JP2007239487A - Fuel supply control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料噴射作用の再開時における燃料噴射量を正規の量に正確に一致させる。
【解決手段】吸気ポート7内に燃料を噴射するためのポート噴射弁18pと、筒内に直接燃料を噴射するための筒内噴射弁18dとを具備する。機関負荷に応じてポート噴射弁18pからの燃料噴射作用又は筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を停止する。燃料噴射作用が停止された燃料噴射弁について、燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる燃料噴射弁自体又は燃料噴射弁内の燃料の温度変化量を推定し、燃料噴射作用の再開時に推定された温度変化量に基づいて燃料噴射量を補正する。
【選択図】図1A fuel injection amount at the time of resumption of a fuel injection operation is made to exactly match a normal amount.
A port injection valve 18p for injecting fuel into an intake port 7 and a cylinder injection valve 18d for injecting fuel directly into the cylinder are provided. Depending on the engine load, the fuel injection action from the port injection valve 18p or the fuel injection action from the in-cylinder injection valve 18d is stopped. For the fuel injection valve in which the fuel injection action is stopped, the temperature change amount of the fuel injection valve itself or the fuel in the fuel injection valve that occurs from when the fuel injection action is stopped until it is restarted is estimated, and the fuel injection action is restarted The fuel injection amount is corrected based on the estimated temperature change amount.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は内燃機関の燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device for an internal combustion engine.
機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路燃料噴射弁と、筒内に直接燃料を噴射するための筒内燃料噴射弁とを具備し、機関低負荷運転時には吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射作用を停止しつつ筒内燃料噴射弁からの燃料噴射作用を行い、機関高負荷運転時には吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁からの燃料噴射作用を行うようにした内燃機関が公知である(特許文献1参照)。この内燃機関では、機関低負荷運転時には燃焼室内の限定された領域内にのみ混合気を形成し、機関高負荷運転時には燃焼室内をほぼ一様の混合気で満たすようにしている。 An intake passage fuel injection valve for injecting fuel into the engine intake passage and an in-cylinder fuel injection valve for injecting fuel directly into the cylinder are provided. An internal combustion engine that performs fuel injection from a cylinder fuel injection valve while stopping fuel injection and performs fuel injection from an intake passage fuel injection valve and cylinder fuel injection valve during high engine load operation is known (See Patent Document 1). In this internal combustion engine, an air-fuel mixture is formed only in a limited region in the combustion chamber during engine low-load operation, and the combustion chamber is filled with a substantially uniform air-fuel mixture during engine high-load operation.
上述の内燃機関では機関負荷が低くなると吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射作用が停止され、次いで機関負荷が高くなると吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射作用が再開される。このように燃料噴射作用が停止されている間に例えばシリンダヘッドからの熱を受けて吸気通路燃料噴射弁内の燃料の温度が上昇する場合がある。この場合、吸気通路燃料噴射弁内の燃料が膨張し、又は吸気通路燃料噴射弁自体が膨張してその内部の燃料通路断面積が減少し、その結果吸気通路燃料噴射弁から実際に噴射される燃料量が正規の量よりも少なくなるおそれがある。 In the above-described internal combustion engine, when the engine load becomes low, the fuel injection action from the intake passage fuel injection valve is stopped, and then when the engine load becomes high, the fuel injection action from the intake passage fuel injection valve is resumed. Thus, while the fuel injection action is stopped, the temperature of the fuel in the intake passage fuel injection valve may rise due to, for example, receiving heat from the cylinder head. In this case, the fuel in the intake passage fuel injection valve expands, or the intake passage fuel injection valve itself expands to reduce the internal fuel passage cross-sectional area. As a result, the fuel is actually injected from the intake passage fuel injection valve. There is a risk that the amount of fuel will be less than the normal amount.
前記課題を解決するために本発明によれば、燃料噴射弁を具備し、機関運転中に燃料噴射弁からの燃料噴射作用が停止される内燃機関において、燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる燃料噴射弁自体又は燃料噴射弁内の燃料の温度変化量を推定し、燃料噴射作用の再開時に該推定された温度変化量に基づいて燃料噴射量を補正するようにしている。 In order to solve the above problems, according to the present invention, in an internal combustion engine that includes a fuel injection valve and stops the fuel injection action from the fuel injection valve during engine operation, the fuel injection action is resumed after the fuel injection action is stopped. The amount of change in the temperature of the fuel injection valve itself or the fuel in the fuel injection valve is estimated, and the amount of fuel injection is corrected based on the estimated amount of change in temperature when the fuel injection operation is resumed.
燃料噴射作用の再開時における燃料噴射量を正規の量に正確に一致させることができる。 It is possible to accurately match the fuel injection amount when the fuel injection operation is resumed with the regular amount.
図1は本発明を火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしながら、本発明を圧縮着火式内燃機関に適用することもできる。 FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a spark ignition type internal combustion engine. However, the present invention can also be applied to a compression ignition type internal combustion engine.
図1を参照すると、1は例えば四つの気筒を備えた機関本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は吸気弁、7は吸気ポート、8は排気弁、9は排気ポート、10は点火栓をそれぞれ示す。吸気ポート7は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結され、サージタンク12は吸気ダクト13を介してエアクリーナ14に連結される。吸気ダクト13内にはステップモータ15により駆動されるスロットル弁16が配置される。また、スロットル弁16上流の吸気ダクト13内には吸入空気質量流量Gaを検出するためのエアフローメータ17が取り付けられる。
Referring to FIG. 1, for example, 1 is an engine body having four cylinders, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an intake valve, 7 is an intake port, and 8 is an exhaust. A valve, 9 is an exhaust port, and 10 is a spark plug. The intake port 7 is connected to a
各気筒には吸気ポート7内に配置された電気制御式の燃料噴射弁18p(以下、ポート噴射弁と称する)と燃焼室5内に配置された電気制御式の燃料噴射弁18d(以下、筒内噴射弁と称する)とを具備する。ポート噴射弁18pは燃料蓄圧室すなわちコモンレール19pと、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ20pとを介し燃料タンク21に連結され、筒内噴射弁18dは燃料蓄圧室すなわちコモンレール19dと、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ20dとを介し燃料タンク21に連結される。また、コモンレール19p,19dは対応するリターン通路(図示しない)によっても燃料タンク21に連結されている。燃料タンク21内の燃料は燃料ポンプ20p,20dから対応するコモンレール19p,19d内に供給され、コモンレール19p,19dから対応するポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18dに供給される。コモンレール19p,19dにはコモンレール19p,19d内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ(図示しない)がそれぞれ取り付けられ、燃料圧センサの出力信号に基づいてコモンレール19p,19d内の燃料圧すなわち燃料噴射率が目標値に一致するように対応する燃料ポンプ20p,20dの吐出量が制御される。更に、燃料タンク21には燃料タンク21内の燃料の温度Tfを検出するための燃料温度センサ22が取り付けられる。
Each cylinder has an electrically controlled
一方、排気ポート9は排気マニホルド23を介して排気管24に連結され、排気管24内には上流側から順に、小容量の触媒25と大容量の触媒26とがそれぞれ配置される。また、例えば排気マニホルド23と、触媒25,26間の排気管24と、には空燃比を検出するための空燃比センサ又は酸素濃度センサ27,28がそれぞれ取り付けられる。
On the other hand, the exhaust port 9 is connected to an
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35及び出力ポート36を具備する。機関本体1には機関冷却水温thwを検出するための水温センサ39が取り付けられる。また、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏み込み量Lを検出するための負荷センサ41が接続される。アクセルペダル40の踏み込み量Lは要求負荷を表している。エアフローメータ17、燃料温度センサ22、空燃比センサ27,28、及び負荷センサ41の出力信号はそれぞれ対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42と、車速SPDをあらわす出力パルスを発生する車速センサ43とが接続される。CPU34ではクランク角センサ42の出力パルスに基づいて機関回転数Neが算出される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して点火栓10、ステップモータ15、燃料噴射弁18p,18d及び燃料ポンプ20p,20dにそれぞれ接続され、これらは電子制御ユニット30からの出力信号に基づいて制御される。
The
図2は図1に示される内燃機関における燃料噴射制御の一例を示している。すなわち、機関負荷Lが予め定められた設定負荷LXよりも低いときには、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を停止しつつ筒内噴射弁18dから燃料が噴射される。これにより、燃焼室5内に混合気が形成され、次いでこの混合気が点火栓10により着火される。なお、このときの目標空燃比はリーン空燃比又は理論空燃比に設定される。これに対し、機関負荷Lが設定負荷LXよりも高いときには、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を停止しつつポート噴射弁18pから燃料が噴射される。その結果、燃焼室5内をほぼ一様に満たす混合気が形成され、次いでこの混合気が点火栓10により着火される。このときの目標空燃比はリーン空燃比又は理論空燃比に設定される。
FIG. 2 shows an example of fuel injection control in the internal combustion engine shown in FIG. That is, when the engine load L is lower than the predetermined set load LX, fuel is injected from the in-
したがって、機関負荷Lが設定負荷LXよりも小さくなった後再び設定負荷LXよりも大きくなるまでポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止され、機関負荷Lが設定負荷LXよりも大きくなってから小さくなるまで筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止される。また、いずれの場合も燃料噴射作用が1燃焼サイクルを越える期間にわたって停止される。
Therefore, after the engine load L becomes smaller than the set load LX, the fuel injection action from the
なお、機関負荷Lが設定負荷を越えて増大するとき又は減少するときに、ポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18d両方の燃料噴射作用を行うようにしてもよい。
When the engine load L increases beyond the set load or decreases, the fuel injection action of both the
さて、本発明による実施例では、ポート噴射弁18pにおける燃料噴射量であるポート噴射量PQ及び筒内噴射弁18dにおける燃料噴射量である筒内噴射量DQはそれぞれ次式により算出される。
In the embodiment according to the present invention, the port injection amount PQ that is the fuel injection amount in the
PQ=PQB・Kp・KpC
DQ=DQB・Kd・KdC
ここでPQB,Kp,KpCはポート噴射弁18pについての基本燃料噴射量、再開時補正係数、及びその他の補正係数を、DQB,Kd,KdCは筒内噴射弁18dについての基本燃料噴射量、再開時補正係数、及びその他の補正係数をそれぞれ表している。
PQ = PQB ・ Kp ・ KpC
DQ = DQB ・ Kd ・ KdC
Here, PQB, Kp, and KpC are the basic fuel injection amount for the
基本燃料噴射量PQB,DQBは空燃比をそれぞれ対応する目標空燃比に一致させるのに必要な燃料量である。その他の補正係数KpC,KdCは空燃比補正係数や加速増量補正係数などをひとまとめにして表したものであり、補正する必要がないときにはそれぞれ1.0とされる。 The basic fuel injection amounts PQB and DQB are fuel amounts required to make the air-fuel ratios coincide with the corresponding target air-fuel ratios. The other correction coefficients KpC and KdC collectively represent the air-fuel ratio correction coefficient, the acceleration increase correction coefficient, etc., and are set to 1.0 when there is no need for correction.
再開時補正係数Kp,Kdは燃料噴射作用が停止された後再開されるときに実際の燃料噴射量を正規の噴射量に一致させるためのものであり、補正する必要がないときにはそれぞれ1.0とされる。 The restart correction coefficients Kp and Kd are for making the actual fuel injection amount coincide with the normal injection amount when the fuel injection operation is restarted after being stopped, and are 1.0 when no correction is required. It is said.
再開時補正係数Kp,Kdについてまず概略的に説明する。例えば機関負荷Lが設定負荷LXよりも低くなってポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されると、このときポート噴射弁18p内の燃料通路内に存在している内部燃料は燃料噴射作用の停止中にポート噴射弁18p自体やコモンレール19p内の燃料により加熱される。その結果、内部燃料の温度が次第に上昇し、内部燃料が膨張する。また、燃料噴射作用の停止中にポート噴射弁18p自体の温度も上昇し、その結果ポート噴射弁18p内の燃料通路の流路断面積が減少する。その結果、次いで燃料噴射作用の再開時に上述のPQB・KpCに相当する時間だけポート噴射弁18pを開弁すると、実際の燃料量が正規の燃料量よりも少なくなる。この場合の燃料減少量は燃料噴射作用の再開時におけるポート噴射弁18p自体又はポート噴射弁18p内の燃料の温度に依存し、これは燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18p自体又はポート噴射弁18p内の燃料の温度変化量に依存する。
First, the restart correction coefficients Kp and Kd will be schematically described. For example, when the engine load L becomes lower than the set load LX and the fuel injection action from the
そこで本発明による実施例では、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18p自体又はその内部燃料の温度変化量に応じて定まる再開時補正係数Kpを導入し、この再開時補正係数KpでもってPQB・KpCを補正するようにしている。
Therefore, in the embodiment according to the present invention, the correction coefficient Kp at the time of restart that is determined in accordance with the temperature change amount of the
すなわち、図3に矢印t1で示されるようにポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されると、ポート噴射弁18pについての再開時補正係数Kpが1.0から増大する。次いで、図3に矢印t2で示されるようにポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が再開されると、このときの再開時補正係数Kpでもって上述のPQB・KpCが補正される。その結果、燃料噴射作用の再開時に実際の燃料噴射量を正規の噴射量に正確に一致させることができる。
That is, when the fuel injection action from the
燃料噴射作用が再開されるとポート噴射弁18p内を流通する燃料の冷却作用によりポート噴射弁18p自体又はその内部燃料の温度が次第に低下する。そこで本発明による実施例では再開時補正係数Kpを減衰量ΔKpずつ減少させるようにしている。この減衰量ΔKpは一定値でもよいし、例えば燃料温度Tfに応じて定めるようにしてもよい。再開時補正係数Kpが1.0まで減少するとそれ以降は1.0に維持される。
When the fuel injection operation is resumed, the temperature of the
ポート噴射弁18pについての再開時補正係数Kpは次式により算出される。
The restart correction coefficient Kp for the
Kp=Kpt+Kpb+Kpf
ここで、Kptは先端部補正係数、Kpbは本体補正係数、Kpfは燃料補正係数をそれぞれ表している。
Kp = Kpt + Kpb + Kpf
Here, Kpt represents a tip correction coefficient, Kpb represents a main body correction coefficient, and Kpf represents a fuel correction coefficient.
先端部補正係数Kptはポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18pの先端部の温度変化量が大きくなると大きくなるものである。ここで、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用の停止中にポート噴射弁18pの先端部の温度が単位時間当たりΔPTtずつ変化すると考えると、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18pの先端部の温度変化量はΣ(ΔPTt)で表される。したがって、先端部補正係数Kptは図4(A)に示されるようにポート噴射弁18pの先端部の温度変化量Σ(ΔPTt)が大きくなるにつれて大きくなる。
The front end correction coefficient Kpt increases as the amount of temperature change at the front end of the
同様に、本体補正係数Kpb及び燃料補正係数Kpfはポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18pの本体及び内部燃料の温度変化量が大きくなるとそれぞれ大きくなるものである。ここで、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用の停止中にポート噴射弁18pの本体及び内部燃料の温度がそれぞれ単位時間当たりΔPTb,ΔPTfずつ変化すると考えると、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずるポート噴射弁18pの本体及び内部燃料の温度変化量はそれぞれΣ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)で表される。したがって、本体補正係数Kpb及び燃料補正係数Kpfはそれぞれ図4(B)及び4(C)に示されるようにポート噴射弁18pの本体及び内部燃料の温度変化量Σ(ΔPTt),Σ(ΔPtf)がそれぞれ大きくなるにつれて大きくなる。
Similarly, the main body correction coefficient Kpb and the fuel correction coefficient Kpf are respectively increased when the temperature change amount of the main body of the
上述したポート噴射弁18pからの燃料噴射作用の停止中におけるポート噴射弁18pの先端部の単位時間当たりの温度変化量ΔPTtは次式により算出される。
The temperature change amount ΔPTt per unit time at the tip of the
ΔPTt=kthw1+kair+kf1
kthw1は機関本体1によるポート噴射弁18p先端部の温度変化分を表しており、図5(A)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kairは吸気ポート7内を流通する空気によるポート噴射弁18p先端部の温度変化分を表しており、図5(B)に示されるように吸入空気量Gaが大きくなるにつれて小さくなる。kf1はコモンレール19p内に供給される燃料によるポート噴射弁18p先端部の温度変化分を表しており、図5(C)に示されるように燃料タンク21内の燃料温度Tfが高くなるにつれて大きくなる。
ΔPTt = kthw1 + kair + kf1
kthw1 represents the temperature change at the tip of the
一方、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用の停止中におけるポート噴射弁18pの本体の単位時間当たりの温度変化量ΔPTbは次式により算出される。
On the other hand, the temperature change amount ΔPTb per unit time of the main body of the
ΔPTb=kthw2+kspd1+kf2
kthw2は機関本体1によるポート噴射弁18p本体の温度変化分を表しており、図5(D)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kspd1は車両走行風によるポート噴射弁18p本体の温度変化分を表しており、図5(E)に示されるように車速SPDが高くなるにつれて小さくなる。kf2はコモンレール19p内に供給される燃料によるポート噴射弁18p先端部の温度変化分を表しており、図5(F)に示されるように燃料タンク21内の燃料温度Tfが高くなるにつれて大きくなる。
ΔPTb = kthw2 + kspd1 + kf2
kthw2 represents a temperature change of the main body of the
ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用の停止中におけるポート噴射弁18pの内部燃料の単位時間当たりの温度変化量ΔPTfは次式により算出される。
The temperature change amount ΔPTf per unit time of the internal fuel of the
ΔPTf=kthw3+kspd2
kthw3は機関本体1によるポート噴射弁18p内部燃料の温度変化分を表しており、図5(G)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kspd2は車両走行風によるポート噴射弁18p内部燃料の温度変化分を表しており、図5(H)に示されるように車速SPDが高くなるにつれて小さくなる。
ΔPTf = kthw3 + kspd2
kthw3 represents the temperature change of the internal fuel of the
すなわち、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止されると、ΔPTt,ΔPTb,ΔPTfがそれぞれ算出されると共にこれらの積算値Σ(ΔPTt),Σ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)が算出される。ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を再開すべきときにはこのときの積算値Σ(ΔPTt),Σ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)からKpt,Kpb,Kpfがそれぞれ算出され、再開時補正係数Kpが算出される。
That is, when the fuel injection action from the
同様に、再開時補正係数Kdは筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる筒内噴射弁18d自体又はその内部燃料の温度変化量に応じて定められる。すなわち、図3に矢印t2で示されるように筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されると、筒内噴射弁18dについての再開時補正係数Kdが1.0から増大する。次いで、図3に矢印t3で示されるように筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が再開されると、このときの再開時補正係数Kdでもって上述のDQB・KdCが補正される。次いで再開時補正係数Kdが減衰量ΔKdでもって1.0に向け徐々に減少される。
Similarly, the restart correction coefficient Kd is determined in accordance with the temperature change amount of the in-
筒内噴射弁18dについての再開時補正係数Kdは次式により算出される。
The restart correction coefficient Kd for the in-
Kd=Kdt+Kdb+Kdf
ここで、Kdtは先端部補正係数、Kdbは本体補正係数、Kdfは燃料補正係数をそれぞれ表している。
Kd = Kdt + Kdb + Kdf
Here, Kdt represents a tip correction coefficient, Kdb represents a main body correction coefficient, and Kdf represents a fuel correction coefficient.
先端部補正係数Kdtは筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる筒内噴射弁18dの先端部の温度変化量が大きくなると大きくなるものである。ここで、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用の停止中に筒内噴射弁18dの先端部の温度が単位時間当たりΔDTtずつ変化すると考えると、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる筒内噴射弁18dの先端部の温度変化量はΣ(ΔDTt)で表される。したがって、先端部補正係数Kdtは図4(D)に示されるように筒内噴射弁18dの先端部の温度変化量Σ(ΔDTt)が大きくなるにつれて大きくなる。
The front end correction coefficient Kdt increases as the amount of temperature change at the front end of the in-
同様に、本体補正係数Kdb及び燃料補正係数Kdfは筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる筒内噴射弁18dの本体及び内部燃料の温度変化量が大きくなるとそれぞれ大きくなるものである。ここで、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用の停止中に筒内噴射弁18dの本体及び内部燃料の温度がそれぞれ単位時間当たりΔDTb,ΔDTfずつ変化すると考えると、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる筒内噴射弁18dの本体及び内部燃料の温度変化量はそれぞれΣ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)で表される。したがって、本体補正係数Kdb及び燃料補正係数Kdfはそれぞれ図4(E)及び4(F)に示されるように筒内噴射弁18dの本体及び内部燃料の温度変化量Σ(ΔDTt),Σ(ΔDtf)がそれぞれ大きくなるにつれて大きくなる。
Similarly, the main body correction coefficient Kdb and the fuel correction coefficient Kdf are large in the amount of temperature change of the main body of the in-
上述した筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用の停止中における筒内噴射弁18dの先端部の単位時間当たりの温度変化量ΔDTtは次式により算出される。
The temperature change amount ΔDTt per unit time at the tip of the in-
ΔDTt=kthw4+kkcomb+kf3
kthw4は機関本体1による筒内噴射弁18d先端部の温度変化分を表しており、図6(A)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kcombは燃焼室5内のガスによる筒内噴射弁18d先端部の温度変化分を表しており、図6(B)に示されるようにポート噴射量PQが大きくなるにつれて小さくなる。kf3はコモンレール19d内に供給される燃料による筒内噴射弁18d先端部の温度変化分を表しており、図6(C)に示されるように燃料タンク21内の燃料温度Tfが高くなるにつれて大きくなる。
ΔDTt = kthw4 + kkcomb + kf3
kthw4 represents the temperature change at the tip of the in-
一方、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用の停止中における筒内噴射弁18dの本体の単位時間当たりの温度変化量ΔDTbは次式により算出される。
On the other hand, the temperature change amount ΔDTb per unit time of the main body of the in-
ΔDTb=kthw5+kspd3+kf3
kthw5は機関本体1による筒内噴射弁18d本体の温度変化分を表しており、図6(D)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kspd3は車両走行風による筒内噴射弁18d本体の温度変化分を表しており、図6(E)に示されるように車速SPDが高くなるにつれて小さくなる。kf3はコモンレール19d内に供給される燃料による筒内噴射弁18d先端部の温度変化分を表しており、図6(F)に示されるように燃料タンク21内の燃料温度Tfが高くなるにつれて大きくなる。
ΔDTb = kthw5 + kspd3 + kf3
kthw5 represents the temperature change of the in-
筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用の停止中における筒内噴射弁18dの内部燃料の単位時間当たりの温度変化量ΔDTfは次式により算出される。
The temperature change amount ΔDTf per unit time of the internal fuel of the in-
ΔDTf=kthw6+kspd4
kthw6は機関本体1による筒内噴射弁18d内部燃料の温度変化分を表しており、図6(G)に示されるように機関冷却水温thwが高くなるにつれて大きくなる。kspd4は車両走行風による筒内噴射弁18d内部燃料の温度変化分を表しており、図6(H)に示されるように車速SPDが高くなるにつれて小さくなる。
ΔDTf = kthw6 + kspd4
kthw6 represents the temperature change of the fuel in the
すなわち、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されると、ΔDTt,ΔDTb,ΔDTfがそれぞれ算出されると共にこれらの積算値Σ(ΔDTt),Σ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)が算出される。筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を再開すべきときにはこのときの積算値Σ(ΔDTt),Σ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)からKdt,Kdb,Kdfがそれぞれ算出され、再開時補正係数Kdが算出される。
That is, when the fuel injection action from the in-
ところで、図1に示される内燃機関では、機関減速運転時にポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されるようになっている。このことを図7を参照しながら簡単に説明する。なお、図7のルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
Incidentally, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, the fuel injection action from the
図7を参照すると、ステップ80ではアクセルペダル40の踏み込み量に応じて定まる機関負荷Lがゼロであるか否かが判別される。L>0のときには処理サイクルを終了する。L=0のときには次いでステップ81に進み、ポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を停止すべきときにセットされるフラグがセットされているか否かが判別される。フラグがリセットされているときには次いでステップ82に進み、機関回転数Neが予め定められた第1の設定回転数Ne1よりも高いか否かが判別される。Ne≦Ne1のときには次いでステップ83に進んでフラグをリセットしたままにし、続くステップ84ではポート噴射弁18p又は筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が実行される。これに対し、Ne>Ne1のときには次いでステップ85に進み、フラグをセットし、続くステップ86ではポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止される。フラグがセットされるとステップ81からステップ87に進み、機関回転数Neが予め定められた第2の設定回転数Ne2(<Ne1)よりも低いか否かが判別される。Ne≧Ne2のときにはステップ85,86に進んで燃料噴射作用を継続して停止し、Ne<Ne2になるとステップ83,84に進んでフラグをリセットした後ポート噴射弁18p又は筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が実行される。
Referring to FIG. 7, at
したがって、本発明による実施例では、機関負荷Lが設定負荷LXよりも低いとき又は機関減速運転時にポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止され、機関負荷Lが設定負荷LXよりも高いとき又は機関減速運転時に筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止されるということになる。
Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the engine load L is lower than the set load LX or during the engine deceleration operation, the fuel injection action from the
図8及び9は本発明による実施例の燃料噴射量算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。 8 and 9 show the fuel injection amount calculation routine of the embodiment according to the present invention. This routine is executed by interruption every predetermined time.
図8及び9を参照すると、ステップ100では機関運転中であるか否かが判別される。期間運転中でないときには処理サイクルを終了する。機関運転中のときには次いでステップ101に進む。ステップ101からステップ112まではポート噴射量PQを算出するための部分である。ステップ101ではポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止すべきか否かが判別される。ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を停止すべきときには次いでステップ102に進み、ポート噴射量PQがゼロにされる。続くステップ103ではポート噴射弁18pについての温度変化量ΔPTt,ΔPTb,ΔPTfがそれぞれ上述のように算出され、それぞれの積算値Σ(ΔPTt),Σ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)が算出される(Σ(ΔPTt)=Σ(ΔPTt)+ΔPTt,Σ(ΔPTb)=Σ(ΔPTb)+ΔPTb,Σ(ΔPTf)=Σ(ΔPTf)+ΔPTf)。次いでステップ113にジャンプする。これに対し、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を実行すべきときにはステップ101からステップ104に進み、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を再開すべきか否かが判別される。すなわち、ポート噴射弁18pからの燃料噴射作用が停止された後初めてステップ104に進んだときには次いでステップ105に進み、このときの温度変化量積算値Σ(ΔPTt),Σ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)から各補正係数Kpt,Kpb,Kpfが算出され、再開時補正係数Kpが算出される(Kp=Kpt+Kpb+Kpf)。続くステップ106では温度変化量積算値Σ(ΔPTt),Σ(ΔPTb),Σ(ΔPTf)がそれぞれゼロにされる。次いでステップ111にジャンプする。
8 and 9, in
一方、ステップ104でポート噴射弁18pからの燃料噴射作用を継続して行うべきと判別されたときには次いでステップ107に進み、減衰量ΔKpが算出される。続くステップ108では再開時補正係数Kpが算出される(Kp=Kp−ΔKp)。続くステップ109では再開時補正係数Kpが1.0よりも小さいか否かが判別される。Kp≧1.0のときにはステップ111にジャンプする。Kp<1.0のときには次いでステップ110に進み、Kpを1.0とした後にステップ111に進む。ステップ111では基本燃料噴射量PQB及びその他の補正係数KpCがそれぞれ算出される。続くステップ112ではポート噴射量PQが算出される(PQ=PQB・Kp・KpC)。次いでステップ113に進む。
On the other hand, when it is determined at
ステップ113からステップ124までは筒内噴射量DQを算出するための部分である。ステップ113では筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止すべきか否かが判別される。筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を停止すべきときには次いでステップ114に進み、筒内噴射量DQがゼロにされる。続くステップ115では筒内噴射弁18dについての温度変化量ΔDTt,ΔDTb,ΔDTfがそれぞれ上述のように算出され、それぞれの積算値Σ(ΔDTt),Σ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)が算出される(Σ(ΔDTt)=Σ(ΔDTt)+ΔDTt,Σ(ΔDTb)=Σ(ΔDTb)+ΔDTb,Σ(ΔDTf)=Σ(ΔDTf)+ΔDTf)。次いで処理サイクルを終了する。これに対し、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を実行すべきときにはステップ113からステップ116に進み、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を再開すべきか否かが判別される。すなわち、筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用が停止された後初めてステップ116に進んだときには次いでステップ117に進み、このときの温度変化量積算値Σ(ΔDTt),Σ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)から各補正係数Kdt,Kdb,Kdfが算出され、再開時補正係数Kdが算出される(Kd=Kdt+Kdb+Kdf)。続くステップ118では温度変化量積算値Σ(ΔDTt),Σ(ΔDTb),Σ(ΔDTf)がそれぞれゼロにされる。次いでステップ123にジャンプする。
一方、ステップ116で筒内噴射弁18dからの燃料噴射作用を継続して行うべきと判別されたときには次いでステップ119に進み、減衰量ΔKdが算出される。続くステップ120では再開時補正係数Kdが算出される(Kd=Kd−ΔKd)。続くステップ121では再開時補正係数Kdが1.0よりも小さいか否かが判別される。Kd≧1.0のときにはステップ123にジャンプする。Kd<1.0のときには次いでステップ122に進み、Kdを1.0とした後にステップ123に進む。ステップ123では基本燃料噴射量DQB及びその他の補正係数KdCがそれぞれ算出される。続くステップ124ではポート噴射量DQが算出される(DQ=DQB・Kd・KdC)。
On the other hand, when it is determined in
ポート噴射弁18p及び筒内噴射弁18d内の燃料通路に温度センサを取り付ければ内部燃料の温度を簡単に検出できるかに見える。しかしながら、噴射弁内の燃料通路に温度センサを取り付けるのは実際困難であり現実的でない。
If a temperature sensor is attached to the fuel passages in the
図10に示されるように複数の気筒が一対の気筒群1A,1Bに分割されている内燃機関にも本発明を適用することができる。この内燃機関では、図11に示されるように機関負荷Lが予め定められた設定負荷LYよりも低いときには一方の気筒群1Aの運転が行われ、他方の気筒群1Bの運転が停止される。機関負荷Lが設定負荷LYよりも高くなると両方の気筒群1A,1Bの運転が行われる。したがって、機関負荷Lが設定負荷LYよりも小さくなった後再び設定負荷LYよりも大きくなるまで、他方の気筒群1Bの気筒における燃料噴射作用が停止される。この他方の気筒群1Bの気筒の燃料噴射量について燃料噴射作用が停止されてから再開されるまでに生ずる燃料噴射弁自体又は燃料噴射弁内の燃料の温度変化量が推定され、燃料噴射作用の再開時に推定された温度変化量に基づいて燃料噴射量が補正される。
As shown in FIG. 10, the present invention can also be applied to an internal combustion engine in which a plurality of cylinders are divided into a pair of
1 機関本体
5 燃焼室
7 吸気ポート
18p ポート噴射弁
18d 筒内噴射弁
1
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