JP2011032967A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃焼室から吸気通路に吹き戻される燃料量Fwgが算出され、機関の要求燃料量Tcylf及び吹き戻し燃料量Fwgを用いて燃料噴射量Toutが算出され、燃料噴射量Tout及び燃料噴射時期INJOBJに応じてポート燃料噴射弁6Pまたは筒内燃料噴射弁6Cが駆動され、燃料噴射が行われる。吸気弁作動位相CAINが変更され、吹き戻し燃料量Fwgは、燃料噴射時期INJOBJ及び吸気弁作動位相CAINに応じて算出される。
【選択図】 図7
Description
[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図である。図1において、例えば4気筒を有する内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、吸気弁及び排気弁と、これらを駆動するカムを備えるとともに、弁作動位相可変機構40を備えている。弁作動位相可変機構40は、吸気弁を駆動するカムの、クランク軸回転角度を基準とした作動位相を連続的に変更するカム位相可変機構である。弁作動位相可変機構40により吸気弁を駆動するカムの作動位相が変更され、吸気弁の作動位相が変更される。
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (1)
Fwg(k)=(1−Cfw)×Tcyl(k)
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (2)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (3)
Tcylf(k)=Cfw×(Tcyl(k)+Fwg(k-1)) (4)
Fwg(k)=(1−Cfw)×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfw)×Fwg(k-1) (5)
Tcylf(k)=Cfw×
(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1)+Fwg(k-1)) (6)
ステップS11では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてAfwマップ(図示せず)を検索し、直接率Afwを算出する。ステップS12では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じてBfwマップ(図示せず)を検索し、持ち去り率Bfwを算出する。
ステップS21では直噴、すなわち筒内燃料噴射弁6Cが選択されているか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは直噴フラグFINJを「1」に設定する(ステップS22)一方、ポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、直噴フラグFINJを「0」に設定する(ステップS23)。
ステップS41では、下記式(5a)により、吹き戻し燃料量の前回値Fwg(k-1)を算出する。式(5a)は、式(5)の「k」を「k−1」に置換したものである。
Fwg(k-1)=(1−Cfw)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfw)×Fwg(k-2) (5a)
Fw(k-1)=(1−Afw)×Tout(k-1)
+(1−Bfw)×Fw(k-2) (1a)
図11は、図7に示す残留率算出処理の変形例を示すフローチャートである。この変形例は、吸気弁作動位相CAINに応じて基本残留率CfwBSを算出するとともに、ポート燃料噴射弁6Pに対応するポート噴射補正係数Gcfw0または筒内燃料噴射弁6Cに対応する筒内噴射補正係数Gcfw1を燃料噴射時期INJOBJに応じて算出し、ポート噴射補正係数Gcfw0または筒内噴射補正係数Gcfw1を基本残留率CfwBSに乗算するようにしたものである。
ステップS56では、直噴フラグFINJが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であってポート燃料噴射弁6Pが選択されているときは、燃料噴射時期INJOBJに応じて図12(b)に示すGcfw0テーブルを検索し、ポート噴射補正係数Gcfw0を算出する(ステップS59)。Gcfw0テーブルは、図9(b)に示すマップ設定特性と同様に設定されており、「1.0」が所定値CfwRに対応する。ステップS60では、残留率補正係数Gcfwをポート噴射補正係数Gcfw0に設定する。
図11の処理により、図7の処理と同様に残留率Cfwを算出することができる。
本実施形態は、使用する燃料噴射弁に依存して異なる値をとるインジェクタ依存残留率Cfwaと、使用する燃料噴射弁に依存しないインジェクタ非依存残留率Cfwbと用いて吹き戻し燃料量Fwgを算出するようにしたものである。吸気ポートに吹き戻された燃料を含む混合気は、空気と燃料とが混合されてから時間が経過していること、及び混合気の流動により空気と燃料との混合状態が均一化していることから、吹き戻された燃料が再度燃焼室内に流入したときの残留率は、使用された燃料噴射弁に依存しないと考えられるからである。
本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
Fw(k)=(1−Afw)×Tout(k)
+(1−Bfw)×Fw(k-1) (11)
Fwg(k)=(1−Cfwa)×Tcyl(k)
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (12)
Tcyl(k)=Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1) (13)
Tcylf(k)=Cfwa×Tcyl(k)
+Cfwb×Fwg(k-1) (14)
Fwg(k)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-1) (15)
Tcylf(k)=Cfwa×(Afw×Tout(k)+Bfw×Fw(k-1))
+Cfwb×Fwg(k-1)) (16)
ステップS14aでは、図17に示す燃料噴射量算出処理を実行し、上述したようにインジェクタ依存残留率Cfwa及びインジェクタ非依存残留率Cfwbを用いて、燃料噴射量Tout(k)を算出する。
Fwg(k-1)=(1−Cfwa)
×(Afw×Tout(k-1)+Bfw×Fw(k-2))
+(1−Cfwb)×Fwg(k-2) (15a)
本実施形態は、第1の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
Toutp=(1−RINJD)×Tout (31)
Toutc=RINJD×Tout (32)
図18のステップS61では、図19に示す噴射時期算出処理を実行する。図19のステップS71及びS72は、それぞれ図8のステップS34及びS32と同一の処理であり、ポート燃料噴射時期INJOBJPI及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIが算出される。
Cfw=(1−RINJD)×Cfw0+RINJD×Cfw1 (33)
本実施形態では、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図18の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
本実施形態は、第2の実施形態においてポート燃料噴射弁6Pと筒内燃料噴射弁6Cとを切り換えて使用することに代えて、ポート燃料噴射弁6P及び筒内燃料噴射弁6Cを同時に使用し、2つの燃料噴射弁によるそれぞれの燃料噴射量の比率を変更して燃料噴射を行うようにしたものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第2の実施形態と同一である。
また残留率Cfwa及びCfwbは、図20に示す処理により算出される。ステップS81は、図15のステップS51aと同一の処理であり、インジェクタ非依存残留率Cfwbが算出される。
ステップS83及びS84は、図15のステップS59及びS57と実質的に同一の処理であり、ポート燃料噴射時期INJOBJPI及び筒内燃料噴射時期INJOBJDIに応じて、ポート噴射補正係数Gcfw0及び筒内噴射補正係数Gcgw1が算出される。
Cfwa=Cfwb×{(1−RINJD)×Gcfw0
+RINJD×Gcfw1} (41)
本実施形態、ECU5が噴射量比率算出手段を構成し、図20の処理が吹き戻し燃料量算出手段の一部を構成する。
2 吸気通路
5 電子制御ユニット(要求燃料量算出手段、吹き戻し燃料量算出手段、燃料噴射量算出手段、燃料噴射時期設定手段、噴射量比率算出手段、駆動制御手段)
6P ポート燃料噴射弁
6C 筒内燃料噴射弁
40 弁作動位相可変機構(吸気弁閉弁時期変更手段)
Claims (4)
- 内燃機関の吸気弁の閉弁時期を変更する吸気弁閉弁時期変更手段と、前記機関に燃料を供給する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記機関の運転状態に応じて要求燃料量を算出する要求燃料量算出手段と、
前記燃焼室内から前記吸気通路へ吹き戻される燃料量である吹き戻し燃料量を算出する吹き戻し燃料量算出手段と、
前記要求燃料量及び吹き戻し燃料量を用いて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記燃料噴射弁による燃料噴射時期を可変設定する燃料噴射時期設定手段と、
前記燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じて前記燃料噴射弁を駆動制御する駆動制御手段とを備え、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期及び前記吸気弁の閉弁時期に応じて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記燃料噴射弁は、前記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁であり、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加し、かつ前記燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記燃料噴射弁は、前記機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁であり、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記吸気弁の閉弁時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加し、かつ前記燃料噴射時期が当該気筒の吸気行程内の吸気行程終了時期近傍の所定時期より進角側にあるときは前記燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が減少し、前記燃料噴射時期が前記所定時期より遅角側にあるときは前記燃料噴射時期が遅角するほど前記吹き戻し燃料量が増加するように、前記吹き戻し燃料量の算出を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記燃料噴射弁は、前記機関の吸気通路に燃料を噴射するポート燃料噴射弁及び前記機関の燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁であり、
前記ポート燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁による燃料噴射量の比率である噴射量比率を算出する噴射量比率算出手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記噴射量比率に応じて前記ポート燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の少なくとも一方を駆動制御し、
前記吹き戻し燃料量算出手段は、前記燃料噴射時期、前記吸気弁の閉弁時期、及び前記噴射量比率に応じて、前記吹き戻し燃料量を算出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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