JP2005155407A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、混合気を均一燃焼させる均一燃焼モードと成層燃焼させる成層燃焼モードとに燃焼モードを切り換えて運転される筒内噴射式の内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an in-cylinder injection internal combustion engine that is operated by switching a combustion mode between a uniform combustion mode for uniformly burning an air-fuel mixture and a stratified combustion mode for stratified combustion.
従来、内燃機関の制御装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。この内燃機関は、気筒内へ燃料が直接噴射される筒内噴射式のものであり、混合気を均一燃焼させる均一燃焼モードと成層燃焼させる成層燃焼モードとに燃焼モードを切り換えて運転される。
Conventionally, what was described in
この制御装置では、燃焼モードが成層燃焼モードにある場合、機関回転数の変動量に基づいて、失火頻度を算出し、この失火頻度が所定期間中に所定値に達したときには、空燃比がリッチ側に変更されるとともに、燃焼モードが均一燃焼モードに切り換えられる。さらに、その切換後、均一燃焼モードの実行時間が所定時間に達したときには、燃焼モードが成層燃焼モードに再度、切り換えられる。このように燃焼モードが切り換えられる理由は、以下による。すなわち、一般に、筒内噴射式の内燃機関では、成層燃焼モードの場合には、スロットル弁開度THがほぼ全開状態に制御され、かつ空燃比が極リーン側に制御されるため、例えばアクセルペダル操作などに起因する急激な負荷変動により燃料噴射量が急激に変化すると、燃焼状態が悪化しやすい。これに対して、均一燃焼モードの場合には、スロットル弁開度THが成層燃焼モードのときよりも小さい値に制御され、かつ空燃比がリッチ側に制御されるため、成層燃焼モードの場合と比べて、燃料噴射制御および吸入空気量制御の自由度がより大きいので、上記のような急激な負荷変動が生じたときでも、より安定した燃焼状態を確保できる。以上の理由により、上記のように燃焼モードの切り換えが実行される。 In this control device, when the combustion mode is the stratified combustion mode, the misfire frequency is calculated based on the fluctuation amount of the engine speed, and when the misfire frequency reaches a predetermined value during a predetermined period, the air-fuel ratio is rich. And the combustion mode is switched to the uniform combustion mode. Further, after the switching, when the execution time of the uniform combustion mode reaches a predetermined time, the combustion mode is switched again to the stratified combustion mode. The reason why the combustion mode is switched in this way is as follows. That is, generally, in a cylinder injection internal combustion engine, in the stratified combustion mode, the throttle valve opening TH is controlled to be almost fully open, and the air-fuel ratio is controlled to the extremely lean side. When the fuel injection amount changes suddenly due to a sudden load fluctuation caused by an operation or the like, the combustion state tends to deteriorate. On the other hand, in the uniform combustion mode, the throttle valve opening TH is controlled to a smaller value than in the stratified combustion mode, and the air-fuel ratio is controlled to the rich side. In comparison, since the degree of freedom of fuel injection control and intake air amount control is greater, a more stable combustion state can be ensured even when such a sudden load fluctuation occurs. For the above reasons, the combustion mode is switched as described above.
上記従来の内燃機関の制御装置によれば、燃焼状態の悪化に起因して、燃焼モードが成層燃焼モードから均一燃焼モードに切り換えられた場合でも、均一燃焼モードを所定時間、実行すると、燃焼モードが成層燃焼モードに再度、切り換えられてしまう。そのため、切換後の成層燃焼モード中、上述したようなアクセルペダル操作などによる急激な負荷変動が発生すると、燃焼状態が再度、悪化し、失火が発生することがあり、その場合には、トルク変動が発生し、運転性が低下してしまう。 According to the conventional control device for an internal combustion engine, even when the combustion mode is switched from the stratified combustion mode to the uniform combustion mode due to the deterioration of the combustion state, when the uniform combustion mode is executed for a predetermined time, the combustion mode Is switched to the stratified combustion mode again. Therefore, during the stratified combustion mode after switching, if a sudden load fluctuation occurs due to the accelerator pedal operation as described above, the combustion state may worsen again and a misfire may occur. Will occur and drivability will be reduced.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、筒内噴射式の内燃機関において、良好な燃焼状態を確保でき、それにより、トルク変動の発生を回避でき、運転性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a direct injection internal combustion engine, it is possible to ensure a good combustion state, thereby avoiding torque fluctuations and improving drivability. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine capable of performing the above.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、混合気を均一燃焼させる均一燃焼モードと成層燃焼させる成層燃焼モードとに燃焼モードを切り換えて運転される筒内噴射式の内燃機関3の制御装置1であって、内燃機関3の負荷を表す負荷パラメータ(機関回転数NE、スロットル弁開度TH)を検出する負荷パラメータ検出手段(ECU2、クランク角センサ22、スロットル弁開度センサ25)と、検出された負荷パラメータに応じて、燃焼モードの切り換えを実行する燃焼モード切換手段(ECU2、ステップ73,85,87,92,151)と、負荷パラメータが所定の変動状態にあるか否かを判定する判定手段(ECU2、ステップ2,4)と、燃焼モードが均一燃焼モードにある場合において、判定手段により負荷パラメータが所定の変動状態にあると判定されているとき(ステップ104,105の判別結果がNOのとき)には、燃焼モード切換手段による成層燃焼モードへの切り換えを禁止する切換禁止手段(ECU2、ステップ85,87,92,107,151)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この内燃機関の制御装置によれば、燃焼モードが均一燃焼モードにある場合において、内燃機関の負荷を表す負荷パラメータが所定の変動状態にあるときには、成層燃焼モードへの切り換えが禁止される。したがって、この所定の変動状態を適切に設定することにより、燃焼モードを成層燃焼モードに切り換えると燃焼状態の悪化を招くと推定されるような、内燃機関の負荷の急激な変動状態が発生しているときには、従来と異なり、燃焼モードが、成層燃焼モードに切り換えられることなく、燃料噴射制御および吸入空気量制御の自由度がより大きい均一燃焼モードに保持される。その結果、内燃機関の負荷の急激な変動状態が発生している場合でも、従来よりも良好な燃焼状態を確保でき、それにより、トルク変動の発生を回避でき、運転性を向上させることができる。 According to the control device for an internal combustion engine, when the combustion mode is the uniform combustion mode, switching to the stratified combustion mode is prohibited when the load parameter representing the load of the internal combustion engine is in a predetermined fluctuation state. Therefore, by setting this predetermined fluctuation state appropriately, a sudden fluctuation state of the load of the internal combustion engine occurs, which is estimated to cause deterioration of the combustion state when the combustion mode is switched to the stratified combustion mode. Unlike the conventional case, the combustion mode is not switched to the stratified combustion mode, and the uniform combustion mode is maintained in which the degree of freedom of fuel injection control and intake air amount control is greater. As a result, even when a sudden fluctuation state of the load of the internal combustion engine is occurring, a better combustion state than the conventional one can be ensured, whereby the occurrence of torque fluctuation can be avoided and the drivability can be improved. .
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関3の制御装置1において、負荷パラメータは、内燃機関3の機関回転数NEであり、判定手段は、機関回転数NEの変動量(回転偏差の絶対値|DNEDS|)が所定値(第1および第2減少側しきい値DNEDSDC1,DNEDSDC2、第1および第2増大側しきい値DNEDSAC1,DNEDSAC2)以上であるときには、所定の変動状態にあると判定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the
この内燃機関の制御装置によれば、均一燃焼モード中、機関回転数の変動量が所定値以上であるとき、すなわち負荷の変動状態が大きいことで、燃焼モードを成層燃焼モードに切り換えると、燃焼状態の悪化を招くと推定されるときには、燃焼モードが、成層燃焼モードに切り換えられることなく、均一燃焼モードに保持される。その結果、従来よりも良好な燃焼状態をより確実に得ることができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine, when the fluctuation amount of the engine speed is equal to or greater than a predetermined value during the uniform combustion mode, that is, when the combustion mode is switched to the stratified combustion mode due to a large load fluctuation state, When it is estimated that the state will be deteriorated, the combustion mode is maintained in the uniform combustion mode without being switched to the stratified combustion mode. As a result, a better combustion state than before can be obtained more reliably.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の内燃機関3の制御装置1において、負荷パラメータは、内燃機関3のスロットル弁13aの開度であり、判定手段は、スロットル弁13aの開度THの変動量(開度偏差の絶対値|DTHDS|)が所定値(第1および第2閉弁側しきい値DTHDSCL1,DTHDSCL2、第1および第2開弁側しきい値DTHDSOP1,DTHDSOP2)以上であるときには、所定の変動状態にあると判定することを特徴とすることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the
この内燃機関の制御装置によれば、均一燃焼モード中、スロットル弁の開度の変動量が所定値以上であるとき、すなわち負荷の変動状態が大きいことで、燃焼モードを成層燃焼モードに切り換えると、燃焼状態の悪化を招くと推定されるときには、燃焼モードが、成層燃焼モードに切り換えられることなく、均一燃焼モードに保持される。その結果、従来よりも良好な燃焼状態をより確実に得ることができる。 According to the control device for an internal combustion engine, when the variation amount of the throttle valve opening is equal to or greater than a predetermined value during the uniform combustion mode, that is, when the variation state of the load is large, the combustion mode is switched to the stratified combustion mode. When it is estimated that the combustion state is deteriorated, the combustion mode is maintained in the uniform combustion mode without being switched to the stratified combustion mode. As a result, a better combustion state than before can be obtained more reliably.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。図1に示すように、制御装置1はECU2を備えており、このECU2は、後述するように、内燃機関(以下「エンジン」という)3のスロットル弁の開度および機関回転数の変動状態を判定する処理、および燃料噴射制御処理などを行う。
Hereinafter, an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
エンジン3は、図示しない車両に搭載された直列4気筒(1つのみ図示)タイプのガソリンエンジンであり、各気筒のピストン3aとシリンダヘッド3bとの間に燃焼室3cが形成されている。ピストン3aの上面の中央部には、凹部3dが形成されている。また、シリンダヘッド3bには、燃焼室3cに臨むように燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)4および点火プラグ5が取り付けられており、燃料は燃焼室3c内に直接噴射される。すなわちエンジン3は、筒内噴射式のものである。
The
インジェクタ4は、燃焼室3cの天壁中央部に配置されており、燃料パイプ4bを介して高圧ポンプ4aに接続されている。燃料は、図示しない燃料タンクからこの高圧ポンプ4aで高圧に昇圧された後、レギュレータ(図示せず)により調圧された状態でインジェクタ4に供給されるとともに、インジェクタ4を介して、ピストン3aの凹部3d側に向かって噴射される。これにより、燃料は、凹部3dを含むピストン3aの上面に衝突して燃料噴流を形成する。特に、後述する成層燃焼のときには、インジェクタ4が噴射した燃料の大部分は、凹部3dに衝突して燃料噴流を形成する。
The
一方、燃料パイプ4bのインジェクタ4付近の部分には、燃料圧センサ20が取り付けられている。この燃料圧センサ20は、インジェクタ4が噴射する燃料の燃料圧PFを検出して、その検出信号をECU2に出力する。さらに、ECU2には、燃料温センサ21が接続されており、この燃料温センサ21は、燃料温TFを検出して、その検出信号をECU2に出力する。また、インジェクタ4は、ECU2に接続されており、ECU2からの駆動信号により、その開弁時間である燃料噴射時間および燃料噴射時期(開弁タイミングおよび閉弁タイミング)が制御される。なお、このインジェクタ4の燃料噴射時間は、気筒内に噴射される燃料量すなわち燃料噴射量に相当するので、以下、インジェクタ4の燃料噴射時間を燃料噴射量という。
On the other hand, a
また、上記点火プラグ5もECU2に接続されており、ECU2から点火時期に応じたタイミングで高電圧が加えられることにより放電し、それにより燃焼室3c内の混合気を燃焼させる。
The
さらに、エンジン3は、DOHC型のものであり、吸気カムシャフト6および排気カムシャフト7を備えている。これらの吸気および排気カムシャフト6,7はそれぞれ、吸気弁8および排気弁9を開閉駆動する吸気カム6aおよび排気カム7aを有している。吸気および排気カムシャフト6,7は、図示しないタイミングベルトを介してクランクシャフト3eに連結されており、クランクシャフト3eの回転に従って、これが2回転するごとに1回転する。この吸気カムシャフト6の一端部には、カム位相可変機構(以下「VTC」という)10が設けられている。
Further, the
VTC10は、油圧を供給されることによって作動し、クランクシャフト3eに対する吸気カム6aの位相を無段階に進角または遅角させることにより、吸気弁8の開閉タイミングを早めまたは遅らせる。これにより、吸気弁8と排気弁9のバルブオーバーラップを長くまたは短くすることによって、内部EGR量を増加または減少させるとともに、充填効率を変化させる。また、このVTC10には、VTC電磁制御弁10aが接続されている。このVTC電磁制御弁10aは、ECU2からの駆動信号によって駆動され、その駆動信号のデューティ比に応じて、エンジン3の潤滑系の油圧ポンプ(図示せず)からの油圧をVTC10に供給する。これにより、VTC10は、吸気カム6aのカム位相を進角または遅角させる。
The
さらに、図示しないが、吸気カム6aおよび排気カム7aの各々は、低速カムと、低速カムよりも高いカムノーズを有する高速カムとで構成されている。また、エンジン3には、複数のバルブタイミング切換機構(以下「VTEC(登録商標)」という)11が設けられている。各VTEC11は、吸気カム6aおよび排気カム7aを低速カムと高速カムの間で切り換えることにより、吸気弁8および排気弁9のバルブタイミングを低速バルブタイミング(以下「LO.VT」という)と高速バルブタイミング(以下「HI.VT」という)との間で切り換える。この場合、LO.VTと比較し、HI.VTのときには、吸気弁8および排気弁9の開弁期間と、両者のバルブオーバーラップが長くなるとともに、バルブリフト量も大きくなることにより、充填効率が高められる。このVTEC11も、上記VTC10と同様に、ECU2によりVTEC電磁制御弁11aを介して油圧を供給されることによって作動し、上記切換動作を実行する。
Further, although not shown, each of the intake cam 6a and the
一方、前記クランクシャフト3eには、マグネットロータ22aが取り付けられている。このマグネットロータ22aは、MREピックアップ22bとともに、クランク角センサ22を構成している。クランク角センサ22は、クランクシャフト3eの回転に伴い、いずれもパルス信号であるCRK信号およびTDC信号を出力する。
On the other hand, a
CRK信号は、所定のクランク角(例えば30゜)ごとに1パルスが出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の機関回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを求める。TDC信号は、各気筒のピストン3aが吸気行程開始時のTDC(上死点)付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、4気筒タイプの本例では、クランク角180゜ごとに1パルスが出力される。
One pulse of the CRK signal is output every predetermined crank angle (for example, 30 °). The
また、エンジン3の本体には、水温センサ23が取り付けられている。水温センサ23は、サーミスタで構成されており、エンジン3の本体内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温TWを検出して、その検出信号をECU2に出力する。
A
また、エンジン3の吸気管12には、上流側から順に、エアフローセンサ24、スロットル弁機構13、スロットル弁開度センサ25および吸気管内絶対圧センサ26などが設けられている。
The
このエアフローセンサ24は、熱線式エアフローメータで構成されており、後述するスロットル弁13aを通過する吸入空気量(以下「TH通過吸入空気量」という)GTHを表す検出信号をECU2に出力する。
The
また、スロットル弁機構13は、スロットル弁13aおよびこれを開閉駆動するアクチュエータ13bなどを備えている。スロットル弁13aは、吸気管12の途中に回動自在に設けられており、当該回動に伴う開度の変化によりTH通過吸入空気量GTHを変化させる。アクチュエータ13bは、ECU2に接続されたモータにギヤ機構(いずれも図示せず)を組み合わせたものであり、ECU2からの駆動信号によって駆動されることにより、スロットル弁13aの開度(以下「スロットル弁開度」という)THを変化させる。
The
さらに、スロットル弁開度センサ25は、例えばポテンショメータなどで構成され、スロットル弁開度THを検出して、その検出信号をECU2に出力する。一方、吸気管内絶対圧センサ26は、半導体圧力センサなどで構成されており、吸気管12内の絶対圧である吸気管内絶対圧PBAを検出して、その検出信号をECU2に出力する。さらに、吸気管12には、吸気温センサ27が設けられている。吸気温センサ27は、サーミスタで構成されており、吸気管12内の吸気温TAを検出して、その検出信号をECU2に出力する。
Further, the throttle
また、吸気管12のスロットル弁機構13よりも下流側と、排気管14の触媒装置17よりも上流側との間には、EGR管15が接続されている。このEGR管15は、エンジン3の排気ガスを吸気側に再循環し、前記燃焼室3c内の燃焼温度を下げることで排気ガス中のNOxを低減させるEGR動作を実行するためのものであり、このEGR管15には、EGR制御弁16が取り付けられている。
An
このEGR制御弁16は、リニア電磁弁であり、ECU2からの駆動信号に応じてそのバルブリフト量がリニアに変化し、これによってEGR管15を開閉する。ECU2は、エンジン3の運転状態に応じてEGR制御弁16のバルブリフト量を制御することにより、EGR量を制御する。
The
また、排気管14には、触媒装置17が設けられている。この触媒装置17は、NOx触媒と3元触媒を組み合わせたものであり、このNOx触媒は、図示しないが、イリジウム触媒(イリジウムを担持した炭化ケイ素ウイスカ粉末とシリカの焼成体)をハニカム構造の基材の表面に被覆し、その上にペロブスカイト型複酸化物(LaCoO3粉末とシリカの焼成体)をさらに被覆したものである。触媒装置17は、NOx触媒による還元作用により、後述する成層燃焼モードでの運転時およびリーンバーン運転時の排気ガス中のNOxを浄化するとともに、3元触媒の酸化還元作用により、リーンバーン運転以外の運転時の排気ガス中のCO、HCおよびNOxを浄化する。
The
さらに、排気管14の触媒装置17よりも上流側および下流側にはそれぞれ、LAFセンサ28および酸素濃度センサ(図示せず)が設けられている。LAFセンサ28は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比A/Fの領域において、排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、それを表す検出信号をECU2に出力する。ECU2は、このLAFセンサ28の検出信号に基づき、排気ガス中の空燃比を表す検出空燃比KACTを算出する。なお、この検出空燃比KACTは、具体的には当量比として算出される。また、O2センサは、排気ガス中の酸素濃度を表す検出信号をECU2に出力する。
Further, a
さらに、ECU2には、大気圧センサ29、アクセル開度センサ30、シフト位置センサ31および車速センサ32が接続されている。この大気圧センサ29は、半導体圧力センサで構成されており、大気圧PAを検出して、その検出信号をECU2に出力する。また、アクセル開度センサ30は、図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度APを検出して、その検出信号をECU2に出力する。ECU2は、このアクセル開度APなどに応じて、スロットル弁開度THを制御する。
Further, an
一方、シフト位置センサ31および車速センサ32はそれぞれ、図示しない自動変速機(以下「AT」という)のシフト位置POSIおよび車速VPを検出して、その検出信号をECU2に出力する。
On the other hand, the
一方、ECU2は、CPU2a、RAM2bおよびROM2cなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、前述した各種のセンサ20〜32の検出信号に応じ、ROM2cに記憶された制御プログラムなどに基づいて各種の演算処理を実行する。
On the other hand, the
具体的には、後述するように、エンジン回転数NE(負荷パラメータ)およびスロットル弁開度TH(負荷パラメータ)の変動状態を判定する。さらに、上記各種の検出信号からエンジン3の運転状態を判定し、その判別結果に基づいて、エンジン3の燃焼モード(燃焼形態)を、極低負荷運転時には成層燃焼モードに、極低負荷運転時以外の運転時には均一燃焼モードにそれぞれ切り換えるとともに、均一燃焼モードおよび成層燃焼モードの一方から他方に移行する燃焼移行モード中には、2回噴射燃焼モードを原則として実行する。また、燃焼モードに従って、インジェクタ4の最終燃料噴射量TOUTおよび燃料噴射時期を制御することにより、空燃比フィードバック制御処理を含む燃料噴射制御処理を実行するとともに、点火プラグ5の点火時期IGなどを制御する。
Specifically, as will be described later, the fluctuation state of the engine speed NE (load parameter) and the throttle valve opening TH (load parameter) is determined. Further, the operating state of the
この成層燃焼モードでは、燃料をインジェクタ4から圧縮行程中に燃焼室3c内に噴射し、噴射燃料の大部分を凹部3dに衝突させることにより燃料噴流が形成される。この燃料噴流と、吸気管12からの流入空気の流動とによって混合気が生成されるとともに、ピストン3aが圧縮行程の上死点に近い位置にあることで、混合気を点火プラグ5の付近に偏在させながら、理論空燃比よりも極リーンな空燃比A/F(例えば27〜60)で燃焼させる。また、成層燃焼モードでは、スロットル弁開度THは全開に近い状態に制御される。
In the stratified combustion mode, fuel is injected from the
また、均一燃焼モードでは、燃料を吸気行程中に燃焼室3c内に噴射し、燃料噴流と空気の流動とによって生成した混合気を燃焼室3c内に均一に分散させながら、成層燃焼モードよりもリッチな空燃比A/F(例えば12〜22)で、均一燃焼が行われる。
Further, in the uniform combustion mode, fuel is injected into the
さらに、2回噴射燃焼モードでは、1燃焼サイクル中に燃料を間隔をあけて2回噴射し、成層燃焼モードよりもリッチな空燃比A/F(例えば12〜22)で、燃焼が行われる。この場合の2回の燃料噴射は、吸気行程中と圧縮行程中に実行される。 Further, in the two-injection combustion mode, fuel is injected twice at intervals during one combustion cycle, and combustion is performed at a richer air-fuel ratio A / F (for example, 12 to 22) than in the stratified combustion mode. In this case, the two fuel injections are executed during the intake stroke and the compression stroke.
なお、本実施形態では、ECU2により、負荷パラメータ検出手段、燃焼モード切換手段、判定手段および切換禁止手段が構成されている。
In the present embodiment, the
次に、図2を参照しながら、ECU2により実行される、スロットル弁開度THおよびエンジン回転数NEの変動状態を判定する処理について説明する。本処理は、プログラムタイマの設定により、所定周期(例えば10msec)で割込み実行される。
Next, referring to FIG. 2, a process executed by the
この処理では、まず、ステップ(図では「S1」と略す。以下同様)で、開度偏差DTHDSを算出する。この開度偏差DTHDSは、具体的には、図3に示すように算出される。すなわち、まず、ステップ5で、ダウンカウント式のサンプリングカウンタの値CTHSMPLが「0」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、CTHSMPL≠0のときには、ステップ9に進み、サンプリングカウンタの値CTHSMPLを値1デクリメントした後、本処理を終了する。
In this process, first, an opening degree deviation DTHDS is calculated in a step (abbreviated as “S1” in the figure. The same applies hereinafter). Specifically, the opening deviation DTHDS is calculated as shown in FIG. That is, first, in
一方、ステップ5の判別結果がYESで、CTHSMPL=0のときには、ステップ6に進み、サンプリングカウンタの値CTHSMPLを、所定値CTTHSMPL(例えば値10)に設定する。次いで、ステップ7で、RAM2bに記憶されているm個(例えば5個)のバッファ値THBUFFを更新する。
On the other hand, when the determination result in
これらのバッファ値THBUFFは、本処理の実行に同期して前回以前のm回のループでそれぞれサンプリングされたスロットル弁開度THのサンプリング値を表しており、その更新処理では、RAM2b内の各々の値が、1制御サイクル分、古い値として設定される。例えば、今回サンプリングされたスロットル弁開度THが、バッファ値の今回値THBUFF(n)として設定され、今回値THBUFF(n)が前回値THBUFF(n−1)として設定され、前回値THBUFF(n−1)が前々回値THBUFF(n−2)として設定される。
These buffer values THBUFF represent the sampling values of the throttle valve opening TH sampled in m loops before the previous time in synchronization with the execution of this processing. In the update processing, each buffer value THBUFF represents each sampling value in the
次いで、ステップ8に進み、バッファ値の今回値THBUFF(n)と、m回前の値THBUFF(n−m)との偏差を、開度偏差DTHDSとして設定する。その後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 8, where the deviation between the current value THBUFF (n) of the buffer value and the value THBUFF (nm) before m times is set as the opening degree deviation DTHDS. Thereafter, this process is terminated.
図2に戻り、ステップ1で、以上のように開度偏差DTHDSを算出した後、ステップ2に進み、TH変動フラグF_DTHDSの設定処理を実行する。このTH変動フラグF_DTHDSは、スロットル弁開度THの変動量が大きいか否か、言い換えればスロットル弁開度THが安定した状態にあるか否かを表すものであり、具体的には、図4に示すように設定される。
Returning to FIG. 2, after the opening degree deviation DTHDS is calculated in
すなわち、まず、ステップ10で、アクセル開フラグF_APOPENが「1」である否かを判別する。このアクセル開フラグF_APOPENは、アクセル開度APが所定値以上のとき、すなわちアクセルペダルが操作されているときには「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。
That is, first, in
ステップ10の判別結果がYESで、アクセルペダルが操作されているときには、ステップ11に進み、前記ステップ1で算出された開度偏差DTHDSが値0以下であるか否かを判別する。この判別結果がYESのとき、すなわちスロットル弁開度THが閉弁側に変化しているか、または無変化のときには、ステップ12に進み、開度偏差の絶対値|DTHDS|(スロットル弁の開度の変動量)が所定の第1閉弁側しきい値DTHDSCL1(所定値、例えば2゜)より小さいか否かを判別する。
If the determination result in
この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、ステップ16に進み、ダウンカウント式のTH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSを、所定の第1遅延値TDTHDS1(例えば値20)に設定する。 When the determination result is NO, it is determined that the throttle valve opening TH has a large fluctuation amount and is in an unstable state, and the routine proceeds to step 16 where the timer value TDTHDS of the down-counting TH determination delay timer is set to a predetermined value. Set to the first delay value TDTHDS1 (eg, value 20).
次いで、ステップ17に進み、スロットル弁開度THが不安定な状態にあることを表すために、TH変動フラグF_DTHDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 17 where the TH fluctuation flag F_DTHDS is set to “1” in order to indicate that the throttle valve opening TH is in an unstable state, and then this processing is terminated.
一方、ステップ12の判別結果がYESで、|DTHDS|<DTHDSCL1のときには、ステップ13で、TH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THがまだ安定していないとして、上記ステップ17を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ13の判別結果がYESで、スロットル弁開度THの変動量が小さい状態が所定時間(第1遅延値TDTHDS1に相当する時間)以上、継続したときには、スロットル弁開度THが安定した状態にあるとして、ステップ14に進み、それを表すためにTH変動フラグF_DTHDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ11の判別結果がNOで、スロットル弁開度THが開弁側に変化しているときには、ステップ15に進み、開度偏差の絶対値|DTHDS|が所定の第1開弁側しきい値DTHDSOP1(所定値)より小さいか否かを判別する。
On the other hand, if the determination result in
この第1開弁側しきい値DTHDSOP1は、前述した第1閉弁側しきい値DTHDSCL1よりも小さい値(例えば0.7゜)に設定されている。これは、スロットル弁開度THが開弁側に変化しているとき、すなわちエンジン負荷が増大側に変化しているときには、スロットル弁開度THが閉弁側に変化し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域をより狭く設定し、均一燃焼モードの実行領域をより広く設定することで、より安定した燃焼状態を確保するためである。 The first valve opening side threshold value DTHDSOP1 is set to a value (for example, 0.7 °) smaller than the first valve closing side threshold value DTHDSCL1 described above. This is because when the throttle valve opening TH changes to the valve opening side, that is, when the engine load changes to the increase side, the throttle valve opening TH changes to the valve closing side and the engine load decreases. This is because a more stable combustion state is ensured by setting the execution region of the stratified combustion mode to be narrower and setting the execution region of the uniform combustion mode to be wider than when performing the same.
ステップ15の判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、前述したように、ステップ16,17を実行した後、本処理を終了する。
When the determination result in
一方、ステップ15の判別結果がYESで、|DTHDS|<DTHDSOP1のときには、前述したステップ13に進み、TH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THがまだ安定していないとして、前述したステップ17で、TH変動フラグF_DTHDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。一方、ステップ13の判別結果がYESのときには、スロットル弁開度THが安定した状態にあるとして、前述したステップ14で、TH変動フラグF_DTHDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップの10の判別結果がNOで、アクセルペダルが操作されていないときには、ステップ18に進み、開度偏差DTHDSが値0以下であるか否かを判別する。この判別結果がYESのとき、すなわちスロットル弁開度THが閉弁側に変化しているか、または無変化のときには、ステップ19に進み、開度偏差の絶対値|DTHDS|が所定の第2閉弁側しきい値DTHDSCL2より小さいか否かを判別する。この第2閉弁側しきい値DTHDSCL2は、前述した第1閉弁側しきい値DTHDSCL1よりも小さい値(例えば0.5゜)に設定されている。これは、アクセルペダルが操作されていない場合、アイドル運転中であると推定されるので、アクセルペダルが操作されている通常運転の場合と比べて、スロットル弁開度THの変動量がより小さく、エンジン負荷の変動がより小さい状態のときに成層燃焼モードを実行し、それにより、より安定した燃焼状態を確保するためである。
On the other hand, when the determination result of
この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、ステップ23に進み、前述したTH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSを、所定の第2遅延値TDTHDS2に設定する。この第2遅延値TDTHDS2は、前述した第1遅延値TDTHDSよりも大きい値(例えば値80)に設定されている。これは、アクセルペダルが操作されていない場合、アイドル運転中であると推定されるので、アクセルペダルが操作されている通常運転の場合と比べて、エンジン負荷の変動がより小さい、安定した運転状態になるまで、成層燃焼モードへの移行を禁止し、均一燃焼モードを続行するためである。 When the determination result is NO, it is determined that the throttle valve opening TH has a large fluctuation amount and is in an unstable state, the process proceeds to step 23, and the timer value TDTHDS of the TH determination delay timer described above is set to a predetermined second value. The delay value TDTHDS2 is set. The second delay value TDTHDS2 is set to a value (for example, value 80) larger than the first delay value TDTHDS described above. This is because when the accelerator pedal is not operated, it is presumed that the engine is idling, so the engine load fluctuation is smaller than in the normal operation where the accelerator pedal is operated. This is because the transition to the stratified combustion mode is prohibited until the uniform combustion mode is continued.
次いで、ステップ24に進み、スロットル弁開度THが不安定な状態にあることを表すために、TH変動フラグF_DTHDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 24, where the TH fluctuation flag F_DTHDS is set to “1” in order to indicate that the throttle valve opening TH is in an unstable state, and then this processing is terminated.
一方、ステップ19の判別結果がYESで、|DTHDS|<DTHDSCL2のときには、ステップ20で、TH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THがまだ安定していないとして、上記ステップ24を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ20の判別結果がYESで、スロットル弁開度THの変動量が小さい状態が所定時間(第2遅延値TDTHDS2に相当する時間)以上、継続したときには、スロットル弁開度THが安定した状態にあるとして、ステップ21に進み、それを表すためにTH変動フラグF_DTHDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ18の判別結果がNOで、スロットル弁開度THが開弁側に変化しているときには、ステップ22に進み、開度偏差の絶対値|DTHDS|が所定の第2開弁側しきい値DTHDSOP2より小さいか否かを判別する。この第2開弁側しきい値DTHDSOP2(所定値)は、前述した第1開弁側しきい値DTHDSOP1よりも小さい値(例えば0.1゜)に設定されている。これは、前述したように、スロットル弁開度THが開弁側に変化し、エンジン負荷が増大側に変化しているときには、スロットル弁開度THが閉弁側に変化し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域をより狭く設定し、均一燃焼モードの実行領域をより広く設定することで、より安定した燃焼状態を確保するためである。
On the other hand, when the determination result of
ステップ22の判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、前述したように、ステップ23,24を実行した後、本処理を終了する。
When the determination result in
一方、ステップ22の判別結果がYESで、|DTHDS|<DTHDSOP2のときには、前述したステップ20に進み、TH判定用ディレイタイマのタイマ値TDTHDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、スロットル弁開度THがまだ安定していないとして、前述したステップ24で、TH変動フラグF_DTHDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。一方、ステップ20の判別結果がYESのときには、スロットル弁開度THが安定した状態にあるとして、前述したステップ21で、TH変動フラグF_DTHDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
図2に戻り、ステップ2で、以上のようにTH変動フラグF_DTHDSを設定した後、ステップ3に進み、回転偏差DNEDSを算出する。この回転偏差DNEDSは、具体的には、図5に示すように算出される。
Returning to FIG. 2, after setting the TH fluctuation flag F_DTHDS in
すなわち、ステップ30で、ダウンカウント式のサンプリングカウンタの値CNESMPLが「0」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、CNESMPL≠0のときには、ステップ34に進み、サンプリングカウンタの値CNESMPLを値1デクリメントした後、本処理を終了する。
That is, in
一方、ステップ30の判別結果がYESで、CNESMPL=0のときには、ステップ31に進み、サンプリングカウンタの値CNESMPLを、所定値CTNESMPL(例えば値10)に設定する。次いで、ステップ32で、RAM2bに記憶されているm個(例えば5個)のバッファ値NEBUFFを更新する。
On the other hand, if the decision result in the
これらのバッファ値NEBUFFは、本処理の実行に同期して前回以前のm回のループでそれぞれサンプリングされたエンジン回転数NEのサンプリング値を表しており、その更新処理では、RAM2b内の各々の値が、1制御サイクル分、古い値として設定される。例えば、今回サンプリングされたエンジン回転数NEが、バッファ値の今回値NEBUFF(n)として設定され、今回値NEBUFF(n)が前回値NEBUFF(n−1)として設定され、前回値NEBUFF(n−1)が前々回値NEBUFF(n−2)として設定される。
These buffer values NEBUFF represent the sampling values of the engine speed NE sampled in the m loops before the previous time in synchronization with the execution of this processing, and in the update processing, the respective values in the
次いで、ステップ33に進み、バッファ値の今回値NEBUFF(n)と、m回前の値NEBUFF(n−m)との偏差を、回転偏差DNEDSとして設定する。その後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 33, where the difference between the current value NEBUFF (n) of the buffer value and the value NEBUFF (nm) before m times is set as the rotational deviation DNEDS. Thereafter, this process is terminated.
図2に戻り、ステップ3で、以上のように回転偏差DNEDSを算出した後、ステップ4に進み、NE変動フラグF_DNEDSの設定処理を実行する。このNE変動フラグF_DNEDSは、エンジン回転数NEの変動量が大きいか否か、言い換えればエンジン回転数NEが安定した状態にあるか否かを表すものであり、具体的には、図6に示すように設定される。
Returning to FIG. 2, after calculating the rotation deviation DNEDS as described above in
まず、ステップ40で、NPシフト位置フラグF_ATNPが「1」であるか否かを判別する。このNPシフト位置フラグF_ATNPは、現在のATのシフト位置POSIがNレンジまたはPレンジであるときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。
First, in
この判別結果がNOで、現在のATのシフト位置POSIがNレンジおよびPレンジ以外のレンジ、例えばDレンジにあるときには、ステップ41に進み、車速VPが所定車速VDNEDS以下であるか否かを判別する。この所定車速VDNEDSは、高速走行中か否かを判別するためのものであり、所定幅のヒステリシス付きの値に設定される。 If the determination result is NO and the current AT shift position POSI is in a range other than the N range and the P range, for example, the D range, the process proceeds to step 41 to determine whether or not the vehicle speed VP is equal to or lower than the predetermined vehicle speed VDNEDS. To do. The predetermined vehicle speed VDNEDS is used to determine whether or not the vehicle is traveling at a high speed, and is set to a value having a predetermined width with hysteresis.
ステップの41の判別結果がNOで、高速走行中のときには、ステップ42に進み、前記ステップ3で算出された回転偏差DNEDSが値0以下であるか否かを判別する。この判別結果がYESのとき、すなわちエンジン回転数NEが減少側に変化しているか、または無変化のときには、ステップ43に進み、回転偏差の絶対値|DNEDS|(エンジン回転数の変動量)が所定の第1減少側しきい値DNEDSDC1(所定値、例えば200rpm)より小さいか否かを判別する。
If the determination result in
この判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、ステップ47に進み、ダウンカウント式のNE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSを、所定の第1遅延値TDNEDS1(例えば値20)に設定する。 When the determination result is NO, it is determined that the engine speed NE has a large fluctuation amount and is in an unstable state, the process proceeds to step 47, and the timer value TDNEDS of the down-count type NE determination delay timer is set to a predetermined first value. One delay value TDNEDS1 (for example, value 20) is set.
次いで、ステップ48に進み、エンジン回転数NEが不安定な状態にあることを表すために、NE変動フラグF_DNEDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 48, where the NE fluctuation flag F_DNEDS is set to “1” in order to indicate that the engine speed NE is in an unstable state, and then this processing is terminated.
一方、ステップ43の判別結果がYESで、|DNEDS|<DNEDSDC1のときには、ステップ44で、NE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEがまだ安定していないとして、上記ステップ48を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in step 43 is YES and | DNEDS | <DNEDSDC1, it is determined in
一方、ステップ44の判別結果がYESで、エンジン回転数NEの変動量が小さい状態が所定時間(第1の遅延値TDNEDS1に相当する時間)以上、継続したときには、エンジン回転数NEが安定した状態にあるとして、ステップ45に進み、それを表すためにNE変動フラグF_DNEDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ42の判別結果がNOで、エンジン回転数NEが増大側に変化しているときには、ステップ46に進み、回転偏差の絶対値|DNEDS|が所定の第1増大側しきい値DNEDSAC1(所定値)より小さいか否かを判別する。
On the other hand, if the determination result in
この第1増大側しきい値DNEDSAC1は、第1減少側しきい値DNEDSDC1よりも小さい値(例えば50rpm)に設定されている。これは、エンジン回転数NEが増大側に変化しているとき、すなわちエンジン負荷が増大側に変化しているときには、エンジン回転数NEが減少側に変化し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域をより狭く設定し、均一燃焼モードの実行領域をより広く設定することで、より安定した燃焼状態を確保するためである。 The first increase side threshold value DNEDSAC1 is set to a value (for example, 50 rpm) smaller than the first decrease side threshold value DNEDSDC1. This is because when the engine speed NE changes to the increase side, that is, when the engine load changes to the increase side, the engine speed NE changes to the decrease side and the engine load decreases. This is because a more stable combustion state is ensured by setting the execution region of the stratified combustion mode to be narrower and setting the execution region of the uniform combustion mode to be wider.
ステップ46の判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、前述したように、ステップ47,48を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ46の判別結果がYESで、|DNEDS|<DNEDSAC1のときには、前述したステップ44に進み、NE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSが値0であるか否かを判別する。
When the determination result in
この判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEがまだ安定していないとして、前述したステップ48で、NE変動フラグF_DNEDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。一方、ステップ44の判別結果がYESのときには、エンジン回転数NEが安定した状態にあるとして、前述したステップ45で、NE変動フラグF_DNEDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
If the determination result is NO, assuming that the engine speed NE is not yet stable, the NE variation flag F_DNEDS is set to “1” in
一方、ステップ40,41のいずれかの判別結果がYESのとき、すなわちシフト位置POSIがNレンジもしくはPレンジにあるか、または低速走行中もしくは停車中のときには、ステップ49に進み、回転偏差DNEDSが値0以下であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、エンジン回転数NEが減少側に変化しているか、または無変化のときには、ステップ50に進み、回転偏差の絶対値|DNEDS|が所定の第2減少側しきい値DNEDSDC2より小さいか否かを判別する。
On the other hand, when the determination result of either
この第2減少側しきい値DNEDSDC2(所定値)は、前述した第1減少側しきい値DNEDSDC1よりも小さい値(例えば20rpm)に設定されている。これは、シフト位置POSIがNレンジもしくはPレンジにある場合、アイドル運転中であると推定されるので、例えばDレンジにある場合と比べて、エンジン回転数NEの変動量がより小さく、エンジン負荷の変動がより小さい状態のときに成層燃焼モードを実行し、それにより、より安定した燃焼状態を確保するためである。 The second decrease side threshold value DNEDSDC2 (predetermined value) is set to a value (for example, 20 rpm) smaller than the first decrease side threshold value DNEDSDC1 described above. This is because when the shift position POSI is in the N range or the P range, it is estimated that the engine is idling. For example, compared with the case where the shift position POSI is in the D range, the fluctuation amount of the engine speed NE is smaller and the engine load This is because the stratified combustion mode is executed when the fluctuation of the engine is smaller, thereby ensuring a more stable combustion state.
ステップ50の判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、ステップ54に進み、前述したNE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSを、所定の第2遅延値TDNEDS2に設定する。
When the determination result in
この第2遅延値TDNEDS2は、前述した第1遅延値TDNEDSよりも大きい値(例えば値80)に設定されている。これは、シフト位置POSIがNレンジもしくはPレンジにある場合、または低速走行中もしくは停車中の場合、アイドル運転に近い状態にあると推定されるので、例えばDレンジにある場合または高速走行中の場合と比べて、エンジン負荷の変動がより小さい、安定した運転状態になるまで、成層燃焼モードへの移行を禁止し、均一燃焼モードを続行するためである。 The second delay value TDNEDS2 is set to a value (for example, value 80) larger than the first delay value TDNEDS described above. This is presumed that when the shift position POSI is in the N range or P range, or when traveling at a low speed or when the vehicle is stopped, it is estimated that the vehicle is close to idle operation. This is because the transition to the stratified combustion mode is prohibited and the uniform combustion mode is continued until a stable operation state is achieved in which the fluctuation of the engine load is smaller than in the case.
次いで、ステップ55に進み、エンジン回転数NEが不安定な状態にあることを表すために、NE変動フラグF_DNEDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 55, where the NE fluctuation flag F_DNEDS is set to “1” to indicate that the engine speed NE is in an unstable state, and then this processing is terminated.
一方、ステップ50の判別結果がYESで、|DNEDS|<DNEDSDC2のときには、ステップ51で、NE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEがまだ安定していないとして、上記ステップ55を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ51の判別結果がYESで、エンジン回転数NEの変動量が小さい状態が所定時間(第2遅延値TDNEDS2に相当する時間)以上、継続したときには、エンジン回転数NEが安定した状態にあるとして、ステップ52に進み、それを表すためにNE変動フラグF_DNEDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ49の判別結果がNOで、エンジン回転数NEが増大側に変化しているときには、ステップ53に進み、回転偏差の絶対値|DNEDS|が所定の第2増大側しきい値DNEDSAC2より小さいか否かを判別する。この第2増大側しきい値DNEDSAC2(所定値)は、前述した第1増大側しきい値DNEDSAC1よりも小さい値(例えば5rpm)に設定されている。これは、前述したように、エンジン回転数NEが増大側に変化し、エンジン負荷が増大側に変化しているときには、エンジン回転数NEが減少側に変化し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域をより狭く設定し、均一燃焼モードの実行領域をより広く設定することで、より安定した燃焼状態を確保するためである。
On the other hand, if the determination result in
ステップ53の判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEはその変動量が大きく、不安定な状態にあるとして、前述したように、ステップ54,55を実行した後、本処理を終了する。
When the determination result in
一方、ステップ53の判別結果がYESで、|DNEDS|<DNEDSAC2のときには、前述したステップ51に進み、NE判定用ディレイタイマのタイマ値TDNEDSが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、エンジン回転数NEがまだ安定していないとして、前述したステップ55で、NE変動フラグF_DNEDSを「1」に設定した後、本処理を終了する。一方、ステップ51の判別結果がYESのときには、エンジン回転数NEが安定した状態にあるとして、前述したステップ52で、NE変動フラグF_DNEDSを「0」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
図2に戻り、ステップ4で、以上のようにNE変動フラグF_DNEDSを設定した後、本処理を終了する。
Returning to FIG. 2, after the NE fluctuation flag F_DNEDS is set in
次に、図7を参照しながら、燃料噴射制御処理について説明する。本処理は、TDC信号の入力に同期して割り込み実行される。この処理では、まず、ステップ59で、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図15に示すマップを検索することにより、要求トルクPMCMDを算出する。このマップでは、要求トルクPMCMDは、エンジン回転数NEが高いほど、またはアクセル開度APが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン回転数NEが高いほど、またはアクセル開度APが大きいほど、エンジン負荷がより大きい状態になるので、それに対応するためである。なお、この要求トルクPMCMDは、混合気燃焼時の燃焼圧に相当する値として算出される。次いで、ステップ60で、成層燃焼許可フラグF_DISCOKの設定処理を実行する。この処理の詳細については、後述する。
Next, the fuel injection control process will be described with reference to FIG. This process is interrupted in synchronization with the input of the TDC signal. In this process, first, in
次に、ステップ61で、各種の補正係数を算出する。これら各種の補正係数はそれぞれ、各種のパラメータ(例えば吸気温TA、大気圧PAおよびエンジン水温TWなど)に応じて、各種のテーブルまたはマップ(いずれも図示せず)を検索することによって算出される。
Next, in
次いで、ステップ62,63で、吸気行程噴射用の目標空燃比KCMD1STおよび圧縮行程噴射用の目標空燃比KCMD2NDをそれぞれ算出する。均一燃焼モード中には、前者が用いられ、成層燃焼モード中には、後者が用いられるとともに、燃焼移行モードでは、KCMD1ST,KCMD2NDの一方が適宜、用いられる。また、吸気行程噴射用および圧縮行程噴射用の目標空燃比KCMD1ST,KCMD2NDは、エンジン回転数NEおよび要求トルクPMCMDなどに応じて算出される。
Next, in
ステップ63に続くステップ64において、空燃比F/B補正係数KAFを算出する。この空燃比F/B補正係数KAFは、燃焼モードに応じて算出されるものであり、具体的には、検出空燃比KACTおよび吸気行程噴射用の目標空燃比KCMD1STなどに応じて、または検出空燃比KACTおよび圧縮行程噴射用の目標空燃比KCMD2NDなどに応じて、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより算出される。
In step 64 following
次に、ステップ65,66で、吸気行程噴射用の基本燃料噴射量TIM1STおよび圧縮行程噴射用の基本燃料噴射量TIM2NDを算出する。具体的には、実吸入空気量GCYL(気筒内に実際に吸入されたと推定される空気量)を、TH通過吸入空気量GTHおよび吸気管内絶対圧PBAに基づいて算出する。そして、この実吸入空気量GCYLに応じて、図示しないテーブルを検索することにより、基本燃料噴射量のテーブル値を算出するとともに、そのテーブル値を補正することにより、吸気行程噴射用の基本燃料噴射量TIM1STを算出する。これと同様に、圧縮行程噴射用の基本燃料噴射量TIM2NDも算出される。
Next, in
次いで、ステップ67に進み、要求燃料噴射量TCYLを算出する。具体的には、要求燃料噴射量TCYLは、以下のように算出される。まず、均一燃焼モードを実行すべき運転状態のときには、ステップ61,62,64,65でそれぞれ算出した各種の補正係数、吸気行程噴射用の目標空燃比KCMD1ST、空燃比F/B補正係数KAFおよび吸気行程噴射用の基本燃料噴射量TIM1STに基づいて、要求燃料噴射量TCYLが算出される。また、成層燃焼モードを実行すべき運転状態のときには、ステップ61,63,64,66でそれぞれ算出した各種の補正係数、空燃比F/B補正係数KAF、圧縮行程噴射用の目標空燃比KCMD2ND、および圧縮行程噴射用の基本燃料噴射量TIM2NDに基づいて、要求燃料噴射量TCYLが算出される。
Next, the routine proceeds to step 67, where the required fuel injection amount TCYL is calculated. Specifically, the required fuel injection amount TCYL is calculated as follows. First, in an operating state in which the uniform combustion mode is to be executed, various correction coefficients calculated in
さらに、均一燃焼モードおよび成層燃焼モードの一方から他方に移行する際の燃焼移行モードでは、その実行開始から吸入空気量が安定するまでの間は、以上のように算出した要求燃料噴射量TCYLをリミット処理することにより、最終的な要求燃料噴射量TCYLが算出され、さらに、吸入空気量の安定後は、リミット処理を実行することなく、要求燃料噴射量TCYLが算出される。なお、この燃焼移行モードにおいては、要求燃料噴射量TCYLがリミット処理されているときには、それを表すためにリミット実行フラグF_TCYLLMTが「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。 Further, in the combustion transition mode when shifting from one of the uniform combustion mode and the stratified combustion mode to the other, the required fuel injection amount TCYL calculated as described above is set from the start of the execution until the intake air amount becomes stable. By performing the limit processing, the final required fuel injection amount TCYL is calculated. Further, after the intake air amount is stabilized, the required fuel injection amount TCYL is calculated without executing the limit processing. In this combustion transition mode, the limit execution flag F_TCYLLMT is set to “1” to indicate that the required fuel injection amount TCYL has been subjected to limit processing, and is set to “0” otherwise. .
次いで、このように算出した要求燃料噴射量TCYLを、燃料圧PFおよび燃料温TFに応じて補正することにより、最終燃料噴射量TOUTを算出する(ステップ68)。次に、ステップ69に進み、後述するように、燃料噴射処理を実行した後、本処理を終了する。 Next, the final fuel injection amount TOUT is calculated by correcting the calculated required fuel injection amount TCYL according to the fuel pressure PF and the fuel temperature TF (step 68). Next, the process proceeds to step 69, and as will be described later, after executing the fuel injection process, this process is terminated.
次に、図8,9を参照しながら、前述した成層燃焼許可フラグF_DISCOKの設定処理について説明する。この処理では、以下に述べるように、成層燃焼許可フラグF_DISCOKを含む各種のフラグの値が設定される。 Next, the above-described stratified combustion permission flag F_DISCOK setting process will be described with reference to FIGS. In this process, as described below, the values of various flags including the stratified combustion permission flag F_DISCOK are set.
まず、ステップ70で、空燃比状態フラグF_DSAFCNDの設定処理を実行する。このステップ70では、空燃比状態フラグF_DSAFCNDが、空燃比が成層燃焼モードを実行可能な状態にあるときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。より具体的には、LAFセンサ28が活性化されていること、検出空燃比KACTに基づく空燃比フィードバック制御が実行されていること、および、パージガスの濃度が所定濃度以下であることなどがいずれも成立しているときには「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。
First, in step 70, an air-fuel ratio state flag F_DSAFCND is set. In this step 70, the air-fuel ratio state flag F_DSAFCND is set to “1” when the air-fuel ratio is in a state where the stratified combustion mode can be executed, and is set to “0” otherwise. More specifically, the
次いで、ステップ71で、燃料圧フラグF_DSPFCNDの設定処理を実行する。このステップ71では、燃料圧フラグF_DSPFCNDが、燃料圧PFが正常な値を示しているとき、すなわち高圧ポンプ4bが正常に作動しているときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。
Next, at step 71, a process for setting the fuel pressure flag F_DSPFCND is executed. In step 71, the fuel pressure flag F_DSPFCND is set to “1” when the fuel pressure PF indicates a normal value, that is, when the high-
次に、ステップ72に進み、学習完了フラグF_IXREFLRNの設定処理を実行する。このステップ72では、学習完了フラグF_IXREFLRNが、均一燃焼モードでのアイドル学習が完了したときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。 Next, the process proceeds to step 72, where the learning completion flag F_IXREFLRN is set. In step 72, the learning completion flag F_IXREFLRN is set to “1” when idle learning in the uniform combustion mode is completed, and is set to “0” otherwise.
次いで、ステップ73に進み、成層燃焼域フラグF_DISCAREAの設定処理を実行する。この成層燃焼域フラグF_DISCAREAは、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行可能な運転領域にあるか否かを表すものであり、その設定処理は、具体的には、図10に示すように実行される。
Next, the routine proceeds to step 73, where the stratified combustion zone flag F_DISCAREA is set. This stratified combustion region flag F_DISCAREA indicates whether or not the
この処理では、まず、ステップ100において、運転状態フラグF_DSDRCNDの設定処理を実行する。この運転状態フラグF_DSDRCNDは、エンジン3が成層燃焼モードを実行可能な運転状態にあるか否かを表すものであり、具体的には、図11に示すように設定される。
In this process, first, in
すなわち、まず、ステップ110で、各種のしきい値を設定する。具体的には、エンジン水温判定用のしきい値TWDSL、エンジン回転数判定用の上下限値NEDSH,NEDSL、および大気圧判定用のしきい値PADSLを、運転状態フラグF_DSDRCNDの前回値に応じて、2種類の所定値の一方に選択的に設定する。さらに、要求トルク判定用の上限値PMCDSHを、エンジン回転数NEおよび車速VPに応じて、図示しないマップから検索された検索値に設定し、要求トルク判定用の下限値PMCDSLを、エンジン回転数NEに応じて図示しないテーブルから検索された検索値に設定する。なお、これらのマップおよびテーブルの各々も、運転状態フラグF_DSDRCNDの前回値に応じて、2種類の一方が選択される。
That is, first, in
次いで、ステップ111〜114において、以下の条件(c1)〜(c4)が成立しているか否かを判別し、4つの条件(c1)〜(c4)がいずれも成立しているときには、ステップ115で、エンジン3が成層燃焼モードを実行可能な運転状態にあることを表すために、運転状態フラグF_DSDRCNDを「1」に設定する。
(c1)TWDSL<TW
(c2)NEDSL≦NE≦NEDSH
(c3)PADSL<PA
(c4)NEDSL≦PMCMD≦NEDSH
Next, in
(C1) TWDSL <TW
(C2) NEDSL ≦ NE ≦ NEDSH
(C3) PADSL <PA
(C4) NEDSL ≦ PMCMD ≦ NEDSH
一方、以上の4つの条件(c1)〜(c4)のいずれかが不成立であるときには、ステップ116で、エンジン3が成層燃焼モードを実行可能な運転状態にないことを表すために、運転状態フラグF_DSDRCNDを「0」に設定する。その後、本処理を終了する。
On the other hand, when any one of the above four conditions (c1) to (c4) is not established, in order to indicate that the
図10に戻り、ステップ100で、以上のように運転状態フラグF_DSDRCNDを設定した後、ステップ101に進み、この運転状態フラグF_DSDRCNDが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、成層燃焼モードを実行可能な運転状態にあるときには、ステップ102に進み、前述した学習完了フラグF_IXREFLRNが「1」であるか否かを判別する。
Returning to FIG. 10, after setting the operation state flag F_DSDRCND as described above in
この判別結果がYESで、アイドル学習が完了しているときには、後述するステップ104に進む。一方、この判別結果がNOのときには、ステップ103に進み、車速VPが所定車速VPDIXREF以上であるか否かを判別する。この所定車速VPDIXREFは、車両が走行中であるか否かを判別するためのものであり、そのような判別が可能な値(例えば3km/h)に設定される。このステップ103の判別結果がYESで、車両が走行中のときには、ステップ104に進む。 When the determination result is YES and the idle learning is completed, the process proceeds to step 104 described later. On the other hand, when the determination result is NO, the process proceeds to step 103, where it is determined whether or not the vehicle speed VP is equal to or higher than a predetermined vehicle speed VPIXREF. The predetermined vehicle speed VPIXREF is used to determine whether or not the vehicle is traveling, and is set to a value (for example, 3 km / h) that allows such determination. When the determination result at step 103 is YES and the vehicle is traveling, the routine proceeds to step 104.
ステップ102または103に続くステップ104では、前記ステップ2で設定されたTH変動フラグF_DTHDSが「0」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、スロットル弁開度THが安定した状態にあるときには、ステップ105に進み、前記ステップ4で設定されたNE変動フラグF_DNEDSが「0」であるか否かを判別する。
In
この判別結果がYESで、エンジン回転数NEが安定した状態にあるときには、ステップ106に進み、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行可能な運転領域にあることを表すために、成層燃焼域フラグF_DISCAREAを「1」に設定した後、本処理を終了する。
If the determination result is YES and the engine speed NE is in a stable state, the routine proceeds to step 106, where the stratified combustion region flag is displayed to indicate that the
一方、ステップ104または105のいずれかの判別結果がNOのとき、すなわちスロットル弁開度THまたはエンジン回転数NEの変動量が大きく、不安定な状態にあるときには、ステップ107に進み、エンジン3または車両が成層燃焼モードを実行可能な運転領域にないことを表すために、成層燃焼域フラグF_DISCAREAを「0」に設定する。その後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of either step 104 or 105 is NO, that is, when the fluctuation amount of the throttle valve opening TH or the engine speed NE is large and unstable, the routine proceeds to step 107, where the
また、ステップ103の判別結果がNOのとき、すなわちアイドル学習が完了しておらず、かつ停車中のときにも、ステップ107で、エンジン3または車両が成層燃焼モードを実行可能な運転領域にないことを表すために、成層燃焼域フラグF_DISCAREAを「0」に設定した後、本処理を終了する。
Further, when the determination result in step 103 is NO, that is, when idle learning is not completed and the vehicle is stopped, in
さらに、ステップ101の判別結果がNOのときにも、上記のようにステップ107を実行した後、本処理を終了する。
Further, even when the determination result of
以上のように、この成層燃焼域フラグF_DISCAREAの設定処理では、エンジン3が成層燃焼モードを実行可能な運転状態にある場合(F_DSDRCND=1)でも、スロットル弁開度THまたはエンジン回転数NEの変動量が大きく、不安定な状態にあるときには、成層燃焼域フラグF_DISCAREAが「0」に設定される。
As described above, in the setting process of the stratified combustion zone flag F_DISCAREA, even when the
図8に戻り、ステップ73で、以上のように成層燃焼域フラグF_DISCAREAの設定処理を実行した後、ステップ74に進み、遅延フラグF_TDSCND0の設定処理を実行する。この遅延フラグF_TDSCND0は、エンジン3の運転状態に応じて決定された遅延時間が経過したか否かを表すものであり、その設定処理は、具体的には、図12に示すように実行される。
Returning to FIG. 8, in
すなわち、まず、ステップ120において、ブレーキ負圧制御フラグF_PBDCSPが「1」であるか否かを判別する。このブレーキ負圧制御フラグF_PBDCSPは、ブレーキ負圧制御を実行しているときには「1」に、実行していないときには「0」にそれぞれ設定される。このブレーキ負圧制御は、ブレーキ操作に伴って、図示しないマスタバック内の負圧が不足した際、これを回復すべく、吸気管12内の負圧をマスタバックに供給するために、スロットル弁開度THを制御するものである。
That is, first, in
ステップ120の判別結果がYESで、ブレーキ負圧制御の実行中は、ステップ121に進み、負圧制御用の遅延時間TMDSPBSを所定値TMDSPBSREFに設定する。一方、ステップ120の判別結果がNOで、ブレーキ負圧制御を実行していないときには、ステップ122に進み、負圧制御用の遅延時間TMDSPBSを値0に設定する。
If the determination result in
次に、ステップ121または122に続くステップ123で、フューエルカットフラグF_FCが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、フューエルカット運転中は、ステップ124に進み、フューエルカット運転用の遅延時間TMDSAFCを所定値TMDSAFCREFに設定する。一方、ステップ123の判別結果がNOで、フューエルカット運転中でないときには、ステップ125に進み、フューエルカット運転用の遅延時間TMDSAFCを値0に設定する。
Next, in step 123 following
次いで、ステップ124または125に続くステップ126で、リフト切換フラグF_VTECが「1」である否かを判別する。このリフト切換フラグF_VTECは、バルブタイミング切換機構11により、吸気弁8および排気弁9のバルブタイミングがHI.VTに設定されているときには「1」に設定され、LO.VTに設定されているときには「0」に設定される。
Next, in
ステップ126の判別結果がYESで、吸気弁8および排気弁9のバルブタイミングがHI.VTに設定されているときには、ステップ127に進み、HI.VT用の遅延時間TMDSVTECを所定値TMDSVTECREFに設定する。一方、ステップ126の判別結果がNOで、LO.VTに設定されているときには、ステップ128に進み、HI.VT用の遅延時間TMDSVTECを値0に設定する。
If the determination result in
次に、ステップ127または128に続くステップ129で、ダウンカウント式のディレイタイマのタイマ値TDSCNDを設定する。具体的には、以上のように設定された3つの遅延時間TMDSPBS,TMDSAFC,TMDSVTECと、RAM2bに記憶されているタイマ値TDSCND(すなわち前回のループでの設定後にデクリメントされた値)とを比較し、これらの値のうちの最大値を、ディレイタイマのタイマ値TDSCNDとして設定する。
Next, in
次いで、ステップ130に進み、ディレイタイマのタイマ値TDSCNDが値0であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、遅延時間が経過していないときには、それを表すために、ステップ131で、遅延フラグF_TDSCND0を「0」に設定する。その後、本処理を終了する。
Next, the routine proceeds to step 130, where it is determined whether or not the timer value TDSND of the delay timer is zero. If the determination result is NO and the delay time has not elapsed, the delay flag F_TDSCND0 is set to “0” in
一方、ステップ130の判別結果がYESで、遅延時間が経過したときには、それを表すために、ステップ132で、遅延フラグF_TDSCND0を「1」に設定する。その後、本処理を終了する。
On the other hand, if the decision result in the
図8に戻り、ステップ74で、以上のように遅延フラグF_TDSCND0の設定処理を実行した後、ステップ75に進み、RAM2bに記憶されている成層燃焼許可フラグF_DISCOKの値を、成層燃焼許可フラグの前回値F_DISCOKZとして設定する。
Returning to FIG. 8, after the delay flag F_TDSCND0 is set as described above in
次に、ステップ76で、成層フェールセーフフラグF_FSPDISCが「1」であるか否かを判別する。この成層フェールセーフフラグF_FSPDISCは、機器の不具合が発生しているときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。
Next, in
ステップ76の判別結果がYESのときには、機器の不具合により成層燃焼モードを実行すべきでないとして、図9のステップ84に進み、成層燃焼モードを実行不可能であることを表すために、成層燃焼可能フラグF_DISCCANを「0」に設定する。次いで、ステップ85で、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行すべき運転状態にないことを表すために、成層燃焼許可フラグF_DISCOKを「0」に設定した後、本処理を終了する。
When the determination result in
一方、ステップ76の判別結果がNOのときには、ステップ77に進み、始動モードフラグF_STMODが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、始動モード中であるときには、ステップ82で、ダウンカウント式の始動モードディレイタイマのタイマ値TDSSTを所定値TMDSSTに設定する。
On the other hand, when the determination result of
その後、ステップ83で、ダウンカウント式の成層開始許可ディレイタイマのタイマ値TDSDLYを所定値TMDSDLYに設定する。次に、前述したように、図9のステップ84,85を実行した後、本処理を終了する。
Thereafter, in step 83, the timer value TDDSLLY of the down-count type stratification start permission delay timer is set to a predetermined value TMDDSLY. Next, as described above, after executing
一方、ステップ77の判別結果がNOで、始動モードでないときには、ステップ78に進み、始動モードディレイタイマのタイマ値TDSSTが「0」であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、前述したように、ステップ83〜85を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ78の判別結果がYESで、始動モードの終了後、所定値TMDSSTに相当する時間が経過したときには、ステップ79に進み、ステップ70で設定した空燃比状態フラグF_DSAFCNDが「1」であるか否かを判別する。
On the other hand, if the determination result in
この判別結果がNOのときには、前述したように、ステップ83〜85を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ79の判別結果がYESで、空燃比が成層燃焼モードを実行可能な状態にあるときには、ステップ80で、ステップ71で設定した燃料圧フラグF_DSPFCNDが「1」であるか否かを判別する。
When the determination result is NO, as described above, after executing steps 83 to 85, the present process is terminated. On the other hand, if the determination result in
この判別結果がNOのときには、前述したように、ステップ83〜85を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ80の判別結果がYESで、高圧ポンプ4bが正常に作動しているときには、ステップ81に進み、吸気管氷結フラグF_ICEGRJUDが「1」であるか否かを判別する。この吸気管氷結フラグF_ICEGRJUDは、吸気温TAが極低温であることで、吸気管12内で氷結が発生している可能性があるときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。
When the determination result is NO, as described above, after executing steps 83 to 85, the present process is terminated. On the other hand, if the determination result in step 80 is YES and the high-
ステップ81の判別結果がYESで、吸気管12内で氷結が発生している可能性があるときには、前述したように、ステップ83〜85を実行した後、本処理を終了する。一方、ステップ81の判別結果がNOのときには、図9のステップ86に進み、成層開始許可ディレイタイマのタイマ値TDSDLYが値0であるか否かを判別する。
When the determination result in step 81 is YES and there is a possibility that icing has occurred in the
この判別結果がYESのとき、すなわち、ステップ79,80の判別結果がYESで、かつステップ81の判別結果がNOとなってから、所定値TMDSDLYに相当する時間が経過したときには、ステップ87に進み、ステップ73で設定された成層燃焼域フラグF_DISCAREAが「1」であるか否かを判別する。
When this determination result is YES, that is, when the determination result of
この判別結果がYESで、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行可能な運転領域にあるときには、ステップ88に進み、ステップ74で設定された遅延フラグF_TDSCND0が「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、エンジン3の運転状態に応じて決定された遅延時間が経過したときには、ステップ89に進み、リミット実行フラグF_TCYLLMTが「1」であるか否かを判別する。
When the determination result is YES and the
この判別結果がYESで、燃焼移行モードでの要求燃料噴射量TCYLがリミット処理されているときには、ステップ90に進み、RAM2bに記憶されている成層燃焼可能フラグF_DISCCANの値が「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、前回の本ループにおいて成層燃焼モードを実行可能であったときには、後述するステップ91に進む。一方、ステップ89の判別結果がYESで、燃焼移行モードでの要求燃料噴射量TCYLがリミット処理されていないときには、ステップ90をスキップして、ステップ91に進む。
If the determination result is YES and the required fuel injection amount TCYL in the combustion transition mode is subjected to limit processing, the process proceeds to step 90, and whether the value of the stratified combustion enable flag F_DISCCAN stored in the
次に、ステップ89または90に続くステップ91で、成層燃焼モードを実行可能であることを表すために、成層燃焼可能フラグF_DISCCANを「1」に設定する。次いで、ステップ92で、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行すべき運転状態にあることを表すために、成層燃焼許可フラグF_DISCOKを「1」に設定した後、本処理を終了する。
Next, in
一方、ステップ87,88,90のいずれかの判別結果がNOのときには、前述したように、ステップ84,85を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of any of
以上のように、この成層燃焼許可フラグF_DISCOKの設定処理では、成層燃焼域フラグF_DISCAREAが「1」であるとき、すなわちエンジン3が成層燃焼モードを実行可能な運転状態にあり、かつスロットル弁開度THおよびエンジン回転数NEがいずれも安定した状態にあるときには、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「1」に設定される。一方、成層燃焼域フラグF_DISCAREAが「0」であるとき、すなわちスロットル弁開度THまたはエンジン回転数NEが不安定な状態にあるときには、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「0」に設定される。この成層燃焼許可フラグF_DISCOK=0のときには、成層燃焼モードの実行が禁止され、均一燃焼モードでの運転が選択される。
As described above, in the setting process of the stratified combustion permission flag F_DISCOK, when the stratified combustion zone flag F_DISCAREA is “1”, that is, the
次に、図13を参照しながら、前述した燃料噴射処理について説明する。この処理では、まず、ステップ140において、燃焼移行モードフラグF_DSCMODの設定処理を実行する。 Next, the above-described fuel injection process will be described with reference to FIG. In this process, first, in step 140, a combustion transition mode flag F_DSCMOD setting process is executed.
この燃焼移行モードフラグF_DSCMODは、エンジン3が前述した燃焼移行モードを実行すべき運転状態にあるか否かを表すものであり、前述したフューエルカットフラグF_FCの値、および前述した成層燃焼許可フラグF_DISCOKの前回値と今回値との比較結果などに応じて、エンジン3が燃焼移行モードを実行すべき運転状態にあるときには「1」に、それ以外のときには「0」にそれぞれ設定される。特に、成層燃焼許可フラグF_DISCOKの前回値と今回値が等しいときには、燃焼移行モードフラグF_DSCMODが「0」に設定される。すなわち、成層燃焼許可フラグF_DISCOKの値が無変化のときには、燃焼移行モードは実行されない。
The combustion transition mode flag F_DSCMOD indicates whether or not the
次いで、ステップ141で、2回噴射フラグF_DBINJの設定処理を実行する。この2回噴射フラグF_DBINJは、1燃焼サイクルでの2回噴射を実行すべきか否かを表すものであり、その設定処理は、具体的には図14に示すように実行される。
Next, in
すなわち、まず、ステップ150において、上記ステップ140で設定された燃焼移行モードフラグF_DSCMODが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、エンジン3が燃焼移行モードを実行すべきでない運転状態にあるときには、ステップ151に進み、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「1」であるか否かを判別する。
That is, first, in
この判別結果がYESで、エンジン3および車両が成層燃焼モードを実行すべき運転状態にあるときには、燃料を圧縮行程で噴射すべきであるとして、それを表すために、ステップ152,153で、吸気行程噴射フラグF_DIHCを「0」に、圧縮行程噴射フラグF_DISCを「1」にそれぞれ設定する。
When the determination result is YES and the
次いで、ステップ154に進み、2回噴射を実行すべきでないことを表すために、2回噴射フラグF_DBINJを「0」に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 154, where the double injection flag F_DBINJ is set to “0” to indicate that the double injection should not be executed, and then this processing is terminated.
一方、ステップ151の判別結果がNOで、エンジン3および車両が均一燃焼モードを実行すべき運転状態にあるときには、燃料を吸気行程で噴射すべきであるとして、それを表すために、ステップ155,156で、吸気行程噴射フラグF_DIHCを「1」に、圧縮行程噴射フラグF_DISCを「0」にそれぞれ設定する。次いで、前述したように、ステップ154を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ150の判別結果がYESで、エンジン3が燃焼移行モードを実行すべき運転状態にあるときには、ステップ157に進み、ステップ68で算出された最終燃料噴射量TOUTと圧縮行程噴射用の燃料量TIMDSCとの偏差(TOUT−TIMDSC)すなわち吸気行程噴射用の燃料量が、所定の噴射可能下限値TOUTDIMINより小さいか否かを判別する。
On the other hand, if the determination result in
この噴射可能下限値TOUTDIMINは、インジェクタ4により噴射可能な燃料量の最小値を表している。また、圧縮行程噴射用の燃料量TIMDSCは、エンジン回転数NEに応じて、図示しないテーブルを検索することにより算出される。
This injectable lower limit value TOUTDIMIN represents the minimum value of the amount of fuel that can be injected by the
ステップ157の判別結果がNOのとき、すなわちTOUT−TIMDSC≧TOUTDIMINが成立するときには、2回噴射を実行すべきであるとして、それを表すために、ステップ163〜165において、吸気行程噴射フラグF_DIHC、圧縮行程噴射フラグF_DISC、および2回噴射フラグF_DBINJをいずれも「1」に設定する。その後、本処理を終了する。
When the determination result in
一方、ステップ157の判別結果がYESで、2回噴射のうちの吸気行程で噴射すべき燃料量を噴射できないときには、ステップ158に進み、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「1」であるか否かを判別する。
On the other hand, if the determination result in
この判別結果がYESのとき、すなわち燃焼移行モードを開始する前の燃焼モードが均一燃焼モードであるときには、燃料を吸気行程で噴射すべきであるとして、それを表すために、ステップ159,160で、吸気行程噴射フラグF_DIHCを「1」に、圧縮行程噴射フラグF_DISCを「0」にそれぞれ設定する。次いで、前述したように、ステップ154を実行した後、本処理を終了する。
When this determination result is YES, that is, when the combustion mode before starting the combustion transition mode is the uniform combustion mode, it is determined in
一方、ステップ158の判別結果がNOのとき、すなわち燃焼移行モードを開始する前の燃焼モードが成層燃焼モードであるときには、燃料を圧縮行程で噴射すべきであるとして、それを表すために、ステップ161,162で、吸気行程噴射フラグF_DIHCを「0」に、圧縮行程噴射フラグF_DISCを「1」にそれぞれ設定する。次いで、前述したように、ステップ154を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of
図13に戻り、ステップ141で、以上のように2回噴射フラグF_DBINJの設定処理を実行した後、ステップ142に進み、上記ステップ141で設定された2回噴射フラグF_DBINJが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、2回噴射を実行すべきときには、ステップ143に進み、2回噴射制御を実行する。すなわち、吸気行程で、吸気行程噴射用の燃料量(TOUT−TIMDSC)分の燃料を噴射し、圧縮行程で、圧縮行程噴射用の燃料量TIMDSC分の燃料を噴射する。その後、本処理を終了する。
Returning to FIG. 13, in
一方、ステップ142の判別結果がNOのときには、ステップ144に進み、吸気行程噴射フラグF_DIHCが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、燃料を吸気行程で噴射すべきときには、ステップ145に進み、吸気行程噴射制御を実行する。すなわち、最終燃料噴射量TOUT分の燃料を、吸気行程で噴射する。その後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of
一方、ステップ144の判別結果がNOのときには、ステップ146に進み、圧縮行程噴射フラグF_DISCが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がYESで、燃料を圧縮行程で噴射すべきときには、ステップ147に進み、圧縮行程噴射制御を実行する。すなわち、最終燃料噴射量TOUT分の燃料を、圧縮行程で噴射する。その後、本処理を終了する。 On the other hand, when the determination result of step 144 is NO, the process proceeds to step 146 to determine whether or not the compression stroke injection flag F_DISC is “1”. When the determination result is YES and the fuel should be injected in the compression stroke, the process proceeds to step 147, and the compression stroke injection control is executed. That is, the fuel for the final fuel injection amount TOUT is injected in the compression stroke. Thereafter, this process is terminated.
一方、ステップ146の判別結果がNOで、燃料噴射を実行すべきでないとき、すなわちフューエルカット運転のときには、そのまま本処理を終了する。これにより、燃料噴射が停止される。
On the other hand, when the determination result of
以上のように、本実施形態の制御装置1によれば、図10の成層燃焼域フラグF_DISCAREAの設定処理において、運転状態フラグF_DSDRCND=1の場合でも、TH変動フラグF_DTHDS=1またはNE変動フラグF_DNEDS=1のとき、すなわち、エンジン回転数NEまたはスロットル弁開度THの変動量が大きく、不安定な状態にあるときには、成層燃焼域フラグF_DISCAREAが「0」に設定され(ステップ107)、それにより、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「0」に設定される(ステップ85,87)。したがって、現在までの運転モードが均一燃焼モードの場合、成層燃焼許可フラグF_DISCOKが「0」に保持されることで、成層燃焼モードへの移行が禁止され(ステップ140,150)、均一燃焼モードが続行される(ステップ151,155)。
As described above, according to the
このように、均一燃焼モードの実行中、エンジン回転数NEまたはスロットル弁開度THの変動量が大きく、不安定な状態にあるとき、すなわち、エンジン負荷の変動状態が大きく、燃焼モードを成層燃焼モードに切り換えると、燃焼状態が不安定になりやすいと推定されるときには、燃焼モードが、成層燃焼モードに切り換えられることなく、均一燃焼モードに保持される。それにより、従来よりも良好な燃焼状態を確保できることで、トルク変動の発生を回避でき、運転性を向上させることができる。 Thus, during the execution of the uniform combustion mode, when the fluctuation amount of the engine speed NE or the throttle valve opening TH is large and in an unstable state, that is, the fluctuation state of the engine load is large, the combustion mode is stratified combustion. When switching to the mode, when it is estimated that the combustion state tends to become unstable, the combustion mode is maintained in the uniform combustion mode without being switched to the stratified combustion mode. As a result, it is possible to ensure a better combustion state than in the past, thereby avoiding torque fluctuations and improving drivability.
また、TH変動フラグF_DTHDSの設定処理では、スロットル弁開度THが開弁側に変化しているときに用いるしきい値DTHDSOP1(またはDTHDSOP2)は、スロットル弁開度THが閉弁側に変化しているときに用いるしきい値DTHDSCL1(またはDTHDSCL2)よりも小さい値に設定されている(DTHDSOP1<DTHDSCL1,DTHDSOP2<DTHDSCL2)。このように、スロットル弁開度THが開弁側に変化し、エンジン負荷が増大側に変化しているときには、スロットル弁開度THが閉弁側に変化し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域がより狭く設定され、均一燃焼モードの実行領域がより広く設定されるので、より安定した燃焼状態を確保することができる。 In the setting process of the TH fluctuation flag F_DTHDS, the threshold value DTHDSOP1 (or DTHDSOP2) used when the throttle valve opening TH is changed to the valve opening side is changed so that the throttle valve opening TH is changed to the valve closing side. Is set to a value smaller than the threshold value DTHDSCL1 (or DTHDSCL2) used during the operation (DTHDSOP1 <DTHDSCL1, DTHDSOP2 <DTHDSCL2). Thus, when the throttle valve opening TH changes to the valve opening side and the engine load changes to the increase side, the throttle valve opening TH changes to the valve closing side and the engine load decreases. As compared with, since the execution region of the stratified combustion mode is set narrower and the execution region of the uniform combustion mode is set wider, a more stable combustion state can be ensured.
さらに、アクセル開フラグF_APOPEN=0のときに用いるしきい値DTHDSOP2(またはDTHDSCL2)は、F_APOPEN=1のときに用いるしきい値DTHDSOP1(またはDTHDSCL1)よりも小さい値に設定されている(DTHDSOP2<DTHDSOP1,DTHDSCL2<DTHDSCL1)。これに加えて、F_APOPEN=0のときに用いる第2遅延値TDTHDS2は、F_APOPEN=1のときに用いる第1遅延値TDTHDSよりも大きい値に設定されている。以上により、アクセルペダルが操作されておらず、アイドル運転中であると推定される場合、それ以外の運転の場合と比べて、エンジン負荷の変動がより小さい、安定した運転状態になるまで、成層燃焼モードへの移行が禁止され、均一燃焼モードが続行されるので、より一層、安定した燃焼状態を確保することができる。 Further, the threshold value DTHDSOP2 (or DTHDSCL2) used when the accelerator opening flag F_APOPEN = 0 is set to a value smaller than the threshold value DTHDSOP1 (or DTHDSCL1) used when F_APOPEN = 1. , DTHDSCL2 <DTHDSCL1). In addition, the second delay value TDTHDS2 used when F_APOPEN = 0 is set to a value larger than the first delay value TDTHDS used when F_APOPEN = 1. As described above, when it is estimated that the accelerator pedal is not operated and the engine is idling, stratification is performed until a stable driving state is achieved in which the fluctuation of the engine load is smaller than in the case of other driving. Since the transition to the combustion mode is prohibited and the uniform combustion mode is continued, a more stable combustion state can be ensured.
また、NE変動フラグF_DNEDSの設定処理では、エンジン回転数NEが増大側に変化しているときに用いるしきい値DNEDSAC1(またはDNEDSAC2)は、エンジン回転数NEが減少側に変化しているときに用いるしきい値DNEDSDC1(またはDNEDSDC2)よりも小さい値に設定されている(DNEDSAC1<DNEDSDC1,DNEDSAC2<DNEDSDC2)。このように、エンジン回転数NEが増大側に変化し、エンジン負荷が増大側に変化しているときには、エンジン回転数NEが減少し、エンジン負荷が減少しているときと比べて、成層燃焼モードの実行領域がより狭く設定され、均一燃焼モードの実行領域がより広く設定されるので、より安定した燃焼状態を確保することができる。 Further, in the setting process of the NE fluctuation flag F_DNEDS, the threshold value DNEDSAC1 (or DNEDSAC2) used when the engine speed NE changes to the increase side is set when the engine speed NE changes to the decrease side. It is set to a value smaller than the threshold value DNEDSDC1 (or DNEDSDC2) to be used (DNEDSAC1 <DNEDSDC1, DNEDSAC2 <DNEDSDC2). Thus, when the engine speed NE changes to the increasing side and the engine load changes to the increasing side, the engine speed NE decreases and the stratified combustion mode is compared to when the engine load decreases. Is set to be narrower and the execution range of the uniform combustion mode is set to be wider, so that a more stable combustion state can be ensured.
さらに、シフト位置POSIがNレンジもしくはPレンジのとき、または低速走行中もしくは停車中に用いるしきい値DNEDSAC2(またはDNEDSDC2)は、シフト位置POSIがN,Pレンジ以外のとき、または高速走行中のときに用いるしきい値DNEDSAC1(またはDNEDSDC1)よりも小さい値に設定されている(DNEDSAC2<DNEDSAC1,DNEDSDC2<DNEDSDC1)。これに加えて、第2遅延値TDNEDS2は、第1遅延値TDNEDSよりも大きい値に設定されている。以上により、シフト位置POSIがNレンジもしくはPレンジにあり、または低速走行中もしくは停車中にあることで、アイドル運転中であると推定される場合、それ以外の運転の場合と比べて、エンジン負荷の変動がより小さい、安定した運転状態になるまで、成層燃焼モードへの移行が禁止され、均一燃焼モードが続行されるので、より一層、安定した燃焼状態を確保することができる。 Further, the threshold value DNEDSAC2 (or DNEDSDC2) used when the shift position POSI is in the N range or P range, or when traveling at a low speed or when the vehicle is stopped, is used when the shift position POSI is outside the N or P range or during high speed traveling. It is set to a value smaller than the threshold DNEDSAC1 (or DNEDSDC1) used sometimes (DNEDSAC2 <DNEDSAC1, DNEDSDC2 <DNEDSDC1). In addition to this, the second delay value TDNEDS2 is set to a value larger than the first delay value TDNEDS. As described above, when it is estimated that the shift position POSI is in the N range or the P range, or is running at a low speed or is stopped, and the engine is idling, the engine load is compared with that in other driving. Since the shift to the stratified combustion mode is prohibited and the uniform combustion mode is continued until a stable operation state in which the fluctuation of the engine is smaller, a more stable combustion state can be ensured.
なお、実施形態は、負荷パラメータの変動量として、エンジン回転数NEおよびスロットル弁開度THの変動量を用いた例であるが、負荷パラメータの変動量はこれに限らず、内燃機関3の負荷を表す負荷パラメータの変動量であればよい。例えば、アクセル開度APの変動量を用いてもよい。さらに、吸入空気量を制御する機構として、エンジン3の吸気弁8および排気弁9を駆動する動弁機構が、両弁8,9のリフトおよび開閉タイミングを、ECU2からの制御信号に応じて連続的に自在に変更するように構成されている場合には、ECU2からの動弁機構への制御信号値の変動量を、負荷パラメータの変動量として用いてもよい。
The embodiment is an example in which the fluctuation amount of the engine speed NE and the throttle valve opening TH is used as the fluctuation amount of the load parameter. However, the fluctuation amount of the load parameter is not limited to this, and the load of the
1 制御装置
2 ECU(負荷パラメータ検出手段、燃焼モード切換手段、判定手段、 切換禁止手段)
3 内燃機関
13a スロットル弁
22 クランク角センサ(負荷パラメータ検出手段)
25 スロットル弁開度センサ(負荷パラメータ検出手段)
NE 機関回転数(負荷パラメータ)
|DNEDS| 回転偏差の絶対値(機関回転数の変動量)
DNEDSDC1 第1減少側しきい値(所定値)
DNEDSDC2 第2減少側しきい値(所定値)
DNEDSAC1 第1増大側しきい値(所定値)
DNEDSAC2 第2増大側しきい値(所定値)
TH スロットル弁の開度(負荷パラメータ)
|DTHDS| 開度偏差の絶対値(スロットル弁の開度の変動量)
DTHDSCL1 第1閉弁側しきい値(所定値)
DTHDSCL2 第2閉弁側しきい値(所定値)
DTHDSOP1 第1開弁側しきい値(所定値)
DTHDSOP2 第2開弁側しきい値(所定値)
1 Control device
2 ECU (load parameter detection means, combustion mode switching means, determination means, switching prohibition means)
3 Internal combustion engine
13a Throttle valve
22 Crank angle sensor (load parameter detection means)
25 Throttle valve opening sensor (load parameter detection means)
NE Engine speed (load parameter)
| DNEDS | Absolute value of rotational deviation (variation in engine speed)
DNEDSDC1 First decreasing threshold (predetermined value)
DNEDSDC2 Second decreasing threshold (predetermined value)
DNEDSAC1 first increase side threshold value (predetermined value)
DNEDSAC2 second increase side threshold value (predetermined value)
TH Opening of throttle valve (load parameter)
| DTHDS | Absolute value of the deviation of the opening (variation of the opening of the throttle valve)
DTHDSCL1 First valve closing threshold (predetermined value)
DTHDSCL2 Second valve closing threshold (predetermined value)
DTHDSOP1 First valve opening side threshold value (predetermined value)
DTHDSOP2 Second valve opening threshold (predetermined value)
Claims (3)
当該内燃機関の負荷を表す負荷パラメータを検出する負荷パラメータ検出手段と、
当該検出された負荷パラメータに応じて、前記燃焼モードの切り換えを実行する燃焼モード切換手段と、
前記負荷パラメータが所定の変動状態にあるか否かを判定する判定手段と、
前記燃焼モードが前記均一燃焼モードにある場合において、前記判定手段により前記負荷パラメータが前記所定の変動状態にあると判定されているときには、前記燃焼モード切換手段による前記成層燃焼モードへの切り換えを禁止する切換禁止手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an in-cylinder injection internal combustion engine operated by switching a combustion mode between a uniform combustion mode for uniformly burning an air-fuel mixture and a stratified combustion mode for stratified combustion,
Load parameter detecting means for detecting a load parameter representing the load of the internal combustion engine;
Combustion mode switching means for performing switching of the combustion mode according to the detected load parameter;
Determining means for determining whether or not the load parameter is in a predetermined fluctuation state;
When the combustion mode is the uniform combustion mode and the determination means determines that the load parameter is in the predetermined fluctuation state, the combustion mode switching means prohibits switching to the stratified combustion mode. Switching prohibition means to
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記判定手段は、前記機関回転数の変動量が所定値以上であるときには、前記所定の変動状態にあると判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The load parameter is an engine speed of the internal combustion engine,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination unit determines that the engine is in the predetermined fluctuation state when a fluctuation amount of the engine speed is equal to or greater than a predetermined value.
前記判定手段は、当該スロットル弁の開度の変動量が所定値以上であるときには、前記所定の変動状態にあると判定することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 The load parameter is an opening of a throttle valve of the internal combustion engine,
3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination unit determines that the predetermined fluctuation state exists when a variation amount of the opening degree of the throttle valve is equal to or greater than a predetermined value. .
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- 2003-11-25 JP JP2003394087A patent/JP3954010B2/en not_active Expired - Fee Related
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