JP5182207B2 - Fuel injection control device for spark ignition internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for a spark ignition type internal combustion engine.
吸気通路内に燃料を噴射するポート噴射インジェクタと、シリンダ内に燃料を噴射する筒内直噴インジェクタと、の2つのインジェクタを備えた内燃機関が知られている。このような内燃機関の燃料噴射制御に関連する技術として、特許文献1には、筒内直噴比率をポート噴射比率より小さくする制御が記載されている。特許文献2には、筒内直噴インジェクタからの燃料噴射により希薄混合気の流動が強められた状態で添加が行われるように、筒内直噴インジェクタによる噴射時期を制御する技術が記載されている。特許文献3には、筒内直噴インジェクタの燃料圧力を制限する制御が記載されている。特許文献4には、ポート噴射インジェクタと筒内直噴インジェクタとで異なる性状の燃料を噴射する技術が記載されている。
There is known an internal combustion engine that includes two injectors, a port injection injector that injects fuel into an intake passage and an in-cylinder direct injection injector that injects fuel into a cylinder. As a technique related to such fuel injection control of an internal combustion engine, Patent Document 1 describes control for reducing the in-cylinder direct injection ratio to be smaller than the port injection ratio.
また、筒内直噴インジェクタを備えた内燃機関に関連して、特許文献5には、噴霧形状を変えることで噴霧到達距離を変更する筒内直噴インジェクタが記載されている。
Further, in relation to an internal combustion engine including an in-cylinder direct injection injector,
高地等の低圧環境下においては、筒内直噴インジェクタからの燃料噴霧の到達距離が増大するため、始動時の成層燃焼において空燃比が過剰にリーンになり、失火等の燃焼不安定が生じたり排気性能が悪化したりする虞がある。 In low pressure environments such as high altitudes, the reach of fuel spray from the direct injection injector in the cylinder increases, so the air-fuel ratio becomes excessively lean in stratified combustion at start-up and combustion instability such as misfire occurs. Exhaust performance may be deteriorated.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、筒内直噴インジェクタ及びポート噴射インジェクタを備えた火花点火式内燃機関において、低圧環境下における燃焼安定性及び排気性能の低下を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses a decrease in combustion stability and exhaust performance in a low pressure environment in a spark ignition internal combustion engine including an in-cylinder direct injection injector and a port injection injector. For the purpose.
上記の課題を解決するために、本発明に係る火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置は、
内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するポート噴射インジェクタと、
前記内燃機関のシリンダ内に燃料を噴射する筒内直噴インジェクタと、
前記内燃機関の始動時に、前記筒内直噴インジェクタによって圧縮行程において燃料噴射を行う始動時噴射制御を行い、当該内燃機関の運転状態が所定の条件を満たした後、前記ポート噴射インジェクタによる燃料噴射及び前記筒内直噴インジェクタによる圧縮行程における燃料噴射の2回の燃料噴射を行う始動後噴射制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、大気圧が所定の閾値より低い低圧環境下では、
(A)前記始動時噴射制御において、
(1)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の実行を許可するための燃料圧力の基準値を、低圧環境下でない場合よりも低下させるとともに、前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を、低圧環境下でない場合よりも低下させる補正、及び、
(2)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を、低圧環境下でない場合よりも進角させる補正、
の少なくともいずれかの補正を行い、
(B)前記始動後噴射制御において、
(1)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射量を、低圧環境下でない場合よりも減量させ、それに応じて全燃料噴射量に対する前記ポート噴射インジェクタによる燃料噴射量の比率を、低圧環境下でない場合よりも高くする補正、
(2)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を、低圧環境下でない場合よりも低下させる補正、及び、
(3)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を、低圧環境下でない場合よりも進角させる補正、
の少なくともいずれかの補正を行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a fuel injection control device for a spark ignition type internal combustion engine according to the present invention includes:
A port injection injector for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder direct injection injector for injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is started, fuel injection by the port injector is performed after performing start-up injection control in which fuel injection is performed in the compression stroke by the in-cylinder direct injection injector, and the operating state of the internal combustion engine satisfies a predetermined condition. And control means for performing post-startup injection control for performing fuel injection twice in the compression stroke by the in-cylinder direct injection injector,
With
In the low pressure environment where the atmospheric pressure is lower than a predetermined threshold, the control means
(A) In the starting injection control,
(1) The reference value of the fuel pressure for permitting execution of fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is lowered as compared with the case where the fuel injection is not performed in a low pressure environment, and the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is reduced. A correction to lower the target value than when not in a low-pressure environment, and
(2) a correction for advancing the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where it is not in a low-pressure environment;
Correct at least one of the
(B) In the post-startup injection control,
(1) The fuel injection amount of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is reduced as compared with the case where it is not in a low pressure environment, and the ratio of the fuel injection amount by the port injector to the total fuel injection amount is accordingly reduced. Correction higher than if not lower,
(2) a correction for reducing the target value of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where the fuel pressure is not in a low pressure environment, and
(3) a correction for advancing the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where it is not under a low pressure environment;
It is characterized in that at least one of the corrections is performed.
始動時噴射制御から始動後噴射制御に切り換える運転状態の「所定の条件」とは、例えば、回転数が所定の閾値を超えた場合や、始動時噴射制御が開始されてからの経過時間が所定の閾値を超えた場合等に満たされる。 The “predetermined condition” of the operation state for switching from the start-time injection control to the post-start-time injection control is, for example, when the rotation speed exceeds a predetermined threshold or when the elapsed time since the start-time injection control is started is predetermined. It is satisfied when the threshold value is exceeded.
始動時噴射制御においては、筒内直噴インジェクタに供給される燃料の圧力がクランキングによる駆動力等によって所定の基準値まで昇圧された段階で、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射が許可される。 In the start-up injection control, fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is permitted when the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder direct injection injector is increased to a predetermined reference value by a driving force or the like by cranking. .
筒内直噴インジェクタによる燃料噴射が許可された後、燃料圧力が所定の目標値になるように制御しながら、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射が行われる。 After the fuel injection by the in-cylinder direct injection is permitted, the fuel injection by the in-cylinder direct injection is performed while controlling the fuel pressure to be a predetermined target value.
筒内直噴インジェクタによる燃料噴射は圧縮行程において行われ、その燃料噴霧はシリンダ内を上昇するピストンに向かって飛行し、ピストン頂面に形成されたキャビティにおいて飛行経路が変えられた後、シリンダ頂部に設けられた点火プラグに向かって飛行する。これにより、点火プラグ近傍の空間に層状に高濃度の燃料噴霧が局在し、良好な着火性をもって燃焼が行われる(このような燃焼形態を「成層燃焼」という)。 The fuel injection by the in-cylinder direct injection is performed in the compression stroke, and the fuel spray flies toward the piston rising in the cylinder, and the flight path is changed in the cavity formed in the piston top surface, and then the cylinder top Fly toward the spark plug provided in the. As a result, high-concentration fuel sprays are localized in a space in the vicinity of the spark plug, and combustion is performed with good ignitability (this combustion mode is referred to as “stratified combustion”).
低圧環境下においては、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大するので、適切なタイミング(点火時期)で点火プラグ近傍に燃料噴霧を局在させることが困難になり、良好な着火性を得にくくなり、始動性が低下する。 Under low pressure environment, the fuel spray reach by the in-cylinder direct injection injector increases, making it difficult to localize the fuel spray in the vicinity of the spark plug at an appropriate timing (ignition timing) and good ignitability. It becomes difficult to obtain, and the startability is reduced.
低圧環境下における始動時噴射制御において、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の実行を許可するための基準値及び筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を低下させると、通常時よりも低い燃料圧力まで昇圧された段階で燃料噴射の実行が許可されるようになるとともに、低圧の燃料圧力で筒内直噴インジェクタによる燃料噴射が行われるようになる。 In the start-up injection control in a low pressure environment, if the reference value for permitting the fuel injection by the in-cylinder direct injection and the target value of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection are lowered, it will be In addition, the execution of fuel injection is permitted when the pressure is increased to a low fuel pressure, and the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is performed at a low fuel pressure.
これにより、低圧環境下においても、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大しないようにすることができるので、低圧環境下において始動性が低下することを抑制できる。 Thereby, even in a low pressure environment, it is possible to prevent the fuel spray reach by the in-cylinder direct injection injector from increasing, so that it is possible to suppress a decrease in startability in a low pressure environment.
低圧環境下における始動時噴射制御において、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を進角させると、筒内直噴インジェクタから噴射された燃料噴霧がピストン
頂面のガイド部を経由して点火プラグ近傍に到達するまでに要する飛行距離が長くなる。従って、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大しても、適切なタイミングで点火プラグ近傍に燃料噴霧を局在させることが可能になる。これにより、低圧環境下においても良好な成層燃焼を行わせることが可能となるので、低圧環境下において始動性が低下することを抑制できる。
In the start-up injection control in a low pressure environment, if the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is advanced, the fuel spray injected from the in-cylinder direct injection injector passes through the guide portion on the piston top surface. The flight distance required to reach the vicinity of the spark plug becomes longer. Therefore, even if the reach of the fuel spray by the in-cylinder direct injection injector increases, the fuel spray can be localized near the spark plug at an appropriate timing. As a result, good stratified combustion can be performed even in a low-pressure environment, so that startability can be prevented from being reduced in a low-pressure environment.
始動後噴射制御においては、吸入空気量等の条件に応じて決定される燃料量を、ポート噴射インジェクタによる燃料噴射と筒内直噴インジェクタによる燃料噴射とに分割して噴射する。全噴射燃料量のうちのポート噴射インジェクタによる噴射量と筒内直噴インジェクタによる噴射量との割合は、運転条件等に応じて定められる。 In the post-startup injection control, the fuel amount determined according to conditions such as the intake air amount is divided and injected into fuel injection by the port injection injector and fuel injection by the in-cylinder direct injection injector. The ratio of the injection amount by the port injector and the injection amount by the in-cylinder direct injection injector in the total injected fuel amount is determined according to the operating conditions and the like.
低圧環境下における始動後噴射制御において、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射量を減量すると、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大しないようにすることができる。更に、全噴射燃料量に対するポート噴射インジェクタによる燃料噴射量の比率を高くすることにより、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射量の減量分をポート噴射インジェクタによる燃料噴射により補うことができるので、機関出力を確保しつつ、低圧環境下において燃焼安定性や排気性能が低下することを抑制できる。 In the post-startup injection control under a low pressure environment, if the fuel injection amount by the in-cylinder direct injection injector is reduced, the reach of fuel spray by the in-cylinder direct injection injector can be prevented from increasing. Further, by increasing the ratio of the fuel injection amount by the port injection injector to the total fuel injection amount, the fuel injection amount by the in-cylinder direct injection injector can be compensated for by the fuel injection by the port injection injector. It is possible to suppress deterioration in combustion stability and exhaust performance in a low pressure environment.
低圧環境下における始動後噴射制御において、筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を低下させると、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大しないようにすることができ、低圧環境下において燃焼安定性や排気性能が低下することを抑制できる。 In the post-startup injection control under a low pressure environment, if the target value of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is decreased, the reach of the fuel spray by the in-cylinder direct injection injector can be prevented from increasing. It can suppress that combustion stability and exhaust performance fall in a low-pressure environment.
低圧環境下における始動後噴射制御において、筒内噴射インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を進角させると、筒内直噴インジェクタから噴射された燃料噴霧がピストン頂面のガイド部を経由して点火プラグ近傍に到達するまでに要する飛行距離が長くなるので、筒内直噴インジェクタによる燃料噴霧の到達距離が増大しても、適切なタイミングで点火プラグ近傍に燃料噴霧を局在させることが可能になる。従って、低圧環境下において燃焼安定性や排気性能が低下することを抑制できる。 In the post-startup injection control under a low pressure environment, if the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder injector is advanced, the fuel spray injected from the in-cylinder direct injection injector is ignited via the guide portion on the piston top surface. Since the flight distance required to reach the vicinity of the plug becomes longer, the fuel spray can be localized in the vicinity of the spark plug at an appropriate timing even if the reach of the fuel spray by the in-cylinder direct injection injector increases. Become. Therefore, it is possible to suppress a decrease in combustion stability and exhaust performance in a low pressure environment.
本発明により、筒内直噴インジェクタ及びポート噴射インジェクタを備えた内燃機関において、低圧環境下における燃焼安定性及び排気性能の低下を抑制することが可能になる。 According to the present invention, in an internal combustion engine including an in-cylinder direct injection injector and a port injection injector, it is possible to suppress deterioration in combustion stability and exhaust performance in a low pressure environment.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。図1のエンジン1は火花点火式の内燃機関であり、シリンダ2の頂部には点火プラグ12が備えられている。シリンダ2内に摺動自在にピストン3が挿入されている。シリンダ2の内壁とピストン3の頂面とにより形成される燃焼室18は、吸気ポート9を介して吸気通路4に連通するとともに、排気ポート10を介して排気通路5に連通している。エンジン1には吸気ポート9を開閉する吸気バルブ6と、排気ポート10を開閉する排気バルブ7と、が備えられている。
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a schematic configuration of the internal combustion engine and its intake system and exhaust system according to the present embodiment. The engine 1 of FIG. 1 is a spark ignition type internal combustion engine, and a
エンジン1には、シリンダ2内に燃料を噴射する筒内直噴インジェクタ11と、吸気ポート9内に燃料を噴射するポート噴射インジェクタ8と、の2つの燃料噴射インジェクタが備えられている。筒内直噴インジェクタ11は、ピストン3が圧縮行程の所定の時期にある時にピストン3の頂面に形成されたキャビティ13に向かって燃料を噴射するように構成されている。
The engine 1 is provided with two fuel injection injectors, that is, an in-cylinder
エンジン1には、エンジン1の運転状態を制御するコンピュータであるECU20が併設されている。ECU20には不図示の各種センサによる測定データが入力され、当該入力データに基づいてエンジン1の運転状態や運転者の要求を取得し、それに基づいて筒内直噴インジェクタ11及びポート噴射インジェクタ8による燃料噴射、点火プラグ12による点火動作等を制御するための信号を出力する。
The engine 1 is provided with an
ここでエンジン1の燃料噴射制御について説明する。 Here, the fuel injection control of the engine 1 will be described.
エンジン1の始動時には、筒内直噴インジェクタ11によって燃料噴射を行う。これを「始動時噴射制御」と称する。始動時噴射制御の開始後、エンジン1の回転数が所定の閾値Ne1を超えた時に、筒内直噴インジェクタ11及びポート噴射インジェクタ8の両方によって燃料噴射を行う「始動後噴射制御」に移行する。
When the engine 1 is started, fuel is injected by the in-cylinder
始動時噴射制御では、まず筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料圧力を不図示のポンプによって昇圧し、燃料圧力が所定の基準値PR1まで昇圧された段階で、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が許可される。
In the starting injection control, first, the fuel pressure supplied to the in-cylinder
筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が許可されると、燃料圧力が所定の目標値P
Rreq1になるように燃料圧力の制御を行いながら、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われる。
When fuel injection by the in-cylinder
The fuel injection by the in-cylinder
筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射は圧縮行程後半の所定の時期Ainjd1おいてに行われる。筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1は、筒内直噴インジェクタ11から噴射された燃料噴霧が、シリンダ2内を上昇するピストン3に向かって飛行し、ピストン3の頂面に形成されたキャビティ13のリップ部14に沿ってその飛行経路を点火プラグ12の向きに変えられ、点火プラグ12に到達可能なように適合される。
The fuel injection by the in-cylinder
筒内直噴インジェクタ11によって圧縮行程後半において燃料噴射を行うことにより、点火プラグ12の近傍に燃料濃度の高い混合気を局在させることができ、点火プラグ12による点火による燃焼を良好な着火性で行うことが可能となる。このような燃焼形態を「成層燃焼」と称する。
By injecting fuel in the latter half of the compression stroke by the in-cylinder
始動後噴射制御では、吸入空気量等の条件に応じて算出される要求噴射量を、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射と筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射とに分割して噴射する。要求噴射量のうちのポート噴射インジェクタ8による噴射量と筒内直噴インジェクタ11による噴射量との比率は、エンジン1の運転条件等に応じて定められる。
In the post-startup injection control, the required injection amount calculated in accordance with conditions such as the intake air amount is divided into fuel injection by the port injection injector 8 and fuel injection by the in-cylinder
まず、ポート噴射インジェクタ8によって吸気ポート9内に燃料噴射が行われることにより吸気ポート9内に混合気が形成される。この混合気が吸気バルブ6の開弁に伴って燃焼室18内に吸入される。
First, fuel is injected into the
次に、圧縮行程後半の所定の時期Ainjd1において、筒内直噴インジェクタ11によって燃焼室18内に燃料噴射が行われる。始動時噴射制御の場合と同様に、燃料圧力が所定の目標値PRreq1になるように燃料圧力の制御を行いながら、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われる。始動後噴射制御の場合には、始動時噴射制御の場合と異なり、ポート噴射インジェクタ8によって噴射された燃料による混合気雰囲気中に筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われることになる。
Next, fuel injection is performed in the
ここで、高地走行時等の大気圧が低い条件下では、気筒内圧が低下するので、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴霧の到達距離が増大する。そのため、低地における通常の大気圧条件下で適合された噴射時期において筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を行っても、点火プラグ12による点火が行われるタイミングで点火プラグ12近傍に燃料噴霧を局在させることが困難になり、良好な着火性が得られない場合があった。その場合、始動時噴射制御ではエンジン1の始動性が低下する虞があった。始動後噴射制御ではエンジン1の燃焼安定性が低下したり排気性能が悪化したりする虞があった。
Here, under a condition where the atmospheric pressure is low, such as when traveling at a high altitude, the cylinder pressure decreases, so the reach of fuel spray by the in-cylinder
この問題に対して、本実施例のシステムでは、大気圧が所定の基準値Pa1よりも低い低圧環境下における始動後噴射制御においては、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射量を減量し、要求噴射量に対するポート噴射インジェクタ8による燃料噴射量の比率を増加させる補正を行うこととした。
In response to this problem, in the system according to the present embodiment, in the post-startup injection control in the low pressure environment where the atmospheric pressure is lower than the predetermined reference value Pa1, the fuel injection amount by the in-cylinder
筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射量の比率が相対的に低下することにより、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴霧の到達距離が増大することに起因する上述した燃焼安定性の低下や排気性能の悪化を抑制することができる。従って、低圧環境下においても良好な燃焼性及び排気性能を実現することが可能となる。
As the ratio of the fuel injection amount by the in-cylinder
図2は、本実施例に係る燃料噴射制御を行った場合の、(A)エンジン回転数、(B)
大気圧、(C)ポート噴射インジェクタ8の燃料噴射量と筒内直噴インジェクタ11の燃料噴射量の比率、の時間変化を表すタイムチャートである。図2において、PFIはポート噴射インジェクタ8による燃料噴射、DIは筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を意味する。
FIG. 2 shows (A) engine speed and (B) when fuel injection control according to this embodiment is performed.
6 is a time chart showing the change over time in the atmospheric pressure and the ratio of the fuel injection amount of the (C) port injection injector 8 and the fuel injection amount of the in-cylinder
時刻t0において始動時噴射制御が開始されると、クランキングによって回転数が漸増し、筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料圧力が燃料噴射の実行を許可する基準値PR1を超えたと判定される時刻t1において筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が開始される。図2(C)に示すように、ここではポート噴射インジェクタ8による燃料噴射は行われない。
When the start-time injection control is started at time t0, it is determined that the rotational speed gradually increases due to cranking, and the fuel pressure supplied to the in-cylinder
エンジン1の回転数が閾値Ne1を超えたと判定される時刻t2において、始動時噴射制御から始動後噴射制御に切り換えられる。すなわち、図2(C)に示すように、ポート噴射インジェクタ8及び筒内直噴インジェクタ11両方による燃料噴射が行われる。
At time t2 when it is determined that the rotational speed of the engine 1 has exceeded the threshold value Ne1, the start-time injection control is switched to the post-start injection control. That is, as shown in FIG. 2C, fuel injection is performed by both the port injector 8 and the in-cylinder
この時、図2(C)に示すように、低圧環境下(高地。一点破線で表す)では、通常圧力条件下(低地。実線で表す)よりも、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射量を減量し、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射量の比率を増加させる補正を行う。これにより、筒内直噴インジェクタ11から噴射される燃料噴霧の到達距離が増大することによる燃焼不安定化や排気悪化の影響を抑制することが可能となる。よって、低圧環境下においても、良好な燃焼及び排気性能を実現可能である。
At this time, as shown in FIG. 2C, the fuel injection amount by the in-cylinder
図3は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart of the fuel injection control according to the present embodiment. The processing represented by this flowchart is repeatedly executed by the
ステップS101において、ECU20は、エンジン1の回転数が閾値Ne1以下であるか否かを判定する。回転数の閾値Ne1は、始動時噴射制御から始動後噴射制御への切り換えの実施可否を判定するための基準値である。回転数が閾値Ne1以下である場合(Yes)、ECU20はステップS102〜ステップS106の処理(始動時噴射制御)を実行する。一方、回転数が閾値Ne1より大きい場合(No)、ECU20はステップS107〜ステップS111の処理(始動後噴射制御)を実行する。
In step S101, the
まず、始動時噴射制御について説明する。 First, start-up injection control will be described.
ステップS102において、ECU20は、燃料圧力が閾値PR1以上であるか否かを判定する。燃料圧力の閾値PR1は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値である。燃料圧力が閾値PR1より低い場合(No)、ECU20はステップS103の処理に進み、筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料のポンプによる昇圧を行う。そして、燃料圧力が閾値PR1以上と判定されるまでポンプによる昇圧を継続する。燃料圧力が閾値PR1以上の場合(Yes)、ECU20はステップS104の処理に進む。
In step S102, the
ステップS104において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq及び燃料噴射時期Ainjds(圧縮行程後半)を算出し、続くステップS105において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射量Qdsを算出する。
In step S104, the
ステップS105において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した目標燃料圧力PRreq、噴射時期Ainjds、噴射量Qdsを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S105, the
次に、始動後噴射制御について説明する。 Next, post-startup injection control will be described.
ステップS107において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。大気圧の閾値Pa1は、始動後噴射制御において低圧環境下の補正の要否を判定するための基準値である。
In step S107, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS108の処理に進み、通常圧力条件の場合の始動後噴射制御に係る燃料噴射パラメータを算出する。具体的には、筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を算出し、当該比率と吸入空気量等の運転条件から算出される要求噴射量とに基づいて、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiとポート噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを算出する。
When the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS109の処理に進み、低圧環境下の場合の始動後噴射制御に係る燃料噴射パラメータを算出する。具体的には、通常圧力条件の場合の始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を、ポート噴射インジェクタ8の比率を高めた比率に補正し、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiを減量補正し、ポート噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを増量補正する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS108又はステップS109の処理を実行後、ECU20はステップS110の処理に進む。
After executing the process of step S108 or step S109, the
ステップS110において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq及び燃料噴射時期Ainjdi(圧縮行程後半)を算出する。
In step S110, the
ステップS111において、ECU20は、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射を、前記算出した噴射量Qpiを燃料噴射パラメータとして実行するとともに、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した燃料圧力PRreq、噴射時期Ainjdi、噴射量Qdiを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S111, the
本実施例では、以上説明したフローチャートの処理を実行するECU20が、本発明における「制御手段」に相当する。
In this embodiment, the
なお、本実施例の始動後噴射制御において、図4に示すように、低圧環境下において大気圧が低くなるほど要求噴射量におけるポート噴射インジェクタ8による噴射量の比率が高くなるように補正しても良い。こうすることによって、低圧環境下における燃焼安定性及び排気性能の低下をより確実に抑制できる。 In the post-startup injection control according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, correction may be performed so that the ratio of the injection amount by the port injector 8 in the required injection amount becomes higher as the atmospheric pressure becomes lower in a low pressure environment. good. By so doing, it is possible to more reliably suppress the deterioration of combustion stability and exhaust performance in a low pressure environment.
次に本発明の実施例2を説明する。本実施例のシステムでは、大気圧が所定の基準値Pa1よりも低い低圧環境下における始動時噴射制御において、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行を許可するための基準値PR1及び筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低下させる補正を行うこととした。また、当該低圧環境下における始動後噴射制御において、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低下させる補正を行うこととした。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the system of the present embodiment, the reference value PR1 and the in-cylinder for permitting execution of fuel injection by the in-cylinder
筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否の判定基準値PR1を低下させる
ことにより、通常時よりも低い燃料圧力まで昇圧された段階で、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行が許可されるようになる。また、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低下させることにより、低圧の燃料圧力で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われるようになる。これにより、低圧環境下においても、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴霧の到達距離が増大しないようにすることができる。従って、低圧環境下における始動時噴射制御において、始動性が低下することを抑制できる。また、低圧環境下における始動後噴射制御において、燃焼安定性及び排気性能が悪化することを抑制できる。
By reducing the reference value PR1 for determining whether or not fuel injection can be performed by the in-cylinder
図5は、本実施例に係る燃料噴射制御を行った場合の、(A)エンジン回転数、(B)筒内直噴インジェクタ11の燃料圧力、(C)筒内直噴インジェクタ11の燃料圧力の目標値、(D)筒内直噴インジェクタ11の燃料噴射量、(E)ポート噴射インジェクタ8の燃料噴射量、の時間変化を表すタイムチャートである。図5において、PFIはポート噴射インジェクタ8による燃料噴射、DIは筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を意味する。
FIG. 5 shows (A) the engine speed, (B) the fuel pressure of the in-cylinder
時刻t0において始動時噴射制御が開始されると、図5(A)に示すように、クランキングによってエンジン回転数が漸増するとともに、図5(B)に示すように、クランキングの駆動力により駆動される昇圧ポンプの作用で筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料が昇圧され始める。そして、筒内直噴インジェクタ11の燃料圧力が、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行を許可するための基準値PR1を超えたと判定された後、時刻t1において筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が開始される。
When start-up injection control is started at time t0, as shown in FIG. 5 (A), the engine speed is gradually increased by cranking, and as shown in FIG. 5 (B), by the driving force of cranking. The fuel supplied to the in-cylinder
この時、図5(B)に示すように、低圧環境下(高地、一点鎖線で表示)では、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行を許可するための基準値PR1が通常圧力条件(低地、実線で表示)の場合よりも低い値に補正される。これにより、通常圧力条件の場合よりも低い燃料圧力までしか昇圧されていない段階で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行が許可され、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が開始される。
At this time, as shown in FIG. 5B, in a low pressure environment (indicated by a high altitude, indicated by a one-dot chain line), the reference value PR1 for permitting execution of fuel injection by the in-cylinder
また、図5(C)に示すように、低圧環境下では、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1が通常圧力条件の場合よりも低い値に補正される。この補正は、図5(C)に示すように、始動時噴射制御及び始動後噴射制御の両方に適用される。これにより、図5(B)に示すように、始動時噴射制御及び始動後噴射制御の両方において、通常圧力条件の場合よりも低い燃料圧力で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われるようになる。よって、低圧環境下においても、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料噴霧の到達距離が増大しないようにすることができる。
Further, as shown in FIG. 5C, under the low pressure environment, the target value PRreq1 of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder
図6は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。
FIG. 6 is a flowchart of fuel injection control according to the present embodiment. The processing represented by this flowchart is repeatedly executed by the
ステップS201において、ECU20は、エンジン1の回転数が閾値Ne1以下であるか否かを判定する。回転数の閾値Ne1は、始動時噴射制御から始動後噴射制御への切り換えの実施可否を判定するための基準値である。回転数が閾値Ne1以下である場合(Yes)、ECU20はステップS202〜ステップS211の処理(始動時噴射制御)を実行する。一方、回転数が閾値Ne1より大きい場合(No)、ECU20はステップS212〜ステップS216の処理(始動後噴射制御)を実行する。
In step S201, the
まず、始動時噴射制御について説明する。 First, start-up injection control will be described.
ステップS202において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判
定する。大気圧の閾値Pa1は、始動時噴射制御において低圧環境下の補正の要否を判定するための基準値である。
In step S202, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS203の処理に進み、通常圧力条件下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値PR1を算出する。
When the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS204の処理に進み、通常圧力条件下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値PR1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS203又はステップS204の処理を実行した後、ECU20はステップS205の処理に進む。
After executing the process of step S203 or step S204, the
ステップS205において、ECU20は、燃料圧力が前記ステップS203又はステップS204で算出した基準値PR1以上であるか否かを判定する。燃料圧力が閾値PR1より低い場合(No)、ECU20はステップS206の処理に進み、筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料のポンプによる昇圧を行う。そして、燃料圧力が閾値PR1以上と判定されるまでポンプによる昇圧を継続する。燃料圧力が閾値PR1以上の場合(Yes)、ECU20はステップS207の処理に進む。
In step S205, the
ステップS207において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。ステップS207の処理内容は前記ステップS202と同様である。
In step S207, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS208の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。
When the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS209の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS208又はステップS209の処理を実行した後、ECU20はステップS210の処理に進む。
After executing the process of step S208 or step S209, the
ステップS210において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射量Qds及び燃料噴射時期Ainjds(圧縮行程後半)を算出する。
In step S210, the
ステップS211において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した目標燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjds、噴射量Qdsを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S211, the
次に、始動後噴射制御について説明する。 Next, post-startup injection control will be described.
ステップS212において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。ステップS212の処理内容は前記ステップS202と同様である。
In step S212, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS213の処理
に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。
When the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS214の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS213又はステップS214の処理を実行した後、ECU20はステップS215の処理に進む。
After executing the process of step S213 or step S214, the
ステップS215において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を算出し、当該比率と吸入空気量等の運転条件から算出される要求噴射量とに基づいて、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiとポート噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを算出する。更に、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料噴射時期Ainjdi(圧縮行程後半)を算出する。
In step S215, the
ステップS216において、ECU20は、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射を、前記算出した噴射量Qpiを燃料噴射パラメータとして実行するとともに、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjdi、噴射量Qdiを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S216, the
本実施例では、以上説明したフローチャートの処理を実行するECU20が、本発明における「制御手段」に相当する。
In this embodiment, the
なお、本実施例の始動時噴射制御及び始動後噴射制御において、図7に示すように、低圧環境下において大気圧が低くなるほど筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行を許可するための燃料圧力の基準値PR1が低くなるように補正しても良い。また、低圧環境下において大気圧が低くなるほど筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1が低くなるように補正しても良い。こうすることによって、低圧環境下におけるエンジン1の始動性、燃焼安定性及び排気性能の低下をより確実に抑制できる。
In the start-up injection control and the post-start-up injection control of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the fuel for permitting the fuel injection by the in-cylinder
次に本発明の実施例3を説明する。低圧環境下では筒内直噴インジェクタ11から噴射される燃料噴霧の到達距離が増大する。そのため、通常圧力条件下で筒内直噴インジェクタ11から噴射された燃料噴霧が点火プラグ12近傍に到達するタイミングと点火時期とが一致するように適合された噴射時期において筒内直噴インジェクタ11から燃料噴射を行っても、低圧環境下では点火時期よりも早いタイミングで燃料噴霧が点火プラグ12近傍に到達してしまう場合がある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Under a low pressure environment, the reach of the fuel spray injected from the in-cylinder
そこで、本実施例のシステムでは、大気圧が所定の基準値Pa1よりも低い低圧環境下における始動時噴射制御及び始動後噴射制御において、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射時期Ainjd1を進角させる補正を行うこととした。筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射時期Ainjd1を進角させることにより、筒内直噴インジェクタ11から噴射された燃料噴霧がピストン3の頂面に形成されたキャビティ13及びリップ部14に沿って飛行し点火プラグ12近傍に到達するまでに要する飛行距離が増大する。よって、低圧環境下において筒内直噴インジェクタ11による燃料噴霧の到達距離が増大しても、適切なタイミングで点火プラグ12近傍に燃料噴霧を局在させることが可能になる。従って、低圧環境下の始動時噴射制御におけるエンジン1の始動性の低下や
、始動後噴射制御における燃焼安定性や排気性能の低下を抑制することができる。
Therefore, in the system of the present embodiment, the injection timing Ainjd1 of the fuel injection by the in-cylinder
図8は、本実施例に係る燃料噴射制御を行った場合の、(A)エンジン回転数、(B)筒内直噴インジェクタ11の燃料圧力、(C)筒内直噴インジェクタ11の燃料噴射時期、(D)筒内直噴インジェクタ11の燃料噴射量、(E)ポート噴射インジェクタ8の燃料噴射量、の時間変化を表すタイムチャートである。図8において、PFIはポート噴射インジェクタ8による燃料噴射、DIは筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を意味する。
FIG. 8 shows (A) the engine speed, (B) the fuel pressure of the in-cylinder
時刻t0において始動時噴射制御が開始されると、図8(A)に示すように、クランキングによってエンジン回転数が漸増するとともに、図8(B)に示すように、クランキングの駆動力により駆動される昇圧ポンプの作用で筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料が昇圧され始める。そして、筒内直噴インジェクタ11の燃料圧力が、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行を許可するための基準値PR1を超えたと判定された後、時刻t1において筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が開始される(始動時噴射制御)。
When starting injection control is started at time t0, as shown in FIG. 8 (A), the engine speed is gradually increased by cranking, and as shown in FIG. 8 (B), by the driving force of cranking. The fuel supplied to the in-cylinder
図8(C)に示すように、低圧環境下(高地、一点鎖線で表示)では、始動時噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1sが通常圧力条件(低地、実線で表示)の場合よりも進角側の時期に補正される。また、始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1iが通常圧力条件(低地、実線で表示)の場合よりも進角側の時期に補正される。これにより、圧縮行程における通常圧力条件の場合よりも早い時期に筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射が行われる。よって、低圧環境下において、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴霧の到達距離が増大しても、適切なタイミングで筒内直噴インジェクタ11からの燃料噴霧を点火プラグ12近傍に局在させることができるようになる。
As shown in FIG. 8C, in a low pressure environment (high ground, indicated by a one-dot chain line), the fuel injection timing Ainjd1s by the in-cylinder
図9は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。
FIG. 9 is a flowchart of the fuel injection control according to the present embodiment. The processing represented by this flowchart is repeatedly executed by the
ステップS301において、ECU20は、エンジン1の回転数が閾値Ne1以下であるか否かを判定する。回転数の閾値Ne1は、始動時噴射制御から始動後噴射制御への切り換えの実施可否を判定するための基準値である。回転数が閾値Ne1以下である場合(Yes)、ECU20はステップS302〜ステップS308の処理(始動時噴射制御)を実行する。一方、回転数が閾値Ne1より大きい場合(No)、ECU20はステップS309〜ステップS313の処理(始動後噴射制御)を実行する。
In step S301, the
まず、始動時噴射制御について説明する。 First, start-up injection control will be described.
ステップS302において、ECU20は、燃料圧力が閾値PR1以上であるか否かを判定する。燃料圧力の閾値PR1は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値である。燃料圧力が閾値PR1より低い場合(No)、ECU20はステップS303の処理に進み、筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料のポンプによる昇圧を行う。そして、燃料圧力が閾値PR1以上と判定されるまでポンプによる昇圧を継続する。燃料圧力が閾値PR1以上の場合(Yes)、ECU20はステップS304の処理に進む。
In step S302, the
ステップS304において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。大気圧の閾値Pa1は、始動時噴射制御において低圧環境下の補正の要否を判定するための基準値である。
In step S304, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS305の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1sを算出する。
When the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS306の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1sを進角側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS305又はステップS306の処理を実行した後、ECU20はステップS307の処理に進む。
After executing the process of step S305 or step S306, the
ステップS307において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射量Qds及び燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。
In step S307, the
ステップS308において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した目標燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjd1s、噴射量Qdsを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S308, the
次に、始動後噴射制御について説明する。 Next, post-startup injection control will be described.
ステップS309において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。ステップS309の処理内容は前記ステップS304と同様である。
In step S309, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS310の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1iを算出する。
If the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS311の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1iを進角側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS310又はステップS311の処理を実行した後、ECU20はステップS312の処理に進む。
After executing the process of step S310 or step S311, the
ステップS312において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を算出し、当該比率と吸入空気量等の運転条件から算出される要求噴射量とに基づいて、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiとポート噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを算出する。更に、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。
In step S312, the
ステップS313において、ECU20は、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射を、前記算出した噴射量Qpiを燃料噴射パラメータとして実行するとともに、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjdi、噴射量Qdiを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S313, the
本実施例では、以上説明したフローチャートの処理を実行するECU20が、本発明における「制御手段」に相当する。
In this embodiment, the
なお、本実施例の始動時噴射制御及び始動後噴射制御において、図10に示すように、低圧環境下において大気圧が低くなるほど筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期がより進角側の時期になるように補正しても良い。こうすることによって、低圧環境下におけるエンジン1の始動性、燃焼安定性及び排気性能の低下をより確実に抑制できる。但し、この場合、筒内直噴インジェクタ11からの燃料噴霧が燃焼室18内において、キャビティ13に向かって飛行しリップ部14に沿ってその飛行経路を点火プラグ12の向きに変えられ最終的に点火プラグ12に向かって飛行する、という運動をすることが可能な範囲内で進角させる必要がある。従って、進角できる上限値が存在する。
In the start-up injection control and the post-start-up injection control of this embodiment, as shown in FIG. 10, the fuel injection timing by the in-cylinder
以上説明した各実施例に係る低圧環境下における始動時噴射制御及び始動後噴射制御の補正は、可能な範囲内で組み合わせても良い。 The correction of the injection control at start-up and the post-start-up injection control in the low pressure environment according to each embodiment described above may be combined within a possible range.
本実施例では、大気圧が所定の基準値Pa1よりも低い低圧環境下において、
(A)始動時噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための燃料圧力の基準値PR1を低圧側の値にする補正と、
(B)始動時噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値にする補正と、
(C)始動時噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料噴射時期Ainjd1sを進角側の値にする補正と、
(D)始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射量Qdiを減量し、要求噴射量に対するポート噴射インジェクタ8による燃料噴射量の比率を高くする補正と、
(E)始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値にする補正と、
(F)始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料噴射時期Ainjd1iを進角側の値にする補正と、
を行う例について説明する。
In the present embodiment, in a low pressure environment where the atmospheric pressure is lower than the predetermined reference value Pa1,
(A) a correction for setting the reference value PR1 of the fuel pressure for determining whether or not the fuel injection by the in-cylinder
(B) correction for setting the fuel pressure target value PRreq1 of fuel injection by the in-cylinder
(C) a correction for setting the fuel injection timing Ainjd1s of the fuel injection by the in-cylinder
(D) a correction for reducing the fuel injection amount Qdi by the in-cylinder
(E) correction for setting the target value PRreq1 of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder
(F) correction for setting the fuel injection timing Ainjd1i of fuel injection by the in-cylinder
An example of performing is described.
図11は、本実施例に係る燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。
FIG. 11 is a flowchart of fuel injection control according to the present embodiment. The processing represented by this flowchart is repeatedly executed by the
ステップS401において、ECU20は、エンジン1の回転数が閾値Ne1以下であるか否かを判定する。回転数の閾値Ne1は、始動時噴射制御から始動後噴射制御への切り換えの実施可否を判定するための基準値である。回転数が閾値Ne1以下である場合(Yes)、ECU20はステップS402〜ステップS413の処理(始動時噴射制御)を実行する。一方、回転数が閾値Ne1より大きい場合(No)、ECU20はステップS414〜ステップS421の処理(始動後噴射制御)を実行する。
In step S401, the
まず、始動時噴射制御について説明する。 First, start-up injection control will be described.
ステップS402において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。大気圧の閾値Pa1は、始動時噴射制御において低圧環境下の補正の要否を判定するための基準値である。
In step S402, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS403の処理に進み、通常圧力条件下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値PR1を算出する。
When the atmospheric pressure is equal to or higher than the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS404の処理に進み、通常圧力条件下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値PR1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の実行可否を判定するための基準値として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS403又はステップS404の処理を実行した後、ECU20はステップS405の処理に進む。
After executing the process of step S403 or step S404, the
ステップS405において、ECU20は、燃料圧力が前記ステップS403又はステップS404で算出した基準値PR1以上であるか否かを判定する。燃料圧力が閾値PR1より低い場合(No)、ECU20はステップS406の処理に進み、筒内直噴インジェクタ11に供給される燃料のポンプによる昇圧を行う。そして、燃料圧力が閾値PR1以上と判定されるまでポンプによる昇圧を継続する。燃料圧力が閾値PR1以上の場合(Yes)、ECU20はステップS407の処理に進む。
In step S405, the
ステップS407において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。ステップS407の処理内容は前記ステップS402と同様である。
In step S407, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS408の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。続いてECU20はステップS409の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1sを算出する。
When the atmospheric pressure is equal to or higher than the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS410の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値として設定する。続いてECU20はステップS411の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1sを進角側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS408〜ステップS409の処理又はステップS410〜ステップS411の処理を実行した後、ECU20はステップS412の処理に進む。
After executing the processing of step S408 to step S409 or the processing of step S410 to step S411, the
ステップS412において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の噴射量Qdsを算出する。
In step S412, the
ステップS413において、ECU20は、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した目標燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjd1s、噴射量Qdsを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S413, the
次に、始動後噴射制御について説明する。 Next, post-startup injection control will be described.
ステップS414において、ECU20は、大気圧が閾値Pa1以上であるか否かを判定する。ステップS414の処理内容は前記ステップS402と同様である。
In step S414, the
大気圧が閾値Pa1以上である場合(Yes)、ECU20はステップS415の処理に進み、通常圧力条件の場合の筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を算出し、当該比率と吸入空気量等の運転条件から算出される要求噴射量とに基づいて、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiとポート
噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを算出する。続いてECU20はステップS416の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を算出する。続いてECU20はステップS417の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1iを算出する。
If the atmospheric pressure is greater than or equal to the threshold value Pa1 (Yes), the
大気圧が閾値Pa1より低い場合(No)、ECU20はステップS418の処理に進み、通常圧力条件の場合の始動後噴射制御における筒内直噴インジェクタ11による噴射量とポート噴射インジェクタ8による噴射量との比率を、ポート噴射インジェクタ8の比率を高めた比率に補正し、筒内直噴インジェクタ11による噴射量Qdiを減量補正し、ポート噴射インジェクタ8による噴射量Qpiを増量補正する。続いてECU20はステップS419の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値PRreq1を低圧側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下で筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射の燃料圧力の目標値として設定する。続いてECU20はステップS420の処理に進み、通常圧力条件下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期Ainjd1iを進角側の値に補正し、補正後の値を低圧環境下での筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射時期として設定する。
When the atmospheric pressure is lower than the threshold value Pa1 (No), the
ステップS415〜ステップS417の処理又はステップS418〜ステップS420の処理を実行した後、ECU20はステップS421の処理に進む。
After executing the process of step S415 to step S417 or the process of step S418 to step S420, the
ステップS421において、ECU20は、ポート噴射インジェクタ8による燃料噴射を、前記算出した噴射量Qpiを燃料噴射パラメータとして実行するとともに、筒内直噴インジェクタ11による燃料噴射を、前記算出した燃料圧力PRreq1、噴射時期Ainjdi、噴射量Qdiを燃料噴射パラメータとして実行する。
In step S421, the
本実施例では、以上説明したフローチャートの処理を実行するECU20が、本発明における「制御手段」に相当する。
In this embodiment, the
なお、本実施例では実施例1〜3に係る低圧環境下での始動時噴射制御及び始動後噴射制御における補正を全て行う例について説明したが、本発明の範囲内で本実施例以外の種々の組み合わせが可能である。 In addition, although the present Example demonstrated the example which performs all the correction | amendment in the injection control at the time of start in the low pressure environment which concerns on Examples 1-3, and the injection control after a start, various things other than a present Example are included within the scope of the present invention. Combinations of these are possible.
1 エンジン
2 シリンダ
3 ピストン
4 吸気通路
5 排気通路
6 吸気バルブ
7 排気バルブ
8 ポート噴射インジェクタ
9 吸気ポート
10 排気ポート
11 筒内直噴インジェクタ
12 点火プラグ
13 キャビティ
14 リップ部
18 燃焼室
20 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記内燃機関のシリンダ内に燃料を噴射する筒内直噴インジェクタと、
前記内燃機関の始動時に、前記筒内直噴インジェクタによって圧縮行程において燃料噴射を行う始動時噴射制御を行い、当該内燃機関の運転状態が所定の条件を満たした後、前記ポート噴射インジェクタによる燃料噴射及び前記筒内直噴インジェクタによる圧縮行程における燃料噴射の2回の燃料噴射を行う始動後噴射制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、大気圧が所定の閾値より低い低圧環境下では、
(A)前記始動時噴射制御において、
(1)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の実行を許可するための燃料圧力の基準値を、低圧環境下でない場合よりも低下させるとともに、前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を、低圧環境下でない場合よりも低下させる補正、及び、
(2)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を、低圧環境下でない場合よりも進角させる補正、
の少なくともいずれかの補正を行い、
(B)前記始動後噴射制御において、
(1)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射量を、低圧環境下でない場合よりも減量させ、それに応じて全燃料噴射量に対する前記ポート噴射インジェクタによる燃料噴射量の比率を、低圧環境下でない場合よりも高くする補正、
(2)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料圧力の目標値を、低圧環境下でない場合よりも低下させる補正、及び、
(3)前記筒内直噴インジェクタによる燃料噴射の燃料噴射時期を、低圧環境下でない場合よりも進角させる補正、
の少なくともいずれかの補正を行うことを特徴とする火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置。 A port injection injector for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder direct injection injector for injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is started, fuel injection by the port injector is performed after performing start-up injection control in which fuel injection is performed in the compression stroke by the in-cylinder direct injection injector, and the operating state of the internal combustion engine satisfies a predetermined condition. And control means for performing post-startup injection control for performing fuel injection twice in the compression stroke by the in-cylinder direct injection injector,
With
In the low pressure environment where the atmospheric pressure is lower than a predetermined threshold, the control means
(A) In the starting injection control,
(1) The reference value of the fuel pressure for permitting execution of fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is lowered as compared with the case where the fuel injection is not performed in a low pressure environment, and the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is reduced. A correction to lower the target value than when not in a low-pressure environment, and
(2) a correction for advancing the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where it is not in a low-pressure environment;
Correct at least one of the
(B) In the post-startup injection control,
(1) The fuel injection amount of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector is reduced as compared with the case where it is not in a low pressure environment, and the ratio of the fuel injection amount by the port injector to the total fuel injection amount is accordingly reduced. Correction higher than if not lower,
(2) a correction for reducing the target value of the fuel pressure of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where the fuel pressure is not in a low pressure environment, and
(3) a correction for advancing the fuel injection timing of the fuel injection by the in-cylinder direct injection injector as compared with the case where it is not under a low pressure environment;
A fuel injection control device for a spark ignition type internal combustion engine, wherein at least one of the corrections is performed.
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