JP2013209935A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
自動車等の車両に搭載される内燃機関として、気筒内に燃料を噴射する直噴インジェクタと、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタとを備えたものが知られている。 2. Description of the Related Art An internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile is known that includes a direct injection injector that injects fuel into a cylinder and a port injection injector that injects fuel toward an intake port.
この種の内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタから燃料噴射を行う際には、当該燃料噴射における目標燃料噴射量を求める。この目標燃料噴射量は、内燃機関全体での要求燃料噴射量と、その要求燃料噴射量を満たす直噴インジェクタおよびポート噴射インジェクタの燃料の噴き分け率と、に基づいて設定される。これら要求燃料噴射量および噴き分け率は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態に基づいて設定される。そして、燃料噴射制御装置は、所定の目標燃料噴射量を得られるように直噴インジェクタを駆動することで、要求燃料噴射量の少なくとも一部を得られるように直噴インジェクタからの燃料噴射を実行する。 A fuel injection control device that controls fuel injection of this type of internal combustion engine obtains a target fuel injection amount in the fuel injection when fuel injection is performed from a direct injection injector. This target fuel injection amount is set based on the required fuel injection amount in the entire internal combustion engine and the fuel injection ratio of the direct injector and the port injector that satisfy the required fuel injection amount. The required fuel injection amount and the injection ratio are set based on engine operating conditions such as engine speed and engine load. The fuel injection control device executes the fuel injection from the direct injection injector so as to obtain at least a part of the required fuel injection amount by driving the direct injection injector so as to obtain a predetermined target fuel injection amount. To do.
この種の内燃機関の燃料噴射制御装置では、内燃機関の始動時には燃焼サイクルの圧縮行程において直噴インジェクタから筒内噴射を行い、内燃機関の回転数が上昇してからは圧縮行程での筒内噴射に加えてポート噴射インジェクタからポート噴射をも行うようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of internal combustion engine fuel injection control device, in-cylinder injection is performed from the direct injection injector during the compression stroke of the combustion cycle at the start of the internal combustion engine, and after the rotational speed of the internal combustion engine increases, In addition to injection, there is known one that performs port injection from a port injection injector (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、内燃機関の温度に応じては噴射方式の切り替えを行っていない。このため、例えば、内燃機関の低温時には燃料の気化促進を図れず、燃焼状態が悪化する可能性がある。また、この内燃機関の燃料噴射制御装置では、内燃機関の始動時には常に圧縮行程での筒内噴射を行うものであり、適切な温度領域および噴射量を考慮しておらず、燃焼速度の向上を図れない可能性があった。近年、排出ガス中のPM(particulate matter)の粒子数であるPNを低減することが望まれているが、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃焼速度の向上を図れない場合は、PNの低減効果を得られないという問題があった。 However, in the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine, the injection method is not switched according to the temperature of the internal combustion engine. For this reason, for example, when the internal combustion engine is at a low temperature, fuel vaporization cannot be promoted, and the combustion state may deteriorate. In addition, this internal combustion engine fuel injection control device always performs in-cylinder injection in the compression stroke when the internal combustion engine is started, and does not take into consideration an appropriate temperature range and injection amount, thereby improving the combustion speed. There was a possibility that it could not be planned. In recent years, it has been desired to reduce PN, which is the number of PM (particulate matter) particles in exhaust gas. However, if the conventional fuel injection control device for an internal combustion engine cannot improve combustion speed, PN There is a problem that the effect of reducing the above cannot be obtained.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、直噴インジェクタにより筒内噴射を実施可能な内燃機関において、排出されるPNを従来よりも低減できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and in an internal combustion engine capable of performing in-cylinder injection by a direct injection injector, a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of reducing discharged PN as compared with the prior art. The purpose is to provide.
本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関の気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタからの前記燃料の噴射を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記内燃機関の温度が所定の低温範囲内である場合は、前記内燃機関の燃焼サイクル中の圧縮行程において前記直噴インジェクタから前記燃料を噴射するよう構成する。 In order to achieve the above object, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention includes: (1) fuel injection of an internal combustion engine that controls injection of the fuel from a direct injection injector capable of injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine. In the control device, when the temperature of the internal combustion engine is within a predetermined low temperature range, the fuel is injected from the direct injection injector in a compression stroke during a combustion cycle of the internal combustion engine.
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の温度が所定の低温範囲内である場合は、圧縮行程において直噴インジェクタから燃料を噴射する。これにより、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程で燃料を噴射する場合に比べて、噴射燃料を気筒内の気流等により点火プラグの周りに集めやすくなる。このため、内燃機関の燃料噴射制御装置は、気筒内の燃料に対する着火を良好なものとして、燃料の燃焼速度を速めることができるので、内燃機関から排出されるPNを低減することができる。 With this configuration, the fuel injection control device for the internal combustion engine injects fuel from the direct injection injector during the compression stroke when the temperature of the internal combustion engine is within a predetermined low temperature range. As a result, the fuel injection control device for the internal combustion engine can easily collect the injected fuel around the spark plug by the airflow in the cylinder, and the like, as compared with the case where the fuel is injected in the intake stroke. For this reason, the fuel injection control device of the internal combustion engine can improve the ignition of the fuel in the cylinder and increase the combustion speed of the fuel, so that the PN discharged from the internal combustion engine can be reduced.
上記(1)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(2)前記気筒内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量が前記圧縮行程での前記噴射に要求される燃料噴射量より多い場合は、前記直噴総噴射量から前記燃料噴射量を減算して得られる燃料噴射量分の前記燃料を前記燃焼サイクル中の吸気行程において前記直噴インジェクタから噴射するよう構成する。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the above (1), (2) the fuel injection required for the injection in the compression stroke when the total amount of direct injection required for the fuel injection into the cylinder is When the amount is larger than the amount, the fuel is injected from the direct injector during the intake stroke in the combustion cycle by subtracting the fuel injection amount from the direct injection total injection amount.
ここで、内燃機関の燃料噴射制御装置においては、例えば、直噴インジェクタのノズルでのデポジット堆積を低減するために、圧縮行程での燃焼用に要求される燃料噴射量以上の燃料噴射量が直噴総噴射量として要求される場合がある。 Here, in a fuel injection control device for an internal combustion engine, for example, in order to reduce deposit accumulation at the nozzles of a direct injection injector, a fuel injection amount that is greater than the fuel injection amount required for combustion in the compression stroke is directly increased. There is a case where it is required as a total injection amount.
上述した本発明の構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、このような燃焼用の燃料噴射量以上の燃料噴射量が直噴総噴射量として要求された場合でも、直噴総噴射量から燃焼用の燃料噴射量を差し引いた分の燃料を吸気行程において筒内噴射することができる。これにより、内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴総噴射量のうち燃焼用の燃料噴射量を超える分の燃料噴射量を圧縮行程に先立つ吸気行程で筒内噴射するので、気筒内での燃料と空気の均質性を維持したまま圧縮行程に移行する。よって、内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタのノズルでのデポジット堆積を低減しながら、圧縮行程での気筒内の燃料と空気の均質性および燃料噴射量を適正に維持できるので、燃焼速度を早めて内燃機関から排出されるPNの低減を実現することができる。 With the above-described configuration of the present invention, the fuel injection control device for an internal combustion engine can calculate the direct injection total injection amount even when a fuel injection amount equal to or greater than the fuel injection amount for combustion is required as the direct injection total injection amount. In-cylinder fuel can be injected in the intake stroke by subtracting the fuel injection amount for combustion. As a result, the fuel injection control device of the internal combustion engine in-cylinder-injects the fuel injection amount that exceeds the fuel injection amount for combustion in the direct injection total injection amount in the intake stroke preceding the compression stroke. Shift to compression stroke while maintaining homogeneity of fuel and air. Therefore, the fuel injection control device of the internal combustion engine can properly maintain the homogeneity of the fuel and air in the cylinder and the fuel injection amount in the compression stroke while reducing the deposit accumulation at the nozzle of the direct injection injector. A reduction in PN discharged from the internal combustion engine can be realized by increasing the speed.
上記(1)または(2)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(3)前記内燃機関は、吸気ポートと、前記吸気ポートに向けて前記燃料を噴射可能なポート噴射インジェクタと、を備えるとともに、前記ポート噴射インジェクタからは、前記内燃機関への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量から前記直噴総噴射量を減算して得られるポート噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the above (1) or (2), (3) the internal combustion engine includes an intake port, a port injection injector capable of injecting the fuel toward the intake port, And the port injection injector injects the fuel for the port injection amount obtained by subtracting the total direct injection amount from the required fuel injection amount required for fuel injection to the internal combustion engine. Configure.
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関が直噴インジェクタとポート噴射インジェクタとの2種類のインジェクタを有するデュアルタイプの燃料噴射方式を採用する内燃機関に適用されることができる。これにより、内燃機関の燃料噴射制御装置は、要求燃料噴射量が直噴総噴射量より多い場合に、要求燃料噴射量から直噴総噴射量を差し引いたポート噴射量分の燃料をポート噴射することができる。よって、内燃機関の燃料噴射制御装置は、ポート噴射の実行により燃料および空気の混合気の均質性を確保することができるとともに、直噴インジェクタから過剰な燃料を噴射することを抑えて燃焼の悪化を抑制できる。 With this configuration, the fuel injection control device for an internal combustion engine can be applied to an internal combustion engine that employs a dual type fuel injection system in which the internal combustion engine has two types of injectors, a direct injection injector and a port injection injector. Thereby, the fuel injection control device of the internal combustion engine performs port injection of the fuel corresponding to the port injection amount obtained by subtracting the total direct injection amount from the required fuel injection amount when the required fuel injection amount is larger than the direct injection total injection amount. be able to. Therefore, the fuel injection control device of the internal combustion engine can ensure the homogeneity of the fuel and air mixture by executing the port injection, and suppress the injection of excessive fuel from the direct injection injector, thereby deteriorating the combustion. Can be suppressed.
上記(3)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(4)前記内燃機関の温度が前記低温範囲より低い場合は、前記ポート噴射インジェクタのみから前記燃料を噴射するよう構成する。この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関が、低温範囲より低温の極低温範囲にある場合に筒内噴射を停止するので、PNの発生を極力抑制することができる。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine described in (3) above, (4) when the temperature of the internal combustion engine is lower than the low temperature range, the fuel is injected only from the port injector. With this configuration, the fuel injection control device of the internal combustion engine stops in-cylinder injection when the internal combustion engine is in the cryogenic temperature range lower than the low temperature range, so that generation of PN can be suppressed as much as possible.
ここで、気筒内への燃料噴射によれば、圧縮行程での燃料噴射によりピストンの頂部に燃料を噴き付けて点火プラグの周囲に混合気を充填して燃焼させることにより、PN低減効果を得ることができる。これに対し、内燃機関の温度が低温範囲より低い極低温状態であると、圧縮行程で噴射されてピストンに当たった燃料がそのままピストンに付着し、PN発生源となってしまう恐れがある。このため、極低温状態においてポート噴射を採用することにより、PNの発生を極力抑制できるようになる。 Here, according to the fuel injection into the cylinder, PN reduction effect is obtained by injecting fuel to the top of the piston by fuel injection in the compression stroke and filling the air-fuel mixture around the spark plug and burning it. be able to. On the other hand, when the temperature of the internal combustion engine is in a very low temperature state lower than the low temperature range, the fuel that is injected in the compression stroke and hits the piston may directly adhere to the piston and become a PN generation source. For this reason, by adopting port injection in a cryogenic state, generation of PN can be suppressed as much as possible.
上記(1)から(4)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(5)前記圧縮行程は圧縮行程後期であるよう構成する。ここで、本明細書中で圧縮行程後期とは、圧縮行程中で上死点に近い時期であり、例えば、圧縮行程を二分割した後半の時期を意味する。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine described in (1) to (4) above, (5) the compression stroke is configured to be in the latter half of the compression stroke. Here, in the present specification, the latter stage of the compression stroke is a time near the top dead center in the compression stroke, and means, for example, the latter half of the time when the compression stroke is divided into two.
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、ピストンが上死点に近いときに筒内噴射を行うので、圧縮行程前期に比べて燃焼までの時間が短くなる。このため、内燃機関の燃料噴射制御装置は、噴射燃料を点火プラグの周りに高濃度に集中させて燃焼させるようになり、燃料の燃焼速度をより速めることができるので、内燃機関から排出されるPNをさらに低減することができる。 With this configuration, the fuel injection control device of the internal combustion engine performs in-cylinder injection when the piston is close to top dead center, so that the time until combustion is shorter than in the first half of the compression stroke. For this reason, the fuel injection control device of the internal combustion engine concentrates the injected fuel at a high concentration around the ignition plug and burns it, and the combustion speed of the fuel can be further increased, so that the fuel is discharged from the internal combustion engine. PN can be further reduced.
上記(2)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(6)前記吸気行程は吸気行程前期であるよう構成する。ここで、本明細書中で吸気行程前期とは、吸気行程中で上死点に近い時期であり、例えば、吸気行程を二分割した前半の時期を意味する。 In the fuel injection control device for an internal combustion engine described in (2) above, (6) the intake stroke is configured to be in the first half of the intake stroke. Here, in the present specification, the first half of the intake stroke is a time near the top dead center in the intake stroke, and means, for example, the first half of the time when the intake stroke is divided into two.
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、ピストンが上死点に近いときに筒内噴射を行うので、吸気行程後期に比べて燃焼までの時間が長くなる。このため、内燃機関の燃料噴射制御装置は、燃料および空気を気筒内で拡散させる時間を長く確保できるので、圧縮行程で筒内噴射が行われる直前までに気筒内の燃料および空気の均質性を向上して、燃焼速度を早めて内燃機関から排出されるPNの低減を実現することができる。 With this configuration, the fuel injection control device of the internal combustion engine performs in-cylinder injection when the piston is close to top dead center, so that the time until combustion is longer than in the latter half of the intake stroke. For this reason, the fuel injection control device of the internal combustion engine can secure a long time for diffusing the fuel and air in the cylinder, so that the homogeneity of the fuel and air in the cylinder is obtained immediately before the in-cylinder injection is performed in the compression stroke. By improving, it is possible to realize a reduction in PN discharged from the internal combustion engine by increasing the combustion speed.
本発明によれば、直噴インジェクタにより筒内噴射を実施可能な内燃機関において、排出されるPNを従来よりも低減できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the internal combustion engine which can implement in-cylinder injection with a direct injection injector, the fuel injection control apparatus of the internal combustion engine which can reduce discharged | emitted PN than before can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
本実施の形態では、内燃機関1は、後述するピストン13が気筒としてのシリンダ40内を2往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程をからなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程および膨張行程の間に点火を行う4サイクルのガソリンエンジンによって構成されているものとして説明する。
In the present embodiment, the internal combustion engine 1 performs a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke while a
図1に示すように、内燃機関1の吸気通路2には、燃焼室3に吸入される吸入空気量を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ4が設けられている。スロットルバルブ4の開度であるスロットル開度は、車両の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル5の操作量であるアクセル開度に応じて調節される。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態での内燃機関1は、ポート噴射インジェクタ6と直噴インジェクタ7とを備えたデュアル噴射式とされている。ポート噴射インジェクタ6は、吸気通路2から燃焼室3に連通する吸気ポート2aに向けて燃料を噴射するようになっている。直噴インジェクタ7は、シリンダ40とピストン13とにより形成される燃焼室3内に燃料を噴射するようになっている。これらポート噴射インジェクタ6および直噴インジェクタ7には、燃料タンク8に貯蔵された燃料が供給される。
The internal combustion engine 1 in the present embodiment is a dual injection type including a port injection injector 6 and a direct injection injector 7. The port injector 6 injects fuel from the
本実施の形態では、内燃機関1は、シリンダ40と、シリンダ40内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタ7と、を有している。さらには、本実施の形態では、内燃機関1は、吸気ポート2aと、吸気ポート2aに向けて燃料を噴射可能なポート噴射インジェクタ6とを備えている。
In the present embodiment, the internal combustion engine 1 includes a
燃料タンク8の燃料は、フィードポンプ9によって汲み上げられた後に、低圧燃料配管31を介してポート噴射インジェクタ6に供給される。この低圧燃料配管31内の燃料の圧力は、フィードポンプ9の駆動制御を通じてフィード圧に調整されるとともに、配管31に設けられたプレッシャレギュレータ32によって過上昇しないようにされる。また、フィードポンプ9によって汲み上げられた低圧燃料配管31の燃料の一部は、高圧燃料ポンプ10でフィード圧よりも高圧の直噴圧に加圧された後に高圧燃料配管33を介して直噴インジェクタ7に供給される。
The fuel in the
内燃機関1においては、ポート噴射インジェクタ6および直噴インジェクタ7から噴射される燃料と吸気通路2を流れる空気とが混合されてなる混合気が燃焼室3に充填され、この混合気に対し点火プラグ12により点火が行われる。点火により混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン13が移動し、それに伴いクランクシャフト14が回転するようになる。一方、燃焼後の混合気は排気として排気通路15に送り出される。
In the internal combustion engine 1, an air-fuel mixture obtained by mixing fuel injected from the port injector 6 and the direct injector 7 and air flowing through the
燃焼室3と吸気通路2との間は、吸気バルブ26によって連通または遮断される。吸気バルブ26は、クランクシャフト14からの回転伝達を受ける吸気カムシャフト25の回転に伴って開閉動作する。また、燃焼室3と排気通路15との間は、排気バルブ28によって連通または遮断される。排気バルブ28は、クランクシャフト14からの回転伝達を受ける排気カムシャフト27の回転に伴って開閉動作する。
The combustion chamber 3 and the
内燃機関1には、吸気バルブ26の開閉特性を可変とする可変動弁機構として、バルブタイミング可変機構29が設けられている。バルブタイミング可変機構29は、クランクシャフト14に対する吸気カムシャフト25の相対回転位相を変更することにより、吸気バルブ26のバルブタイミングを変更する。バルブタイミング可変機構29の駆動により、吸気バルブ26の開弁期間(作動角)を一定に保持した状態で、吸気バルブ26の開弁時期および閉弁時期がともに進角または遅角される。
The internal combustion engine 1 is provided with a variable
次に、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の電気的構成について説明する。 Next, an electrical configuration of the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment will be described.
内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1の各種運転制御を行う電子制御装置16を備えている。電子制御装置16は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)と、固定されたデータの記憶を行うROM(Read Only Memory)と、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)と、入力インターフェースと、出力インターフェース(いずれも図示しない)と、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)と、通信手段と、を備えている。また、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から分割噴射する際の分割噴射量Qd1〜Qd3の分割比率を算出する分割比率判定手段16aを備えている。
The fuel injection control device for the internal combustion engine includes an
本実施の形態では、内燃機関の燃料噴射制御装置は、電子制御装置16を含んで構成されるとともに、内燃機関1を制御するようになっている。また、電子制御装置16は、内燃機関1の全体の制御を統括するためのECU(Electronic Control Unit)からなる。
In the present embodiment, the fuel injection control device for the internal combustion engine includes the
例えば、ROMには、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の制御プログラムやマップ等が記憶され、記憶装置として機能するようになっている。CPUは、このROMに記憶された制御プログラムやマップや所定値に基づいて演算処理を実行するようになっている。また、本実施の形態では、燃料噴射制御プログラムは、電子制御装置16を通じて所定クランク角毎の角度割り込みにて周期的に実行される。
For example, the ROM stores a control program, a map, and the like of the fuel injection control device for the internal combustion engine according to the present embodiment, and functions as a storage device. The CPU executes arithmetic processing based on a control program, a map, and a predetermined value stored in the ROM. Further, in the present embodiment, the fuel injection control program is periodically executed through an
ROMに記憶されたマップとしては、例えば、内燃機関1の吸入空気量に対応するパラメータと機関回転速度と機関負荷との関係を示すマップがある。また、ROMに記憶されたマップとしては、例えば、機関負荷と、直噴インジェクタ7から分割噴射する時期や噴射量との関係を示すマップがある。 As a map stored in the ROM, for example, there is a map showing a relationship between a parameter corresponding to an intake air amount of the internal combustion engine 1, an engine speed, and an engine load. Further, as a map stored in the ROM, for example, there is a map showing the relationship between the engine load, the timing of the divided injection from the direct injection injector 7, and the injection amount.
また、ROMに記憶された所定値としては、内燃機関1の例えば始動時等に、内燃機関
が低温状態にあるか否かを判断するための冷却水の低温範囲がある。この低温範囲としては、下限を25℃、上限を80℃としている。但し、本実施の形態では、低温範囲の下限を25℃、上限を80℃としているが、これに限られないのは勿論である。
The predetermined value stored in the ROM includes a low temperature range of cooling water for determining whether or not the internal combustion engine is in a low temperature state, for example, when the internal combustion engine 1 is started. As this low temperature range, the lower limit is 25 ° C. and the upper limit is 80 ° C. However, in the present embodiment, the lower limit of the low temperature range is 25 ° C. and the upper limit is 80 ° C., but it is of course not limited to this.
電子制御装置16の入力ポートには、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ17と、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ18と、吸気通路2を通過する空気の量、すなわち内燃機関1の吸入空気量を検出するエアフローメータ19と、図示しない吸気圧センサと、が接続されている。これらのセンサのうちで、例えば、アクセルポジションセンサ17と、エアフローメータ19と、吸気圧センサとは、単独あるいは複数の組み合わせにより機関負荷センサとして機能するようになっている。
The input port of the
また、電子制御装置16の入力ポートには、クランクシャフト14の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ20と、吸気カムシャフト25の回転に基づき吸気カムシャフト25の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ21と、が接続されている。
In addition, a crank
また、電子制御装置16の入力ポートには、内燃機関1の冷却水の温度を検出する水温センサ22と、低圧燃料配管31内の燃料のフィード圧を検出する第1圧力センサ23と、高圧燃料配管33内の燃料の直噴圧を検出する第2圧力センサ24と、内燃機関1でのノッキングの発生を検出するノックセンサ30と、が接続されている。水温センサ22により検出される内燃機関1の冷却水の温度は、本発明の内燃機関の温度を構成する。
Further, a
また、電子制御装置16の出力ポートには、スロットルバルブ4、ポート噴射インジェクタ6、直噴インジェクタ7、フィードポンプ9、点火プラグ12、バルブタイミング可変機構29といった各種機器の駆動回路等が接続されている。
The output port of the
電子制御装置16は、各種センサから入力した信号に基づき機関回転速度や機関負荷等の機関運転状態を把施し、その把膣した機関運転状態に基づいてスロットルバルブ4、ポート噴射インジェクタ6、直噴インジェクタ7、フィードポンプ9、点火プラグ12、バルブタイミング可変機構29といった各種機器の駆動回路に対し指令信号を出力する。こうして内燃機関1のスロットル開度制御、燃料噴射制御、点火時期制御、吸気バルブ26のバルブタイミング制御等、内燃機関1の各種運転制御が電子制御装置16を通じて実施される。
The
機関回転速度は、クランクポジションセンサ20からの検出信号に基づき求められる。また、機関負荷は、内燃機関1の吸入空気量に対応するパラメータと機関回転速度とから算出される。吸入空気量に対応するパラメータとしては、エアフローメータ19からの検出信号に基づき求められる内燃機関1の吸入空気量の実測値、スロットルポジションセンサ18からの検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びアクセルポジションセンサ17からの検出信号に基づき求められるアクセル操作量等があげられる。
The engine speed is obtained based on a detection signal from the
内燃機関1の燃料噴射制御の一つとして行われる燃料噴射量制御は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態に基づき、内燃機関1全体での要求燃料噴射量Qfinを求め、その要求燃料噴射畳Qfinが得られるようにポート噴射インジェクタ6および直噴インジェクタ7からの燃料噴射を行うことで実現される。 The fuel injection amount control performed as one of the fuel injection controls of the internal combustion engine 1 obtains the required fuel injection amount Qfin for the entire internal combustion engine 1 based on the engine operating state such as the engine speed and the engine load, and the required fuel injection. This is realized by performing fuel injection from the port injector 6 and the direct injector 7 so that the tatami mat Qfin is obtained.
直噴インジェクタ7からの燃料噴射としては、例えば、内燃機関1での燃焼サイクルにおける圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射、吸気行程前期での燃料噴射を選択することができる。これら各燃料噴射における燃料噴射期間の一例を図2に示す。同図に示される第1燃料噴射期間d1では、圧縮行程での燃料噴射が行われる。また、第2燃料噴射期間d2では吸気行程後期での燃料噴射が行われ、第3燃料噴射期間d3では吸気行程前期での燃料噴射が行われる。 As fuel injection from the direct injection injector 7, for example, fuel injection in the compression stroke in the combustion cycle of the internal combustion engine 1, fuel injection in the latter half of the intake stroke, and fuel injection in the first half of the intake stroke can be selected. An example of the fuel injection period in each of these fuel injections is shown in FIG. In the first fuel injection period d1 shown in the figure, fuel injection is performed in the compression stroke. Further, in the second fuel injection period d2, fuel injection is performed in the latter half of the intake stroke, and in the third fuel injection period d3, fuel injection is performed in the first half of the intake stroke.
これら第1燃料噴射期間d1、第2燃料噴射期間d2、第3燃料噴射期間d3に関しては、それぞれの間に所定の間隔を必要とする関係等から、そうした所定の間隔等に基づいて定められる最大値が存在している。そして、直噴インジェクタ7からの圧縮行程での燃料噴射、吸気行程後期での燃料噴射、吸気行程前期での燃料噴射は、それぞれ以下のような理由により良好な機関運転の実現に関係する。 With respect to the first fuel injection period d1, the second fuel injection period d2, and the third fuel injection period d3, the maximum determined based on the predetermined interval or the like because of a relationship that requires a predetermined interval therebetween. A value exists. The fuel injection from the direct injection injector 7 in the compression stroke, the fuel injection in the latter half of the intake stroke, and the fuel injection in the first half of the intake stroke are related to the realization of good engine operation for the following reasons.
圧縮行程での燃料噴射は、噴射燃料をシリンダ40内の気流等により点火プラグ12の周りに集めやすいという特徴を有することから、シリンダ40内の燃料に対する着火を良好なものとして燃料の燃焼速度を速めることに寄与する。
The fuel injection in the compression stroke has a feature that the injected fuel is easily collected around the
吸気行程後期での燃料噴射は、ピストン13の移動速度が遅くなってピストン13の移動によるシリンダ40内の気流発生が弱くなるとき、噴射燃料によってシリンダ40内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることに寄与する。
In the fuel injection in the latter half of the intake stroke, when the moving speed of the
吸気行程前期での燃料噴射は、ピストン13の頂部に対し直接的に噴射燃料を付着させることが可能になるため、その燃料の気化潜熱によってピストン13の頂部を冷却すること、ひいては内燃機関1でのノッキングの発生を抑制することに寄与する。
In the fuel injection in the first half of the intake stroke, the injected fuel can be directly attached to the top of the
本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1のシリンダ40内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタ7からの燃料の噴射を制御するようになっている。そして、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1の温度が所定の低温範囲内である場合は、内燃機関1の燃焼サイクル中の圧縮行程において直噴インジェクタ7から燃料を噴射するようになっている。この場合、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置では、圧縮行程は圧縮行程後期としている。
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment controls fuel injection from a direct injection injector 7 capable of injecting fuel into a
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、シリンダ40内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量Qdが圧縮行程での噴射に要求される燃料噴射量Qd1より多い場合は、直噴総噴射量Qdから燃料噴射量Qd1を減算して得られる燃料噴射量分の燃料を燃焼サイクル中の吸気行程において直噴インジェクタ7から噴射するようになっている。この場合、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置では、吸気行程は吸気行程前期としている。
Further, in the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present embodiment, the direct injection total injection amount Qd required for fuel injection into the
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1は、吸気ポート2aと、ポート噴射インジェクタ6と、を備えるとともに、ポート噴射インジェクタ6からは、内燃機関1への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量Qfinから直噴総噴射量Qdを減算して得られるポート噴射量Qp分の燃料を噴射するようになっている。さらに、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1の温度が低温範囲より低い場合は、ポート噴射インジェクタ6のみから燃料を噴射するようになっている。
In the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the internal combustion engine 1 includes an
次に、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の動作について説明する。 Next, the operation of the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment will be described.
内燃機関1の温度に応じて直噴インジェクタ7での分割噴射比率を切り替えて燃料噴射を行うための燃料噴射制御プログラムについて、図3のフローチャートを参照して説明する。燃料噴射制御プログラムは、電子制御装置16を通じて所定クランク角毎の角度割り込みにて周期的に実行される。
A fuel injection control program for performing fuel injection by switching the split injection ratio in the direct injection injector 7 in accordance with the temperature of the internal combustion engine 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The fuel injection control program is periodically executed through an
電子制御装置16は、機関回転速度および機関負荷等の機関運転状態に基づき内燃機関1の要求燃料噴射量Qfinを算出する(ステップS1)。電子制御装置16は、クランクポジションセンサ20の検出値に基づいて機関回転速度を算出するとともに、機関負荷センサの検出値に基づいて機関負荷を算出する。ここで、この要求燃料噴射量Qfinの比率を要求燃料噴射比率RQfinとして100%で表すとともに、以後の処理における各噴射量の比率は100%である要求燃料噴射比率RQfinに対する比率を表すものとする。
The
電子制御装置16は、内燃機関1の温度が低温範囲の上限以下であるか否かを判断する(ステップS2)。内燃機関1の温度が低温範囲の上限以下であるか否かは、冷却水の水温が80℃以下であるか否かに基づいて電子制御装置16により判断される。
The
電子制御装置16が、内燃機関1の温度が低温範囲の上限以下であると判断した場合は(ステップS2;YES)、電子制御装置16は、内燃機関1の温度が低温範囲の下限未満であるか否かを判断する(ステップS3)。内燃機関1の温度が低温範囲の下限未満であるか否かは、冷却水の水温が25℃未満であるか否かに基づいて電子制御装置16により判断される。
When the
電子制御装置16が、内燃機関1の温度は低温範囲の下限未満であると判断した場合は(ステップS3;YES)、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲より低い極低温範囲にあると判断する。このため、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から燃料を噴射することなく、ポート噴射インジェクタ6のみから燃料を噴射するために、ポート噴射比率RQpを100%に設定する(ステップS4)。すなわち、電子制御装置16は、目標となるポート噴射量Qpを、要求燃料噴射量Qfinと同値に設定する。
When the
そして、電子制御装置16は、ポート噴射インジェクタ6からポート噴射量Qp(=要求燃料噴射量Qfin)分の燃料をポート噴射する(ステップS5)。これにより、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲より低温の極低温範囲にある場合に筒内噴射を停止するので、PNの発生を極力抑制することができる。
Then, the
また、電子制御装置16が、内燃機関1の温度は低温範囲の下限以上であると判断した場合は(ステップS3;NO)、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲内にあると判断する。そして、電子制御装置16は、要求燃料噴射量Qfinに対して、直噴インジェクタ7から燃料噴射を行う直噴総噴射比率RQdを算出する(ステップS6)。電子制御装置16は、例えば、デポジット堆積抑制の要求や、エアフローメータ19により検出された吸入空気量や、A/Fや、触媒保護のために触媒温度を所定温度に抑えるための燃料量等に基づいて、要求燃料噴射量Qfinに対する直噴総噴射比率RQdを設定する。
If the
そして、電子制御装置16は、要求燃料噴射量Qfinに対して、圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から燃料噴射を行う圧縮後期噴射比率RQd1を算出する(ステップS7)。電子制御装置16は、例えば、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態、並びに直噴圧に基づき、直噴インジェクタ7における圧縮行程後期での目標となる燃料噴射量Qd1を、そのときの機関運転状態にとって最適な値とするための圧縮後期噴射比率RQd1を算出する。
Then, the
さらに、電子制御装置16は、直噴総噴射比率RQdが圧縮後期噴射比率RQd1より大きいか否かを判断する(ステップS8)。電子制御装置16が、直噴総噴射比率RQdは圧縮後期噴射比率RQd1より大きいと判断した場合は(ステップS8;YES)、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdが圧縮行程後期での燃料噴射量Qd1より多くなると判断する。このため、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdから圧縮行程後期での燃料噴射量Qd1を差し引いた分の燃料を吸気行程前期に直噴インジェクタ7から噴射するように、直噴総噴射比率RQdから圧縮後期噴射比率RQd1を差し引いて、吸気前期噴射比率RQd3として設定する(ステップS9)。
Further, the
そして、電子制御装置16は、要求燃料噴射比率RQfin(=100%)から直噴総噴射比率RQdを差し引いて、ポート噴射比率RQpを設定する(ステップS10)。電子制御装置16は、これら圧縮後期噴射比率RQd1、吸気前期噴射比率RQd3、ポート噴射比率RQpに基づいて燃料噴射を実行する(ステップS5)。具体的には、電子制御装置16は、圧縮後期噴射比率RQd1に基づいて算出した燃料噴射量Qd1分の燃料を圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から噴射するとともに、吸気前期噴射比率RQd3に基づいて算出した燃料噴射量Qd3分の燃料を吸気行程前期において直噴インジェクタ7から筒内噴射する。また、電子制御装置16は、ポート噴射比率RQpに基づいて算出したポート噴射量Qp分の燃料をポート噴射インジェクタ6からポート噴射する。
Then, the
これにより、電子制御装置16は、燃料噴射量Qd1分の燃料を圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から噴射するので、噴射燃料をシリンダ40内の気流等により点火プラグ12の周りに集めやすくなる。このため、電子制御装置16は、シリンダ40内の燃料に対する着火を良好なものとして、燃料の燃焼速度を速めることができるので、内燃機関1から排出されるPNを低減することができる。
As a result, the
また、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdがデポジット要求を考慮して燃焼用に必要な燃料噴射量Qd1より多く設定されても、直噴総噴射量Qdのうち燃焼用の燃料噴射量Qd1を超える分の燃料噴射量Qd3を圧縮行程後期に先立つ吸気行程前期で筒内噴射することができる。このため、電子制御装置16は、シリンダ40内での燃焼性を悪化することなく、直噴インジェクタ7のノズルでのデポジット堆積を低減することができる。
In addition, even if the direct injection total injection amount Qd is set to be larger than the fuel injection amount Qd1 necessary for combustion in consideration of the deposit request, the
また、電子制御装置16が、直噴総噴射比率RQdは圧縮後期噴射比率RQd1より大きくないと判断した場合は(ステップS8;NO)、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdが圧縮行程後期での燃料噴射量Qd1より多くならないと判断する。このため、電子制御装置16は、圧縮行程後期での燃料噴射量Qd1を直噴総噴射量Qdと同値に設定するために、圧縮後期噴射比率RQd1を直噴総噴射比率RQdと同値に設定する(ステップS11)。
When the
そして、電子制御装置16は、要求燃料噴射比率RQfin(=100%)から直噴総噴射比率RQdを差し引いて、ポート噴射比率RQpを設定する(ステップS10)。電子制御装置16は、これら圧縮後期噴射比率RQd1およびポート噴射比率RQpに基づいて燃料噴射を実行する(ステップS5)。具体的には、電子制御装置16は、圧縮後期噴射比率RQd1に基づいて算出した燃料噴射量Qd1分の燃料を圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から噴射するとともに、ポート噴射比率RQpに基づいて算出したポート噴射量Qp分の燃料をポート噴射インジェクタ6からポート噴射する。
Then, the
これにより、電子制御装置16は、燃料噴射量Qd1分の燃料を圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から噴射するので、噴射燃料をシリンダ40内の気流等により点火プラグ12の周りに集めやすくなる。このため、電子制御装置16は、シリンダ40内の燃料に対する着火を良好なものとして、燃料の燃焼速度を速めることができるので、内燃機関1から排出されるPNを低減することができる。
As a result, the
また、電子制御装置16が、内燃機関1の温度が低温範囲の上限未満であると判断した場合は(ステップS2;NO)、電子制御装置16は、例えば、燃費を重視して筒内噴射およびポート噴射を噴き分けする。すなわち、内燃機関1の温度が低温範囲より高い通常の温度であるので、電子制御装置16は、低温時の特別な運転を考慮する必要がなく、燃費を重視した公知のあるいは新規の噴射方式を採用することができる。
Further, when the
本実施の形態では、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から燃料噴射を行う直噴総噴射量Qdを算出する(ステップS12)。電子制御装置16は、例えば、エアフローメータ19により検出された吸入空気量や、A/Fや、触媒保護のために触媒温度を所定温度に抑えるための燃料量等に基づいて、直噴総噴射量Qdを設定する。
In the present embodiment, the
そして、電子制御装置16は、圧縮行程で噴射する目標である分割噴射量Qd1を算出する(ステップS13)。具体的には、電子制御装置16は、機関回転速度および機関負荷といった機関運転状態、並びに直噴圧に基づき、直噴インジェクタ7における圧縮行程での分割噴射量Qd1をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第1燃料噴射期間d1を算出する。そして、電子制御装置16は、第1燃料噴射期間d1に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Qd1を算出する。その後、電子制御装置16は、分割噴射量Qd1が直噴総噴射量Qd以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置16が肯定判定すれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd1を維持し、電子制御装置16が否定判定をすれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd1を直噴総噴射量Qdで置き換える。
Then, the
電子制御装置16は、吸気行程後期での分割噴射量Qd2を算出する(ステップS14)。具体的には、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdから分割噴射量Qd1を減算した値である残量Q1を算出する。電子制御装置16は、直噴インジェクタ7における吸気行程後期での分割噴射量Qd2をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第2燃料噴射期間d2を算出する。そして、電子制御装置16は、第2燃料噴射期間d2に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Qd2を算出する。その後、電子制御装置16は、分割噴射量Qd2が残量Q1以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置16が肯定判定すれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd2を維持し、電子制御装置16が否定判定をすれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd2を残量Q1で置き換える。
The
電子制御装置16は、吸気行程前期での分割噴射量Qd3を算出する(ステップS15)。具体的には、電子制御装置16は、残量Q1から分割噴射量Qd2を減算した値である残量Q2を算出する。電子制御装置16は、直噴インジェクタ7における吸気行程前期での分割噴射量Qd3をそのときの機関運転状態にとって最適な値とするための第3燃料噴射期間d3を算出する。そして、電子制御装置16は、第3燃料噴射期間d3に直噴圧を乗算することで目標となる分割噴射量Qd3を算出する。その後、電子制御装置16は、分割噴射量Qd3が残量Q2以下であるか否かを判断する。ここで、電子制御装置16が肯定判定すれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd3を維持し、電子制御装置16が否定判定をすれば、電子制御装置16は分割噴射量Qd3を残量Q2で置き換える。
The
さらに、電子制御装置16は、ポート噴射量Qpを算出する(ステップS16)。具体的には、電子制御装置16は、分割噴射量Qd1〜Qd3を要求燃料噴射量Qfinから減算して残量Q3を算出し、その残量Q3をポート噴射インジェクタ6での燃料噴射における目標となるポート噴射量Qpとして設定する。
Furthermore, the
そして、電子制御装置16は、圧縮行程後期において分割噴射量Qd1分の燃料を直噴インジェクタ7から噴射し、吸気行程前期において分割噴射量Qd3分の燃料を直噴インジェクタ7から筒内噴射し、ポート噴射量Qp分の燃料をポート噴射インジェクタ6からポート噴射する(ステップS5)。
Then, the
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置16は、内燃機関1の温度が低温範囲内である場合は、圧縮行程後期において直噴インジェクタ7から燃料を噴射する。これにより、電子制御装置16は、吸気行程で燃料を噴射する場合に比べて、噴射燃料をシリンダ40内の気流等により点火プラグ12の周りに集めやすくなる。このため、電子制御装置16は、シリンダ40内の燃料に対する着火を良好なものとして、燃料の燃焼速度を速めることができるので、内燃機関1から排出されるPNを低減することができる。
As described above, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置16は、圧縮行程の中でもピストン13が上死点に近い圧縮行程後期において筒内噴射を行うので、圧縮行程前期で筒内噴射する場合に比べて燃焼までの時間が短くなる。このため、電子制御装置16は、噴射燃料を点火プラグ12の周りに高濃度に集中させて燃焼させるようになり、燃料の燃焼速度をより速めることができるので、内燃機関から排出されるPNをさらに低減することができる。
Further, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置16は、例えばデポジット堆積防止のために燃焼用の燃料噴射量Qd1以上の燃料噴射量が直噴総噴射量Qdとして要求された場合には、直噴総噴射量Qdから燃料噴射量Qd1を差し引いた分の燃料を吸気行程前期において筒内噴射する。これにより、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdのうち燃焼用の燃料噴射量Qd1を超える分の燃料噴射量Qd3を圧縮行程に先立つ吸気行程で筒内噴射するので、シリンダ40内での燃料と空気の均質性を維持したまま圧縮行程に移行する。よって、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7のノズルでのデポジット堆積を低減しながら、圧縮行程でのシリンダ40内の燃料と空気の均質性および燃料噴射量Qd1を適正に維持できるので、燃焼速度を早めて内燃機関1から排出されるPNの低減を実現することができる。
Further, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置16は、吸気行程の中でもピストン13が上死点に近い吸気行程前期において筒内噴射を行うので、吸気行程後期で筒内噴射する場合に比べて燃焼までの時間が長くなる。このため、電子制御装置16は、燃料および空気を気筒内で拡散させる時間を長く確保できるので、圧縮行程で筒内噴射が行われる直前までにシリンダ40内の燃料および空気の均質性を向上して、燃焼速度を早めて内燃機関1から排出されるPNの低減を実現することができる。
Further, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関1は、直噴インジェクタ7に加えて、吸気ポート2aと、ポート噴射インジェクタ6と、を備えている。このため、内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関1が直噴インジェクタ7とポート噴射インジェクタ6との2種類のインジェクタを有するデュアルタイプの燃料噴射方式を採用する内燃機関1に適用されることができる。
Further, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the internal combustion engine 1 includes the
また、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、電子制御装置16は、内燃機関1の温度が低温範囲より低い場合は、ポート噴射インジェクタ6のみから燃料を噴射する。このため、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲より低温の極低温範囲にある場合に筒内噴射を停止するので、PNの発生を極力抑制することができる。
Further, according to the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, the
ここで、筒内噴射によれば、圧縮行程での燃料噴射によりピストン13の頂部に燃料を噴き付けて点火プラグ12の周囲に混合気を充填して燃焼させることにより、PN低減効果を得ることができる。これに対し、内燃機関1の温度が低温範囲より低い極低温状態であると、圧縮行程で噴射されてピストン13に当たった燃料がそのままピストン13に付着し、PN発生源となってしまう恐れがある。このため、本実施の形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、極低温状態においてポート噴射を採用することにより、PNの発生を極力抑制できる。
Here, according to the in-cylinder injection, fuel is injected on the top of the
上述した本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲にある場合に各噴射量を要求燃料噴射量Qfinに対する比率により表して処理する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、電子制御装置16は、内燃機関1の比率を特に考慮せず、噴射量のままで処理するようにしてもよい。
In the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment described above, the
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲にある場合に圧縮行程後期に筒内噴射する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲にある場合に圧縮行程前期に筒内噴射するようにしてもよい。
Further, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲にあるとともに、直噴総噴射比率RQdが圧縮後期噴射比率RQd1より大きい場合に圧縮行程に加えて吸気行程前期にも筒内噴射する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、電子制御装置16は、内燃機関1が低温範囲にあるとともに、直噴総噴射比率RQdが圧縮後期噴射比率RQd1より大きい場合に、圧縮行程に加えて吸気行程後期にも筒内噴射するようにしてもよい。
Moreover, in the fuel injection control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、直噴インジェクタ7とポート噴射インジェクタ6とを有するデュアルタイプの燃料噴射方式を採用する内燃機関1に適用する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置においては、これに限られず、例えば、噴射インジェクタとしてはポート噴射インジェクタ6を有さずに直噴インジェクタ7のみを有する直噴型の内燃機関に適用するようにしてもよい。 Further, in the fuel injection control device for an internal combustion engine of the present embodiment, the case where the present invention is applied to the internal combustion engine 1 adopting the dual type fuel injection system having the direct injection injector 7 and the port injection injector 6 has been described. However, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to this. For example, the direct injection type internal combustion engine having only the direct injection injector 7 without the port injection injector 6 as the injection injector. You may make it apply.
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴インジェクタにより筒内噴射を実施可能な内燃機関において、排出されるPNを従来よりも低減できるという効果を奏するものであり、内燃機関の燃料噴射制御装置に有用である。 As described above, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention has an effect that the discharged PN can be reduced as compared with the conventional one in an internal combustion engine capable of performing in-cylinder injection by a direct injection injector. It is useful for a fuel injection control device of an internal combustion engine.
上述した内燃機関1において、各種の運転状態における動作を確認した。 In the internal combustion engine 1 described above, operations in various operating states were confirmed.
(実施例1)
低温範囲にある内燃機関1において、電子制御装置16は、直噴総噴射比率RQdを10%と設定し、圧縮後期噴射比率RQd1を10%と設定した。
Example 1
In the internal combustion engine 1 in the low temperature range, the
これにより、直噴総噴射比率RQd=圧縮後期噴射比率RQd1となったので、電子制御装置16は、圧縮後期噴射比率RQd1を10%とし、ポート噴射比率RQpをRQfin−RQd=100−10=90%とした。これにより、電子制御装置16は、圧縮行程後期において10%の燃料を筒内噴射し、90%の燃料をポート噴射した。
As a result, since the direct injection total injection ratio R Qd = the compression late injection ratio R Qd1 , the
その結果、ポート噴射比率RQpを100%にした場合に比べて、PNの排出を60%低減することができた。 As a result, compared with the case where the port injection ratio R Qp is 100%, the PN emission can be reduced by 60%.
(実施例2)
低温範囲にある内燃機関1において、電子制御装置16は、直噴総噴射比率RQdを20%と設定し、圧縮後期噴射比率RQd1を10%と設定した。
(Example 2)
In the internal combustion engine 1 in the low temperature range, the
これにより、直噴総噴射比率RQd>圧縮後期噴射比率RQd1となったので、電子制御装置16は、圧縮後期噴射比率RQd1を10%に維持し、吸気前期噴射比率RQd3をRQd−RQd1=20−10=10%に設定し、ポート噴射比率RQpをRQfin−RQd=100−20=80%とした。電子制御装置16は、圧縮行程後期において10%の燃料を筒内噴射し、吸気行程前期において10%の燃料を筒内噴射し、80%の燃料をポート噴射した。
As a result, the direct injection total injection ratio R Qd > the compression late injection ratio R Qd1 , so the
その結果、圧縮行程後期において筒内噴射する燃料量を10%に維持できたことから、実施例1と同様に、ポート噴射比率RQpを100%にした場合に比べて、PNの排出を60%低減することができた。 As a result, the amount of fuel cylinder injection during the compression stroke late from that could be maintained at 10% in the same manner as in Example 1, the port injection ratio R Qp as compared with the case where the 100% discharge of PN 60 % Could be reduced.
1 内燃機関
2a 吸気ポート
6 ポート噴射インジェクタ
7 直噴インジェクタ
16 電子制御装置(内燃機関の燃料噴射制御装置)
40 シリンダ(気筒)
Qd 直噴総噴射量
Qd1 圧縮行程における分割噴射量
Qd2 吸気行程後期における分割噴射量
Qd3 吸気行程前期における分割噴射量
Qfin 要求燃料噴射量
Qp ポート噴射量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
40 cylinders
Qd Direct injection total injection amount Qd1 Division injection amount Qd2 in the compression stroke Division injection amount Qd3 in the latter half of the intake stroke Division fuel injection amount Qfin Port fuel injection amount in the first half of the intake stroke
Claims (6)
前記内燃機関の温度が所定の低温範囲内である場合は、前記内燃機関の燃焼サイクル中の圧縮行程において前記直噴インジェクタから前記燃料を噴射することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device for an internal combustion engine that controls injection of the fuel from a direct injection injector capable of injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein when the temperature of the internal combustion engine is within a predetermined low temperature range, the fuel is injected from the direct injection injector during a compression stroke during a combustion cycle of the internal combustion engine.
前記ポート噴射インジェクタからは、前記内燃機関への燃料噴射に要求される要求燃料噴射量から前記直噴総噴射量を減算して得られるポート噴射量分の前記燃料を噴射することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The internal combustion engine includes an intake port and a port injector capable of injecting the fuel toward the intake port.
The port injection injector injects the fuel for a port injection amount obtained by subtracting the total direct injection amount from a required fuel injection amount required for fuel injection to the internal combustion engine. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
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