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JP2006194098A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control device for internal combustion engine Download PDF

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JP2006194098A
JP2006194098A JP2005004032A JP2005004032A JP2006194098A JP 2006194098 A JP2006194098 A JP 2006194098A JP 2005004032 A JP2005004032 A JP 2005004032A JP 2005004032 A JP2005004032 A JP 2005004032A JP 2006194098 A JP2006194098 A JP 2006194098A
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Japan
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fuel
internal combustion
combustion engine
sharing ratio
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JP2005004032A
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Kenichi Saito
健一 齋藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタを含んで構成される内燃機関において、燃焼悪化時に混合気流動の確保により燃焼速度を上昇させる。
【解決手段】 筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120によって分担して燃料噴射を実行する運転領域で燃焼悪化が発生した場合には、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射時期を複数回に分割し、その一部を吸気行程後半または圧縮行程に設ける。また、筒内噴射用インジェクタ110による分担比率が極小であるときには、分担比率修正によって筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量を確保するとともに、その燃料噴射を吸気行程後半または圧縮行程で実行する。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a combustion speed by securing an air-fuel mixture flow in an internal combustion engine including an in-cylinder injector and an intake passage injector.
SOLUTION: When combustion deterioration occurs in an operation region in which fuel injection is performed by being shared by in-cylinder injector 110 and intake passage injector 120, the fuel injection timing from in-cylinder injector 110 is set. Divide it into multiple times, and provide a part of it in the latter half of the intake stroke or the compression stroke. When the sharing ratio by the in-cylinder injector 110 is extremely small, the fuel injection amount from the in-cylinder injector 110 is secured by correcting the sharing ratio, and the fuel injection is executed in the latter half of the intake stroke or the compression stroke. .
[Selection] Figure 2

Description

この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、より特定的には、筒内に燃料噴射するための第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)および吸気通路および/または吸気ポート内に燃料噴射するための第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを含んで構成される内燃機関における、均質燃焼運転時の燃料噴射制御に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more specifically, in a first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting fuel into a cylinder and an intake passage and / or an intake port. The present invention relates to fuel injection control during homogeneous combustion operation in an internal combustion engine configured to include second fuel injection means (intake passage injection injector) for fuel injection.

エンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、吸気ポートに燃料噴射する吸気通路噴射用インジェクタとの両方を備えた内燃機関の構成が知られている。このような内燃機関を均質燃焼運転する際に、筒内噴射用インジェクタが高温に維持されることを好適に抑制するために、吸気通路噴射用インジェクタに加えて筒内噴射用インジェクタからも燃料噴射を併せて行なう構成が開示されている(たとえば特許文献1)。   2. Description of the Related Art A configuration of an internal combustion engine that includes both an in-cylinder injector that directly injects fuel into a combustion chamber of an engine and an intake passage injector that injects fuel into an intake port is known. In order to suitably suppress that the in-cylinder injector is maintained at a high temperature when performing homogenous combustion operation of such an internal combustion engine, fuel injection from the in-cylinder injector in addition to the intake passage injector is also performed. (For example, patent document 1) is disclosed.

また、筒内直接噴射式火花点火エンジンの制御装置として、均質燃焼運転時において燃料噴霧がガス流動を受けてピストン冠面に押付けられるのを防止すべく、燃料噴射を燃料噴霧がガス流動を受けてピストン冠面に押付けられる期間の前後で2回に分けて行なう技術が開示されている(たとえば特許文献2)。
特開2002−364409号公報 特開2002−130025号公報
In addition, as a control device for a direct injection spark ignition engine in a cylinder, the fuel spray is subjected to gas flow in order to prevent the fuel spray from being pressed against the piston crown during homogeneous combustion operation. Thus, a technique is disclosed that is performed twice before and after the period of pressing against the crown surface of the piston (for example, Patent Document 2).
JP 2002-364409 A JP 2002-130025 A

特許文献1では、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射時期は、燃料と空気とのミキシングが良好に行なわれて混合気の好適な均質化が図られるように、機関回転速度および目標燃料噴射量に応じて電子制御される点が開示される。特に、機関回転速度が速く、かつ目標燃料噴射量が多い運転領域では、比較的早い時期と圧縮行程末期といった2つの燃料噴射時期が算出される点が開示されている。特許文献1では、実験などにより求められた、機関回転速度および目標燃料噴射量と、混合気の好適な均質化が図られる燃料噴射時期との関係に基づいて、燃料噴射時期が設定される。   In Patent Document 1, the fuel injection timing from the in-cylinder injector is such that the engine speed and the target fuel injection amount are set so that the fuel and air are mixed well and the mixture is suitably homogenized. The electronic control is disclosed. In particular, it is disclosed that two fuel injection timings, that is, a relatively early timing and an end of the compression stroke, are calculated in an operation region where the engine speed is high and the target fuel injection amount is large. In Patent Document 1, the fuel injection timing is set based on the relationship between the engine speed and the target fuel injection amount, which are obtained through experiments, and the fuel injection timing at which the mixture is suitably homogenized.

一方で、上記のような筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタを併用して均質燃焼運転を行なう構成では、エンジンの運転状態に応じて両インジェクタからの燃料噴射量の分担比率を設定する構成が好ましい。このような場合に、エンジンの運転状態に応じて設定された上記分担比率に基本的に従った上で、燃焼悪化発生時に燃焼状態を改善する手法が必要となる。特に、吸気通路噴射用インジェクタによる分担比率が高い領域では、燃焼室内での混合気流動の確保が難しくなる傾向にあるため、燃焼悪化が生じやすくなる傾向にある。   On the other hand, in the configuration in which the in-cylinder injector and the intake manifold injector are used in combination to perform the homogeneous combustion operation, the ratio of the fuel injection amount from both injectors is set according to the operating state of the engine. A configuration is preferred. In such a case, a method for improving the combustion state at the time of occurrence of combustion deterioration after basically following the sharing ratio set according to the operating state of the engine is required. In particular, in a region where the share ratio by the intake manifold injector is high, it tends to be difficult to ensure the air-fuel mixture flow in the combustion chamber, and thus the combustion tends to deteriorate.

これに対して特許文献1に開示された構成では、実験等に基づいて予め設定された関係に従って、機関回転速度および目標燃料噴射量に応じて燃料噴射時期設定を行なうものの、燃焼悪化が生じた場合にどのようにして燃焼室内の状況を変化させて、燃焼改善を図るかについては開示がない。   On the other hand, in the configuration disclosed in Patent Document 1, although the fuel injection timing is set according to the engine rotation speed and the target fuel injection amount according to a relationship set in advance based on experiments or the like, combustion deterioration occurs. There is no disclosure on how to improve combustion by changing the situation in the combustion chamber.

同様に、特許文献2に開示された構成では、エンジンの運転条件が低回転高負荷期にあるときにスモークの発生を防止するという効果は得られるものの、エンジンに燃焼悪化が発生した場合に、どのようにして燃焼室内の状況を変化させて燃焼改善を図るかについては開示がない。   Similarly, in the configuration disclosed in Patent Document 2, although the effect of preventing the occurrence of smoke when the operating condition of the engine is in the low rotation and high load period is obtained, when combustion deterioration occurs in the engine, There is no disclosure on how to improve combustion by changing the situation in the combustion chamber.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、筒内へ燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)および吸気通路内に燃料噴射するための第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを含んで構成される内燃機関において、燃焼悪化発生時に燃焼室内の混合気流動(気流形成)を確保して燃焼悪化を改善することが可能な燃料噴射制御装置を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting fuel into a cylinder, and In an internal combustion engine configured to include second fuel injection means (intake passage injection injector) for injecting fuel into the intake passage, air-fuel mixture flow (air flow formation) is ensured when combustion worsens. Another object of the present invention is to provide a fuel injection control device capable of improving the deterioration of combustion.

この発明に従う内燃機関の燃料噴射制御装置は、第1の燃料噴射手段と、第2の燃料噴射手段と、制御手段とを備える。制御手段は、分担比率制御手段と、燃焼悪化検知手段と、燃料噴射時期制御手段とを含む。第1の燃料噴射手段は、内燃機関の筒内へ燃料を噴射する。第2の燃料噴射手段は、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射する。制御手段は内燃機関に要求される条件に基づいて、第1の燃料噴射手段および第2の燃料噴射手段からの燃料供給を制御する。分担比率制御手段は、内燃機関に要求される条件に基づいて、全燃料噴射量に対する第1の燃料噴射手段および第2燃料噴射手段の間での燃料噴射量の分担比率を制御する。燃焼悪化検知手段は、内燃機関での燃焼悪化を検知する。燃料噴射時期制御手段とを含み、分担比率制御手段によって全燃料噴射量の少なくとも一部が第1の燃料噴射手段から噴射されるように分担比率が設定され、かつ、燃焼悪化検知手段によって燃焼悪化が検知された場合に、第1の燃料噴射手段からの燃料供給を複数回に分割して行なうように、第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する。さらに、燃料噴射時期制御手段は、複数回に分割した供給燃料の少なくとも一部を、吸気行程後期および圧縮行程の少なくとも一方に設定する。   The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a first fuel injection means, a second fuel injection means, and a control means. The control means includes a share ratio control means, a combustion deterioration detection means, and a fuel injection timing control means. The first fuel injection means injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine. The second fuel injection means injects fuel into the intake passage of the internal combustion engine. The control means controls the fuel supply from the first fuel injection means and the second fuel injection means based on conditions required for the internal combustion engine. The sharing ratio control unit controls the sharing ratio of the fuel injection amount between the first fuel injection unit and the second fuel injection unit with respect to the total fuel injection amount based on conditions required for the internal combustion engine. The combustion deterioration detection means detects combustion deterioration in the internal combustion engine. A fuel injection timing control means, and a share ratio is set so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the first fuel injection means by the share ratio control means, and combustion deterioration is caused by the combustion deterioration detection means. Is detected, the fuel injection timing of the first fuel injection means is controlled so that the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times. Further, the fuel injection timing control means sets at least a part of the supplied fuel divided into a plurality of times in at least one of the late intake stroke and the compression stroke.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関での燃焼悪化発生の検知時に、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃料噴射期間を複数回に分割する。さらに分割された燃料噴射期間の少なくとも一部を吸気行程後期あるいは圧縮行程に設けることにより、燃料噴射から点火時期までの時間を短縮して燃料噴霧による筒内(燃焼室内)の気流強化を実現できる。この結果、燃焼速度を上昇させて、燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, the fuel injection period from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is divided into a plurality of times when the occurrence of combustion deterioration in the internal combustion engine is detected. Further, by providing at least a part of the divided fuel injection period in the late stage of the intake stroke or the compression stroke, it is possible to shorten the time from the fuel injection to the ignition timing and to enhance the air flow in the cylinder (combustion chamber) by fuel spray. . As a result, the combustion rate can be increased to improve the deterioration of combustion.

好ましくは、この発明に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射時期制御手段は、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃料供給を2回に分割し、第1の燃料噴射手段からの第1回目の燃料供給は吸気行程前期に行なわれ、かつ、第2回目の燃料供給は吸気行程後期または圧縮行程に行なわれる。   Preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the fuel injection timing control means divides the fuel supply from the first fuel injection means (in-cylinder injector) into two times, and the first fuel The first fuel supply from the injection means is performed in the first half of the intake stroke, and the second fuel supply is performed in the second half of the intake stroke or the compression stroke.

また好ましくは、この発明に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴射時期制御手段は、第1の燃料噴射手段からの燃料供給を2回に分割し、第1の燃料噴射手段からの第1回目の燃料供給は吸気行程後期に行なわれ、かつ、第2回目の燃料供給は圧縮行程に行なわれる。   Also preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the fuel injection timing control means divides the fuel supply from the first fuel injection means into two times, and the first fuel injection means from the first fuel injection means The second fuel supply is performed in the latter half of the intake stroke, and the second fuel supply is performed in the compression stroke.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃料噴射期間を2回に分割した簡易な制御方式により、燃料室内での気流形成の強化による燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, the air flow formation in the fuel chamber is enhanced by a simple control method in which the fuel injection period from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is divided into two. It is possible to improve the deterioration of combustion due to.

さらに好ましくは、分担比率制御手段によって全燃料噴射量の一部ずつが第1および第2の燃料噴射手段からそれぞれ噴射されるように分担比率が設定されている場合には、当該分担比率を維持したままで、第1の燃料噴射手段からの燃料供給が複数回に分割される。   More preferably, when the sharing ratio is set by the sharing ratio control means so that a part of the total fuel injection amount is injected from the first and second fuel injection means, respectively, the sharing ratio is maintained. As it is, the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃焼悪化発生時に、内燃機関からの出力特性を大きく変化させることなく、燃料室内での気流形成の強化による燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, it is possible to improve the deterioration of combustion by enhancing the formation of airflow in the fuel chamber without greatly changing the output characteristics from the internal combustion engine when the deterioration of combustion occurs.

あるいはさらに好ましくは、この発明に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、制御手段は、さらに、分担比率修正手段を含む。分担比率修正手段は、燃料噴射時期制御手段によって第1の燃料噴射手段からの燃料供給が複数回に分割された後にも、燃焼悪化検知手段によって燃焼悪化が継続的に検知された場合において、分担比率制御手段によって設定された第2の燃料噴射手段からの燃料噴射量の一部が第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量へ置換えられるように分担比率を変更する。   Alternatively, more preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention, the control means further includes a share ratio correction means. The sharing ratio correction means is assigned when the fuel deterioration is continuously detected by the combustion deterioration detecting means even after the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times by the fuel injection timing control means. The sharing ratio is changed so that a part of the fuel injection amount from the second fuel injection means set by the ratio control means is replaced with the fuel injection amount from the first fuel injection means.

特にこのような構成において、燃料噴射時期制御手段は、分担比率修正手段によって第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を、第1の燃料噴射手段からの複数回の燃料供給のうちの第1回目以外の燃料供給時に噴射することが好ましい。   Particularly in such a configuration, the fuel injection timing control means replaces the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means with a plurality of times of fuel supply from the first fuel injection means. It is preferable to inject at the time of fuel supply other than the first time.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃料供給を複数回に分割した後にも燃焼悪化が継続的に発生している場合において、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃焼噴射分担比率を増加させることができる。この結果、継続的な燃焼悪化発生時にも、燃料室内での気流形成のさらなる強化による燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, in the case where combustion deterioration continuously occurs even after the fuel supply from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is divided into a plurality of times, The combustion injection share ratio from the first fuel injection means (in-cylinder injector) can be increased. As a result, even when continuous combustion deterioration occurs, improvement in combustion deterioration can be achieved by further strengthening airflow formation in the fuel chamber.

この発明の他の構成に従う内燃機関の燃料噴射制御装置は、第1の燃料噴射手段と、第2の燃料噴射手段と、制御手段とを備える。制御手段は、分担比率制御手段と、燃焼悪化検知手段と、分担比率修正手段とを含む。第1の燃料噴射手段は、内燃機関の筒内へ燃料を噴射する。第2の燃料噴射手段は、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射する。制御手段は、内燃機関に要求される条件に基づいて、第1の燃料噴射手段および第2の燃料噴射手段からの燃料供給を制御する。分担比率制御手段は、内燃機関に要求される条件に基づいて、全燃料噴射量に対する第1の燃料噴射手段および第2燃料噴射手段の間での燃料噴射量の分担比率を制御する。燃焼悪化検知手段は、内燃機関での燃焼悪化を検知する。分担比率修正手段は、分担比率制御手段によって全燃料噴射量の少なくとも一部が第2の燃料噴射手段から噴射されるように分担比率が設定され、かつ、燃焼悪化検知手段によって燃焼悪化が検知された場合に、分担比率制御手段によって設定された第2の燃料噴射手段からの燃料噴射量の一部が第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量へ置換えられるように分担比率を変更する。   A fuel injection control device for an internal combustion engine according to another configuration of the present invention includes a first fuel injection means, a second fuel injection means, and a control means. The control means includes a share ratio control means, a combustion deterioration detection means, and a share ratio correction means. The first fuel injection means injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine. The second fuel injection means injects fuel into the intake passage of the internal combustion engine. The control means controls the fuel supply from the first fuel injection means and the second fuel injection means based on conditions required for the internal combustion engine. The sharing ratio control unit controls the sharing ratio of the fuel injection amount between the first fuel injection unit and the second fuel injection unit with respect to the total fuel injection amount based on conditions required for the internal combustion engine. The combustion deterioration detection means detects combustion deterioration in the internal combustion engine. The sharing ratio correction means sets the sharing ratio so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the second fuel injection means by the sharing ratio control means, and combustion deterioration is detected by the combustion deterioration detection means. In this case, the sharing ratio is changed so that a part of the fuel injection amount from the second fuel injection means set by the sharing ratio control means is replaced with the fuel injection amount from the first fuel injection means.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関での燃焼悪化発生の検知時に、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの燃焼噴射分担比率を増加させることにより、筒内に直接噴霧される燃料量を相対的に増加させることができる。したがって、筒内の気流強化によって燃焼速度を上昇させて、燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, the combustion injection share ratio from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is increased when the occurrence of combustion deterioration in the internal combustion engine is detected. The amount of fuel sprayed directly on the fuel can be relatively increased. Therefore, it is possible to improve the combustion deterioration by increasing the combustion speed by strengthening the airflow in the cylinder.

好ましくは、この発明の他の構成に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、制御手段は、第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段をさらに含む。燃料噴射時期制御手段は、分担比率修正手段によって第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を吸気行程後期に噴射する。   Preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to another configuration of the present invention, the control means further includes fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the first fuel injection means. The fuel injection timing control means injects the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means at the latter stage of the intake stroke.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの供給燃料増量分は吸気行程後期に噴射される。したがって、吸気行程の範囲内で燃料噴射から点火時期までの時間を短縮できるので、排気性状を悪化させない範囲で燃料室内での気流形成の強化による燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, an increase in the amount of fuel supplied from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is injected in the latter half of the intake stroke. Therefore, since the time from fuel injection to ignition timing can be shortened within the range of the intake stroke, it is possible to improve the deterioration of combustion by enhancing the air flow formation in the fuel chamber within a range where the exhaust properties are not deteriorated.

また好ましくは、この発明の他の構成に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、制御手段は、第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段をさらに含む。燃料噴射時期制御手段は、分担比率修正手段によって第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を圧縮行程に噴射する。   Preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to another configuration of the present invention, the control means further includes a fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the first fuel injection means. The fuel injection timing control means injects the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means in the compression stroke.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)からの供給燃料増量分は圧縮行程に噴射される。したがって、燃料噴射から点火時期までの時間を大幅に短縮できるので、燃料室内での気流形成を速やかに強化して燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, an increase in the amount of fuel supplied from the first fuel injection means (in-cylinder injector) is injected in the compression stroke. Therefore, since the time from fuel injection to ignition timing can be significantly shortened, airflow formation in the fuel chamber can be strengthened quickly to improve combustion deterioration.

あるいは好ましくは、この発明の他の構成に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、分担比率修正手段は、分担比率修正手段による分担比率の変更後にも燃焼悪化検知手段によって燃焼悪化が継続的に検知された場合には、第1の燃料噴射手段からの供給に置換える燃料噴射量を、燃焼悪化が継続的に検知される期間に応じて増加させる。   Alternatively, preferably, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to another configuration of the present invention, the share ratio correction unit continuously detects the combustion deterioration by the combustion deterioration detection unit even after the share ratio change by the share ratio correction unit. In this case, the fuel injection amount replaced with the supply from the first fuel injection means is increased according to the period in which the deterioration of combustion is continuously detected.

上記内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃焼悪化が継続して発生する場合には、燃焼悪化継続期間に応じて、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)によって筒内に直接噴霧される燃料量を徐々に増加させることができる。したがって、継続的な燃焼悪化発生時にも、燃料室内での気流形成のさらなる強化による燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control device for an internal combustion engine, when combustion deterioration continues, the first fuel injection means (in-cylinder injector) directly enters the cylinder according to the combustion deterioration continuation period. The amount of fuel sprayed can be gradually increased. Therefore, even when continuous combustion deterioration occurs, improvement of combustion deterioration can be achieved by further strengthening airflow formation in the fuel chamber.

この発明による内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、筒内へ燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)および吸気通路内に燃料噴射するための第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを含んで構成される内燃機関において、燃焼悪化発生時に筒内(燃焼室内)の気流を強化することにより、燃焼速度を上昇させて燃焼悪化の改善を図ることができる。   According to the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting fuel into the cylinder and the second fuel for injecting fuel into the intake passage. In an internal combustion engine configured to include injection means (intake passage injection injector), by enhancing the air flow in the cylinder (combustion chamber) when combustion deterioration occurs, the combustion speed is increased to improve combustion deterioration. be able to.

以下においてこの発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は原則的に繰返さないものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will not be repeated in principle.

図1に、この発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置であるエンジンECU(Electronic Control Unit)で制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図1には、エンジンとして直列4気筒ガソリンエンジンを示すが、この発明はこのようなエンジンに限定されるものではない。   FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an engine system controlled by an engine ECU (Electronic Control Unit) which is a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an in-line four-cylinder gasoline engine as the engine, but the present invention is not limited to such an engine.

図1に示すように、エンジン(内燃機関)10は、4つの気筒112を備え、各気筒112はそれぞれ対応するインテークマニホールド20を介して共通のサージタンク30に接続されている。サージタンク30は、吸気ダクト40を介してエアクリーナ50に接続され、吸気ダクト40内にはエアフローメータ42が配置されるとともに、電動モータ60によって駆動されるスロットルバルブ70が配置されている。このスロットルバルブ70は、アクセルペダル100とは独立してエンジンECU300の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒112は共通のエキゾーストマニホールド80に連結され、このエキゾーストマニホールド80は三元触媒コンバータ90に連結されている。   As shown in FIG. 1, the engine (internal combustion engine) 10 includes four cylinders 112, and each cylinder 112 is connected to a common surge tank 30 via a corresponding intake manifold 20. The surge tank 30 is connected to an air cleaner 50 via an intake duct 40, an air flow meter 42 is disposed in the intake duct 40, and a throttle valve 70 driven by an electric motor 60 is disposed. The opening degree of throttle valve 70 is controlled based on the output signal of engine ECU 300 independently of accelerator pedal 100. On the other hand, each cylinder 112 is connected to a common exhaust manifold 80, and this exhaust manifold 80 is connected to a three-way catalytic converter 90.

各気筒112に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ110と、吸気ポートまたは/および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ120とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ110、120はエンジンECU300の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。   For each cylinder 112, an in-cylinder injector 110 for injecting fuel into the cylinder, and an intake passage injection injector 120 for injecting fuel into the intake port or / and the intake passage. And are provided respectively. These injectors 110 and 120 are controlled based on the output signal of engine ECU 300, respectively.

図2には、図1に示された4つ気筒112のうちの1つを代表として示したエンジンの構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of an engine representatively showing one of the four cylinders 112 shown in FIG.

図2を参照して、エンジン10は、シリンダブロック101と、シリンダブロック101の上部に連結されるシリンダヘッド102とを備えるシリンダ111と、シリンダ111内を往復動するピストン103とを有して構成される。このピストン103は、エンジン10の出力軸であるクランクシャフト104に、クランクアーム105およびコンロッド106を介して連結される。コンロッド106は、ピストン103の往復運動をクランクシャフト104の回転に変換する。シリンダ111内においては、シリンダブロック101およびシリンダヘッド102の内壁とピストンの頂面とによって混合気を燃焼するための燃焼室107が区画形成されている。   Referring to FIG. 2, engine 10 includes a cylinder 111 having a cylinder block 101, a cylinder head 102 coupled to the upper portion of cylinder block 101, and a piston 103 that reciprocates within cylinder 111. Is done. The piston 103 is connected to a crankshaft 104 that is an output shaft of the engine 10 via a crank arm 105 and a connecting rod 106. The connecting rod 106 converts the reciprocating motion of the piston 103 into the rotation of the crankshaft 104. In the cylinder 111, a combustion chamber 107 for combusting the air-fuel mixture is defined by the inner wall of the cylinder block 101 and the cylinder head 102 and the top surface of the piston.

シリンダヘッド102には、この燃焼室107に突出する態様で混合気に点火を行なう点火プラグ114と、燃焼室107に燃料を噴射供給する筒内噴射用インジェクタ110とが配設されている。さらに、吸気通路噴射用インジェクタ120は、インテークマニホールド、すなわち吸気通路20と燃焼室107との連通部分である吸気ポート22または/および吸気通路20に燃料を噴射供給するように配設されている。   The cylinder head 102 is provided with a spark plug 114 that ignites the air-fuel mixture in a manner protruding into the combustion chamber 107, and an in-cylinder injector 110 that injects and supplies fuel to the combustion chamber 107. Further, the intake passage injector 120 is arranged to inject and supply fuel to an intake manifold, that is, an intake port 22 or / and an intake passage 20 which is a communication portion between the intake passage 20 and the combustion chamber 107.

吸気通路20および/または吸気ポート22に噴射された燃料を含む混合気は、吸気弁24の開弁期間に燃焼室107内へ導かれる。点火プラグ114による点火により燃料が燃焼された後の排気は、排気弁84の開弁期間に排気通路(エキゾーストマニホールド)80を介して三元触媒コンバータ90(図1)へ送られる。   The air-fuel mixture containing the fuel injected into the intake passage 20 and / or the intake port 22 is guided into the combustion chamber 107 during the valve opening period of the intake valve 24. The exhaust after the fuel is combusted by ignition by the spark plug 114 is sent to the three-way catalytic converter 90 (FIG. 1) via the exhaust passage (exhaust manifold) 80 during the valve opening period of the exhaust valve 84.

なお、本実施の形態においては、2つのインジェクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、この発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような1個のインジェクタを有する内燃機関であってもよい。   In the present embodiment, an internal combustion engine in which two injectors are separately provided will be described. However, the present invention is not limited to such an internal combustion engine. For example, it may be an internal combustion engine having one injector that has both an in-cylinder injection function and an intake passage injection function.

再び図1を参照して、各筒内噴射用インジェクタ110は共通の燃料分配管130に接続されている。この燃料分配管130は、燃料分配管130に向けて流通可能な逆止弁140を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ150に接続されている。高圧燃料ポンプ150の吐出側は電磁スピル弁152を介して高圧燃料ポンプ150の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁152の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ150から燃料分配管130内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁152が全開にされると、高圧燃料ポンプ150から燃料分配管130への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁152はエンジンECU300の出力信号に基づいて制御される。   Referring again to FIG. 1, each in-cylinder injector 110 is connected to a common fuel distribution pipe 130. The fuel distribution pipe 130 is connected to an engine-driven high-pressure fuel pump 150 via a check valve 140 that can flow toward the fuel distribution pipe 130. The discharge side of the high-pressure fuel pump 150 is connected to the suction side of the high-pressure fuel pump 150 via an electromagnetic spill valve 152. The smaller the opening of the electromagnetic spill valve 152, the more the fuel distribution pipe 130 is connected to the high-pressure fuel pump 150. When the amount of fuel supplied to the inside is increased and the electromagnetic spill valve 152 is fully opened, the fuel supply from the high-pressure fuel pump 150 to the fuel distribution pipe 130 is stopped. Electromagnetic spill valve 152 is controlled based on the output signal of engine ECU 300.

一方、各吸気通路噴射用インジェクタ120は、共通する低圧側の燃料分配管160に接続されており、燃料分配管160および高圧燃料ポンプ150は共通の燃料圧レギュレータ170を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ180に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ180は燃料フィルタ190を介して燃料タンク200に接続されている。燃料圧レギュレータ170は低圧燃料ポンプ180から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ180から吐出された燃料の一部を燃料タンク200に戻すように構成されている。したがって吸気通路噴射用インジェクタ120に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ150に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。   On the other hand, each intake passage injector 120 is connected to a common low-pressure fuel distribution pipe 160, and the fuel distribution pipe 160 and the high-pressure fuel pump 150 are connected to a common fuel pressure regulator 170 through an electric motor drive type. The low-pressure fuel pump 180 is connected. Further, the low pressure fuel pump 180 is connected to the fuel tank 200 via a fuel filter 190. The fuel pressure regulator 170 returns a part of the fuel discharged from the low-pressure fuel pump 180 to the fuel tank 200 when the fuel pressure of the fuel discharged from the low-pressure fuel pump 180 becomes higher than a predetermined set fuel pressure. It is configured. Therefore, the fuel pressure supplied to the intake manifold injector 120 and the fuel pressure supplied to the high-pressure fuel pump 150 are prevented from becoming higher than the set fuel pressure.

エンジンECU300は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス310を介して相互に接続されたROM(Read Only Memory)320、RAM(Random Access Memory)330、CPU(Central Processing Unit)340、入力ポート350および出力ポート360を備えている。   The engine ECU 300 is composed of a digital computer, and is connected to each other via a bidirectional bus 310, a ROM (Read Only Memory) 320, a RAM (Random Access Memory) 330, a CPU (Central Processing Unit) 340, and an input port 350. And an output port 360.

エアフローメータ42は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ42の出力電圧はA/D変換器370を介して入力ポート350に入力される。エンジン10には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ380が取付けられ、この水温センサ380の出力電圧は、A/D変換器390を介して入力ポート350に入力される。   The air flow meter 42 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and the output voltage of the air flow meter 42 is input to the input port 350 via the A / D converter 370. A water temperature sensor 380 that generates an output voltage proportional to the engine cooling water temperature is attached to the engine 10, and the output voltage of the water temperature sensor 380 is input to the input port 350 via the A / D converter 390.

燃料分配管130には燃料分配管130内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ400が取付けられ、この燃料圧センサ400の出力電圧は、A/D変換器410を介して入力ポート350に入力される。三元触媒コンバータ90上流のエキゾーストマニホールド80には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ420が取付けられ、この空燃比センサ420の出力電圧は、A/D変換器430を介して入力ポート350に入力される。   A fuel pressure sensor 400 that generates an output voltage proportional to the fuel pressure in the fuel distribution pipe 130 is attached to the fuel distribution pipe 130, and the output voltage of the fuel pressure sensor 400 is input via the A / D converter 410. Input to port 350. The exhaust manifold 80 upstream of the three-way catalytic converter 90 is provided with an air-fuel ratio sensor 420 that generates an output voltage proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas. The output voltage of the air-fuel ratio sensor 420 is converted into an A / D converter. It is input to the input port 350 via 430.

本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ420は、エンジン10で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ(リニア空燃比センサ)である。なお、空燃比センサ420としては、エンジン10で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するO2センサを用いてもよい。 The air-fuel ratio sensor 420 in the engine system according to the present embodiment is a global air-fuel ratio sensor (linear air-fuel ratio sensor) that generates an output voltage proportional to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned by the engine 10. The air-fuel ratio sensor 420 may be an O 2 sensor that detects whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned in the engine 10 is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Good.

アクセルペダル100は、アクセルペダル100の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ440に接続され、アクセル開度センサ440の出力電圧は、A/D変換器450を介して入力ポート350に入力される。また、入力ポート350には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ460が接続されている。エンジンECU300のROM320には、上述のアクセル開度センサ440および回転数センサ460により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。   The accelerator pedal 100 is connected to an accelerator opening sensor 440 that generates an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal 100, and the output voltage of the accelerator opening sensor 440 is input to the input port 350 via the A / D converter 450. Is input. The input port 350 is connected to a rotational speed sensor 460 that generates an output pulse representing the engine rotational speed. In the ROM 320 of the engine ECU 300, the value of the fuel injection amount and the engine cooling that are set according to the operating state based on the engine load factor and the engine speed obtained by the accelerator opening sensor 440 and the engine speed sensor 460 described above are stored. Correction values based on the water temperature and the like are previously mapped and stored.

エンジンECU300は、所定プログラムの実行により各センサからの信号に基づいて、エンジンシステムの全体動作を制御するための各種制御信号を生成する。これらの制御信号は、出力ポート360および駆動回路470を介して、エンジンシステムを構成する機器・回路群へ送出される。   Engine ECU 300 generates various control signals for controlling the overall operation of the engine system based on signals from the sensors by executing a predetermined program. These control signals are sent to the equipment / circuit group constituting the engine system via the output port 360 and the drive circuit 470.

図1に示したエンジンシステムでは、このような特性の異なる2種類のインジェクタを以下に説明するようにエンジン10の回転率と負荷率で使い分けることにより、エンジン10が通常運転状態である場合には主に均質燃焼が行なわれるようにしている。   In the engine system shown in FIG. 1, when two types of injectors having different characteristics are used depending on the rotation rate and load factor of the engine 10 as described below, the engine 10 is in a normal operation state. Homogeneous combustion is mainly performed.

一方、エンジン10が、アイドル時の触媒暖機時を始めとする非通常運転状態であるときには成層燃焼が行なわれる。   On the other hand, when the engine 10 is in an abnormal operation state such as when the catalyst is warmed up during idling, stratified combustion is performed.

均質燃焼運転時には、上記のように算出された全燃料噴射量に対する、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120の間での燃料噴射量分担比率は、以下に説明するように制御される。   During the homogeneous combustion operation, the fuel injection amount sharing ratio between the in-cylinder injector 110 and the intake passage injector 120 with respect to the total fuel injection amount calculated as described above is controlled as described below. The

図3および図4は、図1に示したエンジンシステムにおける、均質燃焼運転時における筒内噴射用インジェクタ110と、吸気通路噴射用インジェクタ120との燃料噴射量分担比率(噴分け比率)の設定マップの第1の例を説明する図である。   3 and FIG. 4 are maps for setting the fuel injection amount sharing ratio (injection ratio) between the in-cylinder injector 110 and the intake manifold injector 120 during the homogeneous combustion operation in the engine system shown in FIG. It is a figure explaining the 1st example of.

図3および図4を参照して、エンジン10の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120との噴き分け比率(以下、DI比率rとも記載する。)を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンECU300のROM320に記憶される。図3は、エンジン10の温間用マップであって、図4は、エンジン10の冷間用マップである。   Referring to FIGS. 3 and 4, the injection ratio of in-cylinder injector 110 and intake manifold injector 120 (hereinafter also referred to as DI ratio r), which is information corresponding to the operating state of engine 10. .) Will be described. These maps are stored in the ROM 320 of the engine ECU 300. FIG. 3 is a warm map for the engine 10, and FIG. 4 is a cold map for the engine 10.

図3および図4に示すように、これらのマップは、エンジン(内燃機関)10の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ110の分担比率がDI比率rとして百分率で示されている。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, these maps show that the share ratio of the in-cylinder injector 110 is the DI ratio, with the rotational speed of the engine (internal combustion engine) 10 as the horizontal axis and the load factor as the vertical axis. It is shown as a percentage as r.

図3および図4に示すように、エンジン10の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、DI比率rが設定されている。「DI比率r=100%」とは、筒内噴射用インジェクタ110からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「DI比率r=0%」とは、吸気通路噴射用インジェクタ120からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「DI比率r≠0%」、「DI比率r≠100%」および「0%<DI比率r<100%」とは、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the DI ratio r is set for each operation region determined by the rotation speed and load factor of the engine 10. “DI ratio r = 100%” means a region where fuel injection is performed only from in-cylinder injector 110, and “DI ratio r = 0%” means from intake manifold injector 120. This means that only the region where fuel injection is performed. “DI ratio r ≠ 0%”, “DI ratio r ≠ 100%” and “0% <DI ratio r <100%” indicate that in-cylinder injector 110 and intake passage injector 120 perform fuel injection. It means that the area is shared.

なお、概略的には、筒内噴射用インジェクタ110は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ120は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる2種類のインジェクタを、エンジン10の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン10が通常運転状態である場合には、均質燃焼が行なわれるようにしている。   In general, the in-cylinder injector 110 contributes to an increase in output performance, and the intake manifold injector 120 contributes to the uniformity of the air-fuel mixture. By using the two types of injectors having different characteristics depending on the rotational speed and load factor of the engine 10, homogeneous combustion is performed when the engine 10 is in a normal operation state.

さらに、これらの図3および図4に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ110と吸気通路噴射用インジェクタ120のDI分担率rを規定した。エンジン10の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン10の温度を検知して、エンジン10の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図3の温間時のマップを選択して、そうではないと図4に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン10の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ110および/または吸気通路噴射用インジェクタ120を制御する。   Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the DI share ratio r of the in-cylinder injector 110 and the intake manifold injector 120 is defined by dividing it into a warm map and a cold map. did. If the temperature of the engine 10 is different, the temperature of the engine 10 is detected by detecting the temperature of the engine 10 using a map set so that the control areas of the in-cylinder injector 110 and the intake manifold injector 120 are different. If it is equal to or higher than a predetermined temperature threshold value, the map for the warm time shown in FIG. 3 is selected. Otherwise, the map for the cold time shown in FIG. 4 is selected. Based on the selected maps, the in-cylinder injector 110 and / or the intake manifold injector 120 are controlled based on the rotation speed and load factor of the engine 10.

図3および図4に設定されるエンジン10の回転数と負荷率について説明する。図3のNE(1)は2500〜2700rpmに設定され、KL(1)は30〜50%、KL(2)は60〜90%に設定されている。また、図4のNE(3)は2900〜3100rpmに設定されている。すなわち、NE(1)<NE(3)である。その他、図3のNE(2)や、図4のKL(3)、KL(4)も適宜設定されている。   The engine speed and load factor of engine 10 set in FIGS. 3 and 4 will be described. In FIG. 3, NE (1) is set to 2500 to 2700 rpm, KL (1) is set to 30 to 50%, and KL (2) is set to 60 to 90%. Further, NE (3) in FIG. 4 is set to 2900-3100 rpm. That is, NE (1) <NE (3). In addition, NE (2) in FIG. 3 and KL (3) and KL (4) in FIG. 4 are also set as appropriate.

図3および図4を比較すると、図3に示す温間用マップのNE(1)よりも図4に示す冷間用マップのNE(3)の方が高い。これは、エンジン10の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ120の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン10が冷えている状態であるので、(たとえ、筒内噴射用インジェクタ110から燃料を噴射しなくても)筒内噴射用インジェクタ110の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ120を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。   When FIG. 3 and FIG. 4 are compared, NE (3) of the map for cold shown in FIG. 4 is higher than NE (1) of the map for warm shown in FIG. This indicates that as the temperature of the engine 10 is lower, the control range of the intake manifold injector 120 is expanded to a higher engine speed range. That is, since the engine 10 is in a cold state, deposits are unlikely to accumulate at the injection port of the in-cylinder injector 110 (even if fuel is not injected from the in-cylinder injector 110). For this reason, it sets so that the area | region which injects a fuel using the intake manifold injector 120 may be expanded, and a homogeneity can be improved.

図3および図4を比較すると、エンジン10の回転数が、温間用マップにおいてはNE(1)以上の領域において、冷間用マップにおいてはNE(3)以上の領域において、「
DI比率r=100%」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはKL(2)以上の領域において、冷間用マップにおいてはKL(4)以上の領域において、「DI比率r=100%」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ110のみで燃料を噴射しても、エンジン10の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ110のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い(燃焼室から熱を奪い)気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
Comparing FIG. 3 and FIG. 4, in the region where the rotational speed of the engine 10 is NE (1) or higher in the warm map and in the region of NE (3) or higher in the cold map, “
DI ratio r = 100% ”. Further, the load factor is “DI ratio r = 100%” in the region of KL (2) or higher in the warm map and in the region of KL (4) or higher in the cold map. This indicates that only the in-cylinder injector 110 is used in a predetermined high engine speed region, and only the in-cylinder injector 110 is used in a predetermined high engine load region. . That is, in the high speed region and the high load region, even if the fuel is injected only by the in-cylinder injector 110, the engine 10 has a high rotational speed and load, and the intake amount is large. It is because it is easy to homogenize. Thus, the fuel injected from the in-cylinder injector 110 is vaporized with latent heat of vaporization (sucking heat from the combustion chamber) in the combustion chamber. Thereby, the temperature of the air-fuel mixture at the compression end is lowered. As a result, the knocking performance is improved. Further, since the temperature of the combustion chamber is lowered, the suction efficiency is improved and high output can be expected.

図3に示す温間マップでは、負荷率KL(1)以下では、筒内噴射用インジェクタ110のみが用いられる。これは、エンジン10の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ110のみが使用されるということを示す。温間時においてはエンジン10が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ110の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ110を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ110を閉塞させないことも考えられる。このため、この領域では、筒内噴射用インジェクタ110を用いた燃料噴射を行なっている。   In the warm map shown in FIG. 3, only the in-cylinder injector 110 is used at a load factor KL (1) or less. This indicates that when the temperature of the engine 10 is high, only the in-cylinder injector 110 is used in a predetermined low load region. Since the engine 10 is in a warm state during the warm period, deposits are likely to accumulate at the injection port of the in-cylinder injector 110. However, since the injection port temperature can be lowered by injecting fuel using the in-cylinder injector 110, it is conceivable to avoid deposit accumulation, and the minimum fuel injection amount of the in-cylinder injector It is also conceivable that the in-cylinder injector 110 is not blocked by ensuring the above. For this reason, in this region, fuel injection using the in-cylinder injector 110 is performed.

図3および図4を比較すると、図4の冷間用マップにのみ「DI比率r=0%」の領域が存在する。これは、エンジン10の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域(KL(3)以下)では吸気通路噴射用インジェクタ120のみが使用されるということを示す。これはエンジン10が冷えていてエンジン10の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ110による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ110を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ110を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ120のみを用いる。   Comparing FIG. 3 and FIG. 4, an area of “DI ratio r = 0%” exists only in the cold map of FIG. 4. This indicates that when the temperature of the engine 10 is low, only the intake manifold injector 120 is used in a predetermined low load region (KL (3) or less). This is because the engine 10 is cold and the load on the engine 10 is low and the intake air amount is low, so that the fuel is difficult to atomize. In such a region, it is difficult to perform good combustion with the fuel injection by the in-cylinder injector 110. In particular, a high output using the in-cylinder injector 110 is required in the region of low load and low rotation speed. Therefore, only the intake passage injector 120 is used without using the in-cylinder injector 110.

また、通常運転時以外の場合、エンジン10がアイドル時の触媒暖機時の場合(非通常運転状態であるとき)、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ110が制御される。このような触媒暖機運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖機を促進させ、排気エミッションの向上を図る。   In addition, in the case other than the normal operation, when the engine 10 is idling when the catalyst is warmed up (when the engine 10 is in a non-normal operation state), the in-cylinder injector 110 is controlled to perform stratified combustion. By causing stratified charge combustion only during such catalyst warm-up operation, catalyst warm-up is promoted and exhaust emission is improved.

図5および図6には、図1に示したエンジンシステムにおけるDI比率rの設定マップの第2の例が示される。   5 and 6 show a second example of the DI ratio r setting map in the engine system shown in FIG.

図5(温間時)および図6(冷間時)に示された設定マップは、図3および図4に示された設定マップと比較して、低回転数領域の高負荷領域におけるDI比率設定が異なる。   The setting maps shown in FIG. 5 (when warm) and FIG. 6 (when cold) are compared with the setting maps shown in FIGS. 3 and 4 and the DI ratio in the high load region in the low engine speed region. The settings are different.

エンジン10では、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を減少させるようにしている。これらのDI比率rの変化を図5および図6に十字の矢印で示す。   In the engine 10, in the high load region of the low engine speed region, mixing of the air-fuel mixture formed by the fuel injected from the in-cylinder injector 110 is not good, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is not homogeneous and combustion Has a tendency to become unstable. For this reason, the injection ratio of the in-cylinder injector is increased with the shift to the high rotation speed region where such a problem does not occur. In addition, the injection ratio of the in-cylinder injector 110 is decreased as the engine shifts to a high load region where such a problem occurs. These changes in the DI ratio r are indicated by cross arrows in FIGS.

このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ110の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域(図5および図6で十字の矢印が記載された領域)以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ110のみで燃料を噴射している領域(高回転側、低負荷側)においては、筒内噴射用インジェクタ110のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ110から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い(燃焼室から熱を奪い)気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。   If it does in this way, the fluctuation | variation of the output torque of an engine resulting from combustion being unstable can be suppressed. It should be noted that these things can be achieved by reducing the injection ratio of the in-cylinder injector 110 as the engine shifts to the predetermined low rotational speed region, or by the in-cylinder injection as the vehicle shifts to the predetermined low load region. The fact that it is substantially equivalent to increasing the injection ratio of the injector 110 for operation will be described. Further, areas other than such areas (areas where the crossed arrows are described in FIGS. 5 and 6) and areas where fuel is injected only by the in-cylinder injector 110 (high rotation side, low load) On the other hand, it is easy to homogenize the air-fuel mixture with the in-cylinder injector 110 alone. Thus, the fuel injected from the in-cylinder injector 110 is vaporized with latent heat of vaporization (sucking heat from the combustion chamber) in the combustion chamber. Thereby, the temperature of the air-fuel mixture at the compression end is lowered. As a result, the knocking performance is improved. Further, since the temperature of the combustion chamber is lowered, the suction efficiency is improved and high output can be expected.

なお、図3〜図6を用いて説明したこのエンジン10において、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを基本的には吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ110の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。   In the engine 10 described with reference to FIGS. 3 to 6, the homogeneous combustion is basically based on the fuel injection timing of the in-cylinder injector 110, and the stratified combustion is performed in the in-cylinder injector. This can be realized by setting the fuel injection timing of 110 as the compression stroke. That is, by setting the fuel injection timing of the in-cylinder injector 110 as the compression stroke, stratified combustion is realized in which the rich air-fuel mixture is unevenly distributed around the spark plug and the entire combustion chamber ignites a lean air-fuel mixture. Can do. Further, even when the fuel injection timing of the in-cylinder injector 110 is set to the intake stroke, if rich air-fuel mixture can be unevenly distributed around the spark plug, stratified combustion can be realized even with the intake stroke injection.

また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ120を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ110を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態(アイドル状態)を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。   Further, the stratified combustion here includes both stratified combustion and weakly stratified combustion described below. In the weak stratified combustion, the intake passage injector 120 is injected with fuel in the intake stroke to produce a lean and homogeneous mixture in the entire combustion chamber, and the in-cylinder injector 110 is injected with fuel in the compression stroke. A rich air-fuel mixture is generated around the spark plug to improve the combustion state. Such weak stratified combustion is preferable when the catalyst is warmed up. This is due to the following reason. That is, it is necessary to significantly retard the ignition timing and maintain a good combustion state (idle state) in order to allow high-temperature combustion gas to reach the catalyst during catalyst warm-up. Moreover, it is necessary to supply a certain amount of fuel. Even if this is done by stratified combustion, there is a problem that the amount of fuel is small, and even if this is done by homogeneous combustion, there is a problem that the retard amount is small compared to stratified combustion in order to maintain good combustion. is there. From such a viewpoint, it is preferable to use the above-described weak stratified combustion at the time of warming up the catalyst, but either stratified combustion or weak stratified combustion may be used.

以下に説明するように、この発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、燃焼悪化検出時に筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射時期を複数回に分割する制御を主に行なう。まず、図7を用いて各インジェクタからの燃料噴射時期について説明する。   As described below, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, the control for dividing the fuel injection timing from the in-cylinder injector 110 into a plurality of times when combustion deterioration is detected is mainly performed. To do. First, the fuel injection timing from each injector will be described with reference to FIG.

吸気弁24の開弁期間500および排気弁84の開弁期間510は、バルブタイミング制御によって設定される。一般的に、吸気弁開弁期間500は、上死点(TDC)よりも先に開始され、下死点(BDC)よりも遅れて終了される。同様に、排気弁開弁期間510は、下死点(BDC)に先立って開始され、上死点(TDC)よりも遅れて終了される。このため、上死点(TDC)を挟んで、吸気弁24および排気弁84の両方が開弁されるオーバラップ期間515が設けられる。   The valve opening period 500 of the intake valve 24 and the valve opening period 510 of the exhaust valve 84 are set by valve timing control. Generally, the intake valve opening period 500 starts before top dead center (TDC) and ends after bottom dead center (BDC). Similarly, the exhaust valve opening period 510 starts prior to the bottom dead center (BDC) and ends after the top dead center (TDC). For this reason, an overlap period 515 in which both the intake valve 24 and the exhaust valve 84 are opened is provided across the top dead center (TDC).

吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射期間(以下、「PFI噴射期間」とも称する)520は、吸気弁開弁期間500に合せて吸気行程に設けられる。同様に、均質燃焼運転時には、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射期間(以下、「DI噴射期間」とも称する)530は、基本的には吸気行程、特にその前期に設けられる。   A fuel injection period (hereinafter also referred to as “PFI injection period”) 520 from the intake passage injector 120 is provided in the intake stroke in accordance with the intake valve opening period 500. Similarly, during the homogeneous combustion operation, a fuel injection period (hereinafter also referred to as “DI injection period”) 530 from in-cylinder injector 110 is basically provided in the intake stroke, particularly in the first half thereof.

なお、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタ120からの燃料噴射量は、インジェクタの開弁期間に比例するので、DI噴射期間およびPFI噴射期間の長さは、DI比率に従って各インジェクタによって分担される燃料噴射量に応じて定められる。   Since the fuel injection amount from in-cylinder injector 110 and intake passage injector 120 is proportional to the valve opening period of the injector, the lengths of the DI injection period and the PFI injection period are determined by each injector according to the DI ratio. It is determined according to the fuel injection amount to be shared.

この発明の実施の形態においては、吸気行程を、基準位相540を境界として吸気行程前期550および吸気行程後期555に区別するものとする。基準位相540は、たとえば上死点(TDC)経過後135°のクランク角度位相、すなわちATDC135°に設定される。   In the embodiment of the present invention, the intake stroke is classified into the intake stroke first half 550 and the intake stroke late 555 with the reference phase 540 as a boundary. The reference phase 540 is set to a crank angle phase of 135 ° after the top dead center (TDC) elapses, that is, ATDC 135 °, for example.

DI噴射期間は、吸気行程前期550に設ける方が燃焼室107内での混合気の均質化には好ましい一方で、吸気行程後期555に設ける場合には燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。   The DI injection period is preferably provided in the intake stroke first half 550 for the homogenization of the air-fuel mixture in the combustion chamber 107, but in the case of the intake stroke late stage 555, the time from the fuel injection to the ignition timing is short. From this, the air flow can be strengthened by spraying, and the combustion speed can be increased.

さらに、DI噴射期間を圧縮行程に設けることにより、燃料噴射から点火時期までの時間をさらに短くできるため、気流の強化による燃焼速度上昇をさらに顕著に図ることができる。たとえば、圧縮行程噴射期間560は、BTDC45°〜BTDC135°程度の区間に設定される。その一方で、圧縮行程噴射期間560での燃料噴射時には、未燃炭化水素(HC)の増加により排気性状が悪化する傾向にある。   Furthermore, by providing the DI injection period in the compression stroke, the time from the fuel injection to the ignition timing can be further shortened, so that the combustion speed can be increased more significantly by strengthening the airflow. For example, the compression stroke injection period 560 is set to a section of about BTDC 45 ° to BTDC 135 °. On the other hand, at the time of fuel injection in the compression stroke injection period 560, exhaust properties tend to deteriorate due to an increase in unburned hydrocarbons (HC).

このような、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射時期の違いに対する特性を考慮して、この発明の実施の形態に従う燃料噴射制御装置では、均質燃焼運転時において、図8および図9に示すような燃料噴射制御を実行する。   In consideration of such characteristics with respect to the difference in fuel injection timing from in-cylinder injector 110, the fuel injection control device according to the embodiment of the present invention is shown in FIGS. 8 and 9 during the homogeneous combustion operation. Such fuel injection control is executed.

この発明の実施の形態に従う燃料噴射制御では、まず、エンジン条件(エンジン回転数および負荷率)に応じて、図3〜図6に示したDI比率マップに従って基本的なDI比率(基本DI比率)rが設定される(ステップS100)。   In the fuel injection control according to the embodiment of the present invention, first, the basic DI ratio (basic DI ratio) according to the DI ratio map shown in FIGS. 3 to 6 according to the engine conditions (engine speed and load factor). r is set (step S100).

さらに、エンジンに燃焼悪化が発生しているかどうかが判定される(ステップS110)。燃焼悪化発生の判定手法としては、クランクが所定角度(90度あるいは180度)回転する所要時間を逐次検出し、サイクル毎の所要時間変動を監視して変動が大きい場合に「燃焼悪化発生」と判定する手法がある。また、燃焼圧センサを燃焼室107内部に設置することにより、燃焼室107内の圧力を常に計測しサイクル間での燃焼圧力の変動を監視することにより「燃焼悪化発生」を検出する構成とすることもできる。あるいは、燃焼時に発生するイオンを検知するためのイオンセンサを配置して、サイクル間のイオン発生量の監視に基づき「燃焼悪化発生」を検出する構成することも可能である。なお、ステップS110における燃焼悪化検出判定は、上記の手法に限定されず当業者が選択的に採用可能である任意の手法を適用することができる。   Further, it is determined whether or not combustion deterioration has occurred in the engine (step S110). As a method for determining the occurrence of combustion deterioration, the time required for the crank to rotate a predetermined angle (90 degrees or 180 degrees) is sequentially detected, and the fluctuation in the required time for each cycle is monitored. There is a method to judge. In addition, by installing a combustion pressure sensor inside the combustion chamber 107, the pressure in the combustion chamber 107 is constantly measured, and the fluctuation in the combustion pressure between cycles is monitored to detect “occurrence of combustion deterioration”. You can also. Alternatively, it is possible to arrange an ion sensor for detecting ions generated at the time of combustion and detect “occurrence of combustion deterioration” based on monitoring of an ion generation amount between cycles. In addition, the combustion deterioration detection determination in step S110 is not limited to the above method, and any method that can be selectively employed by those skilled in the art can be applied.

エンジンでの燃焼悪化発生が検知されなかった場合(ステップS110におけるNO判定)には、後ほど説明する燃焼改善制御の実行期間を測定するための燃焼改善制御カウント値CNTを初期値(0)にクリアして燃料噴射制御は終了される(ステップS120)。したがって、ステップS100で設定された基本DI比率rに従って、筒内噴射用インジェクタ110および吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射が実行される。この場合におけるDI噴射期間530は、基本的には吸気行程前期550に設定される。なお、上記のように、DI噴射期間530の長さ、すなわち筒内噴射用インジェクタ110の開弁期間長は、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量に応じて決まるので、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量が多い領域では、DI噴射期間530が吸気行程後期555までずれ込むケースも発生し得る。   When the occurrence of combustion deterioration in the engine is not detected (NO determination in step S110), the combustion improvement control count value CNT for measuring the execution period of the combustion improvement control described later is cleared to the initial value (0). Then, the fuel injection control is ended (step S120). Therefore, fuel injection from in-cylinder injector 110 and intake manifold injector is executed in accordance with basic DI ratio r set in step S100. The DI injection period 530 in this case is basically set to the intake stroke first half 550. As described above, the length of the DI injection period 530, that is, the valve opening period length of the in-cylinder injector 110 is determined according to the fuel injection amount from the in-cylinder injector 110. In a region where the fuel injection amount from the injector 110 is large, there may be a case where the DI injection period 530 is shifted to the late stage 555 of the intake stroke.

これに対して、エンジンでの燃焼悪化発生が検知された場合(ステップS110におけるYES判定)には、燃焼悪化が今回初めて検出されたのか、あるいは以下に説明する燃焼改善制御を実行中であるにも関わらず継続的に燃焼悪化が発生しているのかが、カウント値CNTに基づいて判定される(ステップS130)。   On the other hand, when occurrence of combustion deterioration in the engine is detected (YES determination in step S110), whether combustion deterioration has been detected for the first time this time, or combustion improvement control described below is being executed. Nevertheless, it is determined on the basis of the count value CNT whether the combustion deterioration is continuously occurring (step S130).

まず、燃焼改善制御が未実行であって、かつ、今回燃焼悪化が検出された場合、すなわち燃焼悪化が新たに発生した場合(ステップS130におけるNO判定)の制御について説明する。   First, control when combustion improvement control is not executed and combustion deterioration is detected this time, that is, when combustion deterioration newly occurs (NO determination in step S130) will be described.

この場合には、まず、ステップS100で設定された基本DI比率rが所定値R0(%)と比較され、筒内燃料噴射が所定量確保されているか否かが確認される(ステップS140)。なお、ステップS140における判定は、基本DI比率rに代えて、全燃料噴射量Qttlと基本DI比率rとの積で示されるDI燃料噴射量Qdiを用いて行なってもよい。   In this case, first, the basic DI ratio r set in step S100 is compared with a predetermined value R0 (%) to check whether or not a predetermined amount of in-cylinder fuel injection is ensured (step S140). Note that the determination in step S140 may be performed using the DI fuel injection amount Qdi indicated by the product of the total fuel injection amount Qttl and the basic DI ratio r, instead of the basic DI ratio r.

基本DI比率r>R0である場合(ステップS140におけるYES判定)、すなわち筒内燃料噴射量が所定量確保されている場合には、基本DI比率rが維持された上でステップ群S150が実行されて、DI噴射期間が複数回(本実施の形態では2回)に分割される。これに伴い、筒内噴射用インジェクタ110からのDI燃料噴射量Qdiは、所定比率に従って第1回目のDI噴射による燃料噴射量と、第2回目のDI噴射による燃料噴射量とに分割される(ステップS160)。   If basic DI ratio r> R0 (YES determination in step S140), that is, if the predetermined amount of in-cylinder fuel injection is ensured, step group S150 is executed while maintaining basic DI ratio r. Thus, the DI injection period is divided into a plurality of times (in this embodiment, twice). Accordingly, the DI fuel injection amount Qdi from the in-cylinder injector 110 is divided into a fuel injection amount by the first DI injection and a fuel injection amount by the second DI injection according to a predetermined ratio ( Step S160).

さらに、ステップS160で設定された第1回目のDI噴射による燃料噴射量に従って、第1回目のDI噴射期間の閉弁時期が予測され、この予測閉弁時期が基準位相540よりも早いかどうかが判定される(ステップS170)。   Further, according to the fuel injection amount by the first DI injection set in step S160, the valve closing timing of the first DI injection period is predicted, and whether or not this predicted valve closing timing is earlier than the reference phase 540. Determination is made (step S170).

予測閉弁時期が基準位相540よりも早い場合には、第2回目の燃料噴射を吸気行程後期555で実行することが可能である。一方で、予測閉弁時期が基準位相540よりも遅い場合には、第2回目の燃料噴射は、吸気行程後期555では実行不可能である。   When the predicted valve closing timing is earlier than the reference phase 540, the second fuel injection can be executed at the late stage 555 of the intake stroke. On the other hand, when the predicted valve closing timing is later than the reference phase 540, the second fuel injection cannot be executed in the late stage 555 of the intake stroke.

上記のように吸気行程後期555および圧縮行程560での燃料噴射を比較すれば、圧縮行程560における燃料噴射の方が燃焼改善効果は大きいが、排気性状の悪化が懸念される。このため、この発明の実施の形態では、初回の燃焼改善制御時には、第2回目のDI噴射時期は、できるだけ吸気行程後期555に設けるものとする(ステップS180)。   Comparing the fuel injection in the intake stroke late stage 555 and the compression stroke 560 as described above, the fuel injection in the compression stroke 560 has a greater combustion improvement effect, but there is a concern that the exhaust properties will deteriorate. Therefore, in the embodiment of the present invention, at the time of the first combustion improvement control, the second DI injection timing is provided as late as possible in the intake stroke 555 (step S180).

したがって、第1回目のDI噴射での予測閉弁時期が基準位相540よりも早い場合(ステップS170におけるYES判定)には、図10に示されるように、DI噴射期間530を2分割した第1回目のDI噴射期間531および第2回目のDI噴射期間532は、吸気行程前期550および吸気行程後期555にそれぞれ設けられる。なお、第1回目のDI噴射期間531および第2回目のDI噴射期間532による合計の燃料噴射量は、DI噴射量Qdiである。   Therefore, when the predicted valve closing timing in the first DI injection is earlier than the reference phase 540 (YES determination in step S170), as shown in FIG. 10, the DI injection period 530 is divided into two as shown in FIG. The second DI injection period 531 and the second DI injection period 532 are provided in the intake stroke first half 550 and the intake stroke late 555, respectively. Note that the total fuel injection amount in the first DI injection period 531 and the second DI injection period 532 is a DI injection amount Qdi.

これに対して、第1回目のDI噴射での予測閉弁時期が基準位相540よりも遅い場合(ステップS170におけるNO判定)には、第2回目のDI噴射期間は、圧縮行程に設けられる(ステップS190)。これにより、図11に示されるように、DI噴射期間530を2分割した第1回目のDI噴射期間531および第2回目のDI噴射期間532は、吸気行程前期550および圧縮行程560(代表的にはBTDC45度〜135度)にそれぞれ設けられる。この場合にも、第1回目のDI噴射期間531および第2回目のDI噴射期間532による合計の燃料噴射量は、DI燃料噴射量Qdiである。   On the other hand, when the predicted closing timing in the first DI injection is later than the reference phase 540 (NO determination in step S170), the second DI injection period is provided in the compression stroke ( Step S190). Accordingly, as shown in FIG. 11, the first DI injection period 531 and the second DI injection period 532 obtained by dividing the DI injection period 530 into two are divided into the intake stroke first half 550 and the compression stroke 560 (typically Are provided at BTDC 45 degrees to 135 degrees, respectively. Also in this case, the total fuel injection amount in the first DI injection period 531 and the second DI injection period 532 is the DI fuel injection amount Qdi.

このように、エンジン条件に応じて設定される基本DI比率rに従って筒内燃料噴射量が所定量確保される運転領域で燃焼悪化が発生した場合には、DI噴射期間を複数回に分割し、第2回目のDI噴射期間を吸気行程後期あるいは圧縮行程で実行することにより、燃焼改善制御が行なわれる(ステップ群S150)。これにより、燃焼室107内での気流形成を強めて燃焼速度を改善することにより、燃焼悪化を改善することができる。   As described above, when combustion deterioration occurs in the operation region in which the predetermined amount of in-cylinder fuel injection is ensured according to the basic DI ratio r set according to the engine conditions, the DI injection period is divided into a plurality of times, Combustion improvement control is performed by executing the second DI injection period in the latter half of the intake stroke or the compression stroke (step group S150). Thus, the deterioration of combustion can be improved by enhancing the air flow formation in the combustion chamber 107 and improving the combustion speed.

なお、図8に示したステップ群S150では、第2回目のDI噴射期間532を、ステップS170での判定に基づいて、吸気行程後期555および圧縮行程560のいずれかで選択的に行なうこととしたが、ステップS170およびS180を省略して、第2回目のDI噴射期間532を固定的に圧縮行程560に設けてもよい。この場合には、第1回目のDI噴射期間531が吸気行程前期550および吸気行程後期555のいずれで行なわれた場合にも、DI噴射期間532は圧縮行程560に設けられる。   In the step group S150 shown in FIG. 8, the second DI injection period 532 is selectively performed in either the intake stroke late stage 555 or the compression stroke 560 based on the determination in step S170. However, steps S170 and S180 may be omitted, and the second DI injection period 532 may be fixedly provided in the compression stroke 560. In this case, the DI injection period 532 is provided in the compression stroke 560 regardless of whether the first DI injection period 531 is performed in either the intake stroke first half 550 or the intake stroke late 555.

さらに、ステップ群S150による燃焼改善制御を行なった場合には、燃焼改善制御カウント値CNTをインクリメント(+1)して、燃料噴射制御が終了される(ステップS230)。   Further, when the combustion improvement control by the step group S150 is performed, the combustion improvement control count value CNT is incremented (+1), and the fuel injection control is ended (step S230).

一方、ステップS140におけるNO判定時(r≦R0(%)、代表的にはr≒0(%))、すなわち、基本DI比率rに従うと筒内燃料噴射量が所定量確保されていない場合には、ステップ群S200が実行されて、筒内燃料噴射量が増加するようにDI比率が修正される。   On the other hand, at the time of NO determination in step S140 (r ≦ R0 (%), typically r≈0 (%)), that is, when the in-cylinder fuel injection amount is not secured according to the basic DI ratio r. In step S200, the DI ratio is corrected so that the in-cylinder fuel injection amount increases.

すなわち、ステップS100で定められた基本DI比率rに対して、所定の修正量Δr(Δr>0)が増加されて、DI比率は、r+Δrに修正される(ステップS210)。   That is, the predetermined correction amount Δr (Δr> 0) is increased with respect to the basic DI ratio r determined in step S100, and the DI ratio is corrected to r + Δr (step S210).

さらに、増加されたDI比率Δrに対応するDI噴射期間は、基本的に吸気行程後期555に噴射される(ステップS220)。なお、積極的に燃焼悪化を改善したい場合には、Δr分に対応するDI噴射期間を圧縮行程560に設けてもよい。また、排気性状の悪化防止が優先される場合には、Δr分に対応するDI噴射期間を吸気行程前期550に設けてもよい。   Furthermore, the DI injection period corresponding to the increased DI ratio Δr is basically injected in the latter half of the intake stroke (step S220). If it is desired to positively improve the deterioration of combustion, a DI injection period corresponding to Δr may be provided in the compression stroke 560. If priority is given to preventing deterioration of exhaust properties, a DI injection period corresponding to Δr may be provided in the intake stroke first half 550.

このように、基本DI比率rに従うと筒内燃料噴射量が所定量確保されていない運転領域で燃焼悪化が発生した場合には、筒内燃料噴射量が増加するようにDI比率を修正することにより、燃焼改善制御が行なわれる(ステップ群S200)。この場合にも、燃焼改善制御カウント値CNTをインクリメント(+1)した上で(ステップS230)、燃料噴射制御が終了される。   Thus, according to the basic DI ratio r, the DI ratio is corrected so that the in-cylinder fuel injection amount increases when combustion deterioration occurs in an operating region where the predetermined amount of in-cylinder fuel injection is not ensured. Thus, combustion improvement control is performed (step group S200). Also in this case, after the combustion improvement control count value CNT is incremented (+1) (step S230), the fuel injection control is terminated.

ステップS230により、DI噴射期間の分割あるいはDI比率修正による燃焼改善制御が実行されると、燃焼改善制御カウント値CNTがインクリメントされて、その値は初期値(0)より大きくなる。また、ステップS230では、今回の燃焼改善制御時における実際のDI比率設定(r♯)が記憶される。   When the combustion improvement control by dividing the DI injection period or correcting the DI ratio is executed in step S230, the combustion improvement control count value CNT is incremented and becomes larger than the initial value (0). In step S230, the actual DI ratio setting (r #) at the time of the current combustion improvement control is stored.

したがって、燃焼改善制御カウント値CNT>0の状態で、ステップS110において燃焼悪化発生が検知されると、すなわち、燃焼改善制御の実行後にも関わらず燃焼悪化が継続的に発生している場合には、ステップS130がYES判定となる。   Therefore, when the combustion improvement control count value CNT> 0 and the occurrence of combustion deterioration is detected in step S110, that is, when the combustion deterioration is continuously occurring despite the execution of the combustion improvement control. Step S130 is YES.

この場合には、さらに、前回の燃焼改善制御時におけるDI比率設定(r♯)と、今回の基本的なDI比率r(ステップS100)とが比較される(ステップS135)。今回の条件で設定されるDI比率rが、前回の燃焼改善制御時におけるDI比率設定r♯と同レベル、あるいはそれ以下であるときには(ステップS135におけるYES判定時)、図9に示した燃料噴射制御フローが実行される。   In this case, the DI ratio setting (r #) in the previous combustion improvement control is compared with the current basic DI ratio r (step S100) (step S135). When the DI ratio r set under the present condition is the same level as or lower than the DI ratio setting r # in the previous combustion improvement control (when YES is determined in step S135), the fuel injection shown in FIG. A control flow is executed.

この場合には、燃焼改善制御カウント値CNTに応じて、DI比率の修正量Δr(>0)が決定され(ステップS240)、このDI比率修正量ΔrがステップS100で定められた基本DI比率rに加えられて、DI比率はr+Δrに修正される(ステップS250)。ステップS240におけるDI比率修正量Δr(Δr>0)は、燃焼改善制御カウント値CNTが増えるのに従って、大きい値に設定される。   In this case, the DI ratio correction amount Δr (> 0) is determined according to the combustion improvement control count value CNT (step S240), and the DI ratio correction amount Δr is determined as the basic DI ratio r determined in step S100. In addition, the DI ratio is corrected to r + Δr (step S250). The DI ratio correction amount Δr (Δr> 0) in step S240 is set to a larger value as the combustion improvement control count value CNT increases.

さらに、ステップS250により修正されたDI比率に従うDI燃料噴射量Qdiを噴射するためのDI噴射期間530の設定が、たとえば、ステップ群S150と同様に実行される(ステップS260)。なお、修正量ΔrによるDI燃料噴射の増加分を第2回目のDI噴射期間に噴射させるように設定すれば、吸気行程後期あるいは圧縮行程の噴射量を徐々に増加できるので、継続的な燃焼悪化に対する改善効果を高めることができる。   Furthermore, the setting of the DI injection period 530 for injecting the DI fuel injection amount Qdi according to the DI ratio corrected in step S250 is executed, for example, in the same manner as in step group S150 (step S260). If the increase in DI fuel injection due to the correction amount Δr is set to be injected during the second DI injection period, the amount of injection in the latter half of the intake stroke or the compression stroke can be gradually increased. The improvement effect with respect to can be heightened.

あるいは、ステップS260では、ステップS220と同様にして、DI噴射期間530を分割することなく、DI比率修正量Δrについては吸気行程後期555あるいは圧縮行程560で噴射してもよい。この場合にも、燃焼悪化の継続発生時に吸気行程後期あるいは圧縮行程の噴射量を徐々に増加できるので、継続的な燃焼悪化に対する改善効果を高めることができる。   Alternatively, in step S260, as in step S220, the DI ratio correction amount Δr may be injected in the late intake stroke 555 or the compression stroke 560 without dividing the DI injection period 530. Also in this case, since the amount of injection in the latter stage of the intake stroke or the compression stroke can be gradually increased when the combustion deterioration continues, the improvement effect on the continuous combustion deterioration can be enhanced.

さらに、燃焼改善制御カウント値CNTがインクリメントされて(ステップS270)、燃料噴射制御が終了される。   Further, the combustion improvement control count value CNT is incremented (step S270), and the fuel injection control is terminated.

これにより、継続的に燃焼悪化発生が検知されている場合には、徐々にDI比率を増大させつつ、吸気行程後期あるいは圧縮行程にDI噴射期間の少なくとも一部を設定することにより、燃焼室内の気流形成確保による燃焼速度上昇効果により、燃焼悪化の改善が図られる。   Accordingly, when the occurrence of combustion deterioration is continuously detected, by setting at least a part of the DI injection period in the latter half of the intake stroke or the compression stroke while gradually increasing the DI ratio, Improvement of combustion deterioration is achieved by the effect of increasing the combustion speed by ensuring the formation of airflow.

なお、詳細な制御フローは図示しないが、ステップS180およびS190の選択条件
を細分化して、第2回目のDI噴射期間を吸気行程後期に設けることが可能である場合(ステップS170におけるYES判定時)にも、燃焼改善制御カウント値CNTが大きい場合には、第2回目のDI噴射期間を圧縮行程に設定して(ステップS190)、排気性状よりも優先的に燃焼改善を行なう構成としてもよい。また、DI比率が小さい領域で、かつ、燃焼改善制御カウント値CNTが小さい場合には、まず、DI噴射期間を吸気行程前半に設定して燃焼改善制御の効果をフォローしつつ、燃焼改善制御カウント値CNTの増大に応じて排気性状の悪化を伴う領域へ移行する構成とすることも可能である。
Although a detailed control flow is not shown, when the selection conditions in steps S180 and S190 can be subdivided and the second DI injection period can be provided in the latter half of the intake stroke (when YES is determined in step S170) In addition, when the combustion improvement control count value CNT is large, the second DI injection period may be set to the compression stroke (step S190), and the combustion improvement may be performed with priority over the exhaust property. When the DI ratio is small and the combustion improvement control count value CNT is small, first, the combustion improvement control count is set while following the effect of the combustion improvement control by setting the DI injection period to the first half of the intake stroke. It is also possible to adopt a configuration that shifts to a region accompanied by deterioration of exhaust properties as the value CNT increases.

一方、ステップS135におけるNO判定時、すなわち、前回の燃焼改善制御時におけるDI比率設定r♯よりも、今回の条件で設定されるDI比率rが所定値以上高いときには、燃焼改善制御カウント値CNTが初期値(0)にクリアされるとともに(ステップS137)、ステップS140以下が燃焼改善制御カウント値CNT=0と同様に実行される。   On the other hand, when the determination in step S135 is NO, that is, when the DI ratio r set under the current condition is higher than the DI ratio setting r # in the previous combustion improvement control by a predetermined value or more, the combustion improvement control count value CNT is The initial value (0) is cleared (step S137), and step S140 and subsequent steps are executed in the same manner as the combustion improvement control count value CNT = 0.

以上説明したように、この発明の実施の形態に従う内燃機関の燃料噴射制御装置では、エンジンにおける燃焼悪化発生の検知時に、必要に応じてDI比率を増大させて筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量を確保した上で、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射期間、すなわちDI噴射期間の少なくとも一部を吸気行程後期あるいは圧縮行程に設けることができる。これにより、燃焼室107内での燃焼速度低下により燃焼悪化が発生したときに、より点火時期に近い時期に筒内燃料噴射を行なうことにより燃焼室内での気流形成を確保して、燃焼速度を上昇させて燃焼状態の改善を図ることができる。   As described above, in the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, the fuel from in-cylinder injector 110 is increased by increasing the DI ratio as necessary when detecting the occurrence of combustion deterioration in the engine. After securing the injection amount, at least a part of the fuel injection period from the in-cylinder injector 110, that is, the DI injection period, can be provided in the late stage of the intake stroke or the compression stroke. As a result, when combustion deterioration occurs due to a decrease in the combustion speed in the combustion chamber 107, in-cylinder fuel injection is performed at a timing closer to the ignition timing, thereby ensuring the formation of an air flow in the combustion chamber and reducing the combustion speed. It can be raised to improve the combustion state.

なお、図8および図9に示した燃焼改善制御では、DI噴射期間を2回に分割する構成としたが、DI噴射期間は3回以上の複数回に分割することもできる。特に、図8のステップS180において、第2回目以降の燃料噴射をさらに細分化して、吸気行程後期および圧縮行程の両方にDI噴射期間を設けてもよい。   In the combustion improvement control shown in FIGS. 8 and 9, the DI injection period is divided into two, but the DI injection period can be divided into a plurality of times of three or more. In particular, in step S180 of FIG. 8, the second and subsequent fuel injections may be further subdivided, and DI injection periods may be provided in both the late intake stroke and the compression stroke.

図1に示したエンジンシステムとこの発明の構成との対応関係を説明すると、筒内噴射用インジェクタ110がこの発明における「第1の燃料噴射手段」に対応し、吸気通路噴射用インジェクタ120がこの発明における「第2の燃料噴射手段」に対応し、エンジンECU300がこの発明における「制御手段」に対応する。   The correspondence relationship between the engine system shown in FIG. 1 and the configuration of the present invention will be explained. The in-cylinder injector 110 corresponds to the “first fuel injection means” in the present invention, and the intake passage injector 120 is Corresponding to “second fuel injection means” in the present invention, engine ECU 300 corresponds to “control means” in the present invention.

また、エンジンECU300によって実行される燃焼改善制御を説明する図8および図9に示したフローチャートとこの発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS100(図8)はこの発明における「分担比率制御手段」に対応し、ステップS110(図8)がこの発明における「燃焼悪化検知手段」に対応し、ステップ群S150(図8)、S220(図8)およびステップS260(図9)は、この発明における「燃料噴射時期制御手段」に対応する。また、ステップS210(図8)およびステップS250(図9)は、この発明における「分担比率修正手段」に対応する。   Further, the correspondence relationship between the flowcharts shown in FIGS. 8 and 9 for explaining the combustion improvement control executed by the engine ECU 300 and the configuration of the present invention will be described. Step S100 (FIG. 8) is a “sharing ratio control” in the present invention. Step S110 (FIG. 8) corresponds to “combustion deterioration detection means” in the present invention, and step group S150 (FIG. 8), S220 (FIG. 8) and step S260 (FIG. 9) correspond to this invention. Corresponds to “fuel injection timing control means”. Step S210 (FIG. 8) and step S250 (FIG. 9) correspond to the “sharing ratio correcting means” in the present invention.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置により制御されるエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system controlled by a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1に示したエンジンの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the engine shown in FIG. 図1に示したエンジンシステムにおける、均質燃焼運転時のDI比率設定マップ(機関温間時)の第1の例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a first example of a DI ratio setting map (when the engine is warm) during homogeneous combustion operation in the engine system shown in FIG. 1. 図1に示したエンジンシステムにおける、均質燃焼運転時のDI比率設定マップ(機関冷間時)の第1の例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a first example of a DI ratio setting map (when the engine is cold) during homogeneous combustion operation in the engine system shown in FIG. 1. 図1に示したエンジンシステムにおける、均質燃焼運転時のDI比率設定マップ(機関温間時)の第2の例を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd example of DI ratio setting map (at the time of engine warm) at the time of homogeneous combustion operation in the engine system shown in FIG. 図1に示したエンジンシステムにおける、均質燃焼運転時のDI比率設定マップ(機関冷間時)の第2の例を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd example of DI ratio setting map (at the time of engine cold) at the time of homogeneous combustion operation in the engine system shown in FIG. 各インジェクタからの燃料噴射時期について説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the fuel-injection time from each injector. この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御を説明する第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart explaining the fuel-injection control which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御を説明する第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart explaining the fuel-injection control which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御によるDI噴射期間分割の第1の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st example of DI injection period division | segmentation by the fuel injection control which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御によるDI噴射期間分割の第2の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 2nd example of DI injection period division | segmentation by fuel injection control which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン、20 インテークマニホールド(吸気通路)、22 吸気ポート、24 吸気弁、30 サージタンク、40 吸気ダクト、42 エアフローメータ、50 エアクリーナ、60 電動モータ、70 スロットルバルブ、80 エキゾーストマニホールド、84 排気弁、90 三元触媒コンバータ、100 アクセルペダル、101 シリンダブロック、102 シリンダヘッド、103 ピストン、104 クランクシャフト、105 クランクアーム、106 コンロッド、107 燃焼室、110 筒内噴射用インジェクタ、111 シリンダ、112 気筒、114 点火プラグ、120 吸気通路噴射用インジェクタ、130,160 燃料分配管、140 逆止弁、150 高圧燃料ポンプ、152 電磁スピル弁、170 燃料圧レギュレータ、180 低圧燃料ポンプ、190 燃料フィルタ、200 燃料タンク、300 エンジンECU、400 燃料圧センサ、420 空燃比センサ、440 アクセル開度センサ、460 回転数センサ、500 吸気弁開弁期間、510 排気弁開弁期間、515 オーバラップ期間、530 DI噴射期間、531 DI噴射期間(分割時第1回目)、532 DI噴射期間(分割時第1回目)、540 基準位相、550 吸気行程前期、555 吸気行程後期、560 圧縮行程、CNT 燃焼改善制御カウント値、Qdi DI燃料噴射量、Qttl 全燃料噴射量、r DI比率(基本値)、R0 所定値(DI比率)、Δr DI比率修正量。   10 engine, 20 intake manifold (intake passage), 22 intake port, 24 intake valve, 30 surge tank, 40 intake duct, 42 air flow meter, 50 air cleaner, 60 electric motor, 70 throttle valve, 80 exhaust manifold, 84 exhaust valve, 90 three-way catalytic converter, 100 accelerator pedal, 101 cylinder block, 102 cylinder head, 103 piston, 104 crankshaft, 105 crank arm, 106 connecting rod, 107 combustion chamber, 110 in-cylinder injector, 111 cylinder, 112 cylinder, 114 Spark plug, 120 Injector for intake passage injection, 130, 160 Fuel distribution pipe, 140 Check valve, 150 High pressure fuel pump, 152 Electromagnetic spill valve, 170 Fuel Regulator, 180 Low pressure fuel pump, 190 Fuel filter, 200 Fuel tank, 300 Engine ECU, 400 Fuel pressure sensor, 420 Air-fuel ratio sensor, 440 Accelerator opening sensor, 460 Rotational speed sensor, 500 Intake valve opening period, 510 Exhaust valve Valve opening period, 515 overlap period, 530 DI injection period, 531 DI injection period (first time when divided), 532 DI injection period (first time when divided), 540 Reference phase, 550 Intake stroke first half, 555 Intake stroke Late 560 compression stroke, CNT combustion improvement control count value, Qdi DI fuel injection amount, Qttl total fuel injection amount, r DI ratio (basic value), R0 predetermined value (DI ratio), Δr DI ratio correction amount.

Claims (10)

内燃機関の筒内へ燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段と、
前記内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段と、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて、前記第1の燃料噴射手段および前記第2の燃料噴射手段からの燃料供給を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて、全燃料噴射量に対する前記第1の燃料噴射手段および前記第2燃料噴射手段の間での燃料噴射量の分担比率を制御するための分担比率制御手段と、
前記内燃機関での燃焼悪化を検知する燃焼悪化検知手段と、
前記分担比率制御手段によって前記全燃料噴射量の少なくとも一部が前記第1の燃料噴射手段から噴射されるように前記分担比率が設定され、かつ、前記燃焼悪化検知手段によって前記燃焼悪化が検知された場合に、前記第1の燃料噴射手段からの燃料供給を複数回に分割して行なうように、前記第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段とを含み、
前記燃料噴射時期制御手段は、前記複数回に分割した供給燃料の少なくとも一部を、吸気行程後期および圧縮行程の少なくとも一方に設定する、内燃機関の燃料噴射制御装置。
First fuel injection means for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
Second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
Control means for controlling fuel supply from the first fuel injection means and the second fuel injection means based on conditions required for the internal combustion engine,
The control means includes
Sharing ratio control means for controlling the sharing ratio of the fuel injection amount between the first fuel injection means and the second fuel injection means with respect to the total fuel injection amount based on the conditions required for the internal combustion engine When,
Combustion deterioration detecting means for detecting combustion deterioration in the internal combustion engine;
The sharing ratio is set so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the first fuel injection means by the sharing ratio control means, and the combustion deterioration is detected by the combustion deterioration detection means. A fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the first fuel injection means so that the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times.
The fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the fuel injection timing control means sets at least a part of the supplied fuel divided into the plurality of times in at least one of an intake stroke late stage and a compression stroke.
前記燃料噴射時期制御手段は、前記第1の燃料噴射手段からの燃料供給を2回に分割し、
前記第1の燃料噴射手段からの第1回目の燃料供給は吸気行程前期に行なわれ、かつ、第2回目の燃料供給は吸気行程後期または圧縮行程に行なわれる、請求項1記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
The fuel injection timing control means divides the fuel supply from the first fuel injection means into two times,
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the first fuel supply from the first fuel injection means is performed in the first half of the intake stroke, and the second fuel supply is performed in the second half of the intake stroke or the compression stroke. Fuel injection control device.
前記燃料噴射時期制御手段は、前記第1の燃料噴射手段からの燃料供給を2回に分割し、
前記第1の燃料噴射手段からの第1回目の燃料供給は吸気行程後期に行なわれ、かつ、第2回目の燃料供給は圧縮行程に行なわれる、請求項1記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
The fuel injection timing control means divides the fuel supply from the first fuel injection means into two times,
2. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first fuel supply from the first fuel injection means is performed in a later stage of the intake stroke, and the second fuel supply is performed in a compression stroke. .
前記分担比率制御手段によって前記全燃料噴射量の一部ずつが前記第1および第2の燃料噴射手段からそれぞれ噴射されるように前記分担比率が設定されている場合には、当該分担比率を維持したままで、前記第1の燃料噴射手段からの燃料供給が複数回に分割される、請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   When the sharing ratio is set so that a part of the total fuel injection amount is injected from the first and second fuel injection means by the sharing ratio control means, the sharing ratio is maintained. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times. 前記制御手段は、さらに、
前記燃料噴射時期制御手段によって前記第1の燃料噴射手段からの燃料供給が複数回に分割された後にも、前記燃焼悪化検知手段によって前記燃焼悪化が継続的に検知された場合において、前記分担比率制御手段によって設定された前記第2の燃料噴射手段からの燃料噴射量の一部が前記第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量へ置換えられるように前記分担比率を変更する分担比率修正手段を含む、請求項4記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
The control means further includes
Even when the fuel supply from the first fuel injection means is divided into a plurality of times by the fuel injection timing control means, when the combustion deterioration is continuously detected by the combustion deterioration detection means, the sharing ratio A sharing ratio correction means for changing the sharing ratio so that a part of the fuel injection amount from the second fuel injection means set by the control means is replaced with the fuel injection amount from the first fuel injection means; The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising:
前記燃料噴射時期制御手段は、前記分担比率修正手段によって前記第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を、前記第1の燃料噴射手段からの複数回の燃料供給のうちの第1回目以外の燃料供給時に噴射する、請求項5記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   The fuel injection timing control means replaces the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means with respect to a plurality of times of fuel supply from the first fuel injection means. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the fuel injection is performed at the time of fuel supply other than the first time. 内燃機関の筒内へ燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段と、
前記内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段と、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて、前記第1の燃料噴射手段および前記第2の燃料噴射手段からの燃料供給を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記内燃機関に要求される条件に基づいて、全燃料噴射量に対する前記第1の燃料噴射手段および前記第2燃料噴射手段の間での燃料噴射量の分担比率を制御するための分担比率制御手段と、
前記内燃機関での燃焼悪化を検知する燃焼悪化検知手段と、
前記分担比率制御手段によって前記全燃料噴射量の少なくとも一部が前記第2の燃料噴射手段から噴射されるように前記分担比率が設定され、かつ、前記燃焼悪化検知手段によって前記燃焼悪化が検知された場合に、前記分担比率制御手段によって設定された前記第2の燃料噴射手段からの燃料噴射量の一部が前記第1の燃料噴射手段からの燃料噴射量へ置換えられるように前記分担比率を変更する分担比率修正手段とを含む、内燃機関の燃料噴射制御装置。
First fuel injection means for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
Second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
Control means for controlling fuel supply from the first fuel injection means and the second fuel injection means based on conditions required for the internal combustion engine,
The control means includes
Sharing ratio control means for controlling the sharing ratio of the fuel injection amount between the first fuel injection means and the second fuel injection means with respect to the total fuel injection amount based on the conditions required for the internal combustion engine When,
Combustion deterioration detecting means for detecting combustion deterioration in the internal combustion engine;
The sharing ratio is set by the sharing ratio control means so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the second fuel injection means, and the combustion deterioration detection means detects the combustion deterioration. The share ratio is set so that a part of the fuel injection amount from the second fuel injection means set by the share ratio control means is replaced with the fuel injection amount from the first fuel injection means. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: a sharing ratio correction means for changing.
前記制御手段は、前記第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段をさらに含み、
前記燃料噴射時期制御手段は、前記分担比率修正手段によって前記第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を吸気行程後期に噴射する、請求項7記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
The control means further includes a fuel injection timing control means for controlling a fuel injection timing of the first fuel injection means,
8. The fuel injection control of an internal combustion engine according to claim 7, wherein the fuel injection timing control means injects the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means in the late stage of the intake stroke. apparatus.
前記制御手段は、前記第1の燃料噴射手段の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段をさらに含み、
前記燃料噴射時期制御手段は、前記分担比率修正手段によって前記第1の燃料噴射手段からの供給に置換えられた燃料噴射量を圧縮行程に噴射する、請求項7記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
The control means further includes a fuel injection timing control means for controlling a fuel injection timing of the first fuel injection means,
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the fuel injection timing control means injects the fuel injection amount replaced by the supply from the first fuel injection means by the sharing ratio correction means in a compression stroke. .
前記分担比率修正手段は、前記分担比率修正手段による前記分担比率の変更後にも前記燃焼悪化検知手段によって前記燃焼悪化が継続的に検知された場合には、前記第1の燃料噴射手段からの供給に置換える燃料噴射量を、前記燃焼悪化が継続的に検知される期間に応じて増加させる、請求項7記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   If the combustion deterioration is continuously detected by the combustion deterioration detecting means even after the sharing ratio is changed by the sharing ratio correcting means, the sharing ratio correcting means supplies the fuel from the first fuel injection means. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the fuel injection amount to be replaced with is increased according to a period during which the deterioration of combustion is continuously detected.
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