JP2005146879A - Fuel injection controller for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気通路中(吸気ポートも含む)に燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタとを併せ備える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 an internal combustion engine that includes an in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder and an intake passage injector that injects fuel into an intake passage (including an intake port).
従来、この種の内燃機関としては、例えば特許文献1に記載の内燃機関がある。
この内燃機関は、吸気通路噴射用インジェクタを通じて吸気ポート(吸気通路)に燃料を噴射することで、空気と燃料とを十分混合させて均質性の高い燃焼(均質燃焼)を実現するようにしている。一方、筒内噴射用インジェクタを通じて燃焼室に直接燃料を噴射する場合は、例えば圧縮工程後期に燃料を噴射して成層燃焼(希薄燃焼)を行うことで燃費の向上を図るようにしている。なお、この筒内噴射用インジェクタによっても、空気と燃料とを十分混合させて燃焼室全域で略同じ空燃比にすることで上述の均質燃焼を行うことはできる。すなわちこの場合には、機関の吸気行程で燃料を噴射することにより燃料の拡散時間を長くとり、これによって空気と燃料とを略均一に混合させて燃焼を行うこととなる。そして、この筒内噴射用インジェクタによって均質燃焼を行うこととすれば、燃焼室に直接噴射された燃料の気化潜熱でシリンダ内が冷却され、またこれによって吸入空気量も増加するため、体積効率(充填効率)の高い燃焼を行うことができ、ひいては出力の向上を図ることがことができるようにもなる。
This internal combustion engine injects fuel into an intake port (intake passage) through an intake passage injection injector, thereby sufficiently mixing air and fuel to achieve highly homogeneous combustion (homogeneous combustion). . On the other hand, when fuel is directly injected into the combustion chamber through the in-cylinder injector, fuel is improved by, for example, injecting fuel at the latter stage of the compression process and performing stratified combustion (lean combustion). The in-cylinder injector can also perform the above-described homogeneous combustion by sufficiently mixing air and fuel so that the air-fuel ratio is substantially the same in the entire combustion chamber. That is, in this case, the fuel is injected during the intake stroke of the engine, so that the diffusion time of the fuel is increased, and thereby the air and the fuel are mixed almost uniformly to perform combustion. If homogeneous combustion is performed by this in-cylinder injector, the inside of the cylinder is cooled by the latent heat of vaporization of the fuel directly injected into the combustion chamber, and the amount of intake air is also increased thereby. Combustion with high charging efficiency) can be performed, and as a result, output can be improved.
ところで、燃料配管に蓄圧された燃料を噴射するインジェクタ、特に高圧燃料配管に蓄圧された高圧燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタにあっては、機関停止中においても燃料配管内の燃料残圧を高い圧力に保ち続けると、インジェクタのバルブの微小な隙間から燃料が漏れ出すことがある。この燃料漏れは、燃料残圧が高くなるほど増加し、また同機関の停止時間が長引くにつれてその影響も顕著となる。そして、このような燃料漏れが生じている状態で機関を始動しようとすると、液体となって漏れ出た燃料が燃焼室内に付着して燃焼状態を悪化させ、排気ガス中の未燃焼ガス(HC)を増加させたり、点火制御がなされる前に、圧縮行程において混合気が自着火(プレイグニッション)してしまう等々の問題が生じることともなる。 By the way, in an injector that injects fuel accumulated in a fuel pipe, particularly an in-cylinder injector that injects high-pressure fuel accumulated in a high-pressure fuel pipe, the residual fuel pressure in the fuel pipe is maintained even when the engine is stopped. If kept at a high pressure, fuel may leak out from a small gap in the injector valve. This fuel leakage increases as the residual fuel pressure increases, and the effect becomes more prominent as the engine stop time is prolonged. If the engine is started in a state in which such fuel leakage occurs, the leaked fuel adheres to the combustion chamber and deteriorates the combustion state, and unburned gas (HC) in the exhaust gas is deteriorated. ) And the air-fuel mixture self-ignites (pre-ignition) in the compression stroke before ignition control is performed.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インジェクタ、特に筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れを好適に抑制することできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can suitably suppress fuel leakage from an injector, particularly an in-cylinder injector. There is.
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内噴射用インジェクタと、同機関の吸気通路中に燃料噴射供給する吸気通路噴射用インジェクタとを備え、機関運転状態に基づいてそれらインジェクタによる燃料噴射態様を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域での前記筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を監視し、該燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値以上となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射を強制実行することをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to
このような構成によれば、上記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域において上記監視する筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値以上となることを条件に、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射が強制実行される。このため、機関運転状態を維持しつつ、同燃料配管内の燃料圧力を的確に低下させることができるようになり、その後、機関の運転が停止される場合であれ、インジェクタ、特に筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れを好適に抑制することができるようになる。 According to such a configuration, the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector to be monitored in the fuel injection region by the intake passage injector is more than a predetermined value that becomes excessive as the residual pressure after the engine stops. As a result, fuel injection by the in-cylinder injector is forcibly executed. For this reason, it becomes possible to accurately reduce the fuel pressure in the fuel pipe while maintaining the engine operation state, and thereafter, even when the operation of the engine is stopped, the injector, particularly for in-cylinder injection. The fuel leakage from the injector can be suitably suppressed.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記監視する燃料圧力が、前記所定の値よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の範囲にあるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行に併せて前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を実行することをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the first aspect, the monitored fuel pressure is higher than the predetermined value and the engine is in an operating state. The gist of executing the assist injection by the intake passage injector when the fuel injection by the in-cylinder injector is forcibly executed when the assist injection by the intake passage injector is in a predetermined range. And
このような構成によれば、上記監視する燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において上記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の範囲にあるとき、すなわち筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行のみでは燃焼に支障をきたす燃料残圧の範囲であると判断されるときには、吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射も併せて実行される。これにより、筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を確実に低下させつつ、燃焼性の悪化についてもこれを好適に抑制することができるようになる。 According to such a configuration, the fuel pressure to be monitored is higher than a predetermined value that becomes excessive as the residual pressure after the engine is stopped, and the assist injection by the intake manifold injector is required in the operating state of the engine. , That is, if it is determined that the remaining fuel pressure is within the range of the residual fuel pressure that would impede combustion only by the forced execution of fuel injection by the in-cylinder injector, the assist injection by the intake manifold injector is also performed. It is executed together. As a result, it is possible to suitably suppress the deterioration of combustibility while reliably reducing the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector.
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記監視する燃料圧力が、前記所定の範囲を超えて高い値となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射のみを実行することをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the second aspect, the in-cylinder injection is performed when the monitored fuel pressure becomes a high value exceeding the predetermined range. The main point is to execute only the fuel injection by the injector.
このような構成によれば、上記監視する燃料圧力が上記所定の範囲を超えて高い値となるときに、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射のみが積極的に実行される。これにより、筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力も速やかに低減され、やはりその後、機関の運転が停止される場合であれ、特に筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れ等は好適に抑制されるようになる。 According to such a configuration, only the fuel injection by the in-cylinder injector is positively executed when the monitored fuel pressure exceeds the predetermined range and becomes a high value. As a result, the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector is also quickly reduced, and fuel leakage from the in-cylinder injector is particularly suitably suppressed even when the engine operation is stopped thereafter. Will come to be.
また、請求項4に記載の発明は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内噴射用インジェクタと、同機関の吸気通路中に燃料噴射供給する吸気通路噴射用インジェクタとを備え、機関運転状態に基づいてそれらインジェクタによる燃料噴射態様を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域での前記筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を監視し、該燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の第1の値以上となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射を強制実行するとともに、同監視する燃料圧力が前記所定の第1の値よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の第2の値以下であるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行に併せて、前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を実行することをその要旨とする。
The invention according to
このような構成によれば、(イ)上記監視する筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の第1の値以上となるときには筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射が強制実行される。
(ロ)同燃料配管内の燃料圧力が上記所定の第1の値よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において上記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の第2の値以下であるとき、すなわち筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行のみでは燃焼に支障をきたす燃料残圧の範囲であると判断されるときには、吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射も併せて実行される。
といった態様で燃料噴射制御が行われる。これにより上述のように、筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を確実に低下させつつ、燃焼性の悪化についてもこれを好適に抑制することができるようになる。そしてその後、機関の運転が停止される場合であれ、インジェクタ、特に筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れを好適に抑制することができるようになる。
According to such a configuration, (b) in-cylinder injection when the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector to be monitored becomes equal to or higher than a predetermined first value that becomes excessive as a residual pressure after the engine stops. The fuel injection by the injector is forcibly executed.
(B) The fuel pressure in the fuel pipe is higher than the predetermined first value, and is equal to or lower than a predetermined second value that requires the assist injection by the intake manifold injector in the operating state of the engine. In other words, that is, when it is determined that the fuel remaining pressure is within the range of the fuel remaining pressure only by the forced execution of the fuel injection by the in-cylinder injector, the assist injection by the intake passage injector is also executed. .
In this manner, fuel injection control is performed. As a result, as described above, the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector can be reliably reduced, and the deterioration of combustibility can be suitably suppressed. After that, even when the operation of the engine is stopped, fuel leakage from the injector, in particular, the in-cylinder injector can be suitably suppressed.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記監視する燃料圧力が、前記所定の第2の値を超えて高い値となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射のみを実行することをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the fourth aspect, when the monitored fuel pressure becomes a high value exceeding the predetermined second value, The gist is to execute only fuel injection by the in-cylinder injector.
このような構成によっても、上記請求項3に記載の発明と同様、筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力が速やかに低減され、その後、機関の運転が停止される場合であれ、筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れ等は好適に抑制されるようになる。 Even in such a configuration, as in the case of the above-described third aspect, the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector is quickly reduced, and then the cylinder operation is stopped. The fuel leakage from the internal injection injector is suitably suppressed.
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を監視する前記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域が、当該機関の低負荷運転域に対応する燃料噴射域であることをその要旨とする。
The invention according to claim 6 is the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of
例えば、機関のアイドル運転域等の低負荷回転域では、その後、機関が停止に至る可能性も高い。この点、上記構成によれば、このような運転域において上述した筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行が行われることから、たとえその後、機関が実際に停止された場合であれ、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射は好適に抑制されるようになる。 For example, in a low load rotation region such as an engine idle operation region, the engine is likely to stop thereafter. In this respect, according to the above-described configuration, the fuel injection is forcibly executed by the above-described in-cylinder injector in such an operating range. Therefore, even if the engine is actually stopped thereafter, Fuel injection from the injector for injection is suitably suppressed.
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行が、「筒内圧≦燃料圧力」なる関係が満たされる機関運転状態において行われることをその要旨とする。
The invention according to claim 7 is the fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of
上記筒内噴射用インジェクタはその噴孔が気筒内に直接面していることから、その燃焼圧力が筒内圧未満となる条件下では同インジェクタによる燃料噴射を行うことはできない。この点、「筒内圧≦燃料圧力」を条件にこうした筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射を強制実行する上記構成によれば、その燃料配管内の燃料圧力についてもこれを確実に低下させることができるようになる。 Since the injection hole of the in-cylinder injector directly faces the cylinder, fuel injection by the injector cannot be performed under the condition that the combustion pressure is less than the in-cylinder pressure. In this respect, according to the above-described configuration for forcibly executing the fuel injection from the in-cylinder injector under the condition of “in-cylinder pressure ≦ fuel pressure”, the fuel pressure in the fuel pipe can be reliably reduced. become able to.
図1に、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施の形態を示す。
以下、図1の参照のもとに、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置も、基本的には前述した従来の燃料噴射制御装置と同様、吸気ポートに燃料を噴射供給する吸気通路噴射用インジェクタと燃焼室に燃料を噴射供給する筒内噴射用インジェクタとを備える。ただし、この実施の形態の燃料噴射制御装置では、以下に説明する制御を通じて、インジェクタ、特に筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れを抑制するようにしている。
FIG. 1 shows an embodiment of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention.
Hereinafter, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The fuel injection control device according to this embodiment is basically the same as the conventional fuel injection control device described above, and an intake passage injection injector that supplies fuel to the intake port and fuel is injected and supplied to the combustion chamber. And an in-cylinder injector. However, in the fuel injection control device of this embodiment, fuel leakage from the injector, particularly from the in-cylinder injector, is suppressed through the control described below.
図1に示されるように、この燃料噴射制御装置は、4サイクルのレシプロ機関である内燃機関Eを中心として構成させる。ここで、内燃機関Eとしては、6つのシリンダを備えるV型6気筒ガソリン機関を想定しているが、同図1では説明の便宜上、代表して1つのシリンダのみを示している。そしてこの内燃機関Eは、大きくは、シリンダブロック1aと該シリンダブロック1aの上部に連結されるシリンダヘッド1bとを備えるシリンダ1と、該シリンダ1内を往復動するピストン2とを有して構成される。そして上記シリンダ1内においては、上記シリンダブロック1a及びシリンダヘッド1bの内壁とピストンとの頂面とによって、混合気を燃焼させるための燃焼室3が区画形成されている。
As shown in FIG. 1, this fuel injection control device is configured around an internal combustion engine E which is a four-cycle reciprocating engine. Here, as the internal combustion engine E, a V-type 6-cylinder gasoline engine having six cylinders is assumed, but for convenience of explanation, only one cylinder is shown in FIG. The internal combustion engine E is mainly composed of a
また、シリンダヘッド1bには、この燃焼室3に突出する態様で混合気に点火を行う点火プラグ4、並びに同燃焼室3に燃料を噴射供給する燃料供給手段として筒内噴射用インジェクタ5が配設されている。さらに、上記燃焼室3には、吸気通路6及び排気通路7がそれぞれ吸気弁8及び排気弁9を介して連通されている。そして、吸気通路6には、該吸気通路6と燃焼室3との連通部分、すなわち吸気ポート6aに燃料を噴射供給する燃料供給手段として吸気ポート噴射用インジェクタ10が取り付けられている。また、図示は割愛しているが、上記吸気通路6の上流側には、吸入空気量を調節すべく開閉動作を行うスロットルバルブが設けられている。そしてこのスロットルバルブのさらに上流には、吸入空気量を検出するエアフローメータが配設されている。
The cylinder head 1b is provided with an
一方、この内燃機関Eには、使用燃料を溜めておく燃料タンクTを中心とする燃料供給系が設けられている。この燃料供給系は、大きくは、筒内噴射用インジェクタ5に燃料を供給する高圧燃料供給系Hと、吸気ポート噴射用インジェクタ10に燃料を供給する低圧燃料供給系Lとを有して構成される。
On the other hand, the internal combustion engine E is provided with a fuel supply system centered on a fuel tank T in which used fuel is stored. The fuel supply system is mainly configured to include a high-pressure fuel supply system H that supplies fuel to the in-cylinder injector 5 and a low-pressure fuel supply system L that supplies fuel to the
このうち、高圧燃料供給系Hは、燃料タンクT内から燃料を送り出す低圧燃料ポンプ(フィードポンプ)P1と、その低圧燃料ポンプP1によって送り出された燃料を加圧して燃料配管D1に向けて圧送する高圧燃料ポンプP2とを備えて構成される。そして、この高圧燃料供給系Hによって燃料タンクT内の燃料が燃料配管D1に蓄圧される。具体的には、高圧燃料ポンプP2によってさらに加圧された燃料は、例えば8〜13Mpaの圧力をもって燃料配管D1に蓄圧され、この蓄圧された燃料が筒内噴射用インジェクタ5の開弁に伴って内燃機関Eの燃焼室3に噴射供給される。 Among these, the high-pressure fuel supply system H pressurizes the low-pressure fuel pump (feed pump) P1 that sends out fuel from the fuel tank T and the fuel sent out by the low-pressure fuel pump P1 toward the fuel pipe D1. And a high-pressure fuel pump P2. The high-pressure fuel supply system H accumulates fuel in the fuel tank T in the fuel pipe D1. Specifically, the fuel further pressurized by the high-pressure fuel pump P2 is accumulated in the fuel pipe D1 with a pressure of 8 to 13 Mpa, for example, and this accumulated fuel is accompanied by opening of the in-cylinder injector 5. The fuel is injected into the combustion chamber 3 of the internal combustion engine E.
なお、上記燃料配管D1には、同配管D1内の燃料圧力(燃圧)を検出するための燃圧センサ11が設けられている。この燃圧センサ11によって検出された燃料圧力の値は、後述する電子制御装置100内で適宜にA/D(アナログ/ディジタル)変換された後、同電子制御装置100内に設けられているマイクロコンピュータに取り込まれる。また、同配管D1には、リリーフ弁12が設けられており、燃料配管D1の燃料圧力が過度に高く(例えば13Ma以上に)なると、このリリーフ弁12が開弁して、同配管D1内の燃料が燃料タンクTに戻される。
The fuel pipe D1 is provided with a fuel pressure sensor 11 for detecting the fuel pressure (fuel pressure) in the pipe D1. The value of the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 11 is appropriately A / D (analog / digital) converted in an
一方、低圧燃料供給系Lは、燃料タンクT内から燃料を送り出す低圧燃料ポンプP1と、該低圧燃料ポンプP1によって送り出された燃料を吸気ポート噴射用インジェクタ10に配送する燃料配管D2とを備えて構成される。そして、この低圧燃料供給系Lによって燃料タンクT内の燃料が燃料配管D2に供給される。具体的には、低圧燃料ポンプP1によって燃料タンクTからくみ上げられた燃料が、例えば約0.3Mpaのフィード圧をもって燃料配管D2に供給され、この供給された燃料が吸気ポート噴射用インジェクタ10の開弁に伴って内燃機関Eの吸気ポート6aに噴射される。なお、上記燃料配管D2に供給された燃料は、その余剰分が、適宜の帰還路(図示略)を介して燃料タンクTに戻される。
On the other hand, the low-pressure fuel supply system L includes a low-pressure fuel pump P1 for sending fuel from the fuel tank T, and a fuel pipe D2 for delivering the fuel sent by the low-pressure fuel pump P1 to the
また、この実施の形態の装置には更に、アクセルセンサ13、及び回転速度センサ14が設けられている。
ここで、アクセルセンサ13は、図示しないアクセルペダルの近傍に設けられてその開度(踏み込み量)を検出するセンサであり、この検出された値も電子制御装置100で適宜にA/D変換された後、同電子制御装置100内に設けられているマイクロコンピュータに取り込まれる。
The apparatus of this embodiment is further provided with an
Here, the
また、回転速度センサ14は、例えば、内燃機関のクランクシャフトに装着されたロータと、その近傍に配設されて同ロータの外周に設けられた突起の通過を検出する電磁ピックアップとを備えて構成されるものであり、クランクシャフトの回転角、ひいては内燃機関Eの回転速度を検出するためのセンサである。この回転速度センサ14の出力は、電子制御装置100内で適宜に波形整形された後、上記クランクシャフトの回転速度に対応したパルス信号(NEパルス)として同電子制御装置100内の上記マイクロコンピュータに取り込まれる。
The
ここで、電子制御装置100は上述のように、マイクロコンピュータをはじめ、A/D変換器や波形整形回路、更には各種アクチュエータ等を駆動するためのドライバ(駆動回路)を備えている。そして、上記取り込まれる各センサからの信号に基づき、上記点火プラグ4の点火時期や、吸気ポート噴射用インジェクタ10及び筒内噴射用インジェクタ5の開閉、低圧燃料ポンプP1及び高圧燃料ポンプP2の駆動、そしてスロットルバルブを通じた吸入空気量の調量態様、等々を制御する。
Here, as described above, the
以下、図2及び図3を併せ参照して、この実施の形態にかかる燃料噴射制御装置による燃料噴射制御について詳述する。
はじめに、図2を参照して、ここで行う燃料噴射制御の概念について説明する。なお、この実施の形態にかかる燃料噴射制御では、吸気ポート噴射用インジェクタ10による燃料噴射領域として、内燃機関Eの低負荷運転域、具体的にはアイドル運転域に対応する燃料噴射域を想定している。そして、このアイドル運転域では、高圧燃料ポンプP2による燃料の圧送動作は停止されるものとする。また、以下でいう燃料圧力とは、上記燃圧センサ11を通じて監視する筒内噴射用インジェクタ5の燃料配管D1内の燃料圧力である。
Hereinafter, the fuel injection control by the fuel injection control device according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
First, the concept of the fuel injection control performed here will be described with reference to FIG. In the fuel injection control according to this embodiment, a fuel injection region corresponding to the low load operation region of the internal combustion engine E, specifically, the idle operation region is assumed as the fuel injection region by the
同図2に、この燃料圧力との関係を示すように、この燃料噴射制御では、燃料圧力が上記低圧燃料ポンプP1によるフィード圧よりも高く、且つ、同燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値(第1の値)未満の時には、燃料配管D2の燃料圧力が十分に低く、燃料残圧なしと判断される。そしてこのときには、吸気ポート噴射用インジェクタ10からの燃料噴射のみが行われる。ちなみに、上記フィード圧とは、例えば0.3Mpa、また燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値(第1の値)とは、例えば3〜4Mpa以上の値である。
As shown in FIG. 2, in relation to the fuel pressure, in this fuel injection control, the fuel pressure is higher than the feed pressure by the low-pressure
一方、上記燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値(第1の値)以上となるときには、上記筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射が強制実行される。
ただしここで、同燃料圧力が、上記所定の値(第1の値)よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射を必要とする所定の範囲内にあるときには、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行に併せて、吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射が実行される。ここで、当該機関の運転状態において吸気ポート噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の範囲とは、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行のみでは燃焼に支障をきたす燃料残圧の範囲、例えば上記3〜4Mpa(第1の値)以上で10〜12Mpa以下の範囲である。そして、この範囲の上限値(10〜12Mpa)が所定の第2の値となる。
On the other hand, when the fuel pressure exceeds a predetermined value (first value) that becomes excessive as the residual pressure after the engine stops, fuel injection by the in-cylinder injector 5 is forcibly executed.
However, here, the fuel pressure is higher than the predetermined value (first value), and is within a predetermined range that requires the assist injection by the
また一方、上記燃料圧力が、当該機関の運転状態において上記所定の第2の値を超えて高い値となるときには、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射のみを実行する。
なお、上記燃料圧力が過度に高く(例えば13Mpa以上に)なると、リリーフ弁12が開弁して、同配管D2内の燃料が燃料タンクTに戻されるようになることは上述の通りである。
On the other hand, when the fuel pressure is higher than the predetermined second value in the operating state of the engine, only fuel injection by the in-cylinder injector 5 is executed.
As described above, when the fuel pressure is excessively high (for example, 13 Mpa or more), the
図3に、このような態様で燃料噴射制御を行う際の制御手順をフローチャートとして示す。なお、この制御は、上記電子制御装置100を通じて、例えば所定の時間毎に繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure for performing fuel injection control in such a manner. This control is repeatedly executed through the
この燃料噴射制御に際してはまず、内燃機関Eの運転状態がアイドル運転域か否かを判定する(ステップS101)。この判定は例えば、内燃機関Eが稼動中であるにも拘らず、上記アクセル開度が「0」、すなわちアクセルペダルが踏み込まれていないことの検知に基づいて行われる。 In this fuel injection control, first, it is determined whether or not the operating state of the internal combustion engine E is in an idle operating range (step S101). This determination is made, for example, based on detection that the accelerator opening is “0”, that is, the accelerator pedal is not depressed, even though the internal combustion engine E is in operation.
そして、エンジンの運転状態がアイドル運転状態であると判定されれば、次に、燃料配管D1内の燃料残圧があるか否かを判定する(ステップS102)。このステップS102での判定は、上記燃圧センサ11を通じて、筒内噴射用インジェクタ5の燃料配管D1の燃料圧力(燃料残圧)に相当する信号が求められる。 If it is determined that the engine operating state is the idle operating state, it is next determined whether or not there is a residual fuel pressure in the fuel pipe D1 (step S102). In the determination in step S102, a signal corresponding to the fuel pressure (residual fuel pressure) in the fuel pipe D1 of the in-cylinder injector 5 is obtained through the fuel pressure sensor 11.
この判定は例えば、電子制御装置100内の不揮発性メモリに予め記憶されている上記所定の第1の値と、上記燃料配管D1内の実際の燃料圧力とを比較することによって行われる。
This determination is performed, for example, by comparing the predetermined first value stored in advance in a nonvolatile memory in the
そして、燃料配管D1内に燃料残圧ありと判定される場合には、次に、吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射が必要か否かを判断する(ステップS103)。すなわち、燃料配管D1内の燃料圧力が、機関停止後の残圧として過大となる上記所定の第1の値以上で、且つ、当該機関の運転状態において上記吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射を必要とする上記所定の第2の値以下にあるか否かを判定する。この判定も、例えば電子制御装置100内の不揮発性メモリに予め記憶されているこれら第1及び第2の値と上記燃料配管D1内の実際の燃料圧力とを比較することによって行われる。
If it is determined that there is residual fuel pressure in the fuel pipe D1, it is next determined whether or not assist injection by the intake
上記ステップS103において「YES」と判定される場合は、上記筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行に併せて上記吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射を実行する(ステップS104)。
If “YES” is determined in step S103, assist injection by the intake
一方、上記ステップS103において「NO」と判定される場合には、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射のみを実行する(ステップS105)。
他方、先のステップS102において、「NO」、すなわち燃料配管D1内に低減が必要とされるほどの残圧がないと判定される場合には、吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射のみを実行する(ステップS106)。
On the other hand, if “NO” is determined in step S103, only fuel injection by the in-cylinder injector 5 is executed (step S105).
On the other hand, if it is determined in the previous step S102 that “NO”, that is, there is no residual pressure that needs to be reduced in the fuel pipe D1, only the fuel injection from the intake port injector is executed. (Step S106).
以上詳述したこの実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
(1)アイドル運転域での監視する筒内噴射用インジェクタ5の燃料配管D1内の燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値(第1の値)以上となるとき、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射を強制実行することとした。これにより、同燃料配管D1内の燃料圧力を低下させることが可能となり、機関停止後におけるインジェクタ、特に筒内噴射用インジェクタ5からの燃料漏れを好適に抑制することができるようになる。またこのため、機関始動時の未燃成分(液体となって漏れ出た燃料)の排出についても好適に抑制することができるようになる。
According to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to this embodiment described in detail above, the excellent effects listed below can be obtained.
(1) When the fuel pressure in the fuel pipe D1 of the in-cylinder injector 5 to be monitored in the idling operation region becomes equal to or higher than a predetermined value (first value) that becomes excessive as the residual pressure after the engine is stopped, The fuel injection by the internal injection injector 5 is forcibly executed. As a result, the fuel pressure in the fuel pipe D1 can be reduced, and fuel leakage from the injector, particularly the in-cylinder injector 5 after the engine is stopped can be suitably suppressed. For this reason, the discharge of unburned components (fuel leaked as liquid) at the time of starting the engine can be suitably suppressed.
(2)アイドル運転域での上記監視する燃料圧力が上記所定の第1の値以上で、且つ、上記所定の第2の値以下であるとき、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行に併せて吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射を実行することとした。これにより、燃料配管D1内の残圧、すなわち筒内噴射用インジェクタ5の燃料噴射圧力が低下した状態での燃料噴射によって、燃焼状態が悪化するのを抑制しつつ、上記燃料配管D1内の燃料圧力を確実に低下させることが可能となる。
(2) Forcible execution of fuel injection by the in-cylinder injector 5 when the monitored fuel pressure in the idle operation region is not less than the predetermined first value and not more than the predetermined second value. At the same time, the assist injection by the
(3)アイドル運転域での上記監視する燃料圧力が、上記所定の第2の値を超えて高い値となるときには、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射のみを積極的に実行することとした。これによっても、上記燃料配管D1内の燃料圧力を確実に低下させることが可能となり、機関停止後における筒内噴射用インジェクタ5からの燃料漏れを好適に抑制することができるようになる。 (3) When the fuel pressure to be monitored in the idle operation region becomes a high value exceeding the predetermined second value, only the fuel injection by the in-cylinder injector is positively executed. This also makes it possible to reliably reduce the fuel pressure in the fuel pipe D1, and to suitably suppress fuel leakage from the in-cylinder injector 5 after the engine is stopped.
なお、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。 Note that the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following embodiment in which the embodiment is appropriately changed.
・上記燃料配管D1に設けられるリリーフ弁12としては、電子制御装置にて制御される電磁リリーフ弁を採用するようにしてもよい。このような電磁リリーフ弁と上述した燃料噴射制御とを併用することで、燃料配管D1内の残圧のより確実な低減を図ることも可能となる。
-As the
・上記実施の形態で例示したフィード圧や第1及び第2の値等についての具体値は一例にすぎない。これらの値としては、対象とする内燃機関の仕様や経時変化等に応じた任意の値を設定することができる。 The specific values for the feed pressure and the first and second values exemplified in the above embodiment are merely examples. As these values, arbitrary values can be set according to the specifications of the target internal combustion engine, changes with time, and the like.
・上記実施の形態では、特に言及はしなかったものの、筒内噴射用インジェクタ5はその噴孔が気筒内(燃焼室3)に直面しているため、実情としては、「筒内圧≦燃料圧力」なる関係が満たされる条件で上記筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射が強制実行されることとなる。これにより、筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行が確実に達成され、燃料配管D1内の燃料圧力も確実に低下されるようになる。なお、上記筒内圧については、内燃機関Eの運転状態等に対応して予め関連付けしたマップ等を用いて求めることができる。 In the above embodiment, although not particularly mentioned, since the injection hole of the in-cylinder injector 5 faces the inside of the cylinder (combustion chamber 3), the actual situation is “in-cylinder pressure ≦ fuel pressure” The fuel injection by the in-cylinder injector 5 is forcibly executed under the condition that the relationship “is satisfied”. As a result, forced execution of fuel injection by the in-cylinder injector 5 is reliably achieved, and the fuel pressure in the fuel pipe D1 is also reliably reduced. The in-cylinder pressure can be obtained using a map or the like associated in advance corresponding to the operating state of the internal combustion engine E or the like.
・上記実施の形態では、機関運転状態がアイドル運転状態か否かを判定して上記燃料噴射制御を行うこととしたが、アイドル運転域に限らず、低負荷運転域か否かのみを判断して同制御を行うようにしてもよい。すなわち、アイドル運転状態に限らず、ブレーキを踏んだことの検知、あるいは、P(パーキング)レンジになったことの検知等に基づいて上記燃料噴射制御を行うようにしてもよい。このような場合であっても、上記実施の形態と同様、もしくはそれに準じた効果を得ることはできる。 In the above embodiment, the fuel injection control is performed by determining whether or not the engine operation state is the idle operation state, but it is determined not only in the idle operation region but only in the low load operation region. The same control may be performed. That is, the fuel injection control may be performed not only in the idling state but also on the basis of detection that the brake is depressed or detection that the P (parking) range is reached. Even in such a case, an effect similar to or equivalent to that of the above embodiment can be obtained.
・また、内燃機関Eの運転状態が吸気ポート噴射用インジェクタの噴射領域か否かのみを判定して上記燃料噴射制御を行うようにしてもよい。この場合であっても、上記実施の形態と同様、もしくはそれに準じた効果を得ることはできる。このように、吸気ポート噴射用インジェクタ10の噴射領域に入って後、即座に同制御を実行することでも、上記燃料配管D1内の燃料圧力を的確に低下させることができる。なお、このような機関では、高圧燃料ポンプP2を通じた燃料配管D1内の昇圧も容易である。
Further, the fuel injection control may be performed only by determining whether or not the operating state of the internal combustion engine E is the injection region of the intake port injection injector. Even in this case, an effect similar to or equivalent to the above embodiment can be obtained. As described above, the fuel pressure in the fuel pipe D1 can be accurately reduced by executing the control immediately after entering the injection region of the
・また、上記燃料配管D1内の燃料圧力はその温度とも高い相関がある。このため、適宜の温度センサを用いて上記燃料圧力を監視するようにしてもよい。
・上記筒内噴射用インジェクタ5による燃料噴射の強制実行に併せての吸気ポート噴射用インジェクタ10によるアシスト噴射の実行に際しては、その時々の燃料残圧に応じて、それらインジェクタ5及び10による燃料噴射率を可変としてもよい。これにより、アシスト時の燃焼性の更なる向上を図ることも可能となる。
Further, the fuel pressure in the fuel pipe D1 has a high correlation with its temperature. For this reason, you may make it monitor the said fuel pressure using a suitable temperature sensor.
When performing the assist injection by the intake
・上記実施の形態では、吸気通路内に燃料を噴射するインジェクタとして、各気筒毎に設けられて各々の吸気ポート6aに燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタ10(マルチポイントインジェクション)について例示したが、同インジェクタとしては、吸気通路6内のいずれかの箇所に燃料を噴射することのできるインジェクタであればよい。すなわち、吸気通路噴射用インジェクタであればよく、例えば、各気筒の分岐前に一つだけ設けられたインジェクタを用いる、いわゆるシングルポイントインジェクションの内燃機関にもこの発明は適用可能である。 In the above embodiment, as an injector for injecting fuel into the intake passage, the intake port injection injector 10 (multipoint injection) provided for each cylinder and injecting fuel into each intake port 6a is exemplified. The injector may be any injector that can inject fuel to any location in the intake passage 6. That is, it is sufficient if it is an injector for intake passage injection. For example, the present invention can be applied to a so-called single point injection internal combustion engine that uses only one injector before branching of each cylinder.
1…シリンダ、1a…シリンダブロック、1b…シリンダヘッド、2…ピストン、3…燃焼室、4…点火プラグ、5…筒内噴射用インジェクタ、6…吸気通路、6a…吸気ポート、7…排気通路、8…吸気弁、9…排気弁、10…吸気ポート噴射用インジェクタ、11…燃圧センサ、12…リリーフ弁、13…アクセルセンサ、14…回転速度センサ、D1、D2…燃料配管、E…内燃機関、H…高圧燃料供給系、L…低圧燃料供給系、P1…低圧燃料ポンプ(フィードポンプ)、P2…高圧燃料ポンプ、T…燃料タンク。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域での前記筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を監視し、該燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の値以上となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射を強制実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 An in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine, and an intake passage injector that supplies fuel into the intake passage of the engine, and fuel injection by these injectors based on engine operating conditions In a fuel injection control device for an internal combustion engine for controlling an aspect,
When the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector in the fuel injection region by the intake passage injector is monitored and the fuel pressure exceeds a predetermined value that becomes excessive as the residual pressure after the engine stops A fuel injection control device for an internal combustion engine, forcibly executing fuel injection by the in-cylinder injector.
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When the fuel pressure to be monitored is higher than the predetermined value and is in a predetermined range that requires the assist injection by the intake passage injection injector in the operating state of the engine, the in-cylinder injection injector The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein assist injection by the intake passage injection injector is executed in conjunction with forced execution of fuel injection.
請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the fuel pressure to be monitored becomes a high value exceeding the predetermined range, only fuel injection by the in-cylinder injector is executed.
前記吸気通路噴射用インジェクタによる燃料噴射域での前記筒内噴射用インジェクタの燃料配管内の燃料圧力を監視し、該燃料圧力が機関停止後の残圧として過大となる所定の第1の値以上となるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射を強制実行するとともに、同監視する燃料圧力が前記所定の第1の値よりも高く、且つ、当該機関の運転状態において前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を必要とする所定の第2の値以下であるとき、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の強制実行に併せて、前記吸気通路噴射用インジェクタによるアシスト噴射を実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 An in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine, and an intake passage injector that supplies fuel into the intake passage of the engine, and fuel injection by these injectors based on engine operating conditions In a fuel injection control device for an internal combustion engine for controlling an aspect,
The fuel pressure in the fuel piping of the in-cylinder injector in the fuel injection region by the intake passage injector is monitored, and the fuel pressure is over a predetermined first value that becomes excessive as the residual pressure after the engine stops The fuel injection by the in-cylinder injector is forcibly executed, the fuel pressure to be monitored is higher than the predetermined first value, and the intake passage injector is in an operating state of the engine. When the fuel injection is forcibly executed by the in-cylinder injector when the assist injection by the in-cylinder injector is executed, the assist injection by the intake manifold injector is executed. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein when the fuel pressure to be monitored becomes a high value exceeding the predetermined second value, only fuel injection by the in-cylinder injector is executed.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection region by the intake manifold injector that monitors the fuel pressure in the fuel pipe of the in-cylinder injector is a fuel injection region corresponding to the low load operation region of the engine. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the forcible execution of fuel injection by the in-cylinder injector is performed in an engine operating state in which a relationship of "in-cylinder pressure ≤ fuel pressure" is satisfied. Control device.
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