JP4053832B2

JP4053832B2 - Fuel injection timing control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4053832B2
Application number: JP2002203125A
Authority: JP
Inventors: 勝博正田; 賢治林
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP2004044489A

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筒内燃料噴射式内燃機関における燃料噴射時期制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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、例えば、特開平１１−１０１１４６号公報に記載されたもののように、燃料を噴射する時期すなわち燃料噴射開始時期を、運転状態に応じて変更することにより、スモークの発生を防止するようにするとともに、トルクや燃費を向上させている。
【０００３】
また、燃料噴射開始時期を運転状態により変更するものとして、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開始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開始時期を設定して、トルク及び燃費の向上を図るとともに、スモークの発生を防止しているものも知られている。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。マップは、図７に示すように、吸気管圧力ＰＭが低く、かつエンジン回転数ＮＥが低い低負荷低回転の運転状態では吸気トップ噴射を行うよう、吸気管圧力ＰＭが高く、かつエンジン回転数ＮＥが低い高負荷低回転の運転状態では吸気ボトム噴射を行うよう、それぞれ噴射時期を設定するものである。
【０００４】
このようなマップの設定は、燃料噴射から燃焼に至るまでの時間を長くして、噴射された燃料が霧化・混合するための時間を十分に設定するという意味では、負荷やエンジン回転数ＮＥの大小に関係なく吸気トップ噴射が望ましい。ところが、エンジン回転数ＮＥが低い場合には、高い場合に比べてピストンスピードが遅く、また吸入空気の流速も遅い。このため、筒内噴射エンジンの温度が低い特には高負荷運転などの燃料噴射量が多い場合に吸気トップ噴射を行うと、噴射された燃料がピストン頂面に衝突し、衝突した燃料は蒸発することなくそのまま液膜状になってピストン頂面に付着する。この結果、噴射された燃料の一部が霧化されないままで燃焼行程に移行することになる。したがって、ピストン頂面に付着した燃料分だけ空燃比がリーンとなり、所望のトルクが得られず、またピストン頂面に付着した燃料の後燃えによりスモークや炭化水素（ＨＣ）が発生したり、デポジットが生成するといった不具合が生じる。このため、高負荷低回転においては、吸気ボトム噴射を行っている。
【０００５】
これに対して、低負荷低回転運転状態においては、ピストンスピード及び吸入空気の流速が遅くても、噴射される燃料が少ないために、ピストン頂面に付着する燃料が少ない。このことから、ピストン頂面への燃料付着のデメリットよりも燃焼までの霧化・混合のための時間を稼ぐメリットが勝るため、吸気トップ噴射を実行するものである。なお、高回転運転域においては、ピストンスピードも速く、吸入空気の流速も速いことから、ピストン頂面への燃料付着は生じ難く、吸気トップ噴射を行っても、上記した不具合が生じることがない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、始動時から始動直後にかけての運転状態においては、吸気管圧力ＰＭ及びエンジン回転数ＮＥが急激に変化する。つまり、吸気管圧力ＰＭは、図８に示すように、クランキングの際のほぼ大気圧と等しい状態から、始動時に急激に低下し、始動後にエンジン回転が高くなるに応じてさらに低下し、その後エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数に収束するにしたがって、ほぼ一定の値に収束するものである。
【０００７】
ところが、上記したように吸気トップ噴射時期と吸気ボトム噴射時期とを設定している構成のものであると、始動時から始動後にかけての運転状態において吸気管圧力ＰＭが急激に変化することにより、空燃比が変動することがあった。すなわち、クランキング後にあってエンジン回転数ＮＥがその時の目標アイドル回転数に至るまでの運転状態では、燃料噴射量が少ない状態であるにもかかわらず、吸気管圧力ＰＭが高い状態つまりクランキング時のほぼ大気圧の状態から、アイドル運転時の低い吸気管圧力に下がり切れていない状態にある。このことから、燃料噴射時期を決定するにあたって、実際には低負荷の運転状態であるのに、前記マップにおける高負荷低回転域と誤って判定することがある。
【０００８】
その結果、前記マップに応じて燃料噴射時期を決定すると吸気ボトム噴射が実行されるが、実際に噴射される燃料の量は、高負荷運転時のものではなく始動の際乃至アイドル運転に対応した比較的少量のものである。それゆえ、吸気トップ噴射でもピストン付着の問題を生じない状態であるにもかかわらず、不必要な吸気ボトム噴射をすることにより、十分な霧化・混合の時間を確保することができず、霧化・混合の悪化などを招く。この不具合は、冷間始動時でエンジンの温度が低い場合で、一層顕著に発生する。このようにして、霧化・混合が十分でない状態となることにより、空燃比がリーンとなるものであった。
【０００９】
また、吸気ボトム噴射時期では、噴射された燃料が吸入空気と均一に混合するものであるが、始動時特には冷間始動時では、シリンダ内壁に噴射された燃料が付着し、その付着した燃料が潤滑油内に吸収されてオイルパンに落ちてしまうために、シリンダ内に直接噴射された燃料全てが空燃比に反映されずに空燃比がリーン気味になるものことがあった。
【００１０】
このような状況に鑑みて、吸気ボトム噴射時期の場合の燃料噴射量を、空燃比がリッチ気味に設定しておくと、吸気トップ噴射時期における燃料噴射量が増加し、空燃比がリッチ気味になることがあった。これは、噴射された燃料がシリンダ上面に衝突することにより燃焼室内に拡散し、そのような状態で燃焼行程に移行するまでに十分な時間があることで燃料の霧化・混合が促進され、また吸気ボトム噴射の場合のように吸着が生じることがないため、噴射された燃料のリッチ気味の設定がそのまま空燃比に反映するものとなるためである。
【００１１】
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。
【００１２】
【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時期制御装置は、燃料を直接シリンダ内に噴射する筒内燃料噴射式内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態に応じて、低負荷低回転の時に燃焼行程から遠い燃料噴射時期にて燃料噴射を行い、高負荷低回転の時に燃焼行程に近い燃料噴射時期にて燃料噴射を行う燃料噴射時期設定手段とを備えるものにおいて、運転状態検出手段が少なくともクランキング後にあって機関回転数がその時の目標アイドル回転数に至るまでを検出した際には、燃料噴射時期設定手段が、燃焼行程に遠い燃料噴射時期での燃料の噴射を所定時間が経過するまで維持するように燃料噴射時期を設定することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、クランキング後において機関回転数が目標アイドル回転数に至るまでの運転状態にあっては、それ以外の運転状態の場合に比較して燃焼行程に近い燃料噴射時期で燃料を噴射することが難しくしているので、クランキング後で機関回転数が目標アイドル回転数に至るまでの運転状態において機関回転数がクランキング時の機関回転数から急激に上昇するとともに、その機関回転数の急上昇に応じて吸気管圧力が急降下した際に、燃焼行程に近い燃料噴射時期での燃料噴射が実施し難くなる。つまり、このようなクランキング後の運転状態で、かつ機関回転数が目標アイドル回転数に至るまでの運転状態にあっては、機関回転数及び吸気管圧力の変化、つまり運転状態の変化を運転状態検出手段が検出しても、燃料噴射時期設定手段が上述のように燃料の噴射時期を設定するので、燃料の噴射時期を変化させることなく燃焼行程に遠い燃料噴射時期において燃料が噴射される。したがって、クランキング後において機関回転数が目標アイドル回転数に至るまでの運転状態において、運転状態の変化に基づいて燃焼行程に遠い燃料噴射時期と燃焼行程に近い燃料噴射時期とを切り替えることなく燃料を噴射するので、空燃比の変動を抑制して適正化を図ることが可能になる。
【００１５】
【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、Ｏ₂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。
【００１６】
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。
【００１７】
このエンジン１００における燃料噴射は、燃料噴射時期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。
【００１８】
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Ｏ₂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、運転状態検出手段として機能するものである。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。
【００１９】
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、このプログラムと電子制御装置１０とが協働して、燃料噴射時期設定手段として機能するものである。
【００２０】
この燃料噴射時期制御装置における概略的な制御手順を、図３から図５により説明する。
【００２１】
この実施の形態にあって、燃料噴射を開始する時期である燃料噴射時期は、吸気行程において、燃焼行程から遠い側となるピストン９が上死点近傍にある場合と、燃焼行程に近い側となるピストン９が下死点近傍にある場合とで設定される。すなわち、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燃焼行程に遠い燃料噴射時期（以下、吸気トップ噴射時期と称する）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°ＣＡ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燃焼行程に近い燃料噴射時期（以下、吸気ボトム噴射時期と称する）において行うものである。以下に詳述する以外の通常の運転状態にあっては、吸気管圧力が例えば５００ｍｍＨｇより低く、かつエンジン回転数ＮＥが例えば３０００ｒ．ｐ．ｍ．より低い低負荷低回転時では吸気トップ噴射時期に設定し、吸気管圧力が５００ｍｍＨｇより高く、かつエンジン回転数ＮＥが３０００ｒ．ｐ．ｍ．より低い高負荷低回転時では吸気ボトム噴射時期を設定するものである。
【００２２】
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６に二点鎖線で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。
【００２３】
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（例えば、５００ｍｍＨｇ）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、吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回っている場合つまり吸気管圧力ＰＭＴＰが低い低負荷時に吸気トップ噴射時期で吸気トップ噴射を実行するのか、あるいは吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回っている場合つまり吸気管圧力ＰＭＴＰが高い高負荷時に吸気ボトム噴射を実行するのかを設定するものである。
【００２４】
次に、ステップＳ１１において、検出された運転状態が始動時であるか否かを、始動時フラグＸＳＴＡの状態により判定する。始動時の判定は、クランキング後の運転状態であってエンジン回転数ＮＥが所定の回転数を下回っていることにより行うものです。この場合、この所定の回転数は、クランキング時の回転数より高くクランキングが終了したことを確認できる回転数、例えば５００ｒ．ｐ．ｍ．程度に設定する。そして、始動時と判定した場合は始動時フラグＸＳＴＡがセットされ、エンジン回転数ＮＥが前記所定の回転数以上となって始動後と判定した場合は始動時フラグＸＳＴＡがリセットされる。このルーチンを実行する時点で、始動時フラグＸＳＴＡがリセットされている、つまり始動時ではない始動後と判定した場合は、ステップＳ１２に進み、始動時フラグＸＳＴＡがセットされている始動時である場合はステップＳ１３に移行する。この実施の形態では、始動時を判定するための所定の回転数が、後述する目標アイドル回転数より低く設定してあるため、始動時フラグＸＳＴＡの状態により、クランキング後であってエンジン回転数ＮＥがその時の目標アイドル回転数に至るまでの運転状態を検出しているものである。
【００２５】
ステップＳ１２では、アイドル運転中か否かを判定する。このアイドル運転状態の判定は、アイドルスイッチ１４から出力されるＩＤＬ信号ｄに基づいて設定されるアイドルフラグＸＩＤＬがセットされている場合にアイドル運転中と判定し、リセットされている場合を非アイドル運転中と判定するものである。
【００２６】
なお、アイドルフラグＸＩＤＬがセットされていることによりアイドル運転中を判断するものであるが、アイドル運転中と判断した場合、エンジン回転数が目標アイドル回転数に達しているものとは限らない。つまり、アイドルフラグＸＩＤＬは、スロットルバルブが閉じているか否か、言い換えればアイドル運転状態が要求されているか否かを示すものであって、このアイドルフラグＸＩＤＬがセットされている場合に、エンジン回転数が目標アイドル回転数近傍で制御されている運転状態を必ずしも言うものではない。アイドルフラグＸＩＤＬがセットされている状態は、スロットルバルブが閉じられており、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数に達するまでの間を含めて、吸入空気量を調整してアイドル回転制御が実行されている運転状態を示すものである。したがって、アイドルフラグＸＩＤＬの状態とエンジン回転数とを確認することにより、クランキング後にあってエンジン回転数ＮＥがその時の目標アイドル回転数に至るまでの運転状態を検出し得るものである。目標アイドル回転数は、その時点の運転状態例えばエンジンの温度（一例としてはエンジンの冷却水温）に応じて、エンジンの温度が低いほど高く設定されるもので、例えば８００〜９００ｒ．ｐ．ｍ．などに設定される。
【００２７】
ステップＳ１３では、始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡにより燃料噴射時期を設定する。この実施の形態にあっては、始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡは、吸気トップ噴射時期と吸気ボトム噴射時期との中間の噴射時期に設定してある。すなわち、この始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡにあっては、例えばエンジン１００の冷却水温度に基づいて設定するもので、ピストン９が吸気行程の上死点から例えばクランク角度で４５°ＣＡ進んだ位置から下死点前の例えばクランク角度で４５°ＣＡにある場合に設定するものである。この始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡは、エンジン回転数ＮＥが始動後判定のための所定の回転数以上となるまで変更されることなく、同一の値に維持されるものである。
【００２８】
一方、始動後において、アイドル運転中と判定した場合は、ステップＳ１４において、始動判定フラグＸＳＴＡがセット状態からリセット状態に移行した後、所定時間例えば５秒以上が経過したか否かを判定する。つまり、このステップにおける所定時間は、回転の変動と吸気管圧力ＰＭＴＰの変化が大きい、始動時から始動後に移行した始動直後であるか否かを判定するもので、前述した５秒に限定されるものではない。ステップＳ１４において、所定時間が未だ経過していない始動直後と判定した場合は、ステップＳ１５に進み、アイドル運転時の吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＮを燃料噴射時期として設定する。このアイドル時の吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＮは、少なくともこの時点のエンジン回転数ＮＥに基づいて、具体的にはエンジン回転数ＮＥが高い場合はピストン９が上死点に近い位置で、また低い場合はピストン９が上死点から遠い位置でそれぞれ吸気トップ噴射を実行するように設定するものである。
【００２９】
これに対して、ステップＳ１４で始動時から始動後に移行してから所定時間以上が経過したと判定した場合は、ステップＳ１６において、燃料噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセットされているか否かを判定する。燃料噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセットされている場合はステップＳ１７に進み、リセットされている場合はステップＳ１５に移行する。
【００３０】
ステップＳ１７では、アイドル運転状態における始動後の吸気ボトム噴射時期ＳＯＩＢＴＮを燃料噴射時期として設定する。この始動後の吸気ボトム噴射時期ＳＯＩＢＴＮについても、この時点のエンジン回転数ＮＥに基づいて設定されるのである。
【００３１】
ステップＳ１２においてアイドルフラグＸＩＤＬがセットされていないリセット状態である場合、つまりスロットルバルブが開いている非アイドル運転状態である場合は、ステップＳ１８に進み、燃料噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセットされているか否かを判定する。ステップＳ１８において燃料噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセットされている場合は、ステップＳ１９に移行し、リセットされている場合はステップＳ２０に移行する。ステップＳ１９では、始動後の運転状態であって、かつアイドル運転状態以外の非アイドル運転状態における燃料噴射時期を、吸気ボトム噴射時期ＳＯＩＢＴＦにより設定する。ステップＳ２０では、始動後の運転状態であって、かつアイドル運転状態以外の非アイドル運転状態における燃料噴射時期を、吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＦにより設定する。
【００３２】
このような構成において、スロットルバルブを閉じた状態でエンジン１００を始動すると、図６に示すように、クランキングを経てエンジン回転数ＮＥが上昇し、始動後を判定するエンジン回転数以上となるまでの間は、吸気管圧力ＰＭＴＰは、ほぼ大気圧の状態から急激に低下するが、始動時にあっては、始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡを設定して（ステップＳ１１、ステップＳ１３）、その噴射時期のタイミングで燃料を噴射する。したがって、始動時にあっては、吸気管圧力ＰＭＴＰがほぼ大気圧の状態から降下するように変化しても、その吸気管圧力ＰＭＴＰの変化に影響されることなく、始動時の燃料噴射時期ＳＯＩＳＴＡが始動後を判定するまで維持されて、エンジン１００の冷却水温度に基づいた燃料噴射時期により燃料が噴射される。この結果、始動時における空燃比の変動はない。
【００３３】
次に、エンジン回転数ＮＥが上昇して始動後を判定するエンジン回転数以上となると、エンジン１００はアイドル運転状態となり、吸気管圧力ＰＭＴＰは急激に降下する。この始動直後のアイドル運転状態、つまりエンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数に至るまでの上昇しているアイドル運転状態にあっては、所定時間が経過するまでは、吸気管圧力ＰＭＴＰに関係なくアイドル運転時の吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＮにより燃料噴射時期を設定する。（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１５）。したがって、始動直後のアイドル運転状態にあっても、吸気ボトム噴射に切り替わることなく吸気トップ噴射が維持される（吸気ボトム噴射を実施し難くされる）ため、空燃比の変動はない。それゆえ、空燃比は始動直後のアイドル運転状態に最適化された状態に保持することができる。
【００３４】
そして、始動後の運転状態に移行した後、所定時間以上が経過すると、その時点の吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回っているか否かにより、吸気ボトム噴射あるいは吸気トップ噴射により燃料を噴射するものである。すなわち、所定時間以上を経過すると、吸気管圧力ＰＭＴＰは降下して低くなっているので、噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回っている。この場合には、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがリセットされる（ステップＳ１、ステップＳ３）ので、始動後のアイドル運転状態における吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＮに燃料噴射時期を設定し（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１５）、吸気トップ噴射を実行する。
【００３５】
一方、始動後のアイドル運転状態において、例えばエアコンディショナやヘッドライトなどの電気負荷を含むエンジンに対する負荷が増加すると、吸気管圧力ＰＭＴＰが上昇し、噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回る運転状態になると、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセットされる（ステップＳ１、ステップＳ２）。したがって、燃料噴射時期はアイドル運転状態の吸気ボトム噴射時期ＳＯＩＢＴＮに切り替わる（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１７）。この結果、トルクが増加するため、負荷の増加に対応した運転状態となる。
【００３６】
次に、例えば加速などにより、スロットルバルブが開成されて非アイドル運転状態となった場合は、吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを上回っている運転状態となれば、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがセット（ステップＳ１、ステップＳ２）されて、始動後の非アイドル運転状態における吸気ボトム噴射時期ＳＯＩＢＴＦを設定する（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１８、ステップＳ１９）。一方、例えば定常走行中で、スロットルバルブが開成されて非アイドル運転状態ではあるが、吸気管圧力ＰＭＴＰが噴射時期判定圧力ＳＯＩＰＭを下回っている運転状態となれば、噴射時期判定フラグＸＳＯＩＮＥＰＭがリセット（ステップＳ１、ステップＳ３）されて、始動後の非アイドル運転状態における吸気トップ噴射時期ＳＯＩＴＰＦを設定する。（ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１８、ステップＳ２０）。
【００３７】
このように、始動時から始動後に切り替わった直後つまり始動直後の吸気管圧力ＰＭＴＰの変動が大きいアイドル運転状態において、所定時間の経過するまでは吸気管圧力ＰＭＴＰの変化に関係なく、吸気トップ噴射時期により燃料を噴射するので、空燃比を変動させることを防止することができ、始動性を向上させることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
上記実施の形態にあっては、クランキング後にあってエンジン回転数ＮＥがその時の目標アイドル回転数に至るまでを始動時フラグＸＳＴＡの状態により検出したが、クランキング時の平均的なエンジン回転数をクランキング回転数として設定しておくとともに、例えばエンジンの冷却水温に応じて目標アイドル回転数を設定しておき、エンジン回転数とクランキング回転数とを比較してクランキング後を判定し、またエンジン回転数と目標アイドル回転数とを比較してエンジン回転数が目標アイドル回転数に至るまでの状態であるかを検出するものであってもよい。
【００４０】
このように、エンジン回転数を判定のための回転数と比較して運転状態を検出する構成とすれば、上記実施の形態のように、クランキング以後の始動時及び始動後の任意の時点で燃料噴射時期を設定することが可能になる。
【００４１】
また、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。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくともクランキング後にあって機関回転数がその時の目標アイドル回転数に至るまでの運転状態にあっては、それ以外の運転状態の場合に比較して燃焼行程に近い燃料噴射時期で燃料を噴射することが難しくしているので、クランキング後において機関回転数がその時の目標アイドル回転数に至るまでに機関回転数が急激に上昇するとともに、その機関回転数の急上昇に応じて吸気管圧力が急降下した際に、燃焼行程に近い燃料噴射時期での燃料噴射が実施し難くなり、燃料の噴射時期を変化させることなく、燃焼行程から遠い燃料噴射時期において燃料を噴射することができる。したがって、クランキング後のアイドル運転状態において、空燃比の変動を抑制して適正化を図ることができる。
【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】同実施の形態の概略制御手順を示すフローチャート。
【図６】同実施の形態の作用説明図。
【図７】従来技術の作用説明図。
【図８】従来技術の作用説明図。
【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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection timing control device mainly for a cylinder fuel injection type internal combustion engine mounted on an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a cylinder fuel injection type internal combustion engine (hereinafter referred to as a cylinder injection engine) that directly injects fuel into a cylinder, the fuel is injected as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-101146. By changing the timing, that is, the fuel injection start timing in accordance with the driving state, the occurrence of smoke is prevented, and the torque and fuel consumption are improved.
[0003]
Further, when the fuel injection start timing is changed depending on the operation state, when the piston is near the bottom dead center in the intake stroke according to the operation region set based on the intake pipe pressure, that is, the load and the engine speed. In other words, a fuel injection start timing for injecting fuel when it is close to the combustion stroke is set, and fuel is injected when the piston is near top dead center, in other words, when it is far from the combustion stroke It is also known to set the fuel injection start time for the purpose of improving the torque and fuel consumption and preventing the occurrence of smoke. In such a configuration, the fuel injection start timing when the piston is near bottom dead center is referred to as intake bottom injection timing, and the time when the piston is near top dead center is referred to as intake top injection timing. . Normally, switching between intake bottom injection and intake top injection is set by a map according to the engine speed and the intake pipe pressure. As shown in FIG. 7, the map shows that the intake pipe pressure PM is high and the engine speed is set so that the intake top injection is performed in the low load low speed operation state where the intake pipe pressure PM is low and the engine speed NE is low. The injection timing is set so that the intake bottom injection is performed in the high load low rotation operation state where the NE is low.
[0004]
The setting of such a map extends the time from fuel injection to combustion, and in the sense that the time for atomizing and mixing the injected fuel is sufficiently set, the load and the engine speed NE. Regardless of the size, intake top injection is desirable. However, when the engine speed NE is low, the piston speed is slower and the flow rate of the intake air is slower than when the engine speed NE is high. For this reason, when the intake top injection is performed when the temperature of the in-cylinder injection engine is low, particularly when the fuel injection amount is large such as high load operation, the injected fuel collides with the piston top surface, and the collided fuel evaporates. Without any change, it forms a liquid film and adheres to the top surface of the piston. As a result, the injected fuel shifts to the combustion stroke without being atomized. Therefore, the air-fuel ratio becomes lean by the amount of fuel adhering to the piston top surface, and a desired torque cannot be obtained. Smoke and hydrocarbons (HC) are generated due to afterburning of fuel adhering to the piston top surface, This causes a problem of generating. For this reason, intake bottom injection is performed at high load and low rotation.
[0005]
On the other hand, in the low-load low-rotation operation state, even when the piston speed and the flow rate of the intake air are low, the amount of fuel injected is small, so that the fuel adhering to the piston top surface is small. Therefore, the intake top injection is executed because the advantage of obtaining time for atomization / mixing until combustion is superior to the disadvantage of fuel adhesion to the piston top surface. In the high speed operation region, the piston speed is fast and the intake air flow rate is fast, so that it is difficult for the fuel to adhere to the top surface of the piston, and the above-mentioned problems do not occur even if the intake top injection is performed. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the operation state from the start time to immediately after the start time, the intake pipe pressure PM and the engine speed NE change rapidly. That is, as shown in FIG. 8, the intake pipe pressure PM suddenly decreases at the time of starting from a state substantially equal to the atmospheric pressure at the time of cranking, and further decreases as the engine speed increases after starting, and thereafter As the engine speed NE converges to the target idling engine speed, it converges to a substantially constant value.
[0007]
However, if the intake top injection timing and the intake bottom injection timing are set as described above, the intake pipe pressure PM rapidly changes in the operation state from the start to the start, The air-fuel ratio sometimes fluctuated. That is, in the operation state after cranking until the engine speed NE reaches the target idle speed at that time, the fuel injection amount is small, but the intake pipe pressure PM is high, that is, at the time of cranking. From the state of almost atmospheric pressure, the intake pipe pressure is not lowered to the low pressure during idling. For this reason, when determining the fuel injection timing, it may be erroneously determined as a high-load low-rotation region in the map even though it is actually in a low-load operation state.
[0008]
As a result, when the fuel injection timing is determined according to the map, the intake bottom injection is executed. However, the amount of fuel actually injected corresponds to the time of start-up or idle operation rather than that during high-load operation. A relatively small amount. Therefore, even though the intake top injection does not cause the problem of piston adhesion, by performing unnecessary intake bottom injection, sufficient atomization / mixing time cannot be secured, Cause deterioration of mixing and mixing. This problem occurs more remarkably when the engine temperature is low during cold start. As described above, the atomization / mixing is not sufficiently performed, so that the air-fuel ratio becomes lean.
[0009]
Also, at the intake bottom injection timing, the injected fuel is uniformly mixed with the intake air, but at the start, particularly at the cold start, the injected fuel adheres to the cylinder inner wall, and the attached fuel Is absorbed in the lubricating oil and falls into the oil pan, so that all of the fuel directly injected into the cylinder is not reflected in the air-fuel ratio, and the air-fuel ratio may become lean.
[0010]
In view of such a situation, if the fuel injection amount at the intake bottom injection timing is set so that the air-fuel ratio is rich, the fuel injection amount at the intake top injection timing increases and the air-fuel ratio becomes rich. There was. This is because the injected fuel diffuses into the combustion chamber by colliding with the upper surface of the cylinder, and fuel atomization / mixing is promoted by having sufficient time to shift to the combustion stroke in such a state. Further, since adsorption does not occur as in the case of intake bottom injection, the setting of the rich taste of the injected fuel is directly reflected in the air-fuel ratio.
[0011]
The object of the present invention is to eliminate such problems.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the fuel injection timing control device for an internal combustion engine according to the present invention comprises an operating state detecting means for detecting an operating state of a direct injection type internal combustion engine that injects fuel directly into a cylinder, and a low load according to the operating state. A fuel injection timing setting means for performing fuel injection at a fuel injection timing far from the combustion stroke at low revolution and performing fuel injection at a fuel injection timing close to the combustion stroke at high load and low revolution. When the detection means detects at least after cranking and until the engine speed reaches the target idle speed at that time, the fuel injection timing setting means is in the combustion stroke. far Fuel injection at the fuel injection timing To maintain until a given time has elapsed The fuel injection timing is set.
[0013]
According to such a configuration, in the operation state until the engine speed reaches the target idle speed after cranking, the fuel injection timing is closer to the combustion stroke than in the other operation states. Since it is difficult to inject fuel, the engine speed increases rapidly from the engine speed at the time of cranking in the operating state after cranking until the engine speed reaches the target idle speed. When the intake pipe pressure suddenly drops in response to the rapid increase in engine speed, it becomes difficult to perform fuel injection at the fuel injection timing close to the combustion stroke. In other words, in such an operating state after cranking and until the engine speed reaches the target idle speed, changes in the engine speed and intake pipe pressure, that is, changes in the operating state are operated. Even if the state detection means detects, since the fuel injection timing setting means sets the fuel injection timing as described above, fuel is injected at a fuel injection timing far from the combustion stroke without changing the fuel injection timing. . Therefore, in the operating state after the cranking until the engine speed reaches the target idle speed, the fuel injection timing far from the combustion stroke and the fuel injection timing close to the combustion stroke are not switched based on the change in the operating state. Therefore, it is possible to achieve optimization by suppressing fluctuations in the air-fuel ratio.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of one cylinder of an in-cylinder fuel injection type gasoline engine 100 having multiple cylinders. In FIG. 1, for convenience of explanation, a piston ring, a connecting rod, a throttle valve, a surge tank, an O ₂ As an intake / exhaust system including a sensor and the like, those widely known in this field can be used, and thus illustration is omitted. The engine 100 is of a water-cooled type, and the engine body portion is composed of a cylinder head 3 and a cylinder block 4 that are provided with two intake valves in the intake port 1 and an exhaust valve (not shown) in the exhaust port 2. It is configured. A cylinder 4a is provided inside the cylinder block 4, and the piston 9 reciprocates in the cylinder 4a. A combustion chamber 6 is formed inside the cylinder head 3.
[0016]
In addition, 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, a spark plug 7 is detachably attached to the center of the cylinder head 3 at a position corresponding to the upper wall of the combustion chamber 6, and fuel is introduced into the combustion chamber 6 between a pair of intake valves. The fuel injection valve 8 is attached so that the injection port is directed so that direct injection can be performed. Although illustration and explanation are omitted, a throttle body incorporating a 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 the tube pressure.
[0017]
The fuel injection in the engine 100 is controlled by an electronic control unit 10 that is 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.
[0018]
The input interface 10c detects the intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 11 for detecting the intake pipe pressure, the rotation speed signal b output from the rotation speed sensor 12 for detecting the engine speed NE, and the vehicle speed. A vehicle speed signal c output from the vehicle speed sensor 13 to detect, an IDL signal d output from the idle switch 14 to detect the open / close state of the throttle valve, and a water temperature sensor 15 to detect the coolant temperature of the engine 100 Output water temperature signal e, O equipped in exhaust system ₂ An output signal f output from the sensor 16 is input. Each of these sensors cooperates with the electronic control unit 10 to function as an operation state detection unit. From the output interface 10d, a fuel injection signal g is output to the fuel injection valve 8, and an ignition signal h is output to the spark plug 7 via the igniter.
[0019]
The electronic control unit 10 determines the fuel injection valve opening time corresponding to the total fuel injection amount by 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. A program for controlling the fuel injection valve 8 according to the determination and injecting fuel corresponding to the engine load from the fuel injection valve 8 into the cylinder 4a is incorporated. The program and the electronic control device 10 cooperate to function as fuel injection timing setting means.
[0020]
A schematic control procedure in the fuel injection timing control apparatus will be described with reference to FIGS.
[0021]
In this embodiment, the fuel injection timing, which is the timing at which fuel injection is started, occurs when the piston 9 that is far from the combustion stroke in the intake stroke is near the top dead center and the side near the combustion stroke. Is set when the piston 9 is near the bottom dead center. That is, the intake top injection, which is fuel injection when the piston 9 is in the vicinity of the top dead center, is, for example, about 45 ° CA in crank angle from the time when the piston 9 reaches the top dead center after the intake stroke is started. The intake bottom injection when the piston 9 is in the vicinity of the bottom dead center is performed in the fuel injection timing far from the combustion stroke set in the range (hereinafter referred to as the intake top injection timing). For example, it is performed at a fuel injection timing (hereinafter referred to as intake bottom injection timing) close to the combustion stroke set in a range from the position of about 45 ° CA in the crank angle before the bottom dead center to the bottom dead center. is there. In normal operating conditions other than those described in detail below, the intake pipe pressure is lower than, for example, 500 mmHg, and the engine speed NE is, for example, 3000 rpm. p. m. At a lower low load and lower rotation, the intake top injection timing is set, the intake pipe pressure is higher than 500 mmHg, and the engine speed NE is 3000 rpm. p. m. The intake bottom injection timing is set at a lower high load and lower rotation.
[0022]
First, in step S1, the operation 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 intake pipe pressure PMTP in the detected operation state exceeds the injection timing determination pressure SOIPM. . This determination is performed 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 by a two-dot chain line in FIG. 6. The engine speed NE is substantially constant up to a predetermined speed, and the engine speed becomes higher in a region higher than the predetermined speed. Therefore, it is set so as to increase stepwise.
[0023]
If it is determined in step S1 that the detected intake pipe pressure PMTP exceeds the injection timing determination pressure SOIPM (for example, 500 mmHg), the process proceeds to step S2, and the 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 way, in the detected operating state, if the intake pipe pressure PMTP is lower than the injection timing determination pressure SOIPM, that is, whether the intake top injection is executed at the intake top injection timing at low load when the intake pipe pressure PMTP is low, Alternatively, it is set whether the intake bottom injection is executed when the intake pipe pressure PMTP exceeds the injection timing determination pressure SOIPM, that is, when the intake pipe pressure PMTP is high and the load is high.
[0024]
Next, in step S11, it is determined based on the state of the start time flag XSTA whether or not the detected operation state is a start time. Judgment at start-up is performed when the engine speed NE is lower than the specified engine speed after the cranking operation. In this case, the predetermined rotational speed is higher than the rotational speed at the time of cranking, and the rotational speed at which cranking can be confirmed, for example, 500 rpm. p. m. Set to degree. When it is determined that the engine has started, the engine start flag XSTA is set. When the engine speed NE exceeds the predetermined engine speed and it is determined that the engine has been started, the engine start flag XSTA is reset. When this routine is executed, if the start time flag XSTA is reset, that is, if it is determined that the start time is not the start time, the process proceeds to step S12, where the start time flag XSTA is set. Goes to step S13. In this embodiment, since the predetermined rotational speed for determining the start time is set lower than the target idle speed described later, the engine speed after cranking is determined according to the state of the start time flag XSTA. The NE detects the operating state up to the target idle speed at that time.
[0025]
In step S12, it is determined whether or not the engine is idling. The idling operation state is determined when the idling flag XIDL set based on the IDL signal d output from the idling switch 14 is set. When the idling operation state is reset, the idling operation state is determined. It is determined to be medium.
[0026]
The idle flag XIDL is set to determine whether the engine is idling. However, if it is determined that the engine is idling, the engine speed does not necessarily reach the target idling speed. That is, the idle flag XIDL indicates whether or not the throttle valve is closed, in other words, whether or not an idle operation state is required. When the idle flag XIDL is set, the engine speed However, this does not necessarily mean an operating state controlled near the target idle speed. When the idle flag XIDL is set, the throttle valve is closed, and the idle rotation control is executed by adjusting the intake air amount including the time until the engine speed NE reaches the target idle speed. It shows the driving state. Therefore, the idle flag XI DL By confirming this state and the engine speed, it is possible to detect the operating state after cranking until the engine speed NE reaches the target idle speed at that time. The target idle speed is set higher as the engine temperature is lower, depending on the operation state at that time, for example, the engine temperature (for example, the engine coolant temperature). p. m. And so on.
[0027]
In step S13, the fuel injection timing is set based on the fuel injection timing SOISTA at the start. In this embodiment, the fuel injection timing SOISTA at the time of start is set to an intermediate injection timing between the intake top injection timing and the intake bottom injection timing. That is, the fuel injection timing SOISTA at the time of starting is set based on, for example, the coolant temperature of the engine 100, and the position where the piston 9 has advanced by 45 ° CA, for example, at a crank angle from the top dead center of the intake stroke. For example, when the crank angle is 45 ° CA before the bottom dead center. The fuel injection timing SOISTA at the time of starting is maintained at the same value without being changed until the engine speed NE becomes equal to or higher than a predetermined speed for determination after starting.
[0028]
On the other hand, if it is determined that the engine is idling after starting, it is determined in step S14 whether or not a predetermined time, for example, 5 seconds or more has elapsed after the start determination flag XSTA shifts from the set state to the reset state. In other words, the predetermined time in this step is to determine whether or not the rotation fluctuation and the change in the intake pipe pressure PMTP are large and immediately after the start after the start and after the start, and is limited to the above-mentioned 5 seconds. It is not a thing. If it is determined in step S14 that the predetermined time has not yet elapsed, the process proceeds to step S15, and the intake top injection timing SOITPN during idle operation is set as the fuel injection timing. The intake top injection timing SOITPN during idling is based on at least the engine speed NE at this time. Specifically, when the engine speed NE is high, the piston 9 is close to top dead center, and when the engine speed NE is low, The piston 9 is set to execute the intake top injection at a position far from the top dead center.
[0029]
On the other hand, if it is determined in step S14 that a predetermined time or more has elapsed since the start of the operation after the start, it is determined in step S16 whether or not the fuel injection timing determination flag XSOINEPM is set. If the fuel injection timing determination flag XSOINEPM is set, the process proceeds to step S17, and if it is reset, the process proceeds to step S15.
[0030]
In step S17, the intake air after the start in the idle operation state bottom The injection timing SOIBTN is set as the fuel injection timing. Intake after this start bottom The injection timing SOIBTN is also set based on the engine speed NE at this time.
[0031]
If it is in the reset state in which the idle flag XIDL is not set in step S12, that is, in the non-idle operation state in which the throttle valve is open, the process proceeds to step S18, and whether or not the fuel injection timing determination flag XSOINEPM is set. Determine whether. If the fuel injection timing determination flag XSOINEPM is set in step S18, the process proceeds to step S19, and if it is reset, the process proceeds to step S20. In step S19, the fuel injection timing in the non-idle operation state other than the idle operation state after the start is set by the intake bottom injection timing SOIBTF. In step S20, the fuel injection timing in the non-idle operation state other than the idle operation state after the start is determined as the intake top injection timing SOI. TP Set by F.
[0032]
In such a configuration, when the engine 100 is started with the throttle valve closed, as shown in FIG. 6, the engine speed NE increases through cranking until the engine speed exceeds the engine speed for determining after starting. During this period, the intake pipe pressure PMTP rapidly decreases from the substantially atmospheric pressure state. However, at the time of starting, the fuel injection timing SOISTA at the start is set (steps S11 and S13), and the injection timing is set. The fuel is injected at the timing. Therefore, at the time of starting, even if the intake pipe pressure PMTP changes so as to drop from the almost atmospheric pressure state, the fuel injection timing SOISTA at the start is not affected by the change in the intake pipe pressure PMTP. The fuel is injected at the fuel injection timing based on the coolant temperature of the engine 100 until it is determined after starting. As a result, there is no change in the air-fuel ratio at the start.
[0033]
Next, when the engine speed NE increases and becomes equal to or higher than the engine speed for determining after starting, the engine 100 enters an idle operation state, and the intake pipe pressure PMTP rapidly decreases. In the idle operation state immediately after the start, that is, in the idle operation state in which the engine speed NE increases until reaching the target idle speed, the idle state is maintained regardless of the intake pipe pressure PMTP until a predetermined time elapses. The fuel injection timing is set by the intake top injection timing SOITPN during operation. (Step S11, Step S12, Step S14, Step S15). Therefore, even in the idling state immediately after the start, the intake top injection is maintained without switching to the intake bottom injection (the intake bottom injection is difficult to be performed), and thus the air-fuel ratio does not vary. Therefore, the air-fuel ratio can be maintained in a state optimized for the idle operation state immediately after starting.
[0034]
Then, after the transition to the operating state after starting, when a predetermined time or more elapses, fuel is supplied by intake bottom injection or intake top injection depending on whether or not the intake pipe pressure PMTP at that time exceeds the injection timing determination pressure SOIPM. It is to be jetted. That is, when the predetermined time or more elapses, the intake pipe pressure PMTP decreases and decreases, and thus is lower than the injection timing determination pressure SOIPM. In this case, since the injection timing determination flag XSOINEPM is reset (steps S1 and S3), the intake top injection timing SOI in the idle operation state after the start is started. TP The fuel injection timing is set to N (step S11, step S12, step S14, step S16, step S15), and the intake top injection is executed.
[0035]
On the other hand, when the load on the engine including an electric load such as an air conditioner or a headlight is increased in the idle operation state after the start, the intake pipe pressure PMTP rises, and when the operation state exceeds the injection timing determination pressure SOIPM, The injection timing determination flag XSOINEPM is set (step S1, step S2). Therefore, the fuel injection timing is switched to the intake bottom injection timing SOIBTN in the idle operation state (step S11, step S12, step S14, step S16, step S17). As a result, the torque increases, so that an operation state corresponding to an increase in load is obtained.
[0036]
Next, for example, when the throttle valve is opened due to acceleration or the like and is in a non-idle operation state, if the intake pipe pressure PMTP exceeds the injection timing determination pressure SOIPM, the injection timing determination flag XSOINEPM is set. After setting (step S1, step S2), the intake bottom injection timing SOIBTF in the non-idle operation state after starting is set (step S11, step S12, step S18, step S19). On the other hand, for example, if the throttle valve is opened and the engine is in a non-idle operation state during steady running, but the intake pipe pressure PMTP is below the injection timing determination pressure SOIPM, the injection timing determination flag XSOINEPM is reset ( Step S1, Step S3) and the intake top injection timing SOI in the non-idle operation state after the start TP Set F. (Step S11, Step S12, Step S18, Step S20).
[0037]
In this way, immediately after switching from the start to the start, that is, in an idling operation state in which the intake pipe pressure PMTP varies greatly immediately after the start, the intake top injection timing is maintained until a predetermined time elapses regardless of the change in the intake pipe pressure PMTP. Since the fuel is injected by this, the air-fuel ratio can be prevented from fluctuating, and the startability can be improved.
[0038]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
[0039]
In the above-described embodiment, after the cranking, until the engine speed NE reaches the target idle speed at that time is detected by the state of the start time flag XSTA, the average engine speed at the time of cranking is detected. Is set as the cranking speed, for example, the target idle speed is set according to the coolant temperature of the engine, the engine speed is compared with the cranking speed, and after cranking is determined, Further, the engine speed and the target idle speed may be compared to detect whether the engine speed reaches the target idle speed.
[0040]
As described above, when the engine speed is compared with the speed for determination to detect the operating state, at the time of starting after cranking and at any time after starting, as in the above embodiment. It becomes possible to set the fuel injection timing.
[0041]
In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, at least after the cranking and in the operating state until the engine speed reaches the target idle speed at that time, the fuel injection closer to the combustion stroke than in the other operating states Since it is difficult to inject fuel at the time, the engine speed rapidly increases until the engine speed reaches the target idle speed at that time after cranking, and in response to the rapid increase in the engine speed When the intake pipe pressure suddenly drops, it becomes difficult to perform fuel injection at the fuel injection timing close to the combustion stroke, and fuel is injected at a fuel injection timing far from the combustion stroke without changing the fuel injection timing. Can do. Therefore, in the idling operation state after cranking, it is possible to achieve optimization by suppressing fluctuations in the air-fuel ratio.
[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 a flowchart showing a schematic control procedure according to the embodiment;
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the prior art.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the prior art.
[Explanation of symbols]
10. Electronic control device
10a ... Central processing unit
10b ... Storage device
10c ... Input interface
10d ... Output interface

Claims

燃料を直接シリンダ内に噴射する筒内燃料噴射式内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
運転状態に応じて、低負荷低回転の時に燃焼行程から遠い燃料噴射時期にて燃料噴射を行い、高負荷低回転の時に燃焼行程に近い燃料噴射時期にて燃料噴射を行う燃料噴射時期設定手段とを備えるものにおいて、
運転状態検出手段が少なくともクランキング後にあって機関回転数がその時の目標アイドル回転数に至るまでを検出した際には、燃料噴射時期設定手段が、燃焼行程に遠い燃料噴射時期での燃料の噴射を所定時間が経過するまで維持するように燃料噴射時期を設定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射時期制御装置。An operating state detecting means for detecting an operating state of the in-cylinder fuel injection internal combustion engine that injects the fuel directly into the cylinder;
Fuel injection timing setting means for performing fuel injection at a fuel injection timing far from the combustion stroke at low load and low rotation, and fuel injection at a fuel injection timing close to the combustion stroke at high load and low rotation, depending on the operating state In what comprises
When the operating state detection means detects at least after cranking until the engine speed reaches the target idle speed at that time, the fuel injection timing setting means performs fuel injection at a fuel injection timing far from the combustion stroke. A fuel injection timing control apparatus for an internal combustion engine , wherein the fuel injection timing is set so as to be maintained until a predetermined time elapses .