JP2005090457A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳しくは、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える、いわゆるデュアル噴射型内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, includes a so-called in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injector that injects fuel into an intake port. The present invention relates to a control device for a dual injection internal combustion engine.
一般に、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタとを備え,機関の運転状態に応じてこれらのインジェクタを切替え使用することにより、低負荷運転領域での成層燃焼と高負荷運転領域での均質燃焼を実現させ、燃費特性や出力特性の改善を図った、いわゆるデュアル噴射型内燃機関が知られている。 Generally, an in-cylinder injector for injecting fuel into a cylinder and an intake port injector for injecting fuel into an intake port are provided, and these injectors are selected according to the operating state of the engine. There is known a so-called dual injection type internal combustion engine that realizes stratified combustion in a low load operation region and homogeneous combustion in a high load operation region by improving the fuel consumption characteristics and output characteristics. .
ところで、このようなデュアル噴射型内燃機関では、この低負荷運転領域が長時間継続する場合に、カーボンが点火プラグのギャップ部やインジェクタの噴口周りにデポジットとして付着するという問題があり、このような問題を解決するために、例えば、特許文献1に記載の技術が提案されている。 By the way, in such a dual injection type internal combustion engine, when this low load operation region continues for a long time, there is a problem that carbon adheres as a deposit around the gap portion of the spark plug and the injection nozzle. In order to solve the problem, for example, a technique described in Patent Document 1 has been proposed.
このものは、筒内噴射用インジェクタによる混合気の成層燃焼が所定時間以上継続したときには、この筒内噴射用インジェクタの作動を禁止し、吸気ポート噴射用インジェクタを設定時間のあいだ強制的に作動させる切替え手段を備えるようにしている。 In this case, when the stratified combustion of the air-fuel mixture by the in-cylinder injector continues for a predetermined time or longer, the operation of the in-cylinder injector is prohibited and the intake port injection injector is forced to operate for a set time. Switching means is provided.
しかしながら、かかる特許文献1に記載の技術では、吸気ポート噴射用インジェクタを設定時間のあいだ強制的に作動させるようにしているものの、低負荷運転領域であるので、燃焼温度がさほど高くならず、点火プラグやインジェクタに付着したデポジットを焼失させるには充分とはいえなかった。これに対処すべく、燃料量自体を増やして燃焼させることも考えられるが、このようにすると、機関の出力が変化してしまい、また新たな問題が生ずることになる。 However, in the technique described in Patent Document 1, although the intake port injection injector is forcibly operated for a set time, the combustion temperature is not so high because it is in a low load operation region. It was not enough to burn off deposits adhering to plugs and injectors. In order to cope with this, it is conceivable to increase the amount of fuel itself for combustion, but if this is done, the engine output will change and a new problem will arise.
そこで、本発明の目的は、機関の出力の変動を伴うことなく、確実にデポジットを焼失させることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can reliably burn out deposits without causing fluctuations in engine output.
上記目的を達成する本発明の一形態に係る内燃機関の制御装置は、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、減筒運転を行わせるようにしたことを特徴とする。 An internal combustion engine control apparatus according to one aspect of the present invention that achieves the above object includes an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder, an intake port injector that injects fuel into an intake port, and When the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burnt down, the intake port injection injector performs injection and the reduced-cylinder operation is performed.
ここで、前記減筒運転に移行するとき、休止される気筒においては、最後に燃焼した直後、吸気バルブおよび排気バルブが共に閉じられたまま維持されることが好ましい。 Here, when shifting to the reduced-cylinder operation, in the cylinder to be deactivated, it is preferable that both the intake valve and the exhaust valve are kept closed immediately after the last combustion.
また、上記目的を達成する本発明の他の形態に係る内燃機関の制御装置は、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、その燃料量を増大させ、かつ排気バルブの開きタイミングを早めるようにしたことを特徴とする。 In addition, a control device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention that achieves the above object includes an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injection that injects fuel into an intake port. In an internal combustion engine equipped with a fuel injector, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the intake port injector performs injection, increases the amount of fuel, and opens the exhaust valve. The feature is that the timing is advanced.
さらに、上記目的を達成する本発明のさらに他の形態に係る内燃機関の制御装置は、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、EGR量を増大させるべく排気バルブの閉じタイミングを早めるようにしたことを特徴とする。 Furthermore, the control device for an internal combustion engine according to still another embodiment of the present invention that achieves the above object includes an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port that injects fuel into the intake port. In an internal combustion engine equipped with an injector for injection, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned off, the intake port injector causes the injector to perform injection and the exhaust valve closing timing to increase the EGR amount It is characterized by that it was made to speed up.
さらに、上記目的を達成する本発明の別の形態に係る内燃機関の制御装置は、内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、その燃料量を増大させ、かつ全気筒の噴射を1サイクルおきに間歇的に行わせるようにしたことを特徴とする。 Furthermore, an internal combustion engine control device according to another aspect of the present invention that achieves the above object includes an in-cylinder injector that injects fuel inward and an intake port injection that injects fuel into an intake port. In an internal combustion engine equipped with an injector, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned off, the intake port injection injector performs injection, the fuel amount is increased, and all cylinders are injected. It is characterized in that it is performed intermittently every other cycle.
本発明の一形態に係る内燃機関の制御装置によると、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、吸気ポート噴射用インジェクタで噴射が行われると共に、減筒運転が行われるので、稼動気筒については負荷が増大し燃料量も増大される。従って、機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度が高温化され、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットが確実に焼失される。 According to the control apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the internal combustion engine includes an in-cylinder injector that injects fuel into the cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port. In this case, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, injection is performed by the intake port injection injector and the reduced-cylinder operation is performed, so that the load is increased and the fuel amount is increased for the operating cylinder. The Therefore, the combustion temperature is raised while the output of the engine is kept constant, and the deposit deposited on the in-cylinder injector is surely burned out.
ここで、前記減筒運転に移行するとき、休止される気筒においては、最後に燃焼した直後、吸気バルブおよび排気バルブが共に閉じられたまま維持されるようにした形態によれば、休止気筒でも高温の燃焼ガスが閉じ込められるので、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットの焼失が期待される。 Here, when shifting to the reduced-cylinder operation, in the cylinder that is deactivated, immediately after the last combustion, the intake valve and the exhaust valve are both kept closed. Since the high-temperature combustion gas is confined, the deposit deposited on the in-cylinder injector is expected to be burned out.
また、本発明の他の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、吸気ポート噴射用インジェクタで噴射が行われると共に、その燃料量が増大され、かつ排気バルブの開きタイミングが早められるので、燃焼温度は高温になるが、出力の増大はない。従って、機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度の高温化により、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットが確実に焼失される。 Further, according to the control device for an internal combustion engine according to another aspect of the present invention, an in-cylinder injector that injects fuel into the cylinder, an intake port injector that injects fuel into the intake port, and In an internal combustion engine equipped with an in-cylinder engine, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the injection is performed by the intake port injector, the fuel amount is increased, and the opening timing of the exhaust valve is advanced. The combustion temperature becomes high, but there is no increase in output. Therefore, the deposit deposited on the in-cylinder injector is surely burned out by increasing the combustion temperature while maintaining the engine output constant.
さらに、本発明のさらに他の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、吸気ポート噴射用インジェクタで噴射が行われると共に、EGR量を増大させるべく排気バルブの閉じタイミングが早められるので、高温で残留したEGRによって吸気が加熱され点火される結果、燃焼過程での圧力の上昇により自着火し、より高い燃焼温度に到達する。従って、EGR量の増大により機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度の高温化により、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットが確実に焼失される。 Furthermore, according to the control device for an internal combustion engine according to still another aspect of the present invention, an in-cylinder injector that injects fuel into the cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port In the internal combustion engine provided with the above, when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the injection is performed by the intake port injector, and the closing timing of the exhaust valve is advanced to increase the EGR amount. As a result of the intake air being heated and ignited by EGR remaining at a high temperature, self-ignition occurs due to an increase in pressure during the combustion process, and a higher combustion temperature is reached. Therefore, the deposit deposited on the in-cylinder injector is surely burned out by increasing the combustion temperature while the output of the engine is kept constant by increasing the EGR amount.
さらに、本発明の別の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタとを備える内燃機関において、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射が行われると共に、その燃料量が増大され、かつ全気筒の噴射が1サイクルおきに間歇的に行われるので、稼動サイクルでは負荷が増大し燃料量も増大される。さらに、休止サイクルでは残留ガスが掃気されるので、燃焼温度も上昇する。従って、機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度が高温化され、筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットが確実に焼失される。 Furthermore, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to another aspect of the present invention, an in-cylinder injector that injects fuel into the cylinder, an intake port injector that injects fuel into the intake port, When the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the intake port injection injector performs injection, the fuel amount is increased, and all cylinders are injected every other cycle. In the operation cycle, the load increases and the amount of fuel increases. Further, since the residual gas is scavenged in the pause cycle, the combustion temperature also rises. Therefore, the combustion temperature is raised while the output of the engine is kept constant, and the deposit deposited on the in-cylinder injector is surely burned out.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係るデュアル噴射型内燃機関の制御装置の概略構成図が示されている図1を参照するに、機関全体1は4つの気筒1aを備えている。各気筒1aはそれぞれ対応する吸気枝管2を介して共通のサージタンク3に接続されている。サージタンク3は吸気ダクト4を介してエアフローメータ4aに接続され、エアフローメータ4aはエアクリーナ5に接続されている。吸気ダクト4内にはステップモータ6によって駆動されるスロットル弁7が配置されている。このスロットル弁7は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁しており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持される。一方、各気筒1aは共通の排気マニホルド8に連結され、この排気マニホルド8は三元触媒コンバータ9に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, referring to FIG. 1 showing a schematic configuration diagram of a control apparatus for a dual injection internal combustion engine according to the present invention, the entire engine 1 includes four
各気筒1aには、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ11と吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタ12とがそれぞれ取り付けられている。これらインジェクタ11、12は電子制御ユニット30の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ11は共通の燃料分配管13に接続されており、この燃料分配管13は燃料分配管13に向けて流通可能な逆止弁14を介して、機関駆動式の高圧ポンプ15に接続されている。
Each
図1に示すように、高圧ポンプ15の吐出側は電磁弁15aを介して高圧ポンプ15の吸入側に連結されており、この電磁弁15aの開度が小さいとき程、高圧ポンプ15から燃料分配管13内に供給される燃料量が増大され、電磁弁15aが全開にされると、高圧ポンプ15から燃料分配管13への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁弁15aは電子制御ユニット30の出力信号に基づいて制御される。
As shown in FIG. 1, the discharge side of the high-
一方、各吸気ポート噴射用インジェクタ12は共通の燃料分配管16に接続されており、燃料分配管16および高圧ポンプ15は共通の燃料圧レギュレータ17を介して、低圧ポンプ18に接続されている。さらに、低圧ポンプ18は燃料フィルタ19を介して燃料タンク20に接続されている。燃料圧レギュレータ17は低圧ポンプ18から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧ポンプ18から吐出された燃料の一部を燃料タンク20に戻すように構成されており、したがって吸気ポート噴射用インジェクタ12に供給されている燃料圧および高圧ポンプ15に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。さらに、図1に示すように、高圧ポンプ15と燃料圧レギュレータ17との間には流通弁21が設けられている。この流通弁21は通常開弁されており、この流通弁21が閉弁されると低圧ポンプ18から高圧ポンプ15への燃料供給が停止される。なお、この流通弁21の開閉は電子制御ユニット30の出力信号に基づいて制御される。
On the other hand, each
また、電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31を介して相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備している。エアフローメータ4aは吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ4aの出力電圧はAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。燃料タンク20には燃料タンク内の燃料量に比例した出力電圧を発生する燃料量センサ38が取付けられ、この燃料量センサ38の出力電圧はAD変換器39を介して入力ポート35に入力される。燃料分配管13には燃料分配管13内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ40が取付けられ、この燃料圧センサ40の出力電圧はAD変換器41を介して入力ポート35に入力される。触媒9上流の排気マニホルド8には排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する酸素濃度センサ42が取付けられ、この酸素濃度センサ42の出力電圧はAD変換器43を介して入力ポート35に入力される。アクセルペダル10はアクセルペダル10の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ44に接続され、負荷センサ44の出力電圧はAD変換器45を介して入力ポート35に入力される。また、入力ポート35には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ46が接続されている。電子制御ユニット30のROM32には、上述の負荷センサ44および回転数センサ46により得られる機関負荷および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値が予めマップ化されて記憶されている。
The
さらに、図2には気筒1aの側断面図が示されている。図2を参照するに、61はシリンダブロック、62は頂面上に凹部62aが形成されたピストン、63はシリンダブロック61上に固締されたシリンダヘッド、64はピストン62とシリンダヘッド63間に形成された燃焼室、65は吸気バルブ、66は排気バルブ、67は吸気ポート、68は排気ポート、69は点火プラグをそれぞれ示している。吸気ポート67は燃焼室64内に流入した空気がシリンダ軸線周りの旋回流を発生するように形成されている。凹部62aは筒内噴射用インジェクタ11側に位置するピストン62の周縁部からピストン62中央部に向かって延び、また点火プラグ69の下方において上方に延びるように形成されている。
Furthermore, FIG. 2 shows a side sectional view of the
また、吸気バルブ65および排気バルブ66は、それぞれ、吸気バルブ駆動機構70および排気バルブ駆動機構71に連係されている。吸気バルブ駆動機構70および排気バルブ駆動機構71は、励磁電流が印加されたときに発生する電磁力を利用して、それぞれ、吸気バルブ65と排気バルブ66とを進退駆動する電磁駆動機構から構成され、電子制御ユニット30の信号に基づき、開閉のタイミングおよびリフト量が任意に制御可能に構成されている。従って、例えば電子制御ユニット30からの信号に基づいて吸気バルブ駆動機構70および/または排気バルブ駆動機構71が作動されると、吸気バルブ65および/または吸気バルブ65の開閉時期、延いては開期間が長く或いは短く可変制御されることになる。
The
ここで、電子制御ユニット30の出力ポート36は対応する駆動回路47を介して、ステップモータ6、各筒内噴射用インジェクタ11、各吸気ポート噴射用インジェクタ12、電磁弁15a、流通弁21、吸気バルブ駆動機構70および排気バルブ駆動機構71に接続されている。
Here, the
次に、上記構成を有する本発明の第1の実施形態の制御について以下に説明する。
まず、制御が開始されると、前述の機関負荷と機関回転数とにより機関の運転状態が判断される。そして、この判断により低負荷運転領域である場合には、筒内噴射用インジェクタ11により筒内の燃焼室64に向けて燃料が噴射され、成層燃焼運転が行われる。そこで、かかる成層燃焼運転状態において、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットを焼失させるべきときか否かが判断される。この判断は、酸素濃度センサ42の検出に基づく、空燃比補正フィードバック量の大小により行うことができる。すなわち、この空燃比補正フィードバック量が所定値よりも大きい場合には、上述の運転状態に対応する燃料噴射量が噴口周辺へのデポジットの付着に起因して、筒内噴射用インジェクタ11により噴射されていないと判断されるからである。
Next, the control of the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described below.
First, when the control is started, the operating state of the engine is determined based on the engine load and the engine speed described above. If it is determined that the vehicle is in the low load operation region, fuel is injected by the in-
そこで、空燃比補正フィードバック量が所定値よりも大きく、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットを焼失させるべきときであると判断されると、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での噴射を行わせるように切替えると共に、減筒運転を行わせるように制御する。この減筒運転に移行するときの様子を図3を参照して説明する。図3(A)に示す低負荷運転領域での通常運転では、吸気ポート噴射用インジェクタ12からは燃料が噴射されず、筒内噴射用インジェクタ11から全気筒に対し気筒当たり所定量Qの燃料が噴射されて、成層燃焼運転が行われている。そこで、この状態から減筒運転を行わせるには、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの全筒噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での部分気筒噴射に切替え、同時に、部分気筒噴射の噴射燃料量を上述の所定量Qのほぼ2倍の量、すなわち、吸気ポート噴射用インジェクタ12と筒内噴射用インジェクタ11との噴射特性や成層燃焼と均質燃焼との特性等を考慮して、機関の出力の変動を伴わないように設定された量とする。図3(B)に示した例では、#1気筒と#3気筒への燃料噴射は全部停止され、#2気筒および#4気筒について、吸気ポート噴射用インジェクタ12から増量された燃料が噴射されている。かくて、#2気筒および#4気筒においては、上述の全気筒による通常運転に比べ高負荷での運転が行われるので、機関出力は一定のまま燃焼温度が高くなり、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットが焼失される。
Therefore, if it is determined that the air-fuel ratio correction feedback amount is larger than the predetermined value and the deposit deposited on the in-
なお、通常運転からこの減筒運転に移行するときに、休止される気筒、上述の例では#1気筒と#3気筒においては、図4に示されるように、移行前に最後に燃焼した直後、吸気バルブ65および排気バルブ68が共に閉じられたまま維持されるように、吸気バルブ駆動機構70および排気バルブ駆動機構71が制御される。このようにすると、#1気筒と#3気筒との休止気筒でも高温の燃焼ガスが残留ガスとして閉じ込められるので、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットの焼失が期待される。
As shown in FIG. 4, in the cylinders that are deactivated when shifting from the normal operation to the reduced-cylinder operation, in the above example, the # 1 cylinder and the # 3 cylinder, immediately after the last combustion before the transition, as shown in FIG. The intake
しかしながら、その確実性を増すために、本実施の形態では、この減筒運転に移行した後の所定時間(例えば、1分)経過後に、休止気筒と稼動気筒とを切替えるようにしている。すなわち、本実施の形態では、図3(B)に示した稼動気筒であった#2気筒および#4気筒を上記所定時間経過後に休止させ、その代わりに、#1気筒と#3気筒とを稼動させるのである。なお、運転状態の変動等により上述の所定時間の経過が満足されない場合、例えば、所定時間経過前に運転状態が変わった場合には、上記所定時間は減筒運転を継続させるか、一旦減筒運転を停止してもよい。いずれにしても、全気筒均等にディポジットを焼失させるために、次回に減筒運転に移行するときに、前回休止気筒であった気筒を稼動気筒として減筒運転を行わせるようにするのが好ましい。 However, in order to increase the certainty, in the present embodiment, the idle cylinder and the active cylinder are switched after a lapse of a predetermined time (for example, 1 minute) after the shift to the reduced cylinder operation. That is, in this embodiment, the # 2 cylinder and the # 4 cylinder, which were the active cylinders shown in FIG. 3B, are deactivated after the predetermined time has elapsed, and instead, the # 1 cylinder and the # 3 cylinder are replaced. It is made to operate. If the above-mentioned elapse of the predetermined time is not satisfied due to fluctuations in the operating state, for example, if the operating state has changed before the elapse of the predetermined time, the reduced-cylinder operation is continued for the predetermined time or the cylinder is temporarily reduced. The operation may be stopped. In any case, in order to cause the deposits to be burned out evenly in all cylinders, it is preferable to perform the reduced-cylinder operation when the transition to the reduced-cylinder operation is performed next time, with the cylinder that was the previously deactivated cylinder as the active cylinder. .
次に、本発明の内燃機関の制御装置の第2の実施形態の制御について以下に説明する。本実施の形態では、前実施の形態と同じようにして、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットを焼失させるべきときが判断されると、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での噴射を行わせると共に、その噴射される燃料量を増大させ、かつ排気バルブ66の開きタイミングを早めるように排気バルブ駆動機構71を制御する。この場合、通常運転時の排気バルブ66の開きタイミングが上死点後140ないし150°であるのに対し、この付着デポジットの焼失処理運転の際には、それよりも20ないし30°程度、開きタイミングを早めるようにするのである。なお、噴射される燃料の増大量は通常運転時の基準燃料量に対し数%増しとされるが、この燃料の増大量に対応する出力の増大と、上述の排気バルブ66の開きタイミングを早めることによる出力の減少とが相殺し合って機関出力が一定に維持されるように、それぞれの適正値が選ばれる。かくて、機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度の高温化により、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットが確実に焼失される。
Next, the control of the second embodiment of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention will be described below. In the present embodiment, in the same manner as in the previous embodiment, when it is determined when the deposit deposited on the in-
さらに、本発明の内燃機関の制御装置の第3の実施形態を説明する。本実施の形態では、前実施の形態と同じようにして、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットを焼失させるべきときが判断されると、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での噴射を行わせると共に、EGR量を増大させるべく排気バルブ66の閉じタイミングを早めるように排気バルブ駆動機構71を制御する。この場合、通常運転時の排気バルブ66の閉じタイミングが上死点後10ないし15°であるのに対し、この付着デポジットの焼失処理運転の際には、それよりも20ないし30°程度、閉じタイミングを早めるようにするのである。この結果、排気バルブ66は上死点前20ないし5°で閉じられることになる。
Furthermore, a third embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. In the present embodiment, in the same manner as in the previous embodiment, when it is determined when the deposit deposited on the in-
本実施の形態においては、吸入行程において吸気ポート67から導入される吸気が高温で残留したEGRによって加熱される。そして、圧縮行程の終期において点火プラグ69により点火されて燃焼が開始される。この燃焼による熱発生の様子を図5を参照して説明する。図5(A)は、通常燃焼時、同(B)は本実施の形態での熱発生の様子を示し、それぞれ、矢印Sの時点で点火プラグ69により点火される。通常燃焼時においては、矢印Sの時点での点火により燃焼が開始し、火炎の伝播による燃焼のみが行われて、その熱発生曲線は圧縮上死点(TDC)をピークとする対称な曲線で表される。
In the present embodiment, the intake air introduced from the
一方、本実施の形態では、矢印Sの時点での点火により燃焼が開始し、燃焼の開始により火炎が伝播することは通常燃焼時と同じであるが、火炎の未到達部分において、燃焼過程での温度と圧力との上昇により自着火し、圧縮上死点を過ぎた時点でより高いピークを有する熱発生曲線で表される。これは、吸気が予め高温で残留したEGRによって加熱されていることに起因して、火炎の未到達部分の混合気温度が上昇する結果、自着火を生ずるものである。自着火の場合には火炎伝播による通常燃焼と異なり燃焼速度が速いので、より高い燃焼温度に到達する。従って、EGR量の増大により機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度の高温化により、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットが確実に焼失される。
On the other hand, in the present embodiment, combustion is started by ignition at the time of the arrow S and flame is propagated by the start of combustion, which is the same as in normal combustion. It is represented by a heat generation curve having a higher peak when it self-ignites with an increase in temperature and pressure and passes the compression top dead center. This is because the intake air is heated by the EGR remaining at a high temperature in advance, and as a result, the air-fuel mixture temperature at the unreached portion of the flame rises, resulting in self-ignition. In the case of self-ignition, the combustion speed is high unlike normal combustion by flame propagation, so that a higher combustion temperature is reached. Accordingly, the deposit deposited on the in-
さらに、本発明の内燃機関の制御装置の第4の実施形態を説明する。本実施の形態においては、前実施の形態と同じようにして、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットを焼失させるべきときが判断されると、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での噴射を行わせると共に、その燃料量を増大させ、かつ全気筒の噴射を1サイクルおきに間歇的に行わせるように制御する。
Furthermore, a fourth embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. In the present embodiment, in the same manner as in the previous embodiment, when it is determined when the deposit deposited on the in-
この1サイクルおきの間歇噴射運転に移行するときの様子を、再度、図3を参照して説明する。図3(A)に示す低負荷運転領域での通常運転では、吸気ポート噴射用インジェクタ12からは噴射されず、筒内噴射用インジェクタ11から全気筒に対し気筒当たり所定量Qの燃料が噴射されて、成層燃焼運転が行われている。そこで、この状態から上記間歇噴射運転を行わせるには、電子制御ユニット30は、筒内噴射用インジェクタ11からの全筒噴射から吸気ポート噴射用インジェクタ12での全筒噴射に切替え、同時に、全筒噴射の噴射燃料量を上述の所定量Qのほぼ2倍とする。そして、#1気筒ないし#4気筒の各々に、最初のサイクルについて、吸気ポート噴射用インジェクタ12から増量された燃料が噴射される。さらに、次のサイクルにおいては、#1気筒ないし#4気筒の各々についての燃料噴射が停止され、以下、かかる燃料が噴射される稼動サイクルと燃料噴射が停止される休止サイクルとが繰り返される。なお、この稼動サイクルにおいては、増量された燃料に見合った空気量が確保されるように、スロットル弁7の開度が増大される。一方、休止サイクルにおいては燃料噴射は停止されるが、吸気バルブ65および排気バルブ66は、それぞれ、通常運転時と同じように開閉されるべく吸気バルブ駆動機構70および排気バルブ駆動機構71が制御され、空気のみの導入および排出が行われる。
The state when shifting to the intermittent injection operation every other cycle will be described with reference to FIG. 3 again. In the normal operation in the low load operation region shown in FIG. 3A, the predetermined amount Q of fuel per cylinder is injected from the in-
かくて、本実施の形態においても、全気筒の噴射が1サイクルおきに間歇的に行われて、稼動サイクルでは負荷が増大し燃料量も増大される。さらに、休止サイクルでは残留ガスが掃気されるので、次の稼動サイクルにおいて不活性の残留ガスが存在せず燃焼温度も上昇する。従って、機関の出力は一定に維持されたまま、燃焼温度が高温化され、筒内噴射用インジェクタ11への付着デポジットが確実に焼失されるのである。
なお、上述の本発明による制御は、4気筒機関のみに限られず、より気筒の多い多気筒機関で行うことも可能であることはいうまでもない。
Thus, also in the present embodiment, the injection of all cylinders is intermittently performed every other cycle, and the load increases and the fuel amount increases in the operation cycle. Further, since the residual gas is scavenged in the rest cycle, there is no inert residual gas in the next operation cycle, and the combustion temperature rises. Therefore, the combustion temperature is increased while the output of the engine is kept constant, and the deposit deposited on the in-
Needless to say, the control according to the present invention is not limited to a four-cylinder engine, and can be performed by a multi-cylinder engine having more cylinders.
11 筒内噴射用インジェクタ
12 吸気ポート噴射用インジェクタ
30 電子制御ユニット
42 酸素濃度センサ
44 負荷センサ
46 回転数センサ
65 吸気バルブ
66 排気バルブ
70 吸気バルブ駆動機構
71 排気バルブ駆動機構
11 In-
Claims (5)
前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、減筒運転を行わせるようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine comprising an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port,
A control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that when the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the intake port injection injector performs an injection and a reduced-cylinder operation.
前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、その燃料量を増大させ、かつ排気バルブの開きタイミングを早めるようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine comprising an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port,
When the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned off, the intake port injector performs injection, increases the amount of fuel, and accelerates the opening timing of the exhaust valve. A control device for an internal combustion engine.
前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、EGR量を増大させるべく排気バルブの閉じタイミングを早めるようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine comprising an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port,
When the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the intake port injection injector performs injection, and the exhaust valve closing timing is advanced so as to increase the EGR amount. Control device for internal combustion engine.
前記筒内噴射用インジェクタへの付着デポジットを焼失させるべきときには、前記吸気ポート噴射用インジェクタで噴射を行わせると共に、その燃料量を増大させ、かつ全気筒の噴射を1サイクルおきに間歇的に行わせるようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
In an internal combustion engine comprising an in-cylinder injector that injects fuel into a cylinder and an intake port injector that injects fuel into the intake port,
When the deposit deposited on the in-cylinder injector is to be burned out, the intake port injection injector performs injection, the fuel amount is increased, and all cylinders are injected intermittently every other cycle. A control device for an internal combustion engine, characterized in that
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2003
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