JP3617610B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機(以下、CVTという)を備えた内燃機関(以下、エンジンという)の燃料噴射制御装置に関するものである。
【0002】
【関連する背景技術】
周知のように、内燃機関の燃料噴射制御は予め設定された領域に応じて運転モードを切換えて実行されており、例えば図2に示す筒内噴射型エンジンでは、目標平均有効圧Pe(エンジン負荷)とエンジン回転速度Neとが低い領域ではリーンモードに、それより目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neが共に高くなるに従って、ストイキモード(S−F/Bモード)、リッチモード(O/Lモード)の順に運転モードを切換えている。
【0003】
そして、この種のエンジンにCVTを組み合わせた場合、リーン領域で加速のためにアクセル操作が行われると、まず、ほぼ一定回転を保って目標平均有効圧Peが瞬時に全開トルク付近に達し、その後にCVTが応答遅れを伴ってダウンシフト(変速比増加)側に制御され、その結果、エンジン回転速度Neが高回転側に導かれて加速が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
全開トルク付近ではトルク確保及びノッキング防止のためにリッチ領域が設定されていることから、上記した加速時には一時的にこのリッチ領域を通過することになる。遊星歯車機構を利用した自動変速機の場合には、変速段の切換に伴って一点鎖線の矢印で示すように直線的に移行するため、リッチ領域内での滞留時間は極僅かであるが、CVTでは変速段を連続可変する特性上、実線の矢印で示すように曲線的に移行してリッチ運転領域内にかなり長く滞留することになる。従って、その間に無駄な燃料消費が行われて、燃費を悪化させる要因となっていた。
【0005】
本発明の目的は、無段変速機の変速過程でリッチ領域を通過するときの無駄な燃料消費を抑制して、燃費低減を達成す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にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、内燃機関を理論空燃比に制御するストイキモード、及びリッチ空燃比に制御するリッチモードの間で運転モードを切換可能に構成され、運転モードを機関負荷の増加に伴ってストイキモードからリッチモードに切換える燃料噴射制御手段と、内燃機関の出力を無段階に変速する無段変速機と、アクセル操作に応じた無段変速機のダウンシフト時において、ダウンシフトに先行してアクセル操作に基づく機関負荷の増加に伴って運転モードがストイキモードの領域からリッチモードの領域を通過するときに、リッチモードへの切換を禁止するモード切換禁止手段とを備えている。従って、アクセル操作に応じて無段変速機がダウンシフトされるときには、ダウンシフトに先行してアクセル操作に基づく機関負荷の増加に伴って運転モードがストイキモードの領域からリッチモードの領域を通過するが、このときにリッチモードへの切換が禁止されてストイキモードの継続により燃費向上が図られる。
【0007】
請求項2の発明では、燃焼室内に燃料を直接噴射する火花点火式内燃機関を理論空燃比に制御するストイキモード、リッチ空燃比に制御するリッチモード、及びリーン空燃比に制御するリーンモードの間で運転モードを切換可能に構成され、運転モードを機関負荷の増加に伴ってリーンモードからストイキモードを経てリッチモードに切換える燃料噴射制御手段と、内燃機関の出力を無段階に変速する無段変速機と、アクセル操作に応じた無段変速機のダウンシフト時において、ダウンシフトに先行してアクセル操作に基づく機関負荷の増加に伴って運転モードがリーンモードの領域からストイキモードの領域を経てリッチモードの領域を通過するときに、リッチモードへの切換を禁止するモード切換禁止手段とを備えている。
従って、アクセル操作に応じて無段変速機がダウンシフトされるときには、ダウンシフトに先行してアクセル操作に基づく機関負荷の増加に伴って運転モードがリーンモードの領域からストイキモードの領域を経てリッチモードの領域を通過するが、このときにリッチモードへの切換が禁止されて燃費向上が図られる。又、リーン空燃比に基づく運転時には内燃機関の発熱量が低いことから、このように構成すると、発熱量に余裕がある運転状態が継続してストイキモードを継続可能な機会が増加し、しかも、燃料噴射時期を自由に設定可能なことから、燃料噴射を吸気行程と圧縮行程に分割する所謂2段混合を実行して、耐ノック性をより高めることが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を筒内噴射型ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置に具体化した一実施例を説明する。
図1の全体構成図において、1はエンジンであり、燃焼室2や吸気系等が筒内噴射専用に設計されている。エンジン1のシリンダヘッド3には、各気筒毎に点火プラグ4と共に電磁式の燃料噴射弁5が取り付けられており、図示しない燃料ポンプから供給された高圧燃料が、燃料噴射弁5より燃焼室2内に直接噴射されるようになっている。
【0009】
シリンダヘッド3には吸気ポート6が略直立方向に形成され、この吸気ポート6には吸気通路7が接続されている。吸気通路7には吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ8が設けられ、スロットルバルブ8はステッパモータ9により開閉駆動されるようになっている。吸気通路7から取入れられた吸入空気は、スロットルバルブ8を経て吸気弁10の開弁に伴って吸気ポート6から燃焼室2内に導入され、その吸入空気中に燃料噴射弁5から燃料が噴射されて、点火プラグ4の点火により燃焼する。
【0010】
又、シリンダヘッド3には排気ポート15が略水平方向に形成され、この排気ポート15には排気通路16が接続されている。燃焼後の排ガスは、排気弁17の開弁に伴って燃焼室2から排気ポート15、排気通路16、及び図示しない触媒や消音器を経て大気中に排出される。
エンジン1にはベルト式のCVT21が組み合わされ、エンジン1のクランクシャフト1aはCVT21のトルクコンバータ22及びクラッチ23を介してプライマリプーリ24に接続されている。プライマリプーリ24は無端状ベルト25によりセカンダリプーリ26と連結され、セカンダリプーリ26は2次減速機構27及びデファレンシャルギア28を介して駆動輪29に接続されている。CVT21のオイルポンプ30は伝達機構31を介してエンジン1のクランクシャフト1aにて回転駆動され、その作動油はソレノイド32の切換に応じて前記プライマリプーリ24及びセカンダリプーリ26に供給される。作動油の供給状態に応じて両プーリ24,26の変速比が変更され、その結果、駆動輪29に伝達されるエンジントルクが調整される。
【0011】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子制御ユニット)41が設置されており、エンジン1及びCVT21の総合的な制御を行う。ECU41の入力側には、運転者によるアクセルペダルの操作量APSを検出するアクセルセンサ42、エンジン1の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ43、エンジン1の冷却水温Twを検出する水温センサ44、プライマリプーリ24の回転速度Npを検出するプライマリ回転速度センサ45、セカンダリプーリ26の回転速度Nsを検出するセカンダリ回転速度センサ46等の各種センサ類が接続されて、それらの検出情報が入力されるようになっている。
【0012】
ECU41の出力側には、前記した点火プラグ4がイグナイタ51及び点火コイル52を介して接続されると共に、燃料噴射弁5が接続されている。又、ECU41の出力側には、ETV−CU(電子スロットルバルブ制御ユニット)53が接続され、ETV−CU53の入力側にはスロットルバルブ8の開度θthを検出するスロットルポジションセンサ54が接続され、出力側には前記したステッパモータ9が接続されている。更に、ECU41の出力側にはCVT21のソレノイド32が接続されている。
【0013】
ECU41は、各センサからの検出情報に基づいて以下に述べる各種制御を実行する。エンジン1の燃料噴射制御に関しては、燃料噴射モード(後述するように、燃料噴射を行う行程を表す)及び燃料噴射時間を決定して、燃料噴射弁5を駆動制御する。点火時期制御に関しては、イグナイタ51により点火コイルの通電状態を制御する。スロットル制御に関しては、目標スロットル開度Tθthを決定してETV−CU53側に出力し、その目標スロットル開度Tθthと実際のスロットル開度θthに基づいてETV−CU53にステッパモータ9を駆動制御させる。一方、CVT21の変速比制御に関しては、ソレノイド32への駆動信号のデューティ率を制御して、両プーリ24,26の変速比を変更する。
【0014】
次に、以上のように構成されたECU41による燃料噴射制御の実行状況を説明するが、それに先立って燃料噴射モードの設定について説明する。
前記した燃料噴射モードは、エンジン負荷を表す目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとから図2のマップに従って決定する。図に示すように、目標平均有効圧Pe及びエンジン回転速度Neが低い領域では圧縮行程噴射リーンモードに、それより目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neが共に高くなるに従って、S−F/Bモード、O/Lモードの順に切換えられる。圧縮行程噴射リーンモードは、圧縮行程で燃料噴射してリーン域(実施例では、A/F25〜40程度)で空燃比を制御する運転モード、この圧縮行程噴射リーンモード以外は吸気行程で燃料噴射する運転モードであって、S−F/Bモードでは理論空燃比で、O/Lモードではリッチ域で空燃比を制御する運転モードを示している。
【0015】
例えば、アイドル運転時や低速走行時のようにエンジン1が低負荷域にあるときには、燃料噴射モードは圧縮行程噴射リーンモードとされて、圧縮行程において燃料噴射が実施される。一方、中高速走行時のようにエンジン1が中高負荷域にあるときには、燃料噴射モードはS−F/BモードやO/Lモードとされて、吸気行程において燃料噴射が実施される。
【0016】
又、このように燃料噴射時期を自由に設定可能なことから、後述のように燃料噴射を吸気行程と圧縮行程に分割する所謂2段混合を必要に応じて実行している。この2段混合はスモークとノッキングの抑制を目的としたものであり、吸気行程で予備的な燃料噴射を行い、その後の圧縮行程で残りの燃料を噴射する。大半の燃料が点火直前の圧縮行程で噴射されることから、自己着火することなく燃焼が開始されてノッキングが抑制され、且つ、その燃焼の輝炎により、事前に吸気行程で生成された希薄な混合気が燃焼し始めるため、輝炎が冷却されたときのスモークの発生が防止される。
【0017】
一方、ECU41は図3及び図4に示すメインルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ECU41はステップS2で出力軸回転速度Nout(即ち、セカンダリ回転速度Nsから減速比を考慮して求めた車速)及びアクセル操作量APSに基づき、図5に示すマップに従って駆動輪29に発生させるべき出力軸トルクToutを決定する。図から明らかなように、アクセル操作量APSが大きく運転者の加速要求が高いときほど、大きな出力軸トルクToutが設定される。更に、ステップS4で出力軸トルクToutに出力軸回転速度Noutを乗算して出力軸馬力Poutに変換する。尚、実際の出力軸馬力Poutは駆動系の伝達ロスを考慮する必要があるが、便宜上、以下の説明では伝達ロスを0と仮定している。
【0018】
次いで、ステップS6でリーン許可フラグF1がセットされているか否かを判定する。このリーン許可フラグF1はリーン運転の実行の可否を示す指標として、後述するリーン許可判定ルーチンで設定される。判定がNO(否定)のときには、リーン運転不能としてステップS8で図6に実線で示すストイキ用マップに従って出力軸馬力Poutから目標プライマリ回転速度TNpを決定し、判定がYES(肯定)のときには、リーン運転可能としてステップS10で図6に破線で示すリーン用マップに従って目標プライマリ回転速度TNpを決定する。その後、ステップS12で目標プライマリ回転速度TNpと実際のプライマリ回転速度Npとに基づいて駆動信号のデューティ率を決定して、CVT21のソレノイド32に出力する。
【0019】
図6から明らかなように、出力軸馬力Poutが所定以下の領域では、ストイキ用マップに比較してリーン用マップ側ではより高い目標プライマリ回転速度TNp(=エンジン回転速度Ne)が決定される。このマップ設定はエンジン1の燃費特性を考慮したものであって、リーン運転時にはストイキ運転時より若干高い回転域で最小燃費が得られることから、それに合わせてエンジン回転速度Neを高めているのである。
【0020】
その後、ECU41はステップS14で、前記ステップS12で決定したソレノイド32のデューティ率に所定の定数を乗算して、CVT21の変速比の操作に要するイナーシャトルクTiを算出する。詳細は説明しないが、このイナーシャトルクTiは、CVT21の変速操作時に生ずる車両の加減速Gを相殺するための補正値である。次いで、ステップS16で、前記した出力軸馬力Poutを達成するためのエンジン1側の目標軸出力P(出力軸馬力Poutから減速比を考慮して求めた値)を現在のエンジン回転速度Neで除算して、必要な基本エンジントルクTbaseを算出する。更に、ステップS18でその基本エンジントルクTbaseに前記したイナーシャトルクTiを加算して、目標エンジントルクTeを算出する。
【0021】
更に、ステップS20で図7に実線で示すストイキ用マップに従って、現在のエンジン回転速度Neを前提としてストイキ運転時に実現可能な最大トルクSTmaxを決定すると共に、同様に図7に一点鎖線で示すリッチ用マップに従って、O/Lモードでのリッチ運転時に実現可能な最大トルクRTmaxを決定する。次いで、ステップS22で、前記ステップS18で求めた目標エンジントルクTeがストイキ運転時の最大トルクSTmaxを越えているか否かを判定し(Te>STmax)、NOのときにはステップS24に移行する。ステップS24で目標エンジントルクTeを目標平均有効圧Peに換算し、その目標平均有効圧Peに基づいてエンジン1の空燃比、スロットル開度θth、燃料噴射時期、点火時期、図示しないEGRバルブの開度等を制御した後、このルーチンを終了する。
【0022】
又、ステップS22の判定がYESのときには、ステップS26で目標エンジントルクTeがリッチ運転時の最大トルクRTmaxに所定値αを加算した値を越えているか否かを判定する(Te>RTmax+α)。判定がYESのときには、リッチ運転を行っても目標エンジントルクTeを実現不可能なことを意味するが、この場合は最大のエンジントルクが得られるリッチ運転を行う他はないため、ステップS28でリッチ運転時の最大トルクRTmaxを目標エンジントルクTeとして設定すると共に、目標空燃比をリッチ側に設定し、前記ステップS24に移行する。
【0023】
更に、前記ステップS26の判定がNOのときには、目標エンジントルクTeがストイキ運転時の最大トルクSTmaxからエンリッチ運転時の最大トルクRTmax+αの範囲内にある状況を意味する。このときにはステップS30に移行して、ディレーフラグF2がセットされているか否かを判定する。このディレーフラグF2は現在のエンジン1の耐ノック性を示す指標として、後述するディレー判定ルーチンで設定される。ステップS30の判定がNOのときには、耐ノック性が期待できない運転状況にあると見なして、前記ステップS28を経てステップS24に移行する。
【0024】
又、ステップS30の判定がYESのときには、耐ノック性が期待できる運転状況にあると見なしてステップS32に移行する。そして、ストイキ運転時の最大トルクSTmaxを目標エンジントルクTeとして設定し、目標空燃比を理論空燃比に設定すると共に、燃料噴射モードとして2段混合を設定し、前記ステップS24に移行する。
【0025】
一方、ECU41は図8に示すリーン許可判定ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ECU41はステップS42で冷却水温Twが所定値Tw0以下か否かを、ステップS44で前記した各種センサのフェール発生か否かを判定し、いずれかでYESと判定したときには、ステップS46で前記したリーン許可フラグF1をクリアした後、このルーチンを終了する。又、ステップS42及びステップS44のいずれもNOと判定したときには、ステップS48でリーン許可フラグF1をセットした後、このルーチンを終了する。
【0026】
又、ECU41は図9に示すディレー判定ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ECU41はステップS52でディレーカウンタCが0か否かを判定し、YESのときにはステップS54でディレーカウンタCをインクリメントした後にステップS56に移行し、NOのときには直接ステップS56に移行する。この処理はディレーカウンタCの下限を0にガードするためものものである。
【0027】
次いで、ステップS56で、現在のエンジン1の目標平均有効圧Peが予め設定されたストイキ運転時の最大値Pe0を越えているか否かを判定する。YESのときにはステップS58でディレーカウンタCをデクリメントし、ステップS60でディレーフラグF2をクリアした後、このルーチンを終了する。
一方、前記ステップS56の判定がNOのときには、ステップS62でディレーカウンタCをインクリメントした後に、ステップS64でディレーカウンタCが所定値C0に達したか否かを判定し、NOのときには前記ステップS60に移行する。又、ステップS64の判定がYESのときにはステップS66でディレーフラグF2をセットすると共に、ディレーカウンタCをデクリメントする。
【0028】
即ち、目標平均有効圧Peがストイキ最大値Pe0以下のときにはストイキ運転又はリーン運転が推測され、この運転状態が所定値C0相当分継続した場合には、エンジン1が比較的低温に保たれてその発熱量に余裕がある状況が推測できる。ディレーフラグF2は、エンジン1がこのような運転状態にあるときにセットされる。
【0029】
そして、本実施例では以上のステップS28及びステップS32の処理を実行するときのECU41が燃料噴射制御手段として機能し、ステップS52乃至ステップS66、ステップS26及びステップS30の処理を実行するときのECU41がモード切換禁止手段として機能する。
以上説明した処理により、リーン領域から加速する場合には以下のように燃料噴射モードが設定される。
【0030】
アクセル操作が行われると、アクセル操作量APSの増加に伴ってステップS2で出力軸トルクToutが、ステップS4で出力軸馬力Poutがそれぞれ増加設定されて、その出力軸馬力Poutに基づいてステップS18で目標エンジントルクTeが増加設定される。この目標エンジントルクTeがリッチ運転時の最大トルクRTmaxを多少越える程度の場合には(ステップS26の判定がYES)、ディレーフラグF2のセットを条件として、ステップS32でストイキ運転を継続可能と見なす。
【0031】
即ち、このときにはエンジン1の発熱量に余裕があることから基本的にノッキングし難い運転状態にあり、且つ、2段混合によるノッキングの抑制作用も期待できるため、点火時期を進角させてストイキ運転によるトルク不足分を補い、運転者の要求に近い加速性を実現することが可能である。そして、このように本来リッチ運転を実行する領域でストイキ運転を継続することから、無駄な燃料消費を抑制して燃費低減を達成することができる。従って、このときの実質的なストイキ領域は、図2に破線で示されるように高負荷側に拡大されることになる。
【0032】
特に、本実施例のような筒内噴射型ガソリンエンジン1では、発熱量が極めて低い超リーン運転が行われるため、ディレーフラグF2がセットされる頻度が格段に高められ、加速時にストイキモードを継続可能な機会が増加する。加えて、通常の吸気マニホールド噴射のエンジンでは、燃料中の高揮発成分が先に蒸発して燃焼室内に移送される現象が生じてノッキングの要因になるが、筒内噴射型ガソリンエンジン1ではそのような不具合が生じないため、根本的に耐ノック性が高く、より大きな点火進角が可能である。よって、ストイキ領域を更に高負荷側に拡大して、一層の燃費低減を達成することができる。
【0033】
尚、ステップS26で目標エンジントルクTeと比較する判定値(RTmax+α)は、本来リッチ運転すべき領域をどの範囲までストイキ運転で代替し得るかの観点で、エンジン1の仕様等を考慮して定めるべきである。上記した説明ではRTmax+αとしたが、少なくともSTmaxより大きな値を判定値として設定すれば、リッチ運転の領域がストイキ運転で代替されることになるため、これを下限として任意に設定することが可能である。
【0034】
ところで、上記実施例では、ベルト式CVT21と組み合わせた筒内噴射型ガソリンエンジン1の制御装置に具体化したが、エンジンの型式やCVTの作動原理等はこれに限定されることはなく、例えば、通常の吸気マニホールド内に燃料噴射するエンジンの制御装置に具体化してもよい。
又、上記実施例では、アクセル操作に伴う加速に起因してリッチ領域を通過する場合を想定したが、要はCVT21の変速過程でリッチ領域を通過する状況であれば、そのきっかけとなる要因は限定されない。従って、例えばエアコン等の補機類が作動することにより、CVT21の変速過程でリッチ領域を通過する場合に、本実施例の制御を適用してもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、無段変速機の変速過程でリッチ領域を通過するときの無駄な燃料消費を抑制して、燃費低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の内燃機関の燃料噴射制御装置を示す全体構成図である。
【図2】燃料噴射モードを決定するためのマップを示す説明図である。
【図3】ECUが実行するメインルーチンを示すフローチャートである。
【図4】ECUが実行するメインルーチンを示すフローチャートである。
【図5】出力軸トルクToutを決定するためのマップを示す説明図である。
【図6】目標プライマリ回転速度TNpを決定するためのマップを示す説明図である。
【図7】最大トルクSTmax,RTmaxを決定するためのマップを示す説明図である。
【図8】ECUが実行するリーン許可判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図9】ECUが実行するディレー判定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン(内燃機関)
21 CVT(無段変速機)
41 ECU(燃料噴射制御手段、モード切換禁止手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) provided with a continuously variable transmission (hereinafter referred to as CVT).
[0002]
[Related background]
As is well known, the fuel injection control of the internal combustion engine is executed by switching the operation mode in accordance with a preset region. For example, in the cylinder injection type engine shown in FIG. 2, the target average effective pressure Pe (engine load) ) And the engine speed Ne are low, the lean mode is selected, and the stoichiometric mode (S-F / B mode) and the rich mode (O / L) are increased as the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne are both higher. The operation mode is switched in the order of (mode).
[0003]
When CVT is combined with this type of engine, when the accelerator operation is performed for acceleration in the lean region, first, the target average effective pressure Pe instantaneously reaches near the full opening torque while maintaining a substantially constant rotation, and thereafter Then, the CVT is controlled to the downshift (gear ratio increase) side with a response delay, and as a result, the engine rotational speed Ne is led to the high speed side and accelerated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the rich region is set in the vicinity of the fully open torque for securing the torque and preventing knocking, the rich region is temporarily passed during the acceleration described above. In the case of an automatic transmission that uses a planetary gear mechanism, the transition time changes linearly as indicated by the one-dot chain line arrow as the shift speed changes, so the residence time in the rich region is negligible, In CVT, due to the characteristic of continuously changing the gear position, the curve shifts as indicated by the solid line arrow and stays in the rich operation region for a considerably long time. Therefore, wasteful fuel consumption is performed during that period, which causes a deterioration in fuel consumption.
[0005]
An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can reduce fuel consumption by suppressing wasteful fuel consumption when passing through a rich region in the shifting process of a continuously variable transmission. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, in the invention of
[0007]
In the invention of
Therefore, when the continuously variable transmission is downshifted in response to the accelerator operation, the operation mode is rich from the lean mode region to the stoichiometric mode region as the engine load increases based on the accelerator operation prior to the downshift. Although it passes through the mode region, at this time, switching to the rich mode is prohibited and fuel efficiency is improved. In addition, since the heat generation amount of the internal combustion engine is low during operation based on the lean air-fuel ratio, this configuration increases the chance that the operation state where the heat generation amount is sufficient continues and the stoichiometric mode can be continued, Since the fuel injection timing can be set freely, the so-called two-stage mixing in which the fuel injection is divided into the intake stroke and the compression stroke can be executed to further improve the knock resistance.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a fuel injection control device for a direct injection gasoline engine will be described.
In the overall configuration diagram of FIG. 1,
[0009]
An
[0010]
An
A belt-type CVT 21 is combined with the
[0011]
In the passenger compartment, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, BURAM, etc.) used for storing control programs and control maps, an ECU (electronic device) equipped with a central processing unit (CPU), a timer counter, etc. Control unit) 41 is installed and performs overall control of the
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
Next, the execution state of the fuel injection control by the
The fuel injection mode described above is determined according to the map shown in FIG. 2 from the target average effective pressure Pe representing the engine load and the engine speed Ne. As shown in the figure, in the region where the target average effective pressure Pe and the engine rotational speed Ne are low, the compression stroke injection lean mode is set, and as the target average effective pressure Pe and the engine rotational speed Ne are both higher, SF / B The mode and the O / L mode are switched in this order. The compression stroke injection lean mode is an operation mode in which fuel is injected in the compression stroke and the air-fuel ratio is controlled in the lean region (in the embodiment, about A /
[0015]
For example, when the
[0016]
In addition, since the fuel injection timing can be set freely as described above, so-called two-stage mixing in which fuel injection is divided into an intake stroke and a compression stroke is executed as necessary as described later. This two-stage mixing is aimed at suppressing smoke and knocking, and preliminary fuel injection is performed in the intake stroke, and the remaining fuel is injected in the subsequent compression stroke. Since most of the fuel is injected in the compression stroke just before ignition, combustion is started without self-ignition, knocking is suppressed, and a lean flame generated in advance in the intake stroke by the bright flame of the combustion Since the air-fuel mixture starts to burn, the generation of smoke when the luminous flame is cooled is prevented.
[0017]
On the other hand, the
[0018]
Next, in step S6, it is determined whether the lean permission flag F1 is set. The lean permission flag F1 is set in a lean permission determination routine which will be described later as an index indicating whether or not the lean operation can be performed. When the determination is NO (negative), it is determined that the lean operation is disabled, and in step S8, the target primary rotational speed TNp is determined from the output shaft horsepower Pout according to the stoichiometric map shown by the solid line in FIG. In step S10, the target primary rotational speed TNp is determined according to the lean map indicated by the broken line in FIG. Thereafter, in step S12, the duty ratio of the drive signal is determined based on the target primary rotational speed TNp and the actual primary rotational speed Np, and is output to the
[0019]
As is clear from FIG. 6, in the region where the output shaft horsepower Pout is not more than a predetermined value, a higher target primary rotational speed TNp (= engine rotational speed Ne) is determined on the lean map side than the stoichiometric map. This map setting considers the fuel consumption characteristics of the
[0020]
Thereafter, in step S14, the
[0021]
Further, in step S20, the maximum torque STmax that can be achieved during the stoichiometric operation is determined based on the current engine speed Ne according to the stoichiometric map shown by the solid line in FIG. The maximum torque RTmax that can be realized during rich operation in the O / L mode is determined according to the map. Next, in step S22, it is determined whether or not the target engine torque Te obtained in step S18 exceeds the maximum torque STmax during stoichiometric operation (Te> STmax). If NO, the process proceeds to step S24. In step S24, the target engine torque Te is converted into the target average effective pressure Pe, and based on the target average effective pressure Pe, the air-fuel ratio of the
[0022]
If the determination in step S22 is YES, it is determined in step S26 whether the target engine torque Te exceeds a value obtained by adding a predetermined value α to the maximum torque RTmax during rich operation (Te> RTmax + α). If the determination is YES, it means that the target engine torque Te cannot be achieved even if the rich operation is performed, but in this case, there is no other way than performing the rich operation to obtain the maximum engine torque. The maximum torque RTmax during operation is set as the target engine torque Te, the target air-fuel ratio is set to the rich side, and the process proceeds to step S24.
[0023]
Further, when the determination in step S26 is NO, it means that the target engine torque Te is in the range from the maximum torque STmax during stoichiometric operation to the maximum torque RTmax + α during enrichment operation. At this time, the process proceeds to step S30 to determine whether or not the delay flag F2 is set. The delay flag F2 is set by a delay determination routine described later as an index indicating the current knock resistance of the
[0024]
Further, when the determination in step S30 is YES, it is assumed that there is an operating condition in which knock resistance can be expected, and the process proceeds to step S32. Then, the maximum torque STmax during stoichiometric operation is set as the target engine torque Te, the target air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio, two-stage mixing is set as the fuel injection mode, and the process proceeds to step S24.
[0025]
On the other hand, the
[0026]
Further, the
[0027]
Next, in step S56, it is determined whether or not the current target effective effective pressure Pe of the
On the other hand, when the determination in step S56 is NO, after the delay counter C is incremented in step S62, it is determined in step S64 whether or not the delay counter C has reached the predetermined value C0. Transition. If the determination in step S64 is yes, the delay flag F2 is set in step S66 and the delay counter C is decremented.
[0028]
That is, when the target average effective pressure Pe is less than or equal to the maximum stoichiometric value Pe0, stoichiometric operation or lean operation is estimated, and when this operating state continues for a predetermined value C0, the
[0029]
In this embodiment, the
When accelerating from the lean region by the processing described above, the fuel injection mode is set as follows.
[0030]
When the accelerator operation is performed, the output shaft torque Tout is set to increase in step S2 and the output shaft horsepower Pout is increased in step S4 as the accelerator operation amount APS increases, and in step S18 based on the output shaft horsepower Pout. The target engine torque Te is set to increase. When the target engine torque Te is slightly higher than the maximum torque RTmax during rich operation (determination in step S26 is YES), it is considered that the stoichiometric operation can be continued in step S32 on condition that the delay flag F2 is set.
[0031]
That is, at this time, since the heat generation amount of the
[0032]
In particular, in the cylinder injection
[0033]
The determination value (RTmax + α) to be compared with the target engine torque Te in step S26 is determined in consideration of the specifications of the
[0034]
By the way, in the said Example, although it actualized to the control apparatus of the cylinder injection
In the above embodiment, it is assumed that the vehicle passes through the rich region due to acceleration caused by the accelerator operation. In short, if the vehicle passes through the rich region during the shifting process of the
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention, fuel consumption can be reduced by suppressing wasteful fuel consumption when passing through the rich region during the shifting process of the continuously variable transmission. Can do.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall configuration diagram showing a fuel injection control device for an internal combustion engine according to an embodiment;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a map for determining a fuel injection mode.
FIG. 3 is a flowchart showing a main routine executed by the ECU.
FIG. 4 is a flowchart showing a main routine executed by the ECU.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a map for determining an output shaft torque Tout.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a map for determining a target primary rotation speed TNp.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a map for determining maximum torques STmax and RTmax.
FIG. 8 is a flowchart showing a lean permission determination routine executed by the ECU.
FIG. 9 is a flowchart showing a delay determination routine executed by the ECU.
[Explanation of symbols]
1 engine (internal combustion engine)
21 CVT (continuously variable transmission)
41 ECU (fuel injection control means, mode switching prohibition means)
Claims (2)
上記内燃機関の出力を無段階に変速する無段変速機と、
アクセル操作に応じた上記無段変速機のダウンシフト時において、該ダウンシフトに先行して上記アクセル操作に基づく上記機関負荷の増加に伴って上記運転モードが上記ストイキモードの領域から上記リッチモードの領域を通過するときに、該リッチモードへの切換を禁止するモード切換禁止手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。Stoichiometric mode for controlling the internal combustion engine to the stoichiometric air-fuel ratio, and is constituted the operation mode between the rich mode to be switched to control the rich air-fuel ratio of the rich side than the stoichiometric air-fuel ratio, an increase in engine load the operating mode With this, fuel injection control means for switching from the stoichiometric mode to the rich mode ,
A continuously variable transmission that continuously changes the output of the internal combustion engine;
When the continuously variable transmission is downshifted according to the accelerator operation, the operation mode is changed from the stoichiometric mode region to the rich mode as the engine load increases based on the accelerator operation prior to the downshift . as it passes through the region, the fuel injection control apparatus for an internal combustion engine characterized by comprising a mode switching prohibiting means for prohibiting the switching to the rich mode.
上記内燃機関の出力を無段階に変速する無段変速機と、A continuously variable transmission that continuously changes the output of the internal combustion engine;
アクセル操作に応じた上記無段変速機のダウンシフト時において、該ダウンシフトに先行して上記アクセル操作に基づく上記機関負荷の増加に伴って上記運転モードが上記リーンモードの領域から上記ストイキモードの領域を経て上記リッチモードの領域を通過するときに、該リッチモードへの切換を禁止するモード切換禁止手段とWhen the continuously variable transmission is downshifted according to the accelerator operation, the operation mode is changed from the lean mode region to the stoichiometric mode as the engine load increases based on the accelerator operation prior to the downshift. Mode switching prohibiting means for prohibiting switching to the rich mode when passing through the region of the rich mode through the region;
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
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