JP2013227934A - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁と燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置とを備える内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an intake passage injection valve that injects fuel into an intake passage, an in-cylinder injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, and an evaporated fuel processing device that introduces evaporated fuel generated in a fuel tank into the intake passage. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
低圧燃料系から供給される燃料を吸気通路に噴射する吸気通路用噴射弁と、高圧燃料系から供給される燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内用噴射弁とを備える内燃機関が知られている。この内燃機関では、各噴射弁から噴射される燃料の噴射比率が機関の運転状態に応じて種々変更される。 There is known an internal combustion engine that includes an intake passage injection valve that injects fuel supplied from a low-pressure fuel system into an intake passage and an in-cylinder injection valve that directly injects fuel supplied from a high-pressure fuel system into a combustion chamber. Yes. In this internal combustion engine, the injection ratio of the fuel injected from each injection valve is variously changed according to the operating state of the engine.
ここで、例えば吸気通路用噴射弁のみによる燃料噴射が継続して行われていると、筒内用噴射弁に供給される燃料は、高圧燃料系内で停滞して機関熱の受熱により圧力が高くなる。そして、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が、目標とする燃料圧力からかけ離れて高くなってしまった場合には、筒内用噴射弁の開弁期間が同じであっても噴射される燃料の量が過剰に多くなるため、筒内用噴射弁の燃料噴射量を調整することが困難になるおそれがある。 Here, for example, if fuel injection is continuously performed only by the intake passage injection valve, the fuel supplied to the in-cylinder injection valve stagnates in the high-pressure fuel system, and the pressure is increased by receiving the engine heat. Get higher. If the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injection valve becomes far away from the target fuel pressure, the fuel is injected even if the opening period of the in-cylinder injection valve is the same. Therefore, it may be difficult to adjust the fuel injection amount of the in-cylinder injection valve.
そこで、特許文献１に記載の装置では、高圧燃料系内の燃料圧力が過剰に高くなった場合には、筒内用噴射弁による燃料噴射を行うことで、高圧燃料系内の燃料圧力を低下させるようにしている。 Therefore, in the device described in Patent Document 1, when the fuel pressure in the high-pressure fuel system becomes excessively high, the fuel pressure in the high-pressure fuel system is reduced by performing fuel injection with the in-cylinder injection valve. I try to let them.
ところで、筒内用噴射弁によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量は多くなっていく。そのため、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力が目標値よりも著しく高くなっている状態で、燃料の圧力を下げるための筒内噴射が行われた場合には、筒内用噴射弁の最小噴射量が同筒内用噴射弁の目標噴射量よりも多くなる可能性があり、この場合には目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射弁から噴射されてしまい、空燃比が誤ってリッチ化してしまう。 By the way, since there is a limit to the minimum valve opening period that can be realized by the in-cylinder injection valve, the minimum injection amount that can be injected by the in-cylinder injection valve as the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injection valve increases. Will increase. Therefore, when in-cylinder injection for reducing the fuel pressure is performed in a state where the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injection valve is significantly higher than the target value, the in-cylinder injection valve The minimum injection amount may be larger than the target injection amount of the in-cylinder injection valve. In this case, more fuel than the target injection amount is injected from the in-cylinder injection valve. Will become richer.
そこで、上記特許文献１に記載の装置では、筒内用噴射弁による燃料噴射を行うことで高圧燃料系内の燃料圧力を低下させるに際して、機関負荷を高めることで燃料噴射量を増大させる負荷上昇制御を併せて行うようにしている。そしてこれにより、筒内用噴射弁の目標噴射量自体が最小噴射量よりも多くなるようにし、目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射弁から噴射されることを抑えるようにしている。 Therefore, in the apparatus described in Patent Document 1, when the fuel pressure in the high-pressure fuel system is decreased by performing fuel injection by the in-cylinder injection valve, the load increase is increased by increasing the engine load. Control is also performed. Accordingly, the target injection amount itself of the in-cylinder injection valve is set to be larger than the minimum injection amount, and fuel that is larger than the target injection amount is prevented from being injected from the in-cylinder injection valve.
ところで、内燃機関には、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置が設けられている。そのため、吸気通路に蒸発燃料が導入されるときには、燃料噴射弁から噴射される燃料とは別に、この蒸発燃料も機関の燃焼室に流入する。従って、吸気通路に蒸発燃料が導入されるときには、燃焼室に流入する蒸発燃料の分だけ、燃料噴射弁から噴射される燃料量は減量補正される。 Incidentally, the internal combustion engine is provided with an evaporative fuel processing device for introducing evaporative fuel generated in the fuel tank into the intake passage. For this reason, when evaporated fuel is introduced into the intake passage, this evaporated fuel also flows into the combustion chamber of the engine separately from the fuel injected from the fuel injection valve. Therefore, when the evaporated fuel is introduced into the intake passage, the amount of fuel injected from the fuel injection valve is corrected to be reduced by the amount of the evaporated fuel flowing into the combustion chamber.
ここで、上述したような負荷上昇制御を行うことにより、筒内用噴射弁の目標噴射量を最小噴射量よりも多くする場合において、蒸発燃料による目標噴射量の減量補正が行われると、機関負荷を高めたとしても目標噴射量が最小噴射量よりも少なくなる可能性がある。そして実際に目標噴射量が最小噴射量よりも少なくなる場合には、目標噴射量と最小噴射量との差の分だけ多くの燃料が噴射されることにより、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になってしまう。 Here, when the target injection amount of the in-cylinder injection valve is made larger than the minimum injection amount by performing the load increase control as described above, if the target injection amount reduction correction by the evaporated fuel is performed, the engine Even if the load is increased, the target injection amount may be smaller than the minimum injection amount. When the target injection amount actually becomes smaller than the minimum injection amount, a larger amount of fuel is injected by the difference between the target injection amount and the minimum injection amount. Since this fuel is supplied into the cylinder, the execution of the load increase control is wasted.
このように蒸発燃料処理装置を備える内燃機関では、燃料の圧力を下げるための筒内噴射を行うに際して機関の負荷を高める負荷上昇制御を併用しても、その負荷上昇制御の効果を十分に得ることができない可能性がある。 Thus, in an internal combustion engine equipped with an evaporative fuel processing device, the effect of the load increase control can be sufficiently obtained even when the load increase control for increasing the engine load is performed in combination with the in-cylinder injection for reducing the fuel pressure. It may not be possible.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can effectively utilize the load increase control when the in-cylinder injection and the load increase control are used in combination. It is to provide.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁と、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料処理装置とを備え、前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料の噴射比率が機関の運転状態に応じて変更されるとともに、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量に応じて前記吸気通路用噴射弁及び前記筒内用噴射弁から噴射される燃料量が減量補正される内燃機関の制御装置であって、前記吸気通路用噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内用噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させる負荷上昇制御を実行した状態で前記筒内用噴射弁から燃料を噴射するとともに、前記負荷上昇制御の実行に際しては、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量に基づいて同負荷上昇制御の実行可否を判定することをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 introduces an intake passage injection valve that injects fuel into the intake passage, an in-cylinder injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, and an evaporated fuel generated in the fuel tank into the intake passage. An evaporative fuel processing device, wherein an injection ratio of fuel injected from the intake passage injection valve and the in-cylinder injection valve is changed according to an operating state of the engine, and flows into the combustion chamber A control apparatus for an internal combustion engine in which the amount of fuel injected from the intake passage injection valve and the in-cylinder injection valve is reduced and corrected in accordance with the amount of evaporated fuel, wherein fuel is supplied only from the intake passage injection valve. When injecting fuel from the in-cylinder injection valve in an injecting operation state, fuel is injected from the in-cylinder injection valve in a state in which load increase control for increasing the load on the internal combustion engine is executed. The load increase In your run is to determine the executability of the load increase control based on the amount of fuel vapor flowing into the combustion chamber and its gist.
同構成では、負荷上昇制御を実行した状態で筒内用噴射弁から燃料を噴射するようにしており、これにより上述したごとく、燃料圧力を低下させるために筒内噴射を行うに際し、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることを抑えるようにしている。 In this configuration, the fuel is injected from the in-cylinder injection valve in a state in which the load increase control is executed, and as described above, when performing the in-cylinder injection to reduce the fuel pressure, the intake air amount In contrast, an excessive amount of fuel is prevented from being supplied into the cylinder.
ここで、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、筒内用噴射弁の目標噴射量はより多く減量補正されるようになり、減量補正後の目標噴射量は、筒内用噴射弁の最小噴射量よりも少なくなる可能性が高くなる。従って、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。そこで、同構成では、燃焼室に流入する蒸発燃料の量に基づいて負荷上昇制御の実行可否を判定するようにしており、これにより負荷上昇制御を有効に活用することができる状態のときに同負荷上昇制御の実行を許可することが可能になる。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。 Here, as the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber increases, the target injection amount of the in-cylinder injection valve is corrected to decrease more, and the target injection amount after the decrease correction is the in-cylinder injection valve. There is a high possibility that it will be less than the minimum injection amount. Therefore, as the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber increases, there is a higher possibility that the effect of the control cannot be sufficiently obtained even when the load increase control is executed. Therefore, in this configuration, whether or not load increase control can be executed is determined based on the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber, and this is the same when the load increase control can be effectively used. It is possible to permit execution of load increase control. Accordingly, when the in-cylinder injection and the load increase control are used in combination, the load increase control can be effectively utilized.
上述したように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。逆に言えば、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少なくなるほど、負荷上昇制御の効果を得ることができる可能性は高くなる。そこで、負荷上昇制御の実行可否の判定については、請求項２に記載の発明によるように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が所定の判定値以下のときには、負荷上昇制御を実行する、という構成を採用することができる。 As described above, the larger the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber, the higher the possibility that the effect of the control cannot be sufficiently obtained even when the load increase control is executed. In other words, the smaller the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber, the higher the possibility that the effect of load increase control can be obtained. Therefore, as to whether or not the load increase control can be executed, the load increase control is executed when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber is equal to or smaller than a predetermined determination value, as in the second aspect of the invention. A configuration can be employed.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から前記筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値が前記判定値として設定されることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect, the in-cylinder engine is calculated from a required fuel amount to the combustion chamber required when the load increase control is executed. The gist is that a value obtained by subtracting the minimum injection amount that can be injected by the injection valve is set as the determination value.
負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値（以下、減算値という）は、負荷上昇制御を実行したときに設定される筒内用噴射弁の目標噴射量が前記最小噴射量を超えている量と、燃焼室に流入する蒸発燃料の量とを加算した値に等しくなる。従って、その減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少ないときには、筒内用噴射弁の目標噴射量について前記最小噴射量を超えている量が存在することになるため、この場合には目標噴射量と同量の燃料を筒内用噴射弁から噴射することができる。従って、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が少ないときには、負荷上昇制御の実行による過剰な燃料噴射が抑えられるため、その負荷上昇制御の効果を適切に得ることができる。 The value obtained by subtracting the minimum injection amount that can be injected by the in-cylinder injection valve from the required fuel amount to the combustion chamber when it is assumed that load increase control has been executed (hereinafter referred to as the subtraction value) The target injection amount of the in-cylinder injection valve set when the control is executed is equal to a value obtained by adding the amount exceeding the minimum injection amount and the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber. Therefore, when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber is small with respect to the subtracted value, there is an amount exceeding the minimum injection amount with respect to the target injection amount of the in-cylinder injection valve. In this case, the same amount of fuel as the target injection amount can be injected from the in-cylinder injection valve. Accordingly, when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber is small with respect to the subtracted value, excessive fuel injection due to execution of load increase control is suppressed, so that the effect of load increase control can be appropriately obtained. .
一方、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多いときには、筒内用噴射弁の目標噴射量が前記最小噴射量よりも少ない値に設定される。しかし、実際には筒内噴射弁から、目標噴射量と最小噴射量との差の分だけ余分に燃料が噴射される。従って、上記減算値に対して、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が多いときには、負荷上昇制御を実行しても吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になる。 On the other hand, when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber is larger than the subtracted value, the target injection amount of the in-cylinder injection valve is set to a value smaller than the minimum injection amount. However, actually, extra fuel is injected from the in-cylinder injection valve by the difference between the target injection amount and the minimum injection amount. Therefore, when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber is large with respect to the subtracted value, an excessive amount of fuel is supplied into the cylinder with respect to the intake air amount even when the load increase control is executed. The execution of load increase control is wasted.
このように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量を上記減算値とを比較することで、負荷上昇制御による効果を得ることができるか否かを、負荷上昇制御の実行前に判定することができる。そこで、同構成では、燃焼室に流入する蒸発燃料の量が所定の判定値以下のときに負荷上昇制御を実行するに際して、上記減算値、すなわち負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室への要求燃料量から筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量を減じた値を上記判定値として設定するようにしている。従って、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができるようになる。 Thus, by comparing the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber with the subtracted value, it is possible to determine whether or not the effect of the load increase control can be obtained before executing the load increase control. it can. Therefore, in the same configuration, when the load increase control is executed when the amount of the evaporated fuel flowing into the combustion chamber is equal to or less than the predetermined determination value, it is necessary when it is assumed that the subtraction value, that is, the load increase control is executed. A value obtained by subtracting the minimum injection amount that can be injected by the in-cylinder injection valve from the required fuel amount to the combustion chamber is set as the determination value. Therefore, it becomes possible to more accurately determine whether or not the load increase control can be executed.
なお、筒内用噴射弁で噴射可能な最小噴射量は、請求項４に記載の発明によるように、筒内用噴射弁に供給される燃料の圧力と、筒内用噴射弁で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出することが可能である。 The minimum injection amount that can be injected by the in-cylinder injection valve can be realized by the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injection valve and the in-cylinder injection valve, as in the fourth aspect of the invention. It is possible to calculate based on the minimum valve opening period.
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の出力を利用して発電する発電機が設けられており、前記発電機に発電を行わせることで前記負荷上昇制御が実行されることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, a generator that generates electric power using the output of the internal combustion engine is provided, and the power generation The gist is that the load increase control is executed by causing the machine to generate power.
同構成によれば、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるようになる。 According to this configuration, the engine fuel consumed by the load increase control can be recovered as electric energy.
以下、この発明にかかる制御装置を内燃機関に具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１の気筒１２内にはピストン１３が備えられている。ピストン１３は、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１５にコンロッド１４を介して連結されており、コンロッド１４によりピストン１３の往復運動がクランクシャフト１５の回転運動に変換される。このクランクシャフト１５の回転運動は、発電機７０、エアーコンディショナのコンプレッサ８０、車両の駆動輪が接続された変速機９０等に伝達される。
Hereinafter, an embodiment in which a control device according to the present invention is embodied in an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a piston 13 is provided in the cylinder 12 of the internal combustion engine 1. The piston 13 is connected to a crankshaft 15 that is an output shaft of the internal combustion engine 1 via a connecting rod 14, and the reciprocating motion of the piston 13 is converted into rotational motion of the crankshaft 15 by the connecting rod 14. This rotational movement of the crankshaft 15 is transmitted to the generator 70, the compressor 80 of the air conditioner, the transmission 90 to which the driving wheels of the vehicle are connected, and the like.
気筒１２内にあってピストン１３の上方には燃焼室１６が区画形成されており、この燃焼室１６に向かって筒内噴射用インジェクタ１７（上記筒内用噴射弁に相当）が取り付けられている。筒内噴射用インジェクタ１７には、高圧ポンプや高圧配管、デリバリパイプ等で構成される周知の高圧燃料系１７０を通じて高圧化された燃料が供給される。そして、この筒内噴射用インジェクタ１７の開弁駆動により、燃料が燃焼室１６内に直接噴射供給される。以下、筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射を「筒内噴射」という。 A combustion chamber 16 is defined in the cylinder 12 and above the piston 13, and an in-cylinder injector 17 (corresponding to the in-cylinder injection valve) is attached to the combustion chamber 16. . In-cylinder injector 17 is supplied with high-pressure fuel through a known high-pressure fuel system 170 including a high-pressure pump, a high-pressure pipe, a delivery pipe, and the like. The fuel is directly injected into the combustion chamber 16 by opening the in-cylinder injector 17. Hereinafter, fuel injection by the in-cylinder injector 17 is referred to as “in-cylinder injection”.
また、燃焼室１６には、その内部に形成される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ１８が取り付けられている。この点火プラグ１８による混合気への点火タイミングは、点火プラグ１８の上方に設けられたイグナイタ１９によって調整される。 The combustion chamber 16 is provided with a spark plug 18 that ignites an air-fuel mixture formed of fuel and air formed therein. The ignition timing of the air-fuel mixture by the spark plug 18 is adjusted by an igniter 19 provided above the spark plug 18.
更に、上記燃焼室１６には、吸気通路２０及び排気通路２１が連通されている。そして、燃焼室１６と吸気通路２０との連通部分、すなわち吸気ポートには、この吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ２２（上記吸気通路用燃料噴射弁に相当）が設けられている。ポート噴射用インジェクタ２２には、フィードポンプや低圧配管等で構成される周知の低圧燃料系２２０を通じて、上記高圧燃料系１７０内の圧力よりも低圧の燃料が供給される。そして、ポート噴射用インジェクタ２２の開弁駆動に伴って燃料が吸気ポート内に噴射される。以下、ポート噴射用インジェクタ２２による燃料噴射を「ポート噴射」という。また、吸気通路２０には燃焼室１６に導入される空気量を調量するスロットルバルブ８が設けられている。 Further, an intake passage 20 and an exhaust passage 21 are communicated with the combustion chamber 16. A communication portion between the combustion chamber 16 and the intake passage 20, that is, the intake port, is provided with a port injection injector 22 (corresponding to the intake passage fuel injection valve) for injecting fuel into the intake port. . The port injector 22 is supplied with fuel having a pressure lower than that in the high-pressure fuel system 170 through a known low-pressure fuel system 220 including a feed pump and a low-pressure pipe. Then, the fuel is injected into the intake port as the port injector 22 is opened. Hereinafter, fuel injection by the port injector 22 is referred to as “port injection”. The intake passage 20 is provided with a throttle valve 8 that regulates the amount of air introduced into the combustion chamber 16.
排気通路２１の下流には、混合気の空燃比が所定範囲内の値となっているときに浄化機能を発揮する排気浄化装置１００が設けられている。
この他、内燃機関１には、燃料タンク５０内で発生する蒸発燃料を処理するパージ制御を行うための蒸発燃料処理装置６０が設けられている。この蒸発燃料処理装置６０は、ベーパ通路６１を介して燃料タンク５０に接続されたキャニスタ６２、このキャニスタ６２と吸気通路２０にあってスロットルバルブ８の下流側とを接続するパージ通路６３、並びにパージ通路６３を開閉するパージバルブ６４等を備えて構成されている。
Downstream of the exhaust passage 21 is provided an exhaust purification device 100 that exhibits a purification function when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is a value within a predetermined range.
In addition, the internal combustion engine 1 is provided with an evaporated fuel processing device 60 for performing purge control for processing evaporated fuel generated in the fuel tank 50. The evaporative fuel processing device 60 includes a canister 62 connected to the fuel tank 50 via a vapor passage 61, a purge passage 63 connecting the canister 62 and the intake passage 20 to the downstream side of the throttle valve 8, and a purge A purge valve 64 for opening and closing the passage 63 is provided.
燃料タンク５０内で発生する蒸発燃料は、同燃料タンク５０からベーパ通路６１を通じてキャニスタ６２内に導入され、キャニスタ６２の内部に設けられた吸着材に一旦吸着される。そして、パージバルブ６４が開かれると、キャニスタ６２内に吸着されていた蒸発燃料は、吸気通路２０内の負圧によってパージ通路６３を通じて吸気通路２０に導入される。吸気通路２０に導入された蒸発燃料は、燃焼室１６にて燃焼処理される。このようにして吸気通路２０内にパージ処理される蒸発燃料の量は、パージバルブ６４の開度に基づいて調節される。このパージバルブ６４は電気信号に基づいて開度調節される電磁弁であり、デューティ信号を受けてその開度が制御される。 The evaporated fuel generated in the fuel tank 50 is introduced into the canister 62 from the fuel tank 50 through the vapor passage 61 and is once adsorbed by the adsorbent provided in the canister 62. When the purge valve 64 is opened, the evaporated fuel adsorbed in the canister 62 is introduced into the intake passage 20 through the purge passage 63 by the negative pressure in the intake passage 20. The evaporated fuel introduced into the intake passage 20 is combusted in the combustion chamber 16. The amount of evaporated fuel purged into the intake passage 20 in this way is adjusted based on the opening of the purge valve 64. The purge valve 64 is an electromagnetic valve whose opening is adjusted based on an electrical signal, and the opening thereof is controlled by receiving a duty signal.
内燃機関１の機関制御は、電子制御装置３０により行われる。電子制御装置３０は、機関制御に係る各種処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムや機関制御に必要な情報を記憶するメモリ、外部入力回路、及び外部出力回路等にて構成されている。 The engine control of the internal combustion engine 1 is performed by the electronic control unit 30. The electronic control unit 30 includes a central processing unit (CPU) that performs various processes related to engine control, a memory for storing a control program and information necessary for engine control, an external input circuit, an external output circuit, and the like. It is configured.
電子制御装置３０には、機関運転状態を検出する各種のセンサが接続されている。例えばクランクセンサ３１によって機関出力軸であるクランクシャフト１５のクランク角が検出され、これに基づいて機関回転速度ＮＥが算出される。またアクセルセンサ３３によって、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰが検出される。また、電子制御装置３０には、吸気通路２０内を流れる空気の量を検出するエアフロエータ３４の検出信号が入力され、この検出信号に基づいて吸入空気量ＧＡが検出される。さらに電子制御装置３０には、機関冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ３５、排気中の酸素濃度を検出する空燃比センサ３６、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力（燃圧Ｐｒ）を検出する燃圧センサ３７等、機関制御に必要なセンサの検出信号が入力される。そして電子制御装置３０は、こうした各種センサの検出信号によって把握される内燃機関１の運転状況に応じて、燃料噴射制御や点火時期制御、あるいはパージ制御等をはじめとする各種機関制御を実施する。 Various sensors for detecting the engine operating state are connected to the electronic control unit 30. For example, the crank angle of the crankshaft 15 that is the engine output shaft is detected by the crank sensor 31, and the engine rotational speed NE is calculated based on this. The accelerator sensor 33 detects an accelerator operation amount ACCP, which is an operation amount of the accelerator pedal. Further, the electronic control device 30 receives a detection signal of an air floater 34 that detects the amount of air flowing through the intake passage 20, and the intake air amount GA is detected based on this detection signal. Further, the electronic control unit 30 includes a water temperature sensor 35 that detects the temperature of the engine cooling water (cooling water temperature THW), an air-fuel ratio sensor 36 that detects the oxygen concentration in the exhaust, and the fuel supplied to the in-cylinder injector 17. A detection signal of a sensor necessary for engine control, such as a fuel pressure sensor 37 that detects pressure (fuel pressure Pr), is input. The electronic control unit 30 performs various engine controls including fuel injection control, ignition timing control, purge control, and the like in accordance with the operation status of the internal combustion engine 1 grasped by the detection signals of these various sensors.
電子制御装置３０は、筒内噴射用インジェクタ１７及びポート噴射用インジェクタ２２からそれぞれ噴射される燃料の噴射比率Ｒを機関負荷や機関回転速度に基づいて変更することで複数の噴射形態を具現化する。例えば、低負荷運転領域ではポート噴射用インジェクタ２２だけを用いて燃料噴射を行い、高負荷運転領域では筒内噴射用インジェクタ１７だけを用いて燃料噴射を行う。そして中負荷運転領域では、ポート噴射用インジェクタ２２及び筒内噴射用インジェクタ１７の双方から燃料噴射を行う。 The electronic control unit 30 realizes a plurality of injection modes by changing the injection ratio R of the fuel injected from each of the in-cylinder injector 17 and the port injector 22 based on the engine load and the engine speed. . For example, fuel injection is performed using only the port injector 22 in the low load operation region, and fuel injection is performed using only the in-cylinder injector 17 in the high load operation region. In the middle load operation region, fuel is injected from both the port injector 22 and the in-cylinder injector 17.
なお、本実施形態では、上記噴射比率Ｒは、機関負荷や機関回転速度に基づき「０≦Ｒ≦１」の範囲内で可変設定される。そして、機関運転状態に基づいて設定される燃料噴射量に噴射比率Ｒを乗算した量がポート噴射用インジェクタ２２の目標噴射量として設定され、燃料噴射量Ｑに（１−噴射比率Ｒ）を乗算した量が筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量として設定される。従って、例えばＲ＝１のときには、ポート噴射用インジェクタ２２を使用したポート噴射のみが実行され、Ｒ＝０のときには、筒内噴射用インジェクタ１７を使用した筒内噴射のみが実行される。 In the present embodiment, the injection ratio R is variably set within the range of “0 ≦ R ≦ 1” based on the engine load and the engine speed. Then, an amount obtained by multiplying the fuel injection amount set based on the engine operating state by the injection ratio R is set as a target injection amount of the port injector 22, and the fuel injection amount Q is multiplied by (1-injection ratio R). This amount is set as the target injection amount of the in-cylinder injector 17. Therefore, for example, when R = 1, only port injection using the port injection injector 22 is executed, and when R = 0, only in-cylinder injection using the in-cylinder injector 17 is executed.
また、筒内噴射用インジェクタ１７の先端は燃焼室１６に曝されているため、デポジット等が付着しやすい。そこで本実施形態では、噴射比率Ｒが「１」に設定されている、つまりポート噴射のみが実行されている状態で所定の実行条件が成立したときには（例えば筒内噴射の非実行時間が所定時間を越えたときなど）、筒内噴射用インジェクタ１７から燃料噴射を実行する。そしてこの筒内噴射用インジェクタ１７からの燃料噴射によりデポジットの除去あるいは付着抑制を図るデポジット抑制噴射を行うようにしている。 Further, since the tip of the in-cylinder injector 17 is exposed to the combustion chamber 16, deposits or the like are likely to adhere. Therefore, in the present embodiment, when a predetermined execution condition is satisfied when the injection ratio R is set to “1”, that is, only port injection is being executed (for example, the non-execution time of in-cylinder injection is a predetermined time). And the like, the fuel injection is executed from the in-cylinder injector 17. The fuel is injected from the in-cylinder injector 17 to perform deposit suppressing injection for removing deposits or suppressing adhesion.
また、電子制御装置３０は空燃比制御を行う。この空燃比制御は周知の制御であり、内燃機関１の実際の空燃比が目標空燃比となるように、空燃比センサ３６の検出値に基づいて燃料噴射量がフィードバック制御される。 The electronic control unit 30 performs air-fuel ratio control. This air-fuel ratio control is a well-known control, and the fuel injection amount is feedback-controlled based on the detected value of the air-fuel ratio sensor 36 so that the actual air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 becomes the target air-fuel ratio.
ここで、上記パージ制御を通じて吸気通路２０内に導入される蒸発燃料は、内燃機関１における混合気の空燃比に影響を及ぼす。そのため、電子制御装置３０は吸気通路２０内に導入される蒸発燃料の濃度と吸入空気量とに基づいて燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量（以下、パージ燃料量という）を算出し、このパージ燃料量に応じて各インジェクタから噴射される燃料の量を減量補正することにより、空燃比が所望の値に維持されるようにしている。 Here, the evaporated fuel introduced into the intake passage 20 through the purge control affects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the internal combustion engine 1. Therefore, the electronic control unit 30 calculates the amount of evaporated fuel (hereinafter referred to as purge fuel amount) flowing into the combustion chamber 16 based on the concentration of the evaporated fuel introduced into the intake passage 20 and the intake air amount. The air-fuel ratio is maintained at a desired value by correcting the amount of fuel injected from each injector to decrease in accordance with the purge fuel amount.
ちなみに、吸気通路２０に蒸発燃料が導入されると空燃比はリッチ側にシフトする。そこで、本実施形態では、パージバルブ６４を開弁させたときの空燃比センサ３６の検出値の変化に基づいて蒸発燃料の濃度を推定するようにしているが、パージ通路６３に蒸発燃料の濃度を検出するセンサを設け、同センサによって蒸発燃料の濃度を直接検出するようにしてもよい。 Incidentally, when evaporative fuel is introduced into the intake passage 20, the air-fuel ratio shifts to the rich side. Therefore, in this embodiment, the concentration of the evaporated fuel is estimated based on the change in the detected value of the air-fuel ratio sensor 36 when the purge valve 64 is opened. A sensor for detection may be provided, and the concentration of the evaporated fuel may be directly detected by the sensor.
ところで、ポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射が行われている状態、つまり筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射は行われておらず高圧燃料系１７０内で燃料が滞っている状態では、高圧燃料系１７０内の燃料が機関からの受熱によって高圧化しやすい状態になっている。そして、このような状態のときに筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射が開始されるとき、例えばポート噴射用インジェクタ２２による燃料噴射に加えて筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射も併用されるとき、あるいはポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタ１７のみによる燃料噴射に切り替えられるときに、高圧燃料系１７０内の燃料圧力が過剰に高いと、筒内噴射用インジェクタ１７からの燃料噴射を行ったときに、上述したような空燃比のリッチ化が生じるおそれがある。 By the way, in a state where fuel injection is performed only by the port injector 22, that is, in a state where fuel injection is not performed by the in-cylinder injector 17 and fuel is stagnating in the high-pressure fuel system 170, the high-pressure fuel The fuel in the system 170 is in a state where it is easy to increase the pressure by receiving heat from the engine. When fuel injection by the in-cylinder injector 17 is started in such a state, for example, in addition to fuel injection by the port injection injector 22, fuel injection by the in-cylinder injector 17 is also used. Alternatively, when the fuel injection in the high-pressure fuel system 170 is excessively high when the fuel injection by only the port injection injector 22 is switched to the fuel injection by the in-cylinder injector 17 alone, the in-cylinder injection injector 17 When fuel injection is performed, the air-fuel ratio may become rich as described above.
特に、筒内噴射用インジェクタ１７によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量は多くなっていく。そのため、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の圧力が目標値よりも著しく高くなっている状態で、燃料の圧力を下げるための筒内噴射が行われた場合には、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量が同筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量よりも多くなる可能性がある。そしてこの場合には、目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射されてしまい、空燃比が誤ってリッチ化してしまう。 In particular, since the minimum valve opening period that can be realized by the in-cylinder injector 17 is limited, the higher the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injector 17, the higher the pressure that can be injected by the in-cylinder injector 17. The minimum injection amount increases. Therefore, when in-cylinder injection is performed to reduce the fuel pressure in a state where the pressure of the fuel supplied to the in-cylinder injector 17 is significantly higher than the target value, the in-cylinder injection is performed. There is a possibility that the minimum injection amount of the injector 17 is larger than the target injection amount of the in-cylinder injector 17. In this case, more fuel than the target injection amount is injected from the in-cylinder injector 17 and the air-fuel ratio is erroneously enriched.
そこで、本実施形態では、筒内噴射用インジェクタ１７による燃料噴射を行うことで高圧燃料系１７０内の燃料圧力を低下させるに際して、機関負荷を高めることで燃料噴射量を増大させる負荷上昇制御を併せて行うようにしている。 Therefore, in the present embodiment, when the fuel pressure in the high-pressure fuel system 170 is decreased by performing fuel injection by the in-cylinder injector 17, load increase control for increasing the fuel injection amount by increasing the engine load is also performed. To do.
このようにして負荷上昇制御が行われると、負荷の増大によって機関の運転状態が不安定になることを抑えるために内燃機関１の出力は増大される。より詳細には、負荷の増大に合わせて内燃機関１の吸入空気量が増大され、この吸入吸気量の増大に合わせて燃焼室１６に供給すべき要求燃料量ＱＤが増大される。このようにして要求燃料量ＱＤが増大されると、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量も増大されるため、同目標噴射量自体が最小噴射量よりも多くなり、これにより目標噴射量よりも多い燃料が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射されることを抑えるようにしている。 When the load increase control is performed in this manner, the output of the internal combustion engine 1 is increased in order to prevent the operating state of the engine from becoming unstable due to an increase in the load. More specifically, the intake air amount of the internal combustion engine 1 is increased as the load increases, and the required fuel amount QD to be supplied to the combustion chamber 16 is increased as the intake air amount increases. When the required fuel amount QD is increased in this way, the target injection amount of the in-cylinder injector 17 is also increased, so that the target injection amount itself becomes larger than the minimum injection amount, and thereby the target injection amount is exceeded. Therefore, it is possible to prevent a large amount of fuel from being injected from the in-cylinder injector 17.
ところで、蒸発燃料処理装置６０を備える内燃機関１では、上記パージ燃料量に応じて燃料噴射量が減量補正される。従って、図２に示すように、例えば負荷上昇制御により増大された要求燃料量ＱＤの全量を筒内噴射にて噴射する場合、この要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた値が筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰとなる。ここで、パージ燃料量ＰＧが多いと、目標噴射量ＱＴＰが筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少なくなる可能性があり、この場合には、目標噴射量ＱＴＰと最小噴射量ＱＴｍｉｎとの差分ＱＲだけ多くの燃料が噴射される。このようにして目標噴射量ＱＴＰよりも差分ＱＲの分だけ多い燃料が噴射されることにより、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になり、同負荷上昇制御の効果を十分に得ることができない。 By the way, in the internal combustion engine 1 including the evaporated fuel processing device 60, the fuel injection amount is corrected to decrease in accordance with the purge fuel amount. Therefore, as shown in FIG. 2, for example, when the entire required fuel amount QD increased by the load increase control is injected by in-cylinder injection, a value obtained by subtracting the purge fuel amount PG from the required fuel amount QD It becomes the target injection amount QTP of the injector 17 for injection. Here, if the purge fuel amount PG is large, the target injection amount QTP may be smaller than the minimum injection amount QTmin of the in-cylinder injector 17. In this case, the target injection amount QTP and the minimum injection amount QTmin More fuel is injected by the difference QR. In this way, since fuel larger than the target injection amount QTP by the difference QR is injected, an excessive amount of fuel is supplied into the cylinder with respect to the intake air amount. Is wasted and the effect of the same load increase control cannot be obtained sufficiently.
そこで、本実施形態では、図３に示す燃圧低下処理を実行することで、負荷上昇制御を有効に活用することができるようにしている。なお、この処理は電子制御装置３０によって所定周期毎に繰り返し実行される。 Thus, in the present embodiment, the load increase control can be effectively utilized by executing the fuel pressure lowering process shown in FIG. This process is repeatedly executed by the electronic control unit 30 at predetermined intervals.
本処理が開始されるとまず、現在の機関運転状態がアイドル運転中であるか否かが判定され（Ｓ１００）、アイドル運転中でないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。 When this process is started, it is first determined whether or not the current engine operation state is idling (S100). If the engine is not idling (S100: NO), this process is temporarily terminated.
一方、アイドル運転中のときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、現在、ポート１００％噴射の実行中か、つまりポート噴射用インジェクタ２２のみによる燃料噴射が行われている状態か否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでは、上記噴射比率Ｒが「１」に設定されているときに肯定判定される。 On the other hand, when the engine is idling (S100: YES), it is determined whether or not the port 100% injection is currently being executed, that is, whether or not fuel injection is being performed only by the port injector 22 (S110). . Here, an affirmative determination is made when the injection ratio R is set to “1”.
そして、ポート１００％噴射が実行されていないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ポート１００％噴射の実行中のときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０の処理が行われる。すなわち現在の機関運転状態で筒内１００％噴射を行った場合、つまり筒内噴射用インジェクタ１７のみによる燃料噴射を行ったと仮定したときの同筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰよりも、筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎの方が多いかが判定される。最小噴射量ＱＴｍｉｎは、高圧燃料系１７０から筒内噴射用インジェクタ１７に供給される筒内噴射用の燃圧Ｐｒと、筒内噴射用インジェクタ１７で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出される。なお、この最小開弁期間は、筒内噴射用インジェクタ１７の特性によって決まる。そのため、最小噴射量ＱＴｍｉｎは、筒内噴射用インジェクタ１７に供給される燃料の燃圧Ｐｒが高圧であるほど大きな値となる。
And when port 100% injection is not performed (S110: NO), this processing is once ended.
On the other hand, when the port 100% injection is being executed (S110: YES), the process of step S120 is performed. That is, when 100% in-cylinder injection is performed in the current engine operating state, that is, when the fuel injection is performed only by the in-cylinder injector 17, the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17 is larger than the target injection amount QTP. It is determined whether the minimum injection amount QTmin that can be injected by the in-cylinder injector 17 is larger. The minimum injection amount QTmin is calculated based on the fuel pressure Pr for in-cylinder injection supplied from the high-pressure fuel system 170 to the in-cylinder injector 17 and the minimum valve opening period that can be realized by the in-cylinder injector 17. The The minimum valve opening period is determined by the characteristics of the in-cylinder injector 17. Therefore, the minimum injection amount QTmin increases as the fuel pressure Pr of the fuel supplied to the in-cylinder injector 17 increases.
そして、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰ以下のときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰよりも多いときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、次式（１）が満たされるか否かが判定される（Ｓ１３０）。
When the minimum injection amount QTmin is equal to or less than the target injection amount QTP (S120: NO), this process is temporarily terminated.
On the other hand, when the minimum injection amount QTmin is larger than the target injection amount QTP (S120: YES), it is determined whether or not the following equation (1) is satisfied (S130).
現在のパージ燃料量ＰＧ＜推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ …（１）
なお、式（１）の推定要求燃料量ＱＤＵとは、負荷上昇制御を実行することで機関負荷を所定量αだけ増大させたと仮定したときの要求燃料量ＱＤである。そして、パージ燃料量ＰＧが「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値以上であるときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、負荷上昇制御及び筒内噴射が行われることなく、本処理は一旦終了される。
Current purge fuel amount PG <estimated required fuel amount QDU−minimum injection amount QTmin (1)
The estimated required fuel amount QDU in the equation (1) is the required fuel amount QD when it is assumed that the engine load is increased by a predetermined amount α by executing the load increase control. When the purge fuel amount PG is equal to or greater than the value of “estimated required fuel amount QDU−minimum injection amount QTmin” (S130: NO), this process is temporarily terminated without performing load increase control and in-cylinder injection. The
一方、パージ燃料量ＰＧが「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値よりも少ないときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、上述した負荷上昇制御が実行される（Ｓ１４０）。本実施形態では、負荷上昇制御として、発電機７０の発電量を増大させることで機関負荷を上記所定量αの分だけ増大させるようにしており、この発電量増大によって発生した電力はバッテリの充電に利用される。こうした発電による負荷の増大によるエンジン回転速度の低下を抑制するために、吸入空気量が増大され、これにあわせて目標噴射量ＱＴＰが増大されることにより内燃機関１の出力は、負荷増大と釣り合うように増大される。 On the other hand, when the purge fuel amount PG is smaller than the value of “estimated required fuel amount QDU−minimum injection amount QTmin” (S130: YES), the above-described load increase control is executed (S140). In this embodiment, as load increase control, the engine load is increased by the predetermined amount α by increasing the power generation amount of the generator 70, and the power generated by the increase in power generation amount is charged by the battery. Used for In order to suppress a decrease in engine rotation speed due to an increase in load due to such power generation, the intake air amount is increased, and the target injection amount QTP is increased accordingly, whereby the output of the internal combustion engine 1 balances with the load increase. Is increased as follows.
こうした負荷上昇制御が行われると、次に、燃料の噴射態様が、ポート１００％噴射から筒内１００％噴射に切り替えられる（Ｓ１５０）。これにより要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた分の燃料の全量が筒内噴射用インジェクタ１７から噴射され、高圧燃料系１７０内の燃圧は徐々に低下していく。 Once such load increase control is performed, the fuel injection mode is then switched from port 100% injection to in-cylinder 100% injection (S150). As a result, the entire amount of fuel obtained by subtracting the purge fuel amount PG from the required fuel amount QD is injected from the in-cylinder injector 17, and the fuel pressure in the high-pressure fuel system 170 gradually decreases.
次に、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が、所定の判定値Ａ以上であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。そして、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が所定の判定値Ａ未満であるときには（Ｓ１６０：ＮＯ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が不十分であると判断されて、ステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理が行われる。 Next, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the current minimum injection amount QTmin from the current target injection amount QTP is equal to or greater than a predetermined determination value A (S160). When the value obtained by subtracting the current minimum injection amount QTmin from the current target injection amount QTP is less than the predetermined determination value A (S160: NO), it is determined that the fuel pressure reduction in the high-pressure fuel system 170 is insufficient. Thus, the processing of step S140 and step S150 is performed.
一方、現在の目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が、所定の判定値Ａ以上であるときには（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が十分に行われたと判断されて、負荷上昇制御が停止される（Ｓ１７０）。このステップＳ１７０では、発電機７０の発電量増大による機関負荷の増大に対応するために増大させていた吸入空気量が低減され、それにあわせて目標噴射量ＱＴＰが低減されることにより内燃機関１の出力は低減される。 On the other hand, when the value obtained by subtracting the current minimum injection amount QTmin from the current target injection amount QTP is equal to or greater than the predetermined determination value A (S160: YES), the fuel pressure in the high-pressure fuel system 170 has been sufficiently reduced. As a result, the load increase control is stopped (S170). In this step S170, the amount of intake air that has been increased in order to cope with an increase in engine load due to an increase in the amount of power generated by the generator 70 is reduced, and the target injection amount QTP is reduced accordingly. The output is reduced.
こうして負荷上昇制御が停止されると、次に、燃料の噴射態様が、筒内１００％噴射からポート１００％噴射に切り替えられる（Ｓ１８０）。これにより要求燃料量ＱＤからパージ燃料量ＰＧを減じた分の燃料の全量がポート噴射用インジェクタ２２から噴射される。 When the load increase control is thus stopped, the fuel injection mode is then switched from the in-cylinder 100% injection to the port 100% injection (S180). As a result, the total amount of fuel obtained by subtracting the purge fuel amount PG from the required fuel amount QD is injected from the port injector 22.
そして本処理は一旦終了される。
次に、上記燃圧低下処理の作用を説明する。
燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰはより多く減量補正されるようになり、減量補正後の目標噴射量ＱＴＰは、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少なくなる可能性が高くなる。従って、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。そこで、上記燃圧低下処理では、図３に示したステップＳ１３０での判定処理において、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量、つまりパージ燃料量ＰＧに基づいて負荷上昇制御の実行可否を判定するようにしている。これにより負荷上昇制御を有効に活用することができる状態のときに同負荷上昇制御の実行を許可することが可能になる。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。
And this process is once complete | finished.
Next, the effect | action of the said fuel pressure fall process is demonstrated.
As the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16 increases, the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17 is corrected to decrease more, and the target injection amount QTP after the decrease correction is used for in-cylinder injection. There is a high possibility that it will be smaller than the minimum injection amount QTmin of the injector 17. Therefore, as the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16 increases, there is a higher possibility that the effect of the control cannot be sufficiently obtained even when the load increase control is executed. Therefore, in the fuel pressure reduction process, in the determination process in step S130 shown in FIG. 3, it is determined whether or not the load increase control can be executed based on the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16, that is, the purge fuel amount PG. I have to. As a result, it is possible to permit execution of the load increase control when the load increase control can be effectively utilized. Accordingly, when the in-cylinder injection and the load increase control are used in combination, the load increase control can be effectively utilized.
そして、上述したように、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多くなるほど、負荷上昇制御を実行しても同制御の効果を十分に得ることはできない可能性も高くなる。逆に言えば、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が少なくなるほど、負荷上昇制御の効果を得ることができる可能性は高くなる。そこで、ステップＳ１３０での負荷上昇制御の実行可否に関する判定に際しては、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときに、負荷上昇制御を実行するようにしている。 As described above, as the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16 increases, the possibility that the effect of the control cannot be sufficiently obtained even when the load increase control is executed increases. In other words, the smaller the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16, the higher the possibility that the effect of load increase control can be obtained. Therefore, when determining whether or not the load increase control can be executed in step S130, the load increase control is executed when the purge fuel amount PG is smaller than a predetermined determination value.
また、ステップＳ１３０において、パージ燃料量ＰＧと比較する判定値は、予めの実験等を通じて得られた固定値とすることも可能である。しかし、上記燃圧低下処理では、この判定値として、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を設定するようにしている。 In step S130, the determination value to be compared with the purge fuel amount PG can be a fixed value obtained through a prior experiment or the like. However, in the fuel pressure lowering process, the determination value is the minimum that can be injected by the in-cylinder injector 17 from the estimated required fuel amount QDU to the combustion chamber 16 that is required when it is assumed that the load increase control is executed. A value obtained by subtracting the injection amount QTmin is set.
図４に示すように、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への要求燃料量ＱＤから筒内噴射用インジェクタ１７で噴射可能な最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値（以下、減算値Ｇという）は、次の値と等しくなる。すなわちこの減算値Ｇは、負荷上昇制御を実行したときに設定される筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰが最小噴射量ＱＴｍｉｎを超えている量（図４に示す燃料量ＱＡ）と、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量（パージ燃料量ＰＧ）とを加算した値に等しくなる。従って、その減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが少ないときには、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰについて、最小噴射量ＱＴｍｉｎを超えている量が存在することになるため、この場合には目標噴射量ＱＴＰと同量の燃料を筒内噴射用インジェクタ１７から噴射することができる。このように上記減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが少ないときには、負荷上昇制御の実行による過剰な燃料噴射が抑えられるため、その負荷上昇制御の効果を適切に得ることができる。 As shown in FIG. 4, a value obtained by subtracting the minimum injection amount QTmin that can be injected by the in-cylinder injector 17 from the required fuel amount QD to the combustion chamber 16 required when it is assumed that the load increase control is executed. (Hereinafter referred to as the subtraction value G) is equal to the following value. That is, this subtraction value G is an amount (fuel amount QA shown in FIG. 4) in which the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17 set when the load increase control is executed exceeds the minimum injection amount QTmin. This is equal to the sum of the amount of evaporated fuel (purge fuel amount PG) flowing into the combustion chamber 16. Accordingly, when the purged fuel amount PG is smaller than the subtracted value G, the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17 has an amount exceeding the minimum injection amount QTmin. In this case, the same amount of fuel as the target injection amount QTP can be injected from the in-cylinder injector 17. Thus, when the purge fuel amount PG is small with respect to the subtraction value G, excessive fuel injection due to execution of the load increase control is suppressed, so that the effect of the load increase control can be appropriately obtained.
一方、上記減算値Ｇに対して、燃焼室１６に流入する蒸発燃料の量が多いときには、筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰが最小噴射量ＱＴｍｉｎよりも少ない値に設定される。しかし、実際には筒内噴射用インジェクタ１７から、目標噴射量ＱＴＰと最小噴射量ＱＴｍｉｎとの差の分だけ余分に燃料が噴射される。従って、上記減算値Ｇに対して、パージ燃料量ＰＧが多いときには、負荷上昇制御を実行しても吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されてしまうため、負荷上昇制御の実行が無駄になる。 On the other hand, when the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber 16 is larger than the subtraction value G, the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17 is set to a value smaller than the minimum injection amount QTmin. However, in actuality, extra fuel is injected from the in-cylinder injector 17 by the difference between the target injection amount QTP and the minimum injection amount QTmin. Accordingly, when the purge fuel amount PG is larger than the subtraction value G, even if the load increase control is executed, an excessive amount of fuel is supplied into the cylinder with respect to the intake air amount. Execution is wasted.
このように、燃焼室に流入する蒸発燃料の量（パージ燃料量ＰＧ）を上記減算値Ｇとを比較することで、負荷上昇制御による効果を得ることができるか否かを、負荷上昇制御の実行前に判定することができる。そこで、上記燃圧低下処理では、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときに負荷上昇制御を実行するに際し、上記減算値Ｇ、すなわち負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を上記判定値として設定するようにしている。従って、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができる。 Thus, by comparing the amount of evaporated fuel flowing into the combustion chamber (purge fuel amount PG) with the subtraction value G, it is determined whether or not the effect of load increase control can be obtained. It can be determined before execution. Therefore, the fuel pressure lowering process is required when it is assumed that the subtraction value G, that is, the load increase control is executed when the load increase control is executed when the purge fuel amount PG is smaller than the predetermined determination value. A value obtained by subtracting the minimum injection amount QTmin of the in-cylinder injector 17 from the estimated required fuel amount QDU to the combustion chamber 16 is set as the determination value. Therefore, it is possible to more accurately determine whether or not the load increase control can be executed.
また、負荷上昇制御の実行に際しては、発電機７０による発電を行わせることにより機関負荷を増大させるようにしている。従って、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるため、エネルギー収支の悪化が抑えられるようになる。 When executing the load increase control, the engine load is increased by causing the generator 70 to generate power. Therefore, the engine fuel consumed by the load increase control can be recovered as electric energy, so that the deterioration of the energy balance can be suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ポート噴射用インジェクタ２２のみから燃料を噴射する運転状態のときに筒内噴射用インジェクタ１７から燃料を噴射する際には、負荷上昇制御を実行した状態で筒内噴射用インジェクタ１７から燃料を噴射するようにしている。そして、負荷上昇制御の実行に際しては、パージ燃料量ＰＧに基づいて負荷上昇制御の実行可否を判定するようにしている。より具体的には、パージ燃料量ＰＧが所定の判定値よりも少ないときには、負荷上昇制御を実行するようにしている。従って、筒内噴射と負荷上昇制御とを併用するに際して、その負荷上昇制御を有効に活用することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the fuel is injected from the in-cylinder injector 17 in the operation state in which the fuel is injected only from the port injector 22, the fuel from the in-cylinder injector 17 is executed with the load increase control executed. Is to be injected. When executing the load increase control, it is determined whether or not the load increase control can be executed based on the purge fuel amount PG. More specifically, when the purge fuel amount PG is smaller than a predetermined determination value, load increase control is executed. Accordingly, when the in-cylinder injection and the load increase control are used in combination, the load increase control can be effectively utilized.
（２）パージ燃料量ＰＧと比較する上記判定値として、負荷上昇制御を実行したと仮定したときに必要とされる燃焼室１６への推定要求燃料量ＱＤＵから筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値を設定するようにしている。従って、同判定値を適宜設定された固定値にする場合と比較して、負荷上昇制御の実行可否をより正確に判定することができるようになる。 (2) As the determination value to be compared with the purge fuel amount PG, the minimum injection of the in-cylinder injector 17 from the estimated required fuel amount QDU to the combustion chamber 16 required when it is assumed that the load increase control is executed. A value obtained by subtracting the amount QTmin is set. Therefore, it is possible to more accurately determine whether or not the load increase control can be executed as compared with the case where the determination value is set to a fixed value set appropriately.
（３）内燃機関１の出力を利用して発電する発電機７０が設けられており、この発電機７０に発電を行わせることで負荷上昇制御を実行するようにしている。従って、負荷上昇制御で消費される機関燃料を電気エネルギーとして回収することができるようになる。 (3) A power generator 70 that generates electric power using the output of the internal combustion engine 1 is provided, and load increase control is executed by causing the power generator 70 to generate electric power. Therefore, the engine fuel consumed by the load increase control can be recovered as electric energy.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・図３に示した燃圧低下処理では、ステップＳ１２０において、筒内噴射用インジェクタ１７の最小噴射量ＱＴｍｉｎが筒内噴射用インジェクタ１７の目標噴射量ＱＴＰよりも多いか否かを判定し、最小噴射量ＱＴｍｉｎが目標噴射量ＱＴＰよりも多いときに、パージ燃料量ＰＧに基づく負荷上昇制御の実行可否判定を行うようにした。また、ステップＳ１６０において、目標噴射量ＱＴＰから現在の最小噴射量ＱＴｍｉｎを減じた値が判定値Ａ以上であると判定されたときには、負荷上昇制御を停止するようにした。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the fuel pressure reduction process shown in FIG. 3, in step S120, it is determined whether or not the minimum injection amount QTmin of the in-cylinder injector 17 is larger than the target injection amount QTP of the in-cylinder injector 17, and the minimum injection is performed. When the amount QTmin is larger than the target injection amount QTP, it is determined whether or not the load increase control can be executed based on the purge fuel amount PG. In step S160, when it is determined that the value obtained by subtracting the current minimum injection amount QTmin from the target injection amount QTP is equal to or greater than the determination value A, the load increase control is stopped.
この他、図５に示すように、図３に示したステップＳ１２０の処理に代えて、ステップＳ２２０の処理を行う。このステップＳ２２０では、現在の燃圧Ｐｒが、筒内噴射用インジェクタ１７の最小開弁期間と現時点での目標噴射量ＱＴＰとに基づいて算出される判定値Ｂ以上であるか否かを判定する。この判定値Ｂは、現時点の目標噴射量ＱＴＰと等しい量の燃料を筒内噴射用インジェクタ１７から噴射することのできる燃料圧力の上限値である。つまり、燃圧Ｐｒが判定値Ｂ以上の状態で筒内噴射が行われると、目標噴射量ＱＴＰよりも多い燃料が燃焼室１６に供給されることになる。そして、燃圧Ｐｒが判定値Ｂ以上のときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、上述したステップＳ１３０以降の処理を行う。 In addition, as shown in FIG. 5, the process of step S220 is performed instead of the process of step S120 shown in FIG. In this step S220, it is determined whether or not the current fuel pressure Pr is greater than or equal to a determination value B calculated based on the minimum valve opening period of the in-cylinder injector 17 and the current target injection amount QTP. This determination value B is an upper limit value of the fuel pressure at which an amount of fuel equal to the current target injection amount QTP can be injected from the in-cylinder injector 17. That is, when in-cylinder injection is performed with the fuel pressure Pr equal to or higher than the determination value B, more fuel than the target injection amount QTP is supplied to the combustion chamber 16. When the fuel pressure Pr is greater than or equal to the determination value B (S220: YES), the processing from step S130 described above is performed.
他方、同図５に示すように、図３に示したステップＳ１６０の処理に代えて、ステップＳ２６０の処理を行う。このステップＳ２６０では、現在の燃圧Ｐｒが、上記判定値Ｂよりも低い値に設定された判定値Ｃ以下であるか否かを判定する。そして、燃圧Ｐｒが判定値Ｃよりも高いときには（Ｓ２６０：ＮＯ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が不十分であると判断し、上述したステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理を行う。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the process of step S260 is performed instead of the process of step S160 shown in FIG. In this step S260, it is determined whether or not the current fuel pressure Pr is equal to or less than a determination value C set to a value lower than the determination value B. When the fuel pressure Pr is higher than the determination value C (S260: NO), it is determined that the fuel pressure in the high-pressure fuel system 170 has not been sufficiently lowered, and the above-described processing of step S140 and step S150 is performed.
一方、燃圧Ｐｒが判定値Ｃ以下に低いときには（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、高圧燃料系１７０内の燃圧低下が十分に行われたと判断し、上述したステップＳ１７０以降の処理を行う。このように燃圧Ｐｒに基づいてステップＳ１３０やステップＳ１７０の実行判定を行うようにしてもよい。 On the other hand, when the fuel pressure Pr is lower than the determination value C (S260: YES), it is determined that the fuel pressure in the high-pressure fuel system 170 has been sufficiently reduced, and the processing after step S170 described above is performed. In this manner, the execution determination of step S130 or step S170 may be performed based on the fuel pressure Pr.
・先の図３に示したステップＳ１２０の処理や、図５に示したステップＳ２２０の処理を省略してもよい。
・負荷上昇制御では、機関負荷を所定量αだけ増大させるようにした。この他、その所定量αを可変設定するようにしてもよい。例えば燃圧Ｐｒが高いときほど所定量αが大きくなるようにしてもよい。
The processing in step S120 shown in FIG. 3 and the processing in step S220 shown in FIG. 5 may be omitted.
・ In the load increase control, the engine load is increased by a predetermined amount α. In addition, the predetermined amount α may be variably set. For example, the predetermined amount α may be increased as the fuel pressure Pr is higher.
・燃圧低下のために筒内噴射を行うときには、筒内１００％噴射を行うようにしたが必ずしも筒内１００％噴射を行う必要はなく、筒内噴射とポート噴射とを併用してもよい。
・パージ燃料量ＰＧと「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値とを比較するようにしたが、適宜設定された値とパージ燃料量ＰＧとを比較し、パージ燃料量ＰＧが比較的少ないと判定されたときに負荷上昇制御を行うようにしてもよい。
-When in-cylinder injection is performed to reduce fuel pressure, in-cylinder 100% injection is performed, but it is not always necessary to perform in-cylinder 100% injection, and in-cylinder injection and port injection may be used in combination.
-The purge fuel amount PG is compared with the value of "estimated required fuel amount QDU-minimum injection amount QTmin". The purge fuel amount PG is compared with the appropriately set value and the purge fuel amount PG. The load increase control may be performed when it is determined that the target is low.
・上記実施形態では、式（１）が満たされたとき、つまり「パージ燃料量ＰＧ」が「推定要求燃料量ＱＤＵ−最小噴射量ＱＴｍｉｎ」の値よりも少ないときに、負荷上昇制御を実行するようにしたが、その式（１）は適宜変更してもよい。例えば「推定要求燃料量ＱＤＵ−パージ燃料量ＰＧ」の値が「最小噴射量ＱＴｍｉｎ」よりも多いときに、負荷上昇制御を実行するようにしてもよい。 In the above embodiment, when the formula (1) is satisfied, that is, when the “purge fuel amount PG” is smaller than the value of “estimated required fuel amount QDU−minimum injection amount QTmin”, the load increase control is executed. However, the equation (1) may be changed as appropriate. For example, the load increase control may be executed when the value of “estimated required fuel amount QDU−purge fuel amount PG” is larger than “minimum injection amount QTmin”.
・負荷上昇制御の実行に際して、内燃機関１に対する負荷を増大させることができるのであれば、発電機７０以外にも、内燃機関１の動力を利用する他の車載アクチュエータを駆動させてもよい。例えば、上記コンプレッサ８０の駆動を開始させても、内燃機関１に対する負荷を増大させることが可能である。また、変速機９０の変速比を変更することで内燃機関１に対する負荷を増大させるようにしてもよい。 In performing the load increase control, other in-vehicle actuators that use the power of the internal combustion engine 1 may be driven in addition to the generator 70 as long as the load on the internal combustion engine 1 can be increased. For example, even if the driving of the compressor 80 is started, the load on the internal combustion engine 1 can be increased. Further, the load on the internal combustion engine 1 may be increased by changing the gear ratio of the transmission 90.
１…内燃機関、８…スロットルバルブ、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コンロッド、１５…クランクシャフト、１６…燃焼室、１７…筒内噴射用インジェクタ、１８…点火プラグ、１９…イグナイタ、２０…吸気通路、２１…排気通路、２２…ポート噴射用インジェクタ、３０…電子制御装置、３１…クランクセンサ、３３…アクセルセンサ、３４…エアフロエータ、３５…水温センサ、３６…空燃比センサ、３７…燃圧センサ、５０…燃料タンク、６０…蒸発燃料処理装置、６１…ベーパ通路、６２…キャニスタ、６３…パージ通路、６４…パージバルブ、７０…発電機、８０…コンプレッサ、９０…変速機、１００…排気浄化装置、１７０…高圧燃料系、２２０…低圧燃料系。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 8 ... Throttle valve, 12 ... Cylinder, 13 ... Piston, 14 ... Connecting rod, 15 ... Crankshaft, 16 ... Combustion chamber, 17 ... In-cylinder injector, 18 ... Spark plug, 19 ... Igniter, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake passage, 21 ... Exhaust passage, 22 ... Port injection injector, 30 ... Electronic control device, 31 ... Crank sensor, 33 ... Accelerator sensor, 34 ... Air floater, 35 ... Water temperature sensor, 36 ... Air-fuel ratio sensor, 37 ... Fuel pressure sensor, 50 ... Fuel tank, 60 ... Evaporative fuel processing device, 61 ... Vapor passage, 62 ... Canister, 63 ... Purge passage, 64 ... Purge valve, 70 ... Generator, 80 ... Compressor, 90 ... Transmission, 100 ... Exhaust Purification device, 170 ... high pressure fuel system, 220 ... low pressure fuel system.
Claims (5)
前記吸気通路用噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内用噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させる負荷上昇制御を実行した状態で前記筒内用噴射弁から燃料を噴射するとともに、
前記負荷上昇制御の実行に際しては、前記燃焼室に流入する前記蒸発燃料の量に基づいて同負荷上昇制御の実行可否を判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An intake passage injection valve for injecting fuel into the intake passage, an in-cylinder injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber, and an evaporative fuel processing device for introducing evaporative fuel generated in the fuel tank into the intake passage, The injection ratio of the fuel injected from the intake passage injection valve and the in-cylinder injection valve is changed according to the operating state of the engine, and the intake air according to the amount of the evaporated fuel flowing into the combustion chamber A control device for an internal combustion engine in which the amount of fuel injected from a passage injection valve and the in-cylinder injection valve is corrected to decrease,
When injecting fuel from the in-cylinder injection valve in an operating state in which fuel is injected only from the intake passage injection valve, the cylinder is executed in a state in which load increase control for increasing the load on the internal combustion engine is executed. While injecting fuel from the internal injection valve,
When executing the load increase control, it is determined whether or not the load increase control can be executed based on the amount of the evaporated fuel flowing into the combustion chamber.
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the load increase control is executed when an amount of the evaporated fuel flowing into the combustion chamber is equal to or less than a predetermined determination value.
請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 A value obtained by subtracting a minimum injection amount that can be injected by the in-cylinder injection valve from a required fuel amount to the combustion chamber required when it is assumed that the load increase control is executed is set as the determination value. Item 3. A control device for an internal combustion engine according to Item 2.
請求項３に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine according to claim 3, wherein the minimum injection amount is calculated based on a pressure of fuel supplied to the in-cylinder injection valve and a minimum valve opening period that can be realized by the in-cylinder injection valve. Control device.
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。 The generator for generating electric power using the output of the internal-combustion engine is provided, and the load increase control is performed by causing the generator to generate electric power. Control device for internal combustion engine.
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