JP6863247B2 - 内燃機関の制御装置及び内燃機関における学習値の学習方法 - Google Patents
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Description
上述したようにパーシャルリフト噴射の実行回数が増えるにつれて、パーシャルリフト学習処理による筒内噴射弁の噴射特性の学習が進むため、パーシャルリフト噴射時における燃料噴射量の要求値と実際の燃料噴射量との乖離が徐々に小さくなる。したがって、パーシャルリフト噴射の実行回数が規定回数に達すると、パーシャルリフト学習処理によって上記の乖離が小さくなったと判断することができる。
図1には、本実施形態の制御装置100が適用される内燃機関10が図示されている。図1に示すように、内燃機関10は、複数の気筒11(図1では1つのみ図示)を有しており、各気筒11内におけるピストン12よりも上方域は、燃料を含む混合気が燃焼される燃焼室13となっている。各ピストン12は、コネクティングロッド14を介してクランク軸15に連結されている。各燃焼室13には、吸気通路16及び排気通路17が接続されている。吸気通路16には、電子制御式のスロットルバルブ18が設けられている。吸気通路16の燃焼室13に対する開閉は、吸気バルブ19によって行われる。排気通路17には、排気を浄化対象とする触媒21が設けられている。排気通路17の燃焼室13に対する開閉は、排気バルブ20によって行われる。
図2に示すように、筒内噴射弁23は、筒状をなすハウジング51を備えている。このハウジング51の内部には、ハウジング51に固定されている固定コア52と、固定コア52の周囲に配置されている電磁コイル53と、固定コア52よりも先端側(図中右側)に配置されている可動コア54とが設けられている。この可動コア54は、ハウジング51の軸方向(図中左右方向)に進退移動可能となっている。また、ハウジング51の内側には、可動コア54を固定コア52から離間させる方向(図中右方向)に付勢するスプリング55が設けられている。
図4に示すように、制御装置100は、各噴射弁22,23を制御するための機能部として、基本噴射量算出部101、記憶部102、パージ学習部103、目標パージ率算出部104、第1の乗算部105、第2の乗算部106、空燃比フィードバック部107、空燃比学習部108、パーシャルリフト学習部109、パーシャルリフト診断部110、先端温度推定部111、負荷領域設定部112、噴き分け率設定部113、要求噴射量算出部114及び噴射制御部115を有している。以降では、空燃比フィードバック部107のことを「空燃比F/B部107」といい、パーシャルリフト学習部109のことを「P/L学習部109」といい、パーシャルリフト診断部110のことを「P/L診断部110」という。
(条件1)機関運転が開始されてからのP/L噴射の実行回数Xが規定回数XTh以下であること。
(条件2)パージ学習処理が完了していること。
機関始動時に記憶部102が初期状態である場合、図9に示すように、制御装置100によって、パージバルブ28を閉弁させ、その上で筒内噴射弁23にP/L噴射を行わせ、P/L噴射が行われる毎にP/L学習処理によって筒内噴射弁23の噴射特性(すなわち、通電時間補正値TdiC)を学習させるステップS101が実行される。
なお、図10に示す例では、タイミングt13でP/L学習処理が完了する。そのため、タイミングt13以降では、診断処理が実施される。そして、タイミングt14で筒内噴射弁23によるP/L噴射が正常に行われていると判定されると、診断処理が完了され、規定の負荷領域RKLが設定されなくなる。
(1)ノズルボディ57の温度、すなわち先端温度推定値TmpDIが高いときには、ノズルボディ57の温度が低いときよりも規定の負荷領域RKLの下限RKLllが大きくなる分、燃料噴射量の少ないP/L噴射が行われにくくなる。そのため、ノズルボディ57における噴孔571の周辺にデポジットが堆積しやすくなることを抑制できる。
・パージ学習処理の完了後では、規定の負荷領域RKLの上限RKLulを実行回数Xに応じて可変させなくてもよい。
・パージ学習処理の完了後において、P/L学習処理の再開に起因する空燃比学習値KGの更新精度の低下が許容範囲内に抑えることができるのであれば、P/L学習処理の再開時における規定の負荷領域RKLの下限RKLllを、P/L学習処理の中断前における下限RKLllよりも大きくしなくてもよい。
・筒内噴射弁23の先端部分の温度を検出するセンサが設けられているのであれば、センサによって検出された温度を基に、規定の負荷領域RKLの下限RKLllを補正するようにしてもよい。
Claims (11)
- 気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備える内燃機関に適用されるものであり、
前記筒内噴射弁に対する要求噴射量を基に同筒内噴射弁の駆動を制御する噴射制御部と、
弁体が全開位置に到達する前に燃料噴射を終了するパーシャルリフト噴射が前記筒内噴射弁で行われたときに、そのときの同筒内噴射弁に対する要求噴射量の相関値と、当該パーシャルリフト噴射が行われたときにおける同筒内噴射弁の実際の噴射量の相関値とを基に、前記要求噴射量の相関値と前記実際の噴射量の相関値との乖離が小さくなるように、前記筒内噴射弁の噴射特性を学習するパーシャルリフト学習処理を実施し、当該乖離が規定の判定値未満になったときに前記パーシャルリフト学習処理を完了するパーシャルリフト学習部と、
キャニスタによって捕集された燃料蒸気の吸気通路へのパージが許可されているときに、同吸気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学習するパージ学習処理を実施するパージ学習部と、
前記内燃機関で燃焼される混合気の空燃比の検出値である空燃比検出値と空燃比の目標値である目標空燃比との偏差が縮小するように空燃比の補正比率を更新する空燃比フィードバック部と、
前記補正比率が「0」に近づくように空燃比の学習値を更新する空燃比学習処理を実施する空燃比学習部と、
前記各学習処理による学習結果が記憶される記憶部と、を備え、
前記パーシャルリフト学習部は、機関始動時に前記各学習処理による学習結果が前記記憶部に記憶されていない場合、燃料蒸気の前記吸気通路へのパージが停止されている状況下で前記筒内噴射弁が前記パーシャルリフト噴射を行う毎に前記パーシャルリフト学習処理によって同筒内噴射弁の噴射特性を学習し、前記パーシャルリフト学習処理の完了前に当該パーシャルリフト学習処理を中断し、その後、前記パージ学習処理の完了を条件に前記パーシャルリフト学習処理を再開し、
前記パージ学習部は、機関始動時に前記各学習処理による学習結果が前記記憶部に記憶されていない場合、前記パーシャルリフト学習処理が中断されていることを条件に燃料蒸気の前記吸気通路へのパージを許可し、その上で前記パージ学習処理を実施し、
前記空燃比学習部は、機関始動時に前記各学習処理による学習結果が前記記憶部に記憶されていない場合、前記パーシャルリフト学習処理が中断されていることを条件に前記空燃比学習処理を開始する
内燃機関の制御装置。 - 前記パーシャルリフト学習部は、燃料蒸気の前記吸気通路へのパージを停止した上で前記パーシャルリフト学習処理を実施する場合、前記パーシャルリフト噴射の実行回数が規定回数に達したことを条件に当該パーシャルリフト学習処理を中断する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記噴射制御部は、規定の負荷領域で機関運転が行われていることを条件に前記筒内噴射弁の燃料噴射を前記パーシャルリフト噴射を含んだ複数回に分割させるようになっており、
前記パージ学習処理の完了前では、前記筒内噴射弁の先端部の温度が高いほど前記規定の負荷領域の下限を大きくする負荷領域設定部を備える
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記筒内噴射弁の燃料噴射が複数回に分割されるときには、分割された各燃料噴射に対する要求噴射量を、機関負荷率に基づいた燃料噴射量の算出値である基本噴射量と、前記空燃比フィードバック部によって算出された前記補正比率とを基に算出する要求噴射量算出部を備え、
前記要求噴射量算出部は、前記補正比率が負の値であるときには、その絶対値が大きいほど前記各燃料噴射に対する要求噴射量が少なくなるように、同各燃料噴射に対する要求噴射量を算出し、
前記噴射制御部は、前記要求噴射量算出部による算出結果を基に前記筒内噴射弁の駆動を制御するようになっており、
前記負荷領域設定部は、前記補正比率が負の値であるときには、当該補正比率の絶対値が大きいほど前記規定の負荷領域の下限を大きくする
請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記負荷領域設定部は、前記パーシャルリフト学習処理の再開時における前記規定の負荷領域の下限を、前記パーシャルリフト学習処理の中断前における前記下限よりも大きくする
請求項3又は請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記負荷領域設定部は、前記パージ学習処理の完了後では、前記パーシャルリフト噴射の実行回数が多いほど前記規定の負荷領域の下限を小さくする
請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記負荷領域設定部は、前記パージ学習処理の完了後では、前記パーシャルリフト噴射の実行回数が多いほど前記規定の負荷領域の上限を大きくする
請求項5又は請求項6に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記空燃比学習部は、前記空燃比学習処理では、空燃比の学習値が徐々に変わるように同学習値を更新するようになっており、
前記空燃比学習部は、前記空燃比学習処理では、前記パーシャルリフト学習処理が完了していないときには、前記パーシャルリフト学習処理が完了しているときよりも空燃比の学習値の更新速度を小さくする
請求項3〜請求項7のうち何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記パーシャルリフト学習処理が完了していることを条件に、前記パーシャルリフト噴射が正常に行われているか否かを診断する診断処理を実施するパーシャルリフト診断部を備え、
前記負荷領域設定部は、前記診断処理が実施されているときには、前記パーシャルリフト噴射の実行回数が多いほど前記規定の負荷領域を狭くする
請求項3〜請求項8のうち何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記噴射制御部は、前記筒内噴射弁の燃料噴射を、前記弁体が全開位置に達した後に燃料噴射を終了するフルリフト噴射及び前記パーシャルリフト噴射の双方を含むように複数回に分割する場合、前記パーシャルリフト噴射を行わせ、その後に前記フルリフト噴射を行わせる
請求項1〜請求項9のうち何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備える内燃機関に適用され、前記筒内噴射弁が、弁体が全開位置に到達する前に燃料噴射を終了するパーシャルリフト噴射が実施可能に構成されており、
前記内燃機関の制御装置では、同内燃機関で燃焼される混合気の空燃比の検出値である空燃比検出値と空燃比の目標値である目標空燃比との偏差が縮小するように空燃比の補正比率が更新されるようになっており、
前記筒内噴射弁が前記パーシャルリフト噴射を行うときにおける前記筒内噴射弁の噴射特性を学習するパーシャルリフト学習処理、キャニスタによって捕集された燃料蒸気の吸気通路へのパージが許可されているときに同吸気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学習するパージ学習処理、及び、前記補正比率が「0」に近づくように空燃比の学習値を更新する空燃比学習処理を前記制御装置に実施させ、前記各学習処理による学習結果を前記制御装置の記憶部に記憶させるようになっており、
前記パーシャルリフト学習処理では、前記パーシャルリフト噴射時における前記筒内噴射弁に対する要求噴射量の相関値と、当該パーシャルリフト噴射が行われたときにおける同筒内噴射弁の実際の噴射量の相関値とを基に、前記要求噴射量の相関値と前記実際の噴射量の相関値との乖離を小さくするべく前記筒内噴射弁の噴射特性が学習されるようになっており、
前記パーシャルリフト学習処理は、前記乖離が規定の判定値未満になったときに完了する処理であり、
機関始動時に前記各学習処理による学習結果が前記記憶部に記憶されていない場合、
前記制御装置に、
燃料蒸気の前記吸気通路へのパージを停止させ、その上で前記パーシャルリフト噴射を行わせ、同パーシャルリフト噴射が行われる毎に前記パーシャルリフト学習処理によって前記筒内噴射弁の噴射特性を学習させるステップと、
前記パーシャルリフト学習処理の完了前に当該パーシャルリフト学習処理を中断させた上で、燃料蒸気の前記吸気通路へのパージを許可して前記パージ学習処理を実施させ、且つ、前記空燃比学習処理を開始させるステップと、
前記パージ学習処理の完了後に、前記空燃比学習処理を継続させつつ、前記パーシャルリフト学習処理を再開させるステップと、を実行させる
内燃機関における学習値の学習方法。
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