JP3755308B2 - In-cylinder injection type internal combustion engine control device - Google Patents

In-cylinder injection type internal combustion engine control device Download PDF

Info

Publication number
JP3755308B2
JP3755308B2 JP25474298A JP25474298A JP3755308B2 JP 3755308 B2 JP3755308 B2 JP 3755308B2 JP 25474298 A JP25474298 A JP 25474298A JP 25474298 A JP25474298 A JP 25474298A JP 3755308 B2 JP3755308 B2 JP 3755308B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
load
fuel
air
air conditioner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25474298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000087787A (en
Inventor
浩之 浅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP25474298A priority Critical patent/JP3755308B2/en
Publication of JP2000087787A publication Critical patent/JP2000087787A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3755308B2 publication Critical patent/JP3755308B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される筒内噴射型内燃エンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両に搭載される火花点火式内燃エンジンにおいて、有害排出ガス成分の低減や燃費の向上等を図るため、吸気管噴射型に代えて燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射型のガソリンエンジンが種々提案されている。筒内噴射型のガソリンエンジンでは、例えば、低負荷運転時には、主として圧縮行程中に燃料を噴射し、点火プラグの周囲やキャビティ内に局所的に理論空燃比に近い空燃比の混合気を形成させ、全体として希薄な空燃比でも良好な燃焼を実現できる(以下、これを「層状燃焼」と称す)。一方、中高負荷運転時には、吸気行程中に燃料を噴射し、燃焼室内に均一な空燃比の混合気を形成させ、吸気管噴射型のガソリンエンジンと同様に、多量の燃料を燃焼させて(以下、これを「予混合燃焼」と称する)加速時や高速走行時に要求される出力を確保することが可能とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなエンジンにおいては、アイドル時に層状燃焼(リーン運転)を行いアイドル燃費を向上させるように設定することが考えられる。しかし層状燃焼においては、空気量に対する燃料比率がある程度以上増大すると点火プラグ回りの混合気が濃くなり過ぎて失火したりスモークが発生したりする。これにより、層状燃焼の最大出力発生時における燃焼室内の空燃比は、理論空燃比よりリーンであり、層状燃焼時において供給可能な最大燃料量は予混合時に比べ少量であり、結果として最大出力も低いものとなっている。このため、アイドル時にエアコン、パワーステアリング等の外部補機負荷が加わってくると、これに対応させて燃料量を増量させようとしても増量には限界があるため、層状燃焼時に得られる出力では対応することができず、エンジン回転数の落ち込みが生じ、場合によってはエンジンストールが生じるおそれがある。これらの要因により、従来はアイドル時に外部補機負荷が加わった場合には予混合燃焼とする制御を行っており、思うようにアイドル燃費の向上を図れなかった。
【0004】
上述した筒内噴射型内燃エンジンとは異なる従来型のポート噴射型希薄燃焼内燃エンジンにおいて、アイドル運転時に外部補機負荷が加わると回転数が変動し易いので、エアコンの作動信号が出力された際に、リーン運転を禁止してストイキオ(理論空燃比)運転に移行する技術が開示されている(特聞昭60−17234号公報)。しかしながら、上記公知例では、補機類(エアコン等)の作動信号だけに基づいて運転状態をストイキオ運転に切り換えているため、実際にはリーン運転を継続可能な状態であるにもかかわらず、運転状態が切り替わる場合があり、アイドル燃費の向上が得られにくいという課題が生じる。
【0005】
本発明は、アイドル運転時に補機類が作動してエンジンにかかる負荷が増大する場合でも、この負荷をモニタして層状燃焼が可能な負荷の範囲であれば層状燃焼を選択してアイドル運転時の燃費向上を図る筒内噴射型内燃エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【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記載の発明では、燃焼室内に直接燃料を噴射し、運転状態に応じて予混合燃焼と層状燃焼とを切り換える制御手段を備えた筒内噴射型内燃エンジンの制御装置において、制御手段が、アイドル運転時の空調機器の作動よるエンジンにかかるエンジン負荷が所定値を超えない場合には層状燃焼を選択して実行し、エンジン負荷が所定値を超えた場合でも空調機器の空調負荷が予め設定された設定値を超えない場合には空調機器の作動を停止させると共に層状燃焼を選択して実行するので、エンジン負荷が所定値を超えず、超えても空調負荷が設定値を超えるまではアイドル運転時であっても層状燃焼状態が継続されて燃料消費が抑えられる
【0008】
このように、アイドル運転時にエンジンに対する負荷が増大しても、層状燃焼が可能な負荷の場合には層状燃焼を行い、層状燃焼ができない負荷の場合には、空調機器の作動を切ることでエンジンかかる負荷を低減して層状燃焼を実行可能とするので、アイドル運転時において層状燃焼の実行範囲を長くでき、燃料消費を抑えてアイドル運転時の燃費向上を図れる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、車両に搭載された本発明に係る筒内噴射ガソリンエンジンの制御装置の概略構成図である。エンジン1のシリンダヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ3と共に電磁式の燃料噴射弁4も取り付けられており、燃焼室5内に直接燃料が噴射されるようになっている。シリンダ6内を摺動して往復運動するピストン7の頂面には、上死点近傍で燃料噴射弁4からの燃料噴露が到達する位置に、半球状のキャビティ8が形成されている。このエンジン1の理論圧縮比は、吸気管噴射型のものに比べて高く(本形態では、12程度)設定されている。動弁機構としてはDOHC4弁式が採用されており、シリンダヘッド2の上部には、吸排気弁9,10をそれぞれ駆動するべく、吸気側カムシャフト11と排気側カムシャフト12とが回転自在に保持されている。
【0010】
シリンダヘッド2には、両カムシャフト11,12の間を抜けるようにして、略直立方向に吸気ポート13が形成されており、この吸気ポート13を通過した吸気流が燃焼室5内で後述する逆タンブル流を発生させるようになっている。排気ポート14は、通常のエンジンと同様に略水平方向に形成されているが、斜めに大径のEGRポート15が分岐している。図中、16は冷却水温TWを検出する水温センサであり、17は各気筒の所定のクランク位置(本形態では、5°BTDCおよぴ75°BTDC)でクランク角信号SGTを出力するクランク角センサであり、19は点火プラグ3に高電圧を出力する点火コイルである。尚、クランクシャフトの半分の回転数で回転するカムシャフト等には、気筒判別信号SGCを出力する気筒判別センサ(図示せず)が取り付けられ、クランク角信号SGTがどの気筒のものか判別される。
【0011】
吸気ポート13には、サージタンク20を有する吸気マニホールド21を介して、エアクリーナ22,スロットルボディ23,ステッパモータ式のアイドルスピードコントロールバルプ(以下、アイドル調整弁という)24を具えた吸気管25が接続している。吸気管25には、スロットルボディ23を迂回して吸気マニホールド21に吸入気を導入する、大径のエアバイパスパイプ26が併設されており、その管路にはリニアソレノイド式で大型のエアバイパスバルブ(ABV弁という)27が設けられている。エアバイパスパイプ26は、吸気管25に準する流路面積を有しており、ABV弁27の全開時にはエンジン1の低中速域で要求される量の吸入気が流通可能となっている。一方、アイドル調整弁24は、ABV弁27より小さい流路面債を有しており、吸入空気量を精度よく調整する場合にはアイドル調整弁24を使用する。
【0012】
スロットルボディ23には、流路を開閉するバタフライ式のスロットル弁28と共に、スロットル弁28の開度θthを検出することでアクセル開度情報を検出するスロットルセンサ29と、全閉状態を検出するアイドルスイッチ30とが備えられている。また、エアクリーナ22の内部には吸気密度を求めるための大気圧センサ31、吸気温センサ32が配設されており、大気圧Pa、吸気温度Taに対応する信号を出力する。更に、吸気管25の入口近傍には、カルマン渦式のエアフローセンサ33が配設されており、一吸気行程当たりの体積空気流量Qaに比例した渦発生信号を出力する。
【0013】
一方、排気ポート14には、O2センサ40が取付けられた排気マニホールド41を介して、三元触媒42や図示しないマフラー等を具えた排気管43が接続している。また、EGRポート15は、大径のEGRパイプ44を介して、スロットル弁28の下流、且つ、吸気マニホールド21の上流に接続されており、その管路にはステッパモータ式のEGR弁45が設けられている。
【0014】
燃料タンク50は、図示しない車体後部に設置されている。そして、燃料タンク50に貯留された燃料は、電動式の低圧燃料ポンプ51で吸い上げられ、低圧フィードパイブ52を介してエンジン1側に送給される。低圧フィードパイブ52内の燃圧は、リターンパイプ53の管路に介装された第1燃圧レギュレータ54により、比較的低圧(以下、低燃圧と記す)に調圧される。エンジン1側に送給された燃料は、シリンダヘッド2に取り付けられた高圧燃料ポンプ55により、高圧フィードパイプ56とデリバリパイプ57とを介して各燃料噴射弁4に送給される。本形態の場合、高圧燃料ポンプ55は斜板アキシャルピストン式であり、排気側カムシャフト12により駆動され、エンジン1のアイドル運転時にも高圧の吐出圧を発生する。デリバリパイプ57内の燃圧は、リターンパイプ58の管路に介装された第2燃圧レギュレータ59により、比較的高圧(以下、高燃圧と記す)に調圧される。図中、60は第2燃圧レギュレータ59に取付けられた電磁式の燃圧切換弁であり、オン状態で燃料をリリーフして、デリバリパイプ57内の燃圧を所定値に低下させる。また、61は高圧燃料ポンプ55の潤滑や冷却等を行った燃料を燃料タンク50に還流させるリターンパイプである。
【0015】
補機類の一例であり空調機器であるエアコン80は、ACコンプレッサ81で圧縮された冷媒をコンデンサ82とエバポレータ83を介して循環させている。ACコンプレッサ81には、エンジン1側とベルトを介して連結された図示しないプーリが装着されている。このプーリには、電磁クラッチ86が装着されていて、ACコンプレッサ81とプーリとの駆動系を断続可能としている。コンデンサ82とエバポレータ83とを結ぶ低圧配管部となる冷媒通路84には、コンデンサ82を通過した冷媒圧Acpを検知して外部補機負荷の変動を検知する外部補機負荷検知手段となる冷媒圧センサ85が装着されている。
【0016】
車室内には、制御手段としてのECU(電子制御ユニット)70が設置されている。このECU70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,不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等が具えられ、エンジン1の総合的な制御を行っている。ECU70の入力側には、作動時にエンジン1の負荷となるエアコン装置、パワーステアリング装置、自動変速装置等の作動状況を検出するスイッチ類、即ち、エアコンスイッチ(A/C・SW)34、パワーステアリングスイッチ(P/S・SW)35、インヒビタスイッチ・(INH・SW)36や冷媒圧センサ85が夫々接続され、各検出信号をECU70に供給している。ECU70には、上述した各種のセンサ類やスイッチ類の他に、図示しない多数のスイッチやセンサ類が入力側に接続されており、出力側にも電磁クラッチ86や各種警告灯や機器類等が接続されている。
【0017】
ECU70は、上述した各種センサ類及びスイッチ類からの入力信号に基づき、燃料噴射モードや燃料噴射量を始めとして、燃料噴射終了時期、点火時期やEGRガスの導入量等を決定し、燃料噴射弁4、点火コイル19,EGR弁45等を駆動制御する。
【0018】
アイドル運転時における補機類の作動に応じて機関の運転状態を切り換える制御手順について説明する。
図3に示すフローチャートは、クランク角センサ17からクランク角信号が出力される毎にECU70によって割り込み実行される。ECU70は、図3のステップS1においてクランク角センサ17からのクランク角信号発生時間間隔から検出されるエンジン回転数Ne、スロットルセンサ29が検出するスロットル弁開度θth、エアーフローセンサ33が検出する一吸気工程当りの吸入吸気量Qa、冷媒圧センサ85が検出する冷媒圧Acpをそれぞれ読み込む。次に、ECU70は、ステップS2においてアイドル運転状態にあるか否かを判別し、アイドル運転状態にないときには、ステップS15に進みスロットル弁開度θth、エンジン回転数Neに応じた目標平均有効圧力Evと、エンジン回転数Neに応じた運転モードに設定して終了する。例えば、低中速走行のときには、図2中の吸気行程噴射モード(予混合燃焼)によるリーン域あるいはストイキオフィードバック域(理論空燃比フィードバック制御域)となるように吸気行程噴射モードを選択するとともに所定の空燃比となるように燃料を噴射する。
【0019】
ECU70は、ステップS2においてアイドル運転状態にあると判別したときには、ステップS3において例えば、エアコンスイッチ34がオンされたか否かを判別し、エアコンスイッチ34がオフのときにはステップS15に進み、エアコンスイッチ34がオンされたときには、ステップS4において図示しないタイマーを作動させてエンジン1を一旦ストイキオ運転として所定時間経過を待つ。これは、エアコンスイッチ34のオンにより、エンジン1にどの程度の負荷がかかるか不明であり、エンスト防止のための安全対策としてストイキオ運転を実施する。また、ステップS4で所定時間経過を待つのは、ここでのストイキオ運転を確実に実行させるためのセルフチェックのためであり、時間的に云えば1秒以下である。
【0020】
ECU70は、ステップS4において所定時間経過すると、ステッブS6において記憶装置に予め記憶されている機関負荷マップ90から例えば、スロットル弁開度θthと吸入吸気量Qaとに応じた負荷Peを演算してステップS7に進む。この負荷Peは、アイドル時におけるエンジン1にかかる総負荷であり、この負荷Peに基づいて燃料供給量(目標空燃比)や点火時期を設定する。
【0021】
ステップS7では、負荷Peと記憶装置に予め記憶されている所定値Pe0(以下、「所定値Pe0」と記す)と比較され、負荷Peが所定値Pe0を超えない場合には、ステップS8に進んでリーン運転に切り換えられてステップS1に戻る。所定値Pe0は、アイドル運転時におけるリーン運転(層状燃焼)の許容する指数であり、この値を負荷Peが超えなければ、リーン運転してもエンジン1が停止することがない下限値である。つまり、エアコン80が作動しても、その温度設定や外気温度との関係から、必ずしもエアコン作動による外部補機負荷が負荷Peに対してリーン運転を不可能とするまで上昇させない場合もある。このため、アイドル運転時にエアコン80が作動した場合でも負荷Peに余裕がある場合にはリーン運転を実行して燃料消費を抑えることができる。
【0022】
ステップS7において負荷Peが所定値Pe0を超えた場合には、ECU70はステップS9に進み、冷媒通路84(低圧配管部)の冷媒圧Acp(空調負荷)と記憶装置に予め記憶設定した冷媒圧設定値Acp0(以下、「設定値Acp0」と記す)とを比較し、冷媒圧Acpがこの設定値Acp0よりも高い場合(超える時)には、外気温が高く高負荷でエアコン80が活発に作動していると見做し、ステップS10に進んでストイキオ運転に切り換えてステップS1に戻る。このようにすることで、冷媒圧Acpの増大によるエンジンストールを防止できる。
【0023】
ステップS9において冷媒圧Acpが設定値Acp0より低い場合(超えない時)には、外気温が低く低負荷でエアコン80が活発に作動していないと見做し、ステップS11に進んで電磁クラッチ86を切ってエアコン80をオフし、リーン運転(層状燃焼)に切り換える。このリーン運転は、ステップS13における所定時間が経過するまで行われる。このように一旦エアコン80が作動した場合でもその作動状況を見極めて適時エアコン80の作動を停止すればエンジン1にかかる負荷Peが低減されるので、リーン運転(層状燃焼)を実行することができる範囲が増大し、より燃料消費を抑えることができる。
【0024】
ECU70は、ステップS13で所定時間経過すると、ステップS14で電磁クラッチ86をつないでエアコンを再度作動してステップS1に戻り、最新の情報を取り込んで、上述の如く各ステップに沿って運転状態を切り換え制御を順次実行する。このように一旦、切ったエアコン80を再度作動させることで、車室内の温度の上昇を抑えられる。
【0025】
上述したステップS13における所定時間とは、ここではエアコン80を停止して車室内温度がある温度を上回るまでの時間である。さらに、ここでは所定時間経過後としているが、車室内温度が設定温度を上回らない時間としてもよい。また、本形態では、ステップS6において、エンジン回転数Neと吸入吸気量Qaに応じて機関負荷マップ90から負荷Peを選択しているが、これに限定されるものでなく、別なルーチンで選択あるいは演算したものを適時割り込ませて取り込んでもよい。また、本形態では、空調負荷を低圧配管部となる冷媒通路84の冷媒圧から推定したが、高圧配管部となるACコンプレッサ81とコンデンサ82とを結ぶ冷媒通路の冷媒圧から推定してもよい。あるいは、外気温や車室内温度を測定してエアコン設定温度と比較するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】
発明によれば、アイドル運転時にエンジンに対するエンジン負荷が増大しても、層状燃焼が可能な負荷の場合には層状燃焼に切り換え、アイドル運転時におけるエンジン負荷が層状燃焼を許容できない場合には、空調機器の作動を切ることでエンジンにかかる負荷を低減させるので、層状燃焼に切り換えることができ、アイドル運転時において層状燃焼の実行範囲を増大でき、燃料消費を抑えてアイドル運転時の燃費向上を図れる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る筒内噴射型内燃エンジンの制御装置の概略構成図である。
【図2】燃料噴射モードの判定マップを示す図である。
【図3】本発明に係るエンジンの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 筒内噴射型内燃エンジン
70 制御手段
80 空調機器(補機類)
Pe 負荷
Pe0 所定値
Acp 空調負荷(低圧配管部の冷媒圧)
Acp0 冷媒圧の設定値
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a direct injection internal combustion engine mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In a spark ignition internal combustion engine mounted on a vehicle, an in-cylinder injection type gasoline engine that directly injects fuel into a combustion chamber is used instead of an intake pipe injection type in order to reduce harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency. Various proposals have been made. In a cylinder injection type gasoline engine, for example, during low load operation, fuel is injected mainly during the compression stroke, and an air-fuel mixture close to the stoichiometric air-fuel ratio is locally formed around the spark plug and in the cavity. Thus, good combustion can be realized even with a lean air-fuel ratio as a whole (hereinafter referred to as “stratified combustion”). On the other hand, during medium-high load operation, fuel is injected during the intake stroke, a uniform air-fuel ratio mixture is formed in the combustion chamber, and a large amount of fuel is burned (hereinafter referred to as an intake pipe injection type gasoline engine). This is referred to as “premixed combustion”), and it is possible to ensure the output required during acceleration or high-speed traveling.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such an engine, it is conceivable to set so as to improve idle fuel efficiency by performing stratified combustion (lean operation) during idling. However, in stratified combustion, if the fuel ratio to the air amount increases to some extent, the air-fuel mixture around the spark plug becomes too thick and misfires or smoke is generated. As a result, the air-fuel ratio in the combustion chamber when the maximum output of stratified combustion occurs is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the maximum amount of fuel that can be supplied during stratified combustion is smaller than that during premixing, resulting in a maximum output as well. It is low. For this reason, if an external auxiliary load such as an air conditioner or power steering is applied during idling, there is a limit to the amount of fuel that can be increased. The engine speed may drop, and engine stall may occur in some cases. Due to these factors, conventionally, control for premixed combustion is performed when an external auxiliary load is applied during idling, and the idle fuel consumption cannot be improved as expected.
[0004]
In a conventional port injection type lean combustion internal combustion engine different from the above-described cylinder injection type internal combustion engine, when an external auxiliary machine load is applied during idle operation, the rotation speed is likely to fluctuate. Discloses a technology for prohibiting lean operation and shifting to stoichiometric (theoretical air-fuel ratio) operation (Japanese Patent Publication No. 60-17234). However, in the above known example, since the operation state is switched to the stoichiometric operation based only on the operation signal of the auxiliary machinery (air conditioner etc.), the operation is actually performed even though the lean operation can be continued. There is a case where the state is switched, which causes a problem that it is difficult to improve the idle fuel consumption.
[0005]
Even when the load on the engine increases due to the operation of auxiliary equipment during idle operation, the present invention monitors the load and selects stratified combustion within the range where stratified combustion is possible. An object of the present invention is to provide a control device for a direct injection internal combustion engine that improves the fuel efficiency of the engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an in-cylinder injection type internal combustion engine having a control means for injecting fuel directly into a combustion chamber and switching between premixed combustion and stratified combustion according to the operating state. In the control device, the control means selects and executes the stratified combustion when the engine load applied to the engine due to the operation of the air conditioner during idle operation does not exceed the predetermined value, and even when the engine load exceeds the predetermined value. If the air conditioning load of the air conditioning equipment does not exceed the preset setting value, the air conditioning equipment is stopped and the stratified combustion is selected and executed. Therefore, even if the engine load does not exceed the predetermined value, the air conditioning load Until the value exceeds the set value, the stratified combustion state is continued even during idling, and fuel consumption is suppressed .
[0008]
In this way, even if the load on the engine increases during idle operation, stratified combustion is performed when the load is capable of stratified combustion, and the engine is turned off when the load is not capable of stratified combustion. Since this load can be reduced and stratified combustion can be executed, the execution range of stratified combustion can be extended during idle operation, and fuel consumption can be suppressed to improve fuel efficiency during idle operation.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control device for a direct injection gasoline engine according to the present invention mounted on a vehicle. The cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 4 together with an ignition plug 3 for each cylinder, so that fuel is directly injected into the combustion chamber 5. A hemispherical cavity 8 is formed on the top surface of the piston 7 that reciprocates while sliding in the cylinder 6 at a position where fuel spray from the fuel injection valve 4 reaches near the top dead center. The theoretical compression ratio of the engine 1 is set higher than that of the intake pipe injection type (about 12 in this embodiment). As the valve operating mechanism, a DOHC four-valve type is adopted, and an intake side camshaft 11 and an exhaust side camshaft 12 are rotatable at the upper part of the cylinder head 2 so as to drive the intake and exhaust valves 9 and 10, respectively. Is retained.
[0010]
An intake port 13 is formed in the cylinder head 2 so as to pass between the camshafts 11 and 12 in a substantially upright direction, and an intake air flow passing through the intake port 13 will be described later in the combustion chamber 5. A reverse tumble flow is generated. The exhaust port 14 is formed in a substantially horizontal direction as in a normal engine, but a large-diameter EGR port 15 is branched obliquely. In the figure, 16 is a water temperature sensor that detects the cooling water temperature TW, and 17 is a crank angle that outputs a crank angle signal SGT at a predetermined crank position of each cylinder (in this embodiment, 5 ° BTDC and 75 ° BTDC). A sensor 19 is an ignition coil that outputs a high voltage to the spark plug 3. A cylinder discriminating sensor (not shown) that outputs a cylinder discriminating signal SGC is attached to a camshaft or the like that rotates at half the number of revolutions of the crankshaft to discriminate which cylinder the crank angle signal SGT belongs to. .
[0011]
An intake pipe 25 having an air cleaner 22, a throttle body 23, and a stepper motor type idle speed control valve (hereinafter referred to as an idle adjustment valve) 24 is connected to the intake port 13 via an intake manifold 21 having a surge tank 20. is doing. The intake pipe 25 is provided with a large-diameter air bypass pipe 26 that bypasses the throttle body 23 and introduces intake air into the intake manifold 21, and a linear solenoid type large air bypass valve is provided in the pipe line. 27 (referred to as an ABV valve) is provided. The air bypass pipe 26 has a flow passage area similar to that of the intake pipe 25, and the amount of intake air required in the low and medium speed range of the engine 1 can flow when the ABV valve 27 is fully opened. On the other hand, the idle adjustment valve 24 has a flow path note smaller than the ABV valve 27, and the idle adjustment valve 24 is used when adjusting the intake air amount with high accuracy.
[0012]
The throttle body 23 includes a butterfly throttle valve 28 that opens and closes a flow path, a throttle sensor 29 that detects accelerator opening information by detecting the opening θth of the throttle valve 28, and an idle that detects a fully closed state. A switch 30 is provided. Further, an atmospheric pressure sensor 31 and an intake air temperature sensor 32 for obtaining the intake air density are disposed inside the air cleaner 22 and output signals corresponding to the atmospheric pressure Pa and the intake air temperature Ta. Further, a Karman vortex type air flow sensor 33 is disposed in the vicinity of the inlet of the intake pipe 25 and outputs a vortex generation signal proportional to the volumetric air flow rate Qa per intake stroke.
[0013]
On the other hand, an exhaust pipe 43 including a three-way catalyst 42 and a muffler (not shown) is connected to the exhaust port 14 via an exhaust manifold 41 to which an O 2 sensor 40 is attached. The EGR port 15 is connected to the downstream of the throttle valve 28 and the upstream of the intake manifold 21 via a large-diameter EGR pipe 44, and a stepper motor type EGR valve 45 is provided in the pipeline. It has been.
[0014]
The fuel tank 50 is installed at the rear of the vehicle body (not shown). The fuel stored in the fuel tank 50 is sucked up by an electric low-pressure fuel pump 51 and fed to the engine 1 side through a low-pressure feed pipe 52. The fuel pressure in the low-pressure feed pipe 52 is regulated to a relatively low pressure (hereinafter referred to as a low fuel pressure) by a first fuel pressure regulator 54 interposed in a pipe line of the return pipe 53. The fuel supplied to the engine 1 side is supplied to each fuel injection valve 4 through a high-pressure feed pipe 56 and a delivery pipe 57 by a high-pressure fuel pump 55 attached to the cylinder head 2. In the case of this embodiment, the high-pressure fuel pump 55 is a swash plate axial piston type, is driven by the exhaust side camshaft 12, and generates a high discharge pressure even when the engine 1 is idling. The fuel pressure in the delivery pipe 57 is regulated to a relatively high pressure (hereinafter referred to as a high fuel pressure) by a second fuel pressure regulator 59 interposed in the pipe line of the return pipe 58. In the figure, reference numeral 60 denotes an electromagnetic fuel pressure switching valve attached to the second fuel pressure regulator 59, which relieves the fuel in the ON state and lowers the fuel pressure in the delivery pipe 57 to a predetermined value. Reference numeral 61 denotes a return pipe that returns the fuel that has been lubricated or cooled to the high-pressure fuel pump 55 to the fuel tank 50.
[0015]
An air conditioner 80, which is an example of an auxiliary machine and is an air conditioner, circulates the refrigerant compressed by the AC compressor 81 via a condenser 82 and an evaporator 83. The AC compressor 81 is provided with a pulley (not shown) connected to the engine 1 side via a belt. An electromagnetic clutch 86 is attached to this pulley so that the drive system between the AC compressor 81 and the pulley can be intermittently connected. A refrigerant pressure 84 serving as an external auxiliary load detecting means for detecting a change in the external auxiliary load by detecting the refrigerant pressure Acp passing through the condenser 82 is provided in the refrigerant passage 84 serving as a low pressure pipe portion connecting the condenser 82 and the evaporator 83. A sensor 85 is attached.
[0016]
An ECU (electronic control unit) 70 as a control means is installed in the passenger compartment. The ECU 70 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.) used for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like. 1 overall control. On the input side of the ECU 70, switches for detecting the operation status of an air conditioner device, a power steering device, an automatic transmission, etc., which become a load on the engine 1 during operation, that is, an air conditioner switch (A / C / SW) 34, power steering A switch (P / S • SW) 35, an inhibitor switch • (INH • SW) 36, and a refrigerant pressure sensor 85 are connected to each other, and each detection signal is supplied to the ECU 70. In addition to the various sensors and switches described above, the ECU 70 is connected to a number of switches and sensors (not shown) on the input side, and an electromagnetic clutch 86, various warning lights, devices, and the like are also provided on the output side. It is connected.
[0017]
The ECU 70 determines the fuel injection end time, the ignition timing, the introduction amount of EGR gas, and the like based on the input signals from the various sensors and switches described above, and the fuel injection valve. 4. Drive control of the ignition coil 19, the EGR valve 45, etc.
[0018]
A control procedure for switching the operating state of the engine in accordance with the operation of the auxiliary machinery during idle operation will be described.
The flowchart shown in FIG. 3 is executed by the ECU 70 every time a crank angle signal is output from the crank angle sensor 17. The ECU 70 detects the engine speed Ne detected from the crank angle signal generation time interval from the crank angle sensor 17 in step S1 of FIG. 3, the throttle valve opening θth detected by the throttle sensor 29, and the air flow sensor 33 detects one. The intake air amount Qa per intake process and the refrigerant pressure Acp detected by the refrigerant pressure sensor 85 are read. Next, the ECU 70 determines whether or not the engine is in an idling operation state in step S2, and if not in the idling operation state, the ECU 70 proceeds to step S15 and proceeds to a target average effective pressure Ev according to the throttle valve opening θth and the engine speed Ne. Then, the operation mode according to the engine speed Ne is set and the process ends. For example, during low and medium speed traveling, the intake stroke injection mode is selected so as to be in the lean region or stoichiometric feedback region (theoretical air-fuel ratio feedback control region) in the intake stroke injection mode (premixed combustion) in FIG. Fuel is injected so that a predetermined air-fuel ratio is obtained.
[0019]
When it is determined in step S2 that the engine is in the idling state, the ECU 70 determines, for example, whether or not the air conditioner switch 34 is turned on in step S3. When the air conditioner switch 34 is turned off, the ECU 70 proceeds to step S15. When it is turned on, a timer (not shown) is operated in step S4, and the engine 1 is once stoichiometrically operated to wait for a predetermined time. It is unclear how much load is applied to the engine 1 when the air conditioner switch 34 is turned on, and the stoichiometric operation is performed as a safety measure for preventing engine stall. The reason for waiting for the elapse of the predetermined time in step S4 is for a self-check for surely executing the stoichiometric operation here, which is 1 second or less in terms of time.
[0020]
When a predetermined time has elapsed in step S4, the ECU 70 calculates, for example, a load Pe according to the throttle valve opening θth and the intake air intake amount Qa from the engine load map 90 stored in advance in the storage device in step S6. Proceed to S7. The load Pe is a total load applied to the engine 1 during idling, and the fuel supply amount (target air-fuel ratio) and ignition timing are set based on the load Pe.
[0021]
In step S7, the load Pe is compared with a predetermined value Pe0 (hereinafter referred to as “predetermined value Pe0”) stored in advance in the storage device. If the load Pe does not exceed the predetermined value Pe0, the process proceeds to step S8. Then, the operation is switched to the lean operation and returns to step S1. The predetermined value Pe0 is an index that is allowed for lean operation (stratified combustion) during idle operation. If the load Pe does not exceed this value, the predetermined value Pe0 is a lower limit value that does not stop the engine 1 even when lean operation is performed. In other words, even if the air conditioner 80 is activated, there is a case where the external auxiliary load due to the air conditioner operation is not necessarily increased until the lean operation is impossible with respect to the load Pe due to the relationship between the temperature setting and the outside air temperature. For this reason, even when the air conditioner 80 is operated during the idle operation, if there is a margin in the load Pe, the lean operation can be executed to suppress fuel consumption.
[0022]
If the load Pe exceeds the predetermined value Pe0 in step S7, the ECU 70 proceeds to step S9, where the refrigerant pressure Acp (air conditioning load) of the refrigerant passage 84 (low pressure pipe section) and the refrigerant pressure setting previously stored in the storage device are set. Compared with the value Acp0 (hereinafter referred to as “set value Acp0”), if the refrigerant pressure Acp is higher than (or exceeds) the set value Acp0, the outside air temperature is high and the air conditioner 80 is actively operated at a high load. Assuming that it is, the routine proceeds to step S10, switches to stoichiometric operation, and returns to step S1. By doing in this way, the engine stall by the increase in the refrigerant pressure Acp can be prevented.
[0023]
If the refrigerant pressure Acp is lower than the set value Acp0 in step S9 (when it does not exceed), it is assumed that the air conditioner 80 is not operating actively at a low external temperature and a low load, and the routine proceeds to step S11 and the electromagnetic clutch 86 is advanced. To turn off the air conditioner 80 and switch to lean operation (stratified combustion). This lean operation is performed until the predetermined time in step S13 has elapsed. As described above, even if the air conditioner 80 is once activated, the load Pe applied to the engine 1 is reduced if the operation condition of the air conditioner 80 is stopped appropriately and the operation of the air conditioner 80 is stopped in a timely manner. The range is increased and fuel consumption can be further suppressed.
[0024]
When a predetermined time elapses in step S13, the ECU 70 connects the electromagnetic clutch 86 in step S14, operates the air conditioner again, returns to step S1, captures the latest information, and switches the operating state along each step as described above. Control is executed sequentially. In this way, once the air conditioner 80 that has been cut is operated again, an increase in the temperature in the passenger compartment can be suppressed.
[0025]
Here, the predetermined time in step S13 is a time until the vehicle interior temperature exceeds a certain temperature after the air conditioner 80 is stopped. Furthermore, although it is after the predetermined time has elapsed here, it may be a time during which the vehicle interior temperature does not exceed the set temperature. In the present embodiment, the load Pe is selected from the engine load map 90 according to the engine speed Ne and the intake air intake amount Qa in step S6, but the present invention is not limited to this and is selected by another routine. Alternatively, the calculated value may be taken in at an appropriate time. Further, in this embodiment, the air conditioning load is estimated from the refrigerant pressure in the refrigerant passage 84 serving as the low-pressure pipe section, but may be estimated from the refrigerant pressure in the refrigerant path connecting the AC compressor 81 serving as the high-pressure pipe section and the condenser 82. . Alternatively, the outside air temperature or the passenger compartment temperature may be measured and compared with the air conditioner set temperature.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the engine load on the engine increases during idle operation, the load is switched to stratified combustion when the load is capable of stratified combustion, and when the engine load during idle operation cannot allow stratified combustion, By switching off the air conditioning equipment, the load on the engine is reduced, so it is possible to switch to stratified combustion, increase the execution range of stratified combustion during idle operation, and improve fuel efficiency during idle operation by suppressing fuel consumption. I can plan .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a determination map for a fuel injection mode.
FIG. 3 is a flowchart showing an engine control procedure according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 In-cylinder injection type internal combustion engine 70 Control means 80 Air-conditioning equipment (auxiliaries)
Pe load Pe0 Predetermined value Acp Air conditioning load (refrigerant pressure in low-pressure piping)
Set value of Acp0 refrigerant pressure

Claims (1)

燃焼室内に直接燃料を噴射し、運転状態に応じて予混合燃焼と層状燃焼とを切り換える制御手段を備えた筒内噴射型内燃エンジンの制御装置において、上記制御手段は、アイドル運転時の空調機器の作動によるエンジンにかかるエンジン負荷が所定値を超えない場合には上記層状燃焼を行い、上記エンジン負荷が上記所定値を超えた場合でも上記空調機器の空調負荷が予め設定された設定値を超えない場合には上記空調機器の作動を停止させると共に上記層状燃焼を行うことを特徴とする筒内噴射型内燃エンジンの制御装置。In a control apparatus for a direct injection type internal combustion engine having control means for injecting fuel directly into a combustion chamber and switching between premixed combustion and stratified combustion according to the operating state, the control means is an air conditioner during idle operation If the engine load on the engine due to the operation of the engine does not exceed a predetermined value, the stratified combustion is performed, and even if the engine load exceeds the predetermined value, the air conditioning load of the air conditioner exceeds a preset set value. A control apparatus for a direct injection internal combustion engine, characterized by stopping the operation of the air conditioner and performing the stratified combustion when there is not .
JP25474298A 1998-09-09 1998-09-09 In-cylinder injection type internal combustion engine control device Expired - Fee Related JP3755308B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25474298A JP3755308B2 (en) 1998-09-09 1998-09-09 In-cylinder injection type internal combustion engine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25474298A JP3755308B2 (en) 1998-09-09 1998-09-09 In-cylinder injection type internal combustion engine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000087787A JP2000087787A (en) 2000-03-28
JP3755308B2 true JP3755308B2 (en) 2006-03-15

Family

ID=17269247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25474298A Expired - Fee Related JP3755308B2 (en) 1998-09-09 1998-09-09 In-cylinder injection type internal combustion engine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3755308B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002036867A (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Zexel Valeo Climate Control Corp Air conditioning controller
JP5093511B2 (en) * 2008-12-08 2012-12-12 三菱自動車工業株式会社 Control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000087787A (en) 2000-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3175535B2 (en) Idle speed control device for internal combustion engine
JP3768296B2 (en) In-cylinder injection type spark ignition internal combustion engine control device
EP0984147A2 (en) Startup control apparatus of internal combustion engine
JP2001041081A (en) Fuel injection control device for fuel injection spark ignition internal combustion engine
KR19980064111A (en) Control device of cylinder-type internal combustion engine
JP3186598B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2004316544A (en) Fuel cut control device for compression ignition type internal combustion engine
JP3731025B2 (en) Air quantity control device for internal combustion engine
US5870992A (en) Combustion control device for internal combustion engine
US5832893A (en) Control system for internal combustion engine
JP3755308B2 (en) In-cylinder injection type internal combustion engine control device
JP3757998B2 (en) In-cylinder injection type internal combustion engine control device
JP4020582B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4208994B2 (en) Internal combustion engine
JP3218992B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine
JP3763206B2 (en) Internal combustion engine
JP3233031B2 (en) In-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
JP3603597B2 (en) Internal combustion engine
JP3269350B2 (en) In-cylinder spark ignition internal combustion engine
JPH1054273A (en) Internal combustion engine controller
JP3289653B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3298244B2 (en) Control device for internal combustion engine equipped with exhaust gas recirculation device
JPH0979081A (en) Cylinder injection type spark ignition internal combustion engine
JPH11343906A (en) Internal combustion engine
JPH08312403A (en) Fuel injection control device for spark ignition internal combustion engine of cylinder injection type

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051212

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100106

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100106

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110106

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120106

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120106

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130106

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140106

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees