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JP2008180137A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Download PDF

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JP2008180137A
JP2008180137A JP2007013980A JP2007013980A JP2008180137A JP 2008180137 A JP2008180137 A JP 2008180137A JP 2007013980 A JP2007013980 A JP 2007013980A JP 2007013980 A JP2007013980 A JP 2007013980A JP 2008180137 A JP2008180137 A JP 2008180137A
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JP
Japan
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fuel
amount
air
fuel ratio
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007013980A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoki Otani
元希 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-fuel ratio control device capable of converging the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, while restraining an increase in an engine speed of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This internal combustion engine 10 has a throttle valve 14 arranged in an intake passage 12 and capable of varying opening, an intake valve 30 communicating and cutting-off the intake passage 12 and a combustion chamber 18 and capable of varying a maximum lift quantity, a fuel injection valve 20 injecting fuel introduced to the combustion chamber 18, and an air-fuel ratio sensor 25 detecting the air-fuel ratio of an air-fuel mixture introduced to the combustion chamber 18. An electronic control device 70 controls quantity of the fuel injected by the fuel injection valve 20 in response to a driving state of the throttle valve 14 and the intake valve 30 so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 25 becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and controls a lift quantity for reducing throttle opening and the throttle opening by setting the maximum lift quantity of the intake valve 30 to a predetermined minimum lift quantity or more, when the quantity of fuel of the fuel injection valve 20 is estimated as a minimum injection quantity or less. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の空燃比を目標の空燃比へ収束させる空燃比制御装置に関する。   The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus that converges an air-fuel ratio of an internal combustion engine to a target air-fuel ratio.

従来、内燃機関の空燃比制御装置は、排気の酸素濃度を検出することにより空気と燃料との重量比である空燃比を算出し、この空燃比が目標とする空燃比となるように燃料噴射弁による燃料噴射量を増減制御する空燃比フィードバック制御を行うようにしている。   Conventionally, an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine calculates an air-fuel ratio that is a weight ratio of air and fuel by detecting an oxygen concentration in exhaust gas, and performs fuel injection so that the air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio. Air-fuel ratio feedback control for increasing / decreasing the fuel injection amount by the valve is performed.

ところで、内燃機関では、噴射された燃料が冷間始動時などにおいて十分に気化せずに潤滑油へ混入するいわゆる燃料希釈が生じる。このように潤滑油に混入した燃料は、内燃機関の温度上昇に伴って蒸発してブローバイガス還流装置により再度燃焼室に供給される。また、その他にも燃焼室には、チャコールキャニスターに吸着された燃料タンクの蒸発燃料が吸気系へパージされることにより供給される。このように燃料噴射弁以外により供給される燃料量が多くなると、空燃比がリッチ状態となりやすく、上記空燃比制御においては、燃料噴射弁から噴射される燃料の量が低減されるような制御が行われる。しかしながら、さらに、これら燃料噴射弁以外により供給される燃料量が多くなると、燃料噴射弁から噴射される燃料量が適切に制御可能な限界の噴射量である最小噴射量となり、燃料噴射量をこの量よりも低減できなくなるために、適切な空燃比制御が行えなくなる。   By the way, in the internal combustion engine, so-called fuel dilution occurs in which the injected fuel is not sufficiently vaporized at the time of cold start or the like and is mixed into the lubricating oil. Thus, the fuel mixed in the lubricating oil evaporates as the temperature of the internal combustion engine rises, and is supplied again to the combustion chamber by the blow-by gas recirculation device. In addition, the combustion chamber is supplied with the fuel vapor evaporated from the fuel tank adsorbed by the charcoal canister by being purged into the intake system. Thus, when the amount of fuel supplied from other than the fuel injection valve increases, the air-fuel ratio tends to become rich, and in the air-fuel ratio control, control is performed to reduce the amount of fuel injected from the fuel injection valve. Done. However, if the amount of fuel supplied by other than these fuel injection valves increases, the amount of fuel injected from the fuel injection valves becomes the minimum injection amount that is the limit of the controllable amount, and the fuel injection amount is reduced to this amount. Since the amount cannot be reduced below the amount, appropriate air-fuel ratio control cannot be performed.

そこで、例えば特許文献1に記載の空燃比制御装置は、このように燃料噴射弁による噴射量が最小噴射量以下となって空燃比制御が行えなくなると、吸入空気量を多くすることで空燃比をリッチ状態からリーン状態へと変化させ、燃料噴射弁より最小噴射量以上の燃料供給を可能とすることにより、空燃比制御を行えるようにしている。具体的に、特許文献1の制御装置が適用される内燃機関には、吸気通路において吸気絞り弁をバイパスする空気供給通路にエアバルブが設けられており、通常はこのエアバルブを閉状態とし、燃料噴射弁による燃料噴射量が最小噴射量となってもリッチ状態が続くと、このエアバルブを開状態にして吸入空気量を多くするようにしている。
特開昭64−69747号公報
Thus, for example, the air-fuel ratio control apparatus described in Patent Document 1 increases the air-fuel ratio by increasing the intake air amount when the injection amount by the fuel injection valve becomes equal to or less than the minimum injection amount and air-fuel ratio control cannot be performed. Is changed from the rich state to the lean state, and the fuel can be supplied from the fuel injection valve at a minimum injection amount or more so that air-fuel ratio control can be performed. Specifically, in an internal combustion engine to which the control device of Patent Document 1 is applied, an air valve is provided in an air supply passage that bypasses the intake throttle valve in the intake passage. Normally, the air valve is closed and fuel injection is performed. Even if the fuel injection amount by the valve becomes the minimum injection amount, if the rich state continues, this air valve is opened to increase the intake air amount.
JP-A 64-69747

ところで、例えば、高速走行後のアイドル運転時などにおいては、燃料タンクから吸気系にパージされる蒸発燃料や、燃料希釈に起因してブローバイガスと共に吸気系に戻される蒸発燃料が多くなるため、上述したように燃料噴射弁による燃料噴射量を最小噴射量にしても空燃比がリッチ状態になりやすくなる。一方、アイドル運転時には、機関回転速度を一定の目標回転速度に制御するアイドル回転速度制御が実行される。そのような場合に、特許文献1の態様で吸入空気量を増量させると、アイドル運転中にも拘わらず機関回転速度が上昇することとなるため、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与える虞がある。   By the way, for example, during idle operation after high-speed traveling, the amount of evaporated fuel purged from the fuel tank to the intake system and the amount of evaporated fuel returned to the intake system together with the blow-by gas due to fuel dilution increase. As described above, even if the fuel injection amount by the fuel injection valve is set to the minimum injection amount, the air-fuel ratio tends to be rich. On the other hand, during idle operation, idle rotation speed control for controlling the engine rotation speed to a constant target rotation speed is executed. In such a case, if the intake air amount is increased in the manner described in Patent Document 1, the engine speed will increase even during idle operation, giving the passenger a sense of incongruity due to the occurrence of noise or vibration. There is a fear.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の回転速度の上昇を抑制しつつ、空燃比を目標とする空燃比に収束させることのできる空燃比制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control apparatus that can converge an air-fuel ratio to a target air-fuel ratio while suppressing an increase in the rotational speed of the internal combustion engine. It is to provide.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、吸気通路の流路断面積を調整するスロットルバルブと、前記吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁と、前記燃焼室に導入される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入される空気と前記燃料との混合気の空燃比を検出するセンサとを備える内燃機関において前記空燃比を制御する空燃比制御装置であって、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を制御する第1の制御手段と、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気通路の流路断面積を減少させるように前記スロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるように前記吸気弁の駆動状態を制御する第2の制御手段とを備えていることを要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a throttle valve that adjusts the cross-sectional area of the intake passage, an intake valve that adjusts the communication state between the intake passage and the combustion chamber, and fuel that is introduced into the combustion chamber. An air-fuel ratio control apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine, comprising: a fuel injection valve configured to detect the air-fuel ratio of an air-fuel mixture of air introduced into the combustion chamber and the fuel; First control means for controlling an amount of the fuel injected by the fuel injection valve in accordance with a drive state of the throttle valve and the intake valve so that the air-fuel ratio detected by the control becomes a target air-fuel ratio; When the amount of the fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to a predetermined minimum injection amount, the drive state of the throttle valve is controlled so as to reduce the flow passage cross-sectional area of the intake passage. , And summarized in that and a second control means for controlling the driving state of the intake valve to increase the amount of the air introduced into the combustion chamber.

上記の構成によれば、第1の制御手段は、空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて燃料噴射弁により噴射される燃料の量を制御する。そして、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、第2の制御手段が、吸気通路の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、燃焼室に導入される空気の量を増大させるように吸気弁の駆動状態を制御する。   According to the above configuration, the first control means controls the amount of fuel injected by the fuel injection valve in accordance with the drive state of the throttle valve and the intake valve so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio. To do. Then, when the amount of fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to the predetermined minimum injection amount, the second control means controls the drive state of the throttle valve so as to reduce the flow passage cross-sectional area of the intake passage. At the same time, the drive state of the intake valve is controlled so as to increase the amount of air introduced into the combustion chamber.

なお、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときとは、燃料噴射弁により噴射される実際の燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときでもよいし、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁により噴射される燃料の量を予め計算式などにより推定したときに、この推定される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときでもよい。そして、この燃料の量が所定の最小噴射量以下となると予め推定される場合に、内燃機関が低負荷状態に移行すると、本来ならこの負荷に応じて燃焼室に導入される空気の量が比較的に少ない量となるように吸気弁の駆動状態が制御されるが、この負荷に応じて通常供給される空気量よりも多い量の空気を燃焼室に導入すべく吸気弁の駆動状態を制御する。   The time when the amount of fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to the predetermined minimum injection amount may be when the actual amount of fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to the predetermined minimum injection amount. Further, when the amount of fuel injected by the fuel injection valve at the time of low load of the internal combustion engine is estimated in advance by a calculation formula or the like, the estimated amount of fuel may be equal to or less than a predetermined minimum injection amount. Then, when it is estimated in advance that the amount of this fuel is less than or equal to the predetermined minimum injection amount, when the internal combustion engine shifts to a low load state, the amount of air that is originally introduced into the combustion chamber according to this load is compared. The intake valve drive state is controlled so that the amount is as small as possible, but the intake valve drive state is controlled to introduce more air into the combustion chamber than is normally supplied according to this load. To do.

このようにして、燃焼室に導入される空気の量が増大すれば、センサによって検出される空燃比が目標空燃比に対してリッチ側からリーン側に変化するためこれによって、第1の制御手段が燃料噴射弁により噴射される燃料の量を増大させるように制御する。したがって、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が最小噴射量よりも多くなり、空燃比を目標空燃比とするための制御が可能となるため、エミッションの悪化を抑制することができる。   In this way, if the amount of air introduced into the combustion chamber increases, the air-fuel ratio detected by the sensor changes from the rich side to the lean side with respect to the target air-fuel ratio, thereby the first control means. Controls to increase the amount of fuel injected by the fuel injection valve. Therefore, the amount of fuel injected by the fuel injection valve becomes larger than the minimum injection amount, and control for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio becomes possible, so that deterioration of emissions can be suppressed.

また、本発明では吸気通路の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブの駆動状態を制御しているため、内燃機関の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、燃焼室に供給される空気の量及び燃料噴射量が多くなって内燃機関が発生させるエネルギーが大きくなるものの、内燃機関の負荷も大きくなるため、内燃機関の回転速度が上昇することを抑制することができる。その結果、アイドル運転時などにおいて、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする空燃比に収束させることができる。   Further, in the present invention, the driving state of the throttle valve is controlled so as to reduce the flow passage cross-sectional area of the intake passage, so that the pumping loss increases in the intake stroke of the internal combustion engine. Therefore, although the amount of air supplied to the combustion chamber and the fuel injection amount increase and the energy generated by the internal combustion engine increases, the load on the internal combustion engine also increases, so that the rotation speed of the internal combustion engine is prevented from increasing. can do. As a result, the air-fuel ratio can be converged to the target air-fuel ratio without giving a sense of incongruity due to noise or vibration to the occupant during idling.

なお、所定の最小噴射量としては、燃料噴射弁の正確な噴射量制御が可能となる最小の噴射量や、そのような燃料噴射弁の特性によって定まる最小の噴射量よりも若干多く設定された所定の噴射量を採用することができる。また、吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁としては、吸気弁の最大リフト量を可変とする可変動弁機構や、吸気弁の最大リフト量および開閉タイミングを自在に可変とする電磁動弁機構により駆動されるものを採用することができる。   The predetermined minimum injection amount is set slightly larger than the minimum injection amount that enables accurate injection amount control of the fuel injection valve and the minimum injection amount determined by the characteristics of the fuel injection valve. A predetermined injection amount can be employed. As an intake valve that adjusts the communication state between the intake passage and the combustion chamber, a variable valve mechanism that makes the maximum lift amount of the intake valve variable, and the maximum lift amount and opening / closing timing of the intake valve are made variable freely. What is driven by an electromagnetic valve mechanism can be employed.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出し、この要求噴射量が前記所定の最小噴射量よりも少ないときに前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を同所定の最小噴射量に設定し、前記第2の制御手段は、前記要求噴射量が前記所定の最小噴射量以下となるときに、同要求噴射量が少ないほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御することを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first control means is configured such that the throttle valve and the intake air are set such that the air-fuel ratio detected by the sensor becomes a target air-fuel ratio. The amount of fuel to be injected by the fuel injection valve is derived as a required injection amount in accordance with the driving state of the valve, and is injected by the fuel injection valve when the required injection amount is smaller than the predetermined minimum injection amount. The amount of the fuel is set to the same predetermined minimum injection amount, and the second control means is configured such that when the required injection amount becomes equal to or less than the predetermined minimum injection amount, the smaller the required injection amount, the more the combustion The gist is to control the drive state of the intake valve so that the amount of air introduced into the chamber increases.

例えば、要求噴射量が所定の最小噴射量よりも大幅に少ない場合、燃焼室に導入される空気の量を少し増大させただけでは、空燃比はリッチ状態のままとなる可能性があり、空燃比制御を迅速に行うことができない。一方、要求噴射量が所定の最小噴射量とほぼ同程度である場合、燃焼室に導入される空気の量を大幅に増大させると、空燃比はリッチ状態からリーン状態となるものの、この空気量の大幅な増大に伴って燃料噴射弁によって噴射される燃料の量も不必要に多くなり、燃費が悪化する。   For example, if the required injection amount is much smaller than the predetermined minimum injection amount, the air-fuel ratio may remain in a rich state if the amount of air introduced into the combustion chamber is slightly increased. The fuel ratio cannot be controlled quickly. On the other hand, when the required injection amount is approximately the same as the predetermined minimum injection amount, if the amount of air introduced into the combustion chamber is significantly increased, the air-fuel ratio changes from the rich state to the lean state. As the fuel consumption increases significantly, the amount of fuel injected by the fuel injection valve becomes unnecessarily large, and the fuel consumption deteriorates.

この点、上記の構成によれば、要求噴射量が所定の最小噴射量以下となるときに、要求噴射量が少ないほど、燃焼室に導入される空気の量が多くなるように制御するため、上記のような問題を招くことがなく、空燃比制御を迅速且つ的確に行うことができる。   In this regard, according to the above configuration, when the required injection amount is equal to or less than the predetermined minimum injection amount, control is performed so that the smaller the required injection amount, the greater the amount of air introduced into the combustion chamber. The air-fuel ratio control can be performed quickly and accurately without causing the above problems.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比を目標空燃比するための空燃比フィードバック補正係数を算出することによって、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出するとともに、同要求噴射量に基づいて前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を制御し、前記第2の制御手段は、前記フィードバック補正係数が前記要求噴射量を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御することを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the first control means calculates an air-fuel ratio feedback correction coefficient for making the air-fuel ratio detected by the sensor a target air-fuel ratio. Thus, the amount of fuel to be injected by the fuel injection valve is derived as a required injection amount in accordance with the driving state of the throttle valve and the intake valve, and is injected by the fuel injection valve based on the required injection amount. When the feedback correction coefficient is calculated as a value that decreases the required injection amount, the second control means has a large extent that the correction coefficient decreases the required injection amount. The gist is to control the drive state of the intake valve so that the amount of the air introduced into the combustion chamber increases.

例えば、前記フィードバック補正係数が、要求噴射量を大幅に減少させる値として算出されるときは、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁により噴射される燃料の量を予め推定したときに、この推定される燃料の量が所定の最小噴射量以下となる可能性が大きい。そして、このようにフィードバック補正係数が要求噴射量を大幅に減少させる値となっている場合、燃焼室に導入される空気の量を少し増大させただけでは、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となって、空燃比がリッチ状態となってしまう虞がある。一方、このフィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる値として算出されても、この減少幅がさほど大きくない場合には、燃焼室に導入される空気の量をさほど増大させることなく、燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を最小噴射量より大きくすることができる。したがって、上記の構成によれば、前記フィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、燃焼室に導入される空気の量が多くなるように制御するため、空燃比制御を的確に行うことができる。   For example, when the feedback correction coefficient is calculated as a value that significantly reduces the required injection amount, this is estimated when the amount of fuel injected by the fuel injection valve is estimated in advance at a low load of the internal combustion engine. There is a high possibility that the amount of fuel to be discharged will be equal to or less than a predetermined minimum injection amount. When the feedback correction coefficient is a value that greatly reduces the required injection amount in this way, the fuel injection valve can be operated at a low load of the internal combustion engine by slightly increasing the amount of air introduced into the combustion chamber. There is a possibility that the amount of fuel injected by the fuel injection becomes less than the minimum injection amount and the air-fuel ratio becomes rich. On the other hand, even if this feedback correction coefficient is calculated as a value that decreases the required injection amount, if this decrease is not so large, the fuel injection valve is not increased without increasing the amount of air introduced into the combustion chamber. The amount of fuel injected can be made larger than the minimum injection amount. Therefore, according to the above-described configuration, the amount of air introduced into the combustion chamber is controlled so as to increase as the feedback correction coefficient decreases the required injection amount. be able to.

具体的には、請求項4の記載によるように、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記吸気弁は、前記燃焼室に導入される前記空気の量を可変とすべく、最大リフト量が可変に構成され、前記第2の制御手段は、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気弁の最大リフト量が所定の最小リフト量以上となるように制限することにより、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるといった構成を採用することができる。そして、請求項2に記載の発明において、この請求項4に記載の発明を採用する場合には、要求噴射量が少ないほど、前記所定の最小リフト量が大きくなるように設定すればよい。また、請求項3に記載の発明において、この請求項4に記載の発明を採用する場合には、フィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記所定の最小リフト量が大きくなるように設定すればよい。   Specifically, as described in claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the intake valve is configured so that the amount of air introduced into the combustion chamber is variable. The maximum lift amount is variably configured, and the second control means determines that the maximum lift amount of the intake valve is predetermined when the amount of the fuel injected by the fuel injection valve is equal to or less than a predetermined minimum injection amount. It is possible to employ a configuration in which the amount of air introduced into the combustion chamber is increased by limiting the amount to be equal to or greater than the minimum lift amount. In the invention according to claim 2, when the invention according to claim 4 is adopted, the predetermined minimum lift amount may be set to be larger as the required injection amount is smaller. In the invention described in claim 3, when the invention described in claim 4 is adopted, the predetermined minimum lift amount increases as the feedback correction coefficient decreases the required injection amount. It should be set as follows.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記第2の制御手段は、前記燃料噴射弁によって噴射された燃料が前記内燃機関の潤滑油を希釈する燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値に達したことを条件に、前記第2の制御手段による前記制御を実行することを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the second control means is configured such that the fuel injected by the fuel injection valve dilutes the lubricating oil of the internal combustion engine. The gist is to execute the control by the second control means on condition that the degree of fuel dilution has reached a predetermined dilution reference value.

上記の構成において、燃料希釈が所定の希釈基準値に達すると、潤滑油を希釈した燃料の蒸発量が多くなり、この多量の燃料が燃焼室に供給されるため、燃料噴射弁によって噴射される燃料の量が最小噴射量となる虞が大きい。したがって、上記の構成によれば、この燃料希釈による影響が大きいときに、第2の制御手段による制御を行うことができる。   In the above configuration, when the fuel dilution reaches a predetermined dilution reference value, the evaporation amount of the fuel diluted with the lubricating oil increases, and this large amount of fuel is supplied to the combustion chamber, so that it is injected by the fuel injection valve. There is a high possibility that the amount of fuel becomes the minimum injection amount. Therefore, according to said structure, when the influence by this fuel dilution is large, control by a 2nd control means can be performed.

以下、図1〜図10を参照して、本発明に係る空燃比制御装置を具体化した実施形態について説明する。図1は、本発明に係る空燃比制御装置が適用される車載内燃機関の模式図である。   Hereinafter, an embodiment in which an air-fuel ratio control apparatus according to the present invention is embodied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of an in-vehicle internal combustion engine to which an air-fuel ratio control apparatus according to the present invention is applied.

この図1に示すように、内燃機関10は、各気筒11に形成される燃焼室18と、燃焼室18に吸入空気を送り込む吸気通路12と、燃焼室18での燃焼により生じた排気が排出される排気通路28とを備えている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 exhausts exhaust gas generated by combustion in the combustion chamber 18 formed in each cylinder 11, an intake passage 12 that feeds intake air into the combustion chamber 18, and combustion in the combustion chamber 18. The exhaust passage 28 is provided.

上記吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。このスロットルバルブ14には、スロットルモータ16が連結されている。スロットルバルブ14は、このスロットルモータ16の駆動制御を通じて開度(スロットル開度)が調整され、これにより吸気通路12の流路断面積が調整される。   A throttle valve 14 is provided in the intake passage 12. A throttle motor 16 is connected to the throttle valve 14. The throttle valve 14 is adjusted in opening degree (throttle opening degree) through the drive control of the throttle motor 16, thereby adjusting the cross-sectional area of the intake passage 12.

上記各気筒11に形成される燃焼室18には、燃料噴射弁20及び点火プラグ22が配設されている。この燃料噴射弁20は、開弁時間の長さを制御することにより噴射される燃料の量が制御されるように構成されている。そして、この燃料噴射弁20は、この開弁時間があまりにも短いと燃料噴射量を正確に制御することができないため、正確な噴射量制御が可能となる最短の開弁時間に対応する最小噴射量が設定されている。   A fuel injection valve 20 and a spark plug 22 are disposed in the combustion chamber 18 formed in each cylinder 11. The fuel injection valve 20 is configured such that the amount of fuel injected is controlled by controlling the length of the valve opening time. The fuel injection valve 20 cannot accurately control the fuel injection amount if the valve opening time is too short. Therefore, the minimum injection corresponding to the shortest valve opening time that enables accurate injection amount control is possible. The amount is set.

上記燃焼室18には、この燃料噴射弁20により燃料が直接噴射され、吸気通路12から導入された空気と混合される。この燃料と空気との混合気は、点火プラグ22からの火花放電により点火されて燃焼され、この燃焼のエネルギーによってピストン24が往復移動し、クランクシャフト23が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室18から排気通路28に送り出される。   The fuel is directly injected into the combustion chamber 18 by the fuel injection valve 20 and mixed with the air introduced from the intake passage 12. The fuel / air mixture is ignited and burned by spark discharge from the spark plug 22, and the piston 24 reciprocates due to the combustion energy, and the crankshaft 23 rotates. The air-fuel mixture after combustion is sent out from the combustion chamber 18 to the exhaust passage 28 as exhaust.

また、燃焼室18を形成する各気筒11の下方には、クランクケース13が形成されている。このクランクケース13の下部にはオイルパン29が取り付けられており、このオイルパン29には、内燃機関10の潤滑油が貯留されている。クランクケース13と上記吸気通路12とは、ブローバイガス還流装置17によって連通・遮断自在に接続されており、クランクケース13内のガスは、このブローバイガス還流装置17によって吸気通路12へ供給することが可能に構成されている。   A crankcase 13 is formed below each cylinder 11 forming the combustion chamber 18. An oil pan 29 is attached to the lower portion of the crankcase 13, and lubricating oil for the internal combustion engine 10 is stored in the oil pan 29. The crankcase 13 and the intake passage 12 are connected to each other by a blow-by gas recirculation device 17 so as to be freely communicated and blocked. The gas in the crankcase 13 can be supplied to the intake passage 12 by the blow-by gas recirculation device 17. It is configured to be possible.

上記排気通路28には、空燃比センサ25と、排気浄化触媒26とが配設されている。
上記排気浄化触媒26は、燃焼によって生じた排ガス中に含まれるCO、HC及びNOxなどの有害成分を低減させる三元触媒コンバータにより構成されている。この排気浄化触媒26は、燃焼室18において燃焼する空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比(14.7)となると、これら3つの成分を同時に低減させることができる。したがって、燃焼室18に供給される混合気の空燃比は、理論空燃比となるように制御される。つまり、本実施形態における目標空燃比は、理論空燃比に設定される。
An air-fuel ratio sensor 25 and an exhaust purification catalyst 26 are disposed in the exhaust passage 28.
The exhaust purification catalyst 26 is constituted by a three-way catalytic converter that reduces harmful components such as CO, HC and NOx contained in exhaust gas generated by combustion. The exhaust purification catalyst 26 can simultaneously reduce these three components when the air-fuel ratio, which is the weight ratio of the air combusted in the combustion chamber 18, becomes the stoichiometric air-fuel ratio (14.7). Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 18 is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio. That is, the target air-fuel ratio in the present embodiment is set to the stoichiometric air-fuel ratio.

図2は、上記空燃比センサ25の出力電流特性を示している。この図2に示すように、空燃比センサ25の出力電流は、理論空燃比においては基準電流Idとなり、空燃比が理論空燃比に対してリッチとなるにつれて基準電流Idよりも小さくなり、空燃比が理論空燃比に対してリーンとなるにつれて基準電流Idよりも大きくなる態様で変化する。すなわち、この空燃比センサ25は、排気ガスの空燃比に応じて出力電流が直線的に連続して変化する特性を有する。そして、この空燃比センサ25を用いて、空燃比を理論空燃比にしようとするフィードバック制御を行う際には、この空燃比センサ25の出力電流が基準電流Idとなるように燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が増量補正、或いは減量補正される。   FIG. 2 shows the output current characteristics of the air-fuel ratio sensor 25. As shown in FIG. 2, the output current of the air-fuel ratio sensor 25 becomes the reference current Id at the stoichiometric air-fuel ratio, and becomes smaller than the reference current Id as the air-fuel ratio becomes richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Changes in a manner that becomes larger than the reference current Id as it becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. That is, the air-fuel ratio sensor 25 has a characteristic that the output current changes linearly and continuously according to the air-fuel ratio of the exhaust gas. When feedback control is performed using the air-fuel ratio sensor 25 to change the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel injection valve 20 causes the output current of the air-fuel ratio sensor 25 to become the reference current Id. The amount of fuel to be injected is corrected to increase or decrease.

上記内燃機関10において、吸気通路12と燃焼室18との間は吸気弁30の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室18と排気通路28との間は排気弁32の開閉動作によって連通・遮断される。この吸気弁30は、クランクシャフト23の回転が伝達される吸気カムシャフト34の回転に伴って開閉動作し、排気弁32は同じくクランクシャフト23の回転が伝達される排気カムシャフト36の回転に伴い開閉動作する。   In the internal combustion engine 10, the intake passage 12 and the combustion chamber 18 are connected and cut off by the opening / closing operation of the intake valve 30, and the combustion chamber 18 and the exhaust passage 28 are connected and cut off by the opening / closing operation of the exhaust valve 32. Is done. The intake valve 30 opens and closes with the rotation of the intake camshaft 34 to which the rotation of the crankshaft 23 is transmitted, and the exhaust valve 32 similarly rotates with the rotation of the exhaust camshaft 36 to which the rotation of the crankshaft 23 is transmitted. Open and close.

また、吸気カムシャフト34と吸気弁30との間には、吸気弁30の最大リフト量を可変に設定するリフト量可変機構としての可変動弁機構42が設けられている。この可変動弁機構42は、電動モータ44によって駆動される。図3は、この電動モータ44の駆動による吸気弁30のリフト量の変更態様を示したタイムチャートである。この図3に示すように、吸気弁30のリフト量(詳しくは、最大リフト量)はリフト作用角と同期して変化するものであって、例えば最大リフト量が大きくなるほどリフト作用角も大きくなってゆく。したがって、リフト作用角が大きくなるということは、吸気弁30の開弁時期と閉弁時期とが互いに遠ざかって吸気弁30の開弁期間が長くなり、燃焼室18に導入される空気の量が大きくなることを意味する。   Further, between the intake camshaft 34 and the intake valve 30, a variable valve mechanism 42 is provided as a lift amount variable mechanism that variably sets the maximum lift amount of the intake valve 30. The variable valve mechanism 42 is driven by an electric motor 44. FIG. 3 is a time chart showing how the lift amount of the intake valve 30 is changed by driving the electric motor 44. As shown in FIG. 3, the lift amount (specifically, the maximum lift amount) of the intake valve 30 changes in synchronization with the lift operation angle. For example, the lift operation angle increases as the maximum lift amount increases. Go. Therefore, the increase in the lift operating angle means that the valve opening timing and the valve closing timing of the intake valve 30 move away from each other and the valve opening period of the intake valve 30 becomes longer, and the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is increased. Means to grow.

また、車両には、内燃機関10の運転制御を行う空燃比制御装置としての電子制御装置70が搭載されている。この電子制御装置70は、機関制御にかかる各種処理を実行する中央演算処理装置、機関制御用のプログラムやその制御に必要な情報が記憶されるメモリ、外部から信号が入力される入力ポート、外部に信号を出力するための出力ポート等を備えて構成されている。   Further, the vehicle is equipped with an electronic control device 70 as an air-fuel ratio control device that controls the operation of the internal combustion engine 10. The electronic control unit 70 includes a central processing unit that executes various processes relating to engine control, a memory for storing a program for engine control and information necessary for the control, an input port for inputting a signal from the outside, an external Are provided with an output port for outputting a signal.

電子制御装置70には、以下の各種センサからの検出信号が入力される。各種センサとしては、上記空燃比センサ25、スロットル開度を検出するスロットルセンサ50、吸気通路12を通過する吸入空気量を検出するための吸入空気量センサ52、機関冷却水(THW)の温度を検出するための水温センサ54及び図示しないアクセルペダルの踏込量(アクセル踏込量)を検出するためのアクセルセンサ56が挙げられる。また、クランクシャフト23の回転角(クランク角)及び回転速度(機関回転速度NE)を検出するためのクランクセンサ58や、吸気カムシャフト34の回転角(カム角)を検出するためのカムセンサ60、吸気弁30のリフト作用角(詳しくは、可変動弁機構42の作動量)を検出するためリフトセンサ62等も挙げられる。   Detection signals from the following various sensors are input to the electronic control unit 70. The various sensors include the air-fuel ratio sensor 25, the throttle sensor 50 for detecting the throttle opening, the intake air amount sensor 52 for detecting the intake air amount passing through the intake passage 12, and the temperature of the engine coolant (THW). A water temperature sensor 54 for detection and an accelerator sensor 56 for detecting a depression amount (accelerator depression amount) of an accelerator pedal not shown. Further, a crank sensor 58 for detecting the rotation angle (crank angle) and rotation speed (engine rotation speed NE) of the crankshaft 23, a cam sensor 60 for detecting the rotation angle (cam angle) of the intake camshaft 34, A lift sensor 62 or the like is also included for detecting the lift operating angle of the intake valve 30 (specifically, the operation amount of the variable valve mechanism 42).

この電子制御装置70は、本発明の第1の制御手段および第2の制御手段としての機能を備え、内燃機関10を以下のようにして運転制御する。
電子制御装置70は、運転者によって操作されるアクセル踏込量に基づいて、内燃機関10の出力調整を行う。具体的に、電子制御装置70には、アクセルセンサ56が検出したアクセル踏込量が入力され、電子制御装置70がこのアクセル踏込量に基づいて上記可変動弁機構42を制御することにより上記吸気弁30の最大リフト量を調節する。そして、電子制御装置70は、第1の制御手段として、この吸気弁30及びスロットルバルブ14の駆動状態に応じて、空燃比センサ25によって検出される空燃比が理論空燃比となるように、燃料噴射弁20により噴射される燃料の量を制御する。つまり、アクセル踏込量に基づいて燃焼室18に導入される空気の量が変化するとともに、電子制御装置70が、この空気の量の変化に対応して燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量を制御することにより、内燃機関10の出力が調整されるとともに空燃比を理論空燃比とする制御が行われる。なお、電子制御装置70は、スロットルバルブ14の開度を一定開度に保持してもよいし、内燃機関10の運転状態に応じて同開度を変更してもよい。
This electronic control unit 70 has functions as the first control unit and the second control unit of the present invention, and controls the operation of the internal combustion engine 10 as follows.
The electronic control unit 70 adjusts the output of the internal combustion engine 10 based on the accelerator depression amount operated by the driver. Specifically, an accelerator depression amount detected by the accelerator sensor 56 is input to the electronic control device 70, and the electronic control device 70 controls the variable valve mechanism 42 based on the accelerator depression amount, thereby the intake valve. Adjust the maximum lift amount of 30. Then, the electronic control unit 70 operates as a first control means so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 25 becomes the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the drive states of the intake valve 30 and the throttle valve 14. The amount of fuel injected by the injection valve 20 is controlled. That is, the amount of air introduced into the combustion chamber 18 changes based on the accelerator depression amount, and the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 by the electronic control unit 70 in response to the change in the amount of air. By controlling the output, the output of the internal combustion engine 10 is adjusted and the air-fuel ratio is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio. The electronic control unit 70 may keep the opening degree of the throttle valve 14 at a constant opening degree, or may change the opening degree according to the operating state of the internal combustion engine 10.

そして、電子制御装置70は、第2の制御手段として、予め燃料噴射弁20により噴射される燃料の量が上記最小噴射量以下となると推定されるときに、上記アクセル踏込量に基づく吸気弁30の制御に代わり、燃焼室18に導入される空気の量がこのアクセル踏込量に基づく空気の量よりも増大するように吸気弁30の駆動状態を制御する。さらに、第2の制御手段としての電子制御装置70は、この吸気弁30の制御を行う際に、吸気通路12の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブ14の駆動状態を制御する。具体的に、電子制御装置70は、燃料噴射弁20の燃料の量が最小噴射量以下となると推定されると、吸気弁30の最小リフト量を設定する。そして、電子制御装置70は、アクセル踏込量に基づく最大リフト量がこの最小リフト量未満となるときに、吸気弁30のリ最大フト量をこの最小リフト量に設定するとともに、スロットル開度をその時の機関運転状態における開度よりも小さくする。なお、この第2の制御手段によるリフト量及びスロットル開度制御は、後述するように潤滑油の燃料希釈の度合いが所定の基準値以上に達したことを条件に実行される。   The electronic control unit 70 then serves as the second control means when the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is estimated to be equal to or less than the minimum injection amount in advance, and the intake valve 30 based on the accelerator depression amount. Instead of this control, the drive state of the intake valve 30 is controlled so that the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is larger than the amount of air based on the accelerator depression amount. Further, the electronic control device 70 as the second control means controls the driving state of the throttle valve 14 so as to reduce the flow passage cross-sectional area of the intake passage 12 when the intake valve 30 is controlled. Specifically, the electronic control unit 70 sets the minimum lift amount of the intake valve 30 when it is estimated that the fuel amount of the fuel injection valve 20 is equal to or less than the minimum injection amount. Then, when the maximum lift amount based on the accelerator depression amount is less than the minimum lift amount, the electronic control unit 70 sets the re-maximum lift amount of the intake valve 30 to the minimum lift amount and sets the throttle opening at that time. Less than the opening in the engine operating state. The lift amount and throttle opening degree control by the second control means is executed on condition that the degree of fuel dilution of the lubricating oil has reached a predetermined reference value or more as will be described later.

次に、電子制御装置70による内燃機関10の運転制御を図4〜図10に基づいてより詳細に説明する。図4は、内燃機関10の制御状態を示すタイムチャートであり、(a)は吸気弁30の最大リフト量Lを、(b)はスロットル開度Oを、(c)は燃料噴射量Qをそれぞれ示している。   Next, the operation control of the internal combustion engine 10 by the electronic control unit 70 will be described in more detail based on FIGS. FIG. 4 is a time chart showing the control state of the internal combustion engine 10, where (a) shows the maximum lift amount L of the intake valve 30, (b) shows the throttle opening degree O, and (c) shows the fuel injection amount Q. Each is shown.

内燃機関10の通常運転(例えば高速走行)中においては、運転者によって操作されるアクセル踏込量が増大するほど、吸気弁30の最大リフト量Lが大きくなるように制御され、最大リフト量Lは、例えば図4(a)に示す態様で変化する。この際、スロットルバルブ14は全開状態O1に設定される。   During normal operation (for example, high speed traveling) of the internal combustion engine 10, the maximum lift amount L of the intake valve 30 is controlled to increase as the accelerator depression amount operated by the driver increases. For example, it changes in the mode shown in FIG. At this time, the throttle valve 14 is set to the fully open state O1.

電子制御装置70は、第1の制御手段として、これらスロットルバルブ14及び吸気弁30の駆動状態に応じて空燃比センサ25により検出される空燃比が目標空燃比(理論空燃比)となるように、燃料噴射弁20が噴射すべき燃料の量を要求噴射量Qfin として導出し、燃料噴射弁20により噴射される燃料の量をこの要求噴射量Qfin に対応した量に制御する。具体的に、電子制御装置70は、この要求噴射量Qfin が燃料噴射弁20の最小噴射量Qmin よりも大きければ、燃料噴射弁20により噴射される燃料の量をこの導出された要求噴射量Qfin となるように制御し、この要求噴射量Qfin がこの最小噴射量Qmin 以下であれば、燃料噴射弁により噴射される燃料の量をこの最小噴射量Qmin となるように制御する。つまり、第1の制御手段は、この要求噴射量Qfin が最小噴射量Qmin 以下となると、導出される要求噴射量Qfin に拘わらず、燃料噴射弁20が最小噴射量Qmin の燃料を噴射するように制御することとなる。 The electronic control unit 70 serves as a first control means such that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 25 according to the driving state of the throttle valve 14 and the intake valve 30 becomes the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). , the amount of fuel to be injected is the fuel injection valve 20 is derived as the required injection amount Q fin, the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 to control the amount corresponding to the required injection amount Q fin. Specifically, if the required injection amount Q fin is larger than the minimum injection amount Q min of the fuel injection valve 20, the electronic control unit 70 determines the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 from the derived required injection. controlled to be the amount Q fin, the required injection amount Q fin is equal to or less than the minimum injection quantity Q min, controlling the amount of fuel injected by the fuel injection valve so that the minimum injection quantity Q min To do. That is, when the required injection amount Q fin becomes equal to or less than the minimum injection amount Q min , the first control means causes the fuel injection valve 20 to supply the fuel with the minimum injection amount Q min regardless of the derived required injection amount Q fin. It will control to inject.

なお、この第1の制御手段は、例えば次式1により、要求噴射量Qfin を導出する。
fin =Qbase+K・(I−Id) …式1
ここで、「Qbase」は、機関回転数NEと燃焼室18に導入される空気の量とから導出される燃料噴射弁20の基準噴射量Qbaseであり、図4(c)の破線で示すように、吸気弁30の最大リフト量Lの変化に伴って増減変化する。また、「K」はフィードバックゲイン、「I」は空燃比センサ25の出力電流、「Id」は上記理論空燃比を示す空燃比センサの出力電流、すなわち基準電流Idである。つまり、K・(I−Id)は、空燃比を理論空燃比とするためのフィードバック補正係数である。このフィードバック補正係数は、燃料噴射量を基準噴射量Qbaseとした場合の空燃比が理論空燃比に対してリッチであれば負の値となり、その場合の空燃比が理論空燃比に対してリーンであれば正の値となるとともに、燃料噴射量を基準噴射量Qbaseとした場合の空燃比が理論空燃比からずれるほど、その絶対値が大きくなる。そして、このようにして導出された要求噴射量Qfin は、図4(c)の実線に示すように増減変化する。
The first control means derives the required injection amount Q fin by the following equation 1, for example.
Q fin = Q base + K p · (I−Id) (1)
Here, “Q base ” is the reference injection amount Q base of the fuel injection valve 20 derived from the engine speed NE and the amount of air introduced into the combustion chamber 18, and is indicated by a broken line in FIG. As shown, it increases or decreases as the maximum lift amount L of the intake valve 30 changes. “K p ” is a feedback gain, “I” is an output current of the air-fuel ratio sensor 25, and “Id” is an output current of the air-fuel ratio sensor indicating the theoretical air-fuel ratio, that is, a reference current Id. That is, Kp · (I−Id) is a feedback correction coefficient for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. This feedback correction coefficient is a negative value if the air-fuel ratio when the fuel injection amount is the reference injection amount Q base is rich relative to the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio in that case is lean relative to the stoichiometric air-fuel ratio. If so, the value becomes a positive value, and the absolute value increases as the air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio when the fuel injection amount is the reference injection amount Q base . Then, the required injection amount Q fin derived in this way increases and decreases as shown by the solid line in FIG.

このようにして、運転者のアクセル踏込量に応じて燃焼室18で発生する燃焼によるエネルギーが調節されて内燃機関10に対する運転者の出力要求に対応した出力が得られるとともに、空燃比センサ25の出力電流に基づいて燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が増減制御される空燃比フィードバック制御が行われる。   In this manner, the energy generated by the combustion generated in the combustion chamber 18 is adjusted in accordance with the accelerator depression amount of the driver, and an output corresponding to the driver's output request for the internal combustion engine 10 is obtained. Air-fuel ratio feedback control is performed in which the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is controlled to increase or decrease based on the output current.

ここで、内燃機関10においては、主に冷間始動時などに燃料噴射弁20により噴射された燃料が十分に気化されないために、多量の燃料が気筒11の内周面に付着し、この燃料が潤滑油と混ざり合うことにより潤滑油が燃料によって希釈される、いわゆる燃料希釈が生じる。こうした燃料を含む潤滑油は、ピストン24の往復運動に伴ってオイルパン29に掻き落とされ、オイルパン29の潤滑油内に混入している燃料(希釈燃料)が潤滑油の温度上昇にともなって蒸発すると、蒸発した燃料がブローバイガス還流装置17を介して吸気通路12に供給されることとなる。そして、この希釈燃料が燃焼室18に導入されると、空燃比センサ25の検出値に基づいて算出されるフィードバック補正係数が要求噴射量Qfin を減少させる値となるため、図4(c)において時間t1以降に示すように、要求噴射量Qfin はQbaseから乖離することとなる。 Here, in the internal combustion engine 10, since the fuel injected by the fuel injection valve 20 is not sufficiently vaporized mainly at the time of cold start or the like, a large amount of fuel adheres to the inner peripheral surface of the cylinder 11, and this fuel Is mixed with the lubricating oil, so that the lubricating oil is diluted with the fuel, so-called fuel dilution occurs. The lubricating oil containing such fuel is scraped off by the oil pan 29 as the piston 24 reciprocates, and the fuel (diluted fuel) mixed in the lubricating oil in the oil pan 29 increases as the temperature of the lubricating oil increases. When evaporated, the evaporated fuel is supplied to the intake passage 12 via the blow-by gas recirculation device 17. When this diluted fuel is introduced into the combustion chamber 18, the feedback correction coefficient calculated based on the detected value of the air-fuel ratio sensor 25 becomes a value that decreases the required injection amount Qfin . As shown after time t1, the required injection amount Q fin deviates from Q base .

このような燃料希釈による燃焼室18への燃料供給が多い状態において、アクセル踏込量が少ないアイドル運転や徐行運転を行うと、以下のような問題が発生する。つまり、アイドル運転や徐行運転などにおいては、吸気弁30の最大リフト量Lが小さくなって燃焼室18に導入される空気の量が小さくなり、これに伴い基準噴射量Qbaseが小さく導出される。したがって、燃料希釈による燃料が燃焼室18に多く導入されてフィードバック補正係数が要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きくとなると、要求噴射量Qfin が最小噴射量Qmin 以下に導出されることとなる。そして、このアクセル踏込量の少ない運転状態が継続すれば、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量は継続して最小噴射量Qmin となり、空燃比センサ25は継続して基準電流Idよりも小さいリッチ状態を検出する状態が続くため、空燃比制御を適切に行うことができない。 In the state where the fuel supply to the combustion chamber 18 due to such fuel dilution is large, the following problems occur when the idle operation or slow driving with a small accelerator depression amount is performed. That is, in idle operation, slow drive, etc., the maximum lift amount L of the intake valve 30 is reduced and the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is reduced, and accordingly, the reference injection amount Q base is derived small. . Therefore, the degree of fuel by fuel dilution is introduced more into the combustion chamber 18 the feedback correction coefficient is to reduce the required injection amount Q fin is increased, the required injection amount Q fin is derived below the minimum injection amount Q min It becomes. If the operation state with a small accelerator depression amount continues, the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 continues to be the minimum injection amount Qmin , and the air-fuel ratio sensor 25 continues to exceed the reference current Id. Since the state of detecting a small rich state continues, air-fuel ratio control cannot be performed appropriately.

そこで、本実施形態では、第2の制御手段としての電子制御装置70が、この潤滑油の燃料希釈が生じているときに、上記リフト量及びスロットル開度制御を行うことにより、空燃比制御を適切に行えるようにしている。図5は、電子制御装置70によって実行される吸気弁30のリフト量及びスロットル開度制御ルーチンのフローチャートを示している。   Therefore, in the present embodiment, the electronic control device 70 as the second control means performs the lift amount and throttle opening control when the lubricating oil is diluted with fuel, thereby performing the air-fuel ratio control. We are trying to do it properly. FIG. 5 shows a flowchart of the lift amount and throttle opening control routine of the intake valve 30 executed by the electronic control unit 70.

リフト量及びスロットル開度制御では、まず、ステップS1において、燃料希釈判定が行われる。この燃料希釈判定は、図6及び図7に基づいて行われる。図6は、冷却水温THWと、燃料噴射弁20が噴射した燃料のうちの潤滑油に溶け込む燃料の量を示す希釈率k及び潤滑油から蒸発する燃料の量を示す蒸発率dとの関係を示しており、図7は、この潤滑油の燃料希釈判定ルーチンのフローチャートを示している。   In the lift amount and throttle opening control, first, in step S1, a fuel dilution determination is performed. This fuel dilution determination is performed based on FIGS. FIG. 6 shows the relationship between the coolant temperature THW, the dilution rate k indicating the amount of fuel dissolved in the lubricating oil of the fuel injected by the fuel injection valve 20, and the evaporation rate d indicating the amount of fuel evaporated from the lubricating oil. FIG. 7 shows a flowchart of the fuel dilution determination routine of this lubricating oil.

この図6に示すように、冷却水温THWが所定の設定温度THW1より低いときは、上述したように、燃料噴射弁20により噴射された燃料が十分に気化されにくくなるために、希釈率kは、冷却水温THWが低下するのに伴って大きくなる。一方、冷却水温THWが所定の設定温度THW1より高いときには、オイルパン29の潤滑油内に混入している燃料(希釈燃料)が潤滑油の温度上昇にともなって蒸発しやすくなり、この蒸発率dは、冷却水温THWが上昇するのに伴って大きくなる。   As shown in FIG. 6, when the cooling water temperature THW is lower than the predetermined set temperature THW1, as described above, the fuel injected by the fuel injection valve 20 is not easily vaporized. As the coolant temperature THW decreases, the coolant temperature THW increases. On the other hand, when the cooling water temperature THW is higher than the predetermined set temperature THW1, the fuel (diluted fuel) mixed in the lubricating oil in the oil pan 29 is likely to evaporate as the temperature of the lubricating oil rises, and this evaporation rate d Increases as the coolant temperature THW increases.

そして、図7に示すように、燃料希釈判定ルーチンがスタートすると、まず、ステップS11で、現在の冷却水温THWが設定温度THW1未満か否かが判定される。ステップS11で、現在の冷却水温THWが設定温度THW1未満であると判定されると、現在は潤滑油の燃料希釈が進行している状態であるため、ステップS12に移り、現在の潤滑油の燃料希釈率Dが導出される。現在の燃料希釈率Dは、前回の燃料希釈率Di−1 よりも、燃料噴射弁20から燃料を噴射した分だけ燃料希釈が進行しているため、要求噴射量Qfin に上記噴射燃料の希釈率kを乗算したものを前回の燃料希釈率Di−1 に加算して導出される。また、ステップS11で、現在の冷却水温THWが設定温度THW1以上であると判定されると、現在は潤滑油から希釈燃料の蒸発が進行している状態であるため、ステップS13に移り、現在の燃料希釈率Dが導出される。このステップS13では、現在の燃料希釈率Dが、前回の燃料希釈率Di−1 から燃料の蒸発率dを減算して導出される。このようにして、ステップS12又はステップS13において現在の燃料希釈率Dが導出された後、ステップS14に移り、導出された燃料希釈率Dが、燃料希釈が進行していることを示す所定の希釈基準値D1以上か否かが判定される。そして、この燃料希釈率Dが所定の希釈基準値D1より大きいとステップS15に移り、希釈フラグXDを「1」として燃料希釈が進行していることが示され、燃料希釈率Dが希釈基準値D1より小さいとステップS16に移り、希釈フラグXDを「0」として燃料希釈がさほど進行していないことが示され、エンドに移る。 Then, as shown in FIG. 7, when the fuel dilution determination routine is started, first, in step S11, it is determined whether or not the current coolant temperature THW is lower than the set temperature THW1. If it is determined in step S11 that the current cooling water temperature THW is lower than the set temperature THW1, since the fuel dilution of the lubricating oil is currently in progress, the process proceeds to step S12 and the current lubricating oil fuel A dilution rate Di is derived. Since the current fuel dilution rate D i is more than that of the previous fuel dilution rate D i−1 , the fuel dilution has progressed by the amount of fuel injected from the fuel injection valve 20, so that the injected fuel is equal to the required injection amount Q fin. Is obtained by adding the product of the dilution ratio k to the previous fuel dilution ratio Di-1 . If it is determined in step S11 that the current cooling water temperature THW is equal to or higher than the set temperature THW1, the current state is that the diluted fuel is evaporating from the lubricating oil. A fuel dilution rate Di is derived. In step S13, the current fuel dilution rate D i is derived by subtracting the fuel evaporation rate d from the previous fuel dilution rate D i−1 . Thus, after the current fuel dilution rate D i is derived in step S12 or step S13, the process proceeds to step S14, and the derived fuel dilution rate D i is a predetermined value indicating that the fuel dilution is proceeding. It is determined whether or not the dilution reference value D1 is greater than or equal to. If the fuel dilution rate D i is greater than the predetermined dilution reference value D1, the process proceeds to step S15, where the dilution flag XD is set to “1” to indicate that fuel dilution is in progress, and the fuel dilution rate D i is diluted. When the value is smaller than the reference value D1, the process proceeds to step S16, the dilution flag XD is set to “0” to indicate that the fuel dilution is not progressing so much, and the process proceeds to the end.

そして、図5に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおけるステップS1においては、上記希釈フラグXDが「1」であればステップS2に移り、上記希釈フラグXDが「0」であればエンドに移る。つまり、燃料希釈がさほど進行していないときには、そのまま処理を終了する。そして、このリフト量及びスロットル開度制御ルーチンのステップS2では、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量の減量要求があるか否かが判定される。このステップS2の減量要求判定は、より詳細には、図8のフローチャートに示す減量要求判定ルーチンに基づいて行われる。   Then, in step S1 in the lift amount and throttle opening control routine shown in FIG. 5, if the dilution flag XD is "1", the process proceeds to step S2, and if the dilution flag XD is "0", the process proceeds to the end. . That is, when the fuel dilution is not progressing so much, the process is finished as it is. In step S2 of the lift amount and throttle opening control routine, it is determined whether or not there is a request for reducing the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20. More specifically, the decrease request determination in step S2 is performed based on a decrease request determination routine shown in the flowchart of FIG.

まず、減量要求判定ルーチンでは、ステップS21において、先に示した要求噴射量Qfin の算出式で用いるフィードバック補正係数K(I−Id)を加算することによりこのフィードバック補正係数K(I−Id)の積分項SKを算出する。具体的に、前回の積分項SKi−1 に現在のフィードバック補正係数K(I−Id)が加算されて、現在の積分項SKが算出される。そして、ステップS22に移り、算出された積分項SK(フィードバック補正係数K(I−Id))が、要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きいことを示す所定の基準値SK1よりも小さいか否かが判定される。そして、現在の積分項SKが所定の基準値SK1未満である場合は、ステップS23に移って減量要求フラグXSKを「1」として減量要求があることを示し、現在の積分項SKが所定の基準値SK1未満である場合は、ステップS23に移って減量要求フラグXSKを「0」として減量要求がない(又は、さほど大きくない)ことを示して、エンドに移る。 First, in the reduction request determining routine, in step S21, the feedback correction coefficient K (I-Id) is added by adding the feedback correction coefficient K (I-Id) used in the above-described calculation formula for the required injection amount Qfin. The integral term SK is calculated. Specifically, the current feedback correction coefficient K (I−Id) is added to the previous integral term SK i−1 to calculate the current integral term SK i . Then, the process proceeds to step S22, and whether the calculated integral term SK i (feedback correction coefficient K (I−Id)) is smaller than a predetermined reference value SK1 indicating that the required injection amount Q fin is largely reduced. It is determined whether or not. If the current integral term SK i is less than the predetermined reference value SK1, the process proceeds to step S23 to indicate that there is a reduction request by setting the reduction request flag XSK to “1”, and the current integral term SK i is predetermined. If it is less than the reference value SK1, the process proceeds to step S23 to set the decrease request flag XSK to “0”, indicating that there is no decrease request (or not so large), and to the end.

なお、この減量要求判定においては、フィードバック補正係数K(I−Id)が所定の基準値未満であるか否かを判定することにより、減量要求があるか否かを判定するようにしてもよい。しかしながら、この場合には、例えば運転条件の急変などによりフィードバック補正係数K(I−Id)が一時的に非常に小さな値となったときにも、減量要求フラグXSKを「1」とすることとなる。したがって、上記のように積分項SKを算出して判定を行うほうが、一時的なフィードバック補正係数K(I−Id)の変化に影響されることなく、現在が減量要求傾向にあるか否かをより正確に判定することができる。 In this reduction request determination, it may be determined whether there is a reduction request by determining whether the feedback correction coefficient K (I-Id) is less than a predetermined reference value. . In this case, however, the reduction request flag XSK is set to “1” even when the feedback correction coefficient K (I−Id) temporarily becomes a very small value due to, for example, a sudden change in operating conditions. Become. Therefore, whether or not the determination is made by calculating the integral term SK i as described above is not affected by the temporary change of the feedback correction coefficient K (I−Id), and whether or not the current tendency is to request a reduction. Can be determined more accurately.

そして、図5に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおいては、ステップS3において、減量要求に基づいたリフト量ガード処理が行われる。具体的に、このリフト量ガード処理は、図9のフローチャートに示すリフト量ガード処理ルーチンに基づいて行われる。   In the lift amount and throttle opening control routine shown in FIG. 5, the lift amount guard process based on the reduction request is performed in step S3. Specifically, the lift amount guard process is performed based on a lift amount guard process routine shown in the flowchart of FIG.

まず、リフト量ガード処理ルーチンにおいては、ステップS31において、先のステップS2における減量要求で算出された積分項SKに基づいて、最小リフト量Lmin が設定される。この最小リフト量Lmin は、図10の積分項SKに対する最小リフト量Lmin のマップに示すように、積分項SKが小さくなるのに伴って最小リフト量Lmin が大きくなるように導出される。つまり、積分項SKが小さいということは、要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きくなっており、燃焼室18に導入される空気の量がさほど少なくない場合にも、要求噴射量Qfin が最小噴射量Qmin 以下となりやすいため、吸気弁30の最大リフト量Lの下限値である最小リフト量Lmin を大きく設定する。次に、ステップS32に移り、アクセル踏込量から導出される吸気弁30の最大リフト量Lが、ステップS31において設定された最小リフト量Lmin よりも小さいか否かが判定される。そして、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Lが、最小リフト量Lmin 以上であれば、エンドに移り、吸気弁30の最大リフト量Lは、アクセル踏込量に基づいて導出される最大リフト量Lに設定される。一方、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Lが、最小リフト量Lmin よりも小さいときは、ステップS33に移り、吸気弁30の最大リフト量Lが最小リフト量Lmin に設定されてエンドに移る。 First, in the lift amount guard process routine, in step S31, the minimum lift amount L min is set based on the integral term SK i calculated by the reduction request in the previous step S2. This minimum lift amount L min is derived so that the minimum lift amount L min increases as the integral term SK decreases, as shown in the map of the minimum lift amount L min with respect to the integral term SK in FIG. . In other words, the fact that the integral term SK is small means that the required injection amount Q fin is reduced to a large extent, and even when the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is not so small, the required injection amount Q fin is Since it tends to be equal to or less than the minimum injection amount Qmin , the minimum lift amount Lmin that is the lower limit value of the maximum lift amount L of the intake valve 30 is set large. Then, the flow proceeds to step S32, the maximum lift amount L a of the intake valve 30 which is derived from the accelerator pedal depression amount, whether small is determined than the minimum lift amount L min set in step S31. The maximum maximum lift amount L a which is derived from the accelerator depression amount is equal to or minimum lift amount L min or more, the routine goes to end, the maximum lift amount L of the intake valve 30, which is derived based on the accelerator depression amount It is set to the lift amount L a. On the other hand, the maximum lift amount L a which is derived from the accelerator pedal depression amount, is smaller than the minimum lift amount L min, the sequence proceeds to step S33, the maximum lift amount L of the intake valve 30 is set to the minimum lift amount L min Move to the end.

そして、このようにしてリフト量ガード処理がなされると、図5に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおいては、ステップS4に移り、スロットル開度Oが設定される。このステップS4においては、吸気弁30の最大リフト量がアクセル踏込量に基づいて導出される最大リフト量Lに設定されている場合には、スロットル開度Oがそのまま全開状態O1の状態に設定される。一方、先のステップS3で、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Lが最小リフト量Lmin よりも小さいために、吸気弁30の最大リフト量Lを最小リフト量Lmin に設定した場合は、スロットル開度Oがその時の機関運転状態に基づいて算出される開度よりも小さい開度O2となるように制御されて、エンドに移る。以上のようにして、電子制御装置70によるリフト量及びスロットル開度制御が行われる。 When the lift amount guard process is performed in this way, in the lift amount and throttle opening control routine shown in FIG. 5, the routine proceeds to step S4, where the throttle opening O is set. In step S4, when the maximum lift amount of the intake valve 30 is set to the maximum lift amount L a which is derived based on the accelerator depression amount is set in a state of the throttle opening O is as fully open state O1 Is done. On the other hand, when the maximum lift amount L a derived from the accelerator depression amount is smaller than the minimum lift amount L min in the previous step S3, the maximum lift amount L of the intake valve 30 is set to the minimum lift amount L min Is controlled so that the throttle opening degree O becomes an opening degree O2 smaller than the opening degree calculated based on the engine operating state at that time, and the routine proceeds to the end. As described above, the lift amount and the throttle opening degree control by the electronic control unit 70 are performed.

以下に、先の図4に基づいて、電子制御装置70による上記制御の作用効果を説明する。図4(c)に示すように、例えば潤滑油中から蒸発した希釈燃料がブローバイガスと共に吸気通路12に還流されることにより、時間t1から燃焼室に導入される蒸発燃料の量が徐々に多くなり、要求噴射量Qfin はQbaseから乖離し始める。そして、時間t2以降に、燃料の希釈度合いが所定の希釈基準値に達して希釈判定フラグが「1」となっているときには、このときのフィードバック補正係数K(I−Id)の積分項SKに基づいて、吸気弁30の最大リフト量Lの下限値である最小リフト量Lmin が設定される。時間t3から時間t4においては、例えばアイドル運転や徐行運転が実行されてアクセル踏込量に基づく吸気弁30の最大リフト量Lが、図4(a)の一点鎖線Aに示すように最小リフト量Lmin より小さくなる。このとき、吸気弁30の最大リフト量Lをこの最大リフト量Lに設定すると、基準噴射量Qbaseが図4(c)の一点鎖線Bに示すよう変化するため、要求噴射量Qfin が図4(c)の二点鎖線Cに示すように最小噴射量Qmin 以下で変化することとなる。したがって、燃料噴射弁20は最小噴射量Qmin の燃料を噴射することとなり、空燃比制御を適切に行うことができなくなる。そこで、上述したリフト量及びスロットル開度制御を行うことにより、この時間t3から時間t4の期間には、最大リフト量Lを最小リフト量Lmin に設定するリフト量ガード処理を行う。これにより、燃料噴射弁20は、この最小リフト量Lmin に対応した最小噴射量よりも多い要求噴射量Qfin を噴射することが可能となり、空燃比を理論空燃比とするための制御が可能となり、エミッションの悪化を抑制することができる。 Below, based on previous FIG. 4, the effect of the said control by the electronic control apparatus 70 is demonstrated. As shown in FIG. 4C, for example, the diluted fuel evaporated from the lubricating oil is returned to the intake passage 12 together with the blow-by gas, so that the amount of evaporated fuel introduced into the combustion chamber gradually increases from time t1. Thus, the required injection amount Q fin starts to deviate from Q base . After the time t2, when the dilution level of the fuel reaches a predetermined dilution reference value and the dilution determination flag is “1”, the integral term SK of the feedback correction coefficient K (I−Id) at this time is set. Based on this, the minimum lift amount L min that is the lower limit value of the maximum lift amount L of the intake valve 30 is set. In the time t3 time t4, for example, the maximum lift amount L a of idling or slow speed operation is performed intake valve 30 based on the accelerator depression amount is, the minimum lift amount as shown in the dashed line A in FIGS. 4 (a) L becomes smaller than min . At this time, setting the maximum lift amount L of the intake valve 30 to the maximum lift amount L a, since the reference injection amount Q base is changed as shown in chain line B one point of FIG. 4 (c), the required injection amount Q fin As shown by a two-dot chain line C in FIG. 4C, the fuel injection amount changes below the minimum injection amount Qmin . Therefore, the fuel injection valve 20 injects the fuel with the minimum injection amount Qmin , and the air-fuel ratio control cannot be performed appropriately. Therefore, by performing the above-described lift amount and throttle opening control, the lift amount guard process for setting the maximum lift amount L to the minimum lift amount L min is performed during the period from time t3 to time t4. As a result, the fuel injection valve 20 can inject the required injection amount Q fin that is larger than the minimum injection amount corresponding to the minimum lift amount L min , and control for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio is possible. Thus, the deterioration of emissions can be suppressed.

また、図4(b)に示すように、最大リフト量Lが最小リフト量Lmin となる時間t3から時間t4の期間において、スロットル開度Oを内燃機関10の通常運転時における全開状態O1より小さい開度O2に設定しているため、内燃機関10の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、吸気弁30の最大リフト量を最小リフト量Lmin 以上となるようにガード処理をしたために、アクセル踏込量に基づく内燃機関10の出力要求よりも吸入空気量及び燃料噴射量が多くなって内燃機関10が発生させるエネルギーが大きくなるものの、内燃機関10の負荷も大きくなるため、内燃機関10の回転速度が上昇することを抑制することができる。つまり、アイドル運転時や徐行運転時などにおいて、機関回転速度が大きくなって、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする理論空燃比に収束させることができる。 Further, as shown in FIG. 4B, during the period from time t3 to time t4 when the maximum lift amount L becomes the minimum lift amount L min , the throttle opening degree O is set from the fully open state O1 during normal operation of the internal combustion engine 10. Since the opening degree O2 is set to be small, the pumping loss increases in the intake stroke of the internal combustion engine 10. Therefore, since the guard process is performed so that the maximum lift amount of the intake valve 30 is equal to or greater than the minimum lift amount L min, the intake air amount and the fuel injection amount are larger than the output request of the internal combustion engine 10 based on the accelerator depression amount. Although the energy generated by the internal combustion engine 10 is increased, the load on the internal combustion engine 10 is also increased, so that an increase in the rotational speed of the internal combustion engine 10 can be suppressed. In other words, during idle operation or slow drive, the engine speed increases, and the air-fuel ratio can be converged to the target theoretical air-fuel ratio without causing the passenger to feel uncomfortable due to noise or vibration. .

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態の電子制御装置70は、燃料噴射弁20により噴射される燃料の量が最小噴射量Qmin となると推定されるときに、吸気弁30の最小リフト量Lmin を設定するようにしている。そして、アクセル踏込量に基づく最大リフト量Lがこの最小リフト量Lmin より小さくなると、吸気弁30の最大リフト量Lをこの最小リフト量Lmin とするリフト量ガード処理を行うとともに、スロットル開度Oを小さくするようにしている。したがって、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量を最小噴射量よりも多くすることができるため、空燃比を理論空燃比とするための制御が可能となり、エミッションの悪化を抑制することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The electronic control unit 70 of the present embodiment sets the minimum lift amount L min of the intake valve 30 when the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is estimated to be the minimum injection amount Q min. I am doing so. When the maximum lift amount L a based on the accelerator depression amount is smaller than the minimum lift amount L min, performs lift guard processing for the maximum lift amount L of the intake valve 30 and the minimum lift amount L min, throttle opening The degree O is made small. Therefore, since the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 can be made larger than the minimum injection amount, control for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio becomes possible, and deterioration of emissions can be suppressed. .

また、このリフト量ガード処理を行う際に、スロットル開度Oを小さくするようにスロットルバルブ14の駆動状態を制御しているため、内燃機関10の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、吸気弁30の最大リフト量Lがアクセル踏込量に基づく最大リフト量Lよりも増大するために、運転者による内燃機関の出力要求よりも内燃機関10が発生させるエネルギーが大きくなっても、内燃機関10の負荷も大きくなるため、内燃機関10の回転速度が上昇することを抑制することができる。その結果、アイドル運転時などにおいて、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする空燃比に収束させることができる。 Further, when the lift amount guard process is performed, the driving state of the throttle valve 14 is controlled so as to reduce the throttle opening degree O. Therefore, the pumping loss increases in the intake stroke of the internal combustion engine 10. Therefore, to maximum lift L of the intake valve 30 increases than the maximum lift amount L a based on the accelerator depression amount, even when large energy the internal combustion engine 10 to generate than the output request of the internal combustion engine by the driver Since the load on the internal combustion engine 10 also increases, it is possible to suppress an increase in the rotational speed of the internal combustion engine 10. As a result, the air-fuel ratio can be converged to the target air-fuel ratio without giving a sense of incongruity due to noise or vibration to the occupant during idling.

(2)本実施形態では、フィードバック補正係数K(I−Id)の積分項SKが小さくなるほど、最小リフト量Lmin が大きくなるように設定している。つまり、フィードバック補正係数K(I−Id)(積分項SK)が非常に小さくなる場合、すなわちフィードバック補正係数K(I−Id)が要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きい場合には、吸気弁30のリフト量がさほど小さくなくても、要求噴射量Qfin は最小噴射量Qmin 以下となりやすくなる。一方、フィードバック補正係数K(I−Id)が要求噴射量Qfin を減少させる値として算出されていても、吸気弁30の最大リフト量Lがさほど小さくないときには、要求噴射量Qfin が最小噴射量Qmin 以下となりにくい。したがって、フィードバック補正係数K(I−Id)が要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きいほど、燃焼室18に導入される空気の量が多くなるように制御されるため、空燃比制御を的確に行うことができる。 (2) In the present embodiment, the minimum lift amount Lmin is set to increase as the integral term SK of the feedback correction coefficient K (I-Id) decreases. That is, when the feedback correction coefficient K (I-Id) (integral term SK) is very small, that is, when the feedback correction coefficient K (I-Id) is large enough to reduce the required injection amount Qfin , the intake air be not very small lift amount of the valve 30, the required injection amount Q fin can easily be less than the minimum injection quantity Q min. On the other hand, it is calculated as a value the feedback correction coefficient K (I-Id) decreases the required injection amount Q fin, when the maximum lift amount L of the intake valve 30 is not so small, the required injection amount Q fin is minimum injection The amount is less than Q min . Therefore, the greater the extent to which the feedback correction coefficient K (I−Id) decreases the required injection amount Q fin , the greater the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is controlled. Can be done.

(3)本実施形態の電子制御装置70は、燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値D1に達したことを条件に、リフト量及びスロットル開度制御を実行するようにしている。これにより、燃料希釈によって燃焼室18に導入される燃料の影響が大きいときに、電子制御装置70は、第2の制御手段としてのリフト量及びスロットル開度制御を行うことができる。   (3) The electronic control unit 70 of the present embodiment executes the lift amount and throttle opening degree control on the condition that the degree of fuel dilution has reached a predetermined dilution reference value D1. Thereby, when the influence of the fuel introduced into the combustion chamber 18 due to the fuel dilution is large, the electronic control unit 70 can perform the lift amount and throttle opening control as the second control means.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、空燃比を検出するセンサとして、上記第1の実施形態の空燃比センサ25に代わって酸素センサを用いて、空燃比制御を行うようにしたものである。つまり、本実施形態の内燃機関においては、図示を省略するが、排気通路28に空燃比センサの代わりに酸素センサが設けられている。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, air-fuel ratio control is performed by using an oxygen sensor instead of the air-fuel ratio sensor 25 of the first embodiment as a sensor for detecting the air-fuel ratio. That is, in the internal combustion engine of the present embodiment, although not shown, an oxygen sensor is provided in the exhaust passage 28 instead of the air-fuel ratio sensor.

図11は、本実施形態における内燃機関10の制御状態を示すタイムチャートであり、(a)が吸気弁30の最大リフト量L、(b)が酸素センサの出力電圧V,(c)が後述するフィードバック補正係数FAFを示している。   FIG. 11 is a time chart showing the control state of the internal combustion engine 10 in the present embodiment, where (a) is the maximum lift amount L of the intake valve 30, (b) is the output voltage V of the oxygen sensor, and (c) is described later. The feedback correction coefficient FAF is shown.

この酸素センサは、図11(b)に示すように、空燃比が理論空燃比であるときには出力電圧Vが基準電圧Vdとなり、空燃比が理論空燃比をまたいで変化するときに出力電圧Vが急変する特性を有する。具体的に、酸素センサの出力電圧Vは、空燃比が理論空燃比に対してリーンの状態のときには、基準電圧Vdよりも小さい値を示し、空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態のときには、基準電圧Vdよりも大きい値を示す。つまり、この酸素センサは、上記第1の実施形態の空燃比センサ25のように空燃比を直線的な連続値として検出するのではなく、空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態かリーンの状態かのみを検出する。   In this oxygen sensor, as shown in FIG. 11B, when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, the output voltage V becomes the reference voltage Vd, and when the air-fuel ratio changes across the stoichiometric air-fuel ratio, the output voltage V It has characteristics that change suddenly. Specifically, the output voltage V of the oxygen sensor shows a value smaller than the reference voltage Vd when the air-fuel ratio is lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes, the value is larger than the reference voltage Vd. In other words, this oxygen sensor does not detect the air-fuel ratio as a linear continuous value like the air-fuel ratio sensor 25 of the first embodiment, but determines whether the air-fuel ratio is rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Detect only the state of.

本実施形態では、第1の制御手段が、要求噴射量Qfin を次式2及び3により導出する。
fin =Qbase+FAF …式2
FAF=RS+RI …式3
ここで、「FAF」はフィードバック補正係数であり、式3に示すようにスキップ量RSと積分量RIとにより算出されて、図11の(c)に示すように変化する。以下に、フィードバック補正係数FAFの変化態様について説明する。
In the present embodiment, the first control means derives the required injection amount Q fin by the following equations 2 and 3.
Q fin = Q base + FAF Equation 2
FAF = RS + RI ... Formula 3
Here, “FAF” is a feedback correction coefficient, which is calculated by the skip amount RS and the integral amount RI as shown in Expression 3, and changes as shown in FIG. Hereinafter, a change mode of the feedback correction coefficient FAF will be described.

空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態であるときは、上述したように空燃比センサの出力電圧Vが基準電圧Vdよりも大きくなる。そして、図11の点V1に示すように、この空燃比がリッチである状態が継続していると、このフィードバック補正係数FAFの積分量RIが減少させられ、フィードバック補正係数FAFは点F1で示す状態から漸次小さくなる。このようにフィードバック補正係数FAFが漸次小さくなると、式2により要求噴射量Qfin も漸次小さく導出されるため、これによって空燃比が理論空燃比に対してリッチ側からリーン側へと変化して、図11の点V2に示すように、出力電圧Vは基準電圧Vdよりも大きい値から小さい値へと変化する。 When the air-fuel ratio is rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the output voltage V of the air-fuel ratio sensor becomes larger than the reference voltage Vd as described above. Then, as shown at a point V1 in FIG. 11, when the air-fuel ratio is still rich, the integral amount RI of the feedback correction coefficient FAF is decreased, and the feedback correction coefficient FAF is indicated by a point F1. It gradually becomes smaller from the state. When the feedback correction coefficient FAF is gradually reduced in this way, the required injection amount Q fin is also gradually reduced by Equation 2, so that the air-fuel ratio changes from the rich side to the lean side with respect to the theoretical air-fuel ratio, As indicated by a point V2 in FIG. 11, the output voltage V changes from a value larger than the reference voltage Vd to a smaller value.

そして、このとき、フィードバック補正係数FAFには、スキップ量RSが加算されて、点F2に示す状態から点F3に示す状態へと変化する。なお、このスキップ量RSは、空燃比が理論空燃比に対してリーン側からリッチ側へと一気に反転しない値に設定されている。従って、しばらくは空燃比が理論空燃比に対してリーンの状態が継続して、出力電圧Vが基準電圧Vdよりも小さい状態が続くようになる。そして、フィードバック補正係数FAFの積分量RIが増大させられ、フィードバック補正係数FAFは点F3に示す状態から漸次大きくなる。このようにフィードバック補正係数FAFが漸次大きくなると、要求噴射量Qfin が漸次大きく導出されるため、これによって空燃比が理論空燃比に対してリーン側からリッチ側へと変化して、図11の点V3に示すように、出力電圧Vは基準電圧Vdよりも小さい値から大きい値へと変化する。 At this time, the skip amount RS is added to the feedback correction coefficient FAF, and the state shown at the point F2 changes to the state shown at the point F3. The skip amount RS is set to a value at which the air-fuel ratio does not reverse at a stretch from the lean side to the rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the air-fuel ratio remains lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio for a while, and the output voltage V continues to be lower than the reference voltage Vd. Then, the integration amount RI of the feedback correction coefficient FAF is increased, and the feedback correction coefficient FAF gradually increases from the state indicated by the point F3. When the feedback correction coefficient FAF is gradually increased in this way, the required injection amount Q fin is gradually derived, so that the air-fuel ratio changes from the lean side to the rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. As indicated by the point V3, the output voltage V changes from a value smaller than the reference voltage Vd to a larger value.

そして、このとき、フィードバック補正係数FAFからスキップ量RSが減算されて、フィードバック補正係数FAFは点F4に示す状態から点F5に示す状態へと変化する。なお、このスキップ量RSは、空燃比が理論空燃比に対してリッチ側からリーン側へと一気に反転しない値に設定されている。フィードバック補正係数FAFは酸素センサの出力電圧に基づいて以上のように変化し、このようにして導出されるフィードバック補正係数FAFが基準噴射量Qbaseに加算されて、要求噴射量Qfin が導出される。 At this time, the skip amount RS is subtracted from the feedback correction coefficient FAF, and the feedback correction coefficient FAF changes from the state indicated by the point F4 to the state indicated by the point F5. The skip amount RS is set to a value at which the air-fuel ratio does not reverse at a stretch from the rich side to the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. The feedback correction coefficient FAF changes as described above based on the output voltage of the oxygen sensor, and the feedback correction coefficient FAF derived in this way is added to the reference injection amount Q base to derive the required injection amount Q fin. The

ここで、例えば時間t1を過ぎて、上述した燃料希釈などの影響により燃料噴射弁20以外の要因によって燃焼室18に供給される燃料の量が多くなると、酸素センサは、長期間、空燃比が理論空燃比に対してリッチであることを示すこととなる。このとき、フィードバック補正係数FAFの積分量RIが継続して減少させられていくため、その後において、フィードバック補正係数FAFは0よりも小さい値を中心として増減変化することとなる。そして、積分量RIが、例えば、予め設定した積分基準値RI1よりも小さくなると、例えばアイドル運転時などにおいて吸気弁30の最大リフト量Lが小さくなって基準噴射量Qbaseが小さくなったときに、Qfin が最小噴射量以下となることがある。 Here, for example, when the amount of fuel supplied to the combustion chamber 18 increases due to factors other than the fuel injection valve 20 due to the influence of the fuel dilution described above, for example, after the time t1, the oxygen sensor has a long-term air-fuel ratio. It shows that it is rich with respect to the theoretical air-fuel ratio. At this time, since the integral amount RI of the feedback correction coefficient FAF is continuously decreased, the feedback correction coefficient FAF subsequently increases or decreases around a value smaller than 0. When the integral amount RI becomes smaller than, for example, a preset integral reference value RI1, for example, when the maximum lift amount L of the intake valve 30 becomes small and the reference injection amount Q base becomes small, for example, during idling. , Q fin may be less than the minimum injection amount.

つまり、図11の通常運転中においては、吸気弁30の最大リフト量Lが比較的大きく、このときには基準噴射量Qbaseも比較的多くなるために、フィードバック補正係数FAFが小さくなっても要求噴射量Qfin は最小噴射量以下となることがない。しかしながら、例えば、アイドル運転が開始して、アクセル踏込量に基づく吸気弁30の最大リフト量Lが図11(a)の一点鎖線Aに示すように、最小リフト量Lmin より小さくなると、これに伴い基準噴射量Qbaseが小さくなるため、このようにフィードバック補正係数FAFが小さい状態では、要求噴射量Qfin が最小噴射量以下となる虞がある。 That is, during the normal operation of FIG. 11, the maximum lift amount L of the intake valve 30 is relatively large, and at this time, the reference injection amount Q base is also relatively large. Therefore, even when the feedback correction coefficient FAF is small, the required injection The amount Q fin is not less than the minimum injection amount. However, for example, when the idle operation is started and the maximum lift amount L of the intake valve 30 based on the accelerator depression amount is smaller than the minimum lift amount L min as shown by a one-dot chain line A in FIG. Accordingly, since the reference injection amount Q base becomes small, there is a possibility that the required injection amount Q fin becomes equal to or less than the minimum injection amount when the feedback correction coefficient FAF is small as described above.

そこで、本実施形態では、図11に示すように、フィードバック補正係数FAFの積分量RIがこの積分基準値RI1よりも小さくなったとき(時間t2)に、積分量RI(フィードバック補正係数FAF)が小さくなるほど吸気弁30の最小リフト量Lmin が大きくなるように設定する。そして、第1の実施形態と同様に、アクセル踏込量に基づく吸気弁30の最大リフト量Lがこの最小リフト量Lmin より小さくなると、吸気弁30の最大リフト量Lを最小リフト量Lmin とするリフト量ガード処理を行う。また、図示は省略するが、このリフト量ガード処理を行う際に、スロットル開度をその時の機関運転状態に基づいて算出される開度よりも小さくする処理を行う。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, when the integral amount RI of the feedback correction coefficient FAF becomes smaller than the integral reference value RI1 (time t2), the integral amount RI (feedback correction coefficient FAF) is calculated. The minimum lift amount L min of the intake valve 30 is set to increase as the value decreases. Then, as in the first embodiment, when the maximum lift amount L of the intake valve 30 based on the accelerator depression amount is smaller than the minimum lift amount L min, and the minimum lift amount L min the maximum lift amount L of the intake valve 30 A lift amount guard process is performed. Although not shown, when the lift amount guard process is performed, a process is performed to make the throttle opening smaller than the opening calculated based on the engine operating state at that time.

このように、本実施形態においては、空燃比センサに代わり酸素センサを用いるようにしているが、この酸素センサを用いた場合にも、吸気弁30の最大リフト量Lを、フィードバック補正係数の積分量RIに基づいた最小リフト量Lmin 以上とするリフト量ガード処理を行うとともに、スロットル開度を低減する処理を行うようにしている。したがって、上記第1の実施形態と同様の効果に準じた効果を奏することができる。 As described above, in the present embodiment, an oxygen sensor is used instead of the air-fuel ratio sensor. However, even when this oxygen sensor is used, the maximum lift amount L of the intake valve 30 is calculated by integrating the feedback correction coefficient. performs lift guard process for minimizing the lift amount L min or more based on the amount RI, and to perform the processing for reducing the throttle opening. Therefore, the effect according to the effect similar to the said 1st Embodiment can be show | played.

(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、予めフィードバック補正係数により燃料噴射弁20によって噴射される燃料が最小噴射量以下となることを推定することにより、吸気弁30の最大リフト量ガード処理を行うようにしている。しかしながら、電子制御装置70は、例えばアイドル運転などが開始されて、実際に導出される要求噴射量Qfin が最小噴射量以下となってから、吸気弁30の最大リフト量を大きくするという制御を行うようにしてもよい。そして、この場合、要求噴射量Qfin が少なくなるほど、吸気弁30の最大リフト量を大きく設定するようにしてもよい。これにより、空燃比制御を迅速且つ的確に行うことができる。なお、吸気弁30の最大リフト量を大きくする制御としては、最大リフト量の下限値である最小リフト量を設定してその最小リフト量よりも小さくならないようにする制御の代わりに、吸気弁30の最大リフト量をその時のアクセル開度に基づいて算出される開度よりも大きな値に設定する制御を行ってもよい。
(Other embodiments)
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In each of the above embodiments, the maximum lift amount guard process of the intake valve 30 is performed by estimating that the fuel injected by the fuel injection valve 20 is less than the minimum injection amount by the feedback correction coefficient in advance. . However, the electronic control unit 70 performs control to increase the maximum lift amount of the intake valve 30 after the required injection amount Q fin that is actually derived becomes equal to or less than the minimum injection amount after, for example, idle operation is started. You may make it perform. In this case, the maximum lift amount of the intake valve 30 may be set larger as the required injection amount Q fin decreases. Thereby, air-fuel ratio control can be performed quickly and accurately. As control for increasing the maximum lift amount of the intake valve 30, instead of setting the minimum lift amount, which is the lower limit value of the maximum lift amount, so as not to become smaller than the minimum lift amount, the intake valve 30 The maximum lift amount may be set to a value larger than the opening calculated based on the accelerator opening at that time.

また上記において、電子制御装置70は、この吸気弁30の最大リフト量が大きくなるように制御する際に、スロットル開度が小さくなるように制御する。なお、スロットル開度は、例えばアイドル運転が開始される際に、高速走行中等の通常運転時における全開状態よりも小さくするように制御してもよい。そして、このような場合には、アイドル運転の開始とともにスロットル開度が小さくされ、吸気弁30の最大リフト量を大きくする際にはさらにスロットル開度を小さくするといったように、スロットル開度を二段階で小さくする制御を行うようにしてもよい。   In the above description, the electronic control unit 70 controls the throttle opening to be small when controlling the maximum lift amount of the intake valve 30 to be large. It should be noted that the throttle opening may be controlled to be smaller than the fully open state during normal operation such as during high-speed traveling, for example, when idle operation is started. In such a case, the throttle opening is reduced as the idle operation starts, and the throttle opening is further reduced when the maximum lift amount of the intake valve 30 is increased. You may make it perform control which makes it small in a step.

なお、このように要求噴射量Qfin が実際に最小噴射量以下となったときから第2の制御手段による制御を行う場合には、一時的に最小噴射量に達したら第2の制御手段による制御を開始するようにしてもよいし、最小噴射量以下となる時間が所定時間以上継続したときから第2の制御手段による制御を開始するようにしてもよい。つまり、燃料噴射弁20により噴射される燃料の量が一時的に所定の最小噴射量となっても、その直後にこの所定の最小噴射量よりも多くなれば、直ぐに適切な空燃比制御が行えるようになるため、このような場合は、第2の制御手段による制御を行わないようにしてもよい。 In the case where the control by the second control means is performed from when the required injection amount Q fin actually becomes equal to or less than the minimum injection amount in this way, when the minimum injection amount is temporarily reached, the second control means The control may be started, or the control by the second control unit may be started when a time that is equal to or less than the minimum injection amount continues for a predetermined time or more. In other words, even if the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 temporarily becomes a predetermined minimum injection amount, if the amount immediately exceeds that predetermined minimum injection amount, appropriate air-fuel ratio control can be performed immediately. Therefore, in such a case, the control by the second control unit may not be performed.

・上記各実施形態では、燃料希釈の影響を考慮して、燃料希釈が所定の基準値以上に進行しているか否か判定して燃料希釈が進行していることを条件に第2の制御手段による制御を行うようにしている。しかしながら、上記燃料希釈判定を行うことなく、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときには、第2の制御手段による制御を行うようにしてもよい。このように燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となる原因としては、チャコールキャニスターに吸着された燃料タンクの蒸発燃料が吸気系へパージされることや、燃料噴射弁20の特性の経年的な変化などがある。そして、これらの要因に拘わらず、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときに、第2の制御手段による制御を行うようにしてもよい。また、燃料希釈の判定を行う代わりに、これらの要因が所定の基準に達したかを判定した上で、第2の制御手段による制御を行うようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the second control means is provided on the condition that fuel dilution is proceeding by determining whether or not the fuel dilution is proceeding beyond a predetermined reference value in consideration of the effect of fuel dilution. The control by is done. However, the control by the second control unit may be performed when the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is equal to or less than the minimum injection amount without performing the fuel dilution determination. The reason why the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is less than or equal to the minimum injection amount is that the evaporated fuel in the fuel tank adsorbed by the charcoal canister is purged to the intake system, or the fuel injection valve 20 There are changes over time in the characteristics. Regardless of these factors, the control by the second control means may be performed when the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is less than or equal to the minimum injection amount. Further, instead of determining the fuel dilution, it may be determined whether or not these factors have reached a predetermined standard, and then the control by the second control means may be performed.

・上記各実施形態では、フィードバック補正係数が要求噴射量Qfin を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量Qfin を減少させる程度が大きいほど、燃焼室18に導入される空気の量が多くなるように吸気弁30の駆動状態を制御した。これに対して、燃料噴射弁20によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときに、燃焼室18に導入される空気の量を一定量だけ増加させるように吸気弁30の駆動状態を制御してもよい。 In the above-described embodiments, when the feedback correction coefficient is calculated as a value to reduce the required injection amount Q fin, as the degree of the correction coefficient decreases the same required injection amount Q fin is large, introduced into the combustion chamber 18 The driving state of the intake valve 30 was controlled so that the amount of air to be increased. In contrast, when the amount of fuel injected by the fuel injection valve 20 is less than or equal to the minimum injection amount, the drive state of the intake valve 30 is set so that the amount of air introduced into the combustion chamber 18 is increased by a certain amount. May be controlled.

・上記各実施形態では、目標空燃比を理論空燃比としているが、目標空燃比は、理論空燃比ではなく、例えば、理論空燃比よりも大きい値や小さい値に設定するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the target air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, but the target air-fuel ratio is not the stoichiometric air-fuel ratio, and may be set to a value larger or smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, for example.

・上記各実施形態では、燃料噴射弁20が燃焼室18に配設されて、燃焼室18に直接燃料を噴射するようにしたが、燃料噴射弁20から燃料を吸気通路12の吸気ポートに噴射するようにしてもよい。なお、その場合には、噴射された燃料が気化しやすくなるため、燃料希釈が比較的生じにくくなるが、何らかの要因によって燃料希釈が生じた場合や、燃料希釈以外の要因によって燃料噴射弁20により噴射される燃料の量が最小噴射量以下となる場合に、第2の制御手段による制御を行うようにすればよい。   In each of the above embodiments, the fuel injection valve 20 is disposed in the combustion chamber 18 and directly injects fuel into the combustion chamber 18. However, fuel is injected from the fuel injection valve 20 into the intake port of the intake passage 12. You may make it do. In this case, the injected fuel is easily vaporized, so that the fuel dilution is relatively less likely to occur. However, when the fuel dilution is caused by some factor, or by the fuel injection valve 20 due to a factor other than the fuel dilution. When the amount of fuel to be injected is less than or equal to the minimum injection amount, the control by the second control means may be performed.

・上記各実施形態では、最小噴射量を燃料噴射弁の正確な噴射量制御が可能となる最小の噴射量としたが、このような燃料噴射弁の特性によって定まる最小の噴射量よりも若干多く設定された所定の噴射量を採用するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the minimum injection amount is set to the minimum injection amount that enables accurate injection amount control of the fuel injection valve, but is slightly larger than the minimum injection amount determined by the characteristics of the fuel injection valve. You may make it employ | adopt the set predetermined injection amount.

・また、上記実施形態では、吸気弁の最大リフト量を可変とする可変動弁機構を用いるようにしたが、吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁として、吸気弁の最大リフト量および開閉タイミングを自在に可変とする電磁動弁機構により駆動されるものを用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, the variable valve mechanism that makes the maximum lift amount of the intake valve variable is used. However, as the intake valve that adjusts the communication state between the intake passage and the combustion chamber, the maximum lift of the intake valve is used. It is also possible to use one driven by an electromagnetic valve mechanism in which the amount and opening / closing timing are freely variable.

本発明に係る第1の実施形態において、空燃比制御装置としての電子制御装置が適用される内燃機関の模式図。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine to which an electronic control device as an air-fuel ratio control device is applied in a first embodiment according to the present invention. FIG. 同内燃機関の排気通路に設けられる空燃比センサの出力特性を示すグラフ。The graph which shows the output characteristic of the air fuel ratio sensor provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. 同内燃機関の吸気弁のリフト量及びリフト作用角の変化態様を示すグラフ。The graph which shows the change aspect of the lift amount and lift action angle of the intake valve of the internal combustion engine. 同内燃機関の制御状態を示すタイムチャートであり、(a)は吸気弁の最大リフト量、(b)はスロットル開度、(c)は燃料噴射量を示す。4 is a time chart showing the control state of the internal combustion engine, where (a) shows the maximum lift amount of the intake valve, (b) shows the throttle opening, and (c) shows the fuel injection amount. 同電子制御装置が実行するリフト量及びスロットル開度制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the lift amount and throttle opening control routine which the electronic control apparatus performs. 同内燃機関の冷却水温に対する潤滑油の燃料希釈状態を示すグラフ。The graph which shows the fuel dilution state of the lubricating oil with respect to the cooling water temperature of the internal combustion engine. 同電子制御装置が実行する潤滑油の燃料希釈判定ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel dilution determination routine of the lubricating oil which the electronic control apparatus performs. 同電子制御装置が実行する減量要求判定ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the weight reduction request | requirement determination routine which the electronic control apparatus performs. 同電子制御装置が実行するリフト量ガード処理ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the lift amount guard processing routine which the electronic control apparatus performs. 同空燃比センサの検出値に基づくフィードバック補正係数の積分項に対する最小リフト量を示すグラフ。The graph which shows the minimum lift amount with respect to the integral term of the feedback correction coefficient based on the detected value of the same air-fuel ratio sensor. 本発明に係る第2の実施形態において、内燃機関の制御状態を示すタイムチャートであり、(a)は吸気弁の最大リフト量、(b)は酸素センサの出力電圧、(c)はフィードバック補正係数を示す。In 2nd Embodiment which concerns on this invention, it is a time chart which shows the control state of an internal combustion engine, (a) is the maximum lift amount of an intake valve, (b) is the output voltage of an oxygen sensor, (c) is feedback correction. Indicates the coefficient.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関、11…気筒、12…吸気通路、13…クランクケース、14…スロットルバルブ、16…スロットルモータ、17…ブローバイガス還流装置、18…燃焼室、20…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…クランクシャフト、24…ピストン、25…空燃比センサ、26…排気浄化触媒、28…排気通路、29…オイルパン、30…吸気弁、32…排気弁、34…吸気カムシャフト、36…排気カムシャフト、42…可変動弁機構、44…電動モータ、50…スロットルセンサ、52…吸入空気量センサ、54…水温センサ、56…アクセルセンサ、58…クランクセンサ、60…カムセンサ、62…リフトセンサ、70…電子制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder, 12 ... Intake passage, 13 ... Crankcase, 14 ... Throttle valve, 16 ... Throttle motor, 17 ... Blow-by gas recirculation device, 18 ... Combustion chamber, 20 ... Fuel injection valve, 22 ... Ignition Plug, 23 ... Crankshaft, 24 ... Piston, 25 ... Air-fuel ratio sensor, 26 ... Exhaust purification catalyst, 28 ... Exhaust passage, 29 ... Oil pan, 30 ... Intake valve, 32 ... Exhaust valve, 34 ... Intake camshaft, 36 ... exhaust camshaft, 42 ... variable valve mechanism, 44 ... electric motor, 50 ... throttle sensor, 52 ... intake air amount sensor, 54 ... water temperature sensor, 56 ... accelerator sensor, 58 ... crank sensor, 60 ... cam sensor, 62 ... Lift sensor, 70: electronic control unit.

Claims (5)

吸気通路の流路断面積を調整するスロットルバルブと、前記吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁と、前記燃焼室に導入される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入される空気と前記燃料との混合気の空燃比を検出するセンサとを備える内燃機関において前記空燃比を制御する空燃比制御装置であって、
前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を制御する第1の制御手段と、
前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気通路の流路断面積を減少させるように前記スロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるように前記吸気弁の駆動状態を制御する第2の制御手段とを備えている
ことを特徴とする空燃比制御装置。
A throttle valve that adjusts the cross-sectional area of the intake passage, an intake valve that adjusts the communication state between the intake passage and the combustion chamber, a fuel injection valve that injects fuel introduced into the combustion chamber, and the combustion chamber An air-fuel ratio control apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine comprising a sensor for detecting an air-fuel ratio of an air-fuel mixture of air and the fuel introduced into the fuel,
First control for controlling the amount of the fuel injected by the fuel injection valve according to the driving state of the throttle valve and the intake valve so that the air-fuel ratio detected by the sensor becomes a target air-fuel ratio Means,
When the amount of the fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to a predetermined minimum injection amount, the throttle valve drive state is controlled so as to reduce the flow passage cross-sectional area of the intake passage, and the combustion An air-fuel ratio control apparatus comprising: a second control unit that controls a driving state of the intake valve so as to increase an amount of the air introduced into the chamber.
請求項1において、
前記第1の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出し、この要求噴射量が前記所定の最小噴射量よりも少ないときに前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を同所定の最小噴射量に設定し、
前記第2の制御手段は、前記要求噴射量が前記所定の最小噴射量以下となるときに、同要求噴射量が少ないほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
In claim 1,
The first control means is an amount of fuel to be injected by the fuel injection valve in accordance with a driving state of the throttle valve and the intake valve so that the air-fuel ratio detected by the sensor becomes a target air-fuel ratio. Is calculated as the required injection amount, and when the required injection amount is smaller than the predetermined minimum injection amount, the amount of the fuel injected by the fuel injection valve is set to the predetermined minimum injection amount,
The second control means is configured such that when the required injection amount is equal to or less than the predetermined minimum injection amount, the amount of air introduced into the combustion chamber increases as the required injection amount decreases. An air-fuel ratio control apparatus for controlling a driving state of an intake valve.
請求項1において、
前記第1の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比を目標空燃比するための空燃比フィードバック補正係数を算出することによって、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出するとともに、同要求噴射量に基づいて前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を制御し、
前記第2の制御手段は、前記フィードバック補正係数が前記要求噴射量を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
In claim 1,
The first control means calculates an air-fuel ratio feedback correction coefficient for making the air-fuel ratio detected by the sensor a target air-fuel ratio, so that the fuel according to the driving state of the throttle valve and the intake valve Deriving the amount of fuel to be injected by the injection valve as a required injection amount, and controlling the amount of fuel injected by the fuel injection valve based on the required injection amount,
When the feedback correction coefficient is calculated as a value that decreases the required injection amount, the second control means is introduced into the combustion chamber as the correction coefficient decreases the required injection amount. An air-fuel ratio control apparatus that controls the drive state of the intake valve so that the amount of air increases.
請求項1〜3の何れか1項において、
前記吸気弁は、前記燃焼室に導入される前記空気の量を可変とすべく、最大リフト量が可変に構成され、
前記第2の制御手段は、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気弁の最大リフト量が所定の最小リフト量以上となるように制限することにより、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させる
ことを特徴とする空燃比制御装置。
In any one of Claims 1-3,
The intake valve is configured to have a variable maximum lift so that the amount of air introduced into the combustion chamber is variable.
The second control means is configured such that the maximum lift amount of the intake valve is equal to or greater than a predetermined minimum lift amount when the amount of the fuel injected by the fuel injection valve is equal to or smaller than a predetermined minimum injection amount. An air-fuel ratio control apparatus characterized by increasing the amount of air introduced into the combustion chamber by limiting.
請求項1〜4の何れか1項において、
前記第2の制御手段は、前記燃料噴射弁によって噴射された燃料が前記内燃機関の潤滑油を希釈する燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値に達したことを条件に、前記第2の制御手段による前記制御を実行する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
In any one of Claims 1-4,
The second control means performs the second control on the condition that the degree of fuel dilution by which the fuel injected by the fuel injection valve dilutes the lubricating oil of the internal combustion engine has reached a predetermined dilution reference value. An air-fuel ratio control apparatus that performs the control by means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010185306A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
CN102312742A (en) * 2010-07-05 2012-01-11 本田技研工业株式会社 Vehicle is with the fuel injection system of internal-combustion engine
JP2013227934A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Toyota Motor Corp Internal combustion engine control device

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