JP4129628B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気管内に燃料を噴射する方式の内燃機関に用いて好適な内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【関連する背景技術】
近年、高精度の燃料供給量制御を行い易く、適切な空燃比の保持や内燃機関(エンジン)の高出力化に対応し易い吸気管噴射方式の燃料噴射制御装置が多く用いられている。
しかしながら、このような燃料噴射制御装置を備えた内燃機関では、一方において、吸気管内や吸気弁に付着する燃料の存在に起因した過渡的な空燃比変動の問題がある。即ち、吸気管噴射方式の燃料噴射制御装置では、燃料噴射を気筒内へ直接行わず、吸気管内に燃料を噴射するため、噴射した燃料の一部は吸気管内壁や吸気弁に付着し、当該付着した燃料からの蒸発分が筒内に輸送される。このため、吸気量に対応した燃料量の噴射を行っても、加速や減速時等の過渡時においては、気筒内に輸送される燃料に不足もしくは過剰が発生し、失火や空燃比変動、排ガス性能の悪化等を招く可能性がある。
【0003】
そこで、目標空燃比に対応した燃料の基本噴射量のうち燃焼室内へ直入する燃料量を求めるとともに、吸気管内壁や吸気弁に付着した燃料から蒸発する燃料量を計算し、これにより燃料噴射量を補正して燃料噴射制御を行う技術が開発されており、特に、蒸発燃料量と内燃機関の温度との相関が高いことに基づき、内燃機関の温度に応じて直入燃料量及び吸気管内壁や吸気弁からの蒸発燃料量を求め、燃料噴射量を補正する技術が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−158480号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関において、吸気弁は、定常運転時には約200℃程度まで温度上昇するものの、冷態始動時においては低温であり、故に、冷態始動直後には、吸気弁に燃料が付着し易いために燃焼室内への燃料の直送割合が低く、また、吸気弁からの付着燃料の蒸発速度が遅いために吸気弁の燃料蒸発割合が極めて低いという傾向がある。
【0006】
従って、上記特許文献1に開示されるように、内燃機関の温度に応じて直入燃料量や吸気弁からの蒸発燃料量を一律に求めて燃料噴射量を補正する方法では、内燃機関が定常運転状態であるときには良好な補正が可能であるものの、冷態始動直後においては、吸気管内壁からの蒸発燃料量については問題ない一方で直入燃料量や吸気弁からの蒸発燃料量が実際値と適合せず、燃料の基本噴射量ひいては目標空燃比にずれが生じ、適切な燃料噴射制御を実施できないという問題がある。
【0007】
本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、その目的とするところは、内燃機関の冷態始動直後においても良好な燃料噴射量制御を行うことの可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項1の内燃機関の燃料噴射制御装置では、内燃機関への吸気量に対し目標空燃比を達成するよう燃料の基本噴射量を設定する基本噴射量設定手段と、前記基本噴射量を補正する噴射量補正手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記噴射量補正手段は、前記基本噴射量のうち内燃機関の始動直後に燃焼室へ直接輸送される直送割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する直送割合初期値設定手段と、前記基本噴射量のうち燃焼室へ直接輸送される直送割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する直送割合設定手段と、前記直送割合初期値と前記逐次設定される直送割合との加重平均値を求める直送割合加重平均手段と、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する弁部蒸発割合設定手段と、吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送されるポート壁部蒸発割合を、初期値を設定せず、該初期値との加重平均値を求めることなく、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定するポート壁部蒸発割合設定手段と、前記基本噴射量と前記直送割合の加重平均値とに基づき燃料の直接輸送量を求め、前記弁部蒸発割合に基づき弁部蒸発輸送量を求め、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される前記ポート壁部蒸発割合のみに基づきポート壁部蒸発輸送量を求め、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和に基づき、前記基本噴射量の噴射により実現が予測される予測輸送量を算出する予測輸送量算出手段と、前記基本噴射量と前記予測輸送量との偏差から前記基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、該補正量を含めた実噴射量を算出する実噴射量算出手段とを備えたことを特徴としている。
【0012】
即ち、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される蒸発燃料の弁部蒸発割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求め、この弁部蒸発割合の加重平均値に基づいて弁部蒸発輸送量を求め、一方、基本噴射量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される直送割合及び吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合に基づいて直接輸送量及びポート壁部蒸発輸送量を求める。そして、基本噴射量と、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和である予測輸送量との偏差から基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、最終的に当該補正量を含めて実噴射量を算出する。
【0013】
従って、冷態始動直後においては、吸気弁が低温であって吸気弁からの付着燃料の蒸発速度が遅いために吸気弁の燃料蒸発割合が極めて低い傾向にあるのであるが、先ず弁部蒸発割合初期値を設定し、この弁部蒸発割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた弁部蒸発割合との加重平均値に基づいて弁部蒸発輸送量を求めることにより、弁部蒸発割合の適正化を図ることができる。また、実験により、ポート壁部蒸発割合は吸気弁の温度というよりも内燃機関の温度(例えば、冷却水温度)と相関が高いことが確認されており、故に、ポート壁部蒸発割合については、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合のみに基づいてポート壁部蒸発輸送量を算出することにより、ポート壁部蒸発割合の適正化を図ることができる。それ故、直接輸送量とともに弁部蒸発輸送量及びポート壁部蒸発輸送量を現実に即して適切に求めることが可能となり、燃料噴射量の補正を正確に行うことが可能となる。
【0014】
これにより、冷態始動直後においても目標空燃比に対応した基本噴射量分の燃料を良好に燃焼室内に供給することが可能となり、燃焼室内の実際の空燃比を目標空燃比通りに制御可能となる。
また、請求項2の燃料噴射制御装置では、噴射量補正手段は、前記基本噴射量のうち内燃機関の始動直後に燃焼室へ直接輸送される直送割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する直送割合初期値設定手段と、前記基本噴射量のうち燃焼室へ直接輸送される直送割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する直送割合設定手段と、前記直送割合初期値と前記逐次設定される直送割合との加重平均値を求める直送割合加重平均手段と、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する弁部蒸発割合初期値設定手段と、前記弁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する弁部蒸発割合設定手段と、前記弁部蒸発割合初期値と前記逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求める弁部蒸発割合加重平均手段と、吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送されるポート壁部蒸発割合を、初期値を設定せず、該初期値との加重平均値を求めることなく、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定するポート壁部蒸発割合設定手段と、前記基本噴射量と前記直送割合の加重平均値とに基づき燃料の直接輸送量を求め、前記弁部蒸発割合の加重平均値に基づき弁部蒸発輸送量を求め、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される前記ポート壁部蒸発割合のみに基づきポート壁部蒸発輸送量を求め、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和に基づき、前記基本噴射量の噴射により実現が予測される予測輸送量を算出する予測輸送量算出手段と、前記基本噴射量と前記予測輸送量との偏差から前記基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、該補正量を含めた実噴射量を算出する実噴射量算出手段とを備えたことを特徴としている。
【0015】
即ち、基本噴射量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される燃料の直送割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される直送割合とから加重平均値を求め、さらに、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される蒸発燃料の弁部蒸発割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求め、これら直送割合の加重平均値及び弁部蒸発割合の加重平均値に基づいて直接輸送量及び弁部蒸発輸送量をそれぞれ求め、一方、吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合に基づいてポート壁部蒸発輸送量を求める。そして、基本噴射量と、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和である予測輸送量との偏差から基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、最終的に当該補正量を含めて実噴射量を算出する。
【0016】
従って、冷態始動直後においては、吸気弁が低温であるために燃焼室内への燃料の直送割合が低く、吸気弁からの付着燃料の蒸発速度が遅いために吸気弁の燃料蒸発割合が極めて低い傾向にあるのであるが、先ず直送割合初期値及び弁部蒸発割合初期値を設定し、これら直送割合初期値、弁部蒸発割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた直送割合、弁部蒸発割合との各加重平均値に基づいて直接輸送量及び弁部蒸発輸送量を求めることにより、直送割合及び弁部蒸発割合の適正化を図ることができる。また、上記同様、ポート壁部蒸発割合は吸気弁の温度というよりも内燃機関の温度(例えば、冷却水温度)と相関が高いことが確認されており、故に、ポート壁部蒸発割合については、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合のみに基づいてポート壁部蒸発輸送量を算出することにより、ポート壁部蒸発割合の適正化を図ることができる。それ故、直接輸送量とともに弁部蒸発輸送量及びポート壁部蒸発輸送量を現実に即して適切に求めることが可能となり、燃料噴射量の補正を正確に行うことが可能となる。
【0017】
これにより、冷態始動直後においても目標空燃比に対応した基本噴射量分の燃料を良好に燃焼室内に供給することが可能となり、燃焼室内の実際の空燃比を目標空燃比通りに正確に制御可能となる。
また、請求項3の燃料噴射制御装置では、前記直送割合加重平均手段は、前記逐次設定される直送割合に対し内燃機関の始動後の経過期間に応じて所定傾向で増加する重み付けを施して前記直送割合の加重平均値を求めることを特徴としている。
【0018】
即ち、実験により、吸気弁の温度上昇は、機関回転速度Neや機関負荷の影響を受けず、専ら内燃機関の始動後の経過期間に影響を受けることが確認されており、故に、始動後の経過期間に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して直送割合の加重平均値を求めることにより、直送割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた直送割合との加重平均値をより一層適正なものとし、直送割合の最適化を図ることが可能である。
【0019】
また、請求項4の燃料噴射制御装置では、前記弁部蒸発割合加重平均手段は、前記逐次設定される弁部蒸発割合に対し内燃機関の始動後の経過期間に応じて所定傾向で増加する重み付けを施して前記弁部蒸発割合の加重平均値を求めることを特徴としている。
即ち、上記同様に、始動後の経過期間に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して弁部蒸発割合の加重平均値を求めることにより、弁部蒸発割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた弁部蒸発割合との加重平均値をより一層適正なものとし、弁部蒸発割合の最適化を図ることが可能である。
【0020】
また、請求項5の燃料噴射制御装置では、内燃機関の前記始動後の経過期間は、内燃機関の始動後の燃焼回数であることを特徴としている。
つまり、実験により、吸気弁の温度上昇は内燃機関の燃焼回数との相関が高いことが確認されており、内燃機関の始動後の燃焼回数に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して直送割合、弁部蒸発割合の加重平均値を求めることにより、直送割合初期値、弁部蒸発割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた直送割合、弁部蒸発割合との加重平均値を極めて適正なものとし、弁部蒸発割合のさらなる最適化を図ることが可能である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1を参照すると、車両に搭載された本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図が示されており、以下、当該排気浄化装置の構成を説明する。
同図に示すように、内燃機関であるエンジン本体(以下、単にエンジンという)1としては、例えば4サイクル4気筒からなる吸気管噴射型(Multi Point Injection:MPI)ガソリンエンジンが採用される。
【0023】
エンジン1のシリンダヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4が取り付けられており、点火プラグ4には高電圧を出力する点火コイル8が接続されている。
シリンダヘッド2には、各気筒毎に吸気ポート9が形成されており、各吸気ポート9の燃焼室5側には、エンジン回転に応じて回転するカムシャフト12のカムに倣って開閉作動し、各吸気ポート9と燃焼室5との連通と遮断とを行う吸気弁11がそれぞれ設けられている。そして、各吸気ポート9には吸気マニホールド10の一端がそれぞれ接続されている。吸気マニホールド10には、電磁式の燃料噴射弁6が取り付けられており、燃料噴射弁6には、燃料パイプ7を介して燃料タンクを擁した燃料供給装置(図示せず)が接続されている。
【0024】
吸気マニホールド10の燃料噴射弁6よりも上流側には、吸入空気量を調節する電磁式のスロットル弁17が設けられており、併せてスロットル弁17の弁開度を検出するスロットルポジションセンサ(TPS)18が設けられている。さらに、スロットル弁17よりも上流側には、吸入空気量Qaを検出するエアフローセンサ19が設けられている。
【0025】
また、シリンダヘッド2には、各気筒毎に略水平方向に排気ポート13が形成されており、各排気ポート13の燃焼室5側には、エンジン回転に応じて回転するカムシャフト16のカムに倣って開閉作動し、各排気ポート13と燃焼室5との連通と遮断とを行う排気弁15がそれぞれ設けられている。そして、各排気ポート13には排気マニホールド14の一端がそれぞれ接続されている。
【0026】
なお、当該MPIエンジンは公知のものであるため、その構成の詳細については説明を省略する。
排気マニホールド14の他端には排気管20が接続されており、当該排気管20には、排気浄化触媒装置として三元触媒コンバータ30が介装されている。また、排気管20の三元触媒コンバータ30よりも上流側には、酸素濃度を検出するO2センサ22が配設されている。
【0027】
ECU(電子コントロールユニット)40は、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えており、当該ECU40により、エンジン1を含めた燃料噴射制御装置の総合的な制御が行われる。
ECU40の入力側には、上述したTPS18、エアフローセンサ19、O2センサ22の他、エンジン1のクランク角を検出するクランク角センサ42、エンジン1の冷却水温度WTを検出する水温センサ44、エンジン1を始動するイグニションスイッチ(キースイッチ)46、燃焼気筒(燃料噴射する気筒)を判別する気筒判別センサ48、アクセル開度θaccを検出するアクセル開度センサ(APS)50等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。なお、クランク角センサ52からのクランク角情報に基づいてエンジン回転速度Neが検出される。
【0028】
一方、ECU40の出力側には、上述の燃料噴射弁6、点火コイル8、スロットル弁17等の各種出力デバイスが接続されており、これら各種出力デバイスには各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等がそれぞれ出力され、これにより、空燃比が適正な目標空燃比に制御されて燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射され、点火プラグ4により適正なタイミングで火花点火が実施される。
【0029】
詳しくは、エンジン1がMPIエンジンであって吸気管内に燃料を噴射するものであり、故に噴射した燃料の一部が吸気ポート9内壁や吸気弁11に付着し、当該付着した燃料からの蒸発分が筒内に輸送されることになるため、当該燃料噴射制御装置では、吸気ポート9内壁や吸気弁11に付着する燃料量及び蒸発燃料量を考慮して燃料噴射量を補正し、燃料噴射制御を行うようにしている。
【0030】
以下、このように構成された本発明に係る燃料噴射制御装置の燃料噴射制御内容について説明する。
図2を参照すると、ECU40の実行する本発明に係る燃料噴射制御装置の燃料噴射制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに沿い説明する。なお、当該制御ルーチンはエンジン1の始動後、各気筒の燃料噴射に合わせて1サイクル毎に演算を実行するよう設定されている。
【0031】
先ず、ステップS10では、エアフローセンサ19により吸入空気量Qa(n)を検出する。ここに、添字nは当該ルーチンの今回実行時のものであることを示し、以下同様である。従って、前回実行時、即ち1サイクル前はn−1で示され、2サイクル前はn−2、3サイクル前はn−3、4サイクル前はn−4で示される。
【0032】
ステップS12では、APS50からのアクセル開度θacc情報とエンジン回転速度Ne情報とに基づき設定された目標空燃比を実現すべく、上記検出された吸入空気量Qa(n)に基づき次式(1)より燃料の基本噴射量TB(n)を設定する(基本噴射量設定手段)。
TB(n)=KINJ・Qa(n) …(1)
ここに、KINJは目標空燃比に応じて吸入空気量Qaを燃料量に変換する燃料量変換係数である。
【0033】
ステップS14では、上記のように求められた基本噴射量TB(n)に対する補正制御を行う(噴射量補正手段)。
図3を参照すると、噴射量補正制御のサブルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿い本発明に係る噴射量補正制御について説明する。
【0034】
ステップS140では、噴射量補正を行うための各種係数の設定を行う。
先ず、直送係数α、即ち基本噴射量TB(n)のうち燃焼室5へ直接輸送される燃料の割合を次式(2)から設定する。
α={γ・f1(WT)+(1−γ)・f10(WT)}・f2(Ne) …(2)
つまり、燃料噴射量の一部は吸気ポート9内壁や吸気弁11に付着するため、これら吸気ポート9内壁や吸気弁11に付着する分を考慮し、実際に燃焼室5内に直送される燃料の割合を直送係数αとして設定する。
【0035】
直送係数αは、実験結果に基づき設定されるが、エンジン温度との相関が高いため、基本的には冷却水温度WTの関数としてf1(WT)で示される(直送割合)。つまり、エンジン温度が高くなるほど吸気ポート9内壁や吸気弁11に付着する燃料量が減少し、直送係数αは増加する。実際にはf1(WT)は冷却水温度WTの関数として表1のように予めマップ化されており、当該マップより読み取られる(直送割合設定手段)。
【0036】
【表1】
【0037】
f10(WT)は、エンジン1の始動時において冷却水温度WTの関数として設定される直送係数αの初期値である(直送割合初期値)。実際にはf10(WT)についても冷却水温度WTの関数として表2のようにマップ化されており、当該マップより読み取られる(直送割合初期値設定手段)。
【0038】
【表2】
【0039】
即ち、直送係数αは、エンジン1の始動時における初期値f10(WT)と始動後において冷却水温度WTの上昇に応じて時々刻々と変化するf1(WT)との荷重平均値として求められる(直送割合加重平均手段)。
そして、γは、初期値f10(WT)とf1(WT)との荷重平均を求めるための重み係数、即ち初期値f10(WT)とf1(WT)間の補間割合である。
【0040】
このように、重み係数γとする初期値f10(WT)とf1(WT)との荷重平均から直送係数αを求めるようにするのは、直送係数α、即ち燃料の直送割合が吸気弁11の温度に依存するとともに、この吸気弁11の温度が燃焼ガスで加熱されて一次遅れ応答で上昇することに起因している。
即ち、吸気弁11は、冷態始動直後においては低温であるために吸気弁11に燃料が付着し易く、燃焼室5内への燃料の直送割合は低い一方、吸気弁11が燃焼ガスで急速に昇温すると、吸気弁11に付着した燃料が蒸発し易くなり、直送割合も増大することになるのであるが、この直送割合の増大の仕方が上記一次遅れ応答を示す吸気弁11の温度上昇に略一致しているのである。
【0041】
また、ここでは、重み係数γは、初期値0からエンジン1の燃焼回数N(経過期間)に応じて増大し、燃焼回数Nが例えば所定回数Nx(例えば、6000回)に達したところで上限値1.0となるように設定されている。これは、エンジン1の始動後の吸気弁11の温度上昇が、定常時温度(約200℃程度)に達するまでの期間、他の運転条件(エンジン回転速度Neやエンジン負荷)に拘わらず、略エンジン1の燃焼回数Nだけをパラメータとして増大していることに基づいている。
【0042】
つまり、図4を参照すると、エンジン回転速度Neを高速(実線)、中速(破線)、低速(一点鎖線)とし、さらにエンジン負荷を大(○印)、小(△印)とした場合のエンジン1の始動後燃焼回数Nと吸気弁11の温度上昇度合い((現在温度−始動時温度)/(定常時温度−始動時温度))との関係が実験結果として示されているが、同図に示すように、エンジン1の始動後、吸気弁11の温度が定常時温度に達するまでの期間は、吸気弁11の温度上昇はエンジン回転速度Neやエンジン負荷に依らず略エンジン1の燃焼回数Nにのみ依存しているのである。
【0043】
そして、重み係数γは、エンジン1の燃焼回数Nに応じ、吸気弁11の温度上昇度合い(所定傾向)に一致して変化するように設定されている。つまり、図4において燃焼回数Nと吸気弁11の温度上昇度合いとの近似曲線が例えば所定回数Nxを上限として求まり(図示せず)、吸気弁11の温度上昇度合い(縦軸)をそのまま重み係数γに置き換えることで、当該近似曲線から重み係数γが設定される。実際には、燃焼回数Nと重み係数γとが表3のように予めマップ化されており、当該マップより読み取られる。
【0044】
【表3】
【0045】
なお、ここでは、エンジン1の燃焼回数Nに応じて重み係数γを設定するようにしたが、燃焼回数Nと相関のある始動後経過時間(経過期間)に応じて重み係数γを設定するようにしてもよい。
また、f2(Ne)は、エンジン回転速度Neが速くなると燃料噴射タイミングが吸気行程とオーバラップし、気筒内への直接飛び込みが増加する現象を考慮して設けられた項であり、エンジン回転速度Neの関数で与えられる。
【0046】
これにより、冷態始動直後から、直送係数α、即ち燃料の直送割合の適正化が図られる。
次に、配分係数β、即ち噴射された燃料のうち吸気ポート9の内壁に付着する燃料量と吸気弁11に付着する燃料量との配分比率、つまり吸気弁11の配分比率を次式(3)から算出する。
β=f3(WT) …(3)
【0047】
配分係数βは、燃料噴霧の付着面積の比率を基準に設定されるが、付着面積の比率が冷却水温度WTに対応して変化するため、冷却水温度WTの関数として設定される。
そして、弁部蒸発係数X、即ち吸気弁11に付着した燃料のうち吸気弁11から蒸発して燃焼室5内に輸送される燃料の割合を次式(4)から設定する。
X=γ・f4(WT)+(1−γ)・f40(WT) …(4)
【0048】
即ち、吸気弁11に付着した燃料の一部は蒸発して燃焼室5へ輸送されるため、実際に燃焼室5内に輸送される吸気弁11からの蒸発燃料の割合を弁部蒸発係数Xとして設定する。
直送係数αと同様、弁部蒸発係数Xは、実験結果に基づき設定されるが、エンジン温度との相関が高いため、基本的には冷却水温度WTの関数としてf4(WT)で示される(弁部蒸発割合)。つまり、エンジン温度が高くなるほど吸気弁11から蒸発する燃料量が増大し、弁部蒸発係数Xは増加する。実際にはf4(WT)は冷却水温度WTの関数として表4のように予めマップ化されており、当該マップより読み取られる(弁部蒸発割合設定手段)。
【0049】
【表4】
【0050】
f40(WT)は、エンジン1の始動時において冷却水温度WTの関数として設定される弁部蒸発係数Xの初期値である(弁部蒸発割合初期値)。実際にはf40(WT)についても冷却水温度WTの関数として表5のようにマップ化されており、当該マップより読み取られる(弁部蒸発割合初期値設定手段)。
【0051】
【表5】
【0052】
即ち、弁部蒸発係数Xは、エンジン1の始動時における初期値f40(WT)と始動後において冷却水温度WTの上昇に応じて時々刻々と変化するf4(WT)との荷重平均値として求められる(弁部蒸発割合加重平均手段)。
そして、γは、初期値f40(WT)とf4(WT)との荷重平均を求めるための重み係数、即ち初期値f40(WT)とf4(WT)間の補間割合である。
【0053】
このように、重み係数γとする初期値f40(WT)とf4(WT)との荷重平均から弁部蒸発係数Xを求めるようにするのは、上記直送係数αの場合と同様に、弁部蒸発係数X、即ち弁部蒸発割合が吸気弁11の温度に大きく依存するとともに、この吸気弁11の温度が燃焼ガスで加熱されて一次遅れ応答で上昇することに起因している。
【0054】
つまり、吸気弁11は、冷態始動直後においては低温であるために吸気弁11に付着した燃料が蒸発し難く、弁部蒸発割合は低い一方、吸気弁11が燃焼ガスで急速に昇温すると、吸気弁11に付着した燃料は蒸発し易くなり、弁部蒸発割合も増大することになるのであるが、この弁部蒸発割合の増大の仕方が、上記直送割合と同様、上記一次遅れ応答を示す吸気弁11の温度上昇に略一致しているのである。
【0055】
重み係数γは、上記直送割合の設定に使用した値と同一値であり、上記同様に、初期値0からエンジン1の燃焼回数Nに応じて増大し、燃焼回数Nが例えば所定回数Nxで上限値1.0となるように設定されており、実際には表3のマップから読み出される。重み係数γの設定手法については上述した通りであり、ここでは説明を省略する。
【0056】
これにより、冷態始動直後から、弁部蒸発係数X、即ち弁部蒸発割合の適正化が図られる。
さらに、ポート壁部蒸発係数Y、即ち吸気ポート9の内壁に付着した燃料のうち蒸発して燃焼室5内に輸送される燃料の割合を次式(5)から設定する(ポート壁部蒸発割合設定手段)。
Y=f5(WT) …(5)
【0057】
つまり、吸気ポート9の内壁に付着した燃料の一部は蒸発して燃焼室5へ輸送されるため、実際に燃焼室5内に輸送される吸気ポート9の内壁からの蒸発燃料の割合をポート壁部蒸発係数Yとして設定する。
ポート壁部蒸発係数Yは、実験結果に基づき設定されるが、エンジン温度との相関が高いため、冷却水温度WTの関数としてf5(WT)で示される(ポート壁部蒸発割合)。つまり、エンジン温度が高くなるほど吸気ポート9の内壁から蒸発する燃料量が増大し、ポート壁部蒸発係数Yは増加する。実際にはf5(WT)は冷却水温度WTの関数として表6のように予めマップ化されており、当該マップより読み取られる。
【0058】
【表6】
【0059】
吸気ポート9は吸気弁11よりも上流側であることから、ポート壁部蒸発係数Y、即ちポート壁部蒸発割合は、吸気弁11の温度には依存しない。従って、ポート壁部蒸発係数Yについては、特にエンジン温度との相関が高く、上記直送係数αや弁部蒸発係数Xのように初期値を設定したり荷重平均を求めたりしなくても、エンジン1の冷却水温度WTのみに基づいて良好に設定される。
【0060】
これにより、ポート壁部蒸発係数Y、即ちポート壁部蒸発割合についても、冷態始動直後から適正化が図られる。
ステップS142では、上記のように設定した基本噴射量TB(n)で燃料噴射をする場合に、実際に燃焼室5内に輸送される燃料、即ち予測輸送量TTRNS(n)を次式(6)から算出する(予測輸送量算出手段)。
TTRNS(n)=TB(n)・α+TTRNSX(n-4)+TTRNSY(n-4) …(6)
【0061】
ここに、TB(n)・αは、基本噴射量TB(n)に対し直送係数αに基づき求められる直接輸送量であり、TTRNSX(n-4)、TTRNSY(n-4)は、それぞれ弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量であって、4サイクル前(n−4)、即ち4サイクル4気筒からなるエンジン1では同一気筒での前回の燃料噴射時に、後述のステップS146においてそれぞれ弁部蒸発係数X、ポート壁部蒸発係数Yに基づき求められる弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量である。このように弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量について前回値を用いるのは、吸気ポート9や吸気弁11から蒸発する燃料は主として前回噴射された燃料に依るものだからである。
【0062】
このようにして、予測輸送量TTRNS(n)は、直接輸送量TB(n)・αと前回の噴射に基づく弁部蒸発輸送量TTRNSX(n-4)とポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n-4)とから良好に算出される。
エンジン1の始動直後においては、TTRNSX(n-4)やTTRNSY(n-4)は算出されていないので、この場合には、TTRNSX(n-4)及びTTRNSY(n-4)は例えば値0であり、予測輸送量TTRNS(n)はTB(n)・αである。
【0063】
ステップS144では、基本噴射量TB(n)と上記予測輸送量TTRNS(n)とに基づき実燃料噴射量TINJ(n)を決定する。
ここでは、先ず、基本噴射量TB(n)と予測輸送量TTRNS(n)とに基づき次式(7)から偏差△T(n)を求める。
△T(n)=TB(n)−TTRNS(n) …(7)
つまり、燃焼室5内において基本噴射量TB(n)を確保しようとしたときに不足する燃料量を算出する。
【0064】
そして、当該偏差△T(n)に基づき次式(8)から実際に噴射すべき実燃料噴射量TINJ(n)を求める(実噴射量算出手段)。
TINJ(n)=TB(n)+1/α・△T(n) …(8)
つまり、基本噴射量TB(n)に対し不足する燃料分を補正量として加えるようにする。
【0065】
ここで、補正量として偏差△T(n)に直送係数αの逆数1/αを乗算した値を用いるようにしているのは、補正量として噴射する燃料についても直送係数αに対応する量のみが気筒内に供給されることを考慮したためである。つまり、直送係数αを乗じた場合に筒内において不足する偏差△T(n)の量となるよう補正量を設定する。
【0066】
ステップS146では、上述したように弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)及びポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)を次式(9)、(10)から算出する。詳しくは、今回の燃料噴射によって付着する燃料の蒸発量、即ち同一気筒での次回の燃料噴射時に使用される弁部蒸発輸送量及びポート壁部蒸発輸送量を算出する。
TTRNSX(n)=(1−X)・TTRNSX(n-4)+X・(1−α)・β・TINJ(n)…(9)
TTRNSY(n)=(1−Y)・TTRNSY (n-4)+Y・(1−α)・(1−β)・TINJ(n)…(10)
【0067】
即ち、弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)及びポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)は、それぞれ弁部蒸発係数X、ポート壁部蒸発係数Yを重み係数として、前回値であるTTRNSX(n-4)、TTRNSY (n-4)と今回の燃料噴射により吸気ポート9や吸気弁11にそれぞれ付着する燃料量(1−α)・β・TINJ(n)、(1−α)・(1−β)・TINJ(n)との荷重平均値として求められる。なお、βは上記配分係数、即ち吸気弁11の配分比率であり、1−βは吸気ポート9の配分比率である。
【0068】
つまり、弁部蒸発係数Xやポート壁部蒸発係数Yは、上述したように冷却水温度WTの関数であってエンジン温度が高くなるほど増加するため、弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)及びポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)は、エンジン温度の上昇に伴って徐々に増大することになる。
このように弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)及びポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)について荷重平均を用いるのは、定常運転時において吸気ポート9や吸気弁11からの燃料の蒸発分がそれぞれ一次遅れ応答による輸送遅れを伴って供給されるためである。なお、この手法については上記特許文献1(特開平7−158480号公報)等において公知であり、詳細についてはここでは説明を省略する。
【0069】
このように弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)及びポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)が算出されると、これらTTRNSX(n)及びTTRNSY(n)は、次回の噴射に対する上記ステップS142での演算時において、上式(6)中のTTRNSX(n-4)、TTRNSY(n-4)として用いられる。
以上のようにして燃料の噴射量補正が行われると、当該噴射量補正制御のサブルーチンを抜け、ステップS16において、実燃料噴射量TINJ(n)に基づいて燃料噴射指令を出力することとなる。
【0070】
これにより、燃焼室5内には基本噴射量TB(n)に相当する燃料が良好に供給され、エンジン1の始動直後、加減速時においても空燃比変動を抑えて筒内の空燃比が目標空燃比に維持されることになり、エンジン1の運転状態の安定化が図られる。
特に、本発明の燃料噴射制御装置では、吸気弁11の温度に依存しないポート壁部蒸発係数Yについては、冷却水温度WTのみの関数とし、一方、吸気弁11の温度に依存する直送係数αと弁部蒸発係数Xについては、エンジン1の始動後、吸気弁11の温度が定常時温度に達するまでの間、吸気弁11の温度上昇に略一致して変化する重み係数γを用い、エンジン1の始動時の直送割合初期値f10(WT)、弁部蒸発割合初期値f40(WT)と冷却水温度WTの上昇に応じて時々刻々と変化する直送割合f1(WT)、弁部蒸発割合f4(WT)との荷重平均値として求めるようにしている。
【0071】
従って、冷却水温度WTの低いエンジン1の冷態始動直後であっても、ポート壁部蒸発係数Yとともに直送係数α及び弁部蒸発係数Xの適正化を図ることができ、ポート壁部蒸発輸送量TTRNSY(n)のみならず直接輸送量TB(n)・α及び弁部蒸発輸送量TTRNSX(n)を現実に即して適切に求め、燃料噴射量の補正を常に正確に実施することが可能である。
【0072】
これにより、エンジン温度の低い冷態始動直後から、目標空燃比に対応した基本噴射量TB(n)分の適正量の燃料を燃焼室5内に良好に供給することが可能となり、燃料噴射制御の制御精度を向上させることができ、冷態始動直後におけるエンジン1の出力性能の悪化や排ガス性能の悪化等を確実に防止することができる。
【0073】
以上で本発明に係る燃料噴射制御装置の実施形態についての説明を終えるが、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、直送係数αと弁部蒸発係数Xの双方について重み係数γを用いた荷重平均値を適用するようにしたが、他の実施形態として、吸気弁11の温度に特に大きく依存する弁部蒸発係数Xについてのみ重み係数γを用いた荷重平均値を適用するようにしてもよいし、また、直送係数αについてのみ重み係数γを用いた荷重平均値を適用するようにしてもよい。
これにより、燃料噴射量の補正を良好に行うことができ、やはり燃料噴射制御の制御精度を向上させることができる。
【0075】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項1の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される蒸発燃料の弁部蒸発割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求め、この弁部蒸発割合の加重平均値に基づいて弁部蒸発輸送量を求め、一方、基本噴射量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される直送割合及び吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合に基づいて直接輸送量及びポート壁部蒸発輸送量を求め、基本噴射量と、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和である予測輸送量との偏差から基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し実噴射量を算出するようにしたので、ポート壁部蒸発割合、弁部蒸発割合の適正化を図り、直接輸送量とともにポート壁部蒸発輸送量及び弁部蒸発輸送量を現実に即して適切に求めることができ、燃料噴射量の補正を正確に行うことができる。
【0076】
これにより、冷態始動直後においても目標空燃比に対応した基本噴射量分の燃料を良好に燃焼室内に供給することができ、燃焼室内の実際の空燃比を目標空燃比通りに制御することができる。
また、請求項2の燃料噴射制御装置によれば、基本噴射量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される燃料の直送割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される直送割合とから加重平均値を求め、さらに、吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に内燃機関の温度に応じて設定される蒸発燃料の弁部蒸発割合初期値と内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求め、これら直送割合の加重平均値及び弁部蒸発割合の加重平均値に基づいて直接輸送量及び弁部蒸発輸送量をそれぞれ求め、一方、吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち内燃機関の温度変化に応じて逐次設定されるポート壁部蒸発割合に基づいてポート壁部蒸発輸送量を求め、基本噴射量と、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和である予測輸送量との偏差から基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し実噴射量を算出するようにしたので、直送割合とともにポート壁部蒸発割合及び弁部蒸発割合の適正化を図り、直接輸送量とともにポート壁部蒸発輸送量及び弁部蒸発輸送量を現実に即して適切に求めることができ、燃料噴射量の補正を正確に行うことができる。
【0077】
これにより、冷態始動直後においても目標空燃比に対応した基本噴射量分の燃料を良好に燃焼室内に供給することができ、燃焼室内の実際の空燃比を目標空燃比通りに正確に制御することができる。
また、請求項3の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動後の経過期間に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して直送割合の加重平均値を求めることにより、直送割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた直送割合との加重平均値をより一層適正なものとし、直送割合の最適化を図ることができる。
【0078】
また、請求項4の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動後の経過期間に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して弁部蒸発割合の加重平均値を求めることにより、弁部蒸発割合初期値とその後の内燃機関の温度変化に応じた弁部蒸発割合との加重平均値をより一層適正なものとし、弁部蒸発割合の最適化を図ることができる。
【0079】
また、請求項5の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動後の燃焼回数に応じて所定傾向(例えば、吸気弁の温度上昇カーブ)で増加する重み付けを施して直送割合、弁部蒸発割合の加重平均値を求めることにより、加重平均値を極めて適正なものとし、弁部蒸発割合のさらなる最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図2】本発明に係る燃料噴射制御装置の燃料噴射制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図3】噴射量補正制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図4】エンジンの始動後燃焼回数Nと吸気弁の温度上昇度合い((現在温度−始動時温度)/(定常時温度−始動時温度))との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
5 燃焼室
6 燃料噴射弁
9 吸気ポート
10 吸気マニホールド
11 吸気弁
40 ECU(電子コントロールユニット)
44 水温センサ
46 イグニションスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that is suitable for use in an internal combustion engine that injects fuel into an intake pipe.
[0002]
[Related background]
2. Description of the Related Art In recent years, intake pipe injection type fuel injection control devices that are easy to perform highly accurate fuel supply amount control and easily cope with maintaining an appropriate air-fuel ratio and increasing the output of an internal combustion engine (engine) have been widely used.
However, an internal combustion engine equipped with such a fuel injection control device has a problem of transient air-fuel ratio fluctuations due to the presence of fuel adhering to the intake pipe and the intake valve. That is, in the fuel injection control device of the intake pipe injection method, fuel is not injected directly into the cylinder, but the fuel is injected into the intake pipe, so that a part of the injected fuel adheres to the inner wall of the intake pipe and the intake valve. The evaporated part from the adhering fuel is transported into the cylinder. For this reason, even if the fuel amount corresponding to the intake air amount is injected, during a transition such as acceleration or deceleration, the fuel transported into the cylinder is insufficient or excessive, and misfires, air-fuel ratio fluctuations, exhaust gas There is a possibility of degrading performance.
[0003]
Therefore, the amount of fuel directly entering the combustion chamber out of the basic injection amount of fuel corresponding to the target air-fuel ratio is obtained, and the amount of fuel evaporated from the fuel adhering to the inner wall of the intake pipe and the intake valve is calculated, thereby calculating the fuel injection amount. In particular, a technique for performing fuel injection control with correction of the amount of fuel has been developed, and in particular, based on the high correlation between the amount of evaporated fuel and the temperature of the internal combustion engine, the amount of direct input fuel and the inner wall of the intake pipe A technique has been developed for obtaining the amount of fuel evaporated from the intake valve and correcting the fuel injection amount (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-158480
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an internal combustion engine, although the temperature of the intake valve rises to about 200 ° C. during steady operation, the temperature is low at the time of cold start. Therefore, fuel is likely to adhere to the intake valve immediately after the cold start. For this reason, there is a tendency that the fuel directing rate into the combustion chamber is low and the fuel evaporation rate of the intake valve is very low due to the slow evaporation rate of the adhering fuel from the intake valve.
[0006]
Therefore, as disclosed in the above-mentioned
[0007]
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a fuel for an internal combustion engine that can perform good fuel injection amount control even immediately after the cold start of the internal combustion engine. To provide an injection control device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objectives,Claim1In the internal combustion engine fuel injection control device,Fuel injection of an internal combustion engine comprising basic injection amount setting means for setting a basic injection amount of fuel so as to achieve a target air-fuel ratio with respect to an intake air amount to the internal combustion engine, and injection amount correction means for correcting the basic injection amount In the control device,The injection amount correcting means includes a direct feed ratio initial value setting means for setting a direct feed ratio initial value, which is directly transported to the combustion chamber immediately after starting the internal combustion engine, in accordance with the temperature of the internal combustion engine. A direct feed rate setting means for sequentially setting a direct feed rate directly transported to the combustion chamber in accordance with a temperature change of the internal combustion engine, and a weighted average value of the direct feed rate initial value and the sequentially set direct feed rate Direct feed rate weighted averaging means and valve part evaporation rate setting means for sequentially setting the valve part evaporation rate that is evaporated and transported to the combustion chamber out of the amount of fuel adhering to the intake valve according to the temperature change of the internal combustion engine Of the fuel adhering to the wall of the port wall adhering to the inner wall of the intake portWithout setting an initial value, without obtaining a weighted average value with the initial value,A port wall evaporation rate setting means that is sequentially set according to a temperature change of the internal combustion engine, and a direct transport amount of fuel is obtained based on the basic injection amount and a weighted average value of the direct feed rate, and based on the valve portion evaporation rate Find the valve evaporation transport amount,It is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion enginePort wall evaporation rateonlyThe port wall evaporative transport amount is calculated based on the above, and the predicted transport amount that is expected to be realized by the injection of the basic injection amount is calculated based on the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall evaporative transport amount An estimated transport amount calculating means for calculating a correction amount to realize transport of the basic injection amount to the combustion chamber from a deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount, and an actual injection amount including the correction amount And an actual injection amount calculating means for calculating.
[0012]
That is, of the amount of fuel adhering to the intake valve adhering to the intake valve, it is sequentially set according to the initial value of the evaporation portion of the evaporated fuel that is set according to the temperature of the internal combustion engine immediately after starting the internal combustion engine and the temperature change of the internal combustion engine The weighted average value of the valve portion evaporation rate is obtained, and the valve portion evaporation transport amount is obtained based on the weighted average value of the valve portion evaporation rate. On the other hand, the basic injection amount is sequentially changed according to the temperature change of the internal combustion engine. Direct transport amount and port wall evaporative transport based on the set direct feed rate and the port wall evaporating rate sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine out of the port wall adhering fuel amount adhering to the inner wall of the intake port Find the amount. And the correction amount that should realize the transport of the basic injection amount to the combustion chamber from the deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount that is the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall portion evaporative transport amount And finally the actual injection amount including the correction amount is calculated.
[0013]
Therefore, immediately after the cold start, since the intake valve is at a low temperature and the evaporation rate of the attached fuel from the intake valve is slow, the fuel evaporation rate of the intake valve tends to be very low. By setting an initial value and obtaining the valve portion evaporation transport amount based on the weighted average value of the valve portion evaporation rate initial value and the subsequent valve portion evaporation rate according to the temperature change of the internal combustion engine, the valve portion evaporation rate Of optimizationCan.In addition, it has been confirmed through experiments that the port wall portion evaporation rate has a higher correlation with the temperature of the internal combustion engine (for example, the cooling water temperature) than the intake valve temperature. By calculating the port wall evaporating transport amount based only on the port wall evaporating rate sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine, the port wall evaporating rate can be optimized. Therefore, it is possible to appropriately determine the evaporative transport amount of the valve portion and the evaporative transport amount of the port wall portion together with the direct transport amount, and it becomes possible to accurately correct the fuel injection amount.
[0014]
As a result, even after the cold start, fuel for the basic injection amount corresponding to the target air-fuel ratio can be satisfactorily supplied into the combustion chamber, and the actual air-fuel ratio in the combustion chamber can be controlled according to the target air-fuel ratio. Become.
Claims2In the fuel injection control device, the injection amount correction means sets the initial value of the direct feed rate, which is directly transported to the combustion chamber immediately after the start of the internal combustion engine, in the basic injection amount according to the temperature of the internal combustion engine. Setting means, direct feed ratio setting means for sequentially setting a direct feed ratio directly transported to the combustion chamber in the basic injection amount in accordance with a temperature change of the internal combustion engine, the direct feed ratio initial value and the direct feed ratio being sequentially set A direct feed ratio weighted average means for obtaining a weighted average value and an initial value of the valve portion evaporation ratio that is evaporated immediately after starting the internal combustion engine and transported to the combustion chamber out of the amount of fuel adhering to the intake valve The valve portion evaporation rate initial value setting means that is set according to the temperature of the valve and the valve portion evaporation rate that is evaporated and transported to the combustion chamber out of the amount of fuel attached to the valve portion are sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine. Valve portion evaporation rate setting means; A valve portion evaporation rate weighted average means for obtaining a weighted average value of the valve portion evaporation rate initial value and the sequentially set valve portion evaporation rate; The evaporation rate of the port wall transported to the combustion chamberWithout setting an initial value, without obtaining a weighted average value with the initial value,Port wall evaporation rate setting means for sequentially setting according to temperature change of the internal combustion engine, and determining the direct transport amount of fuel based on the basic injection amount and the weighted average value of the direct delivery rate, and weighting the valve portion evaporation rate Based on the average value, find the valve evaporation transport amount,It is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion enginePort wall evaporation rateonlyThe port wall evaporative transport amount is calculated based on the above, and the predicted transport amount that is expected to be realized by the injection of the basic injection amount is calculated based on the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall evaporative transport amount An estimated transport amount calculating means for calculating a correction amount to realize transport of the basic injection amount to the combustion chamber from a deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount, and an actual injection amount including the correction amount And an actual injection amount calculating means for calculating.
[0015]
That is, a weighted average value is calculated from the initial value of the direct fuel delivery ratio set according to the temperature of the internal combustion engine immediately after the start of the internal combustion engine and the direct feed ratio sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine. Further, of the amount of fuel adhering to the intake valve and the amount of fuel adhering to the intake valve, depending on the initial value of the evaporation portion of the evaporated fuel set according to the temperature of the internal combustion engine immediately after the start of the internal combustion engine and the temperature change of the internal combustion engine Obtaining a weighted average value with the valve part evaporation rate sequentially set, and determining the direct transport amount and the valve part evaporation transport amount based on the weighted average value of these direct feed ratios and the weighted average value of the valve part evaporation rate, respectively, The port wall evaporative transport amount is obtained based on the port wall portion evaporation ratio sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine in the port wall portion adhering fuel amount adhering to the inner wall of the intake port. And the correction amount that should realize the transport of the basic injection amount to the combustion chamber from the deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount that is the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall portion evaporative transport amount And finally the actual injection amount including the correction amount is calculated.
[0016]
Therefore, immediately after the cold start, since the intake valve is low in temperature, the rate of direct delivery of fuel into the combustion chamber is low, and the rate of fuel evaporation from the intake valve is slow, so the rate of fuel evaporation in the intake valve is extremely low. First, the direct feed rate initial value and the valve portion evaporation rate initial value are set, and the direct feed rate initial value, the valve portion evaporation rate initial value and the direct feed rate according to the temperature change of the internal combustion engine thereafter, the valve Part evaporation rateeachBy determining the direct transport amount and valve part evaporation transport amount based on the weighted average value, the direct feed rate and valve part evaporation rate are optimized.Can.In addition, as described above, it has been confirmed that the port wall portion evaporation ratio is higher in correlation with the temperature of the internal combustion engine (for example, the cooling water temperature) than the intake valve temperature. By calculating the port wall evaporating transport amount based only on the port wall evaporating rate sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine, the port wall evaporating rate can be optimized. Therefore, it is possible to appropriately determine the evaporative transport amount of the valve portion and the evaporative transport amount of the port wall portion together with the direct transport amount, and it becomes possible to accurately correct the fuel injection amount.
[0017]
As a result, even after the cold start, it is possible to satisfactorily supply the fuel for the basic injection amount corresponding to the target air-fuel ratio into the combustion chamber, and accurately control the actual air-fuel ratio in the combustion chamber according to the target air-fuel ratio. It becomes possible.
Claims3In the fuel injection control apparatus, the direct feed ratio weighted average means weights the direct feed ratio by applying a weight that increases with a predetermined tendency according to an elapsed period after the start of the internal combustion engine with respect to the sequentially set direct feed ratio. It is characterized by obtaining a value.
[0018]
That is, it has been confirmed through experiments that the temperature increase of the intake valve is not affected by the engine rotational speed Ne or the engine load, but is influenced only by the elapsed period after the start of the internal combustion engine. By applying a weight that increases with a predetermined tendency (for example, the temperature rise curve of the intake valve) according to the elapsed period and obtaining a weighted average value of the direct feed ratio, the direct feed ratio initial value and the subsequent temperature change of the internal combustion engine It is possible to optimize the direct sending ratio by making the weighted average value with the direct sending ratio even more appropriate.
[0019]
Claims4In the fuel injection control apparatus, the valve portion evaporation rate weighted average means weights the valve portion evaporation rate that is sequentially set according to an elapsed period after the start of the internal combustion engine in accordance with a predetermined tendency. It is characterized in that a weighted average value of the partial evaporation rate is obtained.
That is, similarly to the above, by applying a weight that increases with a predetermined tendency (for example, the temperature rise curve of the intake valve) according to the elapsed period after starting, the weighted average value of the valve portion evaporation rate is obtained, thereby obtaining the valve portion evaporation rate. The weighted average value of the initial value and the subsequent valve portion evaporation rate corresponding to the temperature change of the internal combustion engine can be made more appropriate, and the valve portion evaporation rate can be optimized.
[0020]
Claims5In this fuel injection control device, the elapsed period after the start of the internal combustion engine is the number of combustions after the start of the internal combustion engine.
That is, it has been confirmed through experiments that the temperature rise of the intake valve is highly correlated with the number of combustions of the internal combustion engine, and a predetermined tendency (for example, the temperature rise curve of the intake valve) according to the number of combustions after the start of the internal combustion engine. ) To obtain the weighted average value of the direct feed rate and the valve portion evaporation rate, and the direct feed rate initial value, the initial value of the valve portion evaporation rate, and the direct feed rate according to the temperature change of the internal combustion engine thereafter, the valve It is possible to further optimize the valve portion evaporation rate by making the weighted average value with the portion evaporation rate extremely appropriate.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention mounted on a vehicle, and the configuration of the exhaust gas purification device will be described below.
As shown in the figure, as an engine body (hereinafter simply referred to as an engine) 1 that is an internal combustion engine, for example, an intake pipe injection type (Multi Point Injection: MPI) gasoline engine having four cycles and four cylinders is employed.
[0023]
An ignition plug 4 is attached to each cylinder of the
The
[0024]
An
[0025]
Further, the
[0026]
Since the MPI engine is a known one, the detailed description of its configuration is omitted.
An
[0027]
The ECU (electronic control unit) 40 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, non-volatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like. Overall control of the fuel injection control device is performed.
On the input side of the
[0028]
On the other hand, various output devices such as the fuel injection valve 6, the ignition coil 8, and the
[0029]
Specifically, the
[0030]
Hereinafter, the fuel injection control content of the fuel injection control device according to the present invention configured as described above will be described.
Referring to FIG. 2, a control routine for fuel injection control of the fuel injection control device according to the present invention executed by the
[0031]
First, in step S10, the intake air amount Qa (n) is detected by the
[0032]
In step S12, in order to achieve the target air-fuel ratio set based on the accelerator opening θacc information from the
TB (n) = KINJ · Qa (n) (1)
Here, KINJ is a fuel amount conversion coefficient for converting the intake air amount Qa into a fuel amount in accordance with the target air-fuel ratio.
[0033]
In step S14, correction control is performed on the basic injection amount TB (n) obtained as described above (injection amount correcting means).
Referring to FIG. 3, the injection amount correction control subroutine is shown in a flowchart. Hereinafter, the injection amount correction control according to the present invention will be described with reference to the flowchart.
[0034]
In step S140, various coefficients for correcting the injection amount are set.
First, the direct feed coefficient α, that is, the ratio of the fuel directly transported to the combustion chamber 5 in the basic injection amount TB (n) is set from the following equation (2).
α = {γ · f1 (WT) + (1−γ) · f10 (WT)} · f2 (Ne) (2)
That is, a part of the fuel injection amount adheres to the inner wall of the
[0035]
Although the direct feed coefficient α is set based on the experimental result, it has a high correlation with the engine temperature, and is basically represented by f1 (WT) as a function of the coolant temperature WT (direct feed rate). That is, as the engine temperature increases, the amount of fuel adhering to the inner wall of the
[0036]
[Table 1]
[0037]
f10 (WT) is an initial value of the direct feed coefficient α set as a function of the coolant temperature WT when the
[0038]
[Table 2]
[0039]
That is, the direct feed coefficient α is obtained as a load average value between an initial value f10 (WT) at the time of starting the
Γ is a weighting factor for obtaining a weighted average of the initial values f10 (WT) and f1 (WT), that is, an interpolation ratio between the initial values f10 (WT) and f1 (WT).
[0040]
As described above, the direct feed coefficient α is obtained from the load average of the initial values f10 (WT) and f1 (WT) as the weighting coefficient γ because the direct feed coefficient α, that is, the direct feed ratio of the fuel is the value of the intake valve 11. This depends on the temperature, and the temperature of the intake valve 11 is heated by the combustion gas and rises with a first-order lag response.
That is, since the intake valve 11 is at a low temperature immediately after the cold start, the fuel is likely to adhere to the intake valve 11 and the direct feed rate of the fuel into the combustion chamber 5 is low, while the intake valve 11 is rapidly made of combustion gas. When the temperature is raised to, the fuel adhering to the intake valve 11 is likely to evaporate, and the direct feed rate also increases. However, the way of increasing the direct feed rate is the temperature rise of the intake valve 11 showing the first-order lag response. Is almost the same.
[0041]
Here, the weighting factor γ increases from the initial value 0 in accordance with the number of combustions N (elapsed period) of the
[0042]
That is, referring to FIG. 4, the engine speed Ne is high (solid line), medium speed (broken line), low speed (dashed line), and engine load is large (circle) and small (triangle). The relationship between the number of combustions N after starting the
[0043]
The weighting factor γ is set so as to change in accordance with the temperature rise degree (predetermined tendency) of the intake valve 11 according to the number of combustions N of the
[0044]
[Table 3]
[0045]
Here, the weighting factor γ is set according to the number of combustions N of the
Further, f2 (Ne) is a term provided in consideration of the phenomenon that the fuel injection timing overlaps with the intake stroke and the direct jump into the cylinder increases when the engine rotational speed Ne increases. It is given as a function of Ne.
[0046]
As a result, the direct feed coefficient α, that is, the direct feed rate of the fuel is optimized immediately after the cold start.
Next, the distribution coefficient β, that is, the distribution ratio between the fuel amount adhering to the inner wall of the
β = f3 (WT) (3)
[0047]
The distribution coefficient β is set based on the ratio of the adhesion area of the fuel spray, but is set as a function of the cooling water temperature WT because the ratio of the adhesion area changes corresponding to the cooling water temperature WT.
Then, the valve portion evaporation coefficient X, that is, the ratio of the fuel adhering to the intake valve 11 to be evaporated from the intake valve 11 and transported into the combustion chamber 5 is set from the following equation (4).
X = γ · f 4 (WT) + (1−γ) · f 40 (WT) (4)
[0048]
That is, since a part of the fuel adhering to the intake valve 11 is evaporated and transported to the combustion chamber 5, the ratio of the evaporated fuel from the intake valve 11 actually transported into the combustion chamber 5 is expressed as the valve portion evaporation coefficient X. Set as.
As with the direct feed coefficient α, the valve portion evaporation coefficient X is set based on the experimental results. However, since the correlation with the engine temperature is high, it is basically expressed as f4 (WT) as a function of the coolant temperature WT ( Valve part evaporation rate). That is, as the engine temperature increases, the amount of fuel evaporated from the intake valve 11 increases, and the valve portion evaporation coefficient X increases. Actually, f4 (WT) is previously mapped as a function of the coolant temperature WT as shown in Table 4, and is read from the map (valve portion evaporation rate setting means).
[0049]
[Table 4]
[0050]
f40 (WT) is an initial value of the valve portion evaporation coefficient X set as a function of the coolant temperature WT when the
[0051]
[Table 5]
[0052]
That is, the valve portion evaporation coefficient X is obtained as a load average value between an initial value f40 (WT) at the time of starting the
Γ is a weighting factor for obtaining a weighted average of the initial values f40 (WT) and f4 (WT), that is, an interpolation ratio between the initial values f40 (WT) and f4 (WT).
[0053]
In this way, the valve portion evaporation coefficient X is obtained from the load average of the initial values f40 (WT) and f4 (WT) as the weighting factor γ, as in the case of the direct feed coefficient α. This is because the evaporation coefficient X, that is, the valve portion evaporation ratio greatly depends on the temperature of the intake valve 11, and the temperature of the intake valve 11 is heated by the combustion gas and rises with a first-order lag response.
[0054]
In other words, since the intake valve 11 is at a low temperature immediately after the cold start, the fuel adhering to the intake valve 11 is difficult to evaporate, and the valve portion evaporation rate is low, while the intake valve 11 rapidly rises in temperature with combustion gas. The fuel adhering to the intake valve 11 is likely to evaporate, and the valve portion evaporation rate also increases. However, the method of increasing the valve portion evaporation rate is similar to the direct feed rate in the first-order lag response. This is substantially coincident with the temperature rise of the intake valve 11 shown.
[0055]
The weighting factor γ is the same value as the value used for setting the direct feed ratio, and, similarly to the above, increases from the initial value 0 according to the number of combustions N of the
[0056]
As a result, the valve portion evaporation coefficient X, that is, the valve portion evaporation rate is optimized immediately after the cold start.
Further, the port wall evaporation coefficient Y, that is, the ratio of the fuel adhering to the inner wall of the
Y = f5 (WT) (5)
[0057]
That is, a part of the fuel adhering to the inner wall of the
Although the port wall portion evaporation coefficient Y is set based on the experimental results, it has a high correlation with the engine temperature, and is represented by f5 (WT) as a function of the coolant temperature WT (port wall portion evaporation ratio). That is, as the engine temperature increases, the amount of fuel evaporated from the inner wall of the
[0058]
[Table 6]
[0059]
Since the
[0060]
As a result, the port wall portion evaporation coefficient Y, that is, the port wall portion evaporation rate, is also optimized immediately after the cold start.
In step S142, when fuel is injected with the basic injection amount TB (n) set as described above, the fuel that is actually transported into the combustion chamber 5, that is, the predicted transport amount TTRNS (n) is expressed by the following equation (6). ) (Predicted transportation amount calculation means).
TTRNS (n) = TB (n) ・ α + TTRNSX (n-4) + TTRNSY (n-4)… (6)
[0061]
Here, TB (n) · α is the direct transport amount obtained based on the direct feed coefficient α with respect to the basic injection amount TB (n), and TTRNSX (n-4) and TTRNSY (n-4) Part evaporative transport amount and port wall part evaporative transport amount, respectively, at the time of the previous fuel injection in the same cylinder in the
[0062]
In this way, the predicted transport amount TTRNS (n) is calculated based on the direct transport amount TB (n) · α, the evaporative transport amount TTRNSX (n-4) based on the previous injection, and the evaporative transport amount TTRNSY (n -4).
Immediately after the
[0063]
In step S144, the actual fuel injection amount TINJ (n) is determined based on the basic injection amount TB (n) and the predicted transport amount TTRNS (n).
Here, first, a deviation ΔT (n) is obtained from the following equation (7) based on the basic injection amount TB (n) and the predicted transport amount TTRNS (n).
ΔT (n) = TB (n) −TTRNS (n) (7)
That is, the amount of fuel that is insufficient when trying to secure the basic injection amount TB (n) in the combustion chamber 5 is calculated.
[0064]
Based on the deviation ΔT (n), an actual fuel injection amount TINJ (n) to be actually injected is obtained from the following equation (8) (actual injection amount calculating means).
TINJ (n) = TB (n) + 1 / α · ΔT (n) (8)
That is, an amount of fuel that is insufficient with respect to the basic injection amount TB (n) is added as a correction amount.
[0065]
Here, the value obtained by multiplying the deviation ΔT (n) by the reciprocal 1 / α of the direct feed coefficient α is used as the correction amount, and only the amount corresponding to the direct feed coefficient α is used as the correction amount. This is because it is considered that is supplied into the cylinder. That is, the correction amount is set so as to be the amount of deviation ΔT (n) that is insufficient in the cylinder when multiplied by the direct feed coefficient α.
[0066]
In Step S146, as described above, the valve portion evaporation transport amount TTRNSX (n) and the port wall portion evaporation transport amount TTRNSY (n) are calculated from the following equations (9) and (10). Specifically, the evaporation amount of the fuel attached by the current fuel injection, that is, the valve portion evaporation transport amount and the port wall portion evaporation transport amount used at the next fuel injection in the same cylinder are calculated.
TTRNSX (n) = (1-X) .TTRNSX (n-4) + X. (1-.alpha.) .. beta..TINJ (n) (9)
TTRNSY (n) = (1-Y) .TTRNSY (n-4) + Y. (1-.alpha.). (1-.beta.). TINJ (n) (10)
[0067]
That is, the valve portion evaporation transport amount TTRNSX (n) and the port wall portion evaporation transport amount TTRNSY (n) are the previous values TTRNSX (n− 4), TTRNSY (n-4) and the fuel amount (1-α) · β · TINJ (n), (1-α) · (1- It is obtained as a weighted average value with β) · TINJ (n). Β is the above-described distribution coefficient, that is, the distribution ratio of the intake valve 11, and 1-β is the distribution ratio of the
[0068]
That is, as described above, the valve portion evaporation coefficient X and the port wall portion evaporation coefficient Y are a function of the cooling water temperature WT and increase as the engine temperature increases. Therefore, the valve portion evaporation transport amount TTRNSX (n) and the port wall The partial evaporation transport amount TTRNSY (n) gradually increases as the engine temperature rises.
As described above, the load average is used for the valve portion evaporative transport amount TTRNSX (n) and the port wall portion evaporative transport amount TTRNSY (n) because the fuel evaporated from the
[0069]
When the valve portion evaporation transport amount TTRNSX (n) and the port wall portion evaporation transport amount TTRNSY (n) are calculated in this way, these TTRNSX (n) and TTRNSY (n) are calculated in the above step S142 for the next injection. At the time of calculation, they are used as TTRNSX (n-4) and TTRNSY (n-4) in the above equation (6).
When the fuel injection amount correction is performed as described above, the injection amount correction control subroutine is exited, and in step S16, a fuel injection command is output based on the actual fuel injection amount TINJ (n).
[0070]
As a result, fuel corresponding to the basic injection amount TB (n) is satisfactorily supplied into the combustion chamber 5, and immediately after the
In particular, in the fuel injection control device of the present invention, the port wall portion evaporation coefficient Y that does not depend on the temperature of the intake valve 11 is a function of only the coolant temperature WT, while the direct feed coefficient α that depends on the temperature of the intake valve 11. As for the valve portion evaporation coefficient X, after the
[0071]
Therefore, even immediately after the cold start of the
[0072]
This makes it possible to supply an appropriate amount of fuel corresponding to the basic injection amount TB (n) corresponding to the target air-fuel ratio in the combustion chamber 5 immediately after the cold start when the engine temperature is low. Therefore, it is possible to reliably prevent the deterioration of the output performance of the
[0073]
Although the description of the embodiment of the fuel injection control device according to the present invention has been completed, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the load average value using the weighting coefficient γ is applied to both the direct feed coefficient α and the valve portion evaporation coefficient X. However, as another embodiment, the temperature of the intake valve 11 is particularly large. The load average value using the weight coefficient γ may be applied only to the dependent valve portion evaporation coefficient X, or the load average value using the weight coefficient γ may be applied only to the direct feed coefficient α. Also good.
As a result, the fuel injection amount can be corrected favorably, and the control accuracy of the fuel injection control can be improved.
[0075]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present inventionClaim1According to the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention, the valve portion evaporation ratio initial value of the evaporated fuel that is set according to the temperature of the internal combustion engine immediately after the start of the internal combustion engine among the amount of fuel adhering to the intake valve A weighted average value with the valve portion evaporation rate sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine is obtained, and a valve portion evaporation transport amount is obtained based on the weighted average value of the valve portion evaporation rate. Of these, based on the direct feed ratio that is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine and the port wall portion evaporation ratio that is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine out of the fuel amount attached to the inner wall of the intake port. The direct injection amount and the port wall evaporative transport amount are obtained, and the basic injection amount is calculated from the deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount that is the sum of the direct transport amount, the valve part evaporative transport amount, and the port wall evaporative transport amount. To be transported to the combustion chamber Because calculating the amount and to calculate the actual injection quantity,Port wall evaporation rate,Direct transportation volume by optimizing the evaporation rate of the valveWithPort wall evaporative transportas well asThe amount of evaporative transport in the valve section can be determined appropriately in accordance with the actual situation, and the fuel injection amount can be corrected.correctCan be done.
[0076]
As a result, even after the cold start, the fuel for the basic injection amount corresponding to the target air-fuel ratio can be satisfactorily supplied to the combustion chamber, and the actual air-fuel ratio in the combustion chamber can be controlled according to the target air-fuel ratio. it can.
Claims2According to this fuel injection control apparatus, the direct injection ratio initial value that is set according to the temperature of the internal combustion engine immediately after the start of the internal combustion engine in the basic injection amount and the direct feed that is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine. Further, a weighted average value is obtained from the ratio, and further, the initial value of the evaporation portion of the evaporated fuel portion set according to the temperature of the internal combustion engine and the internal combustion amount of the fuel attached to the intake valve immediately after the start of the internal combustion engine Obtain the weighted average value with the valve part evaporation rate sequentially set according to the engine temperature change, and based on the weighted average value of the direct delivery rate and the weighted average value of the valve part evaporation rate, the direct transport amount and the valve part evaporation transport On the other hand, the port wall evaporative transport amount is determined based on the port wall evaporating ratio that is sequentially set according to the temperature change of the internal combustion engine in the port wall adhering fuel amount adhering to the inner wall of the intake port. , Basic injection amount, Calculate the correction amount that should realize the transport of the basic injection amount to the combustion chamber from the deviation from the predicted transport amount, which is the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall portion evaporative transport amount. The direct delivery rateWith port wall evaporation rateAnd the amount of direct transportation by optimizing the evaporation rate of the valveAlong with port wall evaporative transportIn addition, the amount of evaporative transport of the valve portion can be determined appropriately in accordance with the actual situation, and the fuel injection amount can be corrected accurately.
[0077]
As a result, the fuel for the basic injection amount corresponding to the target air-fuel ratio can be satisfactorily supplied into the combustion chamber even immediately after the cold start, and the actual air-fuel ratio in the combustion chamber is accurately controlled according to the target air-fuel ratio. be able to.
Claims3According to the fuel injection control device, the weighted average value of the direct feed ratio is obtained by applying a weight that increases with a predetermined tendency (for example, the temperature rise curve of the intake valve) according to the elapsed period after the start of the internal combustion engine, The weighted average value of the direct feed rate initial value and the subsequent direct feed rate corresponding to the temperature change of the internal combustion engine can be made more appropriate, and the direct feed rate can be optimized.
[0078]
Claims4According to the fuel injection control apparatus, the weighted average value of the valve portion evaporation ratio is obtained by applying a weight that increases with a predetermined tendency (for example, a temperature rise curve of the intake valve) according to the elapsed period after the start of the internal combustion engine. As a result, the weighted average value of the valve portion evaporation rate initial value and the subsequent valve portion evaporation rate corresponding to the temperature change of the internal combustion engine can be made more appropriate, and the valve portion evaporation rate can be optimized.
[0079]
Claims5According to the fuel injection control apparatus, the weighted average value of the direct feed ratio and the valve portion evaporation ratio is weighted with a predetermined tendency (for example, the temperature rise curve of the intake valve) according to the number of combustions after starting the internal combustion engine. , The weighted average value can be made extremely appropriate, and the valve portion evaporation rate can be further optimized..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control routine of fuel injection control of the fuel injection control device according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a subroutine of injection amount correction control.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number N of engine combustions after starting and the degree of temperature increase of the intake valve ((current temperature−starting temperature) / (steady temperature−starting temperature)).
[Explanation of symbols]
1 engine
5 Combustion chamber
6 Fuel injection valve
9 Intake port
10 Intake manifold
11 Intake valve
40 ECU (Electronic Control Unit)
44 Water temperature sensor
46 Ignition switch
Claims (5)
前記噴射量補正手段は、
前記基本噴射量のうち燃焼室へ直接輸送される直送割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する直送割合設定手段と、
吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する弁部蒸発割合初期値設定手段と、
前記弁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する弁部蒸発割合設定手段と、
前記弁部蒸発割合初期値と前記逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求める弁部蒸発割合加重平均手段と、
吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送されるポート壁部蒸発割合を、初期値を設定せず、該初期値との加重平均値を求めることなく、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定するポート壁部蒸発割合設定手段と、
前記直送割合に基づき燃料の直接輸送量を求め、前記弁部蒸発割合の加重平均値に基づき弁部蒸発輸送量を求め、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される前記ポート壁部蒸発割合のみに基づきポート壁部蒸発輸送量を求め、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和に基づき、前記基本噴射量の噴射により実現が予測される予測輸送量を算出する予測輸送量算出手段と、
前記基本噴射量と前記予測輸送量との偏差から前記基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、該補正量を含めた実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。Fuel injection of an internal combustion engine comprising basic injection amount setting means for setting a basic injection amount of fuel so as to achieve a target air-fuel ratio with respect to an intake air amount to the internal combustion engine, and injection amount correction means for correcting the basic injection amount In the control device,
The injection amount correcting means includes
Direct feed rate setting means for sequentially setting the direct feed rate directly transported to the combustion chamber of the basic injection amount according to the temperature change of the internal combustion engine;
Setting the initial value of the valve part evaporation rate, which sets the initial value of the valve part evaporation rate that is evaporated immediately after the start of the internal combustion engine and transported to the combustion chamber, in accordance with the temperature of the internal combustion engine. Means,
A valve portion evaporation ratio setting means for sequentially setting a valve portion evaporation ratio that is evaporated and transported to the combustion chamber out of the valve portion attached fuel amount according to a temperature change of the internal combustion engine;
A valve portion evaporation rate weighted average means for obtaining a weighted average value of the valve portion evaporation rate initial value and the sequentially set valve portion evaporation rate;
Of the amount of fuel attached to the inner wall of the intake port, the evaporation rate of the port wall that is evaporated and transported to the combustion chamber is not set as an initial value, but without obtaining a weighted average value with the initial value. , a port wall portion evaporation rate setting means for setting up sequentially in response to temperature changes of the internal combustion engine,
The port wall evaporation rate is determined sequentially according to the temperature change of the internal combustion engine , determining the direct transport amount of the fuel based on the direct feed rate, determining the valve portion evaporation transport amount based on the weighted average value of the valve portion evaporation rate The port wall evaporative transport amount is obtained based on the above, and the predicted transport amount that is expected to be realized by the injection of the basic injection amount is calculated based on the sum of the direct transport amount, the valve portion evaporative transport amount, and the port wall evaporative transport amount. A predicted transportation amount calculating means for calculating;
An actual injection amount calculation means for calculating a correction amount for realizing transport of the basic injection amount to the combustion chamber from a deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount, and calculating an actual injection amount including the correction amount. When,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
前記噴射量補正手段は、
前記基本噴射量のうち内燃機関の始動直後に燃焼室へ直接輸送される直送割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する直送割合初期値設定手段と、
前記基本噴射量のうち燃焼室へ直接輸送される直送割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する直送割合設定手段と、
前記直送割合初期値と前記逐次設定される直送割合との加重平均値を求める直送割合加重平均手段と、
吸気弁に付着した弁部付着燃料量のうち内燃機関の始動直後に蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合初期値を内燃機関の温度に応じて設定する弁部蒸発割合初期値設定手段と、
前記弁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送される弁部蒸発割合を内燃機関の温度変化に応じて逐次設定する弁部蒸発割合設定手段と、
前記弁部蒸発割合初期値と前記逐次設定される弁部蒸発割合との加重平均値を求める弁部蒸発割合加重平均手段と、
吸気ポートの内壁に付着したポート壁部付着燃料量のうち蒸発して燃焼室へ輸送されるポート壁部蒸発割合を、初期値を設定せず、該初期値との加重平均値を求めることなく、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定するポート壁部蒸発割合設定手段と、
前記基本噴射量と前記直送割合の加重平均値とに基づき燃料の直接輸送量を求め、前記弁部蒸発割合の加重平均値に基づき弁部蒸発輸送量を求め、内燃機関の温度変化に応じて逐次設定される前記ポート壁部蒸発割合のみに基づきポート壁部蒸発輸送量を求め、これら直接輸送量、弁部蒸発輸送量、ポート壁部蒸発輸送量の和に基づき、前記基本噴射量の噴射により実現が予測される予測輸送量を算出する予測輸送量算出手段と、
前記基本噴射量と前記予測輸送量との偏差から前記基本噴射量の燃焼室への輸送を実現すべき補正量を算出し、該補正量を含めた実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。Fuel injection of an internal combustion engine comprising basic injection amount setting means for setting a basic injection amount of fuel so as to achieve a target air-fuel ratio with respect to an intake air amount to the internal combustion engine, and injection amount correction means for correcting the basic injection amount In the control device,
The injection amount correcting means includes
Direct feed rate initial value setting means for setting a direct feed rate initial value that is directly transported to the combustion chamber immediately after the start of the internal combustion engine in the basic injection amount according to the temperature of the internal combustion engine;
Direct feed rate setting means for sequentially setting the direct feed rate directly transported to the combustion chamber of the basic injection amount according to the temperature change of the internal combustion engine;
Direct sending rate weighted average means for obtaining a weighted average value of the direct sending rate initial value and the sequentially set direct sending rate;
Setting the initial value of the valve part evaporation rate, which sets the initial value of the valve part evaporation rate that is evaporated immediately after the start of the internal combustion engine and transported to the combustion chamber, in accordance with the temperature of the internal combustion engine. Means,
A valve portion evaporation ratio setting means for sequentially setting a valve portion evaporation ratio that is evaporated and transported to the combustion chamber out of the valve portion attached fuel amount according to a temperature change of the internal combustion engine;
A valve portion evaporation rate weighted average means for obtaining a weighted average value of the valve portion evaporation rate initial value and the sequentially set valve portion evaporation rate;
Of the amount of fuel attached to the inner wall of the intake port, the evaporation rate of the port wall that is evaporated and transported to the combustion chamber is not set as an initial value, but without obtaining a weighted average value with the initial value. , a port wall portion evaporation rate setting means for setting up sequentially in response to temperature changes of the internal combustion engine,
A direct transport amount of fuel is obtained based on the basic injection amount and a weighted average value of the direct feed rate, a valve portion evaporative transport amount is obtained based on the weighted average value of the valve portion evaporation rate, and a temperature change of the internal combustion engine is determined. The port wall evaporative transport amount is obtained based only on the port wall evaporative ratio that is sequentially set , and the basic injection amount is injected based on the sum of these direct transport amount, valve portion evaporative transport amount, and port wall evaporative transport amount. Predicted traffic volume calculating means for calculating a predicted traffic volume predicted to be realized by
An actual injection amount calculation means for calculating a correction amount for realizing transport of the basic injection amount to the combustion chamber from a deviation between the basic injection amount and the predicted transport amount, and calculating an actual injection amount including the correction amount. When,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
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