JP2013209937A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】直噴インジェクタにより分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】気筒と、気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタと、を有する内燃機関を備え、直噴インジェクタの噴射方式を、単発噴射と分割噴射とのいずれか一方に切り替え可能な内燃機関の燃料噴射制御装置であって、噴射方式が分割噴射であり(ステップS4;YES)、直噴総噴射量を分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には(ステップS11;NO)、噴射方式を単発噴射に切り替える(ステップS14)。
【選択図】図3
【解決手段】気筒と、気筒内に燃料を噴射可能な直噴インジェクタと、を有する内燃機関を備え、直噴インジェクタの噴射方式を、単発噴射と分割噴射とのいずれか一方に切り替え可能な内燃機関の燃料噴射制御装置であって、噴射方式が分割噴射であり(ステップS4;YES)、直噴総噴射量を分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には(ステップS11;NO)、噴射方式を単発噴射に切り替える(ステップS14)。
【選択図】図3
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。
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。
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筒内噴射を行う際には、筒内噴射における目標となる直噴総噴射量を求める。この直噴総噴射量は、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、所定の直噴総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筒内噴射を実行する。
この種の内燃機関の燃料噴射制御装置では、直噴インジェクタからの筒内噴射を複数回に分割するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この燃料噴射制御装置では、1サイクルの間に直噴インジェクタから噴射する燃料の全量を、圧縮行程で噴射する圧縮行程噴射量と吸気行程で噴射する吸気行程噴射量とに分割するようにしている。圧縮行程噴射量および吸気行程噴射量は、所定の比率を満たすように燃料噴射制御装置により設定される。
この燃料噴射制御装置では、圧縮行程での燃料噴射量については、燃焼の火種として機能するために必要な下限値が設定されている。そして、燃料噴射制御装置は、算出した圧縮行程噴射量が下限値を下回っている場合には、圧縮行程噴射量を下限値で置き換えるとともに、吸気行程噴射量を減量することで直噴総噴射量を適量に維持するようにしている。
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、算出した圧縮行程噴射量が下限値を下回っている場合に圧縮行程噴射量を下限値で置き換えるとともに吸気行程噴射量を減量するようになっている。この場合、圧縮行程噴射量は要求される量よりも多くなるとともに、吸気行程噴射量は要求される量よりも少なくなってしまう。このため、圧縮行程噴射量および吸気行程噴射量の比率では、要求される比率に比べて、圧縮行程噴射量の割合が大きくなるとともに吸気行程噴射量の割合が小さくなってしまう。
これにより、圧縮行程噴射量の割合が大きいことから、点火プラグ周辺での燃料濃度が高くなり易くなるので、気筒内での燃焼速度が遅くなってしまう。したがって、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、気筒内での燃焼速度が遅くなることにより、燃焼で発生したトルクをピストンが下がってから得ることになり、トルクをタイミング良く活用することができない可能性があるという問題があった。
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分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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。
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、前記直噴インジェクタの噴射方式を、前記気筒内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量を分割した分割噴射量分の前記燃料を前記内燃機関の1燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、前記直噴総噴射量分の前記燃料を前記1燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能にするとともに、前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量を前記分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、前記噴射方式を前記単発噴射に切り替えるよう構成する。
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、分割噴射時に直噴総噴射量の分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には単発噴射に切り替えるので、分割比率が要求範囲外のままで分割噴射を実行することが抑制される。このため、この内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、例えばパージ補正等で直噴総噴射量が減量補正された場合に、従来のように分割噴射時に分割比率が要求範囲外であることにより例えば気筒内での燃焼速度が遅くなることが抑制されるので、燃焼状態の悪化を抑えることができる。
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)前記分割噴射では、複数回の噴射ごとに前記分割噴射量を割り当てる優先順位を設定し、前記優先順位の高い前記噴射から順に前記分割噴射量を割り当てるとともに、前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量が減量補正された場合には、前記優先順位の低い前記噴射から順に前記分割噴射量を減量するよう構成する。
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、直噴総噴射量が、例えばパージ補正等により減量補正された場合に、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量を減量するので、優先順位を考慮しない場合に比べて燃焼状態の悪化を抑えることができる。
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)前記単発噴射は、前記1燃焼サイクル中の吸気行程で前記直噴総噴射量分の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、直噴総噴射量の分割比率がガード比率の範囲外である場合に単発噴射を吸気行程で行うようにするので、単発噴射を圧縮行程で行う場合に比べて、気筒内での燃料および吸気の均質性を向上できるとともに、スモークの発生を抑えて排出ガスの悪化を抑制できる。
上記(1)から(3)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(4)前記分割噴射は、前記1燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで前記分割噴射量分の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、圧縮行程での燃料噴射により、噴射した燃料を気筒内の気流等により点火プラグの周囲に集めやすいので、気筒内の燃料に対する着火性を良好なものにして燃料の燃焼速度を速めることができる。これにより、内燃機関の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関から十分な出力を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。
また、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程前期での燃料噴射により、ピストン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、燃料の気化潜熱によってピストン頂部を冷却すること、ひいては内燃機関でのノッキングの発生を抑制することができる。さらに、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程後期での燃料噴射により、ピストンの移動速度が遅くなってピストンの移動による気筒内の気流発生が弱くなるとき、噴射燃料によって気筒内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることができる。
上記(1)から(3)に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、(5)前記分割噴射は、前記1燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで前記分割噴射量分の前記燃料を噴射するよう構成する。ここで、本明細書中で吸気行程前期とは、吸気行程中で燃料を2回噴射する場合の先の噴射の時期を意味する。また、本明細書中で吸気行程後期とは、吸気行程中で燃料を2回噴射する場合の後の噴射の時期を意味する。
この構成により、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程前期での燃料噴射により、ピストン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、燃料の気化潜熱によってピストン頂部を冷却すること、ひいては内燃機関でのノッキングの発生を抑制することができる。さらに、内燃機関の燃料噴射制御装置は、吸気行程後期での燃料噴射により、ピストンの移動速度が遅くなってピストンの移動による気筒内の気流発生が弱くなるとき、噴射燃料によって気筒内の気流を強めて良好な燃料の燃焼を得ることができる。これにより、圧縮行程において噴射を行う場合に比べて、燃費を向上させることができるようになる。
上記(1)から(5)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。
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。
本発明によれば、直噴インジェクタにより分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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。
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。
まず、構成について説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、燃料タンク8に発生する燃料蒸発ガスを捕集する捕集容器であるキャニスタ50が、ベーパ通路51を介して燃料タンク8に接続されている。キャニスタ50の内部には、燃料蒸発ガスを吸着する例えば活性炭等の公知の吸着剤が充填されている。また、キャニスタ50には、パージ中にキャニスタ50内に逆止弁を介して大気を導入するための大気通路52が設けられている。また、キャニスタ50は、捕集された燃料蒸発ガスを内燃機関1の吸気通路2に供給するためのパージ通路53に接続されている。
パージ通路53は、吸気通路2のスロットルバルブ4の下流側に開口されたパージポート54に連通されている。また、パージ通路53には、パージ量を制御するパージ制御弁55が設けられている。
また、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、パージ制御弁55の開度をデューティ制御されることで、キャニスタ50内でパージ処理される燃料蒸発ガス量、ひいては内燃機関1に導入される燃料量(以下、パージ燃料量という)を制御するようになっている。パージ燃料量に対応する補正値が、パージ補正量fpgとなる。電子制御装置16は、パージ処理時には、要求燃料噴射量Qfinをパージ補正量fpgの分だけ減量させるようになっている。
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。
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。
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。
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。
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。
ROMに記憶された所定値としては、直噴インジェクタ7からの分割噴射の際のガード範囲がある。具体的には、例えば、圧縮行程での分割噴射量Qd1と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率については、5:95〜20:80をガード範囲としている。また、吸気行程後期での分割噴射量Qd2と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率については、40:60〜60:40をガード範囲としている。本実施の形態では、圧縮行程での分割噴射量Qd1と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率のガード範囲を5:95〜20:80にするとともに、吸気行程後期での分割噴射量Qd2と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率のガード範囲を40:60〜60:40にしているが、これに限られないのは勿論である。
また、ROMに記憶された所定値としては、機関負荷が大きいか否かを判断する閾値がある。すなわち、電子制御装置16は、機関負荷が所定値より大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合は内燃機関1が高負荷運転状態であると判断する。
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。
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。
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。
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。
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握し、その把握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。
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。
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全体での全体要求燃料噴射量Qfinを求め、その全体要求燃料噴射畳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。
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。
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。
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。
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。
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。
ここで、各燃料噴射期間に対しては、燃料を割り当てる際の優先順位が設定されている。すなわち、電子制御装置16は、各燃料噴射期間のうち、最初に優先度の最も高い燃料噴射における目標となる分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定し、その後に優先度の次に高い燃料噴射における目標となる分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定し、優先度の順に順次設定していくようになっている。また、電子制御装置16は、優先順位に対応した順番で各分割噴射量を設定する設定部を備えている。
優先順位の設定方法としては、例えば、点火時期に近い順に優先順位を高くする方法がある。この場合、例えば、圧縮行程後期、圧縮行程前期、吸気行程後期、吸気行程前期という順番で優先順位が高くなる。ただし、優先順位の設定方法としては、これに限られないことは勿論である。
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、直噴インジェクタの噴射方式を、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を分割した分割噴射量Qd1〜Qd3分の燃料を内燃機関1の1燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、直噴総噴射量分Qdの燃料を1燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能になっている。また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、噴射方式が分割噴射であり、直噴総噴射量Qdを分割噴射量Qd1〜Qd3に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、噴射方式を単発噴射に切り替えるようになっている。
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、分割噴射では、複数回の噴射ごとに分割噴射量Qd1〜Qd3を割り当てる優先順位を設定し、優先順位の高い噴射から順に分割噴射量Qd1〜Qd3を割り当てるようになっている。また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、噴射方式が分割噴射であり、直噴総噴射量Qdが減量補正された場合には、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量Qd1〜Qd3を減量するようになっている。
また、本実施の形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、単発噴射は、1燃焼サイクル中の吸気行程で直噴総噴射量Qd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、分割噴射の場合は、1燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで分割噴射量Qd1〜Qd3分の燃料を噴射するか、あるいは1燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで分割噴射量Qd1〜Qd3分の燃料を噴射するようになっている。
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。
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。
電子制御装置16は、内燃機関1の状態に応じて設定した要求燃料噴射量Qfinを得るために、直噴インジェクタ7およびポート噴射インジェクタ6を以下のように駆動する。まず、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から噴射すべき直噴総噴射量Qdを算出する。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qd分の燃料を、燃焼サイクルの圧縮行程、吸気行程後期、吸気行程前期のうちのどの行程で直噴インジェクタ7から噴射するかを設定する。そして、電子制御装置16は、設定した行程での燃料噴射に関する目標となる分割噴射量Qd1〜Qd3を、それぞれ機関運転状態に応じた要求値として設定する。
電子制御装置16は、例えば、圧縮行程および吸気行程前期を選択した場合は、各行程のうち、優先度の高い燃料噴射から順に分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定する。また、電子制御装置16は、例えば、吸気行程後期および吸気行程前期を選択した場合は、各行程のうち、優先度の高い燃料噴射から順に分割噴射量を機関運転状態に応じた要求値に設定する。
このように、分割噴射量の設定を続けることで、分割噴射量の合計値が直噴総噴射量Qdに近づけられる。こうした分割噴射量の設定は、分割噴射量の合計値が直噴総噴射量Qdになるまで続けられる。そして、電子制御装置16は、目標として設定された燃料噴射毎の分割噴射量Qd1〜Qd3分の燃料が実際に噴射されるよう、それら分割噴射量Qd1〜Qd3に基づいて直噴インジェクタ7を駆動する。これにより、電子制御装置16は、各燃料噴射によるそれぞれの効果を可能な限り併せて得ることができ、機関性能を最大限に引き出すことができる。
また、直噴総噴射量Qdが直噴インジェクタ7から噴射される分割噴射量Qd1〜Qd3の合計値が要求燃料噴射量Qfinに満たない場合もある。この場合、電子制御装置16は、要求燃料噴射量Qfin分の燃料のうち、直噴インジェクタ7からの各燃料噴射によっては噴射しきれない分の燃料量をポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射における目標としてのポート噴射量Qpに設定する。そして、電子制御装置16は、このように設定されたポート噴射量Qp分の燃料が実際に噴射されるよう、そのポート噴射量Qpに基づいてポート噴射インジェクタ6を駆動する。
次に、直噴インジェクタ7での燃料噴射毎の分割噴射量Qd1〜Qd3、並びにポート噴射インジェクタ6での燃料噴射におけるポート噴射量Qpを算出し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。
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。そして、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要求があるか否かを判断する(ステップS2)。直噴インジェクタ7から燃料噴射を行う要求があるか否かの判断は、例えば、機関回転速度および機関負荷に基づいて、電子制御装置16により判断される。
電子制御装置16が、直噴インジェクタ7から燃料噴射を行う要求があると判断した場合は(ステップS2;YES)、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S3)。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。
そして、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から燃料を分割噴射する要求があるか否かを判断する(ステップS4)。直噴インジェクタ7から燃料を分割噴射する要求があるか否かの判断は、例えば、機関回転速度および機関負荷等に基づいて、電子制御装置16により判断される。
電子制御装置16が、直噴インジェクタ7から燃料を分割噴射する要求があると判断した場合は(ステップS4;YES)、電子制御装置16は、機関負荷が所定値より大きいか否かを判断する(ステップS5)。機関負荷が所定値より大きいか否かは、機関負荷センサの検出値に基づいて電子制御装置16により判断される。
電子制御装置16が、機関負荷が所定値より大きいと判断した場合は(ステップS5;YES)、電子制御装置16は、高負荷運転であると判断して内燃機関1からの出力トルクを高めるために、直噴インジェクタ7からの燃料噴射において圧縮行程および吸気行程前期での分割噴射を行うようにする。電子制御装置16は、圧縮行程での分割噴射を行うことにより、内燃機関1の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関1から十分な出力を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。
また、電子制御装置16は、燃料噴射のうち内燃機関1の点火時期に近いものほど分割噴射量の違いによる燃料への着火の影響が大きくなることから、圧縮行程での分割噴射量Qd1の算出を先に行い、その後に吸気行程前期での分割噴射量Qd3の算出を行う。
電子制御装置16は、圧縮行程での分割噴射量Qd1を算出する(ステップS6)。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。
次に、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S7)。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Q1で置き換える。
一方、電子制御装置16が、機関負荷が所定値より大きくないと判断した場合は(ステップS5;NO)、電子制御装置16は、高負荷運転ではないと判断して内燃機関1からの出力トルクを抑えて燃費を優先させるために、直噴インジェクタ7からの燃料噴射において吸気行程後期および吸気行程前期での分割噴射を行うようにする。電子制御装置16は、燃料噴射のうち内燃機関1の点火時期に近いものほど燃料噴射量の違いによる燃料への着火の影響が大きくなることから、吸気行程後期での分割噴射量Qd2の算出を先に行い、その後に吸気行程前期での分割噴射量Qd3の算出を行う。
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S8)。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を直噴総噴射量Qdで置き換える。
次に、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S9)。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。
電子制御装置16は、ステップS7またはステップS9において吸気行程前期での分割噴射量Qd3を算出すると、分割比率判定手段16aが直噴インジェクタ7から分割噴射する噴射量の分割比率を算出する(ステップS10)。
そして、電子制御装置16は、分割比率が予め設定した所定のガード範囲内にあるか否かを判断する(ステップS11)。本実施の形態では、電子制御装置16は、圧縮行程での分割噴射量Qd1と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率については、5:95〜20:80をガード範囲としている。また、電子制御装置16は、吸気行程後期での分割噴射量Qd2と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との分割比率については、40:60〜60:40をガード範囲としている。
電子制御装置16が、分割比率がガード範囲内にあると判断した場合は(ステップS11;YES)、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から分割噴射を実行する(ステップS12)。ここでの分割噴射のタイミングおよび分割噴射量は、ステップS6およびステップS7、あるいはステップS8およびステップS9において設定されたものとする。
また、電子制御装置16が、分割比率がガード範囲内にないと判断した場合(ステップS11;NO)、あるいはステップS4において直噴インジェクタ7から燃料を分割噴射する要求がないと判断した場合は(ステップS4;NO)、電子制御装置16は、1回のみの単発噴射を行うべく、吸気行程前期での燃料噴射量Qd3を算出する(ステップS13)。
具体的には、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燃料噴射量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燃料噴射量Qd3を算出する。その後、電子制御装置16は、燃料噴射量Qd3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は燃料噴射量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は分割燃料噴射畳Qd3を直噴総噴射量Qdに置き換える。そして、電子制御装置16は、吸気行程前期において直噴インジェクタ7から燃料噴射量Qd3を単発噴射する(ステップS14)。
電子制御装置16は、分割噴射を実行した場合(ステップS12)、あるいは単発噴射を実行した場合(ステップS14)、ポート噴射量Qpを算出する(ステップS15)。具体的には、電子制御装置16は、分割噴射あるいは単発噴射により噴射された目標値である燃料噴射量を要求燃料噴射量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。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の燃料を噴射する(ステップS16)。
あるいは、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要求が無いと判断した場合は(ステップS2;NO)、ポート噴射量Qpを算出する(ステップS15)。この場合、電子制御装置16は、要求燃料噴射量Qfin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。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の燃料を噴射する(ステップS16)。
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、分割噴射時に直噴総噴射量Qdの分割比率がガード比率の範囲外である場合には単発噴射に切り替えるので、分割比率が要求範囲外のままで分割噴射を実行することを抑制できる。これにより、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdが例えばパージ補正等で減量補正された場合に、従来のように分割噴射時に分割比率が要求範囲外であることにより例えばシリンダ40内での燃焼速度が遅くなることを抑制でき、燃焼状態の悪化を抑えることができる。よって、電子制御装置16は、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制することができる。
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、噴射方式が分割噴射であって直噴総噴射量Qdが減量補正された場合には、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量Qd1〜Qd3を減量する。このため、直噴総噴射量Qdが例えばパージ補正等により減量補正された場合に、優先順位の低い噴射から順に分割噴射量を減量するので、優先順位を考慮しない場合に比べて燃焼状態の悪化を抑えることができる。
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、分割噴射時に直噴総噴射量Qdの分割比率がガード比率の範囲外となることで単発噴射する場合は、吸気行程前期で直噴総噴射量Qd分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置16は、単発噴射を圧縮行程で行う場合に比べて、シリンダ40内での燃料および吸気の均質性を向上できるとともに、スモークの発生を抑えて排出ガスの悪化を抑制できる。
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、分割噴射を行う際に内燃機関1の高負荷運転である場合は、1燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで分割噴射量分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置16は、圧縮行程での燃料噴射により、噴射した燃料をシリンダ40内の気流等により点火プラグ12の周囲に集めやすいので、シリンダ40内の燃料に対する着火性を良好なものにして燃料の燃焼速度を速めることができる。これにより、内燃機関1の出力を高めることができるので、特に高負荷運転時に内燃機関から十分な出力を得ることができ、内燃機関1の高負荷運転時であってもドライバビリティを向上することができる。
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、分割噴射を行う際に内燃機関1の高負荷運転でない場合は、1燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで分割噴射量分の燃料を噴射する。このため、電子制御装置16は、これにより、圧縮行程において噴射を行う場合に比べて、燃費を向上させることができる。
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。これにより、電子制御装置16は、要求燃料噴射量Qfinが直噴総噴射量Qdより多い場合に、要求燃料噴射量Qfinから直噴総噴射量Qdを差し引いたポート噴射量Qp分の燃料をポート噴射することができる。よって、電子制御装置16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7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。
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、直噴インジェクタ7から分割噴射を行う際は、圧縮行程および吸気行程前期において分割噴射を実行するか、あるいは吸気行程後期および吸気行程前期において分割噴射を実行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、圧縮行程および吸気行程後期等、他の工程において実行するようにしてもよい。また、分割噴射における噴射回数は2回には限られず、例えば、圧縮行程、吸気行程前期、吸気行程後期の3回に分割してもよい。あるいは、例えば、圧縮行程前期、圧縮行程後期、吸気行程前期、吸気行程後期の4回に分割したり、あるいは5回以上に分割するようにしてもよい。
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。
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分割噴射を実施可能な内燃機関において、分割した燃料噴射量の分割比率が要求範囲から外れた場合に、燃焼状態の悪化を従来よりも抑制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。
上述した内燃機関1の各種の運転状態における動作を確認した。
(実施例1)
内燃機関1が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Qdが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から圧縮行程および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdを100%と設定した場合に、圧縮行程での分割噴射量Qd1を10%と設定する。続いて電子制御装置16は、吸気行程前期での分割噴射量Qd3を100%−10%=90%と設定する。
内燃機関1が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Qdが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から圧縮行程および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdを100%と設定した場合に、圧縮行程での分割噴射量Qd1を10%と設定する。続いて電子制御装置16は、吸気行程前期での分割噴射量Qd3を100%−10%=90%と設定する。
これにより、圧縮行程での分割噴射量Qd1と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との比率が10:90となるとともに、これはガード範囲内であるので、電子制御装置16は、設定された分割噴射量で分割噴射を実行した。
(実施例2)
内燃機関1が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Qdがパージ補正により減量補正されたものとする。すなわち、燃料蒸発ガスをパージして内燃機関1の吸気系に導入するパージ処理の実行時においては、パージ処理される燃料蒸発ガスの濃度、いわゆるパージガス濃度とその流量とに依存するパージ燃料量が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量に加えて機関に導入される。この結果、空燃比の変動を生じ燃焼が悪化することから、このようなパージ処理を実行する際には、燃料噴射量の補正を実行して、内燃機関1の性能の低下やエミッションの悪化という問題を避けることが要求される。
内燃機関1が高負荷運転であるとともに、直噴総噴射量Qdがパージ補正により減量補正されたものとする。すなわち、燃料蒸発ガスをパージして内燃機関1の吸気系に導入するパージ処理の実行時においては、パージ処理される燃料蒸発ガスの濃度、いわゆるパージガス濃度とその流量とに依存するパージ燃料量が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量に加えて機関に導入される。この結果、空燃比の変動を生じ燃焼が悪化することから、このようなパージ処理を実行する際には、燃料噴射量の補正を実行して、内燃機関1の性能の低下やエミッションの悪化という問題を避けることが要求される。
この場合、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdからパージ補正量fpgを減算する。例えば、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdを100%と設定するとともに、パージ補正量fpgを40%と設定することで、直噴総噴射量Qdは100%−40%=60%となる。そして、電子制御装置16は、圧縮行程での分割噴射量Qd1を10%と設定し、続いて吸気行程前期での分割噴射量Qd3を60%−10%=50%と設定する。
これにより、圧縮行程での分割噴射量Qd1と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との比率が10:50となるとともに、これはガード範囲外であるので、電子制御装置16は、この設定での分割噴射を実行しなかった。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdである60%を全て吸気行程前期での燃料噴射量Qd3に設定し、単発噴射を実行した。
(実施例3)
内燃機関1が高負荷運転でないとともに、直噴総噴射量Qdが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から吸気行程後期および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdを100%と設定した場合に、吸気行程後期での分割噴射量Qd2を50%と設定する。続いて電子制御装置16は、吸気行程前期での分割噴射量Qd3を100%−50%=50%と設定する。
内燃機関1が高負荷運転でないとともに、直噴総噴射量Qdが十分に大きいものとする。この場合、電子制御装置16は、直噴インジェクタ7から吸気行程後期および吸気行程前期において分割噴射を実行する。そして、電子制御装置16は、直噴総噴射量Qdを100%と設定した場合に、吸気行程後期での分割噴射量Qd2を50%と設定する。続いて電子制御装置16は、吸気行程前期での分割噴射量Qd3を100%−50%=50%と設定する。
これにより、吸気行程後期での分割噴射量Qd2と吸気行程前期での分割噴射量Qd3との比率が50:50となるとともに、これはガード範囲内であるので、電子制御装置16は、設定された分割噴射量で分割噴射を実行した。
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
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
Claims (6)
- 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、
前記直噴インジェクタの噴射方式を、前記気筒内への燃料噴射に要求される直噴総噴射量を分割した分割噴射量分の前記燃料を前記内燃機関の1燃焼サイクル中に複数回に分けて噴射する分割噴射と、前記直噴総噴射量分の前記燃料を前記1燃焼サイクル中に一度に噴射する単発噴射と、のいずれか一方に切り替え可能にするとともに、
前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量を前記分割噴射量に分割した分割比率が所定のガード比率の範囲外である場合には、前記噴射方式を前記単発噴射に切り替えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記分割噴射では、複数回の噴射ごとに前記分割噴射量を割り当てる優先順位を設定し、前記優先順位の高い前記噴射から順に前記分割噴射量を割り当てるとともに、
前記噴射方式が前記分割噴射であり、前記直噴総噴射量が減量補正された場合には、前記優先順位の低い前記噴射から順に前記分割噴射量を減量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。 - 前記単発噴射は、前記1燃焼サイクル中の吸気行程で前記直噴総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。
- 前記分割噴射は、前記1燃焼サイクル中の圧縮行程と吸気行程とのそれぞれで前記分割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から請求項3までのいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 前記分割噴射は、前記1燃焼サイクル中の吸気行程前期と吸気行程後期とのそれぞれで前記分割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から請求項3までのいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 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ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012080798A JP2013209937A (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=49527979
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10578047B2 (en) | 2017-10-25 | 2020-03-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012080798A patent/JP2013209937A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10578047B2 (en) | 2017-10-25 | 2020-03-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine |
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