JP2013019345A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】HCCI燃焼(圧縮自着火燃焼)の燃焼度合いを検出する燃焼度合い検出手段と、検出した燃焼度合いが上限値を超えた過剰燃焼となっている場合(S10:YES)には、その過剰燃焼となった直後のNVO期間(封鎖期間)において、NVO噴射量を増加させて筒内温度上昇を促進させる昇温促進手段S40と、を備える。これによれば、メイン燃焼が過剰燃焼した直後のNVO期間では筒内温度上昇が促進されるので、過剰燃焼した直後のNVO燃焼が未燃HC不足により燃焼悪化して温度低下するといった事態を回避できる。よって、メイン燃焼が過剰燃焼した直後のメイン燃焼が一時的に過剰抑制されて失火することを回避でき、メイン燃焼の安定化を図ることができる。
【選択図】 図5
Description
図1は、本実施形態にかかる制御装置(ECU10)が適用される内燃機関(エンジン20)のシステムを示す模式図である。当該エンジン20は、排気行程、吸気行程、圧縮行程、膨張行程を順に繰り返す4サイクルエンジンであり、複数気筒を有する多気筒エンジンである。また、エンジン20のシリンダヘッドには燃料噴射弁21が取り付けられており、燃料ポンプ22から供給される燃料(ガソリン)を燃焼室20aへ直接噴射する直噴式のエンジンである。なお、1つの気筒に取り付けられる燃料噴射弁21の数は1つに限られるものではなく、複数であってもよい。
図6は、NVO噴射量の増加制御および減少制御を実行する処理手順を示すフローチャートであり、以下、図5の処理との違いを中心に説明する。なお、図6中、図5と同一符号部分についてはその説明を援用する。また、本実施形態におけるエンジン制御システムのハード構成は、図1に示す上記第1実施形態と同じである。
図7は、NVO噴射量の増加制御および減少制御を実行する処理手順を示すフローチャートであり、以下、図5の処理との違いを中心に説明する。なお、図7中、図5と同一符号部分についてはその説明を援用する。また、本実施形態におけるエンジン制御システムのハード構成は、図1に示す上記第1実施形態と同じである。
図8は、本実施形態により実施される処理手順を示すフローチャートであり、図5〜図7に示すNVO噴射量の制御とは別に実行される処理である。また、当該図8の処理は、HCCIモードの運転時に実行される。
上述した図5〜図7のステップS40にかかるNVO噴射量増大制御、およびステップS60にかかるNVO噴射量減少制御では、NVO噴射量を所定量だけ増大/減少させている。これに対し、HC濃度センサ39等を用いて実際の排気中HC濃度を検出し、そのHC濃度(未燃HC発生量)に応じて増大/減少の量を変化させてもよい。
上述した図5〜図7のステップS40において、NVO噴射量の増大制御を実施するにあたり、本実施形態ではNVO噴射の増大量を次のように設定している。なお、以下の説明では、内部EGRに含まれる残留HC(未燃HC)の量をQhc、NVO噴射量をQnvoとする。したがって、NVO燃焼に寄与する燃料の量(NVOトータル量)は、Qhc+Qnvoと表される。
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
Claims (12)
- 火花着火燃焼と圧縮自着火燃焼とが切り替え可能に構成されるとともに、
排気行程から吸気行程にかけて吸排気弁をともに閉じて排ガスを燃焼室に封鎖させる封鎖期間を設け、その封鎖期間に燃焼室へ燃料を噴射する封鎖時噴射を実行し、前記封鎖時噴射された燃料の燃焼により燃焼室温度を上昇させた後に前記圧縮自着火燃焼を実行する内燃機関に適用され、
前記圧縮自着火燃焼の燃焼度合いを検出する燃焼度合い検出手段と、
検出した前記燃焼度合いが上限値を超えた過剰燃焼となっている場合には、その過剰燃焼となった直後の前記封鎖期間に燃焼室温度の上昇を促進させる昇温促進手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記昇温促進手段は、前記封鎖時噴射の噴射量を増大させることで昇温を促進させる手段であり、
当該昇温促進手段により噴射量を増大させた場合には、その直後における前記圧縮自着火燃焼に用いる燃料の噴射量を減少させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記昇温促進手段による噴射量の増大分だけ、その直後における前記圧縮自着火燃焼に用いる燃料の噴射量を減少させることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記過剰燃焼となっている場合であっても、その過剰燃焼の直前における前記封鎖時噴射による燃焼度合いが所定未満であれば、前記昇温促進手段による昇温促進を禁止させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 膨張行程から排気行程にかけて燃焼室へ酸素を供給可能な酸素供給手段と、
前記封鎖時噴射にかかる燃料の量に対する酸素量が不足しているか否かを判定する酸素不足判定手段と、
を備え、
前記酸素不足判定手段により酸素量が不足していると判定された場合には、前記酸素供給手段による酸素供給を実施することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記封鎖期間における燃焼室内のHC濃度を検出するHC濃度検出手段を備え、
検出したHC濃度の値に応じて、前記昇温促進手段による昇温の促進度合いを調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 - 検出した前記燃焼度合いが下限値を超えた燃焼不足となっている場合には、その燃焼不足となった直後の前記封鎖期間における燃焼室温度の上昇を抑制させる昇温抑制手段を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 火花着火燃焼と圧縮自着火燃焼とが切り替え可能に構成されるとともに、
排気行程から吸気行程にかけて、吸排気弁をともに閉じて排ガスを燃焼室に封鎖させる封鎖期間を設け、その封鎖期間に燃焼室へ燃料を噴射する封鎖時噴射を実行し、前記封鎖時噴射された燃料の燃焼により燃焼室温度を上昇させた後に前記圧縮自着火燃焼を実行する内燃機関に適用され、
前記圧縮自着火燃焼の燃焼度合いを検出する燃焼度合い検出手段と、
検出した前記燃焼度合いが下限値を超えた燃焼不足となっている場合には、その燃焼不足となった直後の前記封鎖期間における燃焼室温度の上昇を抑制させる昇温抑制手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記昇温抑制手段は、前記封鎖時噴射の噴射量を減少させることで昇温を抑制させる手段であり、
当該昇温抑制手段により噴射量を減少させた場合には、その直後における前記圧縮自着火燃焼に用いる燃料の噴射量を増加させることを特徴とする請求項7または8に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記昇温抑制手段による噴射量の減少分だけ、その直後における前記圧縮自着火燃焼に用いる燃料の噴射量を増大させることを特徴とする請求項9に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記燃焼不足となっている場合であっても、その燃焼不足の直前における前記封鎖時噴射による燃焼度合いが所定以上であれば、前記昇温抑制手段による昇温抑制を禁止させることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記封鎖期間における燃焼室内のHC濃度を検出するHC濃度検出手段を備え、
検出したHC濃度の値に応じて、前記昇温抑制手段による昇温の抑制度合いを調整することを特徴とする請求項7〜11のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
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