JP2010133387A - Controller for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃焼室および吸気通路に燃料を噴射可能な内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine capable of injecting fuel into a combustion chamber and an intake passage.
従来、内燃機関により駆動される車両は、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒および空燃比センサを備えており、排気浄化触媒における排気浄化性能が高まるよう、空燃比センサによって検出された検出結果に基づいて内燃機関の空燃比を理論空燃比に近づける制御装置を搭載している。 Conventionally, a vehicle driven by an internal combustion engine has an exhaust purification catalyst and an air-fuel ratio sensor in the exhaust passage of the internal combustion engine, and the detection result detected by the air-fuel ratio sensor is improved so that the exhaust purification performance of the exhaust purification catalyst is enhanced. Based on this, a control device is mounted to bring the air-fuel ratio of the internal combustion engine closer to the stoichiometric air-fuel ratio.
この種の制御装置として、排気浄化触媒の上流側に空燃比センサを備え、この空燃比センサにより検出された排気ガスの酸素濃度に応じて空燃比のフィードバック制御を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As this type of control device, an air-fuel ratio sensor is provided upstream of the exhaust purification catalyst, and an air-fuel ratio feedback control is performed according to the oxygen concentration of the exhaust gas detected by the air-fuel ratio sensor ( For example, see Patent Document 1).
この特許文献1に記載された従来の制御装置は、空燃比センサにより検出された排気ガスの酸素濃度に応じて内燃機関の燃焼室内に供給される燃料の噴射量を補正するフィードバック制御を実行することにより、実空燃比を理論空燃比に近づけるよう制御していた。また、従来の制御装置は、噴射量に対する補正値を学習し、この学習した補正値で噴射量を補正するようフィードバック制御を実行することにより、理論空燃比に対する実空燃比の追従性を高めるようになっていた。 The conventional control device described in Patent Document 1 executes feedback control for correcting the injection amount of fuel supplied into the combustion chamber of the internal combustion engine in accordance with the oxygen concentration of the exhaust gas detected by the air-fuel ratio sensor. Thus, the actual air-fuel ratio is controlled to approach the stoichiometric air-fuel ratio. Further, the conventional control device learns a correction value for the injection amount, and executes feedback control to correct the injection amount with the learned correction value, thereby improving the followability of the actual air-fuel ratio with respect to the theoretical air-fuel ratio. It was.
また、この特許文献1に記載された従来の制御装置は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、燃焼室と接続された吸気ポート内に燃料を噴射するポート内噴射用インジェクタと、を備えた内燃機関に適用されるようになっており、内燃機関の機関負荷率および機関回転数に基づいてポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタにおける噴射量を補正するようになっていた。 Further, the conventional control device described in Patent Document 1 includes an in-cylinder injector that injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, and an in-port injection that injects fuel into an intake port connected to the combustion chamber. And the injection amount in the in-port injector and the in-cylinder injector are corrected based on the engine load factor and the engine speed of the internal combustion engine. It was.
この従来の制御装置においては、ポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタに対して算出された燃料噴射量が、これらのインジェクタにより噴射し得る最少噴射量を下回る場合には、算出された燃料噴射量の代わりに最少噴射量の燃料を噴射させるようになっている。この際、算出された燃料噴射量より多い燃料が噴射され実空燃比がリッチ側に振れるため、従来の制御装置は、フィードバック制御における学習の実行を中断し、フィードバック制御の精度が悪化することを防止するようになっていた。
しかしながら、上述のような従来の内燃機関の制御装置にあっては、ポート内噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタに供給される燃料量の分配の割合を可変とする制御を考慮したものではなかった。そのため、燃料量の分配の割合を変化させたことによる空燃比の変動が生じても学習が継続されることとなり、結果として、フィードバック制御の精度が悪化する可能性を生じていた。 However, the conventional control device for an internal combustion engine as described above does not take into account the control for varying the distribution ratio of the fuel amount supplied to the in-port injector and the in-cylinder injector. It was. For this reason, even if the air-fuel ratio fluctuates due to the change in the fuel amount distribution ratio, the learning is continued. As a result, the accuracy of the feedback control may be deteriorated.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を従来のものより向上できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an internal combustion engine control apparatus capable of improving the accuracy of feedback control in an internal combustion engine in which fuel is injected into a cylinder and an intake passage as compared with the conventional one. The purpose is to provide.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する第1の噴射手段と、前記燃焼室と接続された吸気通路に燃料を噴射する第2の噴射手段と、前記燃焼室に吸入される空気量および機関回転数に基づいて、前記第1の噴射手段および前記第2の噴射手段に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段と、前記内燃機関と接続された排気通路に設けられ、排気の成分に基づいて前記燃焼室における実空燃比を算出する実空燃比算出手段と、前記実空燃比算出手段により算出された実空燃比を予め定められた空燃比に一致させるよう、前記燃料量算出手段により算出された合計の燃料量を補正するとともに、前記補正における補正量を学習するフィードバック制御を実行する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置であって、少なくとも前記内燃機関に要求される機関負荷率および機関回転数に基づいて、前記制御手段により補正された合計の燃料量を前記第1の噴射手段と前記第2の噴射手段とに分配する割合を算出する分配算出手段と、前記分配算出手段により算出された前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量が予め定められた第1の閾値を下回った場合には、前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量を前記第1の閾値とし、前記第2の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量から前記第1の閾値と前記分配算出手段により算出された前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量との差を差し引くよう分配の割合を補正する分配補正手段と、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が予め定められた第2の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が前記第2の閾値を超えていると前記判定手段により判定された場合には前記第2の閾値以下であると前記判定手段により判定されるまで前記学習を中断することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (1) injects fuel into a first injection means for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine and an intake passage connected to the combustion chamber. A fuel amount for calculating a total fuel amount to be supplied to the first injection unit and the second injection unit, based on the second injection unit that performs, the amount of air sucked into the combustion chamber, and the engine speed Calculated by a calculating means, an actual air-fuel ratio calculating means provided in an exhaust passage connected to the internal combustion engine, and calculating an actual air-fuel ratio in the combustion chamber based on an exhaust component, and calculated by the actual air-fuel ratio calculating means Control means for correcting the total fuel amount calculated by the fuel amount calculation means so as to match the actual air-fuel ratio with a predetermined air-fuel ratio, and executing feedback control for learning the correction amount in the correction; A control device for an internal combustion engine comprising the first injection unit and the total fuel amount corrected by the control unit based on at least an engine load factor and an engine speed required for the internal combustion engine A distribution calculation means for calculating a ratio to be distributed to the second injection means, and a first threshold value in which a fuel amount corresponding to the ratio to be distributed to the first injection means calculated by the distribution calculation means is predetermined. If the ratio is less than, the fuel amount corresponding to the proportion distributed to the first injection means is set as the first threshold value, and the first amount is calculated from the fuel amount corresponding to the proportion distributed to the second injection means. A distribution correction unit that corrects a distribution ratio so as to subtract a difference between a threshold value and a fuel amount corresponding to a ratio distributed to the first injection unit calculated by the distribution calculation unit, and the distribution correction unit corrects the distribution ratio. Distribution Determination means for determining whether or not a difference between the ratio and the distribution ratio calculated by the distribution calculation means exceeds a predetermined second threshold, and the control means includes the distribution correction If the determination means determines that the difference between the distribution ratio corrected by the means and the distribution ratio calculated by the distribution calculation means exceeds the second threshold, the second threshold The learning is interrupted until it is determined by the determination means as below.
この構成により、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関において、第1の噴射手段と第2の噴射手段とに燃料を分配する割合が補正され、実空燃比が変動する可能性が高い場合には、フィードバック制御における学習を中断させるので、実空燃比の一時的な変動が学習に影響することを防止でき、フィードバック制御の精度を従来のものより向上できる。 With this configuration, in an internal combustion engine in which fuel is injected into the cylinder and the intake passage, the ratio of distributing the fuel to the first injection means and the second injection means is corrected, and the actual air-fuel ratio may vary. Is high, the learning in the feedback control is interrupted, so that the temporary fluctuation of the actual air-fuel ratio can be prevented from affecting the learning, and the accuracy of the feedback control can be improved as compared with the conventional one.
本発明によれば、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を向上できる内燃機関の制御装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the internal combustion engine which can improve the precision of feedback control in the internal combustion engine in which a fuel is injected in a cylinder and an intake passage can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態においては、車両が4気筒のエンジンを搭載した場合について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a vehicle equipped with an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the case where the vehicle is equipped with a four-cylinder engine will be described.
図1に示すように、本発明の内燃機関を構成するエンジン2は、車両に搭載され、4つの気筒6を備えている。なお、本実施の形態に係る気筒6は、本発明に係る内燃機関の燃焼室を構成する。これらの気筒6は、インテークマニホールド4とそれぞれ接続されており、インテークマニホールド4は、共通のサージタンク5と接続されている。 As shown in FIG. 1, an engine 2 constituting the internal combustion engine of the present invention is mounted on a vehicle and includes four cylinders 6. In addition, the cylinder 6 which concerns on this Embodiment comprises the combustion chamber of the internal combustion engine which concerns on this invention. These cylinders 6 are respectively connected to an intake manifold 4, and the intake manifold 4 is connected to a common surge tank 5.
サージタンク5は、吸気管10と接続されており、吸気管10には、エアクリーナ12、エアフローメータ11およびスロットルバルブ14が配置されている。 The surge tank 5 is connected to an intake pipe 10, and an air cleaner 12, an air flow meter 11, and a throttle valve 14 are disposed in the intake pipe 10.
スロットルバルブ14は、電動モータ13により駆動されるようになっており、後述するエンジンECU(Electronic Control Unit)8から出力される信号に応じて開度が制御されるようになっている。 The throttle valve 14 is driven by an electric motor 13 and its opening degree is controlled in accordance with a signal output from an engine ECU (Electronic Control Unit) 8 described later.
また、各気筒6は、エキゾーストマニホールド15と接続されており、このエキゾーストマニホールド15は、排気管16と接続されている。排気管16には、三元触媒コンバータ17および空燃比センサ42が設置されている。 Further, each cylinder 6 is connected to an exhaust manifold 15, and this exhaust manifold 15 is connected to an exhaust pipe 16. A three-way catalytic converter 17 and an air-fuel ratio sensor 42 are installed in the exhaust pipe 16.
各気筒6には、気筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ19が設置されている。また、吸気通路の一部を構成するインテークマニホールド4には、吸気通路内に燃料を噴射するためのポート噴射用インジェクタ20が設置されている。ここで、筒内噴射用インジェクタ19は、本発明に係る燃焼室内に燃料を噴射するための第1の噴射手段を構成し、ポート噴射用インジェクタ20は、本発明に係る吸気通路に燃料を噴射するための第2の噴射手段を構成する。 Each cylinder 6 is provided with an in-cylinder injector 19 for injecting fuel into the cylinder. Further, the intake manifold 4 constituting a part of the intake passage is provided with a port injection injector 20 for injecting fuel into the intake passage. Here, the in-cylinder injector 19 constitutes a first injection means for injecting fuel into the combustion chamber according to the present invention, and the port injector 20 injects fuel into the intake passage according to the present invention. The 2nd injection means for doing is constituted.
筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20による燃料の噴射量および噴射タイミングは、エンジンECU8により制御されるようになっている。また、後述するように、エンジンECU8は、これらのインジェクタ19、20における燃料噴射量の噴射割合を制御するようになっている。 The fuel injection amount and the injection timing by the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 are controlled by the engine ECU 8. Further, as will be described later, the engine ECU 8 controls the injection ratio of the fuel injection amount in the injectors 19 and 20.
筒内噴射用インジェクタ19は、共通の燃料分配管21と接続されており、この燃料分配管21には、エンジン2の動力により駆動する高圧燃料ポンプ23から高圧の燃料が圧送されるようになっている。燃料分配管21と高圧燃料ポンプ23との間には、逆止弁22が設置されており、燃料分配管21側から高圧燃料ポンプ23側への燃料の逆流を防止するようになっている。 The in-cylinder injector 19 is connected to a common fuel distribution pipe 21, and high pressure fuel is pumped to the fuel distribution pipe 21 from a high pressure fuel pump 23 driven by the power of the engine 2. ing. A check valve 22 is installed between the fuel distribution pipe 21 and the high-pressure fuel pump 23 to prevent back flow of fuel from the fuel distribution pipe 21 side to the high-pressure fuel pump 23 side.
また、高圧燃料ポンプ23と並列に電磁スピル弁24が設置されており、高圧燃料ポンプ23の吐出側が電磁スピル弁24を介して吸入側と連結されている。この電磁スピル弁24は、エンジンECU8により開度が制御されるようになっており、開度が小さいほど高圧燃料ポンプ23から燃料分配管21に供給される燃料供給量が増大し、開度が全開になると高圧燃料ポンプ23から燃料分配管21への燃料供給が停止する。 An electromagnetic spill valve 24 is installed in parallel with the high-pressure fuel pump 23, and the discharge side of the high-pressure fuel pump 23 is connected to the suction side via the electromagnetic spill valve 24. The opening degree of the electromagnetic spill valve 24 is controlled by the engine ECU 8. The smaller the opening degree, the larger the amount of fuel supplied from the high-pressure fuel pump 23 to the fuel distribution pipe 21. When fully opened, the fuel supply from the high-pressure fuel pump 23 to the fuel distribution pipe 21 is stopped.
ポート噴射用インジェクタ20は、低圧用の燃料分配管25に接続されている。この燃料分配管25および高圧燃料ポンプ23は、いずれも燃料圧レギュレータ26を介して低圧燃料ポンプ27に接続されている。 The port injection injector 20 is connected to a fuel distribution pipe 25 for low pressure. Both the fuel distribution pipe 25 and the high-pressure fuel pump 23 are connected to a low-pressure fuel pump 27 via a fuel pressure regulator 26.
低圧燃料ポンプ27は、燃料フィルタ28を介して燃料タンク29内に貯留する燃料を吸入し、燃料圧レギュレータ26に圧送するようになっている。燃料圧レギュレータ26は、低圧燃料ポンプ27から吐出された燃料の圧力、すなわち燃圧が予め定められた設定値よりも高くなると、低圧燃料ポンプ27から吐出された燃料の一部を燃料タンク29に戻すようになっており、ポート噴射用インジェクタ20に供給される燃圧がこの設定値以下となるよう制御するようになっている。 The low-pressure fuel pump 27 sucks fuel stored in the fuel tank 29 via the fuel filter 28 and pumps it to the fuel pressure regulator 26. The fuel pressure regulator 26 returns a part of the fuel discharged from the low pressure fuel pump 27 to the fuel tank 29 when the pressure of the fuel discharged from the low pressure fuel pump 27, that is, the fuel pressure becomes higher than a predetermined set value. Thus, the fuel pressure supplied to the port injector 20 is controlled to be equal to or lower than this set value.
エンジンECU8は、双方向性バス31を介して互いに接続されているCPU(Central Processing Unit)34、RAM(Random Access Memory)33、ROM(Read Only Memory)32、入力ポート35、および出力ポート36等を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。CPU34は、RAM33の一時記憶機能を利用しつつ予めROM32に記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン2の出力制御などを実行するようになっている。出力ポート36から出力された信号は、A/D変換器47を介して図示しないアクチュエータなどに送信されるようになっている。 The engine ECU 8 includes a CPU (Central Processing Unit) 34, a RAM (Random Access Memory) 33, a ROM (Read Only Memory) 32, an input port 35, an output port 36, and the like that are connected to each other via a bidirectional bus 31. It is comprised by the microcomputer provided with. The CPU 34 performs output control of the engine 2 by performing signal processing according to a program stored in the ROM 32 in advance while using the temporary storage function of the RAM 33. The signal output from the output port 36 is transmitted to an actuator (not shown) or the like via the A / D converter 47.
なお、エンジンECU8は、後述するように、本発明に係る内燃機関の制御装置、燃料量算出手段、分配算出手段、実空燃比算出手段、制御手段、判定手段および分配補正手段を構成する。 As will be described later, the engine ECU 8 constitutes an internal combustion engine control device, fuel amount calculation means, distribution calculation means, actual air-fuel ratio calculation means, control means, determination means, and distribution correction means according to the present invention.
また、エンジンECU8は、エアフローメータ11、水温センサ38、燃料圧センサ40、空燃比センサ42、アクセル開度センサ44および回転数センサ46と接続されており、これらのセンサから出力された信号を入力ポート35を介して入力するようになっている。 The engine ECU 8 is connected to the air flow meter 11, the water temperature sensor 38, the fuel pressure sensor 40, the air-fuel ratio sensor 42, the accelerator opening sensor 44, and the rotation speed sensor 46, and inputs signals output from these sensors. Input is made via the port 35.
エアフローメータ11は、吸気管10に吸入された空気量を測定し、この吸入空気量に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、エアフローメータ11の出力信号は、A/D変換器37を介して入力ポート35に入力される。 The air flow meter 11 measures the amount of air sucked into the intake pipe 10 and outputs a voltage corresponding to the amount of intake air as an output signal. The output signal of the air flow meter 11 is A / D converted. It is input to the input port 35 via the device 37.
燃料圧センサ40は、燃料分配管21に設置されており、燃料分配管21内の燃圧に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、A/D変換器41を介して入力ポート35に入力される。 The fuel pressure sensor 40 is installed in the fuel distribution pipe 21 and outputs a voltage corresponding to the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21 as an output signal. This output signal is output from the A / D converter 41. To the input port 35.
空燃比センサ42は、排気管16内における排気ガスの酸素濃度および燃料の未燃成分の濃度に応じた電圧を出力信号として出力するリニア空燃比センサにより構成されており、この出力信号は、空燃比を表す信号としてA/D変換器43を介して入力ポート35に入力される。したがって、空燃比センサ42およびエンジンECU8は、本発明に係る実空燃比算出手段を構成する。 The air-fuel ratio sensor 42 is constituted by a linear air-fuel ratio sensor that outputs, as an output signal, a voltage corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas and the concentration of the unburned component of the fuel in the exhaust pipe 16. The signal representing the fuel ratio is input to the input port 35 via the A / D converter 43. Therefore, the air-fuel ratio sensor 42 and the engine ECU 8 constitute the actual air-fuel ratio calculating means according to the present invention.
水温センサ38は、エンジン2に設置され、エンジン2の冷却水温に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、機関冷却水温を表す信号としてA/D変換器39を介して入力ポート35に入力される。 The water temperature sensor 38 is installed in the engine 2 and outputs a voltage corresponding to the cooling water temperature of the engine 2 as an output signal. This output signal is an A / D converter 39 as a signal indicating the engine cooling water temperature. To the input port 35.
アクセル開度センサ44は、アクセルペダル18の踏込み量に応じた電圧を出力信号として出力するようになっており、この出力信号は、A/D変換器45を介して入力ポート35に入力される。 The accelerator opening sensor 44 outputs a voltage corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 18 as an output signal, and this output signal is input to the input port 35 via the A / D converter 45. .
回転数センサ46は、エンジン2のクランクシャフトに設置された図示しないタイミングロータの所定の回転角ごとに出力信号としてのパルスを発生し、機関回転数を表す信号として入力ポート35に入力するようになっている。 The rotational speed sensor 46 generates a pulse as an output signal at every predetermined rotational angle of a timing rotor (not shown) installed on the crankshaft of the engine 2 and inputs the pulse to the input port 35 as a signal representing the engine rotational speed. It has become.
また、エンジンECU8のROM32には、吸入空気量および機関回転数と、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に供給する合計の燃料量とを対応付けた燃料噴射量マップが記憶されている。エンジンECU8は、エアフローメータ11から吸入空気量を表す信号と、回転数センサ46から機関回転数を表す信号とをそれぞれ取得すると、燃料噴射量マップを参照して、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に供給する合計の燃料量を算出するようになっている。 The ROM 32 of the engine ECU 8 stores a fuel injection amount map in which the intake air amount and the engine speed are associated with the total fuel amount supplied to the in-cylinder injector 19 and the port injector 20. Yes. When the engine ECU 8 obtains a signal representing the intake air amount from the air flow meter 11 and a signal representing the engine speed from the rotational speed sensor 46, the engine ECU 8 refers to the fuel injection amount map, and the in-cylinder injector 19 and the port The total amount of fuel supplied to the injector 20 for injection is calculated.
したがって、本実施の形態に係るエンジンECU8は、本発明に係る吸入空気量および機関回転数に基づいて、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段を構成する。 Therefore, the engine ECU 8 according to the present embodiment calculates the total amount of fuel supplied to the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 based on the intake air amount and the engine speed according to the present invention. A quantity calculating means is configured.
さらに、ROM32には、燃料噴射量マップにより算出される合計の燃料量を、機関冷却水温に応じて補正するための補正マップが記憶されており、この補正マップに応じて補正した燃料量を合計の燃料量としてもよい。 Further, the ROM 32 stores a correction map for correcting the total fuel amount calculated from the fuel injection amount map in accordance with the engine coolant temperature. The fuel amount corrected in accordance with the correction map is totaled. It may be the amount of fuel.
また、エンジンECU8は、空燃比センサ42から入力された実空燃比と、ROM32に記憶されている目標空燃比との偏差を算出し、実空燃比と目標空燃比との偏差が零に近づくようフィードバック制御を実行するようになっている。また、エンジンECU8は、算出された偏差を所定の時間積分することにより学習値を算出し、RAM33に記憶するようになっている。 Further, the engine ECU 8 calculates a deviation between the actual air-fuel ratio input from the air-fuel ratio sensor 42 and the target air-fuel ratio stored in the ROM 32 so that the deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio approaches zero. Feedback control is executed. Further, the engine ECU 8 calculates a learning value by integrating the calculated deviation for a predetermined time, and stores it in the RAM 33.
つまり、本実施の形態に係るエンジンECU8は、実空燃比および目標空燃比から比例項および学習値としての積分項を算出してフィードバック制御をするPIフィードバック制御を実行するようになっている。なお、エンジンECU8は、実空燃比および目標空燃比に基づいて微分項をさらに算出し、比例項、積分項および微分項を用いてPIDフィードバック制御を実行するようにしてもよい。 That is, the engine ECU 8 according to the present embodiment executes PI feedback control that calculates the proportional term and the integral term as the learning value from the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio and performs feedback control. The engine ECU 8 may further calculate a differential term based on the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and execute PID feedback control using the proportional term, the integral term, and the differential term.
したがって、本実施の形態に係るエンジンECU8は、算出された実空燃比に基づいて、実空燃比を予め定められた目標空燃比に一致させるよう合計の燃料量を補正するとともに、補正における補正量を学習値として学習するフィードバック制御を実行する制御手段を構成する。 Therefore, the engine ECU 8 according to the present embodiment corrects the total fuel amount based on the calculated actual air-fuel ratio so that the actual air-fuel ratio matches a predetermined target air-fuel ratio, and the correction amount in the correction. The control means which performs feedback control which learns as learning value is comprised.
このPIフィードバック制御において、エンジンECU8は、以下のように燃料補正量dQを算出し、次回の燃料噴射時における燃料噴射量を燃料補正量dQにより補正する。 In this PI feedback control, the engine ECU 8 calculates the fuel correction amount dQ as follows, and corrects the fuel injection amount at the next fuel injection by the fuel correction amount dQ.
dQ = Qp + Qi (1)
ここで、Qpは比例項であり、Qiは積分項である。
dQ = Qp + Qi (1)
Here, Qp is a proportional term and Qi is an integral term.
比例項Qpは、以下のように算出される。
Qp = Kp ・ ΔQ (2)
ここで、Kpは比例ゲインである。また、ΔQは、実空燃比を目標空燃比とするための燃料量と、気筒6内で燃焼された今回の燃料量との差である。なお、気筒6内において燃焼された燃料量は、吸入空気量の検出値を空燃比の検出値で割ることにより算出される。
The proportional term Qp is calculated as follows.
Qp = Kp · ΔQ (2)
Here, Kp is a proportional gain. ΔQ is the difference between the amount of fuel for setting the actual air-fuel ratio to the target air-fuel ratio and the current amount of fuel burned in the cylinder 6. The amount of fuel burned in the cylinder 6 is calculated by dividing the detected value of the intake air amount by the detected value of the air-fuel ratio.
また、積分項Qiは、以下のように算出される。
Qi = Qi + Ki ・ ΔQ (3)
ここで、Kiは積分ゲインである。
The integral term Qi is calculated as follows.
Qi = Qi + Ki.ΔQ (3)
Here, Ki is an integral gain.
なお、後述するように、エンジンECU8は、RAM33に記憶される学習禁止フラグがONの場合には、学習禁止フラグがOFFになるまで学習値の更新を中断するようになっている。この場合には、PIフィードバック制御における積分項Qiを以下の式により算出するようになっている。 As will be described later, when the learning prohibition flag stored in the RAM 33 is ON, the engine ECU 8 interrupts the update of the learning value until the learning prohibition flag is turned OFF. In this case, the integral term Qi in PI feedback control is calculated by the following equation.
Qi = Qi (3')
したがって、学習値の更新が禁止されている場合には、積分項Qiは前回値と等しくなる。
ここで、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に対する燃料分配処理について説明する。
Qi = Qi (3 ')
Therefore, when the update of the learning value is prohibited, the integral term Qi becomes equal to the previous value.
Here, the fuel distribution process for the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 will be described.
エンジンECU8は、燃料噴射量マップにより算出した合計の燃料量を、上記の式(1)により算出された燃料補正量dQにより補正し、要求噴射量Qallを算出する。そして、算出された要求噴射量Qallを、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に予め定められた噴き分け率で分配するようになっている。この噴き分け率は、機関負荷率および機関回転数と対応付けられた基本噴き分け率マップとしてROM32に記憶されている。また、機関負荷率は、アクセル開度センサ44および回転数センサ46により出力されたアクセル開度および機関回転数に基づいて算出されるようになっている。
したがって、本実施の形態に係るエンジンECU8は、本発明に係る分配算出手段を構成する。
The engine ECU 8 corrects the total fuel amount calculated by the fuel injection amount map with the fuel correction amount dQ calculated by the above equation (1), and calculates the required injection amount Qall. The calculated required injection amount Qall is distributed to the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 at a predetermined injection ratio. The injection ratio is stored in the ROM 32 as a basic injection ratio map associated with the engine load ratio and the engine speed. Further, the engine load factor is calculated based on the accelerator opening and the engine speed output by the accelerator opening sensor 44 and the rotation speed sensor 46.
Therefore, the engine ECU 8 according to the present embodiment constitutes a distribution calculation unit according to the present invention.
図2は、本発明の実施の形態に係る基本噴き分け率マップを示す図である。
基本噴き分け率マップにおいて、機関回転数が高い領域は、直噴領域として定められており、この領域においては筒内噴射用インジェクタ19のみから燃料が噴射されるようになっている。また、直噴領域より機関回転数が低い領域は、直噴およびポート噴射領域として定められている。なお、公知のように、筒内噴射用インジェクタ19は、出力性能の上昇に寄与し、ポート噴射用インジェクタ20は、混合気の均一性に寄与するようになっている。したがって、このように互いに特性の異なる2種類のインジェクタ19、20を、機関回転数と機関負荷率に応じて使い分けることにより、燃費の向上や加速性の向上などを実現するようになっている。
FIG. 2 is a diagram showing a basic injection ratio map according to the embodiment of the present invention.
In the basic injection ratio map, a region where the engine speed is high is defined as a direct injection region, and in this region, fuel is injected only from the in-cylinder injector 19. Further, the region where the engine speed is lower than the direct injection region is defined as the direct injection and port injection region. As is well known, the in-cylinder injector 19 contributes to an increase in output performance, and the port injector 20 contributes to the uniformity of the air-fuel mixture. Therefore, the two types of injectors 19 and 20 having different characteristics as described above are selectively used according to the engine speed and the engine load factor, thereby realizing improvement in fuel consumption and acceleration.
ところで、図2の矢印51で示すように、車両の走行状態が、燃料分配管21内の燃圧が高く燃料噴射量の大きい高負荷領域52から、燃料分配管21内の燃圧が低く燃料噴射量の小さい軽負荷領域53に移行することがある。しかしながら、矢印51で示す状態の移行が短時間で行われる場合には、燃料分配管21内の燃圧の低下がこの状態の移行より遅れることがある。燃圧が十分に下がっていない状態においては、以下に説明するように、筒内噴射用インジェクタ19による燃料噴射量の制御の正確性が低下する。このため、エンジンECU8は、噴き分け率を補正する制御を実行するようになっている。 By the way, as indicated by an arrow 51 in FIG. 2, the running state of the vehicle starts from a high load region 52 where the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21 is high and the fuel injection amount is large, and the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21 is low. May shift to a light load region 53 having a small size. However, when the state transition indicated by the arrow 51 is performed in a short time, the decrease in the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21 may be delayed from this state transition. In a state where the fuel pressure is not sufficiently lowered, as will be described below, the accuracy of control of the fuel injection amount by the in-cylinder injector 19 is lowered. For this reason, the engine ECU 8 executes control for correcting the injection ratio.
図3は、本発明の実施の形態に係る筒内噴射用インジェクタ19の噴射精度を示す図である。また、図4は、本発明の実施の形態に係る最低噴射量マップ55を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the injection accuracy of the in-cylinder injector 19 according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a minimum injection amount map 55 according to the embodiment of the present invention.
図3に示すように、筒内噴射用インジェクタ19は、エンジンECU8により通電されると、通電時間に比例した噴射量Qで気筒6内に燃料を噴射するようになっている。したがって、エンジンECU8は、筒内噴射用インジェクタ19に対する通電時間を制御することによって、気筒6内に噴射される燃料の噴射量Qを正確に調整することができる。 As shown in FIG. 3, when the in-cylinder injector 19 is energized by the engine ECU 8, fuel is injected into the cylinder 6 with an injection amount Q proportional to the energization time. Therefore, the engine ECU 8 can accurately adjust the injection amount Q of the fuel injected into the cylinder 6 by controlling the energization time for the in-cylinder injector 19.
しかしながら、筒内噴射用インジェクタ19は、通電時間が短くなりすぎると、図示しないニードルバルブのリフト時の摩擦などに起因して、通電時間と噴射量Qとが比例しなくなり、エンジンECU8による燃料の噴射量Qの正確性が低下する。つまり、筒内噴射用インジェクタ19は、通電時間に対して正確な燃料噴射を実行可能な最低噴射量Qminを有している。 However, if the energization time of the in-cylinder injector 19 becomes too short, the energization time and the injection amount Q are not proportional to each other due to friction when a needle valve (not shown) is lifted, and the fuel from the engine ECU 8 is not proportional. The accuracy of the injection amount Q decreases. That is, the in-cylinder injector 19 has a minimum injection amount Qmin that can execute accurate fuel injection with respect to the energization time.
また、通電時間と噴射量Qとが比例しなくなる最低噴射量Qminは、筒内噴射用インジェクタ19に供給される燃料の燃圧により変化する。具体的には、図3に示すように、高燃圧時における最低噴射量Qminは、低燃圧時における最低噴射量Qminよりも大きい値となる。 The minimum injection amount Qmin at which the energization time and the injection amount Q are not proportional to each other varies depending on the fuel pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injector 19. Specifically, as shown in FIG. 3, the minimum injection amount Qmin at the time of high fuel pressure is larger than the minimum injection amount Qmin at the time of low fuel pressure.
したがって、図4に示すように、エンジンECU8は、筒内噴射用インジェクタ19に供給される燃料の燃圧と最低噴射量Qminとを対応させた最低噴射量マップ55をROM32に記憶している。この最低噴射量マップ55は、高燃圧時における最低噴射量Qminが、低燃圧時における最低噴射量Qminよりも大きくなるように定められている。 Therefore, as shown in FIG. 4, the engine ECU 8 stores in the ROM 32 a minimum injection amount map 55 in which the fuel pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injector 19 is associated with the minimum injection amount Qmin. The minimum injection amount map 55 is determined so that the minimum injection amount Qmin at the high fuel pressure is larger than the minimum injection amount Qmin at the low fuel pressure.
エンジンECU8は、予め定められた噴き分け率に基づいて算出された筒内噴射用インジェクタ19に対する燃料量がこの最低噴射量Qminを下回っているならば、筒内噴射用インジェクタ19に対する燃料量を最低噴射量Qminに保持し、基本噴き分け率マップから取得された噴射量と最低噴射量Qminとの差を、ポート噴射用インジェクタ20により噴射される燃料量から減少させるようになっている。つまり、エンジンECU8は、筒内噴射用インジェクタ19およびポート噴射用インジェクタ20に供給されるトータル要求噴射量Qallを変更せずに、筒内噴射用インジェクタ19とポート噴射用インジェクタ20とに対する噴き分け率を補正するようになっている。 If the fuel amount for the in-cylinder injector 19 calculated based on a predetermined injection ratio is less than the minimum injection amount Qmin, the engine ECU 8 reduces the fuel amount for the in-cylinder injector 19 to the minimum. The injection amount Qmin is maintained, and the difference between the injection amount acquired from the basic injection distribution rate map and the minimum injection amount Qmin is reduced from the fuel amount injected by the port injector 20. That is, the engine ECU 8 does not change the total required injection amount Qall supplied to the in-cylinder injector 19 and the port injector 20, and the injection ratio for the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 is divided. Is to be corrected.
したがって、本実施の形態に係るエンジンECU8は、本発明に係る分配補正手段を構成する。また、本実施の形態に係る最低噴射量Qminは、本発明に係る第1の閾値を表す燃料量を意味する。 Therefore, the engine ECU 8 according to the present embodiment constitutes a distribution correction unit according to the present invention. Further, the minimum injection amount Qmin according to the present embodiment means a fuel amount that represents the first threshold value according to the present invention.
図5は、本発明の実施の形態に係る燃料分配処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、エンジンECU8を構成するCPU34によって所定の時間間隔で実行されるとともに、CPU34によって処理可能なプログラムを実現する。ここで、所定の時間間隔とは、エンジン2のクランクシャフトの一定回転を意味する。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the fuel distribution processing according to the embodiment of the present invention. The following processing is executed at predetermined time intervals by the CPU 34 constituting the engine ECU 8, and a program that can be processed by the CPU 34 is realized. Here, the predetermined time interval means a constant rotation of the crankshaft of the engine 2.
エンジンECU8は、まず、燃料噴射量マップにより算出される合計の燃料量と上記の式(1)により算出された燃料補正量dQとを用いて、トータル要求噴射量Qallを算出する(ステップS11)。この場合、エンジンECU8は、RAM33に記憶されたエンジン学習禁止フラグを参照し、学習禁止フラグがOFFの場合には、上記の式(3)により算出したQiの値を式(1)に代入し、学習禁止フラグがONの場合には、上記の式(3')により算出したQiの値を式(1)に代入する。 First, the engine ECU 8 calculates the total required injection amount Qall using the total fuel amount calculated by the fuel injection amount map and the fuel correction amount dQ calculated by the above equation (1) (step S11). . In this case, the engine ECU 8 refers to the engine learning prohibition flag stored in the RAM 33, and when the learning prohibition flag is OFF, substitutes the value of Qi calculated by the above equation (3) into the equation (1). When the learning prohibition flag is ON, the value of Qi calculated by the above equation (3 ′) is substituted into equation (1).
次に、エンジンECU8は、基本噴き分け率を算出する(ステップS12)。基本噴き分け率は、上述のように筒内噴射用インジェクタ19とポート噴射用インジェクタ20とに分配される燃料量の割合であり、エンジン2の機関回転数および機関負荷率と対応付けられた2次元の基本噴き分け率マップとして予めROM32に記憶されている。 Next, the engine ECU 8 calculates a basic injection division ratio (step S12). The basic injection ratio is the ratio of the amount of fuel distributed to the in-cylinder injector 19 and the port injector 20 as described above, and is 2 associated with the engine speed and the engine load factor of the engine 2. It is stored in advance in the ROM 32 as a basic dimensional ejection ratio map.
次に、エンジンECU8は、基本直噴噴射量Qdbを算出する(ステップS13)。この基本直噴噴射量Qdbは、ステップS11において算出されたトータル要求噴射量Qallと、ステップS12において算出された基本噴き分け率で筒内噴射用インジェクタ19に分配される燃料量の割合との積により求められる。 Next, the engine ECU 8 calculates a basic direct injection amount Qdb (step S13). This basic direct injection amount Qdb is the product of the total required injection amount Qall calculated in step S11 and the ratio of the fuel amount distributed to the in-cylinder injector 19 at the basic injection distribution ratio calculated in step S12. Is required.
次に、エンジンECU8は、基本ポート噴射量Qpbを算出する(ステップS14)。この基本直噴噴射量Qpbは、ステップS11において算出されたトータル要求噴射量Qallと、ステップS12において算出された基本噴き分け率でポート噴射用インジェクタ20に分配される燃料量の割合との積により求められる。 Next, the engine ECU 8 calculates a basic port injection amount Qpb (step S14). This basic direct injection amount Qpb is the product of the total required injection amount Qall calculated in step S11 and the ratio of the fuel amount distributed to the port injector 20 at the basic injection distribution ratio calculated in step S12. Desired.
次に、エンジンECU8は、筒内噴射用インジェクタ19に対する最低噴射量Qminを算出する(ステップS15)。具体的には、エンジンECU8は、燃料圧センサ40から燃料分配管21内の燃圧を表す信号を取得すると、ROM32に記憶されている最低噴射量マップ55を参照し、最低噴射量Qminを算出する。 Next, the engine ECU 8 calculates a minimum injection amount Qmin for the in-cylinder injector 19 (step S15). Specifically, when the engine ECU 8 acquires a signal representing the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21 from the fuel pressure sensor 40, the engine ECU 8 refers to the minimum injection amount map 55 stored in the ROM 32 and calculates the minimum injection amount Qmin. .
次に、エンジンECU8は、ステップS13で算出された基本直噴噴射量Qdbと、ステップS15で算出された最低噴射量Qminとを比較する(ステップS16)。 Next, the engine ECU 8 compares the basic direct injection amount Qdb calculated in step S13 with the minimum injection amount Qmin calculated in step S15 (step S16).
エンジンECU8は、比較の結果、基本直噴噴射量Qdbが最低噴射量Qmin以上であると判断したならば(ステップS16でYes)、基本直噴噴射量Qdbを最終直噴噴射量Qdとし(ステップS17)、次回の燃料噴射において、筒内噴射用インジェクタ19から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Qdとなるよう筒内噴射用インジェクタ19を制御する。 If the engine ECU 8 determines that the basic direct injection amount Qdb is equal to or greater than the minimum injection amount Qmin as a result of the comparison (Yes in step S16), the basic direct injection amount Qdb is set as the final direct injection amount Qd (step S16). S17) In the next fuel injection, the in-cylinder injector 19 is controlled so that the amount of fuel injected from the in-cylinder injector 19 becomes the final direct injection amount Qd.
そして、エンジンECU8は、ステップS14で算出された基本ポート噴射量Qpbを最終ポート噴射量Qpとし(ステップS18)、次回の燃料噴射において、ポート噴射用インジェクタ20から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Qdとなるようポート噴射用インジェクタ20を制御する。 Then, the engine ECU 8 sets the basic port injection amount Qpb calculated in step S14 as the final port injection amount Qp (step S18), and the amount of fuel injected from the port injector 20 in the next fuel injection is the final direct injection amount. The port injection injector 20 is controlled so as to be the injection amount Qd.
一方、エンジンECU8は、ステップS16において、基本直噴噴射量Qdbが最低噴射量Qmin未満であると判断すると(ステップS16でNo)、最低噴射量Qminを最終直噴噴射量Qdとし(ステップS19)、次回の燃料噴射において、筒内噴射用インジェクタ19から噴射される燃料量がこの最終直噴噴射量Qdとなるよう筒内噴射用インジェクタ19を制御する。 On the other hand, when the engine ECU 8 determines in step S16 that the basic direct injection amount Qdb is less than the minimum injection amount Qmin (No in step S16), the minimum injection amount Qmin is set as the final direct injection amount Qd (step S19). In the next fuel injection, the in-cylinder injector 19 is controlled so that the amount of fuel injected from the in-cylinder injector 19 becomes the final direct injection amount Qd.
そして、エンジンECU8は、ステップS14で算出された基本ポート噴射量Qpbから、最低噴射量Qminと基本直噴噴射量Qdbとの差を引いた値を最終ポート噴射量Qpとし(ステップS20)、次回の燃料噴射において、ポート噴射用インジェクタ20から噴射される燃料量がこの最終ポート噴射量Qpとなるようポート噴射用インジェクタ20を制御する。 Then, the engine ECU 8 sets the value obtained by subtracting the difference between the minimum injection amount Qmin and the basic direct injection amount Qdb from the basic port injection amount Qpb calculated in step S14 as the final port injection amount Qp (step S20). In this fuel injection, the port injector 20 is controlled so that the fuel amount injected from the port injector 20 becomes the final port injection amount Qp.
以下、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を構成するエンジンECU8の特徴的な構成について、図1を参照して説明する。 Hereinafter, a characteristic configuration of engine ECU 8 constituting the control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
エンジン2の制御装置を構成するエンジンECU8は、最低噴射量Qminを最終直噴噴射量Qdとした場合には、このときの最終直噴噴射量Qdと最終ポート噴射量Qpとの比を、次回の燃料噴射時における噴き分け率として算出するようになっている。 When the minimum injection amount Qmin is the final direct injection amount Qd, the engine ECU 8 constituting the control device of the engine 2 determines the ratio of the final direct injection amount Qd and the final port injection amount Qp at this time next time. It is calculated as an injection distribution ratio at the time of fuel injection.
また、エンジンECU8は、基本噴き分け率マップにより算出された基本噴き分け率と、最終直噴噴射量Qdと最終ポート噴射量Qpとの比から算出された次回の燃料噴射時における噴き分け率(以下、次回の噴き分け率という)との差Δを算出し、この差Δが予め定められた閾値を超えているか否かを判断するようになっている。したがって、本実施の形態に係るエンジンECU8は、本発明に係る判定手段を構成する。また、この閾値は、本発明に係る第2の閾値を意味する。 Further, the engine ECU 8 determines the injection ratio at the time of the next fuel injection calculated from the basic injection ratio calculated by the basic injection ratio map and the ratio between the final direct injection quantity Qd and the final port injection quantity Qp ( Hereinafter, a difference Δ with respect to the next injection division ratio is calculated, and it is determined whether or not the difference Δ exceeds a predetermined threshold value. Therefore, the engine ECU 8 according to the present embodiment constitutes a determination unit according to the present invention. Further, this threshold means the second threshold according to the present invention.
予め定められた閾値としては、噴き分け率の変動に応じて実空燃比が変動することにより、フィードバック制御における学習値としての積分項Qiが変動による影響を受ける結果、その後の実空燃比が目標空燃比と乖離し、結果として三元触媒コンバータ17による排気ガスの浄化性能が低下するという現象を防ぐことが可能となる値であり、予め実験的な測定により求められている。 As the predetermined threshold, the actual air-fuel ratio fluctuates in accordance with fluctuations in the injection ratio, so that the integral term Qi as the learning value in the feedback control is affected by the fluctuations. It is a value that can prevent the phenomenon that the exhaust gas purification performance by the three-way catalytic converter 17 is deteriorated as a result of deviation from the air-fuel ratio, and is obtained beforehand by experimental measurement.
また、エンジンECU8は、前回の噴き分け率と次回の噴き分け率との差Δが予め定められた閾値を超えていると判断した場合には、フィードバック制御の学習値に実空燃比の変動の影響が取り込まれ、その後のフィードバック制御において実空燃比が目標空燃比と乖離し三元触媒コンバータ17による排気ガスの浄化性能が低下することを防止するために、学習値としての積分項Qiの更新を中断するようになっている。
エンジンECU8は、前回の噴き分け率と次回の噴き分け率との差Δが予め定められた閾値以下となるまで積分項Qiの更新の中断を継続するようになっている。
Further, when the engine ECU 8 determines that the difference Δ between the previous injection ratio and the next injection ratio exceeds a predetermined threshold value, the actual air-fuel ratio fluctuation value is added to the feedback control learning value. In order to prevent the actual air-fuel ratio from deviating from the target air-fuel ratio in the subsequent feedback control and the exhaust gas purification performance of the three-way catalytic converter 17 from being deteriorated, the integral term Qi is updated as a learning value. Is supposed to be interrupted.
The engine ECU 8 continues to interrupt the update of the integral term Qi until the difference Δ between the previous injection division ratio and the next injection division ratio becomes equal to or less than a predetermined threshold value.
図6は、本発明の実施の形態に係る学習制限処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、エンジンECU8を構成するCPU34によって実行されるとともに、CPU34によって処理可能なプログラムを実現する。また、以下の処理は、上述した燃料分配処理におけるステップS18あるいはステップS20が終了した時点から開始され、この燃料分配処理においてステップS18あるいはステップS20が終了するごとに、当該時間間隔で実行されるようになっている。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the learning restriction process according to the embodiment of the present invention. The following processing is executed by the CPU 34 constituting the engine ECU 8 and realizes a program that can be processed by the CPU 34. Further, the following process is started from the time when step S18 or step S20 in the fuel distribution process described above is completed, and is executed at the time interval every time step S18 or step S20 is completed in this fuel distribution process. It has become.
エンジンECU8は、まず、基本噴き分け率を取得する(ステップS21)。具体的には、エンジンECU8は、上述のステップS12(図5参照)において基本噴き分け率マップから基本噴き分け率を算出した際に、この基本噴き分け率をRAM33に記憶しておき、本工程においてRAM33に記憶されている基本噴き分け率を取得するようにする。 First, the engine ECU 8 acquires a basic injection division ratio (step S21). Specifically, the engine ECU 8 stores the basic injection ratio in the RAM 33 when the basic injection ratio is calculated from the basic injection ratio map in step S12 (see FIG. 5) described above. The basic injection ratio stored in the RAM 33 is acquired.
次に、エンジンECU8は、次回の噴き分け率を算出する(ステップS22)。具体的には、エンジンECU8は、最終直噴噴射量Qdと最終ポート噴射量Qpとを取得し、これらの比を算出する。なお、エンジンECU8は、上述のように最終直噴噴射量Qdおよび最終ポート噴射量Qpを算出した際に、これらの値をRAM33に記憶しておき、本工程において次回の噴き分け率を算出する際に、RAM33に記憶されている値を取得するようにする。 Next, the engine ECU 8 calculates the next injection division ratio (step S22). Specifically, the engine ECU 8 acquires the final direct injection amount Qd and the final port injection amount Qp, and calculates the ratio thereof. The engine ECU 8 stores these values in the RAM 33 when calculating the final direct injection amount Qd and the final port injection amount Qp as described above, and calculates the next injection division rate in this step. At this time, the value stored in the RAM 33 is acquired.
次に、エンジンECU8は、ステップS21において取得された基本噴き分け率と、ステップS22において算出された次回の噴き分け率との差Δを算出する(ステップS23)。差Δの算出方法としては、例えば、基本噴き分け率と次回の噴き分け率とにおけるいずれか一方のインジェクタに対する燃料量の分配の割合の差を求めるようにする。 Next, the engine ECU 8 calculates a difference Δ between the basic injection ratio acquired in step S21 and the next injection ratio calculated in step S22 (step S23). As a method for calculating the difference Δ, for example, the difference in the ratio of the fuel amount distribution to one of the injectors in the basic injection ratio and the next injection ratio is obtained.
次に、エンジンECU8は、算出された噴き分け率の差Δが予め定められた閾値より大きいか否かを判断する(ステップS24)。予め定められた閾値は、上述のとおりROM32に記憶されており、エンジンECU8は、この値を取得し、算出された噴き分け率の差Δと比較する。 Next, the engine ECU 8 determines whether or not the calculated difference Δ in the injection ratio is larger than a predetermined threshold value (step S24). The predetermined threshold value is stored in the ROM 32 as described above, and the engine ECU 8 acquires this value and compares it with the calculated difference Δ of the injection ratio.
エンジンECU8は、噴き分け率の差Δが閾値より大きいと判断した場合には(ステップS24でYes)、学習禁止フラグをONにする(ステップS25)。具体的には、エンジンECU8は、RAM33に記憶されるエンジン学習禁止フラグをONにする。 When the engine ECU 8 determines that the difference Δ in the injection ratio is larger than the threshold (Yes in step S24), the engine ECU 8 turns on the learning prohibition flag (step S25). Specifically, the engine ECU 8 turns on an engine learning prohibition flag stored in the RAM 33.
この場合、エンジンECU8は、上述のPIフィードバック制御において燃料補正量dQを算出する際に、式(3)の代わりに式(3')を用いて積分項Qiを算出し、算出された積分項Qiを式(1)に代入する。 In this case, when calculating the fuel correction amount dQ in the PI feedback control described above, the engine ECU 8 calculates the integral term Qi using the equation (3 ′) instead of the equation (3), and calculates the calculated integral term. Substitute Qi into equation (1).
一方、エンジンECU8は、噴き分け率の差Δが閾値以下であると判断した場合には(ステップS24でNo)、学習禁止フラグをOFFにする(ステップS25)。 On the other hand, when the engine ECU 8 determines that the difference Δ in the injection ratio is equal to or less than the threshold value (No in step S24), the engine ECU 8 turns off the learning prohibition flag (step S25).
この場合、エンジンECU8は、上述のPIフィードバック制御において、燃料補正量dQを算出する際に、式(3)を用いて積分項Qiを算出し、算出された積分項Qiを式(1)に代入する。 In this case, when calculating the fuel correction amount dQ in the above-described PI feedback control, the engine ECU 8 calculates the integral term Qi using the equation (3), and the calculated integral term Qi into the equation (1). substitute.
以上のように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置においては、気筒6内および吸気通路内に燃料が噴射されるエンジン2において、筒内噴射用インジェクタ19とポート噴射用インジェクタ20とに燃料を分配する割合が補正され、実空燃比が変動する可能性が高い場合には、フィードバック制御における学習を中断させるので、実空燃比の一時的な変動が学習に影響することを防止でき、フィードバック制御の精度を従来のものより向上できる。 As described above, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, in-cylinder injector 19 and port injector 20 in engine 2 in which fuel is injected into cylinder 6 and into the intake passage. When the ratio of fuel distribution is corrected and the actual air-fuel ratio is likely to fluctuate, learning in feedback control is interrupted, preventing temporary fluctuations in the actual air-fuel ratio from affecting learning. The accuracy of the feedback control can be improved as compared with the conventional one.
なお、以上の説明においては、エンジンECU8は、燃料分配管21における燃圧に基づいて最低噴射量Qminを設定する場合について説明したが、これに限定されず、最低噴射量Qminが、燃圧および燃料の温度に基づいて定められるようにしてもよい。この場合、燃料の温度が高いほど最低噴射量Qminが大きくなるようにし、燃料の温度が低いほど最低噴射量Qminが小さくなるようにする。 In the above description, the engine ECU 8 has described the case where the minimum injection amount Qmin is set based on the fuel pressure in the fuel distribution pipe 21, but the present invention is not limited to this, and the minimum injection amount Qmin depends on the fuel pressure and fuel. It may be determined based on temperature. In this case, the minimum injection amount Qmin is increased as the fuel temperature is higher, and the minimum injection amount Qmin is decreased as the fuel temperature is lower.
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内および吸気通路内に燃料が噴射される内燃機関においてフィードバック制御の精度を従来のものより向上できるという効果を奏するものであり、筒内および吸気通路内に噴射される燃料の分配を補正する内燃機関の制御装置に有用である。 As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present invention has an effect that the accuracy of feedback control can be improved over the conventional one in an internal combustion engine in which fuel is injected into the cylinder and the intake passage, This is useful for a control device for an internal combustion engine that corrects the distribution of fuel injected into the cylinder and the intake passage.
2 エンジン(内燃機関)
4 インテークマニホールド
5 サージタンク
6 気筒
8 エンジンECU(内燃機関の制御装置、燃料量算出手段、分配算出手段、実空燃比算出手段、制御手段、判定手段、分配補正手段)
10 吸気管
11 エアフローメータ
12 エアクリーナ
13 電動モータ
14 スロットルバルブ
15 エキゾーストマニホールド
16 排気管
17 三元触媒コンバータ
18 アクセルペダル
19 筒内噴射用インジェクタ(第1の噴射手段)
20 ポート噴射用インジェクタ(第2の噴射手段)
21 燃料分配管
23 高圧燃料ポンプ
25 燃料分配管
26 燃料圧レギュレータ
27 低圧燃料ポンプ
28 燃料フィルタ
29 燃料タンク
31 双方向性バス
32 ROM
33 RAM
34 CPU
38 水温センサ
40 燃料圧センサ
42 空燃比センサ(実空燃比算出手段)
44 アクセル開度センサ
46 回転数センサ(燃料量算出手段、分配算出手段)
2 Engine (Internal combustion engine)
4 intake manifold 5 surge tank 6 cylinder 8 engine ECU (control device for internal combustion engine, fuel amount calculation means, distribution calculation means, actual air-fuel ratio calculation means, control means, determination means, distribution correction means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intake pipe 11 Air flow meter 12 Air cleaner 13 Electric motor 14 Throttle valve 15 Exhaust manifold 16 Exhaust pipe 17 Three-way catalytic converter 18 Accelerator pedal 19 In-cylinder injector (first injection means)
20 port injector (second injection means)
21 Fuel distribution pipe 23 High pressure fuel pump 25 Fuel distribution pipe 26 Fuel pressure regulator 27 Low pressure fuel pump 28 Fuel filter 29 Fuel tank 31 Bidirectional bus 32 ROM
33 RAM
34 CPU
38 Water temperature sensor 40 Fuel pressure sensor 42 Air-fuel ratio sensor (actual air-fuel ratio calculation means)
44 Accelerator opening sensor 46 Rotation speed sensor (fuel amount calculation means, distribution calculation means)
Claims (1)
前記燃焼室と接続された吸気通路に燃料を噴射する第2の噴射手段と、
前記燃焼室に吸入される空気量および機関回転数に基づいて、前記第1の噴射手段および前記第2の噴射手段に供給する合計の燃料量を算出する燃料量算出手段と、
前記内燃機関と接続された排気通路に設けられ、排気の成分に基づいて前記燃焼室における実空燃比を算出する実空燃比算出手段と、
前記実空燃比算出手段により算出された実空燃比を予め定められた空燃比に一致させるよう、前記燃料量算出手段により算出された合計の燃料量を補正するとともに、前記補正における補正量を学習するフィードバック制御を実行する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関に要求される機関負荷率および機関回転数に基づいて、前記制御手段により補正された合計の燃料量を前記第1の噴射手段と前記第2の噴射手段とに分配する割合を算出する分配算出手段と、
前記分配算出手段により算出された前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量が予め定められた第1の閾値を下回った場合には、前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量を前記第1の閾値とし、前記第2の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量から前記第1の閾値と前記分配算出手段により算出された前記第1の噴射手段に分配する割合に相当する燃料量との差を差し引くよう分配の割合を補正する分配補正手段と、
前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が予め定められた第2の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記分配補正手段により補正された分配の割合と、前記分配算出手段により算出された分配の割合との差が前記第2の閾値を超えていると前記判定手段により判定された場合には前記第2の閾値以下であると前記判定手段により判定されるまで前記学習を中断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
First injection means for injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine;
Second injection means for injecting fuel into an intake passage connected to the combustion chamber;
Fuel amount calculating means for calculating a total fuel amount supplied to the first injection means and the second injection means based on the amount of air sucked into the combustion chamber and the engine speed;
An actual air-fuel ratio calculating means which is provided in an exhaust passage connected to the internal combustion engine and calculates an actual air-fuel ratio in the combustion chamber based on a component of exhaust;
The total fuel amount calculated by the fuel amount calculating means is corrected so that the actual air fuel ratio calculated by the actual air fuel ratio calculating means matches a predetermined air fuel ratio, and the correction amount in the correction is learned. A control means for executing feedback control, and a control device for an internal combustion engine comprising:
A ratio of distributing the total fuel amount corrected by the control means to the first injection means and the second injection means based on at least the engine load factor and the engine speed required for the internal combustion engine. A distribution calculating means for calculating;
When the amount of fuel corresponding to the ratio of distribution to the first injection means calculated by the distribution calculation means falls below a predetermined first threshold, the ratio to be distributed to the first injection means The corresponding fuel amount is set as the first threshold value, and is distributed to the first injection means calculated by the first threshold value and the distribution calculating means from the fuel amount corresponding to the proportion to be distributed to the second injection means. Distribution correction means for correcting the distribution ratio so as to subtract the difference from the fuel amount corresponding to the ratio to be performed;
Determining means for determining whether a difference between the distribution ratio corrected by the distribution correcting means and the distribution ratio calculated by the distribution calculating means exceeds a predetermined second threshold; Prepared,
The control means determines that the difference between the distribution ratio corrected by the distribution correction means and the distribution ratio calculated by the distribution calculation means exceeds the second threshold value by the determination means. In some cases, the learning is interrupted until the determination means determines that the value is equal to or less than the second threshold value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008312268A JP2010133387A (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Controller for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008312268A JP2010133387A (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Controller for internal combustion engine |
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JP2010133387A true JP2010133387A (en) | 2010-06-17 |
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Family Applications (1)
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JP2008312268A Pending JP2010133387A (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Controller for internal combustion engine |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010133387A (en) |
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2008
- 2008-12-08 JP JP2008312268A patent/JP2010133387A/en active Pending
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