JP5338596B2 - Fuel supply control device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply control device for an internal combustion engine capable of suppressing thermal deterioration due to overheating of an exhaust emission purifying catalyst by introducing such a system that the catalyst temperature does not exceed the overheat point even in case a catalyst temperature has risen owing to a reaction of a reducer in the exhaust emission purifying catalyst with the oxygen in the exhaust gas when a fuel cut is conducted after a fuel incremental control. <P>SOLUTION: A CPU of an electric controller prohibits the fuel cut when the catalyst temperature Tc sensed by a catalyst temperature sensor is at or over a threshold temperature Tcat1 calculated by a fuel cut prohibition judging Routine in case the fuel cut conditions are met. On the other hand, the CPU executes the fuel cut when the catalyst temperature is lower than the threshold in case the fuel cut conditions are met. The threshold temperature is decided on the basis of the fuel increasing rate Kotp used in the fuel incremental control immediately before transition of the engine to the deceleration state (amount of the reducer supplied to the exhaust emission purifying catalyst). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

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

従来から、高負荷領域での出力増加等の目的で「通常時の燃料噴射量よりも燃料噴射量を増量して運転する」燃料増量運転を実施する内燃機関が知られている。更に、特許文献1に開示されているように、上記燃料増量運転が終了された後に車両が減速状態になった際、排気通路に配置された排気浄化触媒からの「硫化水素(H2S)の発生に起因する」触媒排気臭の発生を抑制するために、燃料の供給を停止する燃料カットを実施する内燃機関の燃料供給制御装置が公知である。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an internal combustion engine that performs a fuel increase operation that “operates by increasing the fuel injection amount relative to the normal fuel injection amount” for the purpose of increasing the output in a high load region. Further, as disclosed in Patent Document 1, when the vehicle is decelerated after the fuel increase operation is finished, “hydrogen sulfide (H 2 S) is generated from the exhaust purification catalyst disposed in the exhaust passage”. 2. Description of the Related Art A fuel supply control device for an internal combustion engine that performs a fuel cut to stop the supply of fuel in order to suppress the generation of a catalyst exhaust odor due to the above is known.

上記した特許文献1に記載の装置は、上記燃料増量運転が終了された後に車両が減速状態になった際、硫化水素の発生を抑制するために、一定期間上記燃料カットを実施する。しかしながら、上述したように、燃料増量運転は高負荷領域での出力増加等の目的で実施されることから、燃料増量運転が終了された時点では、排気浄化触媒の温度が高温になっている。そして、その後、燃料カットが実施されると、上記排気浄化触媒に過剰な酸素を含んだ排気が流入し、排気浄化触媒に保持されている還元剤と反応することになる。このため、燃料増量運転が終了された後に燃料カットが実施されると、排気浄化触媒が過熱により劣化する虞がある。そこで、特許文献1に記載の内燃機関の制御装置では、燃料増量運転が終了された後に車両が減速状態になった際、上記排気浄化触媒が過熱により劣化することを抑制する劣化抑制制御として、燃料カットを禁止する燃料カット禁止制御の実施の要否を判定している。   The device described in Patent Document 1 performs the fuel cut for a certain period in order to suppress the generation of hydrogen sulfide when the vehicle is decelerated after the fuel increase operation is completed. However, as described above, since the fuel increase operation is performed for the purpose of increasing the output in a high load region, the temperature of the exhaust purification catalyst is high when the fuel increase operation is terminated. After that, when the fuel cut is performed, the exhaust gas containing excess oxygen flows into the exhaust purification catalyst and reacts with the reducing agent held in the exhaust purification catalyst. For this reason, if the fuel cut is performed after the fuel increase operation is ended, the exhaust purification catalyst may be deteriorated due to overheating. Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine described in Patent Document 1, when the vehicle is decelerated after the fuel increase operation is finished, as the deterioration suppression control that suppresses deterioration of the exhaust purification catalyst due to overheating, It is determined whether or not the fuel cut prohibition control for prohibiting the fuel cut is necessary.

ここで、上記劣化抑制制御(燃料カット禁止制御)の実施の要否は、車両が減速状態になった際、燃料カットが実施される条件が満たされたときに、上記排気浄化触媒の温度(以下、単に触媒温度と称呼する。)に基づいて判定される。詳細には、上記燃料カットが実施される条件が満たされた時点での触媒温度が予め定められた基準温度を超えていない場合に、同燃料カットが実施されるようになっている。   Here, whether or not the deterioration suppression control (fuel cut prohibition control) is necessary is determined when the vehicle is in a decelerating state and when the conditions for executing the fuel cut are satisfied, the temperature of the exhaust purification catalyst ( Hereinafter, it is determined simply based on the catalyst temperature. Specifically, the fuel cut is performed when the catalyst temperature at the time when the conditions for performing the fuel cut are satisfied does not exceed a predetermined reference temperature.

しかしながら、燃料カット実施期間において、触媒温度は、排気浄化触媒に保持されている還元剤と排気中の酸素とが反応する際の反応熱により、上昇する。従って、燃料カット実施開始当初において、触媒温度が上記基準温度を超えていなかった場合であっても、燃料カット開始からの時間の経過とともに、触媒温度が上記基準温度を超えてしまう虞があった。そして、この基準温度は、排気浄化触媒の過熱による劣化を招く虞のない上限の温度(過熱温度)に設定されている。従って、燃料カット中に触媒温度が上記過熱温度を超えてしまう場合があり、排気浄化触媒が過熱により劣化する虞があった。一方、上記基準温度を低めの温度に設定すると、触媒の劣化を招く可能性は低減するが、燃料カットが実施される機会が減少するため、機関を搭載した車両の減速感が不足する機会が増大する、或いは、燃料消費量が多くなるという問題がある。   However, during the fuel cut execution period, the catalyst temperature rises due to reaction heat generated when the reducing agent held in the exhaust purification catalyst reacts with oxygen in the exhaust. Therefore, even when the catalyst temperature does not exceed the reference temperature at the beginning of the fuel cut, the catalyst temperature may exceed the reference temperature with the passage of time from the start of the fuel cut. . The reference temperature is set to an upper limit temperature (overheating temperature) that does not cause deterioration due to overheating of the exhaust purification catalyst. Therefore, the catalyst temperature may exceed the overheating temperature during fuel cut, and the exhaust purification catalyst may be deteriorated due to overheating. On the other hand, if the reference temperature is set to a lower temperature, the possibility of catalyst deterioration is reduced, but the opportunity for fuel cut is reduced. There is a problem that the fuel consumption increases or the fuel consumption increases.

本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、内燃機関の運転状態が所定の燃料カット条件を満足する減速状態になった場合に、燃料カットを「排気浄化触媒の過熱による劣化を招かない範囲」にて適切に実施することが可能な内燃機関の燃料供給制御装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and one of its purposes is to perform fuel cut when the operating state of the internal combustion engine is in a deceleration state that satisfies a predetermined fuel cut condition. It is an object of the present invention to provide a fuel supply control device for an internal combustion engine that can be appropriately implemented within a range in which the exhaust purification catalyst does not deteriorate due to overheating.

特開2005−163747号公報JP 2005-163747 A

本発明に係る内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に配置されるとともに酸化能力を有する排気浄化触媒と、
前記機関に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチな空燃比であるリッチ空燃比となるように同機関に燃料を供給する燃料増量制御、及び、前記機関に供給される混合気の空燃比が前記リッチ空燃比以外の空燃比となるように同機関に燃料を供給する通常空燃比制御、の何れかの制御を(同機関の運転状態に応じて選択的に)実行する燃料供給手段と、
前記機関の運転状態が所定の燃料カット条件を満足する減速状態にある場合に前記機関への燃料の供給を停止する燃料カット手段と、
を備えた内燃機関の燃料供給制御装置であって、
前記機関の運転状態が前記燃料カット条件を満足する減速状態となった場合、
前記排気浄化触媒の温度が、前記燃料供給手段による前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定され且つ前記燃料増量制御が終了された直後から前記減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定される第1閾値温度以上であり、且つ、前記第1閾値温度よりも高い温度であって前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定され且つ前記燃料増量制御が終了された直後から前記減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定される第2閾値温度、よりも低く、且つ、前記内燃機関を搭載した車両の速度が所定の基準車速以上であれば、前記燃料カット手段の動作を実行し、
前記排気浄化触媒の温度が、前記第1閾値温度以上であり、且つ、第2閾値温度よりも低く、且つ、前記速度が前記基準車速より低ければ、前記燃料カット手段の動作を禁止し、
前記排気浄化触媒の温度が、前記第2閾値温度以上であれば前記燃料カット手段の動作を禁止する、
燃料カット禁止手段、
を備えたことを特徴とする。
An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes:
An exhaust purification catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidizing ability;
Fuel increase control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine becomes a rich air-fuel ratio that is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and mixing supplied to the engine One of the normal air-fuel ratio control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air becomes an air-fuel ratio other than the rich air-fuel ratio (selectively according to the operating state of the engine) is executed. Fuel supply means;
Fuel cut means for stopping the supply of fuel to the engine when the operating state of the engine is in a deceleration state satisfying a predetermined fuel cut condition;
A fuel supply control device for an internal combustion engine comprising:
When the operating state of the engine is in a deceleration state that satisfies the fuel cut condition,
The temperature of the exhaust purification catalyst is set to be lower as the amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control by the fuel supply means is larger, and the deceleration is performed immediately after the fuel increase control is terminated. The first threshold temperature is set higher as the period until the state becomes longer , and is higher than the first threshold temperature , and is supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control. The internal combustion engine is set lower as the amount of the reducing agent is lower and lower than the second threshold temperature set higher as the period from immediately after completion of the fuel increase control to the deceleration state becomes longer. If the speed of the vehicle on which the vehicle is mounted is equal to or higher than a predetermined reference vehicle speed, the fuel cut means is operated,
If the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or higher than the first threshold temperature, lower than the second threshold temperature, and the speed is lower than the reference vehicle speed, the operation of the fuel cut means is prohibited.
If the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or higher than the second threshold temperature, the operation of the fuel cut means is prohibited.
Fuel cut prohibition means,
It is provided with.

本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置によれば、機関の運転状態が燃料カット条件を満足する減速状態になった場合、上記排気浄化触媒の温度が、「それ以前に実行された燃料増量制御中に同排気浄化触媒に供給された還元剤(HC等の未燃燃料)の量」に基づいて定められる第2閾値温度以上であるとき、燃料カット手段による燃料カットの実施が禁止される。 According to the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the operating state of the engine is in a deceleration state that satisfies the fuel cut condition, the temperature of the exhaust purification catalyst is set to “fuel increase executed before then”. When the temperature is equal to or higher than a second threshold temperature determined based on the “amount of reducing agent (unburned fuel such as HC) supplied to the exhaust purification catalyst during the control”, the fuel cut by the fuel cut means is prohibited. .

燃料カットが実施された際の触媒温度の上昇量は、燃料カットが実施される際に触媒に残存している還元剤の量(従って、燃料増量制御中に触媒に供給された還元剤の量)に依存して変化する。従って、上記構成によれば、燃料カットが実施されることにより触媒温度が「触媒の過熱による劣化を招く虞のある温度(過熱温度)」に到達することがないように、燃料カットを実施するか否かを決める「第2閾値温度」が適切に決定され得る。 The amount of increase in the catalyst temperature when the fuel cut is performed is the amount of the reducing agent remaining in the catalyst when the fuel cut is performed (thus, the amount of the reducing agent supplied to the catalyst during the fuel increase control). ) Will vary depending on. Therefore, according to the above configuration, the fuel cut is performed so that the catalyst temperature does not reach the “temperature at which the catalyst may be deteriorated due to overheating (overheating temperature)” by performing the fuel cut. The “ second threshold temperature” that determines whether or not can be appropriately determined.

この結果、本装置によれば、燃料カットが実施されている最中に、触媒温度が過熱温度を超えることを防止することができるため、排気浄化触媒が過熱により劣化することを抑制することができる。   As a result, according to the present apparatus, it is possible to prevent the catalyst temperature from exceeding the overheating temperature while the fuel cut is being performed, and thus it is possible to suppress the exhaust purification catalyst from being deteriorated due to overheating. it can.

前記燃料カット禁止手段は、
前記第2閾値温度を、前記燃料供給手段による前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定する。
The fuel cut prohibiting means is
Wherein the second threshold temperature, said setting greater the amount of supplied to the exhaust purifying catalyst reducing agent lower on the fuel increase control in accordance with the fuel supply means.

燃料カットが実施された際の触媒温度の上昇量は、燃料カットが実施される際に触媒に残存している還元剤の量(従って、燃料増量制御中に触媒に供給された酸化成分を還元するのに必要な量に対して過剰な還元剤の量)が多いほど大きくなる。それ故、上記還元剤の量が多いほど燃料カットを実施するか否かを決める「第2閾値温度」を低くすることにより、燃料カットの実施中に触媒温度が上記過熱温度を超えないようにすることができる。 The amount of increase in the catalyst temperature when the fuel cut is performed is the amount of reducing agent remaining in the catalyst when the fuel cut is performed (thus reducing the oxidizing component supplied to the catalyst during fuel increase control). The larger the amount of reducing agent (excess amount relative to the amount required), the larger the amount. Therefore, as the amount of the reducing agent increases, the “ second threshold temperature” that determines whether or not to perform the fuel cut is lowered so that the catalyst temperature does not exceed the overheating temperature during the fuel cut. can do.

更に、
前記燃料カット禁止手段は、
前記第2閾値温度を、前記燃料供給手段による前記燃料増量制御が終了された直後から前記燃料カット条件を満足する減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定する。
Furthermore,
The fuel cut prohibiting means is
Wherein the second threshold temperature, the fuel increase control you set high immediately after the completion longer the period until the deceleration state satisfying the fuel cut-off condition by the fuel supply means.

上記機関の燃料増量制御が実行されてから所定期間が経過したときに同機関の運転状態が上記減速状態となる場合、その所定期間においては上記通常空燃比制御(例えば、機関に供給される混合気の空燃比の平均が、理論空燃比等の上記リッチ空燃比以外の空燃比となる運転)が実行される。上記通常空燃比制御が実施された場合、酸素を含んだ排気が排気浄化触媒に流入することから、燃料増量制御中に排気浄化触媒に供給されて保持されている還元剤は、同排気浄化触媒に流入する排気中の酸素との反応(燃焼)により消費される。従って、上記燃料増量制御が実施された後から上記減速状態になるまでの期間(即ち、上記通常空燃比制御が実施される期間)が長いほど、排気浄化触媒に保持されている還元剤の量は少なくなるから、その後、燃料カットが実施されたとしても排気浄化触媒の温度上昇量は少ない。それ故、上記構成のように前記第2閾値温度を設定すれば、排気浄化触媒の劣化を招くことなく燃料カットを実施する機会を増大することができる。一方、排気浄化触媒の温度が前記第2閾値温度よりも低く且つ「前記第2閾値温度よりも低い温度であって前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定され且つ前記燃料増量制御が終了された直後から前記減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定される第1閾値温度」以上であり、且つ、前記内燃機関の制御装置が搭載された車両の速度が所定車速(基準車速)以上である場合、排気浄化触媒は走行風によって効率よく冷却されるので、触媒温度は過熱温度に到達しない。この場合、燃料カット手段による燃料カットが実施される。他方、排気浄化触媒の温度が前記第2閾値温度よりも低く且つ前記第1閾値温度以上であり、且つ、前記車両の速度が前記所定車速より低い場合、燃料カットが禁止される。これによって、無駄な燃料カットの禁止が回避される。 When the engine is in the deceleration state when a predetermined period has elapsed since the fuel increase control of the engine has been executed, the normal air-fuel ratio control (for example, mixing supplied to the engine) is performed during the predetermined period. An operation in which the average air-fuel ratio of the air becomes an air-fuel ratio other than the rich air-fuel ratio such as the stoichiometric air-fuel ratio) is executed. When the normal air-fuel ratio control is performed, the exhaust gas containing oxygen flows into the exhaust purification catalyst. Therefore, the reducing agent that is supplied to and held by the exhaust purification catalyst during the fuel increase control is the same as the exhaust purification catalyst. Is consumed by reaction (combustion) with oxygen in the exhaust gas flowing into the exhaust gas. Therefore, the longer the period from when the fuel increase control is performed to when the vehicle is in the deceleration state (that is, the period during which the normal air-fuel ratio control is performed), the longer the amount of reducing agent held in the exhaust purification catalyst. Therefore, even if the fuel cut is performed thereafter, the temperature increase amount of the exhaust purification catalyst is small. Therefore, if the second threshold temperature is set as in the above configuration, it is possible to increase the chance of performing the fuel cut without causing deterioration of the exhaust purification catalyst. On the other hand, the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than the second threshold temperature and “a temperature lower than the second threshold temperature, and the amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control is large. The internal combustion engine control device is mounted and is set to be lower as it is higher than the first threshold temperature that is set higher as the period from when the fuel increase control is completed to when the vehicle is in the deceleration state is longer. When the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed (reference vehicle speed), the exhaust purification catalyst is efficiently cooled by the traveling wind, so the catalyst temperature does not reach the overheating temperature. In this case, fuel cut by the fuel cut means is performed. On the other hand, when the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than the second threshold temperature and equal to or higher than the first threshold temperature, and the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed, fuel cut is prohibited. Thereby, prohibition of useless fuel cut is avoided.

本発明の各実施形態に係る内燃機関の燃料供給制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel supply control apparatus of the internal combustion engine which concerns on each embodiment of this invention. 本発明の各実施形態における、図1に示した電気制御装置のCPUが実行する燃料噴射制御ルーチンを示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a fuel injection control routine executed by a CPU of the electric control device shown in FIG. 1 in each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態における、図1に示した電気制御装置のCPUが実行する燃料増量率算出ルーチンを示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a fuel increase rate calculation routine executed by a CPU of the electric control device shown in FIG. 1 in each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態における、図1に示した電気制御装置のCPUが実行する燃料カット条件判定ルーチンを示したフローチャートである。2 is a flowchart showing a fuel cut condition determination routine executed by a CPU of the electric control device shown in FIG. 1 in each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態における、図1に示した電気制御装置のCPUが実行する燃料カット禁止判定ルーチンを示したフローチャートである。3 is a flowchart showing a fuel cut prohibition determination routine executed by a CPU of the electric control device shown in FIG. 1 in each embodiment of the present invention. 本発明の本発明の第2実施形態の作動を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the action | operation of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における、図1に示した電気制御装置のCPUが実行する燃料カット禁止判定ルーチンの一部を示したフローチャートである。6 is a flowchart showing a part of a fuel cut prohibition determination routine executed by a CPU of the electric control device shown in FIG. 1 in a second embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料供給制御装置の構成を示す図である。内燃機関10はガソリンを燃料とする4気筒の火花点火式内燃機関である。機関10は、図示しない車両の駆動源としてその車両に搭載されている。機関10は、吸気系統20、機関本体部30、排気系統40及び制御系統50から構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 is a 4-cylinder spark ignition internal combustion engine using gasoline as fuel. The engine 10 is mounted on the vehicle as a vehicle drive source (not shown). The engine 10 includes an intake system 20, an engine body 30, an exhaust system 40, and a control system 50.

吸気系統20は、吸気管21と、吸気管21に接続されたインテークマニフォールド22と、を備えている。吸気管21には、機関10に供給される空気の流れの上流側から下流側に向う順に、エアクリーナ23及びスロットル弁24が配設されている。スロットル弁アクチュエータ24aは後述する電気制御装置51からの指示信号に応答して、スロットル弁24の開度を変更するようになっている。   The intake system 20 includes an intake pipe 21 and an intake manifold 22 connected to the intake pipe 21. An air cleaner 23 and a throttle valve 24 are arranged in the intake pipe 21 in order from the upstream side to the downstream side of the flow of air supplied to the engine 10. The throttle valve actuator 24a changes the opening degree of the throttle valve 24 in response to an instruction signal from an electric control device 51 described later.

機関本体部30は、インテークマニフォールド22に接続された吸気ポート、吸気ポートを開閉する吸気バルブ、排気ポート及び排気ポートを開閉する排気バルブ(何れも図示省略)と、燃料噴射弁31と、を備えている。機関本体部30には、シリンダヘッド下面、シリンダ壁面及びピストンの上面等によって燃焼室32が形成されている。燃料噴射弁31は後述する電気制御装置51からの指示信号(燃料噴射信号)に応答して開弁し、吸気ポートを通じて燃焼室32内に燃料を噴射供給するようになっている。   The engine body 30 includes an intake port connected to the intake manifold 22, an intake valve that opens and closes the intake port, an exhaust port and an exhaust valve that opens and closes the exhaust port (both not shown), and a fuel injection valve 31. ing. A combustion chamber 32 is formed in the engine body 30 by a cylinder head lower surface, a cylinder wall surface, an upper surface of a piston, and the like. The fuel injection valve 31 is opened in response to an instruction signal (fuel injection signal) from an electric control device 51 described later, and fuel is injected and supplied into the combustion chamber 32 through an intake port.

排気系統40は、図示しない排気ポートに接続されたエキゾーストマニフォールド41と、エキゾーストマニフォールド41に接続された排気管42と、を備えている。排気管42には排気浄化触媒43が配設されている。   The exhaust system 40 includes an exhaust manifold 41 connected to an exhaust port (not shown) and an exhaust pipe 42 connected to the exhaust manifold 41. An exhaust purification catalyst 43 is disposed in the exhaust pipe 42.

排気浄化触媒43は周知の酸素吸蔵機能を有する三元触媒である。即ち、排気浄化触媒43は、酸素及び還元剤(例えば、炭化水素HC)を吸蔵して保持することができ、酸化能力及び還元能力を有する。排気浄化触媒43は、排気中に一酸化炭素COや炭化水素HC等の未燃成分が存在する場合、吸蔵している酸素を用いてその未燃成分を酸化して浄化する。一方、排気浄化触媒43は、排気中にNOx等の酸化成分が存在する場合は、保持された還元剤を用いてその酸化成分を還元することにより浄化する。なお、排気浄化触媒43は、還元剤を吸蔵して保持できる酸化触媒であってもよい。また、排気管42には、排気浄化触媒43の下流側に下流側触媒が設けられていてもよい。   The exhaust purification catalyst 43 is a three-way catalyst having a well-known oxygen storage function. That is, the exhaust purification catalyst 43 can store and hold oxygen and a reducing agent (for example, hydrocarbon HC) and has an oxidizing ability and a reducing ability. When there are unburned components such as carbon monoxide CO and hydrocarbon HC in the exhaust gas, the exhaust purification catalyst 43 oxidizes and purifies the unburned components using the stored oxygen. On the other hand, when there is an oxidizing component such as NOx in the exhaust gas, the exhaust purification catalyst 43 purifies the exhausted component by reducing the oxidizing component using a held reducing agent. The exhaust purification catalyst 43 may be an oxidation catalyst that can store and retain the reducing agent. The exhaust pipe 42 may be provided with a downstream catalyst downstream of the exhaust purification catalyst 43.

制御系統50は、CPU、ROM、RAM及びバックアップRAM等を含むマイクロコンピュータを主体とする電気制御装置51を備え、内燃機関10の運転に係る様々な制御を行うようになっている。   The control system 50 includes an electric control device 51 mainly composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, and the like, and performs various controls related to the operation of the internal combustion engine 10.

電気制御装置51は、エアフローセンサ52、スロットル弁開度センサ53、機関回転速度センサ54、空燃比センサ55、触媒温度センサ56、酸素濃度センサ57及びアクセル開度センサ58等の各種センサに接続され、それらのセンサにより検出された取得値を入力するようになっている。   The electric control device 51 is connected to various sensors such as an air flow sensor 52, a throttle valve opening sensor 53, an engine speed sensor 54, an air-fuel ratio sensor 55, a catalyst temperature sensor 56, an oxygen concentration sensor 57, and an accelerator opening sensor 58. The acquired values detected by these sensors are input.

エアフローセンサ52は、吸気管21を通して燃焼室32に吸入される空気の量、即ち、吸入空気量Gaを検出する。
スロットル弁開度センサ53は、スロットル弁24の開度TAを検出する。
機関回転速度センサ54は、機関10の回転速度NEを検出する。
空燃比センサ55は、排気浄化触媒43に流入する排気の空燃比AFを検出する。
触媒温度センサ56は、排気浄化触媒43の触媒温度Tcを検出する。
酸素濃度センサ57は、排気浄化触媒43から流出する排気中に酸素が含まれているとき低電圧VLを出力し、その排気中に酸素が含まれていないとき高電圧VHを出力する。
アクセル開度センサ58は、アクセルペダルAPの開度ACを検出する。
The air flow sensor 52 detects the amount of air taken into the combustion chamber 32 through the intake pipe 21, that is, the intake air amount Ga.
The throttle valve opening sensor 53 detects the opening degree TA of the throttle valve 24.
The engine rotation speed sensor 54 detects the rotation speed NE of the engine 10.
The air-fuel ratio sensor 55 detects the air-fuel ratio AF of the exhaust flowing into the exhaust purification catalyst 43.
The catalyst temperature sensor 56 detects the catalyst temperature Tc of the exhaust purification catalyst 43.
The oxygen concentration sensor 57 outputs a low voltage VL when the exhaust gas flowing out from the exhaust purification catalyst 43 contains oxygen, and outputs a high voltage VH when the exhaust gas does not contain oxygen.
The accelerator opening sensor 58 detects the opening AC of the accelerator pedal AP.

電気制御装置51は、各種センサの検出値を入力することにより、機関10の運転状態に応じた制御を行う。例えば、電気制御装置51は、アクセル開度センサ58によって検出されたアクセルペダルAPの開度ACが大きくなるほどスロットル弁24の開度が大きくなるように、スロットル弁アクチュエータ24aに指示信号を出力する。   The electric control device 51 performs control according to the operating state of the engine 10 by inputting detection values of various sensors. For example, the electric control device 51 outputs an instruction signal to the throttle valve actuator 24a so that the opening degree of the throttle valve 24 increases as the opening degree AC of the accelerator pedal AP detected by the accelerator opening degree sensor 58 increases.

次に、上記のように構成された内燃機関の燃料供給制御装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fuel supply control device for an internal combustion engine configured as described above will be described.

第1実施形態の電気制御装置51が有するCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図2に示した燃料噴射制御ルーチンを、内燃機関が運転されている間、任意の気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角度(例えば、吸気上死点前90度クランク角)に一致する毎に繰り返し実行するようになっている。このクランク角が吸気上死点前の所定クランク角度に一致した気筒は、以下「燃料噴射気筒」とも称呼される。   The CPU (hereinafter simply referred to as “CPU”) included in the electric control device 51 of the first embodiment performs the fuel injection control routine shown in FIG. 2 for any cylinder while the internal combustion engine is operating. Each time the crank angle coincides with a predetermined crank angle before the intake top dead center (for example, 90 ° crank angle before the intake top dead center), the process is repeatedly executed. A cylinder whose crank angle coincides with a predetermined crank angle before the intake top dead center is hereinafter also referred to as a “fuel injection cylinder”.

CPUは、この燃料噴射制御ルーチンの実行をステップS200から開始してステップS210へと進み、その時点でのエアフローセンサ52から入力された吸入空気量Ga及び機関回転速度センサ54から入力された機関回転速度NEに基づいて、筒内吸入空気量Mcを算出する。筒内吸入空気量Mcは、燃料噴射気筒に吸入される空気量である。   The CPU starts the execution of the fuel injection control routine from step S200 and proceeds to step S210, and the intake air amount Ga input from the air flow sensor 52 and the engine speed input from the engine speed sensor 54 at that time. Based on the speed NE, the cylinder intake air amount Mc is calculated. The cylinder intake air amount Mc is the amount of air taken into the fuel injection cylinder.

次に、CPUはステップS220へと進み、筒内吸入空気量Mcを理論空燃比(例えば、14.7)にて除すことにより、1サイクルあたりに1つの気筒に噴射する基本燃料噴射量Fbを算出する。   Next, the CPU proceeds to step S220, and the basic fuel injection amount Fb that is injected into one cylinder per cycle by dividing the in-cylinder intake air amount Mc by the theoretical air-fuel ratio (for example, 14.7). Is calculated.

基本燃料噴射量Fbが算出された後、CPUはステップS230へと進み、基本燃料噴射量Fbに対して、燃料増量率Kotp及びフィードバック補正係数KAFを乗じることにより補正後燃料噴射量Fiを算出する。なお、燃料増量率Kotpは、後述するルーチンにより別途算出されている。また、フィードバック補正係数KAFは、燃料増量率Kotpが1.0であり且つ後述する燃料カットフラグXFCの値が「0」であるとき、機関10に供給される混合気の空燃比の平均が理論空燃比に一致するように、空燃比センサ55及び酸素濃度センサ57からの信号に基づいて周知の手法に従って算出される。更に、フィードバック補正係数KAFは、燃料増量率Kotpが1.0以外の値であるとき、1.0に設定される。   After the basic fuel injection amount Fb is calculated, the CPU proceeds to step S230, and calculates the corrected fuel injection amount Fi by multiplying the basic fuel injection amount Fb by the fuel increase rate Kotp and the feedback correction coefficient KAF. . The fuel increase rate Kotp is calculated separately by a routine described later. The feedback correction coefficient KAF is the theoretical value of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10 when the fuel increase rate Kotp is 1.0 and the value of a fuel cut flag XFC described later is “0”. Based on the signals from the air-fuel ratio sensor 55 and the oxygen concentration sensor 57, it is calculated according to a known method so as to coincide with the air-fuel ratio. Further, the feedback correction coefficient KAF is set to 1.0 when the fuel increase rate Kotp is a value other than 1.0.

次に、CPUはステップS240へと進み、燃料カットフラグXFCの値が「1」であるか否かを判定する。燃料カットフラグXFCは燃料の噴射を停止させる(燃料カットを実行する)か否かを表すフラグである。即ち、燃料カットフラグXFCの値が「1」に設定されているときは、燃料の噴射が停止させられる。一方、燃料カットフラグXFCの値が「0」に設定されているときは、燃料の噴射が実行させられる。燃料カットフラグXFCの値は後述するルーチンにより設定される。なお、燃料カットフラグXFCの値は図示しないイグニッション・キーをオフからオンに変更したときに実行されるイニシャルルーチンにおいて、「0」に設定されるようになっている。   Next, the CPU proceeds to step S240 to determine whether or not the value of the fuel cut flag XFC is “1”. The fuel cut flag XFC is a flag indicating whether or not to stop fuel injection (perform fuel cut). That is, when the value of the fuel cut flag XFC is set to “1”, fuel injection is stopped. On the other hand, when the value of the fuel cut flag XFC is set to “0”, fuel injection is executed. The value of the fuel cut flag XFC is set by a routine described later. The value of the fuel cut flag XFC is set to “0” in an initial routine executed when an ignition key (not shown) is changed from OFF to ON.

CPUは、燃料カットフラグXFCの値が「1」であるとき、ステップS240からステップS250へと進み、補正後燃料噴射量Fiを0にセットし、その後ステップS260へと進む。一方、CPUは、燃料カットフラグXFCの値が「0」であるとき、ステップS240からステップS260へと直接進む。CPUは、ステップS260において、現在算出されている補正後燃料噴射量Fiの燃料が燃料噴射気筒に噴射されるように、その燃料噴射気筒の燃料噴射弁31に指示信号を送出する。   When the value of the fuel cut flag XFC is “1”, the CPU proceeds from step S240 to step S250, sets the corrected fuel injection amount Fi to 0, and then proceeds to step S260. On the other hand, when the value of the fuel cut flag XFC is “0”, the CPU proceeds directly from step S240 to step S260. In step S260, the CPU sends an instruction signal to the fuel injection valve 31 of the fuel injection cylinder so that the fuel of the corrected fuel injection amount Fi currently calculated is injected into the fuel injection cylinder.

以上により、燃料カットフラグXFCが「0」であるときにはステップS230にて求められた補正後燃料噴射量Fiの燃料が機関10に供給され、燃料カットフラグXFCが「1」であるときには燃料の供給が停止される。即ち、燃料カットが実行される。   As described above, when the fuel cut flag XFC is “0”, the fuel of the corrected fuel injection amount Fi obtained in step S230 is supplied to the engine 10, and when the fuel cut flag XFC is “1”, the fuel is supplied. Is stopped. That is, the fuel cut is executed.

次に、上述した燃料噴射制御ルーチンのステップS230において使用される燃料増量率Kotpを算出する燃料増量率算出ルーチンについて図3を参照しながら説明する。CPUは、所定時間毎に本ルーチンを実行する。なお、燃料増量率Kotpは、前述したイニシャルルーチンにより1.0に設定されるようになっている。   Next, the fuel increase rate calculation routine for calculating the fuel increase rate Kotp used in step S230 of the above-described fuel injection control routine will be described with reference to FIG. The CPU executes this routine every predetermined time. The fuel increase rate Kotp is set to 1.0 by the above-described initial routine.

以下、現時点が機関10の始動直後であると仮定して説明を開始する。   Hereinafter, the description will be started assuming that the current time is immediately after the start of the engine 10.

CPUは、所定のタイミングになると、この燃料増量率Kotp算出ルーチンの実行をステップS300から開始してステップS310へと進み、現時点での燃料増量率Kotpの値が1.0であるか否かを判定する。前記仮定によれば、現時点は機関10の始動直後であるので、燃料増量率Kotpの値はイニシャルルーチンにより1.0に設定されている。従って、CPUはステップS310にて「Yes」と判定してステップS320へと進む。   At a predetermined timing, the CPU starts execution of the fuel increase rate Kotp calculation routine from step S300 and proceeds to step S310, and determines whether or not the current value of the fuel increase rate Kotp is 1.0. judge. According to the above assumption, since the present time is immediately after the start of the engine 10, the value of the fuel increase rate Kotp is set to 1.0 by the initial routine. Therefore, the CPU makes a “Yes” determination at step S310 to proceed to step S320.

CPUはステップS320において、触媒温度センサ56により検出されている排気浄化触媒43の触媒温度Tcが基準触媒温度T0th以上であるかを判定する。この基準触媒温度T0thは、触媒温度Tcが基準触媒温度T0th以上であるとき、燃料増量制御を行うことにより触媒温度を下げる必要がある温度に設定されている。即ち、CPUはステップS320にて、触媒過熱を回避するための燃料増量制御を行う必要があるか否かを判定する。   In step S320, the CPU determines whether the catalyst temperature Tc of the exhaust purification catalyst 43 detected by the catalyst temperature sensor 56 is equal to or higher than the reference catalyst temperature T0th. The reference catalyst temperature T0th is set to a temperature at which the catalyst temperature needs to be lowered by performing fuel increase control when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the reference catalyst temperature T0th. That is, in step S320, the CPU determines whether it is necessary to perform fuel increase control for avoiding catalyst overheating.

前記仮定によれば、現時点は機関10の始動直後であるので、触媒温度Tcは基準触媒温度T0thに達していないため、CPUはステップS320にて「No」と判定してステップS330へと進み、燃料増量率Kotpの値を1.0に設定(維持)した後、本ルーチンを一旦終了する。この結果、図2のステップS230にて算出される補正後燃料噴射量Fiは、機関に供給される混合気の空燃比を理論空燃比に維持する値に設定され、所謂「通常空燃比制御」が実行される。   According to the above assumption, since the current time is immediately after the engine 10 is started, the catalyst temperature Tc has not reached the reference catalyst temperature T0th, so the CPU makes a “No” determination at step S320 to proceed to step S330. After the value of the fuel increase rate Kotp is set (maintained) to 1.0, this routine is once ended. As a result, the corrected fuel injection amount Fi calculated in step S230 in FIG. 2 is set to a value that maintains the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine at the stoichiometric air-fuel ratio, so-called “normal air-fuel ratio control”. Is executed.

次に、機関10が運転を開始した後に高負荷運転を継続した結果、排気浄化触媒43が機関本体部30から排出される高温の排気に曝されることにより、触媒温度Tcが基準触媒温度T0th以上となったと仮定して説明する。   Next, as a result of continuing high load operation after the engine 10 has started operation, the exhaust purification catalyst 43 is exposed to high-temperature exhaust discharged from the engine main body 30, so that the catalyst temperature Tc becomes the reference catalyst temperature T0th. The description will be made on the assumption that the above has been achieved.

この場合、CPUは、図3に示したルーチンをステップS300から開始してステップS310へと進んだとき、そのステップS310にて「Yes」と判定してステップS320に進み、そのステップS320にて「Yes」と判定してステップS340へと進む。   In this case, when the CPU starts the routine shown in FIG. 3 from step S300 and proceeds to step S310, the CPU determines “Yes” in step S310 and proceeds to step S320. It determines with "Yes" and progresses to step S340.

CPUは、ステップS340において、そのブロック内に示すように、触媒温度Tcと基準触媒温度T0thの偏差(Tc−T0th)に基づいて燃料増量率Kotpの値を算出して設定する。燃料増量率Kotpの値は、上記偏差(Tc−T0th)が大きくなるほど、1.0以上の範囲において次第に増大するように決定される。即ち、上記偏差(Tc−T0th)が「0」でない場合、燃料増量率Kotp>1.0であるように設定される。このように、燃料増量率Kotpが1.0よりも大きい値に設定されると、図2のステップS230にて算出される補正後燃料噴射量Fiは、機関に供給される混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側の空燃比(リッチ空燃比)に制御する値となる。即ち、燃料増量制御が実行される。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。なお、CPUは、燃料増量率Kotpを1.0よりも大きい所定値に設定すると、次に、燃料増量率Kotpを1.0よりも大きい別の所定値に設定するまで、その値をRAMに保持(記憶)するようになっている。   In step S340, as shown in the block, the CPU calculates and sets the value of the fuel increase rate Kotp based on the deviation (Tc−T0th) between the catalyst temperature Tc and the reference catalyst temperature T0th. The value of the fuel increase rate Kotp is determined so as to gradually increase in the range of 1.0 or more as the deviation (Tc−T0th) increases. That is, when the deviation (Tc−T0th) is not “0”, the fuel increase rate Kotp> 1.0 is set. Thus, when the fuel increase rate Kotp is set to a value larger than 1.0, the corrected fuel injection amount Fi calculated in step S230 of FIG. 2 is the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine. Is a value that controls the air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio (rich air-fuel ratio). That is, fuel increase control is executed. Thereafter, the CPU once ends this routine. When the CPU sets the fuel increase rate Kotp to a predetermined value larger than 1.0, the CPU stores the value in the RAM until the next time the fuel increase rate Kotp is set to another predetermined value larger than 1.0. It is to be held (stored).

この時点以降において、CPUが再び本ルーチンをステップS300から開始すると、CPUはステップS310へと進む。このとき、現在の燃料増量率Kotpの値は1.0よりも大きいので、CPUはステップS310にて「No」と判定してステップS350へと進む。   After this point, when the CPU starts this routine again from step S300, the CPU proceeds to step S310. At this time, since the current value of the fuel increase rate Kotp is larger than 1.0, the CPU makes a “No” determination at step S310 to proceed to step S350.

CPUは、ステップS350において、燃料増量制御開始後から一定時間(燃料増量制御実行時間)が経過したか否かを判定する。今、機関10は燃料増量制御を開始した直後であるから、燃料増量制御開始後から一定時間は経過していないため、CPUはこのステップS350にて「No」と判定して、現在設定されている燃料増量率Kotpの値を維持したまま本ルーチンを一旦終了する。従って、CPUは、燃料増量制御開始後から一定時間が経過するまでは、現在設定されている燃料増量率Kotpの値を用いて燃料増量制御を実行する。   In step S350, the CPU determines whether or not a fixed time (fuel increase control execution time) has elapsed since the start of fuel increase control. Since the engine 10 is immediately after the start of the fuel increase control, the predetermined time has not elapsed since the start of the fuel increase control. Therefore, the CPU determines “No” in this step S350 and is currently set. This routine is terminated once while maintaining the value of the fuel increase rate Kotp. Accordingly, the CPU executes the fuel increase control using the currently set value of the fuel increase rate Kotp until a predetermined time has elapsed after the start of the fuel increase control.

燃料増量制御開始後から一定時間が経過した直後に、CPUが本ルーチンを実行すると、CPUはステップS310に続くステップS350において「Yes」と判定し、ステップS330へと進んで燃料増量率Kotpの値を1.0に設定した後、本ルーチンを終了する。これに伴い、燃料増量制御の実行が中止される。   When the CPU executes this routine immediately after a predetermined time has elapsed since the start of the fuel increase control, the CPU makes a “Yes” determination at step S350 following step S310, proceeds to step S330, and sets the value of the fuel increase rate Kotp. Is set to 1.0, and then this routine is terminated. Accordingly, the execution of the fuel increase control is stopped.

以上に説明したように、触媒温度Tcが基準触媒温度T0thよりも大きくなると、一定時間だけ燃料増量率Kotpが1.0よりも大きい値に設定され、燃料増量制御が実行される。   As described above, when the catalyst temperature Tc becomes higher than the reference catalyst temperature T0th, the fuel increase rate Kotp is set to a value larger than 1.0 for a certain time, and the fuel increase control is executed.

次に、上述した図2の燃料噴射制御ルーチンのステップS240にて参照される燃料カットフラグXFCの値を設定する各ルーチンについて説明する。燃料カットフラグXFCの値は、CPUが図4に示された燃料カット条件判定ルーチン及び図5に示された燃料カット禁止判定ルーチンを実行することにより設定される。燃料カット条件判定ルーチン及び燃料カット禁止判定ルーチンは連続して実行されるものであり、所定時間毎に、燃料カット条件判定ルーチン、燃料カット禁止判定ルーチンの順番で実行される。   Next, each routine for setting the value of the fuel cut flag XFC referred to in step S240 of the above-described fuel injection control routine of FIG. 2 will be described. The value of the fuel cut flag XFC is set by the CPU executing the fuel cut condition determination routine shown in FIG. 4 and the fuel cut prohibition determination routine shown in FIG. The fuel cut condition determination routine and the fuel cut prohibition determination routine are executed continuously, and are executed in order of the fuel cut condition determination routine and the fuel cut prohibition determination routine every predetermined time.

以下、これらのルーチンによるCPUの作動について、先ず、現時点が機関10の始動直後であると仮定して説明する。なお、燃料カットフラグXFCの値及び後述する燃料カット準備フラグXFCKの値は、前述したイニシャルルーチンにより「0」に設定されるようになっている。   Hereinafter, the operation of the CPU by these routines will be described assuming that the current time is immediately after the start of the engine 10. Note that the value of the fuel cut flag XFC and the value of a fuel cut preparation flag XFCK, which will be described later, are set to “0” by the above-described initial routine.

CPUは、所定のタイミングにて「燃料カット条件判定ルーチン」をステップS400から開始すると、ステップS410へと進み、燃料カットフラグXFCの値が「0」であるか否かを判定する。前記仮定によれば、現時点は機関10の始動直後であるので、燃料カットフラグXFCの値は「0」に設定されている。従って、CPUはステップS410にて「Yes」と判定してステップS420へと進む。   When starting the “fuel cut condition determination routine” from step S400 at a predetermined timing, the CPU proceeds to step S410 to determine whether or not the value of the fuel cut flag XFC is “0”. According to the assumption, since the current time is immediately after the engine 10 is started, the value of the fuel cut flag XFC is set to “0”. Therefore, the CPU makes a “Yes” determination at step S410 to proceed to step S420.

CPUは、ステップS420において、機関回転速度センサ54により検出された機関10の回転速度NEが所定の回転速度(燃料カット開始回転速度)αを超えており、且つ、スロットル弁開度センサ53により検出されたスロットル弁開度TAが所定のスロットル弁開度β(例えば、「0」、即ち、スロットル弁全閉開度)以下であるか否かを判定する。換言すると、CPUは、ステップS420にて、機関10の運転状態が燃料カット条件を満足する減速状態となったか否かを判定する。前記仮定によれば、現時点は機関10の始動直後であるので、回転速度NEは所定の回転数αを超えるほどに高くなっていないため、CPUはステップS420にて「No」と判定して本ルーチンを一旦終了する。   In step S420, the CPU detects that the rotation speed NE of the engine 10 detected by the engine rotation speed sensor 54 exceeds a predetermined rotation speed (fuel cut start rotation speed) α and is detected by the throttle valve opening sensor 53. It is determined whether the throttle valve opening degree TA is equal to or less than a predetermined throttle valve opening degree β (for example, “0”, that is, the throttle valve fully closed opening degree). In other words, the CPU determines in step S420 whether or not the operating state of the engine 10 has become a deceleration state that satisfies the fuel cut condition. According to the above assumption, since the current time is immediately after the engine 10 is started, the rotational speed NE is not so high as to exceed the predetermined rotational speed α. The routine is temporarily terminated.

CPUは、燃料カット条件判定ルーチンに続いて、図5の燃料カット禁止判定ルーチンを実行する。CPUは、この燃料カット禁止判定ルーチンの実行をステップS500から開始してステップS510へと進み、燃料カット準備フラグXFCKの値が「1」であるか否かを判定する。前記仮定によれば、燃料カット準備フラグXFCKの値はイニシャルルーチンにより「0」に設定されたままであるので、CPUは、ステップS510にて「No」と判定して本ルーチンを一旦終了する。以上の処理は、図4のステップS420の判定が「Yes」と判定されるまで繰り返し実行される。   Following the fuel cut condition determination routine, the CPU executes a fuel cut prohibition determination routine of FIG. The CPU starts the execution of this fuel cut prohibition determination routine from step S500, proceeds to step S510, and determines whether or not the value of the fuel cut preparation flag XFCK is “1”. According to the above assumption, since the value of the fuel cut preparation flag XFCK remains set to “0” by the initial routine, the CPU makes a “No” determination at step S510 to end the present routine tentatively. The above process is repeatedly executed until the determination in step S420 of FIG. 4 is “Yes”.

次に、機関10が継続して運転されることにより、触媒温度Tcが基準触媒温度T0th以上となって燃料増量率Kotpが1.0よりも大きい値に設定され(即ち、燃料増量制御が実行され)、その後、機関回転速度NEが所定の回転速度αを超えた状態において、スロットル弁開度TAが所定のスロットル弁開度β以下に変更されたと仮定する。   Next, when the engine 10 is continuously operated, the catalyst temperature Tc becomes equal to or higher than the reference catalyst temperature T0th, and the fuel increase rate Kotp is set to a value larger than 1.0 (that is, the fuel increase control is executed). Thereafter, it is assumed that the throttle valve opening TA is changed to a predetermined throttle valve opening β or less in a state where the engine rotation speed NE exceeds the predetermined rotation speed α.

この場合、CPUは、燃料カット条件判定ルーチンの実行をステップS400から開始すると、ステップS410にて「Yes」と判定してステップS420へと進む。   In this case, when starting execution of the fuel cut condition determination routine from step S400, the CPU determines “Yes” in step S410 and proceeds to step S420.

前記仮定によれば、機関回転速度NEは所定の回転速度αを超えた状態であり、且つ、スロットル弁開度TAは所定のスロットル弁開度β以下である。従って、CPUはステップS420にて「Yes」と判定してステップS430へと進み、燃料カット準備フラグXFCKの値を「1」に設定した後、本ルーチンを一旦終了する。なお、燃料カット準備フラグXFCKは、その値が「1」であるとき燃料カットを実施するための初期判定条件(燃料カット開始条件)が成立していることを表し、その値が「0」であるとき初期判定条件が成立していないことを表す。   According to the above assumption, the engine rotational speed NE exceeds the predetermined rotational speed α, and the throttle valve opening TA is equal to or smaller than the predetermined throttle valve opening β. Therefore, the CPU makes a “Yes” determination at step S420 to proceed to step S430, sets the value of the fuel cut preparation flag XFCK to “1”, and then ends this routine once. The fuel cut preparation flag XFCK indicates that an initial determination condition (fuel cut start condition) for executing the fuel cut is satisfied when the value is “1”, and the value is “0”. It indicates that the initial judgment condition is not satisfied at a certain time.

次いで、CPUは、図5の燃料カット禁止判定ルーチンをステップS500から開始すると、ステップS510にて燃料カット準備フラグXFCKの値が「1」であるので、そのステップS510にて「Yes」と判定してステップS520へと進む。   Next, when starting the fuel cut prohibition determination routine of FIG. 5 from step S500, the CPU determines “Yes” in step S510 because the value of the fuel cut preparation flag XFCK is “1” in step S510. Then, the process proceeds to step S520.

CPUは、ステップS520にて、「直前の燃料増量率Kotp」の値を取得する。「直前の燃料増量率Kotpとは、現時点から最も近いタイミングにて実行された燃料増量制御中の燃料増量率Kotpのことである。前述したように、この値はRAMに保持されている。なお、現時点から最も近いタイミングにて実行された燃料増量制御を、以下、「前回の燃料増量制御」とも称呼する。   In step S520, the CPU acquires the value of “immediate fuel increase rate Kotp”. “The previous fuel increase rate Kotp is the fuel increase rate Kotp during the fuel increase control executed at the timing closest to the present time. As described above, this value is held in the RAM. Hereinafter, the fuel increase control executed at the timing closest to the current time is also referred to as “previous fuel increase control”.

次に、CPUは、ステップS530に進み、機関10が前回の燃料増量制御を終了した時点からの経過時間(増量終了後経過時間)taを取得した後、ステップS540へと進む。   Next, the CPU proceeds to step S530, acquires the elapsed time ta after the engine 10 has finished the previous fuel increase control (elapsed time after completion of increase), and then proceeds to step S540.

CPUは、ステップS540にて、触媒温度センサ56により検出される触媒温度Tcを取得した後、ステップS550へと進む。   After acquiring the catalyst temperature Tc detected by the catalyst temperature sensor 56 in step S540, the CPU proceeds to step S550.

CPUは、ステップS550にて、基準閾値温度Tcat1sを算出する。基準閾値温度Tcat1sは、電気制御装置51のROMに予め保持された「基準閾値温度Tcat1sと燃料増量率Kotpとの関係」を表すマップ(図5のステップS550に隣接したブロック内に示されたグラフを参照。)に、ステップS520にて取得された燃料増量率Kotpを適用することにより算出される。このマップによれば、燃料増量率Kotpが大きいほど基準閾値温度Tcat1sが小さくなるように求められる。なお、上記グラフ中の値Aは、燃料増量率Kotpが1.0のときにおける閾値温度である。換言すると、値Aは、燃料増量制御が今回の機関10の始動後において一度も実行されていない場合、又は、前回の燃料増量制御から充分に長い時間に亘って通常空燃比制御が実行された場合、における閾値温度である。   In step S550, the CPU calculates a reference threshold temperature Tcat1s. The reference threshold temperature Tcat1s is a map (a graph shown in a block adjacent to step S550 in FIG. 5) representing a “relationship between the reference threshold temperature Tcat1s and the fuel increase rate Kotp” stored in the ROM of the electric control device 51 in advance. ) Is calculated by applying the fuel increase rate Kotp acquired in step S520. According to this map, it is determined that the reference threshold temperature Tcat1s decreases as the fuel increase rate Kotp increases. The value A in the graph is a threshold temperature when the fuel increase rate Kotp is 1.0. In other words, the value A indicates that the normal air-fuel ratio control has been executed when the fuel increase control has not been executed once after the start of the engine 10 or when the normal air-fuel ratio control has been executed for a sufficiently long time from the previous fuel increase control. The threshold temperature in the case.

次に、CPUはステップS560に進み、ステップS530にて取得された経過時間ta及びステップS550にて取得された基準閾値温度Tcat1sを下記の(1)式に代入することにより、閾値温度Tcat1を算出する。この(1)式において「tb」は、予め実験等により求められて定められた燃料増量制御終了直後からの一定時間を表す値であって、燃料増量制御により排気浄化触媒43に供給された還元剤が燃料増量制御後の通常空燃比制御によって全て消費されるまでの時間である。なお、上記時間taは、時間tbを超えることがないように制限される。

Figure 0005338596
Next, the CPU proceeds to step S560, and calculates the threshold temperature Tcat1 by substituting the elapsed time ta acquired in step S530 and the reference threshold temperature Tcat1s acquired in step S550 into the following equation (1). To do. In this equation (1), “tb” is a value representing a predetermined time immediately after the end of the fuel increase control, which is determined in advance by experiments or the like, and is the reduction supplied to the exhaust purification catalyst 43 by the fuel increase control. This is the time until all of the agent is consumed by the normal air-fuel ratio control after the fuel increase control. The time ta is limited so as not to exceed the time tb.
Figure 0005338596

この(1)式によれば、増量終了後経過時間taが長くなるにつれて(時間tbに近づくにつれて)、閾値温度Tcat1は「ステップS550にて求められた基準閾値温度Tcat1s」から値Aに次第に近づく(徐々に増大する)。   According to the equation (1), the threshold temperature Tcat1 gradually approaches the value A from the “reference threshold temperature Tcat1s obtained in step S550” as the elapsed time ta after the end of the increase becomes longer (closer to the time tb). (Increases gradually).

CPUはステップS560にて、閾値温度Tcat1を算出した後、ステップS570へと進み、ステップS540にて取得された触媒温度Tcが上記算出した閾値温度Tcat1より小さいか否かを判定する。   After calculating the threshold temperature Tcat1 in step S560, the CPU proceeds to step S570 and determines whether or not the catalyst temperature Tc acquired in step S540 is lower than the calculated threshold temperature Tcat1.

ここで触媒温度Tcが閾値温度Tcat1より低い場合、燃料カットを実行しても触媒温度が過度に高い温度にならない(触媒が劣化しない)と判断することができる。そこで、触媒温度Tcが閾値温度Tcat1より低い場合、CPUはステップS560にて「Yes」と判定してステップS580へと進み、燃料カットフラグXFCの値を「1」に設定する。その後、CPUは、ステップS590へと進み、燃料カット準備フラグXFCKを「0」に設定した後、本ルーチンを一旦終了する。この結果、CPUは燃料カットを実施する(図2のステップS240及びステップS250を参照。)。   Here, when the catalyst temperature Tc is lower than the threshold temperature Tcat1, it can be determined that the catalyst temperature does not become excessively high even if the fuel cut is executed (the catalyst does not deteriorate). Therefore, when the catalyst temperature Tc is lower than the threshold temperature Tcat1, the CPU makes a “Yes” determination at step S560 to proceed to step S580, and sets the value of the fuel cut flag XFC to “1”. Thereafter, the CPU proceeds to step S590, sets the fuel cut preparation flag XFCK to “0”, and then ends this routine once. As a result, the CPU performs fuel cut (see step S240 and step S250 in FIG. 2).

一方、ステップS570の判定時点において、触媒温度Tcが閾値温度Tcat1以上であった場合、CPUはそのステップS560にて「No」と判定してステップS590へと直接進み、燃料カット準備フラグXFCKを「0」に設定した後、本ルーチンを一旦終了する。この結果、機関10の運転状態が燃料カット条件を含む減速状態となって燃料カット準備フラグXFCKの値が「1」に設定された場合であっても、燃料カットフラグXFCの値は「1」へと変更されない。即ち、燃料カットの実行が禁止される。   On the other hand, if the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold temperature Tcat1 at the time of determination in step S570, the CPU makes a “No” determination in step S560 to directly proceed to step S590 to set the fuel cut preparation flag XFCK to “ After setting to “0”, this routine is temporarily terminated. As a result, even when the operating state of the engine 10 is a deceleration state including the fuel cut condition and the value of the fuel cut preparation flag XFCK is set to “1”, the value of the fuel cut flag XFC is “1”. It is not changed to. That is, execution of fuel cut is prohibited.

ところで、図5のステップS580にて燃料カットフラグXFCが「1」に設定された場合、この時点以降にCPUが再び図4の燃料カット条件判定ルーチンをステップS400から開始すると、CPUはステップS410にて「No」と判定してステップS440へと進む。   By the way, when the fuel cut flag XFC is set to “1” in step S580 of FIG. 5, when the CPU starts the fuel cut condition determination routine of FIG. 4 again from step S400 after this time, the CPU proceeds to step S410. If “No” is determined, the process proceeds to step S440.

CPUは、ステップS440にて、機関回転速度センサ54により検出された回転速度NEが復帰回転速度(α―α1)以下になったか、又は、スロットル弁開度センサ53により検出されたスロットル弁開度TAが所定のスロットル弁開度βを超えたか否かを判定する。即ち、CPUはステップS440にて、燃料カット終了条件が成立したか否かを判定する。   In step S440, the CPU determines whether the rotational speed NE detected by the engine rotational speed sensor 54 is equal to or lower than the return rotational speed (α−α1) or the throttle valve opening degree detected by the throttle valve opening degree sensor 53. It is determined whether TA exceeds a predetermined throttle valve opening β. That is, in step S440, the CPU determines whether or not a fuel cut end condition is satisfied.

CPUは、このステップS440にて「No」と判定した場合、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、燃料カットフラグXFCの値は「1」に維持され、燃料カット制御が継続する。   If the CPU makes a “No” determination at step S440, the CPU ends the routine as it is. In this case, the value of the fuel cut flag XFC is maintained at “1”, and the fuel cut control is continued.

燃料カットフラグXFCが「1」に設定されている間(燃料カット制御が実行されている間)、CPUはステップS430に進むことはない。従って、燃料カット準備フラグXFCKは「0」に設定されたままである。そのため、CPUが、図5の燃料カット禁止判定ルーチンを実行するとき、CPUはステップS510にて「No」と判定して直ちにそのルーチンを終了する。   While the fuel cut flag XFC is set to “1” (while fuel cut control is being executed), the CPU does not proceed to step S430. Accordingly, the fuel cut preparation flag XFCK remains set to “0”. Therefore, when the CPU executes the fuel cut prohibition determination routine of FIG. 5, the CPU determines “No” in step S510 and immediately ends the routine.

一方、CPUが、図4のステップS440にて「Yes」と判定した場合、CPUはステップS450へと進み、燃料カットフラグXFCの値を「0」に設定した後、本ルーチンを終了する。従って、この場合、燃料カット制御が終了する。また、これにより、CPUは図4のステップS410からステップS420へと進むようになるので、再びそのステップS420にて燃料カット開始条件が成立しているか否かを監視するようになる。   On the other hand, if the CPU determines “Yes” in step S440 in FIG. 4, the CPU proceeds to step S450, sets the value of the fuel cut flag XFC to “0”, and then ends this routine. Accordingly, in this case, the fuel cut control ends. As a result, the CPU proceeds from step S410 in FIG. 4 to step S420, and again monitors whether or not the fuel cut start condition is satisfied in step S420.

なお、図5のステップS570にて「No」と判定された場合、燃料カットフラグXFCの値は「0」に維持されるとともに、燃料カット準備フラグXFCKの値は「0」に設定される。これにより、CPUは図4のステップS410及びステップS420の処理を実行する。従って、燃料カット開始条件が成立し続けていると、燃料カットフラグの値はステップS410にて再び「1」に設定されるので図5のステップS510からステップS570の処理が実行される。   If it is determined “No” in step S570 of FIG. 5, the value of the fuel cut flag XFC is maintained at “0”, and the value of the fuel cut preparation flag XFCK is set to “0”. Thereby, the CPU executes the processes of step S410 and step S420 of FIG. Therefore, if the fuel cut start condition continues to be satisfied, the value of the fuel cut flag is set to “1” again in step S410, so that the processing from step S510 to step S570 in FIG. 5 is executed.

このように、CPUは、上述した燃料噴射制御ルーチンにおいて、上述した燃料増量率算出ルーチン、燃料カット条件判定ルーチン及び燃料カット禁止判定ルーチンを実行することにより算出された燃料増量率Kotp及び設定された燃料カットフラグXFCの値を使用することにより、燃料噴射制御を実施する。詳細には、CPUは、燃料カットフラグXFCの値が「1」に設定されているときは、燃料カットを実施する一方、燃料カットフラグXFCの値が「0」に設定されているときは、燃料カットを実施せずに、燃料増量率Kotpに設定されている値に応じて、通常空燃比制御又は燃料増量制御を実施する。   In this way, in the fuel injection control routine described above, the CPU sets the fuel increase rate Kotp calculated by executing the fuel increase rate calculation routine, the fuel cut condition determination routine, and the fuel cut prohibition determination routine described above. The fuel injection control is performed by using the value of the fuel cut flag XFC. Specifically, when the value of the fuel cut flag XFC is set to “1”, the CPU performs fuel cut, while when the value of the fuel cut flag XFC is set to “0”, Without performing the fuel cut, the normal air-fuel ratio control or the fuel increase control is performed according to the value set in the fuel increase rate Kotp.

(第2実施形態)
以下、本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置の第2実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of a fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1実施形態においては、燃料カット開始条件が成立したとき、触媒温度Tcが閾値温度Tcat1よりも高ければ燃料カットの実行を禁止していた。しかしながら、燃料カット開始条件が成立し且つその時点の触媒温度Tcが閾値温度Tcat1よりも高い場合に燃料カットを実行した場合であっても、機関10及び/又は機関10を搭載した車両の運転状態によっては触媒温度が過熱温度に至らない場合もあり得る。   In the first embodiment, when the fuel cut start condition is satisfied, if the catalyst temperature Tc is higher than the threshold temperature Tcat1, execution of fuel cut is prohibited. However, even when the fuel cut is executed when the fuel cut start condition is satisfied and the catalyst temperature Tc at that time is higher than the threshold temperature Tcat1, the operating state of the engine 10 and / or the vehicle on which the engine 10 is mounted. Depending on the case, the catalyst temperature may not reach the superheat temperature.

より具体的に説明すると、触媒温度Tcは例えば図6のタイムチャートに示したように変化する場合がある。図6に示した例においては、時刻t1以前において燃料増量制御が実行されており、時刻t1にて燃料カット開始条件(上述したステップS420に示した条件)が成立して燃料カットを実行した場合の触媒温度Tcの変化を示している。破線の曲線C1は機関10を搭載した車両の速度(車速)が所定車速以上である場合の触媒温度Tcを示し、実線の曲線C2は車速が所定車速未満である場合の触媒温度Tcを示す。   More specifically, the catalyst temperature Tc may change as shown in the time chart of FIG. 6, for example. In the example shown in FIG. 6, when the fuel increase control is executed before time t1, and the fuel cut start condition (the condition shown in step S420 described above) is satisfied and the fuel cut is executed at time t1. The change of the catalyst temperature Tc is shown. A broken curve C1 indicates the catalyst temperature Tc when the speed (vehicle speed) of the vehicle on which the engine 10 is mounted is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, and a solid curve C2 indicates the catalyst temperature Tc when the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed.

この例においては、時刻t1における触媒温度Tcは閾値温度Tcat1よりも高い。ここで、燃料カットが時刻t1以降において実行された場合、触媒温度Tcは上昇する。しかしながら、曲線C1に示したように、車速が所定車速以上である場合、排気浄化触媒43は走行風によって効率よく冷却されるので、触媒温度Tcは過熱温度に到達しない。これに対し、曲線C2に示したように、車速が所定車速未満である場合、排気浄化触媒43は走行風によって効率よく冷却されないので、触媒温度Tcは過熱温度に到達してしまう。   In this example, the catalyst temperature Tc at time t1 is higher than the threshold temperature Tcat1. Here, when the fuel cut is executed after time t1, the catalyst temperature Tc rises. However, as shown by the curve C1, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed, the exhaust purification catalyst 43 is efficiently cooled by the traveling wind, so the catalyst temperature Tc does not reach the overheat temperature. On the other hand, as shown by the curve C2, when the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed, the exhaust purification catalyst 43 is not efficiently cooled by the traveling wind, so the catalyst temperature Tc reaches the superheated temperature.

そこで、第2実施形態に係る燃料供給制御装置は、閾値温度Tcat1と、その閾値温度Tcat1よりも高く設定される別の閾値温度Tcat2とを用いて、燃料カットを実行するか否かを決定する。これにより、無駄な燃料カットの禁止が回避される。なお、以下において、閾値温度Tcat1を「第1閾値温度Tcat1」と称呼し、閾値温度Tcat2を「第2閾値温度Tcat2」と称呼する。   Therefore, the fuel supply control device according to the second embodiment determines whether or not to perform the fuel cut using the threshold temperature Tcat1 and another threshold temperature Tcat2 set higher than the threshold temperature Tcat1. . Thereby, prohibition of useless fuel cut is avoided. In the following, the threshold temperature Tcat1 is referred to as “first threshold temperature Tcat1”, and the threshold temperature Tcat2 is referred to as “second threshold temperature Tcat2”.

本発明に係る第2実施形態は、図5に示された第1実施形態における燃料カット禁止判定ルーチンに代え、図5のフローチャートの「A」から「B」で示される間を図7に示された各ステップに置換したルーチンを実行する点のみにおいて、第1実施形態と相違している。従って、以下、CPUは、燃料カット禁止判定ルーチンの実行を開始した後、ステップS560までの処理を完了した時点であるとして説明する。   In the second embodiment according to the present invention, instead of the fuel cut prohibition determination routine in the first embodiment shown in FIG. 5, the period between “A” and “B” in the flowchart of FIG. 5 is shown in FIG. This is different from the first embodiment only in that a routine replaced with each step is executed. Therefore, hereinafter, the CPU will be described as being the time when the processing up to step S560 is completed after the execution of the fuel cut prohibition determination routine is started.

CPUは、ステップS570において、触媒温度センサ56によって検出された触媒温度TcがステップS560にて算出された第1閾値温度Tcat1より低いか否かを判定する。触媒温度Tcが第1閾値温度Tcat1より低い場合、CPUは、ステップS570にて「Yes」と判定してステップS580へと進む。その後、CPUは、ステップS580にて、燃料カットフラグXFCの値を「1」に設定してステップS590へと進み、燃料カット準備フラグの値を「0」に設定した後、本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、燃料カットが実行される。   In step S570, the CPU determines whether the catalyst temperature Tc detected by the catalyst temperature sensor 56 is lower than the first threshold temperature Tcat1 calculated in step S560. When the catalyst temperature Tc is lower than the first threshold temperature Tcat1, the CPU makes a “Yes” determination at step S570 to proceed to step S580. Thereafter, in step S580, the CPU sets the value of the fuel cut flag XFC to “1”, proceeds to step S590, sets the value of the fuel cut preparation flag to “0”, and then ends this routine once. To do. Therefore, in this case, the fuel cut is executed.

一方、触媒温度Tcが第1閾値温度Tcat1以上であった場合、CPUは、ステップS570にて「No」と判定してステップS710へと進み、第2基準閾値温度Tcat2sを算出する。第2基準閾値温度Tcat2sは、電気制御装置51のROMに予め保持された「基準閾値温度Tcat2sと燃料増量率Kotpとの関係」を表すマップ(図7のステップS710に隣接したブロック内に示されたグラフを参照。)に、図5のステップS520にて取得された燃料増量率Kotpを適用することにより算出される。   On the other hand, when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the first threshold temperature Tcat1, the CPU makes a “No” determination at step S570 to proceed to step S710 to calculate the second reference threshold temperature Tcat2s. The second reference threshold temperature Tcat2s is a map (represented in a block adjacent to step S710 in FIG. 7) representing a “relationship between the reference threshold temperature Tcat2s and the fuel increase rate Kotp” previously stored in the ROM of the electric control device 51. 5), the fuel increase rate Kotp obtained in step S520 of FIG. 5 is applied.

この第2基準閾値温度Tcat2sは、第1基準閾値温度Tcat1sよりも高い温度である。更に、第2基準閾値温度Tcat2sは、触媒温度Tcが第2基準閾値温度Tcat2s未満であれば、機関10及び/又は車両の運転状態によっては、燃料カットを実行しても触媒温度Tcがその燃料カット中に過熱温度を超えることがない可能性がある温度である。第2基準閾値温度Tcat2sは、燃料増量率Kotpに対して、第1基準閾値温度Tcat1sと同一の傾向を示すように設定される。なお、上記グラフ中の値Bは、燃料増量率Kotpが1.0のときにおける第2閾値温度である。換言すると、値Bは、燃料増量制御が今回の機関10の始動後において一度も実行されていない場合、又は、前回の燃料増量制御から充分に長い時間に亘って通常空燃比制御が実行された場合、における第2閾値温度である。   The second reference threshold temperature Tcat2s is higher than the first reference threshold temperature Tcat1s. Further, if the catalyst temperature Tc is lower than the second reference threshold temperature Tcat2s, the second reference threshold temperature Tcat2s is determined to be the fuel temperature even if the fuel cut is performed depending on the operating state of the engine 10 and / or the vehicle. It is a temperature that may not exceed the overheating temperature during cutting. The second reference threshold temperature Tcat2s is set so as to show the same tendency as the first reference threshold temperature Tcat1s with respect to the fuel increase rate Kotp. The value B in the graph is the second threshold temperature when the fuel increase rate Kotp is 1.0. In other words, the value B indicates that the normal air-fuel ratio control has been executed when the fuel increase control has not been executed once after the start of the engine 10 or when the normal air-fuel ratio control has been executed for a sufficiently long time from the previous fuel increase control. The second threshold temperature.

次に、CPUは、ステップS720へと進み、第2閾値温度Tcat2sを上記(1)式と同様の以下の(2)式より算出する。

Figure 0005338596
Next, the CPU proceeds to step S720, and calculates the second threshold temperature Tcat2s from the following equation (2) similar to the above equation (1).
Figure 0005338596

次にCPUは、ステップS730へと進み、触媒温度TcがステップS710にて取得された第2閾値温度Tcat2より低いか否かを判定する。触媒温度Tcが第2閾値温度Tcat2以上であった場合、CPUは、ステップS730にて「No」と判定してステップS590へと進み、燃料カット準備フラグXFCKの値を「0」に設定した後、本ルーチンを終了する。よって、この場合、燃料カットは禁止される。一方、触媒温度Tcが第2閾値温度Tcat2より低い場合、CPUは、ステップS730にて「Yes」と判定してステップS740へと進む。   Next, the CPU proceeds to step S730 and determines whether or not the catalyst temperature Tc is lower than the second threshold temperature Tcat2 acquired in step S710. When the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the second threshold temperature Tcat2, the CPU makes a “No” determination at step S730 to proceed to step S590, and sets the value of the fuel cut preparation flag XFCK to “0”. This routine is terminated. Therefore, in this case, fuel cut is prohibited. On the other hand, when the catalyst temperature Tc is lower than the second threshold temperature Tcat2, the CPU makes a “Yes” determination at step S730 to proceed to step S740.

CPUは、ステップS740において、図示しない「機関10が搭載された車両の速度を検出する車速センサ」からの信号に基づいて、車速が基準車速以上であるか否か(即ち、高車速運転であるか否か)を判定する。   In step S740, the CPU determines whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a reference vehicle speed based on a signal from a “vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle on which the engine 10 is mounted” (not shown) (that is, high vehicle speed operation). Whether or not).

車両が高車速にて運転されていれば、排気浄化触媒43は走行風により効率よく冷却される。そこで、車速が基準車速以上であれば、CPUは、ステップS740にて、「Yes」と判定しステップS580へと進む。そして、CPUはステップS580にて燃料カットフラグXFCの値を「1」に設定した後、ステップS590へと進み燃料カット準備フラグXFCKの値を「0」に設定して本ルーチンを終了する。一方、CPUは、ステップS740にて、「No」と判定した場合、直接ステップS590へと進み、燃料カット準備フラグXFCKの値を「0」に設定して本ルーチンを終了する。   If the vehicle is operated at a high vehicle speed, the exhaust purification catalyst 43 is efficiently cooled by the traveling wind. Therefore, if the vehicle speed is equal to or higher than the reference vehicle speed, the CPU makes a “Yes” determination at step S740 to proceed to step S580. Then, after setting the value of the fuel cut flag XFC to “1” in step S580, the CPU proceeds to step S590, sets the value of the fuel cut preparation flag XFCK to “0”, and ends this routine. On the other hand, if the CPU makes a “No” determination in step S740, it proceeds directly to step S590, sets the value of the fuel cut preparation flag XFCK to “0”, and ends this routine.

以上により、第2実施形態においては、触媒温度Tcが第1閾値温度Tcat1以上であって且つ第2閾値温度Tcat2未満であるとき、高車速運転であれば燃料カットが実施される。更に、触媒温度Tcが第1閾値温度Tcat1以上であって且つ第2閾値温度Tcat2未満であるときに高車速運転でない場合、及び、触媒温度Tcが第2閾値温度Tcat2以上である場合、燃料カットが禁止される。これにより、無駄な燃料カットの禁止が回避される。   As described above, in the second embodiment, when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the first threshold temperature Tcat1 and lower than the second threshold temperature Tcat2, the fuel cut is performed at high vehicle speed operation. Further, when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the first threshold temperature Tcat1 and lower than the second threshold temperature Tcat2, the fuel cut is not performed, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the second threshold temperature Tcat2. Is prohibited. Thereby, prohibition of useless fuel cut is avoided.

なお、ステップ740において用いられる条件は、「排気浄化触媒43が効率よく冷却される状態にあるか否かを判定する他の条件(例えば、車両の変速機のシフト位置が高速段にあること等)」であってもよい。   The conditions used in step 740 are “other conditions for determining whether or not the exhaust purification catalyst 43 is in an efficiently cooled state (for example, the shift position of the transmission of the vehicle is in a high speed stage, etc. ) ".

以上のように、本発明による各実施形態に係る内燃機関の燃料供給制御装置は、
内燃機関の排気通路(42)に配置されるとともに酸化能力を有する排気浄化触媒(43)と、
前記機関に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチな空燃比であるリッチ空燃比となるように同機関に燃料を供給する燃料増量制御、及び、前記機関に供給される混合気の空燃比が前記リッチ空燃比以外の空燃比となるように同機関に燃料を供給する通常空燃比制御、の何れかの制御を(同機関の運転状態に応じて選択的に)実行する燃料供給手段(図2及び図3のルーチン)と、
前記機関の運転状態が所定の燃料カット条件を満足する減速状態にある場合に前記機関への燃料の供給を停止する燃料カット手段(図4のルーチン及び図2のステップS240及びステップs250)と、
を備えた内燃機関の燃料供給制御装置であって、
前記機関の運転状態が前記燃料カット条件を満足する減速状態となった場合(図4のステップS420において「Yes」と判定された場合)、前記排気浄化触媒の温度(Tc)が前記燃料供給手段による前記燃料増量制御中に同排気浄化触媒に供給された還元剤の量(例えば、燃料増量率Kotpに比例する量)に基づいて定められる閾値温度(Tcat1)以上であるとき前記燃料カット手段の動作を禁止する燃料カット禁止手段(図5のルーチン)、を備える。
As described above, the fuel supply control device for an internal combustion engine according to each embodiment of the present invention includes:
An exhaust purification catalyst (43) disposed in the exhaust passage (42) of the internal combustion engine and having oxidation ability;
Fuel increase control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine becomes a rich air-fuel ratio that is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and mixing supplied to the engine One of the normal air-fuel ratio control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air becomes an air-fuel ratio other than the rich air-fuel ratio (selectively according to the operating state of the engine) is executed. Fuel supply means (routines of FIGS. 2 and 3);
Fuel cut means (routine in FIG. 4 and steps S240 and s250 in FIG. 2) for stopping the supply of fuel to the engine when the operating state of the engine is in a deceleration state that satisfies a predetermined fuel cut condition;
A fuel supply control device for an internal combustion engine comprising:
When the operating state of the engine is in a deceleration state that satisfies the fuel cut condition (when determined “Yes” in step S420 in FIG. 4), the temperature (Tc) of the exhaust purification catalyst is the fuel supply means. When the fuel cut means has a temperature equal to or higher than a threshold temperature (Tcat1) determined based on the amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control according to (for example, an amount proportional to the fuel increase rate Kotp). Fuel cut prohibiting means (routine of FIG. 5) for prohibiting the operation is provided.

即ち、本燃料供給制御装置によれば、機関の運転状態が燃料カット条件を満足する減速状態になった場合(即ち、燃料カットフラグ準備XFCKの値が「1」に設定された場合)、上記排気浄化触媒の触媒温度Tcが、「それ以前に実行された燃料増量制御中に同排気浄化触媒に供給された還元剤(HC等の未燃燃料)の量(燃料増量率Kotpに基づいて供給された過剰な還元剤の量)」に基づいて定められる閾値温度(Tcat1)以上であるとき、燃料カット手段による燃料カットの実施が禁止される。   That is, according to the present fuel supply control device, when the engine operating state is in a deceleration state that satisfies the fuel cut condition (that is, when the value of the fuel cut flag preparation XFCK is set to “1”), The catalyst temperature Tc of the exhaust purification catalyst is “supplied based on the amount of reducing agent (unburned fuel such as HC) supplied to the exhaust purification catalyst during fuel increase control executed before that (fuel increase rate Kotp). When the temperature is equal to or higher than a threshold temperature (Tcat1) determined on the basis of the amount of excess reducing agent), the fuel cut by the fuel cut means is prohibited.

この結果、本装置によれば、燃料カットが実施されている最中に、触媒温度が過熱温度を超えることを防止することができるため、排気浄化触媒が過熱により劣化することを抑制することができる。更に、本装置によれば、燃料カットを実施することにより触媒温度が過熱温度を超えない場合には、燃料カットが実施されるので、燃料消費量を少なくすることができる。   As a result, according to the present apparatus, it is possible to prevent the catalyst temperature from exceeding the overheating temperature while the fuel cut is being performed, and thus it is possible to suppress the exhaust purification catalyst from being deteriorated due to overheating. it can. Further, according to the present apparatus, when the catalyst temperature does not exceed the overheating temperature by performing the fuel cut, the fuel cut is performed, so that the fuel consumption can be reduced.

本発明に係る各実施形態において、触媒温度Tcは触媒温度センサ54により検出されていたが、排気浄化触媒43の上流側もしくは下流側の排気管42内に排気温度センサを備えることにより、排気浄化触媒43に流入、又は、排気浄化触媒43から流出する排気の温度を検出することにより、触媒温度Tcを推定してもよい。   In each of the embodiments according to the present invention, the catalyst temperature Tc is detected by the catalyst temperature sensor 54. However, by providing an exhaust temperature sensor in the exhaust pipe 42 upstream or downstream of the exhaust purification catalyst 43, exhaust purification is achieved. The catalyst temperature Tc may be estimated by detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst 43 or flowing out from the exhaust gas purification catalyst 43.

更に、上記各実施形態においては、燃料増量制御は、触媒温度Tcが基準触媒温度T0th以上であった場合に算出した燃料増量率Kotpに基づいて、一定時間行われていた。従って、この場合、「排気浄化触媒43へと供給される還元剤の量」は燃料増量率Kotpに応じてのみ変化するため、上記各実施形態にて示したように、燃料増量率Kotpに基づいて基準閾値温度Tcat1sを決定すればよい。   Further, in each of the above embodiments, the fuel increase control is performed for a certain period of time based on the fuel increase rate Kotp calculated when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the reference catalyst temperature T0th. Therefore, in this case, since the “amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst 43” changes only in accordance with the fuel increase rate Kotp, as shown in the above embodiments, it is based on the fuel increase rate Kotp. The reference threshold temperature Tcat1s may be determined.

加えて、燃料増量制御は、燃料増量率Kotp及び燃料増量制御期間の少なくとも一方を可変にすることによって実行されてもよい。その場合、燃料増量率Kotpは、例えば、機関10の負荷及び機関回転速度等に基づいて変更される値(負荷が大きくなるほど大きくなり、且つ、回転速度が高いほど大きくなる値)であってもよい。   In addition, the fuel increase control may be executed by changing at least one of the fuel increase rate Kotp and the fuel increase control period. In this case, even if the fuel increase rate Kotp is a value that is changed based on, for example, the load of the engine 10 and the engine rotation speed (a value that increases as the load increases and increases as the rotation speed increases). Good.

このような場合、「燃料増量制御が行われている期間に排気浄化触媒43へと供給される還元剤の量」は、燃料増量率Kotpと燃料増量制御期間とから算出することができる。例えば、この燃料増量制御が行われている期間に排気浄化触媒43へと供給される還元剤の量は、燃料増量期間中の各時点における燃料増量率Kotpに基づいて単位時間あたりの燃料増量量を算出し、これを燃料増量期間に亘って積算することにより算出することができる。   In such a case, the “amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst 43 during the period in which the fuel increase control is being performed” can be calculated from the fuel increase rate Kotp and the fuel increase control period. For example, the amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst 43 during the period in which this fuel increase control is being performed is the amount of fuel increase per unit time based on the fuel increase rate Kotp at each time point during the fuel increase period. Can be calculated by integrating this over the fuel increase period.

一方、燃料増量率Kotpが一定であり、且つ、燃料増量制御を行う期間を可変にするように燃料増量制御を実行する形態においては、「燃料増量制御が行われた期間を表す値(燃料増量期間の積算時間)」と「その燃料増量制御中の燃料増量率Kotpと」の値とを乗じることにより「燃料増量制御が実行された期間に排気浄化触媒43へと供給された還元剤の積算量」を算出し、その算出した積算量に基づいて基準閾値温度Tcat1s等を決定すればよい。   On the other hand, in a mode in which the fuel increase control is executed so that the fuel increase rate Kotp is constant and the period during which the fuel increase control is performed is variable, “a value indicating the period during which the fuel increase control is performed (fuel increase control "Integrated time of period)" multiplied by the value of "Fuel increase rate Kotp during the fuel increase control" and "the integration of the reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst 43 during the period when the fuel increase control is executed" The amount ”may be calculated, and the reference threshold temperature Tcat1s and the like may be determined based on the calculated integrated amount.

その他、燃料増量制御後に機関10の運転状態が減速状態へと移行するまでの期間に、燃料増量制御と通常空燃比制御とが比較的短時間のうちに複数回繰り返されることが想定されるような場合、各「燃料増量制御及び通常空燃比制御」が実行された期間において排気浄化触媒43へと供給された還元剤(供給及び消費の結果、排気浄化触媒43に残存する還元剤)の積算量を算出し、その算出した積算量に基づいて基準閾値温度Tcat1s等を決定すればよい。なお、その際算出された排気浄化触媒43へと供給された還元剤の積算量が、排気浄化触媒43が保持できる還元剤の量(限界保持量)を超えている場合、排気浄化触媒43には限界保持量分だけの還元剤の量が保持されていると判断して、限界保持量に基づいて基準閾値温度Tcat1s等を決定すればよい。   In addition, it is assumed that the fuel increase control and the normal air-fuel ratio control are repeated a plurality of times within a relatively short period of time until the operating state of the engine 10 shifts to the deceleration state after the fuel increase control. In this case, the integration of the reducing agent (reducing agent remaining in the exhaust purification catalyst 43 as a result of supply and consumption) supplied to the exhaust purification catalyst 43 during the period when each “fuel increase control and normal air-fuel ratio control” is executed. The amount may be calculated, and the reference threshold temperature Tcat1s or the like may be determined based on the calculated integrated amount. When the calculated cumulative amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst 43 exceeds the amount of reducing agent that can be held by the exhaust purification catalyst 43 (limit holding amount), the exhaust purification catalyst 43 May determine that the amount of reducing agent corresponding to the limit holding amount is held, and determine the reference threshold temperature Tcat1s based on the limit holding amount.

10…内燃機関、21…吸気管、24…スロットル弁、33…燃料噴射弁、42…排気管、43…排気浄化触媒、51…電気制御装置、53…スロットル弁開度センサ、54…機関回転速度センサ、56…触媒温度センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 21 ... Intake pipe, 24 ... Throttle valve, 33 ... Fuel injection valve, 42 ... Exhaust pipe, 43 ... Exhaust purification catalyst, 51 ... Electric controller, 53 ... Throttle valve opening sensor, 54 ... Engine rotation Speed sensor 56 ... Catalyst temperature sensor.

Claims (1)

内燃機関の排気通路に配置されるとともに酸化能力を有する排気浄化触媒と、
前記機関に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチな空燃比であるリッチ空燃比となるように同機関に燃料を供給する燃料増量制御、及び、前記機関に供給される混合気の空燃比が前記リッチ空燃比以外の空燃比となるように同機関に燃料を供給する通常空燃比制御、の何れかの制御を実行する燃料供給手段と、
前記機関の運転状態が所定の燃料カット条件を満足する減速状態にある場合に前記機関への燃料の供給を停止する燃料カット手段と、
を備えた内燃機関の燃料供給制御装置であって、
前記機関の運転状態が前記燃料カット条件を満足する減速状態となった場合、
前記排気浄化触媒の温度が、前記燃料供給手段による前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定され且つ前記燃料増量制御が終了された直後から前記減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定される第1閾値温度以上であり、且つ、前記第1閾値温度よりも高い温度であって前記燃料増量制御中に前記排気浄化触媒に供給された還元剤の量が多いほど低く設定され且つ前記燃料増量制御が終了された直後から前記減速状態になるまでの期間が長いほど高く設定される第2閾値温度、よりも低く、且つ、前記内燃機関を搭載した車両の速度が所定の基準車速以上であれば、前記燃料カット手段の動作を実行し、
前記排気浄化触媒の温度が、前記第1閾値温度以上であり、且つ、第2閾値温度よりも低く、且つ、前記速度が前記基準車速より低ければ、前記燃料カット手段の動作を禁止し、
前記排気浄化触媒の温度が、前記第2閾値温度以上であれば前記燃料カット手段の動作を禁止する、
燃料カット禁止手段、
を備えたことを特徴とする燃料供給制御装置。
An exhaust purification catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidizing ability;
Fuel increase control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine becomes a rich air-fuel ratio that is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and mixing supplied to the engine Fuel supply means for performing any one of normal air-fuel ratio control for supplying fuel to the engine so that the air-fuel ratio of the air becomes an air-fuel ratio other than the rich air-fuel ratio;
Fuel cut means for stopping the supply of fuel to the engine when the operating state of the engine is in a deceleration state satisfying a predetermined fuel cut condition;
A fuel supply control device for an internal combustion engine comprising:
When the operating state of the engine is in a deceleration state that satisfies the fuel cut condition,
The temperature of the exhaust purification catalyst is set to be lower as the amount of reducing agent supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control by the fuel supply means is larger, and the deceleration is performed immediately after the fuel increase control is terminated. The first threshold temperature is set higher as the period until the state becomes longer , and is higher than the first threshold temperature , and is supplied to the exhaust purification catalyst during the fuel increase control. The internal combustion engine is set lower as the amount of the reducing agent is lower and lower than the second threshold temperature set higher as the period from immediately after completion of the fuel increase control to the deceleration state becomes longer. If the speed of the vehicle on which the vehicle is mounted is equal to or higher than a predetermined reference vehicle speed, the fuel cut means is operated,
If the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or higher than the first threshold temperature, lower than the second threshold temperature, and the speed is lower than the reference vehicle speed, the operation of the fuel cut means is prohibited.
If the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or higher than the second threshold temperature, the operation of the fuel cut means is prohibited.
Fuel cut prohibition means,
A fuel supply control device comprising:
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