JP7468323B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.

内燃機関の回転数が共振回転数帯に含まれる際に、クラッチの作動状態を内燃機関の回転数が共振回転数帯に含まれる前の状態から変更する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。 A technology has been disclosed that changes the operating state of the clutch when the engine speed falls within the resonance speed band from the state before the engine speed falls within the resonance speed band (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１７－１６５２６０号公報JP 2017-165260 A

内燃機関での混合気の実空燃比が、燃費や排気エミッション、加減速要求等を考慮して設定された目標空燃比に収束するように、燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック処理が実行されている。また、内燃機関の回転数が閾値以下に低下した場合に、内燃機関の回転数を上昇させて内燃機関のストールを防止するために、燃料噴射量に増量補正分を加算する噴射増量処理が実行される場合がある。 An air-fuel ratio feedback process is executed to correct the fuel injection amount so that the actual air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine converges to a target air-fuel ratio that is set taking into consideration fuel economy, exhaust emissions, acceleration and deceleration requirements, etc. In addition, when the engine speed drops below a threshold, an injection increase process may be executed to add an increase correction amount to the fuel injection amount in order to increase the engine speed and prevent the engine from stalling.

例えば空燃比フィードバック処理により燃料噴射量を低下させて意図的に内燃機関の回転数を低下させている場合に、内燃機関の回転数が閾値以下にまで低下して噴射増量処理により燃料噴射量が増量補正されることが起こり得る。このようにして内燃機関の運転状態が不安定となるおそれがある。 For example, when the fuel injection amount is reduced by air-fuel ratio feedback processing to intentionally reduce the rotation speed of the internal combustion engine, the rotation speed of the internal combustion engine may fall below a threshold value, causing the fuel injection amount to be increased by the injection increase processing. This may cause the operating state of the internal combustion engine to become unstable.

このような内燃機関の運転状態が不安定となることを抑制するために、空燃比フィードバック処理の実行中において常に噴射増量処理を停止することが考えられる。しかしながら常に噴射増量処理を停止すると、内燃機関の回転数が閾値以下にまで低下した場合には、内燃機関がストールするおそれがある。 To prevent the operating state of the internal combustion engine from becoming unstable, it is possible to always stop the injection increase process while the air-fuel ratio feedback process is being executed. However, if the injection increase process is always stopped, there is a risk that the internal combustion engine will stall if the engine speed falls below a threshold value.

そこで本発明は、ストールを抑制しつつ運転状態を安定化させることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can stabilize the operating state while suppressing stalling.

上記目的は、走行用の駆動源としての内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両に搭載された内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記ハイブリッド車両では、前記内燃機関から車輪への動力伝達経路上に前記モータが設置され、前記内燃機関と前記モータとの間の前記動力伝達経路上にクラッチが設置されており、前記内燃機関での混合気の実空燃比が目標空燃比に収束するように燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック処理、及び前記内燃機関の回転数が閾値以下に低下した場合に前記燃料噴射量に増量補正する噴射増量処理、を実行可能な制御部と、前記空燃比フィードバック処理の実行により前記実空燃比が前記目標空燃比に収束したか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記判定部により肯定判定がなされた場合には、前記判定部により否定判定がなされた場合よりも、前記噴射増量処理を制限し、スタータにより前記内燃機関が始動して前記クラッチが開放状態の場合には、前記閾値として第１値が用いられ、その後に前記クラッチがスリップ係合状態となった場合には、前記閾値として前記第１値よりも小さい第２値が用いられ、その後に前記クラッチが完全係合状態となった直後であってシフトポジションがニュートラルレンジの場合には、前記閾値として前記第２値よりも小さい第３値が用いられ、その後に前記シフトポジションが前記ニュートラルレンジから前進走行レンジに切り替えられた場合には、前記閾値として前記第３値よりも小さい第４値が用いられ、その後に前記シフトポジションが前記前進走行レンジに切り替えられて所定時間経過後では、前記閾値として前記第４値よりも小さい第５値が用いられる、内燃機関の燃料噴射制御装置によって達成できる。 The object is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine mounted on a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor as a driving source for traveling, the hybrid vehicle having the motor installed on a power transmission path from the internal combustion engine to wheels, and a clutch installed on the power transmission path between the internal combustion engine and the motor, the hybrid vehicle being equipped with a control unit capable of executing an air-fuel ratio feedback process for correcting a fuel injection amount so that an actual air-fuel ratio of an air-fuel ratio of a mixture in the internal combustion engine converges to a target air-fuel ratio, and an injection increase process for increasing and correcting the fuel injection amount when a rotation speed of the internal combustion engine drops to a threshold value or lower, and a determination unit for determining whether or not the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio by executing the air-fuel ratio feedback process, and the control unit, when a positive determination is made by the determination unit, performs a correction to the actual air-fuel ratio before the target air-fuel ratio is converged to the target air-fuel ratio, compared to when a negative determination is made by the determination unit. This can be achieved by a fuel injection control device for an internal combustion engine, which limits the injection increase process, and when the internal combustion engine is started by a starter and the clutch is in an open state, a first value is used as the threshold value, and when the clutch subsequently enters a slipping engagement state, a second value smaller than the first value is used as the threshold value, and thereafter, immediately after the clutch enters a fully engaged state and the shift position is in the neutral range, a third value smaller than the second value is used as the threshold value, and when the shift position is subsequently switched from the neutral range to a forward driving range, a fourth value smaller than the third value is used as the threshold value, and after a predetermined time has elapsed since the shift position is subsequently switched to the forward driving range, a fifth value smaller than the fourth value is used as the threshold value .

本発明によれば、ストールを抑制しつつ運転状態を安定化させることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供できる。 The present invention provides a fuel injection control device for an internal combustion engine that can stabilize the operating state while suppressing stalling.

図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle. 図２は、エンジンの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the engine. 図３は、ＥＣＵが実行する噴射増量処理を制限する制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a control for limiting the injection amount increase process executed by the ECU.

［ハイブリッド車両の概略構成］
図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。ハイブリッド車両には、走行用の駆動源としてのエンジン１０とモータ１５が搭載されている。エンジン１０は内燃機関の一例である。エンジン１０には、エンジン１０をクランキングして始動させるためのスタータ２４が設けられている。同ハイブリッド車両におけるエンジン１０から車輪１３への動力伝達経路には、変速ユニット１１が設けられている。変速ユニット１１と左右の車輪１３とは、ディファレンシャル１２を介して駆動連結されている。 [General configuration of hybrid vehicle]
1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle. The hybrid vehicle is equipped with an engine 10 and a motor 15 as driving sources for traveling. The engine 10 is an example of an internal combustion engine. The engine 10 is provided with a starter 24 for cranking and starting the engine 10. A transmission unit 11 is provided in a power transmission path from the engine 10 to wheels 13 in the hybrid vehicle. The transmission unit 11 and the left and right wheels 13 are drivingly connected via a differential 12.

変速ユニット１１には、Ｋ０クラッチ１４とモータ１５とが設けられている。変速ユニット１１においてモータ１５は、エンジン１０から車輪１３への動力伝達経路上に位置するように設置されている。 The transmission unit 11 is provided with a K0 clutch 14 and a motor 15. In the transmission unit 11, the motor 15 is installed so as to be located on the power transmission path from the engine 10 to the wheels 13.

Ｋ０クラッチ１４は、同動力伝達経路におけるエンジン１０とモータ１５との間の部分に位置するように設置されている。Ｋ０クラッチ１４は、油圧の供給を受けて完全係合状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を接続する。Ｋ０クラッチ１４は、油圧供給の停止に応じて開放状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を遮断する。また、Ｋ０クラッチ１４は、トルク伝達を開始してから完全係合するまでスリップ係合状態となる。尚、後述するＥＣＵ２３は、油圧制御機構２２によりＫ０クラッチ１４に供給される油圧の検出するセンサの出力値に基づいて、Ｋ０クラッチ１４が開放状態、スリップ係合状態、及び完全係合状態の何れであるかを把握できる。 The K0 clutch 14 is installed so as to be located between the engine 10 and the motor 15 in the power transmission path. The K0 clutch 14 is fully engaged when hydraulic pressure is supplied, connecting the power transmission between the engine 10 and the motor 15. The K0 clutch 14 is released when the hydraulic pressure supply is stopped, cutting off the power transmission between the engine 10 and the motor 15. The K0 clutch 14 is in a slipping engagement state from when torque transmission starts until it is fully engaged. The ECU 23, which will be described later, can determine whether the K0 clutch 14 is in a released state, a slipping engagement state, or a fully engaged state based on the output value of a sensor that detects the hydraulic pressure supplied to the K0 clutch 14 by the hydraulic control mechanism 22.

モータ１５は、インバータ１７を介して車載バッテリ１６に接続されている。モータ１５は、車載バッテリ１６からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能する一方で、エンジン１０や車輪１３からの動力伝達に応じて車載バッテリ１６に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータ１５と車載バッテリ１６との間で授受される電力は、インバータ１７により調整されている。 The motor 15 is connected to the vehicle battery 16 via the inverter 17. The motor 15 functions as a motor that generates driving force for the vehicle in response to power supplied from the vehicle battery 16, and also functions as a generator that generates power to charge the vehicle battery 16 in response to power transmission from the engine 10 and the wheels 13. The power exchanged between the motor 15 and the vehicle battery 16 is adjusted by the inverter 17.

変速ユニット１１には、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手であるトルクコンバータ１８と、ギア段の切替えにより変速比を多段階に切替える有段式の自動変速機１９と、が設けられている。変速ユニット１１において自動変速機１９は、上記動力伝達経路におけるモータ１５よりも車輪１３側の部分に位置するように設置されている。そして、トルクコンバータ１８を介して、モータ１５と自動変速機１９とが連結されている。トルクコンバータ１８には、油圧の供給を受けて係合してモータ１５と自動変速機１９とを直結するロックアップクラッチ２０が設けられている。 The transmission unit 11 is provided with a torque converter 18, which is a fluid coupling with a torque amplifying function, and a stepped automatic transmission 19 that switches the gear ratio in multiple stages by changing the gear stage. In the transmission unit 11, the automatic transmission 19 is installed so as to be located in a portion of the power transmission path closer to the wheels 13 than the motor 15. The motor 15 and the automatic transmission 19 are connected via the torque converter 18. The torque converter 18 is provided with a lock-up clutch 20 that receives a supply of hydraulic pressure, engages, and directly connects the motor 15 and the automatic transmission 19.

さらに変速ユニット１１には、オイルポンプ２１と油圧制御機構２２とが設けられている。そして、オイルポンプ２１で発生した油圧が、油圧制御機構２２を介して、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、自動変速機１９、及びロックアップクラッチ２０にそれぞれ供給されている。油圧制御機構２２には、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、自動変速機１９、及びロックアップクラッチ２０のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。 The transmission unit 11 is further provided with an oil pump 21 and a hydraulic control mechanism 22. The hydraulic pressure generated by the oil pump 21 is supplied to the K0 clutch 14, the torque converter 18, the automatic transmission 19, and the lock-up clutch 20 via the hydraulic control mechanism 22. The hydraulic control mechanism 22 is provided with hydraulic circuits for the K0 clutch 14, the torque converter 18, the automatic transmission 19, and the lock-up clutch 20, as well as various hydraulic control valves for controlling the operating hydraulic pressures thereof.

ハイブリッド車両には、同車両の制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）２３が設けられている。ＥＣＵ２３は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ＥＣＵ２３は、内燃機関の燃料噴射制御装置の一例であり、詳しくは後述する制御部及び判定部を機能的に実現する。 The hybrid vehicle is provided with an ECU (Electronic Control Unit) 23 as a control device for the vehicle. The ECU 23 is an electronic control unit that includes a calculation processing circuit that performs various calculation processes related to the vehicle's driving control, and a memory that stores control programs and data. The ECU 23 is an example of a fuel injection control device for an internal combustion engine, and functionally realizes a control unit and a determination unit, which will be described in detail later.

ＥＣＵ２３は、エンジン１０及びモータ１５の駆動を制御する。例えばＥＣＵ２３は、インバータ１７を制御して、モータ１５と車載バッテリ１６との間での電力の授受量を調整することで、モータ１５のトルク制御を行う。さらにＥＣＵ２３は、油圧制御機構２２の制御を通じて、Ｋ０クラッチ１４やロックアップクラッチ２０、自動変速機１９の駆動制御を行う。ハイブリッド車両には運転者が走行レンジを選択操作可能なシフトレバー２５と、シフトレバー２５のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ２６とが設けられている。ＥＣＵ２３には、シフトポジションセンサ２６からの検出信号や、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセルペダル開度などの検出信号が入力されている。 The ECU 23 controls the operation of the engine 10 and the motor 15. For example, the ECU 23 controls the inverter 17 to adjust the amount of power exchanged between the motor 15 and the vehicle battery 16, thereby controlling the torque of the motor 15. Furthermore, the ECU 23 controls the operation of the K0 clutch 14, the lock-up clutch 20, and the automatic transmission 19 through control of the hydraulic control mechanism 22. The hybrid vehicle is provided with a shift lever 25 that allows the driver to select a driving range, and a shift position sensor 26 that detects the shift position of the shift lever 25. The ECU 23 receives detection signals from the shift position sensor 26 and detection signals such as the accelerator pedal opening degree, which is the amount of accelerator pedal depression by the driver.

ＥＣＵ２３は、モータ走行モード、ハイブリッド走行モード、及びエンジン走行モードの何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させる。モータ走行モードでは、ＥＣＵ２３はＫ０クラッチ１４を開放してモータ１５の動力で車輪１３を回転させる。ハイブリッド走行モードでは、ＥＣＵ２３はＫ０クラッチ１４を係合してエンジン１０及びモータ１５の動力で車輪１３を回転させる。エンジン走行モードでは、ＥＣＵ２３はＫ０クラッチ１４を係合してエンジン１０の動力で車輪１３を回転させる。尚、走行モードの切替えは、車速やアクセルペダル開度から求められた車両の要求駆動力と、車載バッテリ１６の充電状態などに基づいて行われる。 The ECU 23 drives the hybrid vehicle in one of the following driving modes: motor driving mode, hybrid driving mode, and engine driving mode. In the motor driving mode, the ECU 23 releases the K0 clutch 14 to rotate the wheels 13 with the power of the motor 15. In the hybrid driving mode, the ECU 23 engages the K0 clutch 14 to rotate the wheels 13 with the power of the engine 10 and the motor 15. In the engine driving mode, the ECU 23 engages the K0 clutch 14 to rotate the wheels 13 with the power of the engine 10. The driving mode is switched based on the required driving force of the vehicle calculated from the vehicle speed and accelerator pedal opening, the charging state of the on-board battery 16, etc.

［エンジンの概略構成］
図２は、エンジン１０の概略構成図である。エンジン１０には、混合気の燃焼を行う気筒３０が設けられている。同図には、エンジン１０が有する複数の気筒３０のうちの一つのみが表示されている。各気筒３０には、ピストン３１が往復動可能に収容されている。各気筒３０のピストン３１は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３３に、コネクティングロッド３２を介してそれぞれ連結されている。コネクティングロッド３２及びクランク軸３３は、ピストン３１の往復運動をクランク軸３３の回転運動に変換するクランク機構を構成する。なお、エンジン１０には、クランク軸３３の回転角を検出するクランク角センサ３４が設けられている。 [General configuration of engine]
2 is a schematic diagram of the engine 10. The engine 10 is provided with cylinders 30 that combust an air-fuel mixture. Only one of the multiple cylinders 30 of the engine 10 is shown in the figure. A piston 31 is accommodated in each cylinder 30 so that it can reciprocate. The piston 31 of each cylinder 30 is connected to a crankshaft 33, which is an output shaft of the engine 10, via a connecting rod 32. The connecting rod 32 and the crankshaft 33 form a crank mechanism that converts the reciprocating motion of the piston 31 into the rotational motion of the crankshaft 33. The engine 10 is provided with a crank angle sensor 34 that detects the rotation angle of the crankshaft 33.

エンジン１０の各気筒３０には、吸気の導入路である吸気通路３５が吸気バルブ３６を介して接続されている。エンジン１０の各気筒３０には、排気の排出路である排気通路３７が排気バルブ３８を介して接続されている。吸気通路３５には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３９と、吸気の流量を調整するための弁であるスロットルバルブ４０と、が設けられている。エンジン１０には、気筒３０内に燃料を噴射する筒内噴射弁４１が、各気筒３０にそれぞれ設けられている。各気筒３０には、吸気通路３５を通じて導入された吸気と筒内噴射弁４１が噴射した燃料との混合気を火花放電により点火する点火装置４２が設けられている。排気通路３７には、排気浄化用の触媒装置４３が設けられ、触媒装置４３よりも上流側に空燃比を検出する空燃比センサ４４が設けられている。 An intake passage 35, which is an intake passage for intake air, is connected to each cylinder 30 of the engine 10 via an intake valve 36. An exhaust passage 37, which is an exhaust passage for exhaust air, is connected to each cylinder 30 of the engine 10 via an exhaust valve 38. An air flow meter 39 for detecting the amount of intake air and a throttle valve 40 for adjusting the flow rate of intake air are provided in the intake passage 35. An in-cylinder injection valve 41 for injecting fuel into the cylinder 30 is provided in each cylinder 30 of the engine 10. An ignition device 42 for igniting a mixture of the intake air introduced through the intake passage 35 and the fuel injected by the in-cylinder injection valve 41 by spark discharge is provided in each cylinder 30. A catalytic device 43 for exhaust purification is provided in the exhaust passage 37, and an air-fuel ratio sensor 44 for detecting the air-fuel ratio is provided upstream of the catalytic device 43.

ＥＣＵ２３には、クランク角センサ３４及びエアフローメータ３９の検出信号が入力される。ＥＣＵ２３は、クランク軸３３が既定の角度分回転する毎のクランク角の割り込み処理として、クランク角センサ３４の検出信号からエンジン回転数の演算を行う。ＥＣＵ２３は、スロットルバルブ４０の開度制御、筒内噴射弁４１の燃料噴射制御、点火装置４２の点火制御などを通じてエンジン１０の駆動を制御する。 The ECU 23 receives detection signals from the crank angle sensor 34 and the air flow meter 39. The ECU 23 calculates the engine speed from the detection signal from the crank angle sensor 34 as an interrupt process for the crank angle each time the crankshaft 33 rotates a predetermined angle. The ECU 23 controls the operation of the engine 10 through control of the opening of the throttle valve 40, control of the fuel injection of the in-cylinder injection valve 41, and control of ignition of the ignition device 42.

［空燃比フィードバック処理］
ＥＣＵ２３は、エンジン１０の実空燃比が目標空燃比に収束するように、上述した燃料噴射量を補正する。具体的には、以下のようにして燃料噴射量を補正する。吸入空気量及びエンジン回転数に基づいて基本燃料噴射量を算出する。目標空燃比に対する実空燃比の偏差に基づいて、燃料噴射量の補正値の一つである空燃比フィードバック補正値を算出する。基本燃料噴射量を空燃比フィードバック補正値に基づいて補正して得られた燃料噴射量を、最終的な目標燃料噴射量に設定する。ここで空燃比フィードバック補正値を、上記偏差がゼロに近づく側に操作することで、気筒３０で燃焼する混合気の実空燃比を目標空燃比に収束させる。尚、目標空燃比は、燃費や排気エミッション、エンジン１０の運転状態や加減速要求に応じてＥＣＵ２３により設定される。尚、ＥＣＵ２３は、上述した空燃比センサ４４からの検出値に基づいて実空燃比を取得する。 [Air-fuel ratio feedback processing]
The ECU 23 corrects the above-mentioned fuel injection amount so that the actual air-fuel ratio of the engine 10 converges to the target air-fuel ratio. Specifically, the fuel injection amount is corrected as follows. A basic fuel injection amount is calculated based on the intake air amount and the engine speed. An air-fuel ratio feedback correction value, which is one of the correction values for the fuel injection amount, is calculated based on the deviation of the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio. The fuel injection amount obtained by correcting the basic fuel injection amount based on the air-fuel ratio feedback correction value is set as the final target fuel injection amount. Here, the air-fuel ratio feedback correction value is operated to the side where the deviation approaches zero, thereby causing the actual air-fuel ratio of the mixture combusted in the cylinder 30 to converge to the target air-fuel ratio. The target air-fuel ratio is set by the ECU 23 in accordance with fuel consumption, exhaust emissions, the operating state of the engine 10, and acceleration/deceleration requirements. The ECU 23 acquires the actual air-fuel ratio based on the detection value from the air-fuel ratio sensor 44 described above.

［噴射増量処理］
ＥＣＵ２３は、エンジン１０の駆動制御中においてエンジン回転数が閾値α以下となった場合に、噴射増量処理を実行する。噴射増量処理は、エンジン回転数が閾値α以下となった場合に、エンジンストールを防止するために燃料噴射量を増量補正する処理である。具体的には、上述したように算出された基本燃料噴射量に、所定の増量補正分を加算した燃料噴射量が目標噴射量に設定される。尚、増量補正分は、エンジン回転数が閾値αよりも大きく低下するほど、増大するように、マップ又は演算式により予め定められている。 [Injection increase processing]
The ECU 23 executes an injection amount increase process when the engine speed becomes equal to or lower than a threshold value α during drive control of the engine 10. The injection amount increase process is a process for increasing the fuel injection amount to prevent engine stall when the engine speed becomes equal to or lower than the threshold value α. Specifically, the fuel injection amount obtained by adding a predetermined increase amount correction amount to the basic fuel injection amount calculated as described above is set as the target injection amount. The increase amount correction amount is previously determined by a map or an arithmetic formula so that it increases as the engine speed falls more significantly below the threshold value α.

上記の閾値αは、Ｋ０クラッチ１４の状態やシフトレンジによって以下の閾値α１～α５の異なる値が用いられる。以下に、スタータ２４によるクランキングによりエンジン１０が始動する場合について説明する。スタータ２４によりエンジン１０が始動してＫ０クラッチ１４が開放状態の場合には、閾値α１が用いられる。その後にＫ０クラッチ１４がスリップ係合状態となると、閾値α２が用いられる。次にＫ０クラッチ１４が完全係合状態となった直後であってシフトポジションがニュートラルレンジＮの場合には、閾値α３が用いられる。シフトポジションがニュートラルレンジＮから前進走行レンジＤに切り替えられた場合には、閾値α４が用いられる。シフトポジションが前進走行レンジＤに切り替えられて所定時間経過後では、閾値α５が用いられる。以上の閾値α１～α５は、α１＞α２＞α３＞α４＞α５の関係が成立する。このように、エンジン１０の負荷が増大するほど閾値αは小さい値となる。このようにエンジン１０の負荷に応じて、噴射増量処理が実行されるエンジン回転数を切り替えることにより、より適切に噴射増量処理を実行できる。尚、スリップ係合状態ではモータ１５の回転数が低いほどエンジン１０の負荷は増大するため、モータ１５の回転数が低いほどスリップ係合状態での閾値α２も低い値となるように可変設定してもよい。 The above threshold value α is used with different values of the following threshold values α1 to α5 depending on the state of the K0 clutch 14 and the shift range. Below, a case where the engine 10 is started by cranking with the starter 24 will be described. When the engine 10 is started by the starter 24 and the K0 clutch 14 is in an open state, the threshold value α1 is used. When the K0 clutch 14 subsequently enters a slip engagement state, the threshold value α2 is used. Next, immediately after the K0 clutch 14 enters a fully engaged state and the shift position is in the neutral range N, the threshold value α3 is used. When the shift position is switched from the neutral range N to the forward driving range D, the threshold value α4 is used. After a predetermined time has elapsed since the shift position was switched to the forward driving range D, the threshold value α5 is used. The above threshold values α1 to α5 have a relationship of α1>α2>α3>α4>α5. In this way, the threshold value α becomes smaller as the load on the engine 10 increases. In this way, by switching the engine speed at which the injection increase process is executed according to the load on the engine 10, the injection increase process can be executed more appropriately. In addition, since the load on the engine 10 increases as the rotation speed of the motor 15 decreases in the slip engagement state, the threshold value α2 in the slip engagement state may be variably set to a lower value as the rotation speed of the motor 15 decreases.

モータ走行モードからハイブリッド走行モードに切り替えられる際には、Ｋ０クラッチ１４がスリップ係合状態では閾値α２が用いられる。その後にＫ０クラッチ１４が完全係合状態となった直後であってシフトポジションが前進走行レンジＤの場合には、閾値α４が用いられる。シフトポジションが前進走行レンジＤからニュートラルレンジＮに切り替えられた直後では閾値α４が用いられる。シフトポジションがニュートラルレンジＮに切り替えられて所定時間経過後では、閾値α３が用いられる。尚、ＥＣＵ２３は、シフトポジションセンサ２６からの検出値に基づいてシフトポジションを取得する。 When switching from the motor drive mode to the hybrid drive mode, if the K0 clutch 14 is in a slipping engagement state, the threshold value α2 is used. If the K0 clutch 14 is then immediately after being fully engaged and the shift position is in forward drive range D, the threshold value α4 is used. Immediately after the shift position is switched from forward drive range D to neutral range N, the threshold value α4 is used. A predetermined time has passed since the shift position was switched to neutral range N, and the threshold value α3 is used. The ECU 23 acquires the shift position based on the detection value from the shift position sensor 26.

［噴射増量処理の制限］
次に、噴射増量処理の制限について説明する。図３は、ＥＣＵ２３が実行する噴射増量処理の制限の一例として、エンジンの運転状態に応じて定められる基本燃料噴射量のみを計算し、エンジン回転数に応じた前述の噴射増量処理を停止する制御の一例を示したフローチャートである。この制御は本ハイブリッド車両のシステム起動中に繰り返し実行される。 [Limitation of injection increase processing]
Next, the restriction of the injection amount increase process will be described. Fig. 3 is a flow chart showing an example of the restriction of the injection amount increase process executed by the ECU 23, in which only a basic fuel injection amount determined according to the engine operating state is calculated, and the injection amount increase process according to the engine speed is stopped. This control is repeatedly executed while the system of the hybrid vehicle is running.

ＥＣＵ２３は、空燃比フィードバック処理の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮｏの場合、例えば走行モードがモータ走行モードに制御されている場合には、本制御を終了する。 The ECU 23 determines whether or not the air-fuel ratio feedback process is being executed (step S1). If the answer is No in step S1, for example, if the driving mode is controlled to the motor driving mode, the ECU 23 ends this control.

ステップＳ１でＹｅｓの場合、ＥＣＵ２３は、実空燃比が目標空燃比に収束したか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、空燃比フィードバック処理の実行開始から所定期間経過した場合に、実空燃比が目標空燃比に収束したと判定する。「所定期間」は、空燃比フィードバック処理の実行開始から、実空燃比が目標空燃比を含む所定の範囲内に維持され実空燃比が安定したものとみなすことができるまでに要する期間である。この「所定期間」は、予め実験により取得されＥＣＵ２３のメモリに記憶されている。尚、ステップＳ２の処理は、空燃比センサ４４により検出された実空燃比と目標空燃比の差分が閾値以下となった場合に、実空燃比が目標空燃比に収束したと判定してもよい。ステップＳ１及びＳ２は、空燃比フィードバック処理の実行により実空燃比が目標空燃比に収束したか否かを判定する判定部が実行する処理の一例である。 If the answer is Yes in step S1, the ECU 23 judges whether the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio (step S2). Specifically, when a predetermined period has elapsed since the start of the air-fuel ratio feedback process, the ECU 23 judges that the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio. The "predetermined period" is the period required from the start of the air-fuel ratio feedback process until the actual air-fuel ratio is maintained within a predetermined range including the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio can be considered stable. This "predetermined period" is obtained in advance by experiment and stored in the memory of the ECU 23. Note that the process of step S2 may be such that the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio when the difference between the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 44 and the target air-fuel ratio becomes equal to or less than a threshold value. Steps S1 and S2 are an example of a process executed by a judgment unit that judges whether the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio by the execution of the air-fuel ratio feedback process.

ステップＳ２でＮｏの場合には、ＥＣＵ２３はエンジン回転数が閾値α以下となったか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ２３は上述した噴射増量処理を実行する（ステップＳ４）。ステップＳ３でＮｏの場合、本制御を終了する。 If the answer is No in step S2, the ECU 23 determines whether the engine speed is equal to or lower than the threshold value α (step S3). If the answer is Yes in step S3, the ECU 23 executes the injection amount increase process described above (step S4). If the answer is No in step S3, the control ends.

ステップＳ１及びＳ２でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ２３は噴射増量処理の実行を制限する（ステップＳ５）。具体的には、噴射増量処理を停止する。即ち、エンジン回転数が閾値α以下となっても燃料噴射量は増量補正されずに、空燃比フィードバック処理により燃料噴射量が補正される。また、実空燃比が目標空燃比に収束した状態では、エンジン１０の運転状態も比較的安定しているため、噴射増量処理が必要となるほどエンジン回転数が低下する事態に至ることも少ない。このようにして空燃比フィードバック処理の実行中に噴射増量処理が実行されることに起因してエンジン１０の運転状態が不安定となることを抑制することができる。ステップＳ５は、ステップＳ１及びＳ２により肯定判定がなされた場合に噴射増量処理の実行を制限する制御部が実行する処理の一例であり、本実施例では噴射増量処理を停止することにより噴射増量処理の実行を制限している。 If the answer is Yes in steps S1 and S2, the ECU 23 restricts the execution of the injection increase process (step S5). Specifically, the injection increase process is stopped. That is, even if the engine speed becomes equal to or lower than the threshold value α, the fuel injection amount is not increased, and the fuel injection amount is corrected by the air-fuel ratio feedback process. In addition, when the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio, the operating state of the engine 10 is relatively stable, so that the engine speed is unlikely to drop to the extent that the injection increase process is required. In this way, it is possible to prevent the operating state of the engine 10 from becoming unstable due to the injection increase process being executed during the execution of the air-fuel ratio feedback process. Step S5 is an example of a process executed by the control unit to restrict the execution of the injection increase process when the affirmative determination is made in steps S1 and S2, and in this embodiment, the execution of the injection increase process is restricted by stopping the injection increase process.

また、ステップＳ３及びＳ４で上述したように、実空燃比が目標空燃比に収束していない状態では噴射増量処理が実行され得る。実空燃比が目標空燃比に収束していない状態では、エンジン１０の運転状態も安定していないためであり、このような状態に噴射増量処理を実行可能とすることにより、エンジン１０がストールすることを抑制できる。 In addition, as described above in steps S3 and S4, the injection increase process may be executed when the actual air-fuel ratio has not converged to the target air-fuel ratio. This is because the operating state of the engine 10 is not stable when the actual air-fuel ratio has not converged to the target air-fuel ratio. By making it possible to execute the injection increase process in such a state, it is possible to prevent the engine 10 from stalling.

［その他］
上記実施例では、噴射増量処理の実行の制限として、基本燃料噴射量のみを計算し噴射増量処理の実行自体を停止することを一例として説明したが、これに限定されない。例えば、基本燃料噴射量に加算する増量補正分をエンジン回転数によらずに常時ゼロに設定して噴射増量処理を実質的に実施しないことにより、噴射増量処理の実行を制限してもよい。また、増量補正分をエンジン回転数によらずに常時ゼロ以外の固定値に設定することにより、噴射増量処理の実行を制限してもよい。例えば、エンジン回転数が過度に低下しないように増量補正分を所定の固定値に設定することにより噴射増量処理の実行を制限してもよい。この場合、増量補正処理が制限されている場合での増量補正分を、噴射増量処理が制限されていない場合での増量補正分の最大値よりも小さい値に設定することが考えられ、例えば、噴射増量処理が制限されていない場合での取り得る増量補正分の範囲の中間値から最小値の間の固定値に設定してもよい。このような場合にも、空燃比フィードバック処理に対する噴射増量処理への影響を小さくし、エンジン１０の運転状態が不安定となることを抑制できる。 [others]
In the above embodiment, the execution of the injection increase process is limited by calculating only the basic fuel injection amount and stopping the execution of the injection increase process itself, but the present invention is not limited to this. For example, the injection increase process may be limited by constantly setting the increase correction amount to be added to the basic fuel injection amount to zero regardless of the engine speed, so that the injection increase process is not actually performed. The injection increase process may also be limited by constantly setting the increase correction amount to a fixed value other than zero regardless of the engine speed. For example, the injection increase process may be limited by setting the increase correction amount to a predetermined fixed value so that the engine speed does not excessively decrease. In this case, the increase correction amount when the increase correction process is limited may be set to a value smaller than the maximum value of the increase correction amount when the injection increase process is not limited, and may be set to a fixed value between the intermediate value and the minimum value of the range of the increase correction amount that can be taken when the injection increase process is not limited. Even in such a case, the effect of the injection increase process on the air-fuel ratio feedback process can be reduced, and the operating state of the engine 10 can be suppressed from becoming unstable.

上記のエンジン１０では、気筒３０内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁４１が設けられていたが、これに限定されず、筒内噴射弁４１の代わりに、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射弁が設けられていてもよいし、筒内噴射弁４１とポート噴射弁の双方が設けられていてもよい。筒内噴射弁４１とポート噴射弁の双方が設けられている場合には、噴射増量処理では、双方の噴射弁の合計の噴射量である基本噴射量に増量補正分が加算される。 In the above engine 10, an in-cylinder injection valve 41 that directly injects fuel into the cylinder 30 is provided, but this is not limited thereto. Instead of the in-cylinder injection valve 41, a port injection valve that injects fuel toward the intake port may be provided, or both the in-cylinder injection valve 41 and the port injection valve may be provided. When both the in-cylinder injection valve 41 and the port injection valve are provided, the injection increase process adds an increase correction amount to the basic injection amount, which is the total injection amount of both injection valves.

上記のエンジン１０は、火花点火式のガソリンエンジンであるが、点火装置４２が設けられていない圧縮着火式であってもよく、例えばディーゼルエンジンであってもよい。 The engine 10 described above is a spark ignition gasoline engine, but it may be a compression ignition engine that does not have an ignition device 42, for example a diesel engine.

本実施例では、単一のＥＣＵ２３によりハイブリッド車両を制御する場合を例示したが、これに限定されず、例えばエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、モータ１５を制御するモータＥＣＵ、Ｋ０クラッチ１４を制御するクラッチＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、上述した制御を実行してもよい。 In this embodiment, a hybrid vehicle is controlled by a single ECU 23, but this is not limited to this. For example, the above-mentioned control may be performed by multiple ECUs, such as an engine ECU that controls the engine 10, a motor ECU that controls the motor 15, and a clutch ECU that controls the K0 clutch 14.

上記実施例では、ハイブリッド車両を例に説明したが、これに限定されず、車両の駆動源としてエンジンのみを有した車両であってもよい。 In the above embodiment, a hybrid vehicle has been described as an example, but the present invention is not limited to this and may be applied to a vehicle that has only an engine as a driving source.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.

１０ エンジン
１１ 変速ユニット
１２ ディファレンシャル
１３ 車輪
１４ Ｋ０クラッチ
１５ モータ
１８ トルクコンバータ
１９ 自動変速機
２０ ロックアップクラッチ
２２ 油圧制御機構
２３ ＥＣＵ（内燃機関の燃料噴射制御装置）
２６ シフトポジションセンサ
３０ 気筒
４１ 筒内噴射弁
４４ 空燃比センサ
 REFERENCE SIGNS LIST 10 Engine 11 Transmission unit 12 Differential 13 Wheels 14 K0 clutch 15 Motor 18 Torque converter 19 Automatic transmission 20 Lock-up clutch 22 Hydraulic control mechanism 23 ECU (fuel injection control device for internal combustion engine)
26 Shift position sensor 30 Cylinder 41 In-cylinder injection valve 44 Air-fuel ratio sensor

Claims (1)

走行用の駆動源としての内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両に搭載された内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記ハイブリッド車両では、前記内燃機関から車輪への動力伝達経路上に前記モータが設置され、前記内燃機関と前記モータとの間の前記動力伝達経路上にクラッチが設置されており、
前記内燃機関での混合気の実空燃比が目標空燃比に収束するように燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック処理、及び前記内燃機関の回転数が閾値以下に低下した場合に前記燃料噴射量に増量補正する噴射増量処理、を実行可能な制御部と、
前記空燃比フィードバック処理の実行により前記実空燃比が前記目標空燃比に収束したか否かを判定する判定部と、を備え、
前記制御部は、前記判定部により肯定判定がなされた場合には、前記判定部により否定判定がなされた場合よりも、前記噴射増量処理を制限し、
スタータにより前記内燃機関が始動して前記クラッチが開放状態の場合には、前記閾値として第１値が用いられ、
その後に前記クラッチがスリップ係合状態となった場合には、前記閾値として前記第１値よりも小さい第２値が用いられ、
その後に前記クラッチが完全係合状態となった直後であってシフトポジションがニュートラルレンジの場合には、前記閾値として前記第２値よりも小さい第３値が用いられ、
その後に前記シフトポジションが前記ニュートラルレンジから前進走行レンジに切り替えられた場合には、前記閾値として前記第３値よりも小さい第４値が用いられ、
その後に前記シフトポジションが前記前進走行レンジに切り替えられて所定時間経過後では、前記閾値として前記第４値よりも小さい第５値が用いられる、内燃機関の燃料噴射制御装置。
 A fuel injection control device for an internal combustion engine mounted on a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a motor as a driving source for running,
In the hybrid vehicle, the motor is provided on a power transmission path from the internal combustion engine to wheels, and a clutch is provided on the power transmission path between the internal combustion engine and the motor,
a control unit capable of executing an air-fuel ratio feedback process for correcting a fuel injection amount so that an actual air-fuel ratio of an air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine converges to a target air-fuel ratio, and an injection increase process for increasing and correcting the fuel injection amount when a rotation speed of the internal combustion engine falls below a threshold value;
a determination unit that determines whether or not the actual air-fuel ratio has converged to the target air-fuel ratio by executing the air-fuel ratio feedback process,
The control unit limits the injection amount increase process when a positive determination is made by the determination unit, more than when a negative determination is made by the determination unit,
When the internal combustion engine is started by a starter and the clutch is in a disengaged state, a first value is used as the threshold value;
When the clutch subsequently enters a slipping engagement state, a second value smaller than the first value is used as the threshold value;
Thereafter, immediately after the clutch is fully engaged and the shift position is in the neutral range, a third value smaller than the second value is used as the threshold value,
When the shift position is subsequently switched from the neutral range to a forward driving range, a fourth value smaller than the third value is used as the threshold value,
Thereafter, after a predetermined time has elapsed since the shift position is switched to the forward drive range, a fifth value smaller than the fourth value is used as the threshold value.
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