」ルートの判定である。
Further, actual peak in-cylinder pressures Pe max-A1 to Pe max- A4 indicated by circles in FIG. 5 are the maximum in-cylinder pressures actually detected for each combustion stroke, and the above-described steps S15, S16 in FIG. This value is obtained by steps S19 and S20 in FIG.
That is, in the case shown in FIG. 5, the actual peak in-cylinder pressure Pe max is always higher than the target peak in-cylinder pressure Pe max-T1 to Pe max-T4 in the first to fourth combustion strokes after the
そして、この図5に示す場合においては、インジェクタ18から噴射される燃料、即ち、基本始動噴射量QIJを減ずれば、各燃焼行程において実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4を目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4に近づけることができる。これが、図4に示すステップS37における基本始動噴射量QIJの補正である。
なお、筒内圧誤差DPe1〜DPe4の平均値であるDPe-AVEが、予めメモリ55内に記憶されているDPe0未満である場合には、基本始動噴射量QIJを実質的に補正する必要はないと判断され、基本始動噴射量QIJは補正されない。この制御が図4のステップS34のNoルートに示す制御である。
In the case shown in FIG. 5, if the fuel injected from the
If D Pe-AVE, which is an average value of the in-cylinder pressure errors D Pe1 to D Pe4 , is less than D Pe0 stored in the
他方、図6には、エンジン2の始動後、1〜4回目の燃焼行程において、常に、目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4よりも実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4が低くなっている場合における、実ピーク筒内圧Pemax-Aと目標ピーク筒内圧Pemax-Tと燃焼行程との関係を示す。
この図6に示す場合には、1〜4回目の燃焼行程における筒内圧誤差DPe1〜DPe4が全てマイナスであることが判定されるため(図4のステップS35の「−」ルート参照)、基本始動噴射量QIJを増やすことでリッチ化を促進すれば、各燃焼行程における実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4を目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4に近づけることができる。これが、図4に示すステップS36における、基本始動噴射量QIJの補正である。
On the other hand, in FIG. 6, after the start of the
In the case shown in FIG. 6, since it is determined that the in-cylinder pressure errors D Pe1 to D Pe4 in the first to fourth combustion strokes are all negative (see the “−” route in step S35 in FIG. 4). If enrichment is promoted by increasing the basic starting injection amount Q IJ , the actual peak in-cylinder pressure Pe max-A1 to Pe max-A4 in each combustion stroke is brought close to the target peak in-cylinder pressure Pe max-T1 to Pe max-T4 . be able to. This is the correction of the basic starting injection amount Q IJ in step S36 shown in FIG.
このようにして、次回以降、エンジン2が始動する際には、実ピーク筒内圧Pemax-A1〜Pemax-A4が目標ピーク筒内圧Pemax-T1〜Pemax-T4により近づくこととなり、排ガス性能が向上するのである。
このように、本発明の一実施形態に係る内燃機関の空燃比制御装置によれば、実ピーク筒内圧Pemax-Aと目標ピーク筒内圧Pemax-Tとの差DPeのDPe-AVEが所定値DPe0以上である場合に、エンジン2の次回以降の始動に用いられる基本始動噴射量QIJを補正するので、エンジン2の始動性および始動直後の燃焼安定性を確保しながら排ガス性能を向上させることができる。
In this way, when the
Thus, according to the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, D Pe-AVE of the difference D Pe between the actual peak in-cylinder pressure Pe max-A and the target peak in-cylinder pressure Pe max-T. Is corrected to the basic start injection amount Q IJ used for the next start of the
また、エンジン2の始動後、燃焼行程毎に算出された筒内圧の実ピーク筒内圧Pemax-Aと目標ピーク筒内圧Pemax-Tとの差が、所定期間中t0において全て正または負であり、且つ、前記の差DPeの平均DPe-AVEが所定値DPe0以上である場合に、エンジン2の次回以降の始動に用いられる基本始動噴射量噴射量QIJを補正するので、過剰に補正が行なわれる事態を避けながら、制御の安定性を高めるとともに排ガス性能を向上させることができる。(請求項1)
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
Further, after the
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上述の実施形態においては、筒内圧センサ17がエンジン2の各気筒にそれぞれ設けられた場合を例にとって説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、4つの気筒のうちの1気筒のみに筒内圧センサ17を設け、他の3気筒は筒内圧センサ17が設けられた気筒と同様に筒内圧が変化するとみなして制御するようにしてもよい。これにより、筒内圧センサ17の数を減らすことができ、コストの削減に寄与することができる。
In the above-described embodiment, the case where the in-
また、上述の実施形態においては、行程数カウンタ54が、クランク角センサ16によって検出されたクランク角θCNKが540度となる毎に燃焼行程の数をカウントアップする構成を例にとって説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、図示しない点火プラグへの点火信号SPが送信される毎に燃焼行程が実行されたとみなして、燃焼行程の数をカウントアップするようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
2 エンジン(内燃機関)
12 水温センサ(温度検出手段)
14 インジェクタ(燃料噴射装置)
17 筒内圧検出部(筒内圧検出手段)
51 始動時噴射量設定部(基本始動噴射量設定手段)
52 目標ピーク筒内圧設定部(目標ピーク筒内圧設定手段)
53 補正部(補正手段)
DPe 筒内圧誤差(差)
DPe-AVE 平均筒内圧誤差(差の平均)
DPe0 所定値
Pemax-T 目標ピーク筒内圧
QIJ 基本始動噴射量
t0 所定期間
TW 冷却水温度
2 Engine (Internal combustion engine)
12 Water temperature sensor (temperature detection means)
14 Injector (fuel injection device)
17 In-cylinder pressure detection unit (in-cylinder pressure detection means)
51 Start-up injection amount setting section (basic start-up injection amount setting means)
52 Target peak in-cylinder pressure setting unit (target peak in-cylinder pressure setting means)
53 Correction unit (correction means)
D Pe cylinder pressure error (difference)
D Pe-AVE average in-cylinder pressure error (average of difference)
D Pe0 predetermined value Pe max-T target peak in-cylinder pressure Q IJ basic starting injection amount t 0 predetermined period T W Cooling water temperature
Claims (1)
該内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
該内燃機関が始動してから所定期間が経過する間の各サイクル毎に噴射される燃料量である基本始動噴射量を該温度検出手段によって検出された該内燃機関温度に応じて設定する基本始動噴射量設定手段と、
該内燃機関温度に応じて該所定期間中における燃焼行程毎の筒内圧の目標ピーク筒内圧を設定する目標ピーク筒内圧設定手段と、
該内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
該筒内圧検出手段により検出された燃焼行程中における該筒内圧のうちの最大圧である実ピーク筒内圧と、該目標ピーク出力設定手段によって設定された該目標ピーク筒内圧との差を燃焼行程毎に算出し、算出された燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を該差が減少する特性となるように補正する補正手段とをそなえ、
該噴射量補正手段は、
燃焼行程毎の該差が全て正、即ち、該所定期間中、常に該実ピーク筒内圧が該目標ピーク筒内圧より高く、且つ燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を減算することにより該差が減少する特性となるように補正し、
燃焼行程毎の該差が全て負、即ち、該所定期間中、常に該実ピーク筒内圧が該目標ピーク筒内圧より低く、且つ燃焼行程毎の該差の平均が所定値以上である場合に、該基本始動噴射量を加算することにより該差が減少する特性となるように補正し、
燃焼行程毎の該差が全て正ではない、または全て負ではない場合には、該基本始動噴射量を補正しない
ことを特徴とする、内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection device for supplying fuel to the internal combustion engine;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the internal combustion engine;
Basic start in which a basic start injection amount, which is the amount of fuel injected every cycle during the elapse of a predetermined period from the start of the internal combustion engine, is set according to the internal combustion engine temperature detected by the temperature detection means Injection amount setting means;
Target peak in-cylinder pressure setting means for setting a target peak in-cylinder pressure of in-cylinder pressure for each combustion stroke during the predetermined period in accordance with the internal combustion engine temperature;
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine;
The difference between the actual peak in-cylinder pressure, which is the maximum of the in-cylinder pressure during the combustion stroke detected by the in-cylinder pressure detecting means, and the target peak in-cylinder pressure set by the target peak output setting means is calculated as the combustion stroke. And a correction means that corrects the basic starting injection amount so that the difference decreases when the average of the difference for each combustion stroke calculated is greater than or equal to a predetermined value.
The injection amount correction means includes
When the difference for each combustion stroke is all positive, that is, during the predetermined period, the actual peak in-cylinder pressure is always higher than the target peak in-cylinder pressure, and the average of the differences for each combustion stroke is greater than or equal to a predetermined value. Correction is made so that the difference decreases by subtracting the basic starting injection amount,
When the difference for each combustion stroke is all negative, that is, during the predetermined period, the actual peak in-cylinder pressure is always lower than the target peak in-cylinder pressure, and the average of the differences for each combustion stroke is a predetermined value or more, Correction is made so that the difference decreases by adding the basic starting injection amount,
The fuel injection control device for an internal combustion engine , wherein the basic starting injection amount is not corrected when the differences for each combustion stroke are not all positive or all negative .
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