JP2007032514A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、より具体的には、吸気ポートの燃料を噴射するポート噴射弁と筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more specifically, a fuel injection for an internal combustion engine including a port injection valve for injecting fuel in an intake port and an in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder. Relates to the device.
従来、特開平５−２３１２２１号公報に開示されているように、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関が知られている。この内燃機関においては、内燃機関の運転状態に応じて、ポート噴射の実行と停止とが切り換えられる。 Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-231221, there is known an internal combustion engine including a port injection valve for injecting fuel into an intake port and an in-cylinder injection valve for injecting fuel into a cylinder. . In this internal combustion engine, execution and stop of port injection are switched according to the operating state of the internal combustion engine.
停止されていたポート噴射が開始された直後は、噴射された燃料の一部が吸気ポートの壁面等に付着するため、筒内に流入する燃料量が、吸気ポートに噴射された燃料より少量となる。そして、ポート噴射の実行が継続されると、やがては、壁面に付着する燃料量と壁面から離脱する燃料量とが平衡して、噴射量と流入量とが等しくなる。 Immediately after the stopped port injection is started, a part of the injected fuel adheres to the wall surface of the intake port, so that the amount of fuel flowing into the cylinder is smaller than the fuel injected into the intake port. Become. When the port injection is continued, the fuel amount adhering to the wall surface and the fuel amount leaving the wall surface are balanced and the injection amount and the inflow amount become equal.
また、実行されていたポート噴射が停止された直後は、壁面に残留している燃料が、引き続き筒内に流入するため、ポート噴射が停止されているにも関わらず、吸気ポートから筒内に燃料が流入する事態が生ずる。そして、停止状態が継続し、壁面に残留していた燃料が消滅すると、吸気ポートから筒内への燃料の流入がなくなる。 Immediately after the port injection that has been performed is stopped, the fuel remaining on the wall surface continues to flow into the cylinder, so that the port injection is stopped, but the intake port enters the cylinder. A situation where fuel flows in occurs. When the stopped state continues and the fuel remaining on the wall surface disappears, the fuel does not flow into the cylinder from the intake port.
以上説明した理由により、上記従来の内燃機関においては、ポート噴射の開始直後において、吸気ポートから筒内への燃料流入量が不足する事態が生ずる。また、ポート噴射の停止直後には、吸気ポートから筒内への燃料流入が継続されることにより、筒内への燃料供給量が過剰になる事態が生ずる。 For the reasons described above, in the above-described conventional internal combustion engine, there is a situation where the amount of fuel flowing from the intake port into the cylinder is insufficient immediately after the start of port injection. Further, immediately after the stop of the port injection, the fuel inflow from the intake port into the cylinder is continued, resulting in a situation where the amount of fuel supplied into the cylinder becomes excessive.
そこで、上述した内燃機関は、ポート噴射の開始直後には、筒内噴射弁からの噴射量に増量補正を施す。また、ポート噴射の停止直後には、筒内噴射弁からの噴射量に減量補正を施す。これらの補正によれば、吸気ポートから筒内に流入する燃料の過不足を相殺することができ、燃焼に付される燃料量を精度良く目標量に制御することが可能である。 Therefore, the above-described internal combustion engine performs an increase correction on the injection amount from the in-cylinder injection valve immediately after the start of the port injection. Immediately after the stop of the port injection, the amount of injection from the in-cylinder injection valve is corrected to decrease. According to these corrections, excess and deficiency of the fuel flowing into the cylinder from the intake port can be offset, and the amount of fuel to be burned can be accurately controlled to the target amount.
ところで、内燃機関においては、目標の運転状態を実現するために、燃料噴射量を算出する過程で、種々の補正が実行される。これらの補正の中には、内燃機関の個体差や経時変化等に起因する定常的なずれを相殺するためのものや、内燃機関の瞬間的な運転状態の変化に起因する急激な変化を相殺するためのものが含まれている。 By the way, in the internal combustion engine, various corrections are executed in the process of calculating the fuel injection amount in order to realize the target operation state. Some of these corrections are used to offset steady deviations caused by individual differences and changes over time of internal combustion engines, and sudden changes caused by momentary changes in internal combustion engine operating conditions. Includes things to do.
上述した従来の内燃機関は、ポート噴射弁と筒内噴射弁を備えているため、種々の補正は、ポート噴射及び筒内噴射の双方に反映させることができる。筒内噴射への補正は、燃料に付される燃料量に直接反映される。一方、ポート噴射への補正は、搬送遅れを伴って燃焼する燃料量に反映される。このため、筒内噴射への補正は、急を要する燃料補正に適しており、一方、ポート噴射への補正は、定常的な誤差を相殺するための燃料補正に適している。 Since the conventional internal combustion engine described above includes the port injection valve and the in-cylinder injection valve, various corrections can be reflected in both the port injection and the in-cylinder injection. Correction to in-cylinder injection is directly reflected in the amount of fuel applied to the fuel. On the other hand, the correction to port injection is reflected in the amount of fuel combusted with a conveyance delay. For this reason, correction to in-cylinder injection is suitable for fuel correction that requires urgent fuel, while correction to port injection is suitable for fuel correction for canceling out a steady error.
しかしながら、上記従来の内燃機関は、ポート噴射の開始及び停止に伴う影響を相殺する補正を筒内噴射に施すことを除いて、他の様々な補正については、それらの特性に合わせて補正の対象を決めるものではなかった。このため、上記従来の内燃機関は、様々な補正を、必ずしも最適な効率で実行し得るものではなかった。 However, the above-mentioned conventional internal combustion engine is subject to correction in accordance with the characteristics of other various corrections, except that the correction that cancels the influence of the start and stop of port injection is applied to the in-cylinder injection. Did not decide. For this reason, the above-described conventional internal combustion engine cannot always perform various corrections with optimum efficiency.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関において要求される補正を、その性質に合わせてポート噴射及び筒内噴射のそれぞれに適切に分配することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an internal combustion engine that can appropriately distribute the correction required in the internal combustion engine to each of the port injection and the in-cylinder injection in accordance with the nature thereof. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an engine.
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
内燃機関の吸気ポートの燃料を噴射するポート噴射弁と、
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の上流に配置されるメイン排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置されるサブ排気ガスセンサと、
前記メイン排気ガスセンサの出力とその目標値との偏差に基づいて、メインフィードバック係数を緊急補正値として算出する緊急補正値算出手段と、
前記サブ排気ガスセンサの出力とその目標値との偏差に基づいて、サブフィードバック係数を定常補正値として算出する定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a fuel injection control device for an internal combustion engine,
A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
A catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A main exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst;
A sub exhaust gas sensor disposed downstream of the catalyst;
An emergency correction value calculation means for calculating a main feedback coefficient as an emergency correction value based on a deviation between the output of the main exhaust gas sensor and its target value;
Steady correction value calculation means for calculating a sub feedback coefficient as a steady correction value based on the deviation between the output of the sub exhaust gas sensor and its target value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
It is characterized by providing.
また、第２の発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
内燃機関の吸気ポートの燃料を噴射するポート噴射弁と、
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備え、
前記内燃機関は複数の気筒を有する多筒式内燃機関であり、
個々の気筒に生じている空燃比ずれを解消するための気筒別学習値を、定常補正値として算出する定常補正値算出手段と、
前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、筒内噴射弁の噴射量及びポート噴射弁の噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The second invention is a fuel injection control device for an internal combustion engine,
A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve that injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine,
The internal combustion engine is a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders;
A steady correction value calculating means for calculating, as a steady correction value, a learning value for each cylinder for eliminating an air-fuel ratio shift occurring in each cylinder;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount of the in-cylinder injection valve and the injection amount of the port injection valve so that the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve;
It is characterized by providing.
また、第３の発明は、第２の発明において、
全気筒に共通に生じている空燃比ずれを解消するための学習値を、緊急補正値として算出する緊急補正値算出手段を備え、
前記噴射量算出手段は、前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映されるように、筒内噴射弁の噴射量及びポート噴射弁の噴射量を算出することを特徴とする。
The third invention is the second invention, wherein
Emergency correction value calculating means for calculating a learning value for eliminating an air-fuel ratio shift that occurs in common to all cylinders as an emergency correction value;
The injection amount calculating means calculates the injection amount of the in-cylinder injection valve and the injection amount of the port injection valve so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve.
また、第４の発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
内燃機関の吸気ポートの燃料を噴射するポート噴射弁と、
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを内燃機関の吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
吸入空気量に対して混入させるべきパージ流量の割合を算出するパージ率算出手段と、
前記割合が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段と、
前記パージ流量の影響を空燃比から除去するためのパージ補正値を算出するパージ補正値算出手段と、
パージ率の変化量が判定値以上である場合に、前記パージ補正値を前記緊急補正値とする緊急補正値算出手段と、
パージ率の変化量が前記判定値に満たない場合に、前記パージ補正値を前記定常補正値とする定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The fourth invention is a fuel injection control device for an internal combustion engine,
A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
A canister for adsorbing and holding evaporated fuel;
A purge passage for connecting the canister to an intake passage of an internal combustion engine;
A purge control valve for controlling a conduction state of the purge passage;
A purge rate calculating means for calculating a ratio of a purge flow rate to be mixed with respect to an intake air amount;
Purge control means for controlling the opening of the purge control valve so that the ratio is realized;
Purge correction value calculating means for calculating a purge correction value for removing the influence of the purge flow rate from the air-fuel ratio;
An emergency correction value calculating means for setting the purge correction value as the emergency correction value when the amount of change in the purge rate is equal to or greater than a determination value;
When the amount of change in the purge rate is less than the determination value, steady correction value calculation means that uses the purge correction value as the steady correction value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
It is characterized by providing.
また、第５の発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
内燃機関の吸気ポートの燃料を噴射するポート噴射弁と、
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
内燃機関の運転状態変動に起因する空燃比ずれを回避するための緊急補正値を算出する緊急補正値算出手段と、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを内燃機関の吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
吸入空気量に対して混入させるべきパージ流量の割合を算出するパージ率算出手段と、
前記割合が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段と、
前記パージ流量の影響を空燃比から除去するためのパージ補正値を算出するパージ補正値算出手段と、
スロットル開度の変化量が判定値以上である場合に、前記パージ補正値を緊急補正値とする緊急補正値算出手段と、
スロットル開度の変化量が前記判定値に満たない場合に、前記パージ補正値を定常補正値とする定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The fifth invention is a fuel injection control device for an internal combustion engine,
A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
An emergency correction value calculating means for calculating an emergency correction value for avoiding an air-fuel ratio shift caused by fluctuations in the operating state of the internal combustion engine;
A canister for adsorbing and holding evaporated fuel;
A purge passage for connecting the canister to an intake passage of an internal combustion engine;
A purge control valve for controlling a conduction state of the purge passage;
A purge rate calculating means for calculating a ratio of a purge flow rate to be mixed with respect to an intake air amount;
Purge control means for controlling the opening of the purge control valve so that the ratio is realized;
Purge correction value calculating means for calculating a purge correction value for removing the influence of the purge flow rate from the air-fuel ratio;
An emergency correction value calculating means that uses the purge correction value as an emergency correction value when the amount of change in the throttle opening is equal to or greater than a determination value;
When the amount of change in the throttle opening is less than the determination value, steady correction value calculation means that uses the purge correction value as a steady correction value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
It is characterized by providing.
第１の発明によれば、メイン排気ガスセンサの出力に基づくメインフィードバックは、主として筒内噴射に反映させ、一方、サブ排気ガスセンサの出力に基づくサブフィードバックは、主としてポート噴射に反映させることができる。メイン排気ガスセンサの出力は、内燃機関の瞬間的な状態を反映するものであり、他方、サブ排気ガスセンサの出力は、内燃機関の定常的な状態を反映するものである。本発明によれば、瞬間的な状態を筒内噴射に反映させることにより、迅速なフィードバックを実現することができる。また、定常的な変化をポート噴射に反映させることにより、定常的な誤差を制度良く相殺することができる。 According to the first invention, the main feedback based on the output of the main exhaust gas sensor can be mainly reflected in the in-cylinder injection, while the sub feedback based on the output of the sub exhaust gas sensor can be mainly reflected in the port injection. The output of the main exhaust gas sensor reflects the instantaneous state of the internal combustion engine, while the output of the sub exhaust gas sensor reflects the steady state of the internal combustion engine. According to the present invention, quick feedback can be realized by reflecting an instantaneous state on the in-cylinder injection. Further, by reflecting the steady change in the port injection, it is possible to cancel the steady error systematically.
第２の発明によれば、個々の気筒に生じている空燃比ずれを解消するための気筒別学習値を、主としてポート噴射に反映させることができる。上記のずれは内燃機関に定常的に内在しているずれである。本発明によれば、定常的な変化をポート噴射に反映させることにより、定常的な誤差を制度良く相殺することができる。 According to the second aspect of the invention, the learning value for each cylinder for eliminating the air-fuel ratio deviation occurring in each cylinder can be reflected mainly in the port injection. The above-described deviation is a deviation that is constantly present in the internal combustion engine. According to the present invention, steady errors can be offset systematically by reflecting steady changes in port injection.
第３の発明によれば、全気筒に共通に生じている空燃比ずれを解消するための学習値を、主として筒内噴射に反映させ、一方、個々の気筒に生じている空燃比ずれを解消するための気筒別学習値を、主としてポート噴射に反映させることができる。前者のずれは内燃機関の瞬間的な状態変動によるものであり、他方、後者のずれは内燃機関に定常的に内在しているずれである。本発明によれば、瞬間的な状態を筒内噴射に反映させることにより、迅速なフィードバックを実現することができる。また、定常的な変化をポート噴射に反映させることにより、定常的な誤差を制度良く相殺することができる。 According to the third aspect of the invention, the learning value for eliminating the air-fuel ratio deviation that occurs in common to all the cylinders is reflected mainly in the in-cylinder injection, while the air-fuel ratio deviation that occurs in each cylinder is eliminated. The cylinder-by-cylinder learning value for this can be reflected mainly in the port injection. The former deviation is due to an instantaneous state change of the internal combustion engine, while the latter deviation is a deviation that is steadily present in the internal combustion engine. According to the present invention, quick feedback can be realized by reflecting an instantaneous state on the in-cylinder injection. Further, by reflecting the steady change in the port injection, it is possible to cancel the steady error systematically.
第４の発明によれば、急激なパージ率変化に伴う空燃比荒れを防ぐための補正は主として筒内噴射に反映させ、一方、定常的なパージの影響を相殺するための補正は主としてポート噴射に反映させることができる。前者の補正は、内燃機関の瞬間的な状態変動の影響を相殺するものであり、他方、後者の補正は定常的な空燃比ずれを回避するためのものである。本発明によれば、筒内噴射の補正によって瞬間的な空燃比ずれを有効に阻止すると共に、ポート噴射の補正によって、定常的に安定した空燃比制御を実現することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the correction for preventing the air-fuel ratio roughening due to the sudden change in the purge rate is mainly reflected in the in-cylinder injection, while the correction for offsetting the influence of the steady purge is mainly the port injection. Can be reflected. The former correction cancels the influence of instantaneous state fluctuations of the internal combustion engine, while the latter correction is for avoiding a steady air-fuel ratio deviation. According to the present invention, instantaneous air-fuel ratio deviation can be effectively prevented by correction of in-cylinder injection, and stable and stable air-fuel ratio control can be realized by correction of port injection.
第５の発明によれば、急激なスロットル変化に伴うパージ流量の変化を、主として筒内噴射に対して行われる補正によって瞬時に相殺することができる。また、スロットル開度が安定している状況下で生ずる定常的なパージの影響は、主としてポート噴射に対して行われる補正によって適正に排除することができる。このため、本発明によれば、スロットル開度の変化に関わらず、パージの影響を受けることなく、良好な空燃比特性を安定に維持することができる。 According to the fifth aspect of the invention, the change in the purge flow rate accompanying the sudden throttle change can be canceled instantaneously by the correction mainly performed for the in-cylinder injection. Further, the influence of the steady purge that occurs under the condition where the throttle opening is stable can be appropriately eliminated mainly by the correction performed on the port injection. Therefore, according to the present invention, good air-fuel ratio characteristics can be stably maintained without being affected by the purge regardless of changes in the throttle opening.
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、複数の気筒を備える多筒式の機関であり、それぞれの気筒にピストン１２を備えている。ピストン１２を取り巻くシリンダの壁面には冷却水の循環通路が設けられている。内燃機関１０は、その冷却水の温度THWを計測するための水温センサ１４を備えている。
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the first embodiment of the present invention. The system of this embodiment includes an
内燃機関１０の個々の気筒は、吸気ポート１６を介して吸気通路１８に連通していると共に、排気ポート２０を介して排気通路２２に連通している。吸気ポート１６には、吸気通路１８と筒内との導通状態を制御するための吸気弁２４が設けられている。他方、排気ポート２０には、排気通路２２と筒内との導通状態を制御するための排気弁２６が設けられている。
Each cylinder of the
吸気通路１８には、吸入空気量Gaを計測するためのエアフロメータ２８、吸入空気量Gaを調整するためのスロットル弁３０、スロットル開度TAを計測するためのスロットルセンサ３２が設けられている。また、本実施形態の内燃機関１０は、気筒毎に、吸気ポート１６に燃料を噴射するためのポート噴射弁３４と、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射弁３６とを備えている。
The
排気通路２２には、排気ガスを浄化するための触媒３８が連通している。触媒３８の上流には、排気ガスの空燃比に応じた出力を発生するメイン空燃比センサ４０が配置されている。また、触媒３８の下流には、排気ガス中の酸素濃度に応じてリッチ出力或いはリーン出力を発するサブO2センサ４２が配置されている。
A
内燃機関１０は、更に、機関回転数NEを検出するための回転数センサ４４を備えている。回転数センサ４４を初めとする各種のセンサの出力は、ECU(Electronic Control Unit)５０に供給されている。ECU５０は、それらのセンサ出力を受けて、筒内噴射量、及びポート噴射量をそれぞれ算出し、その算出結果に基づいて、ポート噴射弁３４及び筒内噴射弁３６を制御する。
The
［実施の形態１の特徴］
図１に示すシステムにおいて、触媒３８は、排気空燃比が理論空燃比の近傍に維持されることにより、排気ガスを良好に浄化することができる。このため、ECU５０は、メイン空燃比センサ４０の出力、及びサブO2センサ４２の出力に基づいて、排気空燃比が理論空燃比に一致するように燃料噴射量をフィードバック制御する。
[Features of Embodiment 1]
In the system shown in FIG. 1, the
より具体的には、燃料噴射量が過多であり、排気空燃比がリッチである場合は、メイン空燃比センサ４０がリッチ空燃比の出力を発する。他方、その逆の場合には、メイン空燃比センサ４０が、リーン空燃比の出力を発する。ECU４０は、それらの出力に基づいて、排気空燃比が理論空燃比に近づくように、燃料噴射量を減量方向に、或いは増量方向に補正する。その結果、排気空燃比は、理論空燃比の近傍に制御される。以下、メイン空燃比センサ４０の出力に基づく上記の補正を「メインフィードバック制御」と称する。
More specifically, when the fuel injection amount is excessive and the exhaust air-fuel ratio is rich, the main air-
触媒３８の下流には、通常は、浄化後の排気ガスが流出する。排気空燃比は、良好に浄化される過程で理論空燃比となるため、サブO2センサ４２の周囲には、この場合、理論空燃比のガスが流通することになる。従って、メインフィードバック制御によって良好な浄化特性が維持される場合は、サブO2センサ４２の周囲には、常に理論空燃比のガスが流通することになる。
The purified exhaust gas usually flows out downstream of the
しかしながら、内燃機関１０の個体差や、噴射弁の経時変化など、種々の原因により、メインフィードバック制御下にある排気空燃比にも、リッチ側、或いはリーン側への偏りが生ずるのが普通である。そして、このような偏りが生じていると、やがては触媒３８の浄化能力が飽和して、その下流にリッチ又はリーンなガスが吹き抜けてくる。
However, due to various causes such as individual differences of the
サブO2センサ４２は、そのような吹き抜けが生じた時点で、リッチ出力、或いはリーン出力を発する。つまり、メインフィードバック制御下にある排気空燃比が全体としてリッチ側に偏っている場合は、適当な時点でサブO2センサ４２の出力がリッチ出力となる。他方、その排気空燃比が全体としてリーン側に偏っている場合は、サブO2センサ４２の出力が、適当な時点でリーン出力となる。このため、ECU５０は、サブO2センサ４２の出力より、制御の偏りの方向を判断して、その偏りが消滅するように、燃料噴射量に増減補正を施す。このような制御によれば、内燃機関１０に全体として重畳している誤差を相殺して、空燃比の制御精度を向上させることができる。以下、サブO2センサの出力に基づく上記の補正を「サブフィードバック制御」と称す。
The
以上説明した通り、メインフィードバック制御は、内燃機関１０から排出されてくる排気ガスの空燃比（以下、「上流空燃比」と称す）を理論空燃比に一致させるための制御である。上流空燃比と理論空燃比との差異は、主として内燃機関１０の状態の瞬間的な変化に起因するもの、つまり、個々のサイクルにおける燃料噴射量の過不足等に起因するものである。従って、メインフィードバック制御には、優れた応答性と大きなゲインが要求される。
As described above, the main feedback control is control for making the air-fuel ratio (hereinafter referred to as “upstream air-fuel ratio”) of the exhaust gas discharged from the
他方、サブフィードバック制御は、触媒３８の下流に流出してくる排気ガスの空燃比（以下、「下流空燃比」と称す）を理論空燃比に一致させるためのものである。従って、サブフィードバック制御には、さほどスピードは要求されず、また、大きなゲインも必要とされない。
On the other hand, the sub-feedback control is for making the air-fuel ratio (hereinafter referred to as “downstream air-fuel ratio”) of the exhaust gas flowing out downstream of the
内燃機関１０において、筒内噴射弁３６から噴射される燃料は、そのまま筒内で燃焼に付される。他方、ポート噴射弁３４から噴射された燃料は、吸気ポート１６を通過して筒内に吸い込まれることから、搬送遅れの時間の後に燃焼に付される。このため、筒内噴射量に対する補正は、ポート噴射量に対する補正に比して、優れた応答性を確保し易いという特性を有している。
In the
更に、燃焼に付される燃料量を増量補正する場合、ポート噴射によれば、その補正は、吸気弁が閉じる以前に完了させる必要がある。これに対して、筒内噴射によれば、吸気弁が閉じた後も、爆発行程が開始されるまでは、その補正を実行することができる。つまり、ポート噴射に対する補正によれば、吸気弁が閉じる以前に完了できない補正は、次サイクルに先送りしなければならないところ、筒内噴射に対する補正によれば、爆発行程の開始以前に完了できる限り、その補正を当該サイクルにおいて実行することができる。筒内噴射に対する補正は、この点においても、優れた応答性を確保するうえで、ポート噴射に対する補正に比して好ましい性質を有している。 Further, when the amount of fuel to be subjected to combustion is corrected to be increased, according to the port injection, the correction needs to be completed before the intake valve is closed. On the other hand, according to the in-cylinder injection, the correction can be executed after the intake valve is closed until the explosion stroke is started. That is, according to the correction for the port injection, the correction that cannot be completed before the intake valve closes must be postponed to the next cycle, but according to the correction for in-cylinder injection, as long as it can be completed before the start of the explosion stroke, The correction can be performed in the cycle. In this respect, the correction for in-cylinder injection has a preferable property as compared with the correction for port injection in order to ensure excellent responsiveness.
以上の事情を考慮して、本実施形態のシステムは、メインフィードバック制御は主として筒内噴射に反映させ、他方、サブフィードバック制御は主としてポート噴射に反映させることとした。このため、本実施形態のシステムによれば、緊急を要する補正は、筒内噴射によって迅速に内燃機関１０の状態に反映させることができ、定常的なずれに対する補正は、サブフィードバックによって正確に内燃機関１０の状態に反映させることができる。
Considering the above circumstances, in the system of this embodiment, the main feedback control is mainly reflected in the in-cylinder injection, while the sub feedback control is mainly reflected in the port injection. For this reason, according to the system of the present embodiment, the urgent correction can be quickly reflected in the state of the
［実施の形態１における具体的処理］
図２は、上記の機能を実現するためのECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図２に示すルーチンでは、先ず、機関回転数NE、吸入空気量Ga、及びスロットル開度TA等のエンジンパラメータが検出される（ステップ１００）。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the
次に、メイン空燃比センサ４０の出力、及びサブO2センサ４２の出力が検出される（ステップ１０２）。
Next, the output of the main air-
続いて、基本燃料噴射量TPが算出される（ステップ１０４）。基本燃料噴射量TPは、現在の吸入空気量Gaに対して、理論空燃比を実現するために必要な燃料量である。ECU５０は、エアフロメータ２８の出力に基づいてTPを算出する。
Subsequently, the basic fuel injection amount TP is calculated (step 104). The basic fuel injection amount TP is a fuel amount necessary for realizing the theoretical air-fuel ratio with respect to the current intake air amount Ga. The
次に、内燃機関１０の運転状態に基づいて、吸気ポート１６への噴射割合αpと、筒内への噴射割合αd（＝１−αp）とが算出される（ステップ１０６）。ECU５０は、機関回転数NEや負荷率KLとの関係で噴射割合αp、αdを定めたマップを記憶している。ここでは、そのマップを参照して上記の算出が行われる。
Next, based on the operating state of the
次いで、メイン空燃比センサ４０の出力A/Fに基づいて、メインフィードバック係数f(A/F)が算出される（ステップ１０８）。メインフィードバック係数f(A/F)は、例えば、出力A/Fと理論空燃比との偏差ΔA/Fに比例ゲインを乗じることにより算出することができる。 Next, a main feedback coefficient f (A / F) is calculated based on the output A / F of the main air-fuel ratio sensor 40 (step 108). The main feedback coefficient f (A / F) can be calculated, for example, by multiplying the deviation ΔA / F between the output A / F and the theoretical air-fuel ratio by a proportional gain.
次に、サブO2センサ４２の出力O2に基づいて、サブフィードバック係数g(O2)が算出される（ステップ１１０）。サブフィードバック係数g(O2)は、例えば、出力O2と理論空燃比に対応する基準値との偏差ΔO2を基礎とする比例項(P)、積分項(I)、微分項(D)の和として算出される。 Next, the sub feedback coefficient g (O2) is calculated based on the output O2 of the sub O2 sensor 42 (step 110). The sub-feedback coefficient g (O2) is, for example, the sum of the proportional term (P), integral term (I), and derivative term (D) based on the deviation ΔO2 between the output O2 and the reference value corresponding to the theoretical air-fuel ratio. Calculated.
次に、次式に従って、ポート噴射弁３４に供給するべきポート噴射時間TAUpが算出される（ステップ１１２）。
TAUp＝αp＊TP＊(1+g)＋βp ・・・（１）
但し、αpは上述したポートへの噴射割合、gは上記のサブフィードバック係数、βpはポート噴射弁３４の無効噴射時間である。
Next, the port injection time TAUp to be supplied to the
TAUp = αp * TP * (1 + g) + βp (1)
Here, αp is the above-described injection ratio to the port, g is the sub-feedback coefficient, and βp is the invalid injection time of the
ポート噴射弁３４は、その先端に弁機構を有しており、開弁時間に応じて燃料噴射量を制御することができる。ポート噴射弁３４には、無効噴射時間βpが存在しており、その時間βpは、燃料噴射が行われない。上記（１）式により算出される噴射時間TAUpによれば、ポート噴射弁３４に、精度良くαp＊TP＊(1+g)なる燃料量を噴射させることができる。
The
αp＊TP＊(1+g)なる噴射量は、吸気ポート１６に噴射するべき基本の噴射量αp＊TPを、サブフィードバック係数gで補正した値である。つまり、上記（１）式によれば、吸気ポート１６に、定常的な空燃比ずれを解消するための補正を施した燃料量を噴射させるための噴射時間TAUpを適切に算出することができる。
The injection amount αp * TP * (1 + g) is a value obtained by correcting the basic injection amount αp * TP to be injected into the
図２に示すルーチンでは、次に、次式に従って、筒内噴射弁３６に供給するべき筒内噴射時間TAUdが算出される（ステップ１１４）。
TAUd＝αd＊TP＊(1+f)＋βd ・・・（２）
但し、αdは上述した筒内への噴射割合、fは上記のサブフィードバック係数、βdは筒内噴射弁３６の無効噴射時間である。
In the routine shown in FIG. 2, next, the in-cylinder injection time TAUd to be supplied to the in-
TAUd = αd * TP * (1 + f) + βd (2)
However, αd is the above-mentioned injection ratio into the cylinder, f is the sub-feedback coefficient, and βd is the invalid injection time of the in-
上記（１）式の場合と同様に、上記（２）式によれば、筒内噴射弁３６に、精度良くαd＊TP＊(1+f)なる燃料量を噴射させるための噴射時間TAUdを算出することができる。
As in the case of the above formula (1), according to the above formula (2), the injection time TAUd for causing the in-
αd＊TP＊(1+f)なる噴射量は、筒内に噴射するべき基本の噴射量αd＊TPを、メインフィードバック係数fで補正した値である。つまり、上記（２）式によれば、内燃機関１０の変動に起因して発生する瞬間的な空燃比の変動を迅速に修正するための補正が施された筒内噴射時間TAUdを適切に算出することができる。
The injection amount αd * TP * (1 + f) is a value obtained by correcting the basic injection amount αd * TP to be injected into the cylinder with the main feedback coefficient f. That is, according to the above equation (2), the in-cylinder injection time TAUd that has been corrected to quickly correct the instantaneous air-fuel ratio fluctuation caused by the fluctuation of the
ポート噴射時間TAUp及び筒内噴射時間TAUdが算出されると、それらの算出値を用いて、噴射処理が実行される（ステップ１１６）。その結果、本実施形態の内燃機関１０においては、運転状態の変動に起因する空燃比ずれ、及び、経時変化等に起因する定常的な空燃比ずれの双方を適当に補正して、良好な空燃比精度を実現することができる。
When the port injection time TAUp and the in-cylinder injection time TAUd are calculated, an injection process is executed using these calculated values (step 116). As a result, the
ところで、上述した実施の形態１においては、触媒３８の上流に空燃比センサ４０を配置し、その下流にO2センサ４２を配置することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、触媒３８の上下に配置される排気ガスセンサは、それらに限定されるものではなく、２つとも空燃比センサであっても、また、２つともO2センサであってもよい。
In the first embodiment described above, the air-
また、上述した実施の形態１では、メインフィードバック係数fを、筒内噴射時間TAUdのみに反映させ、かつ、サブフィードバック係数gをポート噴射時間TAUpのみに反映させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、メインフィードバック係数fは、主として筒内噴射に反映されればよく、ポート噴射時間TAUpへのゲインに比して大きなゲインで筒内噴射時間TAUdに反映されていればよい。同様に、サブフィードバック係数gは、主としてポート噴射に反映されればよく、筒内噴射時間TAUdへのゲインに比して大きなゲインでポート噴射時間TAUpに反映されていればよい。 In the first embodiment described above, the main feedback coefficient f is reflected only in the in-cylinder injection time TAUd, and the sub feedback coefficient g is reflected only in the port injection time TAUp. It is not limited to. That is, the main feedback coefficient f only needs to be reflected mainly in the in-cylinder injection, and may be reflected in the in-cylinder injection time TAUd with a gain larger than the gain to the port injection time TAUp. Similarly, the sub-feedback coefficient g only needs to be reflected mainly in the port injection, and may be reflected in the port injection time TAUp with a gain larger than the gain to the in-cylinder injection time TAUd.
尚、上述した実施の形態１においては、メイン空燃比センサ４０が前記第１の発明における「メイン排気ガスセンサ」に、サブO2センサ４２が前記第１の発明における「サブ排気ガスセンサ」にそれぞれ対応している。また、ECU５０が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第１の発明における「緊急補正値算出手段」が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「定常補正値算出手段」が、上記ステップ１１２及び１１４の処理を実行することにより前記第１の発明における「噴射量算出手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the main air-
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
次に、図３乃至図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図３は、本実施形態のシステムの構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、排気ガスセンサの配置と種類が異なる点を除いて、実施の形態１のシステムと同様である。すなわち、本実施形態のシステムでは、触媒３８の上流に共通O2センサ５２を備えていると共に、排気マニホールドに気筒別O2センサ５４を備えている。
Embodiment 2. FIG.
[Configuration of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the system according to the present embodiment. The system of this embodiment is the same as the system of
気筒別O2センサ５４は、排気マニホールドの枝管部分に気筒毎に配置されている。従って、気筒弁O2センサ５４は、対応する気筒から排出されてくる排気ガス中の酸素濃度に対応する出力を発生する。一方、共通O2センサ５２は、排気マニホールドの集合部以後の部分に配置されている。このため、共通O2センサ５２は、個々の気筒から排出される排気ガスの平均的酸素濃度に対応した出力を発生する。
The cylinder-
［実施の形態２における基本制御］
（フィードバック係数FAFの演算）
本実施形態において、共通O2センサ５２の出力は、上記の如く、内燃機関１０から排出される排気ガス中の酸素濃度に対応している。つまり、その出力は、排気空燃比が全体としてリッチであるか、或いはリーンであるかを表している。このため、ECU５０は、共通O2センサ５２の出力に基づいて、燃料噴射量の主たるフィードバック制御を実行する。そして、そのフィードバック制御を実現するために、ECU５０は、以下に説明する手法によって、フィードバック係数FAFを演算する。
[Basic control in the second embodiment]
(Calculation of feedback coefficient FAF)
In the present embodiment, the output of the
図４は、フィードバック係数FAFの算出手法を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図４（Ａ）は触媒３８の上流における排気空燃比の変化、図４（Ｂ）は共通O2センサ５２の出力、図４（Ｃ）はフィードバック係数FAFの変化をそれぞれ示している。
FIG. 4 is a timing chart for explaining a method of calculating the feedback coefficient FAF. More specifically, FIG. 4A shows the change in the exhaust air-fuel ratio upstream of the
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、排気空燃比がリッチである場合は、共通O2センサ５２はリッチ出力を発する（時刻t1以前、時刻t2〜t3）。この間、フィードバック係数FAFは、図４（Ｃ）に示すように、小さなステップ幅で段階的に減少方向に更新される。フィードバック係数FAFは、１．０を基準とし、燃料噴射時間TAUを算出する過程で基本燃料噴射量TPに掛け合わされる値である。従って、FAFが小さな値に更新されると、燃料噴射量は減少し、やがては排気空燃比がリッチからリーンに反転する（時刻t1、t3）。
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), when the exhaust air-fuel ratio is rich, the
排気空燃比がリッチからリーンに反転すると、共通O2センサの出力も、リッチ出力からリーン出力に反転する。この反転を受けて、ECU５０は、フィードバック係数FAFを、先ず、大きなステップ幅で増大させる。以後、FAFは、共通O2センサ５２がリーン出力を維持する限り、小さなステップ幅で段階的に増大方向に更新される。FAFが大きな値に更新されると、燃料噴射量が増加し、やがては排気空燃比がリーンからリッチに反転する（時刻t2）。
When the exhaust air-fuel ratio is reversed from rich to lean, the output of the common O2 sensor is also reversed from rich output to lean output. In response to this inversion, the
ECU５０は、その反転を受けて、フィードバック係数FAFを、先ず、大きなステップ幅で減少させ、その後、上述したように、小さなステップ幅で段階的に減少方向に更新する。以上の処理が繰り返されることにより、フィードバック係数FAFは、排気空燃比の状態に応じて増加と減少を繰り返す。また、FAFが増加と減少を繰り返すことにより、排気空燃比は、理論空燃比の近傍に維持されることになる。
In response to the inversion, the
ECU５０は、フィードバック係数FAFの算出に合わせて、その平滑値FAFaveを算出する。上述したフィードバック制御が理想的に機能している場合は、フィードバック係数FAFが１．０を中心として振幅するため、平滑値FAFaveは１．０となる。ところが、実燃料噴射量が過多となる傾向があるような場合は、その傾向を相殺するために、FAFは１．０より小さい値を中心として振幅する。この場合、FAFaveは１．０より小さな値（例えば０．９）となる。また、実燃料噴射量が不足する傾向がある場合は、FAFが１．０より大きな値を中心として振幅するため、FAFaveは１．０より大きな値（例えば１．１）となる。
The
つまり、内燃機関１０が、例えば「０．１」分だけ定常的に燃料噴射量を過多とする状態にある場合はFAFaveが０．９となる。また、内燃機関１０が例えば「０．１」分だけ定常的に燃料噴射量を不足させる状態にある場合は、FAFaveが１．１となる。本実施形態において、ECU５０は、その定常的な偏りを補正するために、学習値KGを導入して燃料噴射時間TAUを算出する。
That is, when the
すなわち、ECU５０は、平滑値FAFaveと、その基準値１．０との偏差（FAFave−１．０）を学習値KGとして算出する。そして、燃料噴射時間を算出する際には、（FAF＋KG）を基本燃料噴射量TPに掛け合わせる。より具体的には、FAFaveが１．１であった場合は、KGが０．１と算出され、これと同時に、FAFave及びFAFからKGに移行した０．１が減算される。そして、減算処理後のFAFと学習値KGとの和（FAF＋KG）が、燃料噴射時間TAUの算出に用いられる。
That is, the
上記の手法によれば、内燃機関１０の経時変化等により、燃料噴射量に過不足傾向が生じても、その傾向は学習値KGによって相殺することができる。その結果、このような経時変化の有無に関わらず、フィードバック係数FAFを、常に基準値１．０を中心として振幅させることができる。
According to the above method, even if the fuel injection amount tends to be excessive or insufficient due to a change with time of the
（気筒別フィードバック係数dFAFiの演算）
本実施形態のシステムは、上述した通り、気筒別O2センサ５４を備えている。ECU４０は、気筒別O2センサ５４の出力に基づいて、気筒別フィードバック係数dFAFi（iは気筒番号）を算出する。
(Calculation of cylinder feedback coefficient dFAFi)
As described above, the system of this embodiment includes the cylinder-
図５は、気筒別フィードバック係数dFAFiの算出手法を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図５（Ａ）は第１気筒の気筒別O2センサ５４の出力、図５（Ｂ）は第１気筒の気筒別フィードバック係数dFAFiの変化、図５（Ｃ）は、その気筒別フィードバック係数dFAF1の平滑値dFAF1aveの変化をそれぞれ示している。
FIG. 5 is a timing chart for explaining a method of calculating the cylinder specific feedback coefficient dFAFi. More specifically, FIG. 5A shows the output of the cylinder-by-
気筒別フィードバック係数dFAF1の演算手法は、実質的にはフィードバック係数FAFの演算手法と同様である。つまり、気筒別フィードバック係数dFAF1は、気筒別O2センサ５４の出力が反転する毎に大きなステップ幅で増減され、その出力が維持される限り、小さなステップ幅で増減され続ける。
The method of calculating the cylinder specific feedback coefficient dFAF1 is substantially the same as the method of calculating the feedback coefficient FAF. That is, the cylinder-by-cylinder feedback coefficient dFAF1 is increased or decreased by a large step width every time the output of the cylinder-by-
第１気筒の特性が全気筒の平均的な特性と一致している場合は、つまり、共通O2センサ５２の周囲を流れる排気ガスの空燃比と、第１気筒から排出される排気ガスの空燃比とが同じである場合は、気筒別フィードバック係数dFAF1が、フィードバック係数FAFと同じ挙動を示す。これに対して、第１気筒に、燃料過多の傾向、或いは燃料不足の傾向があると、気筒別フィードバック係数dFAF1は、フィードバック係数FAFと異なる傾向を示す。
When the characteristics of the first cylinder match the average characteristics of all the cylinders, that is, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing around the
図５は、第１気筒が燃料過多の傾向を示す場合のタイミングチャートである。つまり、第１気筒が燃料過多の傾向を有する場合は、FAFの減少に伴って共通O2センサ５２の出力がリッチからリーンに反転した後、第１気筒から排出される排気ガスがリーンに反転するまでにはある程度の遅延が生ずる。また、FAFの増加過程では、共通O2センサ５２の出力がリーンからリッチに反転するのに先立って、第１気筒からの排気ガスはリーンからリッチに反転する。その結果、第１気筒については、図５（Ａ）に示すように、気筒別O2センサ５２がリッチ出力を発する期間が、リーン出力の期間に比して長くなる。
FIG. 5 is a timing chart when the first cylinder shows a tendency of excessive fuel. That is, when the first cylinder has a tendency of excessive fuel, the output of the
リッチ出力の期間がリーン出力の期間より長いと、気筒別フィードバック係数dFAF1は、図５（Ｂ）に示すように、振幅を繰り返しながら徐々に減少方向にシフトする。その結果、図５（Ｃ）に示すように、平滑値dFAF1aveは、基準値１．０より小さな値（例えば、０．９）となる。この例とは逆に、第１気筒が燃料不足の傾向にある場合は、リーン期間がリッチ期間よりも長くなり、その結果、平滑値dFAF1aveが基準値１．０より大きな値（例えば、１．１）となる。 When the rich output period is longer than the lean output period, the cylinder-by-cylinder feedback coefficient dFAF1 gradually shifts in a decreasing direction while repeating the amplitude, as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 5C, the smooth value dFAF1ave is a value (for example, 0.9) smaller than the reference value 1.0. Contrary to this example, when the first cylinder tends to run out of fuel, the lean period becomes longer than the rich period, and as a result, the smooth value dFAF1ave is larger than the reference value 1.0 (for example, 1.. 1).
つまり、第１気筒が、例えば「０．１」分だけ定常的な燃料過多の状態にある場合は、dFAF1aveが０．９となる。また、第１気筒が例えば「０．１」分だけ定常的に燃料不足の状態にある場合は、dFAF1aveが１．１となる。この場合、平滑値dFAFave1と、その基準値１．０との偏差（dFAF1ave−１．０）は、第１気筒に生ずる定常的な空燃比ずれの程度を表す値として捕らえることができる。本実施形態において、ECU５０は、その偏差を気筒毎に算出し、その算出値を「気筒別学習値dFAFiKG」として記憶する。
That is, dFAF1ave is 0.9 when the first cylinder is in a state of steady fuel excess by, for example, “0.1”. Further, when the first cylinder is constantly in a state of fuel shortage by, for example, “0.1”, dFAF1ave becomes 1.1. In this case, the deviation (dFAF1ave-1.0) between the smooth value dFAFave1 and the reference value 1.0 can be captured as a value representing the degree of steady air-fuel ratio deviation occurring in the first cylinder. In the present embodiment, the
［実施の形態２における具体的処理］
（学習値KGの算出）
図６は、共通O2センサ５２の出力に基づいて学習値KGを算出するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンでは、先ず、学習値KGの更新時期が到来したかが判別される（ステップ１２０）。更新時期が到来していないと判別された場合は、そのまま今回の処理サイクルが終了される。
[Specific Processing in Second Embodiment]
(Calculation of learning value KG)
FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by the
一方、更新時期が到来していると判別された場合は、フィードバック係数FAFの平滑値FAFaveが取り込まれる（ステップ１２２）。フィードバック係数FAFの演算、及び平滑値FAFaveの演算は、図４を参照して説明した手法に従って、他のルーチンで行われているものとする。 On the other hand, if it is determined that the update time has arrived, the smoothed value FAFave of the feedback coefficient FAF is captured (step 122). The calculation of the feedback coefficient FAF and the calculation of the smoothed value FAFave are performed in other routines according to the method described with reference to FIG.
次に、偏差ΔFAFave＝FAFave−１．０が算出される（ステップ１２４）。更に、現在の学習値KGに、その偏差ΔFAFaveを加えることにより、学習値KGが更新される（ステップ１２６）。 Next, the deviation ΔFAFave = FAFave−1.0 is calculated (step 124). Further, the learning value KG is updated by adding the deviation ΔFAFave to the current learning value KG (step 126).
以後、ΔFAFaveを学習値KGに移し替えたこととの整合をとるために、平滑値FAFave、及びフィードバック係数FAFから、それぞれ偏差ΔFAFaveが減じられる（ステップ１２８，１３０）。
Thereafter, the deviation ΔFAFave is subtracted from the smoothed value FAFave and the feedback coefficient FAF in order to match with the fact that ΔFAFave has been transferred to the learning value KG (
以上の処理によれば、図４を参照して説明した手法に従って、学習値KGを算出し、かつ、フィードバック係数FAF、及びその平滑値FAFaveを、適正に更新することができる。 According to the above processing, the learning value KG can be calculated according to the method described with reference to FIG. 4, and the feedback coefficient FAF and its smooth value FAFave can be appropriately updated.
（気筒別学習値dFAFiKGの算出）
図７は、第１気筒の気筒別O2センサ５４の出力に基づいて第１気筒の気筒別学習値dFAF1KGを算出するためのルーチンのフローチャートである。ECU５０は、図７に示すルーチンを、内燃機関１０が有する全ての気筒について実行するものとする。
(Calculation of learning value by cylinder dFAFiKG)
FIG. 7 is a flowchart of a routine for calculating the cylinder specific learning value dFAF1KG of the first cylinder based on the output of the cylinder
図７に示すルーチンでは、先ず、気筒別学習値dFAF1KGの更新時期が到来したかが判別される（ステップ１４０）。更新時期が到来していないと判別された場合は、そのまま今回の処理サイクルが終了される。 In the routine shown in FIG. 7, first, it is determined whether or not the update time of the cylinder-by-cylinder learning value dFAF1KG has come (step 140). If it is determined that the update time has not arrived, the current processing cycle is terminated.
一方、更新時期が到来していると判別された場合は、気筒別フィードバック係数dFAF1の平滑値dFAF1aveが取り込まれる（ステップ１４２）。気筒別フィードバック係数dFAF1の演算、及びその平滑値dFAF1aveの演算は、図５を参照して説明した手法に従って、他のルーチンで行われているものとする。 On the other hand, if it is determined that the update time has arrived, the smooth value dFAF1ave of the cylinder specific feedback coefficient dFAF1 is taken in (step 142). The calculation of the cylinder specific feedback coefficient dFAF1 and the calculation of the smoothed value dFAF1ave are performed in other routines according to the method described with reference to FIG.
次に、偏差ΔdFAF1ave＝dFAF1ave−１．０が算出される（ステップ１４４）。更に、現在の気筒別学習値dFAF1KGに、その偏差ΔdFAF1aveを加えることにより、気筒別学習値dFAF1KGが更新される（ステップ１４６）。 Next, the deviation ΔdFAF1ave = dFAF1ave−1.0 is calculated (step 144). Furthermore, the cylinder specific learning value dFAF1KG is updated by adding the deviation ΔdFAF1ave to the current cylinder specific learning value dFAF1KG (step 146).
以後、ΔdFAF1aveを気筒別学習値dFAF1KGに移し替えたこととの整合をとるために、平滑値dFAF1ave、及び気筒別フィードバック係数dFAF1から、それぞれ偏差ΔdFAF1aveが減じられる（ステップ１４８，１５０）。
Thereafter, the deviation ΔdFAF1ave is subtracted from the smoothed value dFAF1ave and the cylinder-by-cylinder feedback coefficient dFAF1 in order to be consistent with the fact that ΔdFAF1ave is transferred to the cylinder-by-cylinder learning value dFAF1KG (
以上の処理によれば、図５を参照して説明した手法に従って、気筒別学習値dFAF1KGを算出し、かつ、気筒別フィードバック係数dFAF1、及びその平滑値dFAF1aveを、適正に更新することができる。 According to the above processing, the cylinder specific learning value dFAF1KG can be calculated according to the method described with reference to FIG. 5, and the cylinder specific feedback coefficient dFAF1 and its smooth value dFAF1ave can be appropriately updated.
（補正の分配）
以上説明した通り、本実施形態のシステムは、気筒別学習値dFAFiKGと、学習値KGとの双方を算出している。気筒別学習値dFAFiKGは、個々の気筒に定常的に発生している空燃比のバラツキを相殺するためのものである。このバラツキは、内燃機関１０の運転状態に影響されるものではない、このため、気筒別学習値dFAFiKGを用いた補正には、応答性より、むしろ正確性が要求される。そこで、本実施形態のシステムは、気筒別学習値dFAFiKGを基礎とする補正は、各気筒のポート噴射に対して反映させることとした。
(Distribution of correction)
As described above, the system according to the present embodiment calculates both the cylinder-by-cylinder learning value dFAFiKG and the learning value KG. The cylinder-by-cylinder learning value dFAFiKG is used to cancel out variations in air-fuel ratio that are constantly generated in individual cylinders. This variation is not affected by the operating state of the
気筒別学習値dFAFiKGを基礎とする補正が実行されている場合、理論的には、全ての気筒が燃料の過不足を生じない状態に制御される。このような状況下で触媒３８の上流に表れる空燃比の変動は、内燃機関１０に定常的に重畳している傾向によるものではなく、内燃機関１０の運転状態に変化に起因するものと見るべきである。つまり、本実施形態のシステムでは、学習値KGは、内燃機関１０の運転状態の変動に大きく影響を受けていると考えられる。そこで、本実施形態のシステムは、学習値KGを用いた補正は、応答性を重視して、筒内噴射に対して反映させることとした。
When the correction based on the cylinder-by-cylinder learning value dFAFiKG is executed, theoretically, all the cylinders are controlled so as not to cause excess or deficiency of fuel. Under such circumstances, the fluctuation of the air-fuel ratio that appears upstream of the
図８は、上記の規則に従って、個々の気筒のポート噴射時間TAUpi及び筒内噴射時間TAUdiを算出すべく、ECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、以下の説明においては、説明の便宜上、内燃機関１０は、４気筒の機関であるものとする。
FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the
図８に示すルーチンでは、先ず、機関回転数NE、吸入空気量Ga、及びスロットル開度TA等のエンジンパラメータが検出される（ステップ１６０）。 In the routine shown in FIG. 8, first, engine parameters such as the engine speed NE, the intake air amount Ga, and the throttle opening degree TA are detected (step 160).
次に、共通O2センサ５２の出力に基づいて演算されたフィードバック係数FAF及び学習値KG、並びに、気筒別O2センサ５４の出力に基づいて演算された気筒別学習値dFAFiKG（i＝１〜４）が読み出される（ステップ１６２）。
Next, the feedback coefficient FAF and learning value KG calculated based on the output of the
続いて、吸入空気量Gaに基づいて、理論空燃比を実現するための基本燃料噴射量TPが算出される（ステップ１６４）。 Subsequently, based on the intake air amount Ga, a basic fuel injection amount TP for realizing the theoretical air-fuel ratio is calculated (step 164).
次に、内燃機関１０の運転状態に基づいて、吸気ポート１６への噴射割合αpと、筒内への噴射割合αd（＝１−αp）とが算出される（ステップ１６６）。
Next, the injection ratio αp to the
以上の処理が終わると、以下に示す演算式に従って、気筒毎のポート噴射時間TAUpiが算出される（ステップ１６８）。
TAUp1＝αp＊TP＊(FAF+dFAF1KG)＋βp
TAUp2＝αp＊TP＊(FAF+dFAF2KG)＋βp
TAUp3＝αp＊TP＊(FAF+dFAF3KG)＋βp
TAUp4＝αp＊TP＊(FAF+dFAF4KG)＋βp ・・・（３）
When the above processing is completed, the port injection time TAUpi for each cylinder is calculated according to the following arithmetic expression (step 168).
TAUp1 = αp * TP * (FAF + dFAF1KG) + βp
TAUp2 = αp * TP * (FAF + dFAF2KG) + βp
TAUp3 = αp * TP * (FAF + dFAF3KG) + βp
TAUp4 = αp * TP * (FAF + dFAF4KG) + βp (3)
上記（３）式によれば、ポート噴射弁３４に、精度良くαp＊TP＊(FAF+dFAF4KG)なる燃料を噴射させるためのポート噴射時間TAUpを、気筒毎に算出することができる。αp＊TP＊(FAF＋dFAFiKG)なる噴射量は、吸気ポート１６に噴射するべき基本の噴射量αp＊TPを、内燃機関１０の状態変化に起因する空燃比変動を相殺するためのFAFと、個々の気筒に定常的に生じている誤差を相殺するためのdFAFiKGとで補正した値である。従って、上記（３）式によれば、内燃機関１０の状態変化に起因する空燃比ずれと、個々の気筒に重畳している定常的な空燃比ずれとを消滅させるための噴射時間TAUpiを適切に算出することができる。
According to the above equation (3), the port injection time TAUp for injecting the fuel of αp * TP * (FAF + dFAF4KG) with high accuracy into the
図８に示すルーチンでは、次に、以下に示す演算式に従って、気筒毎の筒内噴射時間TAUdiが算出される（ステップ１７０）。
TAUd1＝αd＊TP＊(FAF+KG)＋βd
TAUd2＝αd＊TP＊(FAF+KG)＋βd
TAUd3＝αd＊TP＊(FAF+KG)＋βd
TAUd4＝αd＊TP＊(FAF+KG)＋βd ・・・（４）
In the routine shown in FIG. 8, next, in-cylinder injection time TAUdi for each cylinder is calculated according to the following arithmetic expression (step 170).
TAUd1 ＝ αd ＊ TP ＊ (FAF + KG) + βd
TAUd2 = αd * TP * (FAF + KG) + βd
TAUd3 = αd * TP * (FAF + KG) + βd
TAUd4 = αd * TP * (FAF + KG) + βd (4)
上記（４）式によれば、上記（３）式の場合と同様に、筒内噴射弁３６に精度良くαd＊TP＊(FAF+KG)なる燃料量を噴射させるための噴射時間TAUdiを算出することができる。
According to the above equation (4), as in the case of the above equation (3), the injection time TAUdi for accurately injecting the fuel amount αd * TP * (FAF + KG) into the in-
αd＊TP＊(FAF+KG)なる噴射量は、筒内に噴射するべき基本の噴射量αd＊TPを、内燃機関１０の状態変化に起因する空燃比変動を相殺するためのFAF及びKGで補正した値である。従って、上記（４）式によれば、内燃機関１０の状態変化に起因する空燃比ずれを精度良く相殺することのできる筒内噴射時間TAUdiを適切に算出することができる。
The injection amount αd * TP * (FAF + KG) is the basic injection amount αd * TP to be injected into the cylinder by FAF and KG for canceling the air-fuel ratio fluctuation caused by the state change of the
ポート噴射時間TAUpi及び筒内噴射時間TAUdiが算出されると、それらの算出値を用いて、噴射処理が実行される（ステップ１７２）。その結果、本実施形態の内燃機関１０においては、運転状態の変動に起因する空燃比ずれ、及び、経時変化等に起因する定常的な空燃比ずれの双方を適当に補正して、良好な空燃比精度を実現することができる。
When the port injection time TAUpi and the in-cylinder injection time TAUdi are calculated, an injection process is executed using these calculated values (step 172). As a result, the
ところで、上述した実施の形態２においては、排気系に配置する排気ガスセンサを、O2センサにより構成することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、排気系に配置するセンサは、O2センサの他、空燃比センサであってもよい。 In the second embodiment described above, the exhaust gas sensor disposed in the exhaust system is configured by the O2 sensor, but the present invention is not limited to this. That is, the sensor disposed in the exhaust system may be an air-fuel ratio sensor in addition to the O2 sensor.
また、上述した実施の形態２では、気筒別学習値dFAFiKGに基づく補正をポート噴射時間TAUpiのみに反映させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、気筒別学習値dFAFiKGに基づく補正は、主としてポート噴射に反映されればよく、筒内噴射時間TAUdiへのゲインに比して大きなゲインでポート噴射時間TAUpiに反映されていればよい。同様に、学習値KGに基づく補正は、主として筒内噴射に反映されればよく、ポート噴射時間TAUpiへのゲインに比して大きなゲインで筒内噴射時間TAUdiに反映されていればよい。 In the second embodiment described above, the correction based on the cylinder specific learning value dFAFiKG is reflected only in the port injection time TAUpi, but the present invention is not limited to this. That is, the correction based on the cylinder specific learning value dFAFiKG may be mainly reflected in the port injection, and may be reflected in the port injection time TAUpi with a larger gain than the gain to the in-cylinder injection time TAUdi. Similarly, the correction based on the learning value KG may be mainly reflected in the in-cylinder injection, and may be reflected in the in-cylinder injection time TAUdi with a gain larger than the gain to the port injection time TAUpi.
また、上述した実施の形態２においては、気筒別O2センサ５４を配置することにより気筒毎の空燃比のバラツキを検出することとしているが、その検出の手法はこれに限定されるものではない。すなわち、気筒間の空燃比バラツキは、例えば、特開２００４−２３９２３３号公報に開示されるような手法で検出することとしてもよい。
In the second embodiment described above, the variation in the air-fuel ratio for each cylinder is detected by disposing the cylinder-
尚、上述した実施の形態２においては、ECU５０が、ステップ１４６の処理を実行することにより前記第２の発明における「定常補正値算出手段」が、ステップ１６８及び１７０の処理を実行することにより、前記第２の発明及び第３の発明における「噴射量算出手段」が、ステップ１２６の処理を実行することにより前記第３の発明における「緊急補正値算出手段」が、それぞれ実現されている。
In the second embodiment described above, the
実施の形態３．
［実施の形態３の構成］
次に、図９乃至図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図９は、本実施形態のシステムの構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、気筒別O2センサ５４が除去されている点、及び、蒸発燃料のパージシステムを備えている点を除いて、実施の形態１のシステムと同様である。
Embodiment 3 FIG.
[Configuration of Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the system of the present embodiment. The system according to the present embodiment is the same as the system according to the first embodiment except that the cylinder-
すなわち、本実施形態のシステムは、燃料タンク６０に連通するベーパ通路６２を備えている。ベーパ通路６２には、キャニスタ６４が連通している。キャニスタ６４は、その内部に活性炭を有しており、燃料タンク６０の内部で発生した蒸発燃料を吸着保持することができる。キャニスタ６４は、大気に開放された大気孔６６を備えている。また、キャニスタ６４は、パージ通路６８を介して内燃機関１０の吸気通路１８に連通している。パージ通路６８には、ECU５０からの指令を受けて開閉するパージVSV(Vacuum Switching Valve) ７０が配置されている。
That is, the system of this embodiment includes a
［実施の形態３の基本動作］
図９に示す構成によれば、例えば、燃料の給油の際、或いは、燃料タンク６０内の温度が上昇した際などに、燃料タンク６０からキャニスタ６４に向けて蒸発燃料を含むガスが流入する。キャニスタ６４は、このようにして流入してきたガス中の燃料成分のみを吸着して、大気孔６６から空気のみを排出する。その結果、蒸発燃料の大気への流出が阻止される。
[Basic operation of the third embodiment]
According to the configuration shown in FIG. 9, for example, when fuel is supplied or when the temperature in the
内燃機関１０の運転中は、吸気通路１８内に吸気負圧が発生する。この状態でパージVSV７０が開かれると、キャニスタ６４に吸気負圧が導かれる。キャニスタ６４に吸気負圧が導かれると、大気孔６６から空気が吸入され、キャニスタ６４内に空気の流れが生ずる。活性炭に吸着されていた燃料は、この空気の流れによって離脱し、パージガスとなって吸気通路１８に流入する。吸気通路１８に流入したパージガス中の燃料は、その後筒内に流入して燃焼に付される。このように、本実施形態のシステムによれば、キャニスタ６４内に吸着されている燃料を、内燃機関１０の運転中に、燃料の一部として処理することができる。
During operation of the
キャニスタ６４内の蒸発燃料をパージする際には、パージされる燃料の分だけ、燃料噴射量に減量補正を施す必要がある。この目的を達成するため、ECU５０は、パージ率PGRの制御と、パージガス濃度FGPGの学習とを行う。
When purging the evaporated fuel in the
パージ率PGRは、吸入空気量Gaに対するパージ流量QPGの割合、つまり、（QPG/Ga）＊１００（％）である。パージガス濃度が同じであれば、パージ率PGRが大きいほど、燃料噴射量に施すべき補正量FGPは、大きなものとなる。従って、その補正量（以下、「パージ補正係数FGP」と称す）は、パージ率PGRに比例した値となる。 The purge rate PGR is the ratio of the purge flow rate QPG to the intake air amount Ga, that is, (QPG / Ga) * 100 (%). If the purge gas concentration is the same, the correction amount FGP to be applied to the fuel injection amount increases as the purge rate PGR increases. Therefore, the correction amount (hereinafter referred to as “purge correction coefficient FGP”) is a value proportional to the purge rate PGR.
本実施形態において、パージガス濃度FGPGは、以下のように学習されるものとする。すなわち、パージガスが理論空燃比である場合はFGPG＝１．０と学習される。また、パージガスの燃料濃度が高くなるに従って、FGPGは１．０に比して小さな値（例えば、０．９９）に学習される。反対に、パージガスの燃料濃度が薄くなるに従って、FGPGは１．０に比して大きな値（例えば、（１．０１）に学習される。尚、FGPGの学習手法は公知であると共に、本発明の主要部ではないため、ここでは、これ以上の説明は省略する。 In this embodiment, the purge gas concentration FGPG is learned as follows. That is, when the purge gas has the stoichiometric air-fuel ratio, it is learned that FGPG = 1.0. Further, as the fuel concentration of the purge gas increases, FGPG is learned to a value smaller than 1.0 (for example, 0.99). On the other hand, as the fuel concentration of the purge gas decreases, FGPG is learned to a value larger than 1.0 (for example, (1.01). Note that the learning method of FGPG is known and the present invention. Since it is not the main part of this, further explanation is omitted here.
上記の規則によれば、パージ補正係数FPGは、次式のように表すことができる。
FPG＝（FGPG−１．０）＊PGR ・・・（５）
According to the above rule, the purge correction coefficient FPG can be expressed as the following equation.
FPG = (FGPG-1.0) * PGR (5)
例えば、パージガスが理論空燃比である場合は、FGPGが１．０となるため、FPGは０となる。また、パージガスがリッチであり、FGPGが例えば０．９９と学習された場合、パージ率PGRが１０％であれば、FPG＝−０．０１＊１０＝−０．１となる。FPGは、基本噴射量TPに乗算されるフィードバック係数FAFに加算される値である。このため、上記の場合は、０．１分だけ燃料噴射量が減量補正されることになる。反対に、パージガスがリーンであり、FGPGが例えば１．０１と学習された場合は、パージ率PGRが１０％であれば、FPG＝０．１となり、０．１分だけ燃料噴射量が増量補正されることになる。このような燃料補正によれば、高い精度で空燃比を制御しつつ、蒸発燃料のパージを進めることができる。 For example, when the purge gas is the stoichiometric air-fuel ratio, FGPG is 1.0, so FPG is 0. Further, when the purge gas is rich and FGPG is learned to be 0.99, for example, if the purge rate PGR is 10%, FPG = −0.01 * 10 = −0.1. FPG is a value added to the feedback coefficient FAF multiplied by the basic injection amount TP. For this reason, in the above case, the fuel injection amount is corrected to decrease by 0.1 minutes. Conversely, if the purge gas is lean and FGPG is learned to be 1.01, for example, if the purge rate PGR is 10%, FPG = 0.1, and the fuel injection amount is increased by 0.1 minutes. Will be. According to such fuel correction, it is possible to advance the purge of the evaporated fuel while controlling the air-fuel ratio with high accuracy.
本実施形態のシステムにおいて、ECU５０は、内燃機関１０の運転状態に応じてパージ率PGRを設定する。具体的には、触媒３８の暖機が終了していること等、所定の許可条件が成立している場合に、空燃比に大きな乱れが生じない範囲で、できるだけ大きなパージ率PGRを設定する。パージ率PGRが安定している場合は、内燃機関１０の状態も安定していると推定できる。また、この場合は、パージ補正係数FPGにも大きな変化は生じない。このため、このような状況下では、パージ補正に対して、応答性より、むしろ正確性が求められる。一方、パージ率PGRに大きな変化が生じている場合は、パージ補正係数FPGにも大きな変化が生ずる。そして、この場合は、パージの影響を相殺するための補正を、迅速に燃料噴射量に反映させることが望まれる。そこで、本実施形態では、パージ率PGRに大きな変化が発生した場合は、パージの影響を相殺するための補正を筒内噴射に反映させ、他方、パージ率PGRが安定している場合は、その補正をポート噴射に反映させることとした。
In the system of the present embodiment, the
［実施の形態３における具体的処理］
ECU５０は、上述した実施の形態２の場合と同様に、共通O2センサ５２の出力に基づいて、フィードバック補正係数FAF、及びその平滑値FAFaveを算出している。その上で、ECU５０は、以下に説明する図１０乃至図１２に示すルーチンを実行することにより、上記の機能を実現する。
[Specific Processing in Embodiment 3]
The
図１０は、パージ率PGRに大きな変化が発生したか否かを判断するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、内燃機関１０の始動後、パージが開始された後に繰り返し実行される。ここでは、先ず、前回の処理サイクル時に用いられたパージ率PGRが、旧パージ率PGRoldとして書き込まれる（ステップ１８０）。
FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by the
次に、内燃機関１０の運転状態等に基づいて、パージ率PGRに与えるべき変化量ΔPGRが計算される（ステップ１８２）。 Next, a change amount ΔPGR to be given to the purge rate PGR is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 10 (step 182).
次に、フィードバック補正係数FAFの平滑値FAFaveが、安定しているか否かが判断される（ステップ１８４）。パージが開始された後、パージ濃度FGPGの学習が適正に進行していない状況下では、燃料噴射量に対する補正によってパージの影響が十分に相殺できない事態が生ずる。この場合、フィードバック係数FAFがリッチ側、或いはリーン側に偏り、その結果、平滑値FAFaveが１．０から大きく外れた値となる。そして、パージの影響が除去されるに従って、平滑値FAFaveは１．０に近づく。 Next, it is determined whether or not the smoothed value FAFave of the feedback correction coefficient FAF is stable (step 184). Under the situation where the learning of the purge concentration FGPG has not progressed properly after the purge is started, there arises a situation where the influence of the purge cannot be sufficiently offset by the correction to the fuel injection amount. In this case, the feedback coefficient FAF is biased toward the rich side or the lean side, and as a result, the smooth value FAFave becomes a value greatly deviating from 1.0. Then, as the influence of the purge is removed, the smooth value FAFave approaches 1.0.
上記ステップ１８４では、具体的には、FAFaveが以下に示す何れの領域に属しているかが判別される。
（１）０．９５＜FAFave＜１．０５：パージ影響小
（２）０．９０＜FAFave≦０．９５又は１．０５≦FAFave＜１．１０：パージ影響中
（３）FAFave≦０．９０又は１．１０≦FAFave：パージ影響大
In
(1) 0.95 <FAFave <1.05: small purge effect (2) 0.90 <FAFave ≦ 0.95 or 1.05 ≦ FAFave <1.10: purge effect (3) FAFave ≦ 0.90 Or 1.10 ≦ FAFave: Large purge effect
平滑値FAFaveが上記（１）の領域に属する場合は、パージの影響が十分に相殺されており、パージ率PGRに要求通りの変化ΔPGRを与えることが可能であると判断される。そして、この場合は、次式に基づいてパージ率PGRが更新される（ステップ１８６）。
PGR←PGR＋ΔPGR ・・・（６）
When the smooth value FAFave belongs to the region (1), it is determined that the influence of the purge is sufficiently canceled out, and it is possible to give the required change ΔPGR to the purge rate PGR. In this case, the purge rate PGR is updated based on the following equation (step 186).
PGR ← PGR + ΔPGR (6)
但し、上記（６）式中、右辺のPGRは、現時点で記憶されているパージ率PGR、つまり、前回の処理サイクルで用いられたパージ率PGRである。また、ΔPGRは、上記ステップ１８２において算出された値である。
However, in the above equation (6), the PGR on the right side is the purge rate PGR stored at the present time, that is, the purge rate PGR used in the previous processing cycle. ΔPGR is the value calculated in
平滑値FAFaveが上記（２）の領域に属する場合は、パージの影響が十分に相殺されておらず、パージ率PGRに変化を与えることが適当でないと判断される。この場合は、前回のパージ率PGRが、そのまま今回の処理サイクルでも維持される（ステップ１８８）。 When the smoothing value FAFave belongs to the region (2), it is determined that the influence of the purge is not sufficiently offset and it is not appropriate to change the purge rate PGR. In this case, the previous purge rate PGR is maintained as it is in the current processing cycle (step 188).
平滑値FAFaveが上記（３）の領域に属する場合は、パージの影響で空燃比に乱れが生じていると判断される。この場合は、空燃比を安定化させるために、次式に従ってパージ率PGRが減少方向に更新される（ステップ１９０）。
PGR←PGR−ΔPGR ・・・（７）
When the smooth value FAFave belongs to the region (3), it is determined that the air-fuel ratio is disturbed due to the influence of the purge. In this case, in order to stabilize the air-fuel ratio, the purge rate PGR is updated in the decreasing direction according to the following equation (step 190).
PGR ← PGR−ΔPGR (7)
上記（７）式中、右辺のPGR、ΔPGRは、上記（６）式の場合と同様に、それぞれ、前回の処理サイクルで用いられたパージ率PGR、及び上記ステップ１８２において算出されたΔPGRである。但し、ここでの減算値はΔPGRに限定されるものではなく、適当な固定値を減算することとしてもよい。このようにしてパージ率PGRを減じると、パージの影響を小さくして、空燃比の乱れを小さくすることができる。
In the equation (7), PGR and ΔPGR on the right side are respectively the purge rate PGR used in the previous processing cycle and ΔPGR calculated in the
ECU５０は、上述したステップ１８６〜１９０の何れかを実行することにより、今回の処理サイクルで実現するべきパージ率PGRを算出する。以後、ECU５０は、そのパージ率PGRが実現されるように、パージVSV７０の駆動デューティを制御する。尚、パージVSV７０の制御手法は、公知であり、かつ、本発明の主要部ではないため、ここでは、その詳細な説明は省略する。
The
上記の処理が終わると、次に、次式に従ってパージ率PGRに大きな変化が生じたか否かが判別される（ステップ１９２）。
Ａ＜（PGRold−PGR）/PGR＜Ｂ ・・・（８）
但し、上記（８）式において、Ａは判定下限値であり、Ｂは判定上限値である。また、PGRoldは上記ステップ１８０で記憶した前回のパージ率PGRである。そして、PGRは上記ステップ１８６〜１９０の何れかで設定した今回のパージ率PGRである。
When the above processing is completed, it is then determined whether or not a large change has occurred in the purge rate PGR according to the following equation (step 192).
A <(PGRold−PGR) / PGR <B (8)
However, in the above equation (8), A is a determination lower limit value and B is a determination upper limit value. PGRold is the previous purge rate PGR stored in
上記（８）式の条件が成立しない場合は、前回から今回にかけて、パージ率PGRに著しい変化が生じたと判断できる。この場合は、過渡状態であることを表すべく、過渡フラグXPGRtrnに１がセットされる（ステップ１９４）。 If the condition of the above equation (8) is not satisfied, it can be determined that the purge rate PGR has changed significantly from the previous time to this time. In this case, 1 is set to the transient flag XPGRtrn to indicate that it is in a transient state (step 194).
一方、上記（８）式の条件が成立する場合は、パージ率PGRが安定していると判断できる。この場合は、その状態を表すべく、過渡フラグXPGRtrnに０がセットされる（ステップ１９６）。 On the other hand, when the condition of the above equation (8) is satisfied, it can be determined that the purge rate PGR is stable. In this case, 0 is set to the transient flag XPGRtrn to represent the state (step 196).
図１１は、パージ補正係数FPGを設定するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンによれば、先ず、過渡フラグXPGRtrnが１であるか０であるかが判定される（ステップ２００）。
FIG. 11 is a flowchart of a routine executed by the
XPGRtrnが１である場合、つまり、パージの過渡状態が判別されている場合は、筒内側パージ補正係数FPGdに、上記（５）式の演算値（FGPG−１．０）＊PGRが設定される（ステップ２０２）。そして、この場合は、ポート側パージ補正係数FPGpが０とされる（ステップ２０４）。 When XPGRtrn is 1, that is, when the transient state of purge is determined, the calculated value (FGPG-1.0) * PGR of the above equation (5) is set in the cylinder inner purge correction coefficient FPGd. (Step 202). In this case, the port side purge correction coefficient FPGp is set to 0 (step 204).
一方、過渡フラグXPGRtrnが０であった場合、つまり、パージの安定が判別されている場合は、ポート側パージ補正係数FPGpに（FGPG−１．０）＊PGRが設定される（ステップ２０６）。そして、この場合は、筒内側パージ補正係数FPGdが０とされる（ステップ２０８）。 On the other hand, if the transient flag XPGRtrn is 0, that is, if purge stability is determined, (FGPG-1.0) * PGR is set to the port side purge correction coefficient FPGp (step 206). In this case, the cylinder inner side purge correction coefficient FPGd is set to 0 (step 208).
ECU５０は、上記の如く設定されたパージ補正係数FPGp及びFPGdを用いて、以下の手法によりポート噴射時間TAUp及び筒内噴射時間TAUdを算出する。
図１２（Ａ）は、ポート噴射時間TAUpを算出するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。ここでは、先ず、内燃機関１０のパラメータ（機関回転数NE、吸気負圧PMなど）に基づいて、基本燃料噴射量TPが算出される（ステップ２１０）。
The
FIG. 12A is a flowchart of a routine executed by the
次に、フィードバック係数FAFとポート側パージ補正係数FPGpとに基づいて、次式のようにポート側補正係数kFAFpが算出される（ステップ２１２）。
kFAFp＝FAF＋FPGp ・・・（９）
Next, based on the feedback coefficient FAF and the port side purge correction coefficient FPGp, the port side correction coefficient kFAFp is calculated as in the following equation (step 212).
kFAFp = FAF + FPGp (9)
次いで、次式に従って、ポート噴射時間TAUpが算出される（ステップ２１４）。
TAUp＝αp＊TP＊kFAFp＋βp ・・・（１０）
但し、αp及びβpは、実施の形態１の場合と同様に、それぞれ、吸気ポート１６への噴射割合、及びポート噴射弁３４の無効噴射時間である。
Next, the port injection time TAUp is calculated according to the following equation (step 214).
TAUp = αp * TP * kFAFp + βp (10)
However, αp and βp are the injection ratio to the
以後、ポート噴射時間TAUpをセットするための処理が完了すると（ステップ２１６）、今回の処理が終了する。 Thereafter, when the process for setting the port injection time TAUp is completed (step 216), the current process ends.
図１２（Ｂ）は、筒内噴射時間TAUdを算出するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図１２（Ｂ）に示すステップ２２０〜２２６は、処理の対象がポート(p)でなく筒内(d)であることを除き、図１２（Ａ）に示すステップ２１０〜２１６と実質的に同じである。このため、ここでは、その説明は省略することとする。
FIG. 12B is a flowchart of a routine that the
以上説明した処理によれば、パージの過渡状態が判定された場合は、パージの影響を相殺するための補正を、筒内噴射に反映させることができる（ステップ２０２、２２２、２２４参照）。一方、パージが安定している場合は、その補正を、ポート噴射に反映させることができる（ステップ２０６、２１２、２１４参照）。このため、本実施形態のシステムによれば、パージが過渡的に変化する場合には、その影響を迅速に燃料噴射量（TAUd）に反映させて、空燃比の荒れを良好に阻止することができる。また、パージが安定している場合には、ポート噴射に正確な補正を施すことで、安定的に高精度な空燃比制御を実現することができる。
According to the processing described above, when the transient state of purge is determined, correction for canceling the influence of purge can be reflected in in-cylinder injection (see
尚、上述した実施の形態３においては、パージVSVが前記第４の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU５０が、ステップ１８２〜１９０の処理を実行することにより前記第４の発明における「パージ率算出手段」が、設定されたパージ率PGRが実現れるようにパージVSV７０を制御することにより前記第４の発明における「パージ制御手段」が、ステップ２０２又は２０８において上記（５）式に則った演算を行うことにより前記第４の発明における「パージ補正値算出手段」が、ステップ１９２〜１９６、並びにステップ２００及び２０２の処理を実行することにより前記第４の発明における「緊急補正値算出手段」が、ステップ１９２〜１９６、並びにステップ２００及び２０８の処理を実行することにより前記第４の発明における「定常補正値算出手段」が、ステップ２１０〜２２６の処理を実行することにより前記第４の発明における「噴射量算出手段」が、それぞれ実現されている。
In the third embodiment described above, the purge VSV corresponds to the “purge control valve” in the fourth aspect of the invention, and the
実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図１３を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態のシステムは、上述した実施の形態３のシステムにおいて、ECU５０に、上記図１０乃至図１２に示すルーチンに加えて、後述する図１３に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
[Features of Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment can be realized by causing the
上述した実施の形態３では、パージ率PGRに大きな変化が発生した場合にパージが過渡状態であると判断することとしている。これに対して、本実施形態では、更に、スロットル開度TAに大きな変化が生じた場合にも、パージが過渡状態であると判断する点に特徴を有している。 In the third embodiment described above, it is determined that the purge is in a transient state when a large change occurs in the purge rate PGR. In contrast, the present embodiment is characterized in that the purge is determined to be in a transient state even when a large change occurs in the throttle opening degree TA.
内燃機関１０においてスロットル開度TAが変化すると、吸入空気量Gaが変化し、また、吸気負圧PMが変化する。パージVSV７０の開度とパージ流量QPGとの関係は、吸気負圧PMに応じて変化する。このため、TAの変化に伴ってPMが変化すれば、所望のパージ流量QPGを得るためのパージVSV７０の開度にも変化が生ずる。更に、スロットル開度TAの変化に伴って吸入空気量Gaが変化すれば、所望のパージ率PGRを実現するためのパージ流量QPGにも変化が生ずる。このため、スロットル開度TAが変化すると、パージの環境が変化し、パージが過渡状態となる。本実施形態のシステムによれば、このような状況が生じた際に、パージが過渡状態であることを適切に判断することができる。
When the throttle opening degree TA changes in the
［実施の形態４における具体的処理］
図１３は、パージの安定度を判断するために本実施形態において実行されるルーチンのフローチャートである。このルーチンは、上述した図１０に示すルーチンと同様に、内燃機関１０の始動後、パージが開始された後に実行されるルーチンである。図１３に示すルーチンでは、先ず、前回の処理サイクル時から今回の処理サイクル時にかけて発生したスロットル開度TAの変化量ΔTAが、判定値Ｃより大きいか否かが判断される（ステップ２３０）。
[Specific Processing in Embodiment 4]
FIG. 13 is a flowchart of a routine executed in the present embodiment to determine the purge stability. Similar to the routine shown in FIG. 10 described above, this routine is a routine that is executed after the
その結果、ΔTA＞Ｃの成立が認められた場合は、パージが過渡状態であると判断され、過渡フラグXPGRtrnに１がセットされる（ステップ２３２）。一方、ΔTA≦Ｃの成立が認められた場合は、パージ率PGRが安定していると判断され、過渡フラグXPGRtrnに０がセットされる（ステップ２３４）。 As a result, when it is recognized that ΔTA> C is established, it is determined that the purge is in a transient state, and 1 is set in the transient flag XPGRtrn (step 232). On the other hand, if it is recognized that ΔTA ≦ C is established, it is determined that the purge rate PGR is stable, and 0 is set to the transient flag XPGRtrn (step 234).
以上説明したように、図１３に示すルーチンによれば、スロットル開度TAの変化率に基づいて、パージの安定度を判断し、その判断の結果を過渡フラグXPGRtrnに反映させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態３の場合に比して、更に正確にパージの過渡状態を検知することができ、パージ補正をポート側に割り振る場面と、筒内側に割り振る場面とを、より適切に区別することができる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 13, the purge stability can be determined based on the rate of change of the throttle opening degree TA, and the determination result can be reflected in the transient flag XPGRtrn. For this reason, according to the system of the present embodiment, it is possible to detect the purge transient state more accurately than in the case of the third embodiment. The scene to be allocated can be distinguished more appropriately.
ところで、上述した実施の形態３においては、パージ率PGRの変化に基づいてパージの過渡状態を検知する処理と、スロットル開度TAの変化率に基づいてパージの過渡状態を検知する処理とを共に実行することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前者の検知処理を止めて、TAに基づく検知処理のみを単独で実行することとしてもよい。 By the way, in the third embodiment described above, both the process of detecting the purge transient state based on the change of the purge rate PGR and the process of detecting the purge transient state based on the rate of change of the throttle opening TA are both performed. Although it is supposed to be executed, the present invention is not limited to this. That is, the former detection process may be stopped and only the detection process based on TA may be executed alone.
尚、上述した実施の形態４においては、パージVSVが前記第５の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU５０が、ステップ１８２〜１９０の処理を実行することにより前記第５の発明における「パージ率算出手段」が、設定されたパージ率PGRが実現れるようにパージVSV７０を制御することにより前記第５の発明における「パージ制御手段」が、ステップ２０２又は２０８において上記（５）式に則った演算を行うことにより前記第５の発明における「パージ補正値算出手段」が、ステップ２３０〜２３４、並びにステップ２００及び２０２の処理を実行することにより前記第５の発明における「緊急補正値算出手段」が、ステップ２３０〜２３４、並びにステップ２００及び２０８の処理を実行することにより前記第５の発明における「定常補正値算出手段」が、ステップ２１０〜２２６の処理を実行することにより前記第５の発明における「噴射量算出手段」が、それぞれ実現されている。
In the above-described fourth embodiment, the purge VSV corresponds to the “purge control valve” in the fifth aspect of the invention, and the
１０ 内燃機関
１６ 吸気ポート
３４ ポート噴射弁
３６ 筒内噴射弁
３８ 触媒
４０ メイン空燃比センサ
４２ サブO2センサ
５０ ECU(Electronic Control Unit)
f メインフィードバック係数
g サブフィードバック係数
αp 吸気ポートへの噴射割合
αd 筒内への噴射割合
βp ポート噴射弁の無効噴射時間
βd 筒内噴射弁の無効噴射時間
FAF フィードバック係数
FAFave フィードバック係数平滑値
dFAFi 気筒別フィードバック係数
dFAFiave 気筒別フィードバック係数平滑値
KG 学習値
dFAFiKG 気筒別学習値
PGR パージ率
XPGRtrn 過渡フラグ
FPG パージ補正係数
FGPG パージ濃度
TAU 燃料噴射時間
TP 基本燃料噴射時間
TA スロットル開度
NE 機関回転数
Ga 吸入空気量
DESCRIPTION OF
f Main feedback factor
g Sub feedback coefficient αp Injection ratio to intake port αd Injection ratio to cylinder βp Invalid injection time of port injection valve βd Invalid injection time of cylinder injection valve
FAF feedback factor
FAFave feedback coefficient smooth value
dFAFi Feedback coefficient for each cylinder
dFAFiave Cylinder feedback coefficient smoothing value
KG learning value
dFAFiKG Learning value by cylinder
PGR purge rate
XPGRtrn transition flag
FPG purge correction factor
FGPG purge concentration
TAU fuel injection time
TP basic fuel injection time
TA throttle opening
NE engine speed
Ga intake air volume
Claims (5)
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の上流に配置されるメイン排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置されるサブ排気ガスセンサと、
前記メイン排気ガスセンサの出力とその目標値との偏差に基づいて、メインフィードバック係数を緊急補正値として算出する緊急補正値算出手段と、
前記サブ排気ガスセンサの出力とその目標値との偏差に基づいて、サブフィードバック係数を定常補正値として算出する定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
A catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A main exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst;
A sub exhaust gas sensor disposed downstream of the catalyst;
An emergency correction value calculation means for calculating a main feedback coefficient as an emergency correction value based on a deviation between the output of the main exhaust gas sensor and its target value;
Steady correction value calculation means for calculating a sub feedback coefficient as a steady correction value based on the deviation between the output of the sub exhaust gas sensor and its target value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備え、
前記内燃機関は複数の気筒を有する多筒式内燃機関であり、
個々の気筒に生じている空燃比ずれを解消するための気筒別学習値を、定常補正値として算出する定常補正値算出手段と、
前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、筒内噴射弁の噴射量及びポート噴射弁の噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve that injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine,
The internal combustion engine is a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders;
A steady correction value calculating means for calculating, as a steady correction value, a learning value for each cylinder for eliminating an air-fuel ratio shift occurring in each cylinder;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount of the in-cylinder injection valve and the injection amount of the port injection valve so that the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
前記噴射量算出手段は、前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映されるように、筒内噴射弁の噴射量及びポート噴射弁の噴射量を算出することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Emergency correction value calculating means for calculating a learning value for eliminating an air-fuel ratio shift that occurs in common to all cylinders as an emergency correction value;
The injection amount calculation means calculates the injection amount of the in-cylinder injection valve and the injection amount of the port injection valve so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve. Item 3. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to Item 2.
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを内燃機関の吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
吸入空気量に対して混入させるべきパージ流量の割合を算出するパージ率算出手段と、
前記割合が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段と、
前記パージ流量の影響を空燃比から除去するためのパージ補正値を算出するパージ補正値算出手段と、
パージ率の変化量が判定値以上である場合に、前記パージ補正値を前記緊急補正値とする緊急補正値算出手段と、
パージ率の変化量が前記判定値に満たない場合に、前記パージ補正値を前記定常補正値とする定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
A canister for adsorbing and holding evaporated fuel;
A purge passage for connecting the canister to an intake passage of an internal combustion engine;
A purge control valve for controlling a conduction state of the purge passage;
A purge rate calculating means for calculating a ratio of a purge flow rate to be mixed with respect to an intake air amount;
Purge control means for controlling the opening of the purge control valve so that the ratio is realized;
Purge correction value calculating means for calculating a purge correction value for removing the influence of the purge flow rate from the air-fuel ratio;
An emergency correction value calculating means for setting the purge correction value as the emergency correction value when the amount of change in the purge rate is equal to or greater than a determination value;
When the amount of change in the purge rate is less than the determination value, steady correction value calculation means that uses the purge correction value as the steady correction value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
内燃機関の運転状態変動に起因する空燃比ずれを回避するための緊急補正値を算出する緊急補正値算出手段と、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを内燃機関の吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
吸入空気量に対して混入させるべきパージ流量の割合を算出するパージ率算出手段と、
前記割合が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段と、
前記パージ流量の影響を空燃比から除去するためのパージ補正値を算出するパージ補正値算出手段と、
スロットル開度の変化量が判定値以上である場合に、前記パージ補正値を緊急補正値とする緊急補正値算出手段と、
スロットル開度の変化量が前記判定値に満たない場合に、前記パージ補正値を定常補正値とする定常補正値算出手段と、
前記緊急補正値が主として筒内噴射弁の噴射量に反映され、かつ、前記定常補正値が主としてポート噴射弁の噴射量に反映されるように、それらの噴射量を算出する噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A port injection valve for injecting fuel in the intake port of the internal combustion engine;
An in-cylinder injection valve for injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
An emergency correction value calculating means for calculating an emergency correction value for avoiding an air-fuel ratio shift caused by fluctuations in the operating state of the internal combustion engine;
A canister for adsorbing and holding evaporated fuel;
A purge passage for connecting the canister to an intake passage of an internal combustion engine;
A purge control valve for controlling a conduction state of the purge passage;
A purge rate calculating means for calculating a ratio of a purge flow rate to be mixed with respect to an intake air amount;
Purge control means for controlling the opening of the purge control valve so that the ratio is realized;
Purge correction value calculating means for calculating a purge correction value for removing the influence of the purge flow rate from the air-fuel ratio;
An emergency correction value calculating means that uses the purge correction value as an emergency correction value when the amount of change in the throttle opening is equal to or greater than a determination value;
When the amount of change in the throttle opening is less than the determination value, steady correction value calculation means that uses the purge correction value as a steady correction value;
Injection amount calculation means for calculating the injection amount so that the emergency correction value is mainly reflected in the injection amount of the in-cylinder injection valve and the steady correction value is mainly reflected in the injection amount of the port injection valve; ,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
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