JP4082801B2 - Fuel injection control system for direct injection gasoline engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置に関し、詳しくは、燃料ポンプの吐出量の制御によって燃料圧力を制御する構成の装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備え、低・中負荷領域では、燃料を圧縮行程で噴射することにより点火プラグ付近のみに可燃混合気を層状に生成して成層燃焼を行い、これにより、空燃比を大幅にリーンとした燃焼を可能とする一方、所定以上の高負荷領域では、限られたシリンダ容積で要求トルクを確保するために、燃料を吸気行程で噴射して均質な混合気を形成して均質燃焼を行なう構成の直噴式ガソリンエンジンが開発されている。
【0003】
かかる直噴式ガソリンエンジンでは、成層燃焼と均質燃焼との切換に伴って噴射タイミングにおけるシリンダ内圧力が大きく変化するため、これに応じて燃料噴射弁に対する燃料の供給圧(噴射圧)を切り換える必要がある。
【0004】
係る要求を満たすため、本出願人は以下のような燃料噴射装置を先に提案した(特願平10−135576号参照)。
【0005】
即ち、エンジンのカム軸に介装したカムによって往復動するプランジャーによって燃料の吸入・吐出を行う燃料ポンプ(単気筒ポンプ)を備える一方、前記燃料ポンプのピストン室と吸入側とを連通させるリリーフ通路にON・OFF的に開閉動作する電磁弁を介装し、前記燃料ポンプの吐出行程において前記リリーフ通路を閉じる(開ける)期間を制御することで燃料ポンプの吐出量を制御できるように構成する。
【0006】
そして、燃圧センサで検出される実際の燃料圧力が目標圧力に一致するように、前記電磁弁の閉期間(吐出量)をフィードバック制御する一方、目標圧力が変化しない場合にはエンジンに供給された分だけ燃料ポンプにより燃料を供給すれば良いので、シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づき吐出量のフィードフォワード制御量を決定し、該フィードフォワード制御量によって前記フィードバック制御の応答遅れを補うようにする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料噴射制御のモードとしては、全気筒に対して通常にシーケンシャル噴射させる全気筒噴射モードと、エンジンの発生トルクを制御するために半数気筒において燃料カットを行う半数気筒噴射モードとがある。
【0008】
しかしながら、従来では、前記半数気筒噴射モードにおいても、シリンダ吸入空気量が同じであれば、全気筒噴射モードと同じ量の要求燃料噴射量が演算されることになるため、全気筒噴射モードと同じフィードフォワード制御量を与えることになり、これによって、フィードフォワード制御上では、実際にエンジンに供給される燃料量の倍の燃料が燃料ポンプから供給されることになる。
【0009】
従って、半数気筒噴射モードの間において、減量補正方向にフィードバック制御量が蓄積されることになり、半数気筒噴射モードから全気筒噴射モードに戻ったときに、それまでに蓄積されたフィードバック制御量によって過剰に吐出量が減量補正されることになるために、燃圧が目標よりも大きく低下して目標燃圧に戻るまでに時間を要し、この間に、空燃比のオーバーリーン化して失火が発生するなどの惧れがあった。
【0010】
本発明は上記問題点に鑑みなれたものであり、一部気筒において燃料カットが行われた場合であっても、目標燃圧に安定的に制御できる直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に係る発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備え、燃料ポンプの吐出口に接続される燃料蓄圧室から各気筒の燃焼室に装着される前記燃料噴射弁それぞれに向けて分岐通路が延設される直噴式ガソリンエンジンにおいて、前記燃料ポンプの吐出量を電子制御することで、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁に対する燃料の供給圧を制御する直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装 置であって、前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、燃料噴射が停止される気筒数の比率に基づいて前記フィードフォワード制御量の設定に用いる前記要求燃料噴射量を減量補正する減量補正手段と、前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
かかる構成によると、シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づき、全気筒で燃料噴射が行われるものとして、吐出量のフィードフォワード制御量が設定されるが、例えば半数気筒で燃料噴射が停止される場合には、前記要求燃料噴射量の半分の量に基づいて前記フィードフォワード制御量を設定させることで、結果的に、吐出行程1回当たりの吐出量を半分に修正する。
【0013】
請求項2記載の発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備え、燃料ポンプの吐出口に接続される燃料蓄圧室から各気筒の燃焼室に装着される前記燃料噴射弁それぞれに向けて分岐通路が延設される直噴式ガソリンエンジンにおいて、前記燃料ポンプの吐出量を電子制御することで、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁に対する燃料の供給圧を制御する直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置であって、前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、前記燃料ポンプにおける吐出行程数に対して実際に燃料の吐出を行わせる回数を、燃料噴射が停止される気筒数に応じて制御する吐出回数制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
かかる構成によると、吐出行程毎に、通常に吐出を行わせるか、又は、吐出を停止させるかを制御して、吐出が行われる場合の1回当たりの吐出量を変更せずに、吐出を停止させる回数によって吐出量の総和を変化させる。
【0015】
請求項3記載の発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁と、吐出行程が前記各燃料噴射弁による燃料噴射タイミングと同期する燃料ポンプとを備え、前記燃料ポンプの吐出口に接続される燃料蓄圧室から各気筒の燃焼室に装着される前記燃料噴射弁それぞれに向けて分岐通路が延設される直噴式ガソリンエンジンにおいて、前記燃料ポンプの吐出量を電子制御することで、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁に対する燃料の供給圧を制御する直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置であって、前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、前記燃料ポンプによる燃料の吐出を燃料噴射が行われる気筒の噴射タイミングでのみ行わせ、燃料噴射が停止される気筒の噴射タイミングでの吐出を停止させる吐出停止制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0016】
かかる構成によると、噴射タイミングに同期する吐出行程で、当該噴射タイミングで燃料噴射が行われる場合には燃料ポンプから燃料を吐出させるが、燃料噴射が停止される場合には、燃料ポンプからの燃料の吐出も停止させる。
【0017】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によると、吐出量のフィードフォワード制御量を決定するための要求燃料噴射量を、噴射が停止される気筒数の比率に応じて減量補正することで、結果的に、1回の吐出行程で吐出される燃料量を、噴射が停止される気筒数に応じて減量補正できるという効果がある。
【0018】
請求項2記載の発明によると、噴射が停止される気筒数に応じて、燃料ポンプによる燃料の吐出を不連続に実行させて、吐出量の総和を、噴射が停止される気筒数に応じて減量できるという効果がある。
【0019】
請求項3記載の発明によると、燃料噴射が行われるときにのみ、燃料ポンプからの燃料の吐出を行わせるので、一部気筒で燃料噴射が停止されても、吐出量が過剰になることがなく、かつ、燃料噴射が行われるときにのみ燃料の吐出を行わせるので、燃圧脈動の発生を低減できるという効果がある。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0021】
図1は、実施の形態に係る直噴式ガソリンエンジンの全体構成を示す。
【0022】
この図1において、燃料タンク1内には、該タンク1内の燃料を圧送する電動式フィードポンプ2が設けられ、該フィードポンプ2から吐出された燃料は、燃料フィルタ3,燃料ダンパ4及び逆止弁5を介装した低圧側燃料通路6を介して単気筒型の燃料ポンプ7に吸入される。
【0023】
前記燃料ポンプ7は、エンジンのカムシャフトに設けられたポンプ駆動カムにより駆動されて上下動するピストンの下降時に燃料を吸い込み、上昇時に燃料を吐出する構造を有している。
【0024】
一方、前記燃料ポンプ7のポンプ室内と前記逆止弁5上流側の低圧側燃料通路6とを連通させるリターン通路8が設けられ、該リターン通路8の途中には、該リターン通路8を開閉する電磁弁9が介装されている。
【0025】
一方、前記燃料ポンプ7の吐出口には、逆止弁10が介装された高圧側燃料通路11が接続され、該高圧側燃料通路11の他端には、燃料蓄圧室(コモンレール)12が接続される。そして、前記燃料蓄圧室12から各気筒の燃焼室に装着される燃料噴射弁13それぞれに向けて分岐通路14が分岐延設される。
【0026】
前記燃料蓄圧室12には、該燃料蓄圧室12内の燃料圧力を検出する燃圧センサ15が装着されている。
【0027】
前記電磁弁9は、コントロールユニット16からの制御信号により駆動制御され、該電磁弁9を制御することで燃料ポンプ7の吐出量を制御し、燃料蓄圧室12内の燃料圧力、引いては燃料噴射弁13の燃料噴射圧力が制御される。
【0028】
前記コントロールユニット16は、前記燃圧センサ15からの燃圧信号を入力すると共に、エンジンの各種運転状態(エンジン負荷,エンジン回転速度等)を検出するセンサからの信号を入力し、これらセンサによる検出結果に基づいて後述するように電磁弁9を制御する。
【0029】
ここで、前記電磁弁9の動作の概要を説明する。
【0030】
図2に示すように、前記燃料ポンプ7のピストン上死点(TDC)で前記電磁弁9を閉弁し、該上死点から下死点に至るピストン下降中(吸入行程中)にポンプ室内に燃料を吸入させる。そして、ピストンが上昇に転じると、電磁弁9が閉弁されリターン通路8が閉じている間は、燃料ポンプ7から燃料蓄圧室12に向けて燃料が吐出されるが、途中で電磁弁9を開弁させると、燃料ポンプ7のポンプ室内からリターン通路9を介して燃料が低圧側燃料通路6にリターンされ、燃料の吐出(燃料蓄圧室12への供給)は停止される。
【0031】
従って、ピストン上死点で閉弁させてから吐出行程で開弁させるまでの閉弁期間θop(又はピストン上死点前の開弁時期)を制御することにより、燃料の吐出が行われる期間つまり吐出量が制御され、結果、燃料蓄圧室12内の燃料圧力、つまり燃料噴射圧力が制御される。
【0032】
尚、吸入行程中に前記電磁弁9を閉弁させる一方、ピストン下死点で一旦電磁弁9を開弁させ、吐出行程の途中から再度電磁弁9を閉弁させて、該閉弁させてからピストン上死点までの間で燃料を吐出させる構成とし、前記ピストン下死点から電磁弁9を閉弁させるまでの期間によって吐出量を制御する構成としても良い。
【0033】
図3のフローチャートは、前記コントロールユニット16による電磁弁9の制御の様子を示すものであり、燃料ポンプ7のピストンが上死点になる毎に前記図3のフローチャートに示すルーチンが実行されるものとする。
【0034】
S1では、シリンダ吸入空気量に応じて演算される要求燃料噴射量Tiを読み込む。
【0035】
S2では、全気筒で燃料噴射が行われるモード(全気筒噴射モード)であるか、トルク制御のために半数気筒でのみ燃料噴射が行われるモード(半数気筒噴射モード)であるかを判別する。
【0036】
そして、全気筒噴射モードであるときには、S3をジャンプしてS4へ進むが、半数気筒噴射モードであるときには、S3(減量補正手段)へ進み、閉弁期間θopによる吐出量制御のために前記S1で読み込んだ要求燃料噴射量Tiに、燃料噴射が停止される気筒数の割合である1/2を乗算して減量補正する。
【0037】
尚、燃料噴射弁13による燃料噴射は、前記S1で読み込んだ要求燃料噴射量Tiに従って行われ、前記S3において減量補正された要求燃料噴射量Tiは、閉弁期間θopの決定のためにのみ用いられる。
【0038】
S4(フィードフォワード制御量設定手段)では、予め要求燃料噴射量Tiに対応して前記閉弁期間θopのフィードフォワード制御量θFFを記憶したテーブルを参照し、そのときの要求燃料噴射量Tiに対応するフィードフォワード制御量θFFを検索する。
【0039】
ここで、全気筒噴射モードのときには、燃料噴射弁13から噴射される燃料量に対応してフィードフォワード制御量θFFが設定されることになるが、半数気筒噴射モードでは、燃料噴射を行う気筒の燃料噴射弁13から噴射される燃料量の半分の量に対応してフィードフォワード制御量θFFが設定されることになり、結果的に、半数気筒噴射モードでは、全気筒噴射モード時に比して燃料ポンプ7の吐出行程毎の吐出量が半分に減量されることになる。
【0040】
従って、半数気筒噴射モード時に全気筒噴射モード時と同じ吐出量にフィードフォワード制御されて、燃圧が要求よりも高くなってしまうことを回避できる。
【0041】
S5では、目標の燃圧を設定し、S6では、前記燃圧センサ15で検出される実際の燃圧を読み込む。
【0042】
そして、S7(フィードバック制御量設定手段)では、実際の燃圧を前記目標の燃圧に一致させるべく、フィードバック制御量θFBを演算する。
【0043】
S8では、前記フィードフォワード制御量θFFに前記フィードバック制御量θFBを加算して、最終的な閉弁期間θopを決定し、S9では、前記決定された閉弁期間θopに基づいて前記電磁弁9の開閉を制御する(吐出量制御手段)。
【0044】
図4のフローチャートは、電磁弁9制御の第2の実施形態を示すものであり、S11で要求燃料噴射量Tiを読み込むと、S12(フィードフォワード制御量設定手段)では、前記読み込んだ要求燃料噴射量Tiに応じてフィードフォワード制御量θFFを決定する。
【0045】
上記のように、ここでは、たとえ半数気筒噴射モード時であっても、要求燃料噴射量Tiを減量補正することなく、フィードフォワード制御量θFFを決定させる。
【0046】
S13では、目標の燃圧を設定し、S14では、前記燃圧センサ15で検出される実際の燃圧を読み込む。
【0047】
そして、S15(フィードバック制御量設定手段)では、実際の燃圧を前記目標の燃圧に一致させるべく、フィードバック制御量θFBを演算する。
【0048】
S16(吐出量制御手段)では、前記フィードフォワード制御量θFFに前記フィードバック制御量θFBを加算して、最終的な閉弁期間θopを決定する。
【0049】
S17では、全気筒で燃料噴射が行われるモードであるか、トルク制御のために半数気筒でのみ燃料噴射が行われるモードであるかを判別する。
【0050】
そして、全気筒噴射モードであるときには、S22へ進み、前記S16で決定された閉弁期間θopに基づき電磁弁9を制御する通常制御を行う。
【0051】
一方、半数気筒噴射モードであるときには、S18へ進み、フラグFの判別を行う。フラグFが0であるときには、S19へ進んでフラグFに1をセットし、その後、S22へ進んで、前記S16で決定された閉弁期間θopに基づき電磁弁9を制御する通常制御を行う。
【0052】
一方、次回も半数気筒噴射モードであったときには、フラグFに1がセットされているから、S18からS20へ進み、フラグFを0リセットした後、S21へ進み、前記閉弁期間θopとして、吸入行程と同じ期間を設定し、ピストン下死点から上死点まで電磁弁9が閉弁され、吐出行程においては全期間において電磁弁9が開制御されて吐出が行われないようにする。
【0053】
即ち、半数気筒噴射モードであるときには、吐出行程の2回に1回の割合で燃料の吐出が行われるようにし、吐出量の総和を半分に減少させるものであり、前記S 18 〜S 21 の処理が、吐出回数制御手段に相当する。
【0054】
尚、上記図3及び図4に示す実施形態では、燃料噴射が全気筒又は半数で行われる構成としたが、燃料噴射が停止される気筒数を半分に限定するものではなく、例えば4気筒のうちの1気筒だけ燃料噴射が停止される場合には、前記図3のフローチャートにおける要求燃料噴射量Tiの補正演算を、Ti←Ti・3/4とすれば良く、また、図4のフローチャートのように燃料噴射を不連続に行わせる構成の場合には、吐出行程の4回に1回の割合で吐出を停止させれば良いことになる。
【0055】
図5のフローチャートは、電磁弁9制御の第3の実施形態を示すものである。但し、この図5のフローチャートに示す制御は、前記燃料ポンプ7が各気筒の噴射タイミングに同期して駆動され、気筒間の行程位相差毎に吐出行程となるように構成される場合に適用される。
【0056】
図5のフローチャートにおいて、S31〜S36までは、前記図4のフローチャートのS11〜S16と同様な処理が行われる。
【0057】
そして、S37では、全気筒で燃料噴射が行われるモードであるか、トルク制御のために半数気筒でのみ燃料噴射が行われるモードであるかを判別する。
【0058】
全気筒噴射モードであるときには、S40へ進んで、前記S36で決定された閉弁期間θopに基づき電磁弁9を通常に制御する。
【0059】
一方、半数気筒噴射モードであるときには、S38へ進み、今回の噴射タイミングが燃料噴射が行われる気筒のものであるか否かを判別する。そして、通常に燃料噴射を行う気筒の噴射タイミングであるときには、そのままS40へ進んで、前記S36で決定された閉弁期間θopに基づき電磁弁9を通常に制御する。
【0060】
一方、S38で燃料噴射が停止される気筒における噴射タイミングであると判別されたときには、S39(吐出停止制御手段)へ進み、前記閉弁期間θopとして、吸入行程と同じ期間を設定し、ピストン下死点から上死点まで電磁弁9が閉弁され、吐出行程においては全期間において電磁弁9が開制御される設定としてから、S40へ進む。
【0061】
この場合、吐出行程中は電磁弁9が開制御されて、リターン通路8を介して燃料が低圧側にリターンされて、燃料の吐出は全く行われない。
【0062】
上記のように、実際に燃料噴射が行われる気筒の噴射タイミングでのみ燃料ポンプ7からの燃料の吐出を行わせれば、たとえ半数気筒噴射モードであっても余分な燃料が吐出されることがなく、燃圧を目標圧に安定的に制御できると共に、燃料噴射されるときにのみ吐出(燃料補給)を行わせることで、燃圧の脈動を抑制できることになる。
【0063】
尚、上記のものは、噴射停止される気筒の噴射タイミングで吐出を行わせない構成であるから、燃料噴射を停止させる気筒数を半分に限定するものないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態のシステム構成を示す図。
【図2】同上実施の形態の燃料ポンプの吐出量制御の様子を示すタイムチャート。
【図3】第1の実施の形態に係る制御内容を示すフローチャート。
【図4】第2の実施の形態に係る制御内容を示すフローチャート。
【図5】第3の実施の形態に係る制御内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…燃料タンク
2…フィードポンプ
3…燃料フィルタ
4…燃料ダンパ
5,10…逆止弁
6…低圧側燃料通路
7…燃料ポンプ
8…リターン通路
9…電磁弁
11…高圧側燃料通路
12…燃料蓄圧室
13…燃料噴射弁
14…分岐通路
15…燃圧センサ
16…コントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for a direct injection gasoline engine, and more particularly to a device configured to control fuel pressure by controlling the discharge amount of a fuel pump.
[0002]
[Prior art]
In recent years, fuel injection valves that inject fuel directly into the combustion chamber have been provided, and in the low and medium load regions, fuel is injected in the compression stroke to produce a combustible mixture in the vicinity of the spark plug and perform stratified combustion This enables combustion with a substantially lean air-fuel ratio, while in a high-load region above a predetermined range, fuel is injected in the intake stroke in order to secure the required torque with a limited cylinder volume. A direct-injection gasoline engine has been developed that forms a homogeneous mixture and performs homogeneous combustion.
[0003]
In such a direct-injection gasoline engine, the pressure in the cylinder at the injection timing varies greatly with switching between stratified combustion and homogeneous combustion, and accordingly, it is necessary to switch the fuel supply pressure (injection pressure) to the fuel injection valve accordingly. is there.
[0004]
In order to satisfy such a requirement, the present applicant has previously proposed the following fuel injection device (see Japanese Patent Application No. 10-135576).
[0005]
In other words, a relief is provided to provide a fuel pump (single cylinder pump) that sucks and discharges fuel by a plunger that reciprocates by a cam interposed in the cam shaft of the engine, while communicating the piston chamber of the fuel pump with the suction side. A solenoid valve that opens and closes in a passage is provided in the passage, and the discharge amount of the fuel pump can be controlled by controlling the period during which the relief passage is closed (opened) in the discharge stroke of the fuel pump. .
[0006]
Then, feedback control of the closing period (discharge amount) of the solenoid valve is performed so that the actual fuel pressure detected by the fuel pressure sensor matches the target pressure. On the other hand, when the target pressure does not change, it is supplied to the engine. Since it is sufficient to supply the fuel by the amount of the fuel pump, the feedforward control amount of the discharge amount is determined based on the required fuel injection amount corresponding to the cylinder intake air amount, and the response delay of the feedback control is delayed by the feedforward control amount. Make up.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the fuel injection control mode includes an all-cylinder injection mode in which all cylinders are normally sequentially injected, and a half-cylinder injection mode in which fuel is cut in a half-cylinder in order to control the generated torque of the engine.
[0008]
However, conventionally, even in the half cylinder injection mode, if the cylinder intake air amount is the same, the required fuel injection amount of the same amount as that in the all cylinder injection mode is calculated. Thus, a feed-forward control amount is provided, so that, in the feed-forward control, fuel that is twice the amount of fuel that is actually supplied to the engine is supplied from the fuel pump.
[0009]
Therefore, during the half cylinder injection mode, the feedback control amount is accumulated in the reduction correction direction, and when returning from the half cylinder injection mode to the all cylinder injection mode, the feedback control amount accumulated so far is used. Since the discharge amount is corrected to be reduced excessively, it takes time for the fuel pressure to fall significantly below the target and return to the target fuel pressure. During this time, the air / fuel ratio becomes overlean and misfiring occurs. There was a fear.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fuel injection control device for a direct injection gasoline engine that can be stably controlled to a target fuel pressure even when fuel cut is performed in some cylinders. For the purpose.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to
[0012]
According to this configuration, the feed-forward control amount of the discharge amount is set on the basis that the fuel injection is performed in all cylinders based on the required fuel injection amount corresponding to the cylinder intake air amount. For example, the fuel injection is performed in half the cylinders. When the engine is stopped, the feedforward control amount is set based on a half of the required fuel injection amount, and as a result, the discharge amount per discharge stroke is corrected to half.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber is provided, and each of the fuel injection valves mounted on the combustion chamber of each cylinder from a fuel pressure accumulation chamber connected to the discharge port of the fuel pump. In a direct-injection gasoline engine with a branch passage extending toward the engine, the fuel pump discharge amount is electronically controlled to control the fuel supply pressure to the fuel injection valve provided for each cylinder. A fuel injection control device, wherein a feedback control amount setting means for setting a feedback control amount of the discharge amount from a target value and an actual value of the fuel supply pressure, and a required fuel injection amount according to a cylinder intake air amount a feed forward control amount setting means for setting a feed-forward control amount of the ejection amount on the basis of the feedback control amount and the feedforward system And discharge amount control means for controlling the discharge amount of the fuel pump based on the amount, the number of times to actually perform the discharge of the fuel to discharge stroke speed in the fuel pump, according to the number of cylinders in which the fuel injection is stopped And a discharge number control means for controlling the discharge .
[0014]
According to such a configuration, it is possible to control whether discharge is normally performed or stopped for each discharge stroke without changing the discharge amount per one time when discharge is performed. The total discharge amount is changed according to the number of stops.
[0015]
The invention according to
[0016]
According to this configuration, in the discharge stroke synchronized with the injection timing, when fuel injection is performed at the injection timing, the fuel is discharged from the fuel pump. When the fuel injection is stopped, the fuel from the fuel pump is discharged. Also stop the discharge.
[0017]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the required fuel injection amount for determining the feed-forward control amount of the discharge amount is corrected to decrease in accordance with the ratio of the number of cylinders where the injection is stopped. There is an effect that the amount of fuel discharged in one discharge stroke can be corrected to decrease in accordance with the number of cylinders in which injection is stopped.
[0018]
According to the second aspect of the present invention, fuel discharge by the fuel pump is discontinuously executed according to the number of cylinders in which injection is stopped, and the total discharge amount is determined in accordance with the number of cylinders in which injection is stopped. It has the effect of being able to lose weight.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, since the fuel is discharged from the fuel pump only when the fuel injection is performed, the discharge amount may be excessive even if the fuel injection is stopped in some cylinders. In addition, since the fuel is discharged only when fuel injection is performed, there is an effect that generation of fuel pressure pulsation can be reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 shows the overall configuration of a direct injection gasoline engine according to an embodiment.
[0022]
In FIG. 1, an
[0023]
The
[0024]
On the other hand, a
[0025]
On the other hand, a high pressure
[0026]
A
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
Here, an outline of the operation of the
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
Therefore, the period during which fuel is discharged by controlling the valve closing period θ op (or the valve opening timing before the piston top dead center) after the valve is closed at the piston top dead center until the valve is opened in the discharge stroke. That is, the discharge amount is controlled, and as a result, the fuel pressure in the
[0032]
The
[0033]
The flowchart of FIG. 3 shows the state of control of the
[0034]
In S1, the required fuel injection amount Ti calculated according to the cylinder intake air amount is read.
[0035]
In S2, it is determined whether the mode is a mode in which fuel injection is performed in all cylinders (full cylinder injection mode) or the mode in which fuel injection is performed only in half cylinders for torque control (half cylinder injection mode).
[0036]
In the all cylinder injection mode, the process jumps to S3 and proceeds to S4. However, in the half cylinder injection mode, the process proceeds to S3 (decrease correction means) for the discharge amount control by the valve closing period θ op. The required fuel injection amount Ti read in S1 is multiplied by 1/2, which is the ratio of the number of cylinders where fuel injection is stopped, to correct the decrease.
[0037]
The fuel injection by the
[0038]
S4 In (feedforward control amount setting means), referring to the table storing feedforward control amount theta FF of the closed period theta op corresponding to the previously required fuel injection amount Ti, the required fuel injection amount Ti of the time The feedforward control amount θ FF corresponding to is searched.
[0039]
Here, in the all cylinder injection mode, the feedforward control amount θ FF is set corresponding to the amount of fuel injected from the
[0040]
Accordingly, it is possible to prevent the fuel pressure from becoming higher than required by performing feedforward control to the same discharge amount as in the full cylinder injection mode in the half cylinder injection mode.
[0041]
In S5, the target fuel pressure is set, and in S6, the actual fuel pressure detected by the
[0042]
In S7 (feedback control amount setting means) , the feedback control amount θ FB is calculated so that the actual fuel pressure matches the target fuel pressure.
[0043]
In S8, the feedback control amount θ FB is added to the feedforward control amount θ FF to determine a final valve closing period θ op , and in S9, based on the determined valve closing period θ op , Controls opening and closing of the electromagnetic valve 9 (discharge amount control means) .
[0044]
The flowchart of FIG. 4 shows a second embodiment of control of the
[0045]
As described above, here, even in the half cylinder injection mode, the feedforward control amount θ FF is determined without reducing the required fuel injection amount Ti.
[0046]
In S13, the target fuel pressure is set, and in S14, the actual fuel pressure detected by the
[0047]
In S15 (feedback control amount setting means) , the feedback control amount θ FB is calculated so that the actual fuel pressure matches the target fuel pressure.
[0048]
In S16 (discharge amount control means) , the feedback control amount θ FB is added to the feedforward control amount θ FF to determine the final valve closing period θ op .
[0049]
In S17, it is determined whether the fuel injection is performed in all cylinders or the fuel injection is performed in only half of the cylinders for torque control.
[0050]
When in the all-cylinder injection mode, the routine proceeds to S22, where normal control for controlling the
[0051]
On the other hand, when it is the half cylinder injection mode, the process proceeds to S18, and the flag F is determined. When the flag F is 0, the routine proceeds to S19, where the flag F is set to 1, and then the routine proceeds to S22, where normal control is performed to control the
[0052]
On the other hand, when the even was half-cylinder injection mode next time, because 1 the flag F is set, the process proceeds from S18 to S20, after the flag F has been reset to 0, the process proceeds to S21, as the close period theta op, The same period as the suction stroke is set, the
[0053]
That is, when a half-cylinder injection mode, as the discharge of the fuel with every other shot discharge process is performed, which reduces by half the sum of the discharge amount, the S 18 to S 21 The processing corresponds to the discharge number control means.
[0054]
In the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4, the fuel injection is performed in all cylinders or half, but the number of cylinders in which fuel injection is stopped is not limited to half. When fuel injection is stopped for only one of the cylinders, the correction calculation of the required fuel injection amount Ti in the flowchart of FIG. 3 may be Ti ← Ti · 3/4, and the flowchart of FIG. Thus, in the case of the configuration in which fuel injection is performed discontinuously, it is only necessary to stop the discharge at a rate of once every four discharge strokes.
[0055]
The flowchart of FIG. 5 shows a third embodiment of control of the
[0056]
In the flowchart of FIG. 5, from S31 to S36, the same processing as S11 to S16 of the flowchart of FIG. 4 is performed.
[0057]
In S37, it is determined whether the fuel injection mode is performed in all cylinders or the fuel injection mode is performed in only half the cylinders for torque control.
[0058]
When in the all-cylinder injection mode, the process proceeds to S40, and the
[0059]
On the other hand, when it is the half cylinder injection mode, the routine proceeds to S38, where it is determined whether or not the current injection timing is for the cylinder in which fuel injection is performed. When it is the injection timing of the cylinder that normally performs fuel injection, the routine proceeds directly to S40, and the
[0060]
On the other hand, when it is determined in S38 that the injection timing is in the cylinder where the fuel injection is stopped, the process proceeds to S39 (discharge stop control means) , and the same period as the intake stroke is set as the valve closing period θ op , and the piston The
[0061]
In this case, during the discharge stroke, the
[0062]
As described above, if the fuel is discharged from the
[0063]
In addition, since the above is a structure which does not discharge by the injection timing of the cylinder which stops injection, it is clear that the number of cylinders which stop fuel injection is not limited to half.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a time chart showing a state of discharge amount control of the fuel pump according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing control contents according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing control contents according to the second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing control contents according to the third embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
11… High pressure side fuel passage
12 ... Fuel pressure storage chamber
13 ... Fuel injection valve
14 ... Branch passage
15 ... Fuel pressure sensor
16 ... Control unit
Claims (3)
前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、
シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、
燃料噴射が停止される気筒数の比率に基づいて前記フィードフォワード制御量の設定に用いる前記要求燃料噴射量を減量補正する減量補正手段と、
前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、
を備えたことを特徴とする直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber is provided, and a branch passage extends from the fuel pressure accumulation chamber connected to the discharge port of the fuel pump toward each of the fuel injection valves mounted in the combustion chamber of each cylinder. In the direct injection gasoline engine, the fuel injection control device of the direct injection gasoline engine that controls the supply pressure of the fuel to the fuel injection valve provided for each cylinder by electronically controlling the discharge amount of the fuel pump,
A feedback control amount setting means for setting a feedback control amount of the discharge amount from a target value and an actual value of the supply pressure of the fuel;
A feedforward control amount setting means for setting a feedforward control amount of the discharge amount based on a required fuel injection amount corresponding to a cylinder intake air amount;
A reduction correction means for correcting the reduction of the required fuel injection amount used for setting the feedforward control amount based on the ratio of the number of cylinders in which fuel injection is stopped ;
A discharge amount control means for controlling a discharge amount of the fuel pump based on the feedback control amount and the feedforward control amount;
A fuel injection control device for a direct-injection gasoline engine.
前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、
シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、
前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、
前記燃料ポンプにおける吐出行程数に対して実際に燃料の吐出を行わせる回数を、燃料噴射が停止される気筒数に応じて制御する吐出回数制御手段と、
を備えたことを特徴とする直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber is provided, and a branch passage extends from the fuel pressure accumulation chamber connected to the discharge port of the fuel pump toward each of the fuel injection valves mounted in the combustion chamber of each cylinder. In the direct injection gasoline engine, the fuel injection control device of the direct injection gasoline engine that controls the supply pressure of the fuel to the fuel injection valve provided for each cylinder by electronically controlling the discharge amount of the fuel pump,
A feedback control amount setting means for setting a feedback control amount of the discharge amount from a target value and an actual value of the supply pressure of the fuel;
A feedforward control amount setting means for setting a feedforward control amount of the discharge amount based on a required fuel injection amount corresponding to a cylinder intake air amount;
A discharge amount control means for controlling a discharge amount of the fuel pump based on the feedback control amount and the feedforward control amount;
A discharge number control means for controlling the number of times of actually discharging fuel with respect to the number of discharge strokes in the fuel pump according to the number of cylinders in which fuel injection is stopped ;
A fuel injection control device for a direct-injection gasoline engine.
前記燃料の供給圧の目標値と実際値とから前記吐出量のフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量設定手段と、
シリンダ吸入空気量に応じた要求燃料噴射量に基づいて前記吐出量のフィードフォワード制御量を設定するフィードフォワード制御量設定手段と、
前記フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて前記燃料ポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段と、
前記燃料ポンプによる燃料の吐出を燃料噴射が行われる気筒の噴射タイミングでのみ行わせ、燃料噴射が停止される気筒の噴射タイミングでの吐出を停止させる吐出停止制御手段と、
を備えたことを特徴とする直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber; and a fuel pump whose discharge stroke is synchronized with the fuel injection timing of each of the fuel injection valves, and is connected to each cylinder from the fuel pressure accumulation chamber connected to the discharge port of the fuel pump. In a direct-injection gasoline engine in which a branch passage is extended toward each of the fuel injection valves installed in the combustion chamber of the engine, the fuel injection valve provided for each cylinder by electronically controlling the discharge amount of the fuel pump A fuel injection control device for a direct-injection gasoline engine that controls the fuel supply pressure with respect to
A feedback control amount setting means for setting a feedback control amount of the discharge amount from a target value and an actual value of the supply pressure of the fuel;
A feedforward control amount setting means for setting a feedforward control amount of the discharge amount based on a required fuel injection amount corresponding to a cylinder intake air amount;
A discharge amount control means for controlling a discharge amount of the fuel pump based on the feedback control amount and the feedforward control amount;
A discharge stop control means for causing the fuel to be discharged by the fuel pump only at the injection timing of the cylinder where fuel injection is performed, and stopping the discharge at the injection timing of the cylinder where fuel injection is stopped ;
A fuel injection control device for a direct-injection gasoline engine.
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