JP2001152923A - 筒内噴射式内燃機関の制御装置 - Google Patents
筒内噴射式内燃機関の制御装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内噴射式内燃機関の制御装置において、内
燃機関の始動時に圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射
モードに切り換えられた後の正常燃焼を実現することで
ドライバビリティの向上を図る。 【解決手段】 エンジン11の運転状態に応じて目標空
燃比A/Fを圧縮行程噴射モード及び吸気行程噴射モー
ドごとに設定し、且つ、エンジン11の始動時に圧縮行
程噴射モードが選択されたときには、その後の吸気行程
噴射モードへの切り換え時に基準となる目標空燃比係数
A/F0 に始動後圧縮噴射継続行程数N1に応じて設定
された燃料増量係数Kを乗算することで目標空燃比係数
A/Fを設定し、所定期間だけこの目標空燃比係数A/
Fで空燃比を設定して噴射燃料量を増加させる。
燃機関の始動時に圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射
モードに切り換えられた後の正常燃焼を実現することで
ドライバビリティの向上を図る。 【解決手段】 エンジン11の運転状態に応じて目標空
燃比A/Fを圧縮行程噴射モード及び吸気行程噴射モー
ドごとに設定し、且つ、エンジン11の始動時に圧縮行
程噴射モードが選択されたときには、その後の吸気行程
噴射モードへの切り換え時に基準となる目標空燃比係数
A/F0 に始動後圧縮噴射継続行程数N1に応じて設定
された燃料増量係数Kを乗算することで目標空燃比係数
A/Fを設定し、所定期間だけこの目標空燃比係数A/
Fで空燃比を設定して噴射燃料量を増加させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に直接燃
料を噴射する筒内噴射式内燃機関の制御装置に関する。
料を噴射する筒内噴射式内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射
式エンジンでは、圧縮行程で燃料噴射を行う圧縮行程噴
射モードと、吸気行程で燃料噴射を行う吸気行程噴射モ
ードとが切り換え可能となっている。そして、この圧縮
行程噴射モードでは、点火プラグの周囲に理論空燃比近
傍の混合気を形成した上で超リーンな全体空燃比を実現
する層状燃焼が可能であり、吸気行程噴射モードでは、
燃焼室に均一な混合気を形成する均一燃焼が可能となっ
ている。
式エンジンでは、圧縮行程で燃料噴射を行う圧縮行程噴
射モードと、吸気行程で燃料噴射を行う吸気行程噴射モ
ードとが切り換え可能となっている。そして、この圧縮
行程噴射モードでは、点火プラグの周囲に理論空燃比近
傍の混合気を形成した上で超リーンな全体空燃比を実現
する層状燃焼が可能であり、吸気行程噴射モードでは、
燃焼室に均一な混合気を形成する均一燃焼が可能となっ
ている。
【0003】また、地球環境の問題から排気ガスの発生
を抑制したり、燃費を向上させる技術として、アイドル
ストップ車やハイブリッド車がある。このアイドルスト
ップ車は、車両が信号でアイドル状態で停止していると
き、エンジンを自動的に停止させ、発進時に自動的に再
始動させて円滑に発進させるものである。また、ハイブ
リッド車は、エンジンとモータとを駆動源とし、運転状
態に応じてエンジンを停止してモータの駆動のみにより
走行させ、低負荷走行から加速する際にエンジンを始動
して出力を確保するものである。
を抑制したり、燃費を向上させる技術として、アイドル
ストップ車やハイブリッド車がある。このアイドルスト
ップ車は、車両が信号でアイドル状態で停止していると
き、エンジンを自動的に停止させ、発進時に自動的に再
始動させて円滑に発進させるものである。また、ハイブ
リッド車は、エンジンとモータとを駆動源とし、運転状
態に応じてエンジンを停止してモータの駆動のみにより
走行させ、低負荷走行から加速する際にエンジンを始動
して出力を確保するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このアイド
ルストップ車やハイブリッド車に前述した筒内噴射式エ
ンジンを適用した場合、エンジンの再始動時には、始動
の迅速化及び燃焼開始時の振動低減のため、圧縮行程噴
射モードが選択される。ところが、筒内噴射式エンジン
を圧縮行程噴射モードで再始動すると、燃焼に寄与する
空燃比が希薄となり、不完全な燃焼となってしまう。
ルストップ車やハイブリッド車に前述した筒内噴射式エ
ンジンを適用した場合、エンジンの再始動時には、始動
の迅速化及び燃焼開始時の振動低減のため、圧縮行程噴
射モードが選択される。ところが、筒内噴射式エンジン
を圧縮行程噴射モードで再始動すると、燃焼に寄与する
空燃比が希薄となり、不完全な燃焼となってしまう。
【0005】図5に従来の筒内噴射式エンジンの制御装
置による燃焼状態の変化を表すタイムチャートを示す。
この図5のタイムチャートからもわかるように、エンジ
ンの停止状態から、例えば、ドライバがアクセルペダル
を踏み込んでスロットル開度TPSが大きくなると始動
要求があったとしてエンジンを再始動し、エンジン回転
数Neが上昇する。この場合、エンジンは圧縮行程噴射
モードで始動し、その後、加速等により吸気行程噴射モ
ードが選択されると、吸気行程噴射モードに切り換えら
れて空燃比A/Fが変更される。そして、この圧縮噴射
から吸気噴射の切り換えられた後、一時的に燃焼室での
平均有効圧が低下してエンジン回転数も低下してしま
い、燃焼悪化の現象が見られる。
置による燃焼状態の変化を表すタイムチャートを示す。
この図5のタイムチャートからもわかるように、エンジ
ンの停止状態から、例えば、ドライバがアクセルペダル
を踏み込んでスロットル開度TPSが大きくなると始動
要求があったとしてエンジンを再始動し、エンジン回転
数Neが上昇する。この場合、エンジンは圧縮行程噴射
モードで始動し、その後、加速等により吸気行程噴射モ
ードが選択されると、吸気行程噴射モードに切り換えら
れて空燃比A/Fが変更される。そして、この圧縮噴射
から吸気噴射の切り換えられた後、一時的に燃焼室での
平均有効圧が低下してエンジン回転数も低下してしま
い、燃焼悪化の現象が見られる。
【0006】この燃焼悪化の原因として、圧縮行程噴射
モードでは、ピストンが上死点位置近傍にあって露出す
るシリンダ内壁面の面積が少ないために噴射された燃料
の壁面付着量が少なく、且つ、圧縮時の噴射であるため
に燃料が直ちに気化して排出されてしまう。一方、吸気
行程噴射モードでは、ピストンが下方にあって露出する
シリンダ内壁面の面積が大きいために噴射された燃料は
壁面に多く付着してしまい、燃料が不足してしまう。そ
のため、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに
切り換えられた後に、燃料のピストンやシリンダライナ
への付着が原因である燃料の損失により燃焼に寄与する
空燃比がリーンとなってしまい、不完全な燃焼となって
しまうものと考えられる。
モードでは、ピストンが上死点位置近傍にあって露出す
るシリンダ内壁面の面積が少ないために噴射された燃料
の壁面付着量が少なく、且つ、圧縮時の噴射であるため
に燃料が直ちに気化して排出されてしまう。一方、吸気
行程噴射モードでは、ピストンが下方にあって露出する
シリンダ内壁面の面積が大きいために噴射された燃料は
壁面に多く付着してしまい、燃料が不足してしまう。そ
のため、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに
切り換えられた後に、燃料のピストンやシリンダライナ
への付着が原因である燃料の損失により燃焼に寄与する
空燃比がリーンとなってしまい、不完全な燃焼となって
しまうものと考えられる。
【0007】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、内燃機関の始動時に圧縮行程噴射モードから吸
気行程噴射モードに切り換えられた後の正常燃焼を実現
することでドライバビリティの向上を図った筒内噴射式
内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
あって、内燃機関の始動時に圧縮行程噴射モードから吸
気行程噴射モードに切り換えられた後の正常燃焼を実現
することでドライバビリティの向上を図った筒内噴射式
内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明の筒内噴射式内燃機関の制御装置では、目標
空燃比設定手段が、内燃機関の運転状態に応じて目標空
燃比を圧縮行程噴射モード吸気行程噴射モードごとに設
定すると共に、内燃機関の始動時に圧縮行程噴射モード
が選択されたときにはその後の吸気行程噴射モードへの
切り換え時に目標空燃比を所定期間だけ濃化側に補正す
るようにしている。
めに本発明の筒内噴射式内燃機関の制御装置では、目標
空燃比設定手段が、内燃機関の運転状態に応じて目標空
燃比を圧縮行程噴射モード吸気行程噴射モードごとに設
定すると共に、内燃機関の始動時に圧縮行程噴射モード
が選択されたときにはその後の吸気行程噴射モードへの
切り換え時に目標空燃比を所定期間だけ濃化側に補正す
るようにしている。
【0009】従って、内燃機関の始動時に圧縮行程噴射
モードではシリンダ内壁面への燃料付着量が少ないた
め、吸気行程噴射モードに切り換えられると、このとき
に噴射された燃料がシリンダ内壁面へより多く付着する
が、この切り換え時の目標空燃比が所定期間だけ濃化側
に補正されているため、燃焼に寄与する空燃比は適正な
ものとなって燃料不足にならず、正常燃焼を実現するこ
とでドライバビリティの向上が図れる。
モードではシリンダ内壁面への燃料付着量が少ないた
め、吸気行程噴射モードに切り換えられると、このとき
に噴射された燃料がシリンダ内壁面へより多く付着する
が、この切り換え時の目標空燃比が所定期間だけ濃化側
に補正されているため、燃焼に寄与する空燃比は適正な
ものとなって燃料不足にならず、正常燃焼を実現するこ
とでドライバビリティの向上が図れる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【0011】図1に本発明の一実施形態に係る筒内噴射
式内燃機関の制御装置の概略構成、図2に本実施形態の
筒内噴射式内燃機関の制御装置による制御のフローチャ
ート、図3に始動後圧縮噴射継続行程数に対する吸気噴
射燃料増量係数を表すグラフ、図4に本実施形態の筒内
噴射式内燃機関の制御装置による燃焼状態の変化を表す
タイムチャートを示す。
式内燃機関の制御装置の概略構成、図2に本実施形態の
筒内噴射式内燃機関の制御装置による制御のフローチャ
ート、図3に始動後圧縮噴射継続行程数に対する吸気噴
射燃料増量係数を表すグラフ、図4に本実施形態の筒内
噴射式内燃機関の制御装置による燃焼状態の変化を表す
タイムチャートを示す。
【0012】本実施形態のハイブリッド車において、図
1に示すように、搭載されるエンジン11は、例えば、
筒内噴射型の火花点火式ガソリンエンジンであって、シ
リンダヘッドに気筒ごとに点火プラグ12及びインジェ
クタ13が取付けられ、ピストン14の上方に形成され
る燃焼室15内にこのインジェクタ13の噴射口が開口
し、燃料が燃焼室15内に直接噴射されるようになって
いる。また、シリンダヘッドには燃焼室15を臨む吸気
ポート16及び排気ポート17が形成され、吸気ポート
16は吸気弁18により開閉され、排気ポート17は排
気弁19により開閉される。そして、このエンジン11
には各気筒の所定のクランク位置でクランク角信号を出
力するクランク角センサ20が設けられ、クランク角セ
ンサ20はエンジン回転速度を検出可能となっている。
更に、吸気ポート16には吸気管21が接続され、空気
取入口にはエアクリーナ22が取付けられており、この
吸気管21には電子制御スロットル弁23及びスロット
ルポジションセンサ24が取付けられ、このスロットル
弁23上流側にはエアフローセンサ25が取付けられて
いる。排気ポート17には排気管26が接続されてい
る。
1に示すように、搭載されるエンジン11は、例えば、
筒内噴射型の火花点火式ガソリンエンジンであって、シ
リンダヘッドに気筒ごとに点火プラグ12及びインジェ
クタ13が取付けられ、ピストン14の上方に形成され
る燃焼室15内にこのインジェクタ13の噴射口が開口
し、燃料が燃焼室15内に直接噴射されるようになって
いる。また、シリンダヘッドには燃焼室15を臨む吸気
ポート16及び排気ポート17が形成され、吸気ポート
16は吸気弁18により開閉され、排気ポート17は排
気弁19により開閉される。そして、このエンジン11
には各気筒の所定のクランク位置でクランク角信号を出
力するクランク角センサ20が設けられ、クランク角セ
ンサ20はエンジン回転速度を検出可能となっている。
更に、吸気ポート16には吸気管21が接続され、空気
取入口にはエアクリーナ22が取付けられており、この
吸気管21には電子制御スロットル弁23及びスロット
ルポジションセンサ24が取付けられ、このスロットル
弁23上流側にはエアフローセンサ25が取付けられて
いる。排気ポート17には排気管26が接続されてい
る。
【0013】このように構成されたエンジン11のクラ
ンク軸27は伝達クラッチ28を介して電気モータ29
の出力軸30と断接可能となっており、この伝達クラッ
チ28は図示しない油圧駆動装置で作動するアクチュエ
ータ31により駆動可能となっている。そして、この電
気モータ29はバッテリ32から電力の供給を受けて駆
動可能であると共に、エンジン11からの駆動力を受け
て発電して電力をバッテリ32に充電可能となってい
る。
ンク軸27は伝達クラッチ28を介して電気モータ29
の出力軸30と断接可能となっており、この伝達クラッ
チ28は図示しない油圧駆動装置で作動するアクチュエ
ータ31により駆動可能となっている。そして、この電
気モータ29はバッテリ32から電力の供給を受けて駆
動可能であると共に、エンジン11からの駆動力を受け
て発電して電力をバッテリ32に充電可能となってい
る。
【0014】この電気モータ29の出力軸30は無段変
速機としてのCVT33に接続されている。このCVT
33は、図示しない一対の可変V形プーリの間に無端の
スチールベルトを掛け回し、一方の可変V形プーリの回
転軸を入力側となる出力軸30に連結し、他方の可変V
形プーリの回転軸を出力側となる出力軸34に連結して
構成されており、油圧の給排により各可変V形プーリの
幅を変更してプーリ比を変えることで、エンジン11や
電気モータ29から伝達される回転力を一対の可変V形
プーリ及びスチールベルトを介して無段階に調節して出
力軸34に伝達することができる。そして、CVT33
の出力軸34は発進クラッチ35を介してデファレンシ
ャルギヤ36に接続されており、この発進クラッチ35
は図示しない油圧駆動装置で作動するアクチュエータ3
6により駆動可能となっており、出力軸34から左右の
駆動輪38へのトルク伝達量を調整することができる。
速機としてのCVT33に接続されている。このCVT
33は、図示しない一対の可変V形プーリの間に無端の
スチールベルトを掛け回し、一方の可変V形プーリの回
転軸を入力側となる出力軸30に連結し、他方の可変V
形プーリの回転軸を出力側となる出力軸34に連結して
構成されており、油圧の給排により各可変V形プーリの
幅を変更してプーリ比を変えることで、エンジン11や
電気モータ29から伝達される回転力を一対の可変V形
プーリ及びスチールベルトを介して無段階に調節して出
力軸34に伝達することができる。そして、CVT33
の出力軸34は発進クラッチ35を介してデファレンシ
ャルギヤ36に接続されており、この発進クラッチ35
は図示しない油圧駆動装置で作動するアクチュエータ3
6により駆動可能となっており、出力軸34から左右の
駆動輪38へのトルク伝達量を調整することができる。
【0015】また、車両にはエンジン11、電気モータ
29、CVT33などを制御する電子制御ユニット(E
CU)39が設けられ、このECU39には、入出力装
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装
置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が具備されて
おり、このECU39により筒内噴射エンジン11の総
合的な制御が実施される。即ち、前述したクランク角セ
ンサ20、スロットルポジションセンサ24、エアフロ
ーセンサ25に加えてドライバが踏み込むアクセルペダ
ルのポジションセンサ40、ハイブリッド車の走行速度
を検出する車速センサ41などの各種センサ類の検出情
報、イグニッションキースイッチ42の信号がECU3
9に入力され、ECU39が各種センサ類の検出情報に
基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射量、点火時期等を
決定し、点火プラグ12、インジェクタ18のドライ
バ、スロットル弁23の駆動モータ等を駆動制御する。
29、CVT33などを制御する電子制御ユニット(E
CU)39が設けられ、このECU39には、入出力装
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装
置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が具備されて
おり、このECU39により筒内噴射エンジン11の総
合的な制御が実施される。即ち、前述したクランク角セ
ンサ20、スロットルポジションセンサ24、エアフロ
ーセンサ25に加えてドライバが踏み込むアクセルペダ
ルのポジションセンサ40、ハイブリッド車の走行速度
を検出する車速センサ41などの各種センサ類の検出情
報、イグニッションキースイッチ42の信号がECU3
9に入力され、ECU39が各種センサ類の検出情報に
基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射量、点火時期等を
決定し、点火プラグ12、インジェクタ18のドライ
バ、スロットル弁23の駆動モータ等を駆動制御する。
【0016】また、ECU39には図示しないバッテリ
容量センサが検出するバッテリ32の充電容量が入力さ
れており、このバッテリ充電容量に応じて電気モータ2
9を制御している。更に、CVT33は、前述したよう
に、一対の可変V形プーリの幅を変更するための油圧駆
動回路を有しており、ECU39はこの油圧駆動回路を
制御することでプーリ比を変えて変速比を設定変更する
ようにしている。なお、伝達クラッチ28及び発進クラ
ッチ35の各アクチュエータ31,37の制御もECU
39が行うようにしている。
容量センサが検出するバッテリ32の充電容量が入力さ
れており、このバッテリ充電容量に応じて電気モータ2
9を制御している。更に、CVT33は、前述したよう
に、一対の可変V形プーリの幅を変更するための油圧駆
動回路を有しており、ECU39はこの油圧駆動回路を
制御することでプーリ比を変えて変速比を設定変更する
ようにしている。なお、伝達クラッチ28及び発進クラ
ッチ35の各アクチュエータ31,37の制御もECU
39が行うようにしている。
【0017】ところで、本実施形態の筒内噴射型の火花
点火式ガソリンエンジン11では、通常の吸気行程で燃
料を噴射して燃焼室内に均一な混合気を形成する均一燃
焼に加えて、圧縮行程で燃料を噴射して超リーンな全体
空燃比で燃焼させる層状燃焼を可能としている。そし
て、層状燃焼を実現する圧縮行程噴射モードは、一般に
低回転低負荷域の運転領域で実行され、ECU39はア
クセルポジションセンサ40が検出したアクセル開度等
から求めた目標平均有効圧(エンジン負荷)Pe及びク
ランク角センサ20が検出したエンジン回転数Neが比
較的低い領域で圧縮行程噴射を実行して、エミッション
低減や燃費向上を達成し、それ以外の領域で吸気行程噴
射(均一燃焼を実現する吸気行程噴射モード)を実行し
て、要求されるエンジントルクを確保するようにしてい
る。
点火式ガソリンエンジン11では、通常の吸気行程で燃
料を噴射して燃焼室内に均一な混合気を形成する均一燃
焼に加えて、圧縮行程で燃料を噴射して超リーンな全体
空燃比で燃焼させる層状燃焼を可能としている。そし
て、層状燃焼を実現する圧縮行程噴射モードは、一般に
低回転低負荷域の運転領域で実行され、ECU39はア
クセルポジションセンサ40が検出したアクセル開度等
から求めた目標平均有効圧(エンジン負荷)Pe及びク
ランク角センサ20が検出したエンジン回転数Neが比
較的低い領域で圧縮行程噴射を実行して、エミッション
低減や燃費向上を達成し、それ以外の領域で吸気行程噴
射(均一燃焼を実現する吸気行程噴射モード)を実行し
て、要求されるエンジントルクを確保するようにしてい
る。
【0018】ところで、本実施形態の筒内噴射式内燃機
関の制御装置にあって、ECU39は、前述したよう
に、エンジン11の運転状態に応じて目標空燃比A/F
を圧縮行程噴射モード及び吸気行程噴射モードごとに設
定しており、また、エンジン11の始動時に圧縮行程噴
射モードが選択されたときには、その後の吸気行程噴射
モードへの切り換え時に目標空燃比を所定期間だけ濃化
側に補正(目標空燃比設定手段)ようにしている。
関の制御装置にあって、ECU39は、前述したよう
に、エンジン11の運転状態に応じて目標空燃比A/F
を圧縮行程噴射モード及び吸気行程噴射モードごとに設
定しており、また、エンジン11の始動時に圧縮行程噴
射モードが選択されたときには、その後の吸気行程噴射
モードへの切り換え時に目標空燃比を所定期間だけ濃化
側に補正(目標空燃比設定手段)ようにしている。
【0019】ここで、上述した本実施形態の筒内噴射式
内燃機関の制御装置におけるECU39の制御を図2の
フローチャートに基づいて詳細に説明する。
内燃機関の制御装置におけるECU39の制御を図2の
フローチャートに基づいて詳細に説明する。
【0020】図2に示すように、まず、ステップS1で
は、エンジン11に対して始動要求があったかどうかを
判定するが、この始動要求の成立条件としては、例え
ば、ハイブリッド車の停車中あるいは電気モータ29の
みの駆動力による定常走行中にドライバのアクセルペダ
ルを踏み込みによる発進要求あるいは加速要求(スロッ
トル開度TPS)がなされた場合、また、バッテリ32
の充電量の低下やエアコン等の電装機器の使用による電
力消費量の増加などエンジン11の出力を必要とする場
合などが考えられる。そして、このステップS1にて、
エンジン11の始動要求の成立条件が揃わなければ、ス
テップS2に移行してエンジン11の始動後行程数カウ
ンタN1 をリセットし、このルーチンを抜け出る。
は、エンジン11に対して始動要求があったかどうかを
判定するが、この始動要求の成立条件としては、例え
ば、ハイブリッド車の停車中あるいは電気モータ29の
みの駆動力による定常走行中にドライバのアクセルペダ
ルを踏み込みによる発進要求あるいは加速要求(スロッ
トル開度TPS)がなされた場合、また、バッテリ32
の充電量の低下やエアコン等の電装機器の使用による電
力消費量の増加などエンジン11の出力を必要とする場
合などが考えられる。そして、このステップS1にて、
エンジン11の始動要求の成立条件が揃わなければ、ス
テップS2に移行してエンジン11の始動後行程数カウ
ンタN1 をリセットし、このルーチンを抜け出る。
【0021】一方、ステップS1でエンジン11の始動
要求の成立条件が揃えば、ステップS3に移行し、ここ
で、エンジンストールではないかどうかを判定し、エン
ジンストールであればステップS2に移行し、前述と同
様に、エンジン11の始動後行程数カウンタN1 をリセ
ットしてこのルーチンを抜け出る。一方、ステップS3
でエンジンストールではないと判定されれば、ステップ
S4に移行してエンジン11を自動的に始動させる。即
ち、図1に示すように、ECU39が電気モータ29に
対する供給電力を制御してその出力を増加させると共
に、アクチュエータ31を駆動して伝達クラッチ28を
接続させてエンジン11のクランキング開始する一方、
エンジン水温や目標平均有効圧Pe、エンジン回転数N
eに基づいて圧縮行程噴射モードを選択し、インジェク
タ18により圧縮行程で燃料が噴射されて点火プラグ1
2により着火されてエンジン11が始動する。
要求の成立条件が揃えば、ステップS3に移行し、ここ
で、エンジンストールではないかどうかを判定し、エン
ジンストールであればステップS2に移行し、前述と同
様に、エンジン11の始動後行程数カウンタN1 をリセ
ットしてこのルーチンを抜け出る。一方、ステップS3
でエンジンストールではないと判定されれば、ステップ
S4に移行してエンジン11を自動的に始動させる。即
ち、図1に示すように、ECU39が電気モータ29に
対する供給電力を制御してその出力を増加させると共
に、アクチュエータ31を駆動して伝達クラッチ28を
接続させてエンジン11のクランキング開始する一方、
エンジン水温や目標平均有効圧Pe、エンジン回転数N
eに基づいて圧縮行程噴射モードを選択し、インジェク
タ18により圧縮行程で燃料が噴射されて点火プラグ1
2により着火されてエンジン11が始動する。
【0022】そして、図2に戻り、ステップS5では、
エンジン11が始動すると同時に、始動後行程数カウン
タN1 をスタートさせ、エンジン11が始動してからの
行程数をカウントし始める。ステップS6では、この始
動時の圧縮行程噴射が継続中であるかどうかを判定し、
継続中であればステップS7にてエンジン11の吸気噴
射切換後行程数カウンタN2 をリセットし、リターンす
る。そして、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モー
ドに切り換わると、ステップS8に移行して吸気噴射切
換後行程数カウンタN2 をスタートさせ、切換後の行程
数をカウントし始める。
エンジン11が始動すると同時に、始動後行程数カウン
タN1 をスタートさせ、エンジン11が始動してからの
行程数をカウントし始める。ステップS6では、この始
動時の圧縮行程噴射が継続中であるかどうかを判定し、
継続中であればステップS7にてエンジン11の吸気噴
射切換後行程数カウンタN2 をリセットし、リターンす
る。そして、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モー
ドに切り換わると、ステップS8に移行して吸気噴射切
換後行程数カウンタN2 をスタートさせ、切換後の行程
数をカウントし始める。
【0023】ステップS9では、この吸気噴射切換後行
程数カウンタN2 が予め設定された所定行程数N0 より
少ないかどうかを判定する。この場合、圧縮行程噴射モ
ードから吸気行程噴射モードへの切換直後は吸気噴射切
換後行程数カウンタN2 が所定行程数N0 より少ないの
で、ステップS10で燃料増量係数Kが演算済でないこ
とを確認してステップS11に移行する。このステップ
S11では、増量係数マップより燃料増量係数Kを設定
する。即ち、図3に示すように、この増量係数マップ
は、始動後圧縮噴射継続行程数N1 が増加するにしたが
って吸気噴射燃料増量係数Kが減少して1.0に近づく
ものである。つまり、始動後、圧縮行程を続けるとピス
トン温度やシリンダライナ温度が上昇するため、吸気行
程に切り換えても付着燃料が蒸発し易くなり、始動後行
程数カウンタN1 が増加するほど増量係数Kが減少する
ように設定されている。なお、吸気噴射燃料増量係数K
の設定は、マップを用いずに計算式を用いてもよい。
程数カウンタN2 が予め設定された所定行程数N0 より
少ないかどうかを判定する。この場合、圧縮行程噴射モ
ードから吸気行程噴射モードへの切換直後は吸気噴射切
換後行程数カウンタN2 が所定行程数N0 より少ないの
で、ステップS10で燃料増量係数Kが演算済でないこ
とを確認してステップS11に移行する。このステップ
S11では、増量係数マップより燃料増量係数Kを設定
する。即ち、図3に示すように、この増量係数マップ
は、始動後圧縮噴射継続行程数N1 が増加するにしたが
って吸気噴射燃料増量係数Kが減少して1.0に近づく
ものである。つまり、始動後、圧縮行程を続けるとピス
トン温度やシリンダライナ温度が上昇するため、吸気行
程に切り換えても付着燃料が蒸発し易くなり、始動後行
程数カウンタN1 が増加するほど増量係数Kが減少する
ように設定されている。なお、吸気噴射燃料増量係数K
の設定は、マップを用いずに計算式を用いてもよい。
【0024】ステップS11で燃料増量係数Kが設定さ
れると、ステップS12では、吸気行程噴射モードで予
め設定された目標空燃比係数A/F0 にこの燃料増量係
数Kを乗算することで目標空燃比係数A/Fを設定し、
噴射する燃料量が増加される。その後、増加した燃料量
での噴射行程数(吸気噴射切換後行程数カウンタ)N 2
が所定行程数N0 以上になったら、ステップS9からス
テップS13に移行して吸気噴射燃料増量係数Kを1.
0とし、ステップS12で吸気行程噴射モードで設定さ
れた目標空燃比係数A/F0 を用いて噴射する燃料量を
設定する。
れると、ステップS12では、吸気行程噴射モードで予
め設定された目標空燃比係数A/F0 にこの燃料増量係
数Kを乗算することで目標空燃比係数A/Fを設定し、
噴射する燃料量が増加される。その後、増加した燃料量
での噴射行程数(吸気噴射切換後行程数カウンタ)N 2
が所定行程数N0 以上になったら、ステップS9からス
テップS13に移行して吸気噴射燃料増量係数Kを1.
0とし、ステップS12で吸気行程噴射モードで設定さ
れた目標空燃比係数A/F0 を用いて噴射する燃料量を
設定する。
【0025】このように本実施形態では、エンジン11
の運転状態に応じて目標空燃比A/Fを圧縮行程噴射モ
ード及び吸気行程噴射モードごとに設定しており、エン
ジン11の始動時に圧縮行程噴射モードが選択されたと
きには、その後の吸気行程噴射モードへの切り換え時に
基準となる目標空燃比係数A/F0 に始動後圧縮噴射継
続行程数N1 に応じて設定された燃料増量係数Kを乗算
することで目標空燃比係数A/Fを設定し、所定期間だ
けこの目標空燃比係数A/Fで空燃比を設定して噴射燃
料量を増加させている。
の運転状態に応じて目標空燃比A/Fを圧縮行程噴射モ
ード及び吸気行程噴射モードごとに設定しており、エン
ジン11の始動時に圧縮行程噴射モードが選択されたと
きには、その後の吸気行程噴射モードへの切り換え時に
基準となる目標空燃比係数A/F0 に始動後圧縮噴射継
続行程数N1 に応じて設定された燃料増量係数Kを乗算
することで目標空燃比係数A/Fを設定し、所定期間だ
けこの目標空燃比係数A/Fで空燃比を設定して噴射燃
料量を増加させている。
【0026】従って、エンジン11の始動時に圧縮行程
噴射モードではシリンダ内壁面への燃料付着量が少ない
ため、吸気行程噴射モードに切り換えられると、このと
きに噴射された燃料がシリンダ内壁面へより多く付着す
るが、切り換え後の目標空燃比を所定期間だけ濃化側に
補正、つまり、噴射燃料量を増加しているため、燃焼に
寄与する空燃比は適正なものとなって燃料不足にはなら
ず、正常燃焼を実現することでドライバビリティの向上
が図れる。
噴射モードではシリンダ内壁面への燃料付着量が少ない
ため、吸気行程噴射モードに切り換えられると、このと
きに噴射された燃料がシリンダ内壁面へより多く付着す
るが、切り換え後の目標空燃比を所定期間だけ濃化側に
補正、つまり、噴射燃料量を増加しているため、燃焼に
寄与する空燃比は適正なものとなって燃料不足にはなら
ず、正常燃焼を実現することでドライバビリティの向上
が図れる。
【0027】即ち、図4に示すように、エンジン11の
停止状態から、例えば、ドライバがアクセルペダルを踏
み込んでスロットル開度TPSが大きくなると始動要求
があったとしてエンジン11を再始動し、エンジン回転
数Neが上昇する。この場合、エンジン11は圧縮行程
噴射モードで始動し、その後、加速等により吸気行程噴
射モードが選択されると、吸気行程噴射モードに切り換
えられ、このときに空燃比A/Fが変更される。本実施
形態では、この吸気行程噴射モードへの切換時に目標空
燃比を所定期間だけ濃化側に補正、つまり、噴射燃料を
増量しているため、燃焼室での平均有効圧Peが低下す
ることはなく、エンジン回転数Neも低下せずに燃焼悪
化が防止されている。
停止状態から、例えば、ドライバがアクセルペダルを踏
み込んでスロットル開度TPSが大きくなると始動要求
があったとしてエンジン11を再始動し、エンジン回転
数Neが上昇する。この場合、エンジン11は圧縮行程
噴射モードで始動し、その後、加速等により吸気行程噴
射モードが選択されると、吸気行程噴射モードに切り換
えられ、このときに空燃比A/Fが変更される。本実施
形態では、この吸気行程噴射モードへの切換時に目標空
燃比を所定期間だけ濃化側に補正、つまり、噴射燃料を
増量しているため、燃焼室での平均有効圧Peが低下す
ることはなく、エンジン回転数Neも低下せずに燃焼悪
化が防止されている。
【0028】なお、上述の実施形態では、ハイブリッド
車に搭載されるエンジン11を筒内噴射型の火花点火式
ガソリンエンジンとし、圧縮行程噴射モードと吸気行程
噴射モードとを切換可能なものとして説明したが、車両
はハイブリッド車でなくてもよく、始動後に圧縮行程噴
射モードが可能あればよい。また、内燃機関の始動時と
は、車両のアイドルストップからの始動、あるいは電気
モータ29のみによる定常走行中からの始動のいずれで
あってもよい。
車に搭載されるエンジン11を筒内噴射型の火花点火式
ガソリンエンジンとし、圧縮行程噴射モードと吸気行程
噴射モードとを切換可能なものとして説明したが、車両
はハイブリッド車でなくてもよく、始動後に圧縮行程噴
射モードが可能あればよい。また、内燃機関の始動時と
は、車両のアイドルストップからの始動、あるいは電気
モータ29のみによる定常走行中からの始動のいずれで
あってもよい。
【0029】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように本発明の筒内噴射式内燃機関の制御装置によれ
ば、内燃機関の運転状態に応じて目標空燃比を圧縮行程
噴射モード吸気行程噴射モードごとに設定すると共に、
始動時に圧縮行程噴射モードが選択されたときにはその
後の吸気行程噴射モードへの切り換え時に目標空燃比を
所定期間だけ濃化側に補正するようにしたので、吸気行
程噴射モードへの切換後に噴射された燃料がシリンダ内
壁面へより多く付着するが、このときの目標空燃比が所
定期間だけ濃化側に補正されているため、燃焼に寄与す
る空燃比は適正なものとなって燃料不足にならず、正常
燃焼を実現することでドライバビリティの向上を図るこ
とができる。
ように本発明の筒内噴射式内燃機関の制御装置によれ
ば、内燃機関の運転状態に応じて目標空燃比を圧縮行程
噴射モード吸気行程噴射モードごとに設定すると共に、
始動時に圧縮行程噴射モードが選択されたときにはその
後の吸気行程噴射モードへの切り換え時に目標空燃比を
所定期間だけ濃化側に補正するようにしたので、吸気行
程噴射モードへの切換後に噴射された燃料がシリンダ内
壁面へより多く付着するが、このときの目標空燃比が所
定期間だけ濃化側に補正されているため、燃焼に寄与す
る空燃比は適正なものとなって燃料不足にならず、正常
燃焼を実現することでドライバビリティの向上を図るこ
とができる。
【図1】本発明の一実施形態に係る筒内噴射式内燃機関
の制御装置の概略構成図である。
の制御装置の概略構成図である。
【図2】本実施形態の筒内噴射式内燃機関の制御装置に
よる制御のフローチャートである。
よる制御のフローチャートである。
【図3】始動後圧縮噴射継続行程数に対する吸気噴射燃
料増量係数を表すグラフである。
料増量係数を表すグラフである。
【図4】本実施形態の筒内噴射式内燃機関の制御装置に
よる燃焼状態の変化を表すタイムチャートである。
よる燃焼状態の変化を表すタイムチャートである。
【図5】従来の筒内噴射式エンジンの制御装置による燃
焼状態の変化を表すタイムチャートである。
焼状態の変化を表すタイムチャートである。
11 エンジン 20 クランク角センサ 27 クランク軸 29 電気モータ 32 バッテリ 33 CVT 39 エンジンの電子制御ユニット、ECU(目標空燃
比設定手段) 40 アクセルポジションセンサ 41 車速センサ
比設定手段) 40 アクセルポジションセンサ 41 車速センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/02 305 F02D 41/02 305 41/10 305 41/10 305 // B60K 6/02 B60K 9/00 C (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G023 AA01 AA08 AA18 AB01 AC04 AF00 AG02 3G093 AA06 AA07 AA16 AB00 BA21 BA22 CA01 DB23 EA04 EA05 FA11 FB01 3G301 HA00 HA01 HA04 HA16 JA03 JA21 KA01 KA04 KA05 KA12 LB04 MA01 MA03 MA11 MA19 NB02 NB06 NB11 NE00 NE01 NE13 NE23 PA01Z PA11Z PA17Z PC02Z PE01Z PE03Z PE08Z PF01Z PF03Z PF16Z 5H115 PA12 PG04 PI16 PI29 PU01 PU22 PU23 PU25 QN03 QN12 RB08 RE01 RE05 SE03 SE05 SE08 TB01 TE02 TE03 TI01 TO21 TO30
Claims (1)
- 【請求項1】 圧縮行程で燃料噴射を行う圧縮行程噴射
モードと吸気行程で燃料噴射を行う吸気行程噴射モード
とを有する筒内噴射式内燃機関であって、前記内燃機関
の運転状態に応じて目標空燃比を前記圧縮行程噴射モー
ド及び前記吸気行程噴射モードごとに設定すると共に、
前記内燃機関の始動時に前記圧縮行程噴射モードが選択
されたときにはその後の前記吸気行程噴射モードへの切
り換え時に前記目標空燃比を所定期間だけ濃化側に補正
する目標空燃比設定手段を設けたことを特徴とする筒内
噴射式内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33111999A JP2001152923A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33111999A JP2001152923A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001152923A true JP2001152923A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18240089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33111999A Withdrawn JP2001152923A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001152923A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015183547A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
CN108204306A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 现代自动车株式会社 | 借助变量索引实现发动机运行性能鲁棒性的方法及车辆 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33111999A patent/JP2001152923A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015183547A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
CN108204306A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 现代自动车株式会社 | 借助变量索引实现发动机运行性能鲁棒性的方法及车辆 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |