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JP4337710B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description

本発明は、筒内に向けて燃料を噴射する第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを備えた、内燃機関の制御装置に関し、より特定的には、エンジン暖機過程における両インジェクタ間での燃料噴射分担比率制御に関する。   The present invention provides first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting fuel into the cylinder and second fuel injection means (intake passage injection) for injecting fuel into the intake passage or intake port. More specifically, the present invention relates to a fuel injection sharing ratio control between the two injectors in the engine warm-up process.

燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと各気筒の吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを有する構成の内燃機関では、吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射のみで均質燃焼を行なうと、筒内噴射用インジェクタが常に高温の燃焼ガスにさらされるため、筒内噴射用インジェクタの先端部が高温に維持されてその噴孔部にデポジットが堆積されやすくなってしまう。このため、均質燃焼運転時には、吸気ポート噴射用インジェクタを開弁駆動して吸気ポートに燃料を噴射することに加えて、筒内噴射用インジェクタを開弁駆動して燃焼室へ燃料噴射を併せて行なうことにより、筒内噴射用インジェクタの先端部が高温に維持されることを抑制する制御方式が提案されている(たとえば特許文献1)。   In an internal combustion engine having an in-cylinder injector that directly injects fuel into the combustion chamber and an intake port injector that injects fuel into the intake port of each cylinder, the fuel is homogeneous only by fuel injection from the intake port injector. When combustion is performed, the in-cylinder injector is always exposed to high-temperature combustion gas, so that the tip of the in-cylinder injector is maintained at a high temperature, and deposits are likely to be deposited in the injection hole. For this reason, during the homogeneous combustion operation, in addition to opening the intake port injection injector to inject fuel into the intake port, the in-cylinder injector is also driven to open and inject fuel into the combustion chamber. There has been proposed a control method that suppresses the tip portion of the in-cylinder injector from being maintained at a high temperature (for example, Patent Document 1).

このような内燃機関では、筒内噴射用インジェクタの噴孔部にデポジットが堆積されにくくなるため、同燃料噴射用インジェクタによる噴霧形状が変化したり、燃料噴射量が減少するなどの燃焼悪化につながる不都合を回避して、内燃機関の出力特性を安定化することが可能となる。
特開2002−364409号公報
In such an internal combustion engine, it is difficult for deposits to accumulate in the injection hole portion of the in-cylinder injector, which leads to deterioration of combustion such as a change in the shape of the spray by the fuel injection injector and a decrease in the fuel injection amount. It is possible to avoid inconvenience and to stabilize the output characteristics of the internal combustion engine.
JP 2002-364409 A

一方で、機関冷間時にあっては、気筒内における燃料の霧化が促進され難いために、噴射燃料が機関ピストンの頂面(ピストン頂面)や気筒内周面(シリンダ内周面(ボア))に多量に付着してしまう傾向がある。このため、機関冷間時において通常は、燃料噴射時期を吸気行程中に設定し(吸気行程噴射)、燃料噴射からその点火までの期間を極力長く確保して、噴射燃料の霧化を促進するようにしている。ただし、こうした吸気行程噴射を行なうようにしても、上記燃料付着を完全に解消することは困難であり、一部の燃料については燃焼に供されることなく、機関燃焼後も付着したまま気筒内に残留した状態になる。   On the other hand, when the engine is cold, the atomization of fuel in the cylinder is difficult to promote, so the injected fuel is injected into the top surface (piston top surface) of the engine piston or the cylinder inner peripheral surface (cylinder inner peripheral surface (bore bore)). )) Tends to adhere in large quantities. For this reason, normally, when the engine is cold, the fuel injection timing is set during the intake stroke (intake stroke injection), and the period from fuel injection to ignition is secured as long as possible to promote atomization of the injected fuel. I am doing so. However, even if such an intake stroke injection is performed, it is difficult to completely eliminate the above-mentioned fuel adhesion, and some fuels are not used for combustion and remain attached even after engine combustion in the cylinder. It remains in the state.

この付着燃料のうち、特にピストン頂面への付着分は、その後の機関燃焼時に徐々に霧化され、不完全燃焼して気筒内から排出されるようになる。その結果、黒煙の発生や未燃成分の増大等、排気性状の悪化を招くこととなる。   Of this adhering fuel, in particular, the adhering component on the piston top surface is gradually atomized at the time of subsequent engine combustion, incompletely combusted, and discharged from the cylinder. As a result, deterioration of exhaust properties such as generation of black smoke and increase of unburned components is caused.

一方、付着燃料のうち、気筒内周面への付着分は、機関ピストンの潤滑のために同気筒内周面に付着している潤滑油と混合されるようになる。その結果、燃料による潤滑油の希釈、いわゆる燃料希釈が発生する。そして、燃料により希釈された気筒内の潤滑油は、機関ピストンが上下動するのに伴ってかき落とされ、オイルパンに戻された後、内燃機関の潤滑に供されるようになる。したがって、こうした潤滑油の燃料希釈が頻繁に発生すると、潤滑油全体に混入する燃料の割合が徐々に増大し、やがて内燃機関の潤滑性能についてその低下を招くなどの悪影響を及ぼすこととなる。   On the other hand, of the adhering fuel, the amount adhering to the inner circumferential surface of the cylinder is mixed with the lubricating oil adhering to the inner circumferential surface of the cylinder for lubricating the engine piston. As a result, dilution of the lubricating oil with the fuel, so-called fuel dilution occurs. Then, the lubricating oil in the cylinder diluted with the fuel is scraped off as the engine piston moves up and down, returned to the oil pan, and then used for lubricating the internal combustion engine. Therefore, if the fuel dilution of the lubricating oil frequently occurs, the ratio of the fuel mixed in the entire lubricating oil gradually increases, and eventually adversely affects the lubricating performance of the internal combustion engine.

したがって、排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響を考慮すれば、機関冷間時における均質燃焼運転では、なるべく吸気ポート噴射用インジェクタから燃料噴射を行ない、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射はできるだけ避けることが好ましい。   Therefore, in consideration of adverse effects such as deterioration of exhaust properties and reduction in lubrication performance of the internal combustion engine, in homogeneous combustion operation when the engine is cold, fuel injection is performed from the intake port injection injector as much as possible, and from the in-cylinder injection injector It is preferable to avoid fuel injection as much as possible.

この点につき特許文献1では、筒内噴射用インジェクタが混合気の燃焼による火炎にさらされる回数をカウントする。さらに、このカウント値が、予め実験によって求められた、筒内噴射用インジェクタの温度が許容温度になるおそれがない所定回数に達するまでの間は、吸気ポート噴射用インジェクタのみから燃料噴射を行なうとともに、カウント値が所定回数に達した後は筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が併せて行なわれるように燃料噴射を制御している。   In this regard, Patent Document 1 counts the number of times that the in-cylinder injector is exposed to the flame caused by the combustion of the air-fuel mixture. Further, until this count value reaches a predetermined number of times that the temperature of the in-cylinder injector, which is obtained in advance by experiment, is not likely to reach the allowable temperature, fuel injection is performed only from the intake port injector. After the count value reaches a predetermined number of times, the fuel injection is controlled so that the fuel injection from the in-cylinder injector is also performed.

しかしながら、筒内噴射用インジェクタの先端温度は、内燃機関全体の温度および混合気燃焼時の火炎からの影響によって上昇する。特に、火炎からの伝熱量は、内燃機関の運転条件に応じて大きく変化するので、単純に燃焼室内での混合気燃焼回数のみに基づいて筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射開始時期を制御する構成では、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度以上に上昇しても筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が開始されない不具合や、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度に達していない状態で筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が実行されて排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響を発生させる可能性がある。   However, the tip temperature of the in-cylinder injector rises due to the temperature of the entire internal combustion engine and the influence from the flame during the combustion of the air-fuel mixture. In particular, since the amount of heat transferred from the flame varies greatly depending on the operating conditions of the internal combustion engine, the fuel injection start timing from the in-cylinder injector is simply controlled based only on the number of air-fuel mixtures in the combustion chamber. In the configuration, even if the tip temperature of the in-cylinder injector rises above the allowable temperature, the fuel injection from the in-cylinder injector does not start, or the tip temperature of the in-cylinder injector does not reach the allowable temperature In this state, fuel injection from the in-cylinder injector may be performed, which may cause adverse effects such as deterioration of exhaust properties and deterioration of the lubrication performance of the internal combustion engine.

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、筒内に向けて燃料を噴射する第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)と吸気通路および/または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを備えた内燃機関において、機関冷間時における筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射による不具合を抑制した上で、筒内噴射用インジェクタの先端へのデポジット堆積を抑制するように、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射開始時期を適切に制御する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 the cylinder. Fuel injection from an in-cylinder injector when the engine is cold in an internal combustion engine provided with second fuel injection means (intake passage injection injector) for injecting fuel into the intake passage and / or the intake port It is to provide a control device that appropriately controls the fuel injection start timing from the in-cylinder injector so as to suppress deposit accumulation on the tip of the in-cylinder injector while suppressing the problem due to the above.

本発明による内燃機関の制御装置は、筒内に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)と、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(吸気通路噴射用インジェクタ)とを備えた内燃機関の制御装置であって、温度推定手段と、第1の温度判定手段と、制御手段とを備える。温度推定手段は、内燃機関の運転状態および温度を含む情報に基づいて、第1の燃料噴射手段の温度を推定する。第1の温度判定手段は、温度推定手段による推定温度と第1の基準温度との比較により、第1の燃料噴射手段が高温状態および低温状態のいずれであるかを判定する。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。制御手段は、第1の燃料制御噴射手段および第2の燃料噴射制御手段とを有し、第1の温度判定手段により第1の燃料噴射手段が高温状態であると判定された場合に、第2の燃料噴射制御手段を用いて分担比率を設定する。第1の燃料制御噴射手段は、全燃料噴射量が第2の燃料噴射手段から噴射されるように分担比率を制御する。第2の燃料噴射制御手段は、全燃料噴射量のうち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を制御する。   An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes a first fuel injection unit (in-cylinder injector) for injecting fuel into a cylinder and a second fuel injection unit for injecting fuel into an intake passage. A control apparatus for an internal combustion engine including an (intake passage injection injector), which includes a temperature estimation unit, a first temperature determination unit, and a control unit. The temperature estimation means estimates the temperature of the first fuel injection means based on information including the operating state and temperature of the internal combustion engine. The first temperature determination unit determines whether the first fuel injection unit is in a high temperature state or a low temperature state by comparing the estimated temperature by the temperature estimation unit and the first reference temperature. The control means controls a 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 conditions required for the internal combustion engine. The control means includes a first fuel control injection means and a second fuel injection control means. When the first temperature determination means determines that the first fuel injection means is in a high temperature state, the control means The sharing ratio is set using the fuel injection control means 2. The first fuel control injection unit controls the sharing ratio so that the total fuel injection amount is injected from the second fuel injection unit. The second fuel injection control means controls the sharing ratio so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the first fuel injection means.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の推定温度に基づいて、推定温度の上昇時に第1の燃料噴射手段からの燃料噴射を開始する。これにより、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射開始タイミングを適切に設定できるので、筒内噴射用インジェクタの先端へのデポジット堆積をより確実に抑制することができる。すなわち、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度以上に上昇しても筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が開始されない不具合の発生を防止できる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, based on the estimated temperature of the first fuel injection means, fuel injection from the first fuel injection means is started when the estimated temperature rises. Thereby, since the fuel injection start timing from the first fuel injection means can be set appropriately, deposit accumulation at the tip of the in-cylinder injector can be more reliably suppressed. In other words, it is possible to prevent the occurrence of a problem that fuel injection from the in-cylinder injector is not started even if the tip temperature of the in-cylinder injector rises above the allowable temperature.

好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、制御手段は、第1の温度判定手段が第1の燃料噴射手段を低温状態と判定した場合に、第1の燃料噴射制御手段を用いて分担比率を設定する。   Preferably, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means uses the first fuel injection control means when the first temperature determination means determines that the first fuel injection means is in a low temperature state. Set the ratio.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の推定温度に基づいて、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射開始タイミングを適切に設定するとともに、第1の燃料噴射手段の低温状態時には、全燃料噴射量が第2の燃料噴射手段から噴射される。したがって、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度に達していない状態で第1の燃料噴射手段からの燃料が噴射されることを防止して、機関冷間時の筒内燃料噴射による、排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響を抑制できる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, the fuel injection start timing from the first fuel injection means is appropriately set based on the estimated temperature of the first fuel injection means, and when the first fuel injection means is in a low temperature state. The total fuel injection amount is injected from the second fuel injection means. Therefore, it is possible to prevent the fuel from the first fuel injection means from being injected in a state in which the tip temperature of the in-cylinder injector does not reach the allowable temperature, and to perform exhaust by in-cylinder fuel injection when the engine is cold It is possible to suppress adverse effects such as deterioration of properties and deterioration of lubricating performance of the internal combustion engine.

また好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、内燃機関は、燃料を所定圧力まで昇圧して第1の燃料噴射手段へ供給するための高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプからの供給燃料の圧力を測定する圧力測定部とをさらに備え、制御装置は、圧力測定部での測定値に基づき供給燃料が所定圧力範囲内であるかどうかを判定する圧力判定手段をさらに備える。制御手段は、第1の燃料噴射手段が高温状態であると判定された場合には、圧力判定手段での判定結果に基づき、供給燃料が所定圧力範囲内であるときには第2の燃料噴射制御手段を用いて分担比率を設定する一方で、供給燃料が所定圧力範囲内にないときには第1の燃料噴射制御手段を用いて分担比率を設定する。   Preferably, in the control device for an internal combustion engine of the present invention, the internal combustion engine boosts the fuel to a predetermined pressure and supplies the fuel to the first fuel injection means, and supplies the fuel supplied from the high pressure fuel pump. A pressure measuring unit that measures pressure, and the control device further includes a pressure determining unit that determines whether or not the supplied fuel is within a predetermined pressure range based on a measurement value obtained by the pressure measuring unit. When it is determined that the first fuel injection means is in a high temperature state, the control means is based on the determination result of the pressure determination means, and when the supplied fuel is within a predetermined pressure range, the second fuel injection control means On the other hand, when the supplied fuel is not within the predetermined pressure range, the sharing ratio is set using the first fuel injection control means.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段からの正常な燃料噴射が可能な所定圧力範囲内に燃料圧が入ったことを条件に、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射が開始される。したがって、筒内燃料噴射開始時に内燃機関での全燃料噴射量が変動して出力トルクの不連続が発生することを防止できる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, the fuel injection from the first fuel injection means is started on the condition that the fuel pressure is within a predetermined pressure range in which normal fuel injection from the first fuel injection means is possible. Is done. Therefore, it is possible to prevent the discontinuity of the output torque due to fluctuation of the total fuel injection amount in the internal combustion engine at the start of in-cylinder fuel injection.

さらに好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置は、第2の温度判定手段と、ポンプ運転制御手段とをさらに備える。第2の温度判定手段は、温度推定手段による推定温度が、第1の基準温度よりも低く設定される第2の基準温度以上かどうかを判定する。ポンプ運転制御手段は、第2の温度判定手段の判定結果に基づいて、推定温度が第2の基準温度以上であるときに高圧燃料ポンプを運転させる一方で、推定温度が第2の基準温度より低いときに高圧燃料ポンプを停止させる。   More preferably, the control device for an internal combustion engine of the present invention further includes second temperature determination means and pump operation control means. The second temperature determining means determines whether or not the estimated temperature by the temperature estimating means is equal to or higher than a second reference temperature set lower than the first reference temperature. The pump operation control unit operates the high-pressure fuel pump when the estimated temperature is equal to or higher than the second reference temperature based on the determination result of the second temperature determination unit, while the estimated temperature is lower than the second reference temperature. Stop high pressure fuel pump when low.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の推定温度に基づいて、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射開始に先立って高圧燃料ポンプを予め運転できるので、推定温度の上昇時に第1の燃料噴射手段からの燃料噴射をスムーズに開始できる。また、一旦上昇した第1の燃料噴射手段の温度が、筒内燃料噴射を行なわない範囲まで低下した場合には、高圧燃料ポンプを適宜停止できるので、燃費を向上することができる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, the high pressure fuel pump can be operated in advance prior to the start of fuel injection from the first fuel injection means based on the estimated temperature of the first fuel injection means. The fuel injection from one fuel injection means can be started smoothly. Further, when the temperature of the first fuel injection means once increased falls to a range where in-cylinder fuel injection is not performed, the high-pressure fuel pump can be stopped as appropriate, so that fuel efficiency can be improved.

また、さらに好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、第1の基準温度は、第1の燃料噴射手段が現在高温状態および低温状態のいずれであるかに従って、それぞれ異なる値に設定される。   More preferably, in the control device for an internal combustion engine of the present invention, the first reference temperature is set to a different value depending on whether the first fuel injection means is currently in a high temperature state or a low temperature state. .

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の推定温度が第1の基準温度付近で微小に変動するのに伴って、第1の燃料噴射手段による筒内燃料噴射の実行および停止が頻繁に切り換わることを防止できる。この結果、ハンチングの発生を防止して、燃料噴射分担制御を安定化できる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, execution and stop of in-cylinder fuel injection by the first fuel injection unit are performed as the estimated temperature of the first fuel injection unit slightly fluctuates in the vicinity of the first reference temperature. It is possible to prevent frequent switching. As a result, occurrence of hunting can be prevented and fuel injection sharing control can be stabilized.

あるいは、さらに好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、第2の基準温度は、高圧燃料ポンプが現在運転中および停止中のいずれであるかに従って、それぞれ異なる値に設定される。   Alternatively, more preferably, in the control device for an internal combustion engine of the present invention, the second reference temperature is set to a different value depending on whether the high-pressure fuel pump is currently operating or stopped.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の推定温度が第2の基準温度付近で微小に変動するのに伴って、高圧燃料ポンプが頻繁に運転および停止を繰り返すことを防止できる。この結果、ハンチングの発生を防止して、燃料噴射分担制御に連動した高圧ポンプ駆動制御を安定化できる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, it is possible to prevent the high-pressure fuel pump from repeatedly operating and stopping as the estimated temperature of the first fuel injection means fluctuates slightly near the second reference temperature. As a result, the occurrence of hunting can be prevented and the high-pressure pump drive control linked to the fuel injection sharing control can be stabilized.

また、さらに好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、第2の燃料噴射制御手段は、内燃機関の温度、回転数および負荷率を含む情報に基づいて、分担比率を制御する。   More preferably, in the control device for an internal combustion engine of the present invention, the second fuel injection control means controls the sharing ratio based on information including the temperature, the rotational speed, and the load factor of the internal combustion engine.

上記内燃機関の制御装置では、内燃機関の運転状態(温度、転数および負荷率)に応じて、第1の燃料噴射手段および第2の燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率を適切に設定できる。したがって、全運転域において、安定的な内燃機関出力を得ることができる。   In the control device for an internal combustion engine, the fuel injection amount sharing ratio between the first fuel injection means and the second fuel injection means is appropriately set in accordance with the operation state (temperature, rotation speed, and load factor) of the internal combustion engine. Can be set. Therefore, a stable internal combustion engine output can be obtained in the entire operation range.

好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、温度推定手段は、内燃機関の冷却水温度と、外気温から計算された配管温度と、内燃機関の運転状態から推定される筒内温度とに基づいて、第1の燃料噴射手段の温度を推定する。   Preferably, in the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the temperature estimation means includes a cooling water temperature of the internal combustion engine, a pipe temperature calculated from the outside air temperature, and an in-cylinder temperature estimated from the operating state of the internal combustion engine. Based on this, the temperature of the first fuel injection means is estimated.

さらに好ましくは、本発明の内燃機関の制御装置では、温度推定手段は、内燃機関の負荷率および回転数、ならびに空燃比に基づいて、筒内温度を推定する手段を有する。   More preferably, in the control device for an internal combustion engine of the present invention, the temperature estimation means has means for estimating the in-cylinder temperature based on the load factor and the rotational speed of the internal combustion engine and the air-fuel ratio.

上記内燃機関の制御装置では、第1の燃料噴射手段の受熱状況をより正確に反映した、第1の燃料噴射手段の温度推定が可能となる。したがって、第1の燃料噴射手段からの燃料噴射開始タイミングをさらに正確に設定できるので、本発明による、第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)の先端でのデポジット堆積防止効果、および機関冷間時での筒内燃料噴射による不具合回避効果を、より顕著に得ることができる。   In the control apparatus for an internal combustion engine, the temperature of the first fuel injection unit can be estimated more accurately reflecting the heat receiving state of the first fuel injection unit. Therefore, the fuel injection start timing from the first fuel injection means can be set more accurately. Therefore, the deposit accumulation preventing effect at the tip of the first fuel injection means (in-cylinder injector) according to the present invention, and the engine The effect of avoiding problems due to in-cylinder fuel injection during cold weather can be obtained more remarkably.

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、筒内に向けて燃料を噴射する第1の燃料噴射手段(筒内噴射用インジェクタ)と吸気通路および/または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第2の燃料噴射手段(吸気通路噴射用インジェクタ)とを備えた内燃機関において、機関冷間時での筒内燃料噴射による不具合を抑制した上で、筒内噴射用インジェクタ先端へのデポジット堆積をより確実に抑制することができる。   According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the fuel is injected toward the first fuel injection means (in-cylinder injector) for injecting the fuel into the cylinder and the intake passage and / or the intake port. In the internal combustion engine having the second fuel injection means (intake passage injector), deposit accumulation on the tip of the in-cylinder injector is suppressed while suppressing problems caused by in-cylinder fuel injection when the engine is cold. Can be more reliably suppressed.

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。なお以下では図中における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、本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、本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. Although FIG. 1 shows an in-line four-cylinder gasoline engine as the engine, 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.

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、本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, but the present invention is not limited to such an internal combustion engine. For example, it may be an internal combustion engine having one injector having both an in-cylinder injection function and an intake passage injection function.

図1に示すように、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。   As shown in 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10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10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 engine system 10 based on signals from the sensors by executing a predetermined program. These control signals are sent to a device / circuit group constituting the engine system 10 via the output port 360 and the drive circuit 470.

本発明の実施の形態に係るエンジン10では、各気筒112に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の両方が設けられているため、上記のように算出された必要な全燃料噴射量について、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120の間での燃料噴射分担制御を行なう必要がある。   In the engine 10 according to the embodiment of the present invention, each cylinder 112 is provided with both the in-cylinder injector 110 and the intake passage injector 120. Therefore, the necessary total fuel injection calculated as described above. Regarding the amount, it is necessary to perform fuel injection sharing control between the in-cylinder injector 110 and the intake passage injector 120.

以下では、両インジェクタ間での燃料噴射分担比率を、全燃料噴射量に対する筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射量の比率である、DI比率rで示すこととする。すなわち、「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ことを意味する。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。   In the following, the fuel injection sharing ratio between the two injectors will be indicated by the DI ratio r, which is the ratio of the fuel injection amount from the in-cylinder injector 110 to the total fuel injection amount. That is, “DI ratio r = 100%” means that fuel injection is performed only from in-cylinder injector 110, and “DI ratio r = 0%” means only from intake manifold injector 120. It means that 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 to be shared. 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.

図2は、この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御の基本概念を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a basic concept of fuel injection sharing control by the control device according to the embodiment of the present invention.

図2を参照して、本発明の実施の形態に係る燃料噴射分担制御では、筒内噴射用インジェクタ110の先端部の温度推定値Tinj(以下、単に「先端推定温度Tinj」と称する)に応じて、第1の燃料噴射制御モード500および第2の燃料噴射制御モード510のいずれかが選択される。   Referring to FIG. 2, in the fuel injection sharing control according to the embodiment of the present invention, according to the estimated temperature value Tinj of the tip portion of in-cylinder injector 110 (hereinafter simply referred to as “estimated tip temperature Tinj”). Thus, one of the first fuel injection control mode 500 and the second fuel injection control mode 510 is selected.

既に説明したように、機関冷間時には、吸気通路噴射用インジェクタ120のみによって燃料噴射を行なうことが、排気性状および潤滑性能の維持の面から好ましい。したがって、先端推定温度Tinjから筒内噴射用インジェクタ110(特に先端部)が低温状態であると推定される場合には、第1の燃料噴射制御モード500に従って、全燃料噴射量が吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射される。すなわちDI比率r=0%に設定される。   As already described, when the engine is cold, it is preferable to perform fuel injection only by the intake passage injector 120 from the viewpoint of maintaining exhaust properties and lubrication performance. Therefore, when it is estimated from the estimated tip temperature Tinj that the in-cylinder injector 110 (especially the tip) is in a low temperature state, the total fuel injection amount is determined for the intake passage injection according to the first fuel injection control mode 500. Injected from the injector 120. That is, the DI ratio r = 0% is set.

これに対して、筒内噴射用インジェクタ110の高温時には、先端の噴孔部でのデポジット堆積が懸念されるため、筒内噴射用インジェクタから全燃料噴射量の少なくとも一部を噴射することが好ましい。したがって、先端推定温度Tinjから筒内噴射用インジェクタ110(特に先端部)が高温状態であると推定される場合には、第2の燃料噴射制御モード510に従って、DI比率r>0%に設定される。   On the other hand, when the in-cylinder injector 110 is at a high temperature, there is a concern about deposit accumulation at the tip injection hole portion. Therefore, it is preferable to inject at least a part of the total fuel injection amount from the in-cylinder injector. . Therefore, when the in-cylinder injector 110 (particularly the tip) is estimated to be in a high temperature state from the estimated tip temperature Tinj, the DI ratio r> 0% is set according to the second fuel injection control mode 510. The

なお、第2の燃料噴射制御モード510では、エンジン温度やエンジンの運転状態(回転率および負荷率)に応じて、予め作成されたマップの参照によってDI比率が設定され、設定されたDI比率に従って、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120の両方による燃料噴射あるいは、筒内噴射用インジェクタ110のみによる燃料噴射が行なわれる。第2の燃料噴射制御モード510におけるDI比率に設定については、後ほど詳細に説明する。   In the second fuel injection control mode 510, the DI ratio is set by referring to a map created in advance according to the engine temperature and the engine operating state (rotation rate and load factor), and according to the set DI ratio. The fuel injection by both in-cylinder injector 110 and intake passage injector 120 or the fuel injection by in-cylinder injector 110 alone is performed. The setting of the DI ratio in the second fuel injection control mode 510 will be described in detail later.

以下に詳細に説明するように、第1の燃料噴射制御モード500から第2の燃料噴射制御モード510へのモード遷移520、および第2の燃料噴射制御モード510から第1の燃料噴射制御モード500へのモード遷移530は、先端推定温度Tinjと所定の基準温度との比較に基づき実行される。このように、本発明の実施の形態では、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度を推定することが必要となるので、先端推定温度Tinjの算出手法についてまず説明する。   As will be described in detail below, the mode transition 520 from the first fuel injection control mode 500 to the second fuel injection control mode 510, and the second fuel injection control mode 510 to the first fuel injection control mode 500. The mode transition to 530 is executed based on a comparison between the estimated tip temperature Tinj and a predetermined reference temperature. Thus, in the embodiment of the present invention, since it is necessary to estimate the tip temperature of the in-cylinder injector 110, a method for calculating the tip estimated temperature Tinj will be described first.

筒内噴射用インジェクタ110の先端温度は、インジェクタが連結されたエンジン全体からの伝熱および筒内(燃焼室内)温度からの伝熱によって変化する。エンジン全体からの伝熱については、機関冷却水温および外気温から計算される配管温度によって推定することが可能である。また、筒内温度については、燃焼室内での燃焼状況、すなわちエンジンの運転条件(回転数および負荷率)ならびに空燃比(A/f)から推定することができる。したがって、先端推定温度Tinjは、下記(1)式に示すように、Ta,Tw,Tcylを変数とする所定関数によって算出される。   The tip temperature of in-cylinder injector 110 changes due to heat transfer from the entire engine connected to the injector and heat transfer from the in-cylinder (combustion chamber) temperature. The heat transfer from the entire engine can be estimated from the piping temperature calculated from the engine cooling water temperature and the outside air temperature. Further, the in-cylinder temperature can be estimated from the combustion state in the combustion chamber, that is, the engine operating conditions (rotation speed and load factor) and the air-fuel ratio (A / f). Therefore, the estimated tip temperature Tinj is calculated by a predetermined function having Ta, Tw, and Tcyl as variables, as shown in the following equation (1).

Tinj=f(Ta,Tw,Tcyl)… (1)
ここで、Taは外気温センサ(図示せず)によって検出された外気温を示し、Twは水温センサ380により検出された冷却水温示す。Tcylは、下記(2)式に示されるように、エンジン回転数Erpm、エンジン負荷率Eldおよび設定空燃比A/fを変数とす所定関数によって算出される。
Tinj = f (Ta, Tw, Tcyl) (1)
Here, Ta represents the outside air temperature detected by an outside air temperature sensor (not shown), and Tw represents the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 380. Tcyl is calculated by a predetermined function using the engine speed Erpm, the engine load factor Eld, and the set air-fuel ratio A / f as variables, as shown in the following equation (2).

Tcyl=f(Erpm,Eld,A/F)… (2)
なお、式(1),(2)の関数については、筒内噴射用インジェクタ110(特に先端部分)に温度センサを取り付けた上で、種々の条件でエンジンシステム10を運転させる実験を行なうことにより、この実験結果を反映して決定することができる。また、筒内噴射用インジェクタ110への伝熱現象をさらに正確に反映するために、他の変数を用いて上記(1),(2)式に代わる温度推定を行なってもよい。
Tcyl = f (Erpm, Eld, A / F) (2)
Note that the functions of the equations (1) and (2) are obtained by performing experiments in which the engine system 10 is operated under various conditions after attaching a temperature sensor to the in-cylinder injector 110 (particularly the tip portion). This can be determined by reflecting this experimental result. Further, in order to more accurately reflect the heat transfer phenomenon to the in-cylinder injector 110, temperature estimation may be performed instead of the above equations (1) and (2) using other variables.

次に図3を用いて、この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御の動作例を説明する。   Next, an operation example of fuel injection sharing control by the control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図3を参照して、噴分け禁止フラグxihdは、図2に示した第1の燃料噴射制御モード500および第2の燃料噴射制御モード510の選択を示すフラグである。xihd=“オン”である場合には、図2に示した第1の燃料噴射制御モード500が選択されて、DI比率r=0%に設定される。すなわち、必要な全燃料噴射量は吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射される。一方、xihd=“オフ”である場合には、図2に示した第2の燃料噴射制御モード510が選択されて、DI比率r>0%に設定される。すなわち、必要な全燃料噴射量の少なくとも一部が筒内噴射用インジェクタ110より噴射される。   Referring to FIG. 3, the injection prohibition flag xihd is a flag indicating selection of the first fuel injection control mode 500 and the second fuel injection control mode 510 shown in FIG. 2. When xihd = “on”, the first fuel injection control mode 500 shown in FIG. 2 is selected and the DI ratio r = 0% is set. That is, the necessary total fuel injection amount is injected from the intake manifold injector 120. On the other hand, when xihd = “off”, the second fuel injection control mode 510 shown in FIG. 2 is selected and the DI ratio r> 0% is set. That is, at least a part of the necessary total fuel injection amount is injected from the in-cylinder injector 110.

基本的には、噴分け禁止フラグxihdは、先端推定温度Tinjと基準温度Tr1,Tr1♯との比較に基づいて、筒内噴射用インジェクタ110が低温状態および高温状態のいずれであるかに応じて設定される。すなわち、筒内噴射用インジェクタ110の低温状態ではxihd=“オン”に設定され、筒内噴射用インジェクタ110の高温状態ではxihd=“オフ”に設定される。   Basically, the injection division prohibition flag xihd depends on whether the in-cylinder injector 110 is in a low temperature state or a high temperature state based on a comparison between the estimated tip temperature Tinj and the reference temperatures Tr1 and Tr1 #. Is set. That is, xihd = “on” is set when the in-cylinder injector 110 is in a low temperature state, and xihd = “off” is set when the in-cylinder injector 110 is in a high temperature state.

燃料ポンプ駆動フラグxpmpによって、筒内噴射用インジェクタ110からの噴射燃料を所定圧力prfまで昇圧するための高圧燃料ポンプ150(図1)の運転および停止が制御される。具体的には、xpmp=“オン”の場合に高圧燃料ポンプ150が運転される一方で、xpmp=“オフ”の場合に高圧燃料ポンプ150は停止される。燃料ポンプ駆動フラグxpmpは、先端推定温度Tinjと基準温度Tr2,Tr2♯との比較に基づいて設定される。   Operation and stop of the high-pressure fuel pump 150 (FIG. 1) for boosting the fuel injected from the in-cylinder injector 110 to a predetermined pressure prf is controlled by the fuel pump drive flag xpmp. Specifically, the high pressure fuel pump 150 is operated when xpmp = “on”, while the high pressure fuel pump 150 is stopped when xpmp = “off”. The fuel pump drive flag xpmp is set based on a comparison between the estimated tip temperature Tinj and the reference temperatures Tr2 and Tr2 #.

エンジン始動時においては、噴分け禁止フラグxihdは、初期値として、筒内噴射用インジェクタ110の低温状態に対応する“オン”に設定される。また、先端推定温度Tinjが基準温度Tr2より低いので、燃料ポンプ駆動フラグxpmp=“オフ”に初期設定される。これにより、吸気通路噴射用インジェクタ120から全燃料噴射量は噴射され、かつ、高圧燃料ポンプ150は停止されている。この状態では、高圧燃料ポンプ150から筒内噴射用インジェクタ110への供給燃料の圧力(以下、単に「燃料圧」と称する)は、低いままである。   When the engine is started, the injection division prohibition flag xihd is set to “on” corresponding to the low temperature state of the in-cylinder injector 110 as an initial value. Further, since the estimated tip temperature Tinj is lower than the reference temperature Tr2, the fuel pump drive flag xpmp is initially set to “off”. Thus, the total fuel injection amount is injected from the intake manifold injector 120, and the high-pressure fuel pump 150 is stopped. In this state, the pressure of the fuel supplied from the high-pressure fuel pump 150 to the in-cylinder injector 110 (hereinafter simply referred to as “fuel pressure”) remains low.

吸気通路噴射用インジェクタ120による燃料噴射によりエンジンが運転されるに伴って先端推定温度Tinjは上昇を始め、時刻t1で基準温度Tr2に達する。これにより、燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オフ”から“オン”へ変化するので、高圧燃料ポンプ150が運転を開始して、燃料圧fprは上昇を始める。   As the engine is operated by fuel injection by the intake manifold injector 120, the estimated tip temperature Tinj starts to rise and reaches the reference temperature Tr2 at time t1. As a result, the fuel pump drive flag xpmp changes from “off” to “on”, so that the high-pressure fuel pump 150 starts operation and the fuel pressure fpr begins to rise.

先端推定温度Tinjは、エンジンの運転に伴ってさらに上昇を続け、時刻t2には基準温度Tr1に達する。基準温度Tr1は、筒内噴射用インジェクタ110の低温状態および高温状態の境界値に相当するので、時刻t2において、筒内噴射用インジェクタ110は、低温状態から高温状態に遷移する。すなわち、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度が上昇し、先端の噴孔部でのデポジット堆積を抑制するために、筒内噴射用インジェクタから全燃料噴射量の少なくとも一部を噴射することが好ましい状態となったことが示される。   The estimated tip temperature Tinj continues to rise with the operation of the engine and reaches the reference temperature Tr1 at time t2. Since the reference temperature Tr1 corresponds to the boundary value between the low temperature state and the high temperature state of the in-cylinder injector 110, the in-cylinder injector 110 transitions from the low temperature state to the high temperature state at time t2. That is, it is preferable to inject at least a part of the total fuel injection amount from the in-cylinder injector in order to suppress the deposit accumulation in the injection hole at the front end as the tip temperature of the in-cylinder injector 110 rises. It is shown that the condition has been reached.

筒内噴射用インジェクタ110が高温状態である場合には、筒内噴射用インジェクタ110からの正常な燃料噴射が可能な圧力範囲内に燃料圧が入っているかどうかが、さらに判定される。具体的には、燃料圧fprと所定圧力prfとの差|fpr−prf|が所定値pb以下であるかどうかが判定される。なお、図3では所定圧力prfを一定値としているが、所定圧力prfについては、筒内噴射用インジェクタ110に要求される燃料噴射条件に応じて変化させてもよい。   When in-cylinder injector 110 is in a high temperature state, it is further determined whether or not the fuel pressure is within a pressure range in which normal fuel injection from in-cylinder injector 110 is possible. Specifically, it is determined whether or not the difference | fpr−prf | between the fuel pressure fpr and the predetermined pressure prf is equal to or smaller than a predetermined value pb. Although the predetermined pressure prf is a constant value in FIG. 3, the predetermined pressure prf may be changed according to the fuel injection conditions required for the in-cylinder injector 110.

筒内噴射用インジェクタ110が高温状態で、かつ、燃料圧が所定レベルまで上昇している場合には、噴分け禁止フラグxihdが“オン”から“オフ”に変化される。これにより、図1におけるモード遷移520が実行され、燃料噴射分担制御が第1の制御噴射制御モード500から第2の制御噴射制御モード510へ遷移して、全燃料噴射量の少なくとも一部が筒内噴射用インジェクタ110から噴射されるように、DI比率rが設定される(すなわちr>0%)。   When the in-cylinder injector 110 is in a high temperature state and the fuel pressure has increased to a predetermined level, the injection separation prohibition flag xihd is changed from “on” to “off”. As a result, the mode transition 520 in FIG. 1 is executed, the fuel injection sharing control transitions from the first control injection control mode 500 to the second control injection control mode 510, and at least a part of the total fuel injection amount is a cylinder. The DI ratio r is set so as to be injected from the inner injection injector 110 (that is, r> 0%).

これにより、先端温度が上昇した筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が開始されるので、筒内噴射用インジェクタ110へのデポジット堆積を抑制することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射開始時に、燃料圧をチェックしているので、この際にエンジンでの全燃料噴射量が変動して、出力トルクの不連続が発生することを回避できる。   As a result, fuel injection from the in-cylinder injector 110 whose tip temperature has increased is started, and deposit accumulation on the in-cylinder injector 110 can be suppressed. Further, since the fuel pressure is checked at the start of fuel injection from the in-cylinder injector 110, it is avoided that the total fuel injection amount in the engine fluctuates and the output torque becomes discontinuous at this time. it can.

なお、図3に示されるように、高圧燃料ポンプ150の運転制御に用いられる基準温度Tr2は、燃料噴射分担制御に用いられる基準温度Tr1よりも低く設定される(Tr2=Tr1−ΔTp)。これにより、先端推定温度Tinjが基準温度Tr1に達するまでに、予め高圧燃料ポンプ150の運転を開始することができる。この結果、吸気通路噴射用インジェクタ120のみを使用する状態から、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の併用状態への移行をスムーズに行なうことができる。   As shown in FIG. 3, the reference temperature Tr2 used for operation control of the high-pressure fuel pump 150 is set lower than the reference temperature Tr1 used for fuel injection sharing control (Tr2 = Tr1-ΔTp). Thus, the operation of the high-pressure fuel pump 150 can be started in advance until the estimated tip temperature Tinj reaches the reference temperature Tr1. As a result, it is possible to smoothly shift from the state where only the intake manifold injector 120 is used to the combined use state of the in-cylinder injector 110 and the intake manifold injector 120.

また、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度が上昇するまでの期間(図3における時刻t2以前)は、全燃料噴射量を吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射して、筒内噴射用インジェクタ110を不使用としているので、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響を回避することかできる。   Further, during the period until the tip temperature of in-cylinder injector 110 rises (before time t2 in FIG. 3), the entire fuel injection amount is injected from intake manifold injector 120, and in-cylinder injector 110 is Since it is not used, it is possible to avoid adverse effects such as deterioration of exhaust properties and deterioration of lubricating performance of the internal combustion engine due to in-cylinder fuel injection when the engine is cold.

本発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御では、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の併用状態(第2の燃料噴射制御モード510)へ一旦遷移した後でも、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度が低下した場合には、再び吸気通路噴射用インジェクタ120のみを使用する状態(第1の燃料噴射制御モード500)への遷移を可能としている。   In the fuel injection sharing control by the control device according to the embodiment of the present invention, even after the transition to the combined use state of the in-cylinder injector 110 and the intake passage injector 120 (second fuel injection control mode 510), When the tip temperature of the in-cylinder injector 110 is lowered, it is possible to make a transition to a state in which only the intake manifold injector 120 is used (first fuel injection control mode 500).

図3に示されるように、先端推定温度Tinjは、時刻t2以降で低下して、時刻t3で基準温度Tr1♯より低くなる。基準温度Tr1♯は、筒内噴射用インジェクタ110の低温状態および高温状態の境界値に相当するので、時刻t3において、筒内噴射用インジェクタ110は、高温状態から低温状態に遷移する。すなわち、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度が低下して、先端の噴孔部でのデポジット堆積の危険性が低くなったことが示される。また、この状態では、燃焼室内の温度も低下しているので、筒内燃料噴射を行なうことにより、排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響が発生する可能性を回避することも示される。   As shown in FIG. 3, tip estimated temperature Tinj decreases after time t2, and becomes lower than reference temperature Tr1 # at time t3. Since reference temperature Tr1 # corresponds to the boundary value between the low temperature state and high temperature state of in-cylinder injector 110, in-cylinder injector 110 transitions from the high temperature state to the low temperature state at time t3. That is, it is shown that the tip temperature of the in-cylinder injector 110 is lowered, and the risk of deposit accumulation at the tip nozzle hole portion is reduced. In this state, since the temperature in the combustion chamber is also lowered, the possibility of adverse effects such as deterioration of exhaust properties and deterioration of the lubricating performance of the internal combustion engine can be avoided by performing in-cylinder fuel injection. Indicated.

したがって、筒内噴射用インジェクタ110の低温状態への遷移に応答して、噴分け禁止フラグxihdは、“オフ”から再び“オン”に変化する。これに応答して、図1におけるモード遷移530が実行され、燃料噴射分担制御は、第2の制御噴射制御モード510から第1の制御噴射制御モード510へ遷移する。これにより、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が禁止され、全燃料噴射量が吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射されるようにDI比率rが設定される(すなわちr=0%)。この結果、エンジン温度および筒内噴射用インジェクタ110の温度が再び低下した場合にも、全燃料噴射量を吸気通路噴射用インジェクタ120から供給することにより、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる悪影響の発生を防止できる。   Accordingly, in response to the transition of the in-cylinder injector 110 to the low temperature state, the injection prohibition flag xihd changes from “off” to “on” again. In response to this, the mode transition 530 in FIG. 1 is executed, and the fuel injection sharing control transitions from the second control injection control mode 510 to the first control injection control mode 510. As a result, fuel injection from the in-cylinder injector 110 is prohibited, and the DI ratio r is set so that the entire fuel injection amount is injected from the intake manifold injector 120 (ie, r = 0%). As a result, even when the engine temperature and the temperature of the in-cylinder injector 110 are lowered again, the in-cylinder fuel injection is performed when the engine is cold by supplying the total fuel injection amount from the intake manifold injector 120. It is possible to prevent the adverse effects caused by.

さらに、筒内噴射用インジェクタ110の温度(特に,先端部分)が低下して、時刻t4において、先端推定温度Tinjは、基準温度Tr1♯よりも低く設定された基準温度Tr2♯(Tr2♯=Tr1♯−ΔTp♯)よりも低くなる。これに応答して、燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オン”から“オフ”に変化することにより、高圧燃料ポンプ150は停止される。   Further, the temperature of the in-cylinder injector 110 (particularly, the tip portion) decreases, and the estimated tip temperature Tinj is set to a reference temperature Tr2 # (Tr2 # = Tr1) set lower than the reference temperature Tr1 # at time t4. # −ΔTp #). In response to this, the high-pressure fuel pump 150 is stopped by changing the fuel pump drive flag xpmp from “on” to “off”.

したがって、筒内噴射用インジェクタの先端温度が十分低下した場合には、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が禁止されるのに伴って高圧燃料ポンプ150の運転を停止することにより、燃費の向上を図ることができる。   Therefore, when the tip temperature of the in-cylinder injector is sufficiently lowered, the fuel injection from the in-cylinder injector 110 is prohibited, and the operation of the high-pressure fuel pump 150 is stopped, thereby reducing the fuel consumption. Improvements can be made.

図4に示されるように、筒内噴射用インジェクタ110の高温状態から低温状態への遷移(モード遷移530に対応)を判定する際の基準温度Tr1♯と、低温状態から高温状態への遷移(モード遷移520に対応)を判定する基準温度Tr1とは、異なる値に設定される。このように、モード遷移520および530の間で、基準温度にヒステリシス(図3におけるΔT1)を設けることにより、燃料噴射制御モード500および510の間の遷移が頻繁に起こって、いわゆるハンチング現象が発生するのを防止できる。   As shown in FIG. 4, the reference temperature Tr1 # for determining the transition from the high temperature state to the low temperature state (corresponding to the mode transition 530) of the in-cylinder injector 110, and the transition from the low temperature state to the high temperature state ( It is set to a different value from the reference temperature Tr1 for determining (corresponding to mode transition 520). As described above, by providing hysteresis (ΔT1 in FIG. 3) to the reference temperature between the mode transitions 520 and 530, the transition between the fuel injection control modes 500 and 510 frequently occurs, so-called hunting phenomenon occurs. Can be prevented.

同様に、図5に示されるように、高圧燃料ポンプ150の運転状態から停止状態への遷移を判定する際の基準温度Tr2♯と、停止状態から運転状態への遷移を判定する基準温度Tr2とも、ヒステリシス(図3におけるΔT2)を設けることにより、高圧燃料ポンプ150が短時間の間に停止状態および運転状態の間を頻繁に繰り返すようなハンチング現象を防止することできる。   Similarly, as shown in FIG. 5, both the reference temperature Tr2 # for determining the transition from the operating state to the stopped state of the high-pressure fuel pump 150 and the reference temperature Tr2 for determining the transition from the stopped state to the operating state. By providing the hysteresis (ΔT2 in FIG. 3), it is possible to prevent the hunting phenomenon that the high-pressure fuel pump 150 frequently repeats between the stop state and the operation state in a short time.

時刻t4以降に、再び先端推定温度Tinjが上昇した場合には、基準温度Tr1,Tr♯1を用いて、時刻t1,t2と同様の判定が実行されて、筒内噴射用インジェクタ110の温度が再び上昇した場合には、高圧燃料ポンプ150による燃料圧の上昇を確認した上で、再び筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が開始される。   When the estimated tip temperature Tinj rises again after time t4, the same determination as that at times t1 and t2 is executed using the reference temperatures Tr1 and Tr # 1, and the temperature of the in-cylinder injector 110 is increased. When the fuel pressure rises again, the fuel injection from the in-cylinder injector 110 is started again after confirming the increase in fuel pressure by the high-pressure fuel pump 150.

次に、図3で説明した燃料噴射分担制御のフローチャートを図6および図7を用いて説明する。   Next, the flowchart of the fuel injection sharing control described in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図6を参照して、燃料噴射分担制御が開始されると、まず、始動時であるかどうかが判定され(ステップS100)、始動時である場合には(ステップS100におけるY判定)、噴分け禁止フラグxihdが“オン”へ初期設定される(ステップS110)。一方、始動時でない場合には(ステップS100におけるN判定)、現在の噴分け禁止フラグxihdの値が維持される。   Referring to FIG. 6, when the fuel injection sharing control is started, it is first determined whether or not the engine is at the start (step S100), and if it is at the start (Y determination in step S100), the injection is divided. The prohibition flag xihd is initially set to “ON” (step S110). On the other hand, when it is not at the time of starting (N determination in step S100), the current value of the injection prohibition flag xihd is maintained.

次に、上記(1)および(2)式に従って、筒内噴射用インジェクタ110(DIインジェクタ)の先端温度が推定され、先端推定温度Tinjが算出される(ステップS120)。   Next, the tip temperature of the in-cylinder injector 110 (DI injector) is estimated according to the above equations (1) and (2), and the tip estimated temperature Tinj is calculated (step S120).

次に、噴分け禁止フラグxihdが“オン”であるかどうかが判定され(ステップS130)、xihd=“オン”の場合(ステップS130におけるY判定)には、ステップS140〜S170による高圧燃料ポンプ駆動制御が実行される。   Next, it is determined whether the injection prohibition flag xihd is “ON” (step S130). If xihd = “ON” (Y determination in step S130), the high-pressure fuel pump drive in steps S140 to S170 is performed. Control is executed.

まず、先端推定温度Tinjが基準温度Tr2以上であるかどうかが判定され(ステップS140)、Tinj≧Tr2である場合(ステップS140におけるY判定)には、燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オン”に設定される(ステップS160)。   First, it is determined whether the estimated tip temperature Tinj is equal to or higher than the reference temperature Tr2 (step S140). If Tinj ≧ Tr2 (Y determination in step S140), the fuel pump drive flag xpmp is set to “on”. (Step S160).

一方、Tinj<Tr2の場合(ステップS140におけるN判定)には、さらにTinjがTr2♯よりも低くなっているかどうかが判定される(ステップS150)。なお、図3に示したように、基準温度Tr2♯は、ヒステリシスΔT2を設けて、基準温度Tr2よりも低く設定されている。   On the other hand, if Tinj <Tr2 (N determination in step S140), it is further determined whether Tinj is lower than Tr2 # (step S150). As shown in FIG. 3, the reference temperature Tr2 # is set lower than the reference temperature Tr2 by providing a hysteresis ΔT2.

ステップS150でのN判定すなわち、Tr2♯≦Tinj<Tr2である場合には、燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オン”に設定される。一方、ステップS150におけるY判定、すなわちTinj<Tr2♯(<Tr2)である場合には、高圧燃料ポンプ150の運転を停止するために、燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オフ”に設定される(ステップS170)。   If the determination in step S150 is N, that is, if Tr2 # ≦ Tinj <Tr2, the fuel pump drive flag xpmp is set to “on”. On the other hand, if the determination in step S150 is Y, that is, if Tinj <Tr2 # (<Tr2), the fuel pump drive flag xpmp is set to “off” in order to stop the operation of the high-pressure fuel pump 150 (step S150). S170).

なお、xihd=“オフ”の場合(ステップS130におけるN判定)には、それ以前に燃料ポンプ駆動フラグxpmpが“オン”に設定されており、かつ、高圧燃料ポンプ150を運転する必要がある。このため、ステップS140〜S170による高圧燃料ポンプ駆動制御は実行されず、燃料ポンプ駆動フラグxpmp=“オン”が維持される。   When xihd = “off” (N determination in step S130), the fuel pump drive flag xpmp has been set to “on” before that and the high-pressure fuel pump 150 needs to be operated. Therefore, the high-pressure fuel pump drive control in steps S140 to S170 is not executed, and the fuel pump drive flag xpmp = “on” is maintained.

次に、基準温度Tr1,Tr1♯を用いて、第1の燃料噴射御状態500および第2の燃料噴射制御モード510の間の遷移を判定する、ステップS180〜S230が実行される。   Next, steps S180 to S230 are performed in which transition between the first fuel injection control state 500 and the second fuel injection control mode 510 is determined using the reference temperatures Tr1 and Tr1 #.

ステップS180では、先端推定温度Tinjが基準温度Tr1以上であるかどうかが判定される。Tinj≧Tr1の場合には(ステップS180におけるY判定)、筒内噴射用インジェクタ110からの正常な燃料噴射が可能な圧力(所定圧力prf)に燃料圧が達しているかどうかがさらに判定される(ステップS190)。具体的には、燃料圧センサ400によって検出された燃料圧fprと所定圧prfとの差が所定範囲pb内に入っていれば、すなわち|fpr−prf|≦pbである場合(ステップS190におけるY判定)には、筒内噴射用インジェクタ110が高温状態であり、かつ、燃料圧も上昇しているので、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射を開始するために、噴分け禁止フラグxihdを“オフ”に設定する(ステップS210)。   In step S180, it is determined whether the tip estimated temperature Tinj is equal to or higher than the reference temperature Tr1. If Tinj ≧ Tr1 (Y determination in step S180), it is further determined whether or not the fuel pressure has reached the pressure (predetermined pressure prf) at which normal fuel injection from the in-cylinder injector 110 is possible (predetermined pressure prf). Step S190). Specifically, if the difference between the fuel pressure fpr detected by the fuel pressure sensor 400 and the predetermined pressure prf is within the predetermined range pb, that is, | fpr−prf | ≦ pb (Y in step S190) In the determination), since the in-cylinder injector 110 is in a high temperature state and the fuel pressure is also increased, the injection prohibition flag xihd is set in order to start fuel injection from the in-cylinder injector 110. “Off” is set (step S210).

これに対して、|fpr−prf|>pbである場合(ステップS190におけるN判定)には、筒内噴射用インジェクタ110が高温状態であるものの、かつ、燃料圧が不十分で正常な筒内燃料噴射を行なうことができないため、噴分け禁止フラグxihdは現在値、すなわち“オン”に維持される(ステップS220)。   On the other hand, if | fpr−prf |> pb (N determination in step S190), the in-cylinder injector 110 is in a high temperature state, but the normal in-cylinder fuel pressure is insufficient. Since fuel injection cannot be performed, the injection prohibition flag xihd is maintained at the current value, that is, “ON” (step S220).

一方、Tinj<Tr1の場合(ステップ180におけるN判定)には、さらにTinjがTr1♯よりも低くなっているかどうかが判定される(ステップS200)。なお、図3に示したように、ヒステリシスΔT1を設けてTr1♯<Tr1に設定されている。   On the other hand, if Tinj <Tr1 (N determination in step 180), it is further determined whether Tinj is lower than Tr1 # (step S200). As shown in FIG. 3, the hysteresis ΔT1 is provided and Tr1 # <Tr1 is set.

ステップS200でのY判定すなわち、Tinj<Tr1♯の場合には、図2に示すモード遷移530が行なわれるので、噴分け禁止フラグxihdを“オン”に設定する(ステップS230)。一方、Tinj≧Tr1♯の場合(ステップS200におけるN判定)には、モード遷移530の条件が許可されないため、噴分け禁止フラグxihdは現在値、すなわち“オフ”に維持される(ステップS220)。   If the determination in step S200 is Y, that is, Tinj <Tr1 #, the mode transition 530 shown in FIG. 2 is performed, and therefore the injection prohibition flag xihd is set to “on” (step S230). On the other hand, if Tinj ≧ Tr1 # (N determination in step S200), the condition for mode transition 530 is not permitted, so that the injection prohibition flag xihd is maintained at the current value, that is, “off” (step S220).

上記のような噴分け禁止フラグxihdの設定制御により、図2に示したような燃料噴射制御モード500,510間のモード遷移520,530が実現される。噴分け禁止フラグxihd=“オン”である場合(ステップS240におけるY判定)には、図2に示した第1の燃料噴射制御モード500に従い、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射が禁止されて、全燃料噴射量は吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射されて、ポート噴射(PFI)が100%となる。すなわちDI比率r=0%に設定される(ステップS250)。   The mode transitions 520 and 530 between the fuel injection control modes 500 and 510 as shown in FIG. 2 are realized by the setting control of the injection division prohibition flag xihd as described above. When the injection division prohibition flag xihd = “on” (Y determination in step S240), fuel injection from the in-cylinder injector 110 is prohibited in accordance with the first fuel injection control mode 500 shown in FIG. Thus, the total fuel injection amount is injected from the intake manifold injector 120, and the port injection (PFI) becomes 100%. That is, the DI ratio r = 0% is set (step S250).

一方、噴分け禁止フラグxihd=“オフ”である場合(ステップS240におけるN判定)には、図2に示した第2の燃料噴射制御モード510に従い、エンジンECU300内のマップが参照されて、エンジン温度、回転数および負荷率に応じたDI比率rが選択される(ステップS260)。ステップS260で求められDI比率に従って、筒内噴射用インジェクタ(DIインジェクタ)および吸気通路噴射用インジェクタ(PFIインジェクタ)の間で燃料噴分けが実行される(ステップS270)。   On the other hand, when the injection restriction flag xihd = “off” (N determination in step S240), the map in engine ECU 300 is referred to in accordance with second fuel injection control mode 510 shown in FIG. The DI ratio r corresponding to the temperature, the rotation speed, and the load factor is selected (step S260). In accordance with the DI ratio obtained in step S260, fuel injection is performed between the in-cylinder injector (DI injector) and the intake manifold injector (PFI injector) (step S270).

以上のように、図6および図7に示したフローチャートを実行するプログラムをエンジンECU300に格納することにより、当該プログラムの起動に応答して、図5に示したような燃料噴射分担制御が実行可能である。   As described above, the program for executing the flowcharts shown in FIGS. 6 and 7 is stored in engine ECU 300, so that the fuel injection sharing control as shown in FIG. 5 can be executed in response to the activation of the program. It is.

ここで、本発明の実施の形態に係るエンジンシステムの構成と、本発明の構成との対応関係を説明すれば、筒内噴射用インジェクタ110が本発明における「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が本発明における「第2の燃料噴射手段」に対応し、高圧燃料ポンプ150および燃料圧センサ400が本発明における「高圧燃料ポンプ」および「圧力測定部」にそれぞれ対応する。   Here, the correspondence between the configuration of the engine system according to the embodiment of the present invention and the configuration of the present invention will be described. The in-cylinder injector 110 corresponds to the “first fuel injection means” in the present invention. The intake passage injector 120 corresponds to the “second fuel injection unit” in the present invention, and the high pressure fuel pump 150 and the fuel pressure sensor 400 correspond to the “high pressure fuel pump” and the “pressure measurement unit” in the present invention, respectively. Correspond.

さらに、図6および図7に示したフローチャートと、本発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップS180による温度判定が本発明における「第1の温度判定手段」に対応し、ステップS140による温度判定が本発明における「第2の温度判定手段」に対応し、ステップS190における燃料圧判定が本発明における「圧力判定手段」に対応し、ステップS160,S170による燃料ポンプ駆動フラグ制御が、本発明における「ポンプ運転制御手段」に対応する。また、第1の燃料噴射制御モード500における燃料噴射を行なうステップS250は、本発明における「第1の燃料噴射制御手段」に対応し、第2の燃料噴射制御モード510における燃料噴射を行なうステップS270は、本発明における「第2の燃料噴射制御手段」に対応する。   Further, the correspondence between the flowcharts shown in FIGS. 6 and 7 and the configuration of the present invention will be described. The temperature determination in step S180 corresponds to the “first temperature determination means” in the present invention, and the process in step S140. The temperature determination corresponds to the “second temperature determination means” in the present invention, the fuel pressure determination in step S190 corresponds to the “pressure determination means” in the present invention, and the fuel pump drive flag control in steps S160 and S170 is This corresponds to “pump operation control means” in the invention. Step S250 for performing fuel injection in first fuel injection control mode 500 corresponds to “first fuel injection control means” in the present invention, and step S270 for performing fuel injection in second fuel injection control mode 510. Corresponds to the “second fuel injection control means” in the present invention.

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置では、筒内インジェクタ110の先端推定温度に基づいて、先端温度の上昇時に筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射を開始する。これにより、筒内噴射の開始タイミングを適切に設定できるので、機関冷間時における筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射による不具合を抑制した上で、筒内噴射用インジェクタの先端へのデポジット堆積をより確実に抑制することができる。すなわち、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度以上に上昇しても筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が開始されない不具合や、筒内噴射用インジェクタの先端温度が許容温度に達していない状態で筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射が実行されて排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能低下などの悪影響を抑制できる。   As described above, in the control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, based on the estimated tip temperature of in-cylinder injector 110, fuel injection from in-cylinder injector 110 is started when the tip temperature rises. To do. As a result, the start timing of in-cylinder injection can be set appropriately, so that deposit accumulation on the tip of the in-cylinder injector can be prevented while suppressing problems caused by fuel injection from the in-cylinder injector when the engine is cold. It can suppress more reliably. That is, even if the tip temperature of the in-cylinder injector rises above the allowable temperature, the fuel injection from the in-cylinder injector does not start, or the tip temperature of the in-cylinder injector does not reach the allowable temperature Thus, fuel injection from the in-cylinder injector is executed, and adverse effects such as deterioration of exhaust properties and deterioration of lubricating performance of the internal combustion engine can be suppressed.

さらに、筒内噴射用インジェクタ110からの燃料噴射開始時に、燃料圧をチェックしているので、燃料噴射制御モードの切換え時にエンジンでの全燃料噴射量が変動して出力トルクの不連続が発生することを回避できる。   Further, since the fuel pressure is checked at the start of fuel injection from the in-cylinder injector 110, the total fuel injection amount in the engine fluctuates when the fuel injection control mode is switched, and output torque discontinuity occurs. You can avoid that.

次に、第2の燃料噴射制御モード510における、すなわちステップS260におけるDI比率の好ましい設定について説明しておく。   Next, a preferable setting of the DI ratio in the second fuel injection control mode 510, that is, step S260 will be described.

図8および図9は、図1に示したエンジンシステムにおけるDI比率の設定マップの第1の例を説明する図である。   8 and 9 are diagrams illustrating a first example of a DI ratio setting map in the engine system shown in FIG.

図8および図9に示されるマップは、エンジンECU300のROM320に記憶される。図8は、エンジン10の温間用マップであって、図9は、エンジン10の冷間用マップである。   The maps shown in FIGS. 8 and 9 are stored in ROM 320 of engine ECU 300. FIG. 8 is a warm map of the engine 10, and FIG. 9 is a cold map of the engine 10.

図8および図9に示すように、これらのマップは、エンジン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. 8 and FIG. 9, these maps are shown in percentages where the engine 10 rotational speed is on the horizontal axis, the load factor is on the vertical axis, and the share ratio of the in-cylinder injector 110 is the DI ratio r. It is shown.

図8および図9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8の温間時のマップを選択して、そうではないと図9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。   As shown in FIGS. 8 and 9, the DI ratio r is defined for each operation region that is determined by the engine speed and the load factor in a warm map and a cold map. 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, the map at the time of warm in FIG. 8 is selected, and if not, the map at the time of cold shown in FIG. 9 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8および図9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8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9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8のNE(2)や、図9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. 8 and 9 will be described. In FIG. 8, 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. 9 is set to 2900-3100 rpm. That is, NE (1) <NE (3). In addition, NE (2) in FIG. 8 and KL (3) and KL (4) in FIG. 9 are also set as appropriate.

図8および図9を比較すると、図8に示す温間用マップのNE(1)よりも図9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。   Comparing FIG. 8 and FIG. 9, NE (3) of the cold map shown in FIG. 9 is higher than NE (1) of the warm map 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8および図9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。
8 and FIG. 9, in the region where the rotational speed of the engine 10 is NE (1) or more in the warm map and in the region where NE (3) or more 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8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. 8, 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8および図9を比較すると、図9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. 8 and FIG. 9, there is an area of “DI ratio r = 0%” only in the cold map of FIG. 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気時の場合(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。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。   In addition, in the case other than the normal operation, the in-cylinder injector 110 is controlled so as to perform stratified combustion when the engine 10 is at the time of catalyst warm-up when idling (in a non-normal operation state). By performing stratified charge combustion only during such catalyst warm-up operation, catalyst warm-up is promoted and exhaust emission is improved.

図10および図11には、図1に示したエンジンシステムにおけるDI比率の設定マップの第2の例が示される。   10 and 11 show a second example of the DI ratio setting map in the engine system shown in FIG.

図10(温間時)および図11(冷間時)に示された設定マップは、図8および図9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. 10 (during warm) and FIG. 11 (during cold) are compared with the setting maps shown in FIG. 8 and FIG. 9 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10および図11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 inhomogeneous and combustion occurs. 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10および図11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. 10 and 11) 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.

また、図10および図11に示した設定マップにおける、その他の領域のDI比率設定については、図8(温間時)および図9(冷間時)と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。   In addition, since the DI ratio setting in other regions in the setting maps shown in FIGS. 10 and 11 is the same as that in FIG. 8 (warm) and FIG. 9 (cold), detailed description will be repeated. Absent.

なお、図9および図11(冷間時)のマップ中には、DI比率r=0%となる領域(PFI領域)も存在しているため、第2の燃料噴射制御モード510においても、全燃料噴射量が吸気通路噴射用インジェクタ120から噴射される可能性も存在することになる。しかしながら、既に説明したように、筒内噴射用インジェクタ110の先端温度は、エンジン全体からの伝熱および筒内(燃焼室内)温度からの伝熱によって上昇する。したがって、先端推定温度Tinjの上昇時には、エンジン冷却水温および/またはエンジン回転数・負荷率が上昇しているため、PFI領域が存在しない温間用マップ(図8,図10)への移行、あるいは、冷間用マップ(図9,図11)上でのPFI領域外でのDI比率設定が行なわれる。したがって、本発明の実施の形態では、第2の燃焼噴射制御モードによる燃料噴射制御時には、実質的に、燃料噴射量のうちの少なくとも一部が筒内噴射用インジェクタ110より噴射される。   In the maps of FIGS. 9 and 11 (during cold), there is a region where the DI ratio r = 0% (PFI region). Therefore, in the second fuel injection control mode 510 as well, There is a possibility that the fuel injection amount is injected from the intake manifold injector 120. However, as already described, the tip temperature of in-cylinder injector 110 rises due to heat transfer from the entire engine and heat transfer from the in-cylinder (combustion chamber) temperature. Therefore, when the estimated tip temperature Tinj rises, the engine coolant temperature and / or the engine speed / load factor rises, so that the transition to the warm map (FIGS. 8 and 10) where the PFI region does not exist, or The DI ratio is set outside the PFI area on the cold map (FIGS. 9 and 11). Therefore, in the embodiment of the present invention, at the time of fuel injection control in the second combustion injection control mode, substantially at least a part of the fuel injection amount is injected from the in-cylinder injector 110.

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。本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.

本発明の実施の形態に係る制御装置で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 according to an embodiment of the present invention. この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the fuel injection sharing control by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御の動作例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation example of the fuel injection sharing control by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 燃料噴射制御に関する判定におけるヒステリシス設定を説明する図である。It is a figure explaining the hysteresis setting in determination regarding fuel injection control. 高圧燃料ポンプの運転制御に関する判定におけるヒステリシス設定を説明する図である。It is a figure explaining the hysteresis setting in determination regarding the operation control of a high pressure fuel pump. この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御を説明する第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart explaining the fuel injection sharing control by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施の形態に係る制御装置による燃料噴射分担制御を説明する第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart explaining fuel injection sharing control by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示したエンジンシステムにおける、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。It is a figure explaining the 1st example of DI ratio setting map (at the time of engine warm) 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、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。It is a figure explaining the 1st example of DI ratio setting map (at the time of engine cold) 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、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) 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、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) in the engine system shown in FIG.

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、30 サージタンク、40 吸気ダクト、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、90 三元触媒コンバータ、100 アクセルペダル、110 筒内噴射用インジェクタ、112 気筒、120 吸気通路噴射用インジェクタ、130 燃料分配管、140 逆止弁、150 高圧燃料ポンプ、152 電磁スピル弁、160
燃料分配管、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、380 水温センサ、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、500,510 燃料噴射制御モード、520,530 モード遷移(燃料噴射制御状態間)、fpr 燃料圧、r DI比率、Tinj 先端推定温度(筒内噴射用インジェクタ)、Tr1,Tr1♯ 基準温度(燃料噴射分担制御)、Tr2,Tr2♯ 基準温度(高圧燃料ポンプ駆動制御)、xihd 噴分け禁止フラグ、xpmp 燃料ポンプ駆動フラグ、ΔT1,ΔT2 ヒステリシス(基準温度)。
10 engine, 20 intake manifold, 30 surge tank, 40 intake duct, 50 air cleaner, 60 electric motor, 70 throttle valve, 80 exhaust manifold, 90 three-way catalytic converter, 100 accelerator pedal, 110 in-cylinder injector, 112 cylinder, 120 Intake passage injector, 130 Fuel distribution pipe, 140 Check valve, 150 High pressure fuel pump, 152 Electromagnetic spill valve, 160
Fuel distribution pipe, 170 Fuel pressure regulator, 180 Low pressure fuel pump, 190 Fuel filter, 200 Fuel tank, 300 Engine ECU, 380 Water temperature sensor, 400 Fuel pressure sensor, 420 Air fuel ratio sensor, 440 Accelerator opening sensor, 460 Rotational speed sensor , 500, 510 Fuel injection control mode, 520, 530 Mode transition (between fuel injection control states), fpr fuel pressure, r DI ratio, Tinj estimated tip temperature (in-cylinder injector), Tr1, Tr1 # reference temperature (fuel Injection sharing control), Tr2, Tr2 # reference temperature (high-pressure fuel pump drive control), xihd injection prohibition flag, xpmp fuel pump drive flag, ΔT1, ΔT2 hysteresis (reference temperature).

Claims (6)

筒内に燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段と、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、燃料を所定圧力まで昇圧して前記第1の燃料噴射手段へ供給するための高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプからの供給燃料の圧力を測定する圧力測定部とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態および温度を含む情報に基づいて、前記第1の燃料噴射手段の温度を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段による推定温度と第1の基準温度との比較により、前記第1の燃料噴射手段が高温状態および低温状態のいずれであるかを判定する第1の温度判定手段と、
前記圧力測定部での測定値に基づき、前記供給燃料が所定圧力範囲内であるかどうかを判定する圧力判定手段と、
前記温度推定手段による推定温度が、前記第1の基準温度よりも低く設定される第2の基準温度以上かどうかを判定する第2の温度判定手段と、
前記第2の温度判定手段の判定結果に基づいて、前記推定温度が前記第2の基準温度以上であるときに前記高圧燃料ポンプを運転させる一方で、前記推定温度が前記第2の基準温度より低いときに前記高圧燃料ポンプを停止させるポンプ運転制御手段と、
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制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記全燃料噴射量が前記第2の燃料噴射手段から噴射されるように前記分担比率を制御する第1の燃料制御噴射手段と、
前記全燃料噴射量のうち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を制御する第2の燃料噴射制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第1の温度判定手段により前記第1の燃料噴射手段が前記高温状態であると判定された場合に、前記圧力判定手段の判定結果に基づき、前記供給燃料が前記所定圧力範囲内であるときには前記第2の燃料噴射制御手段を用いて前記分担比率を設定する一方で、前記供給燃料が前記所定圧力範囲内にないときには前記第1の燃料噴射制御手段を用いて前記分担比率を設定し、さらに、
前記制御手段は、前記第1の温度判定手段が前記第1の燃料噴射手段を前記低温状態と判定した場合には、前記第1の燃料噴射制御手段を用いて前記分担比率を設定する、内燃機関の制御装置。
A first fuel injection means for injecting fuel into the cylinder; a second fuel injection means for injecting fuel into the intake passage; and the first fuel injection means by boosting the fuel to a predetermined pressure. A control device for an internal combustion engine, comprising: a high-pressure fuel pump for supplying to the fuel; and a pressure measuring unit for measuring a pressure of fuel supplied from the high-pressure fuel pump,
Temperature estimating means for estimating the temperature of the first fuel injection means based on information including the operating state and temperature of the internal combustion engine;
First temperature determination means for determining whether the first fuel injection means is in a high temperature state or a low temperature state by comparing the estimated temperature by the temperature estimation means with a first reference temperature;
Pressure determining means for determining whether or not the supplied fuel is within a predetermined pressure range based on a measurement value in the pressure measuring unit;
Second temperature determination means for determining whether the estimated temperature by the temperature estimation means is equal to or higher than a second reference temperature set lower than the first reference temperature;
Based on the determination result of the second temperature determination means, the high-pressure fuel pump is operated when the estimated temperature is equal to or higher than the second reference temperature, while the estimated temperature is higher than the second reference temperature. Pump operation control means for stopping the high-pressure fuel pump when low,
Control means for controlling a share 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 conditions required for the internal combustion engine; Prepared,
The control means includes
First fuel control injection means for controlling the sharing ratio so that the total fuel injection amount is injected from the second fuel injection means;
Second fuel injection control means for controlling the sharing ratio so that at least a part of the total fuel injection amount is injected from the first fuel injection means;
When the first temperature determination unit determines that the first fuel injection unit is in the high temperature state, the control unit determines that the supplied fuel is based on the determination result of the pressure determination unit. When it is within the range, the share ratio is set using the second fuel injection control means, while when the supply fuel is not within the predetermined pressure range, the share is established using the first fuel injection control means. Set the ratio , and
An internal combustion engine configured to set the sharing ratio using the first fuel injection control unit when the first temperature determination unit determines that the first fuel injection unit is in the low temperature state; Engine control device.
前記第1の基準温度は、前記第1の燃料噴射手段が現在前記高温状態および前記低温状態のいずれであるかに従って、それぞれ異なる値に設定される、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first reference temperature is set to a different value according to whether the first fuel injection unit is currently in the high temperature state or the low temperature state. . 前記第2の基準温度は、前記高圧燃料ポンプが現在運転中および停止中のいずれであるかに従って、それぞれ異なる値に設定される、請求項1記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second reference temperature is set to a different value according to whether the high-pressure fuel pump is currently operating or stopped. 前記第2の燃料噴射制御手段は、前記内燃機関の温度、転数および負荷率を含む情報に
基づいて、前記分担比率を制御する、請求項1からのいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second fuel injection control means controls the sharing ratio based on information including a temperature, a rotation number, and a load factor of the internal combustion engine. Control device.
前記温度推定手段は、前記内燃機関の冷却水温度と、外気温から計算された配管温度と、前記内燃機関の運転状態から推定される筒内温度とに基づいて、前記第1の燃料噴射手段の温度を推定する、請求項1からのいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 The temperature estimating means is the first fuel injection means based on the coolant temperature of the internal combustion engine, the pipe temperature calculated from the outside air temperature, and the in-cylinder temperature estimated from the operating state of the internal combustion engine. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the temperature of the engine is estimated. 前記温度推定手段は、前記内燃機関の負荷率および回転数、ならびに空燃比に基づいて、前記筒内温度を推定する手段を有する、請求項記載の内燃機関の制御装置。 6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein the temperature estimation means includes means for estimating the in-cylinder temperature based on a load factor and a rotational speed of the internal combustion engine and an air-fuel ratio.
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