JP2004036581A

JP2004036581A - Fuel injection control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2004036581A
Application number: JP2002197649A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hayashi; 林　賢治; Katsuhiro Shoda; 正田　勝博
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem wherein atomization/mixing of a fuel is not sometimes smooth and as a result, an air/fuel ratio becomes the lean state when an injection timing of the fuel is switched in an in-cylinder fuel injection type internal combustion engine. <P>SOLUTION: In the in-cylinder fuel injection type internal combustion engine in which a fuel is directly injected into a cylinder, the fuel injection control device for the internal combustion engine is provided with a fuel injection timing switching means for switching the fuel injection timing for injecting the fuel at the fuel injection timing close to a combustion stroke and the fuel injection timing far therefrom corresponding to the driving state; and a fuel amount increase means for increasing an amount of fuel when the fuel injection timing switching means switches the fuel injection timing to a size close to the combustion stroke. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車に搭載される内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの冷却水温が低い時には、燃料の気化が悪いために、例えば吸気ポートに燃料を噴射するものでは、吸気ポート壁面に燃料が付着し、そのために空燃比がリーン気味になることがある。このような状況鑑みて、例えば特開平７−２０８２５０号公報に記載のもののように、冷却水温に基づいて燃料供給量の暖機増量補正係数を設定し、燃料の気化を適正に制御するものが知られている。
【０００３】
また、燃料をシリンダ内に直接噴射する筒内燃料噴射式内燃機関（以下、筒内噴射エンジンと称する）では、吸気管圧力つまり負荷とエンジン回転数とに基づいて設定された運転領域に応じて、吸気行程において、ピストンが下死点付近にある時、言い換えれば燃焼行程に近い時期である時に燃料を噴射するための燃料噴射時期を設定するとともに、ピストンが上死点近傍にある時、言い換えれば燃焼行程から遠い時期である時に燃料を噴射するための燃料噴射時期を設定しているものが知られている。
【０００４】
このような構成にあって、ピストンが下死点近傍にある時の燃料噴射開始時期を吸気ボトム噴射時期と称し、ピストンが上死点近傍にある時のものを吸気トップ噴射時期と称している。通常、吸気ボトム噴射と吸気トップ噴射との切り替えは、エンジン回転数と吸気管圧力とによって、マップにより設定してある。
【０００５】
マップは、吸気管圧力の高い高負荷低回転の運転状態では吸気ボトム噴射を実行するように吸気ボトム噴射時期を設定するとともに、低負荷低回転から高負荷高回転の運転状態にかけては吸気トップ噴射を実行するように吸気トップ噴射時期を設定してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のものであると、燃料噴射時期を運転状態に応じて切り替えると、以下に説明する吸気ボトム噴射において上記した吸気ポートに燃料を噴射するものと同様の不具合が生じた。
【０００７】
すなわち、暖機運転中に暖機増量補正係数により増量補正を行っている状態で吸気ボトム噴射を行うと、エンジンの温度が低いこと、及び燃焼行程が開始されるまでの時間が短いことにより、噴射された燃料が十分に霧化・混合されないことがある。つまり、吸気ボトム噴射では、燃焼行程に近い時期に燃料が噴射されるので、噴射された燃料がエンジンの温度が低く、かつ十分な時間がないために霧化が進まず、また混合に要する時間も十分でない状態で燃焼行程に移行することになる。この結果、噴射された燃料が霧化・混合されないままで燃焼することになるので、適正な空燃比を設定することが困難になった。
【０００８】
また、吸気ボトム噴射は、ピストンが下死点近傍にまで降下した状態で実行されるので、シリンダ内壁が十分に暖まっていないと噴射された燃料が内壁に衝突しても蒸発（霧化）せず、燃料がシリンダ内壁に付着することがある。その付着された燃料は、潤滑油内に吸収されてオイルパンに落ちてしまうため、シリンダ内に拡散する燃料量は噴射された燃料量より減量されることになる。一方、吸気トップ噴射では、噴射された燃料はピストン頂面に反射して、シリンダ内に拡散する。このため、吸気ボトム噴射の場合と吸気トップ噴射の場合とでは、暖機増量補正を実施しているにもかかわらず等しく増量補正されたことにならず、吸気ボトム噴射の場合に適正な空燃比とならずに空燃比がリーン気味になった。
【０００９】
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、運転状態に応じて燃焼行程に近い燃料噴射時期と遠い燃料噴射時期とにおいて燃料をシリンダ内に直接噴射する筒内燃料噴射式内燃機関において、運転状態に応じて燃料を噴射するための燃料噴射時期を切り替える燃料噴射時期切替手段と、暖機時に、燃料噴射時期切替手段が燃料噴射時期を燃焼行程に近い側に切り替えた際に燃料を増量する燃料増量手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、燃料噴射時期が燃焼行程に近い側に切り替わった際に、空燃比の変動を防止することが可能になる。すなわち、燃料噴射時期に応じて噴射された燃料の燃焼に寄与する有効な燃料量が変化する場合に、燃料噴射時期が下死点近傍側であると、燃料を増量補正する。このため、燃焼行程に近い側つまりピストンが下死点近傍付近にあって、霧化が促進されなかったり噴射された燃料がシリンダ内壁に付着しても、燃料が増量補正されているので、燃料に寄与する燃料量が適正な量に維持されることになる。したがって、燃料噴射時期が切り替えられた場合でも、空燃比の変動を防止することが可能になる。
【００１２】
燃料を適正に増量するためには、燃料増量手段が、内燃機関の温度に基づいて燃料の増量を設定する暖機時増量補正係数を、燃料噴射時期をピストンが下死点近傍となる側に切り替えた場合に、燃料増量が増加するように変更するものが好ましい。このような構成によれば、暖機時増量補正係数が機能している場合にのみ、燃料増量を増加するように補正するので、燃料増量が増加するように変更する際に、別途にその実施判定の制御を省略することが可能になる。
【００１３】
本発明において、内燃機関の温度とは、直接測定されたシリンダの温度、間接的に測定されたピストンの温度、潤滑油の温度、液（水）冷式の内燃機関にあっては、冷却液（水）の温度、冷間始動後からの経過時間から換算した温度が挙げられる。始動後の判定は、例えば機関回転数が所定回転数を上回ることにより行うものであってよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、多気筒を有する筒内燃料噴射式のガソリンエンジン１００の１つの気筒について要部を拡大して示す断面図である。図１にあっては、説明の都合上、ピストンリング、コネクティングロッド、スロットルバルブ、サージタンク、Ｏ_２センサなどを含む吸排気系などについては、この分野で広く知られているものを用いることができるので、図示を省略している。このエンジン１００は、水冷式のもので、吸気ポート１には、二つの吸気弁、及び排気ポート２には排気弁（図示しない）を装備するシリンダヘッド３とシリンダブロック４とでエンジン本体部分が構成されている。シリンダブロック４の内部には、シリンダ４ａが設けてあり、そのシリンダ４ａ内をピストン９が往復動するものである。シリンダヘッド３の内部には、燃焼室６が形成してある。
【００１５】
また、エンジン本体部分には、冷却水が流通するウォータジャケット５が設けてあり、エンジン１００の温度である冷却水の温度を温度センサにより検出する構成である。加えて、シリンダヘッド３における燃焼室６の上壁に対応する位置には、そのほぼ中央にスパークプラグ７が着脱可能に取り付けられているとともに、一対の吸気弁間において燃焼室６内に燃料を直接噴射し得るように噴射口を向けて、燃料噴射弁８が取り付けられている。なお、図示及び説明を省略するが、吸気系にはスロットルバルブを内蔵するスロットルボディが取り付けられ、そのスロットルボディの下流に吸気脈動を抑制するためのサージタンクが設けてあり、そのサージタンクにおいて吸気管圧力を検出するように構成してある。
【００１６】
このエンジン１００における燃料噴射は、燃料噴射制御装置を構成する、図２に概略構成を示す電子制御装置１０により制御される。電子制御装置１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０ａと記憶装置１０ｂと入、出力インターフェース１０ｃ，１０ｄとを具備してなるマイクロコンピュータシステムから構成されている。
【００１７】
入力インターフェース１０ｃには、吸気管圧力を検出する吸気圧センサ１１から出力される吸気圧信号ａ、エンジン回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１２から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ１３から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブの開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ１４から出力されるＩＤＬ信号ｄ、エンジン１００の冷却水温度を検出するための水温センサ１５から出力される水温信号ｅ、排気系に装備されるＯ_２センサ１６から出力される出力信号ｆなどが入力される。これらの各センサが電子制御装置１０と協働して、運転状態を検出するものである。また、出力インターフェース１０ｄからは、燃料噴射弁８に対して燃料噴射信号ｇ、イグナイタを介してスパークプラグ７に対して点火信号ｈなどが出力される。
【００１８】
そして、電子制御装置１０には、吸気圧センサ１１からの吸気圧信号ａと回転数センサ１２からの回転数信号ｂとを主な情報として基本燃料噴射量を演算し、演算された基本噴射量を暖機運転時にあっては少なくとも暖機増量補正係数ＦＷＬにより補正し、補正して得られた全燃料噴射量に対応する燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴射弁８を制御してエンジン負荷に応じた燃料を燃料噴射弁８からシリンダ４ａ内に噴射させるためのプログラムが内蔵させてある。そして、以下に説明するプログラムと電子制御装置１０とが協働して、燃料増量手段として機能するものである。なお、暖機増量補正係数ＦＷＬによる増量補正は、始動後、冷却水温度が所定温度に達するまでの間だけ実行されるものである。
【００１９】
この燃料噴射制御装置における概略的な制御手順を、図３から図４により説明する。
【００２０】
この実施の形態にあって、ピストン９が上死点近傍にある場合の燃料噴射である吸気トップ噴射は、吸気行程が開始されて、ピストン９が上死点に達した時から例えばクランク角度で約４５°ＣＡ程度の範囲で設定された吸気トップ噴射時期において行うもので、ピストン９が下死点近傍にある場合の吸気ボトム噴射は、吸気行程において、ピストン９が下死点前の例えばクランク角度で４５°程度の位置から、下死点に達するまでの範囲で設定された吸気行程において燃焼行程に近い側の燃料噴射時期である吸気ボトム噴射時期において行うものである。
【００２１】
まず、ステップＳ１では、この時点の運転状態を吸気管圧力ＰＭＴＰとエンジン回転数ＮＥとで検出し、検出した運転状態における吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回っているか否かを判定する。この判定は、吸気管圧力ＰＭＴＰとエンジン回転数ＮＥとで設定されたフラグ判定基準に基づいて行われるものある。判定圧力ＳＯＩＰＭは、図５に示すような傾向を示すもので、エンジン回転数ＮＥが所定回転数まではほぼ一定であり、所定回転数より高い領域ではエンジン回転数が高くなるにしたがって段階的に高くなるように設定してある。
【００２２】
ステップＳ１において、検出した吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回っていると判定した場合は、ステップＳ２に進み、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭをセット（＝１）する。一方、検出した吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回っていると判定した場合は、ステップＳ３に進み、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭをリセット（＝０）する。このようにして、検出された運転状態において、吸気ボトム噴射時期により燃料噴射を実行するのか、あるいは吸気トップ噴射時期により燃料噴射を実行するのかを設定するものである。
【００２３】
次に、ステップＳ１１では、水温センサ１５から出力される水温信号ｅに基づいて検出した冷却水温度に対応するベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢを算出する。このベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢは、所定温度毎に代表的な値がマップに設定してあり、検出した冷却水温度により補間計算をして算出される。マップにあっては、図６に示すように、冷却水温度が高くなるほど、ベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢは小さくなるように設定してある。したがって、冷却水温度が所定温度に到達した場合には、暖機増量補正係数ＦＷＬによる燃料の増量補正は終了するものである。なお、このベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢは、この分野でよく知られたものと同じ構成であってよく、水温補正項、吸気管補正項、負荷補正項などを含んでなるものである。また、増量補正値ＦＷＬＡについても、所定温度毎に代表的な値がマップに設定してあり、検出した冷却水温度により補間計算をして算出される。このマップにおいても、前記所定温度になるまでの冷却水温度において、冷却水温度が高くなるほど、増量補正値ＦＷＬＡが小さくなるように設定してある。
【００２４】
ステップＳ１２では、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがリセットされているか否かを判定し、リセットされている場合すなわち吸気トップ噴射時期により燃料噴射を制御する場合はステップＳ１３に進み、セットされている場合すなわち吸気ボトム噴射時期により燃料噴射を制御する場合はステップＳ１４に移行する。
【００２５】
ステップＳ１３では、暖機増量補正係数ＦＷＬとして、ステップＳ１１で算出したベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢを採用する。ステップＳ１４では、暖機増量補正係数ＦＷＬとして、ステップＳ１１で算出したベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢに増量補正値ＦＷＬＡを加算する。
【００２６】
このような構成において、図６に示すように、エンジン１００を始動した後、暖機運転状態において、吸気管圧力ＰＭＴＰが変化することにより、吸気トップ噴射と吸気ボトム噴射とが交互に実行される場合を説明する。まず、暖機運転状態において、吸気管圧力ＰＭＴＰが変化して噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回る状態となると、吸気トップ噴射時期を設定して噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭをリセットする（ステップＳ１、ステップＳ３）ので、この時点の冷却水温度に対応するベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢを暖機増量補正係数ＦＷＬとする（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４）。したがって、暖機運転状態であっても、吸気トップ噴射を実施する場合には、ベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢによる増量補正であるので、暖機運転時の従来と同様な燃料増量となり、空燃比Ａ／Ｆは適正な値に維持される。
【００２７】
この後、吸気管圧力ＰＭＴＰが変化し噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回る状態となると、吸気ボトム噴射時期を設定して噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭをセットする（ステップＳ１、ステップＳ３）ので、この時点の冷却水温度に対応するベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢに増量補正値ＦＷＬＡを加算して暖機増量補正係数ＦＷＬを算出する（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１１）。
【００２８】
すなわち、吸気ボトム噴射を実行する場合には、ベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢより増量補正値ＦＷＬＡだけ大きい値の暖機増量補正係数ＦＷＬにより燃料噴射量を増量する。このため、吸気行程において燃焼行程に近い側で燃料を噴射して、燃料を十分に霧化させるのに必要な時間が短くとも、つまり燃焼行程に移行するまでの時間が吸気トップ噴射に比較して短くとも、またシリンダ４ａの内壁に燃料が付着したとしても、図６に点線で示すような、空燃比Ａ／Ｆが一時的にリーン気味になることを防止することができる。それゆえ、燃料噴射時期が吸気トップ噴射時期から吸気ボトム噴射時期に切り替わっても、吸気ボトム噴射における空燃比Ａ／Ｆは吸気トップ噴射時期における空燃比Ａ／Ｆと同等の傾向で目標空燃比となるように推移し、吸気ボトム噴射において空燃比Ａ／Ｆが変動することがない。したがって、適正な空燃比Ａ／Ｆを維持することができ、エミッションの低下を防止することができる。
【００２９】
また、この実施の形態の場合、ベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢに対して増量補正値ＦＷＬＡを加算することにより噴射する燃料量を増量しているので、暖機増量補正係数ＦＷＬによる暖機増量制御が実行されている場合にのみ、増量補正を行うことができる。したがって、吸気ボトム噴射時期による燃料噴射において、燃料を増量する制御を実行する際に、例えばその時の運転状態等を検出すると言った別段の実施判定のための制御を行う必要がなくなり、制御を簡素化することができる。
【００３０】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態にあっては、燃料噴射時期を吸気トップ噴射時期から吸気ボトム噴射時期に切り替えた際の吸気ボトム噴射において、暖機増量補正係数ＦＷＬの特性をベース暖機増量補正係数ＦＷＬＢに増量補正値ＦＷＬＡを加算して変更したが、吸気トップ噴射におけるトップ噴射暖機増量補正係数と吸気ボトム噴射時期におけるボトム噴射暖機増量補正係数とを個別にマップにより設定しておき、燃料噴射時期を決定した後、決定した燃料噴射時期に対応するマップを検索して増量補正係数ＦＷＬを設定する。なお、トップ噴射暖機増量補正係数及びボトム噴射暖機増量補正係数はそれぞれ、エンジン１００の冷却水温度に基づいて設定されるものであってよい。
【００３１】
また、暖機増量補正係数は、冷却水温度に基づいて設定するものを説明したが、例えば、潤滑油の温度や、始動後を判定した後の経過時間に基づいて設定するものであってもよい。経過時間に基づくものでは、始動後に運転が連続している場合、エンジンの温度はほぼ比例的に上昇するものであるので、単位時間あたりの温度上昇率を測定しておき、経過時間によりエンジンの温度を推測するものである。
【００３２】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料噴射時期が燃焼行程に近い側に切り替わった際に、噴射された燃料の燃焼に寄与する有効な燃料量が変化しても、空燃比の変動を防止することができる。このため、ピストンが下死点近傍付近にあって、燃料が霧化するために付与される時間つまり燃焼行程に移行するまでの時間噴射された燃料がシリンダ内壁に付着しても、燃料が増量補正されているので、燃料に寄与する燃料量を適正な量に維持することができ、したがって、燃料噴射時期が切り替えられた場合でも、空燃比の変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の内燃機関の概略構成を示す構成説明図。
【図２】同実施の形態の電子制御装置のブロック図。
【図３】同実施の形態の概略制御手順を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態の概略制御手順を示すフローチャート。
【図５】同実施の形態の作用説明図。
【図６】同実施の形態の作用説明図。
【符号の説明】
１０…電子制御装置
１０ａ…中央演算処理装置
１０ｂ…記憶装置
１０ｃ…入力インターフェース
１０ｄ…出力インターフェース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine mounted on an automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the cooling water temperature of the engine is low, the fuel is poorly vaporized.For example, when fuel is injected into the intake port, the fuel adheres to the intake port wall surface, and the air-fuel ratio may become lean. . In view of such a situation, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-208250, a fuel supply amount is appropriately controlled by setting a warm-up increase correction coefficient of a fuel supply amount based on a cooling water temperature. Are known.
[0003]
Further, in a direct fuel injection type internal combustion engine (hereinafter, referred to as a direct injection engine) in which fuel is directly injected into a cylinder, an internal combustion engine according to an operating range set based on an intake pipe pressure, that is, a load and an engine speed. In the intake stroke, when the piston is near bottom dead center, in other words, when it is near the combustion stroke, the fuel injection timing for injecting fuel is set, and when the piston is near top dead center, in other words, For example, there is known a fuel injector in which a fuel injection timing for injecting fuel at a time far from a combustion stroke is set.
[0004]
In such a configuration, the fuel injection start timing when the piston is near the bottom dead center is referred to as intake bottom injection timing, and the one when the piston is near the top dead center is referred to as intake top injection timing. . Normally, the switching between the intake bottom injection and the intake top injection is set by a map according to the engine speed and the intake pipe pressure.
[0005]
In the map, the intake bottom injection timing is set so that the intake bottom injection is performed in the high-load low-speed operation state with the high intake pipe pressure, and the intake top injection is performed in the low-load low-speed to high-load high-speed operation state. Is executed, the intake top injection timing is set.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, with such a configuration, when the fuel injection timing is switched in accordance with the operating state, the same problem as in the case of injecting fuel into the above-described intake port occurs in the intake bottom injection described below.
[0007]
That is, if the intake bottom injection is performed in a state where the increase correction is performed by the warm-up increase correction coefficient during the warm-up operation, the engine temperature is low, and the time until the combustion stroke is started is short. The injected fuel may not be sufficiently atomized and mixed. That is, in the intake bottom injection, the fuel is injected at a time close to the combustion stroke, so that the injected fuel has a low engine temperature and does not have enough time so that the atomization does not proceed and the time required for mixing If not, the process shifts to the combustion stroke. As a result, the injected fuel is burned without being atomized and mixed, so that it is difficult to set an appropriate air-fuel ratio.
[0008]
Also, since the intake bottom injection is performed with the piston lowered to near the bottom dead center, if the cylinder inner wall is not sufficiently warm, even if the injected fuel collides with the inner wall, it is evaporated (atomized). Fuel may adhere to the cylinder inner wall. The attached fuel is absorbed in the lubricating oil and falls into the oil pan, so that the amount of fuel diffused into the cylinder is smaller than the amount of fuel injected. On the other hand, in the intake top injection, the injected fuel is reflected on the piston top surface and diffuses into the cylinder. Therefore, in the case of the intake bottom injection and the case of the intake top injection, the increase correction is not equally performed even though the warm-up increase correction is performed. Instead, the air-fuel ratio became lean.
[0009]
An object of the present invention is to solve such a problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present invention is an in-cylinder fuel injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder at a fuel injection timing close to a combustion stroke and a fuel injection timing far from the combustion stroke according to an operation state. Fuel injection timing switching means for switching the fuel injection timing for injecting fuel according to the operating state, and increasing the fuel when the fuel injection timing switching means switches the fuel injection timing closer to the combustion stroke during warm-up. And a fuel increasing means.
[0011]
According to such a configuration, it is possible to prevent a change in the air-fuel ratio when the fuel injection timing is switched to a side closer to the combustion stroke. That is, when the effective fuel amount contributing to the combustion of the injected fuel changes according to the fuel injection timing, the fuel is increased and corrected if the fuel injection timing is near the bottom dead center. Therefore, even if the atomization is not promoted or the injected fuel adheres to the inner wall of the cylinder when the piston is near the combustion stroke, that is, the piston is near the bottom dead center, the amount of fuel is corrected. Is maintained at an appropriate amount. Therefore, even when the fuel injection timing is switched, it is possible to prevent a change in the air-fuel ratio.
[0012]
In order to properly increase the fuel, the fuel increasing means sets a warm-up increasing correction coefficient for setting the fuel increase based on the temperature of the internal combustion engine to a fuel injection timing on the side where the piston is near the bottom dead center. In the case of switching, it is preferable to change the fuel increase. According to such a configuration, the fuel increase is corrected so as to increase only when the warm-up time increase correction coefficient is functioning. The control of the determination can be omitted.
[0013]
In the present invention, the temperature of the internal combustion engine refers to the temperature of the cylinder directly measured, the temperature of the piston measured indirectly, the temperature of the lubricating oil, and in the case of a liquid (water) cooled internal combustion engine, the cooling fluid (Water) temperature and the temperature converted from the elapsed time after the cold start. The determination after the start may be performed, for example, when the engine speed exceeds a predetermined speed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of one cylinder of an in-cylinder fuel injection type gasoline engine 100 having multiple cylinders. In FIG. 1, for the sake of explanation, for the piston ring, the connecting rod, the throttle valve, the surge tank, the intake / exhaust system including the O ₂ sensor, and the like, those widely known in this field may be used. The illustration is omitted because it is possible. The engine 100 is of a water-cooled type, and has an intake port 1 equipped with two intake valves, and an exhaust port 2 equipped with a cylinder head 3 and a cylinder block 4 equipped with an exhaust valve (not shown). It is configured. A cylinder 4a is provided inside the cylinder block 4, and a piston 9 reciprocates in the cylinder 4a. A combustion chamber 6 is formed inside the cylinder head 3.
[0015]
Further, a water jacket 5 through which cooling water flows is provided in the engine body, and the temperature of the cooling water, which is the temperature of the engine 100, is detected by a temperature sensor. In addition, at a position corresponding to the upper wall of the combustion chamber 6 in the cylinder head 3, a spark plug 7 is detachably attached substantially at the center thereof, and fuel is injected into the combustion chamber 6 between a pair of intake valves. The fuel injection valve 8 is attached with the injection port directed so as to enable direct injection. Although not shown and described, a throttle body having a built-in throttle valve is attached to the intake system, and a surge tank for suppressing intake pulsation is provided downstream of the throttle body. It is configured to detect tube pressure.
[0016]
The fuel injection in the engine 100 is controlled by an electronic control device 10 that constitutes a fuel injection control device and has a schematic configuration shown in FIG. The electronic control unit 10 includes a microcomputer system including a central processing unit (CPU) 10a, a storage device 10b, and input / output interfaces 10c and 10d.
[0017]
An input interface 10c includes an intake pressure signal a output from an intake pressure sensor 11 for detecting an intake pipe pressure, a rotational speed signal b output from a rotational speed sensor 12 for detecting an engine rotational speed NE, and a vehicle speed. The vehicle speed signal c output from the vehicle speed sensor 13, the IDL signal d output from the idle switch 14 for detecting the open / closed state of the throttle valve, and the water temperature sensor 15 for detecting the temperature of the cooling water of the engine 100. a water temperature signal e output, such as the output signal f output from the O ₂ sensor 16 which is installed in the exhaust system is input. These sensors cooperate with the electronic control unit 10 to detect the operating state. The output interface 10d outputs a fuel injection signal g to the fuel injection valve 8 and an ignition signal h to the spark plug 7 via an igniter.
[0018]
The electronic control unit 10 calculates a basic fuel injection amount using the intake pressure signal a from the intake pressure sensor 11 and the rotation speed signal b from the rotation speed sensor 12 as main information, and calculates the calculated basic injection amount. During the warm-up operation, at least the warm-up increase correction coefficient FWL is used to determine the fuel injection valve opening time corresponding to the corrected total fuel injection amount, and the fuel injection valve 8 is controlled by the determination. In addition, a program for injecting fuel corresponding to the engine load from the fuel injection valve 8 into the cylinder 4a is incorporated. The program described below and the electronic control unit 10 cooperate with each other to function as fuel increasing means. The increase correction based on the warm-up increase correction coefficient FWL is performed only after the engine is started and until the coolant temperature reaches a predetermined temperature.
[0019]
A schematic control procedure in the fuel injection control device will be described with reference to FIGS.
[0020]
In this embodiment, the intake top injection, which is the fuel injection when the piston 9 is in the vicinity of the top dead center, starts at the crank angle from the time when the intake stroke starts and the piston 9 reaches the top dead center. The intake bottom injection when the piston 9 is near the bottom dead center is performed at the intake top injection timing set in the range of about 45 ° CA. This is performed at the intake bottom injection timing, which is the fuel injection timing closer to the combustion stroke in the intake stroke set in a range from the position of about 45 ° to the bottom dead center.
[0021]
First, in step S1, the operating state at this time is detected by the intake pipe pressure PMTP and the engine speed NE, and it is determined whether or not the detected intake pipe pressure PMTP in the operating state exceeds the injection timing determination pressure SOIPM. . This determination is made based on a flag determination criterion set by the intake pipe pressure PMTP and the engine speed NE. The determination pressure SOIPM shows a tendency as shown in FIG. 5, and is substantially constant until the engine speed NE reaches a predetermined speed, and gradually increases as the engine speed increases in a region higher than the predetermined speed. It is set to be high.
[0022]
If it is determined in step S1 that the detected intake pipe pressure PMTP is higher than the injection timing determination pressure SOIPM, the process proceeds to step S2, and an injection timing determination flag XSOINEPM is set (= 1). On the other hand, when it is determined that the detected intake pipe pressure PMTP is lower than the injection timing determination pressure SOIPM, the process proceeds to step S3, and the injection timing determination flag XSOINEPM is reset (= 0). In this manner, in the detected operating state, it is set whether to execute the fuel injection based on the intake bottom injection timing or the fuel injection based on the intake top injection timing.
[0023]
Next, in step S11, a base warm-up increase correction coefficient FWLB corresponding to the coolant temperature detected based on the coolant temperature signal e output from the coolant temperature sensor 15 is calculated. The base warm-up increase correction coefficient FWLB has a representative value set in a map for each predetermined temperature, and is calculated by interpolation using the detected coolant temperature. In the map, as shown in FIG. 6, the base warm-up increase correction coefficient FWLB is set to decrease as the coolant temperature increases. Therefore, when the cooling water temperature reaches the predetermined temperature, the fuel increase correction based on the warm-up increase correction coefficient FWL ends. The base warm-up increase correction coefficient FWLB may have the same configuration as that well known in this field, and includes a water temperature correction term, an intake pipe correction term, a load correction term, and the like. As for the increase correction value FWLA, a representative value is set in the map for each predetermined temperature, and is calculated by interpolation calculation based on the detected cooling water temperature. Also in this map, at the cooling water temperature up to the predetermined temperature, the increase correction value FWLA is set to decrease as the cooling water temperature increases.
[0024]
In step S12, it is determined whether or not the injection timing determination flag XSOINEPM has been reset. If it has been reset, that is, if the fuel injection is to be controlled by the intake top injection timing, the process proceeds to step S13. When the fuel injection is controlled by the bottom injection timing, the process proceeds to step S14.
[0025]
In step S13, the base warm-up increase correction coefficient FWLB calculated in step S11 is adopted as the warm-up increase correction coefficient FWL. In step S14, the increase correction value FWLA is added to the base warm-up increase correction coefficient FWLB calculated in step S11 as the warm-up increase correction coefficient FWL.
[0026]
In such a configuration, as shown in FIG. 6, after the engine 100 is started, in the warm-up operation state, the intake pipe pressure PMTP changes, so that the intake top injection and the intake bottom injection are alternately executed. The case will be described. First, in the warm-up operation state, when the intake pipe pressure PMTP changes and falls below the injection timing determination pressure SOIPM, the intake top injection timing is set and the injection timing determination flag XSOINEPM is reset (steps S1 and S3). Therefore, the base warm-up increase correction coefficient FWLB corresponding to the cooling water temperature at this time is set as the warm-up increase correction coefficient FWL (steps S11, S12, and S14). Therefore, even in the warm-up operation state, when performing the intake top injection, since the increase correction is performed by the base warm-up increase correction coefficient FWLB, the fuel increase becomes the same as the conventional fuel increase during the warm-up operation. A / F is maintained at an appropriate value.
[0027]
Thereafter, when the intake pipe pressure PMTP changes and falls below the injection timing determination pressure SOIPM, the intake bottom injection timing is set and the injection timing determination flag XSOINEPM is set (steps S1 and S3). The warm-up increase correction coefficient FWL is calculated by adding the increase correction value FWLA to the base warm-up increase correction coefficient FWLB corresponding to the water temperature (step S11, step S12, step S11).
[0028]
That is, when performing the intake bottom injection, the fuel injection amount is increased by the warm-up increase correction coefficient FWL having a value larger than the base warm-up increase correction coefficient FWLB by the increase correction value FWLA. For this reason, even if the time required to inject fuel on the side close to the combustion stroke in the intake stroke and sufficiently atomize the fuel is short, that is, the time required to shift to the combustion stroke is shorter than the intake top injection. However, even if the fuel adheres to the inner wall of the cylinder 4a, it is possible to prevent the air-fuel ratio A / F from becoming temporarily lean as shown by the dotted line in FIG. Therefore, even when the fuel injection timing is switched from the intake top injection timing to the intake bottom injection timing, the air-fuel ratio A / F in the intake bottom injection has the same tendency as the air-fuel ratio A / F in the intake top injection timing and the target air-fuel ratio. , And the air-fuel ratio A / F does not fluctuate in the intake bottom injection. Therefore, an appropriate air-fuel ratio A / F can be maintained, and a decrease in emission can be prevented.
[0029]
Further, in the case of this embodiment, since the fuel amount to be injected is increased by adding the increase correction value FWLA to the base warm-up increase correction coefficient FWLB, the warm-up increase control by the warm-up increase correction coefficient FWL is performed. Only when is performed, the increase correction can be performed. Therefore, in the fuel injection based on the intake bottom injection timing, when performing control to increase the amount of fuel, it is not necessary to perform control for another execution determination, such as detecting an operating state at that time, and the control is simplified. Can be
[0030]
Note that the present invention is not limited to the embodiment described above.
In the above embodiment, in the intake bottom injection when the fuel injection timing is switched from the intake top injection timing to the intake bottom injection timing, the characteristic of the warm-up increase correction coefficient FWL is increased to the base warm-up increase correction coefficient FWLB. Although the correction value FWLA was added and changed, the top injection warm-up increase correction coefficient at the intake top injection and the bottom injection warm-up increase correction coefficient at the intake bottom injection timing were individually set on a map, and the fuel injection timing was set. After the determination, the map corresponding to the determined fuel injection timing is searched to set the increase correction coefficient FWL. Note that the top injection warm-up increase correction coefficient and the bottom injection warm-up increase correction coefficient may be set based on the coolant temperature of the engine 100, respectively.
[0031]
Although the warm-up increase correction coefficient has been described as being set based on the coolant temperature, for example, the warm-up increase correction coefficient may be set based on the temperature of the lubricating oil or the elapsed time after the start is determined. Good. Based on the elapsed time, if the operation continues after the start, the temperature of the engine rises almost proportionally, so the temperature rise rate per unit time is measured, and the engine It estimates temperature.
[0032]
In addition, the specific configuration of each unit is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the fuel injection timing is switched to a side closer to the combustion stroke, even if the effective fuel amount contributing to the combustion of the injected fuel changes, it is possible to prevent a change in the air-fuel ratio. . For this reason, even if the injected fuel adheres to the cylinder inner wall when the piston is near the bottom dead center and the time given to atomize the fuel, that is, until the transition to the combustion stroke, the fuel increases. Since the correction has been made, the amount of fuel contributing to the fuel can be maintained at an appropriate amount, and therefore, even when the fuel injection timing is switched, a change in the air-fuel ratio can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the electronic control device of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a schematic control procedure according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a schematic control procedure of the embodiment.
FIG. 5 is an operation explanatory view of the embodiment.
FIG. 6 is an operation explanatory view of the embodiment.
[Explanation of symbols]
10 electronic control unit 10a central processing unit 10b storage unit 10c input interface 10d output interface

Claims

運転状態に応じて燃焼行程に近い燃料噴射時期と遠い燃料噴射時期とにおいて燃料をシリンダ内に直接噴射する筒内燃料噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
運転状態に応じて燃料を噴射するための燃料噴射時期を切り替える燃料噴射時期切替手段と、
暖機時に、燃料噴射時期切替手段が燃料噴射時期を燃焼行程に近い側に切り替えた際に燃料を増量する燃料増量手段とを備えてなることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。In a fuel injection control device for an in-cylinder fuel injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder at a fuel injection timing close to a combustion stroke and a far fuel injection timing according to an operation state,
Fuel injection timing switching means for switching the fuel injection timing for injecting fuel according to the operating state;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel increasing means for increasing the fuel when the fuel injection timing switching means switches the fuel injection timing to a side closer to a combustion stroke during warm-up.

燃料増量手段が、内燃機関の温度に基づいて燃料の増量を設定する暖機時増量補正係数を、燃料噴射時期を燃焼行程に近い側に切り替えた場合に、燃料増量が増加するように変更することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。The fuel increase means changes the warm-up increase correction coefficient for setting the fuel increase based on the temperature of the internal combustion engine so that the fuel increase is increased when the fuel injection timing is switched to a side closer to the combustion stroke. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein: