JP2013253556A - Control device of 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、特に、筒内噴射弁を有する内燃機関に適用され、分割噴射を行うように構成された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 to a control device for an internal combustion engine that is applied to an internal combustion engine having an in-cylinder injection valve and configured to perform split injection.
火花点火式の内燃機関には、過給機と、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁とを有する直噴ガソリンエンジンがある。過給機付きの直噴ガソリンエンジンにおいて、吸気行程及び圧縮行程の両行程にて燃料を噴射させることが知られている。 Spark ignition type internal combustion engines include direct injection gasoline engines having a supercharger and an in-cylinder injection valve that injects fuel directly into the cylinder. In a direct injection gasoline engine with a supercharger, it is known to inject fuel in both an intake stroke and a compression stroke.
例えば特許文献1が開示するターボ過給機付きエンジンの制御装置は、アクセル開度センサ及びエアフローセンサの検出信号等に応じて車両が加速状態にあるか否かを判定する。そして、この制御装置は、加速前期に、吸気行程と圧縮行程の後期とに分割して、筒内噴射弁に燃料を噴射させる。この制御装置によれば、ターボ過給機のタービンを駆動するために必要とされる排気ガスのエネルギーが充分に確保され、ターボ過給機の過給作用が迅速に得られて車両の加速性が向上するとされている。 For example, a control device for an engine with a turbocharger disclosed in Patent Document 1 determines whether or not the vehicle is in an accelerating state according to detection signals of an accelerator opening sensor and an airflow sensor. And this control apparatus divides | segments into an intake stroke and the latter half of a compression stroke in the acceleration first period, and injects a fuel into a cylinder injection valve. According to this control device, the exhaust gas energy required for driving the turbine of the turbocharger is sufficiently ensured, and the turbocharger can be quickly charged to accelerate the vehicle. It is supposed to improve.
一方、過給機付きエンジンには、筒内噴射弁に加えて、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を有するものがある。
特許文献2は、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する過給機付きエンジンの制御装置を開示している。この制御装置は、過渡状態であるときに、則ち、急加速状態であるときに、筒内噴射比率増大制御を行うことを開示している。筒内噴射比率増大制御では、ポート噴射比率に対して、筒内噴射比率が増大される。
On the other hand, some engines with a supercharger have a port injection valve that injects fuel into an intake port in addition to an in-cylinder injection valve.
Patent document 2 is disclosing the control apparatus of the engine with a supercharger which has a cylinder injection valve and a port injection valve. This control device discloses that in-cylinder injection ratio increase control is performed in a transient state, that is, in a sudden acceleration state. In the cylinder injection ratio increase control, the cylinder injection ratio is increased with respect to the port injection ratio.
過渡状態であるか否かの判定は、過給圧センサの検出信号に基づいて算出される現在の過給圧が所定のしきい値を下回り、かつスロットル開度センサの検出信号に基づいて算出される現在のスロットル開度の操作速度が正の値であって所定のしきい値を上回るかによって行われ、両条件が満たされた場合に肯定される。
特許文献2の制御装置によれば、排気エネルギー上昇手段の特性に応じた実行によって、エンジン性能の低下が抑制されるとされている。
Whether the current state is a transient state is determined based on the detection signal of the throttle opening sensor when the current supercharging pressure calculated based on the detection signal of the supercharging pressure sensor falls below a predetermined threshold value. This is done depending on whether the operation speed of the current throttle opening is a positive value and exceeds a predetermined threshold value, and is affirmed when both conditions are satisfied.
According to the control device of Patent Document 2, it is said that a decrease in engine performance is suppressed by execution according to the characteristics of the exhaust energy increasing means.
特許文献1が開示する過給機付きエンジンの制御装置は、車両が加速状態にあるか否かを判定した後に分割噴射を実行する。加速状態の判定では、エアフローセンサの検出信号等が用いられているが、エアフローセンサの検出信号に基づいて算出される充填効率の推定値と充填効率の真値との間には、ばらつきや偏差からなる誤差がある。 The supercharger-equipped engine control device disclosed in Patent Literature 1 executes divided injection after determining whether or not the vehicle is in an acceleration state. In the determination of the acceleration state, the detection signal of the air flow sensor is used, but there is a variation or deviation between the estimated value of the charging efficiency calculated based on the detection signal of the air flow sensor and the true value of the charging efficiency. There is an error consisting of
このため、エアフローセンサの検出信号に基づいて車両が加速状態にあるか否かを判定した場合、運転者の加速要求から、加速状態であるとの判定がなされるまでに、時間を要することがある。この結果、運転者の加速要求に対して、車両の加速が遅れてしまうことがある。 For this reason, when it is determined whether or not the vehicle is in an acceleration state based on the detection signal of the airflow sensor, it may take time until the determination that the vehicle is in the acceleration state is made from the driver's acceleration request. is there. As a result, the acceleration of the vehicle may be delayed with respect to the driver's acceleration request.
また、特許文献2が開示する過給機付きエンジンの制御装置は、急加速状態であるか否かの判定の後、筒内噴射比率増大制御を実行している。急加速状態の判定は、過給圧センサの検出信号が用いられているが、過給圧センサの検出信号に基づいて算出される過給圧の推定値と過給圧の真値との間には、ばらつきや偏差からなる誤差がある。 Moreover, the control apparatus of the engine with a supercharger which patent document 2 discloses is performing the in-cylinder injection ratio increase control after determining whether it is a rapid acceleration state. Although the detection signal of the boost pressure sensor is used for the determination of the sudden acceleration state, it is between the estimated value of the boost pressure calculated based on the detection signal of the boost pressure sensor and the true value of the boost pressure. Has an error consisting of variations and deviations.
このため、過給圧センサの検出信号に基づいて急加速状態にあるか否かを判定した場合、運転者の加速要求から、急加速状態であるとの判定がなされるまでに、時間を要することがある。この結果、運転者の加速要求に対して、車両の加速が遅れてしまうことがある。 For this reason, when it is determined whether or not the vehicle is in the rapid acceleration state based on the detection signal of the supercharging pressure sensor, it takes time from the driver's request for acceleration to the determination that the vehicle is in the rapid acceleration state. Sometimes. As a result, the acceleration of the vehicle may be delayed with respect to the driver's acceleration request.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、過給機を有する内燃機関の加速性能を向上させる、内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a control device for an internal combustion engine that improves the acceleration performance of the internal combustion engine having a supercharger.
上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段とを有する内燃機関の加速の際に、前記内燃機関の吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置において、アクセル開度の変化速度の検出値が第1閾値以上であると判定されることを十分条件として、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を開始させる分割噴射制御手段を有するように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to one aspect of the present invention, the internal combustion engine includes a supercharger and an in-cylinder fuel injection unit that directly injects fuel into the combustion chamber. In a control device for an internal combustion engine configured to perform split injection in which fuel is injected into the combustion chamber by the in-cylinder fuel injection means in both an intake stroke and a compression stroke, a detected value of a change speed of an accelerator opening An internal combustion engine comprising: a split injection control means for causing the in-cylinder fuel injection means to start the split injection under a sufficient condition that the fuel injection is determined to be equal to or greater than a first threshold value. A control device is provided.
一態様の内燃機関の制御装置では、アクセル開度の変化速度の検出値が第1閾値以上であると判定されることが分割噴射を実行するための十分条件である。このため、この制御装置は、制御装置にアクセル開度の変化速度以外の検出値が入力されていても、アクセル開度の変化速度が第1閾値以上であると判定されるのみで、分割噴射を開始するよう構成されている。この結果、アクセルを操作した者の要求に対して速やかに分割噴射が開始され、加速性能が向上する。 In the control device for an internal combustion engine according to one aspect, it is a sufficient condition for executing the divided injection that the detected value of the change rate of the accelerator opening is determined to be equal to or greater than the first threshold value. For this reason, even if a detection value other than the change rate of the accelerator opening is input to the control device, the control device only determines that the change rate of the accelerator opening is equal to or higher than the first threshold value. Configured to start. As a result, the split injection is quickly started in response to the request of the person who operates the accelerator, and the acceleration performance is improved.
内燃機関は、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段を更に有していてもよく、内燃機関の制御装置は、アクセル開度の変化速度の検出値が、第1閾値以上であって第2閾値未満であるときに、分割噴射と並行して、ポート燃料噴射手段によりポート噴射を実行させる一方、アクセル開度の変化速度の検出値が、第2閾値以上であるときに、分割噴射が実行されている状態で、ポート燃料噴射手段によるポート噴射の実行を禁止するポート噴射制御手段を更に有していてもよい。 The internal combustion engine may further include port fuel injection means for performing port injection for injecting fuel into the intake port, and the control device for the internal combustion engine has a detected value of the change rate of the accelerator opening equal to or greater than a first threshold value. When it is less than the second threshold value and the port fuel injection means performs port injection in parallel with the divided injection, the detected value of the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than the second threshold value. In addition, it may further include a port injection control means for prohibiting the port fuel injection means from performing the port injection in a state where the divided injection is being executed.
この構成によれば、変化速度の検出値が第1閾値以上第2閾値未満であるときに、分割噴射及びポート噴射が実行され、第2閾値以上であるときに分割噴射のみが実行される。このように、筒内噴射に加えてポート噴射を併用することにより、要求に応じた加速性能を確保しながら、排ガス中に含まれる未燃焼成分等が低減され、より環境に優しい制御が可能となる。 According to this configuration, the divided injection and the port injection are executed when the detected value of the change speed is not less than the first threshold value and less than the second threshold value, and only the divided injection is executed when it is not less than the second threshold value. In this way, by using port injection in addition to in-cylinder injection, unburned components, etc. contained in the exhaust gas are reduced while ensuring acceleration performance according to demand, enabling more environmentally friendly control. Become.
内燃機関の制御装置は、アクセル開度の変化速度の検出値が前記第1閾値以上であると判定されると同時に、分割噴射を開始するように構成されていてもよい。
この構成によれば、要求に対して最も速やかに分割噴射が開始され、加速性能が向上する。
The control device for the internal combustion engine may be configured to start split injection at the same time when it is determined that the detected value of the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than the first threshold value.
According to this configuration, the split injection is started most quickly in response to the request, and the acceleration performance is improved.
本発明によれば、過給機を有する内燃機関の加速性能を向上させる、内燃機関の制御装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of an internal combustion engine which improves the acceleration performance of the internal combustion engine which has a supercharger is provided.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る内燃機関10、及び、内燃機関10の制御装置12の概略的な構成を示している。内燃機関10及び制御装置12は図示しない車両に搭載されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
内燃機関10は、クランクケース14及びシリンダブロック16を有し、シリンダブロック16の内部には一つ以上のシリンダ18が区画されている。クランクケース14内にはクランク軸20が回転可能に配置され、各シリンダ18内にはピストン22が往復動可能に配置されている。ピストン22は連接棒24を介してクランク軸20に連結されている。
The
シリンダブロック16には、シリンダヘッド26が取り付けられている。シリンダヘッドは、シリンダ18の開口端を閉塞するように配置され、ピストン22とシリンダヘッド26との間に燃焼室28が形成される。
A
シリンダヘッド26には、燃料室28に連通する吸気ポート30及び排気ポート32が設けられ、吸気ポート30及び排気ポート32には、吸気弁34及び排気弁36がそれぞれ設けられている。吸気弁34は吸気カム38によって往復動させられ、吸気ポート30を開閉する。排気弁36は排気カム40によって往復動させられ、排気ポート32を開閉する。
The
また、シリンダヘッド26には、各シリンダ18に対応して、筒内噴射弁(筒内燃料噴射弁)42が取り付けられている。筒内噴射弁42は、燃焼室28内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段を構成している。燃料はガソリンであり、筒内噴射弁42には、図示しないけれども、フィードポンプ及び高圧ポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。筒内噴射弁42は、制御装置12からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃焼室28内に燃料を噴射する。
更に、シリンダヘッド26には、各シリンダ18に対応して点火プラグ44が取り付けられ、点火プラグ44は、燃焼室28内の燃料を含む混合気に点火して燃焼させる。
Further, in-cylinder injection valves (in-cylinder fuel injection valves) 42 are attached to the
Further, a
吸気ポート30には吸気通路46が接続されている。吸気通路46は、燃焼室28に空気を供給するための通路であり、配管等によって構成される。吸気通路46には、空気を浄化するためのエアフィルタ48、空気を圧縮するためのコンプレッサ50、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ52、及び、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ54が設けられている。
スロットルバルブ54は、例えば、開度を電子的に制御可能な電子制御バルブ(ETV)であり、スロットルバルブ54はスロットルバルブアクチュエータ55によって駆動される。
An
The
排気ポート32には、排気通路56が接続されている。排気通路56は、燃焼室28から排気を排出させるための通路であり、配管等によって構成される。排気通路56には、排気によって駆動される排気タービン58、排気を浄化するための触媒60、及び、消音のためのマフラー62が設けられている。
An
排気タービン58はコンプレッサ50に連結されており、排気によって駆動された排気タービン58の動力は、コンプレッサ50が空気を圧縮するための動力として利用される。つまり、コンプレッサ50及び排気タービン58は、排気ターボチャージャからなる過給機64を構成しており、内燃機関10は、過給機64を有する直噴ガソリンエンジンである。
The
また、内燃機関10は、複数種類のセンサを有している。
具体的には、内燃機関10は、空気流量センサ66、スロットルバルブ開度センサ、クランク回転角センサ68、及び、アクセル開度センサ69を有している。
空気流量センサ66は、エアフィルタ48よりも下流の吸気通路46の部分に設けられ、吸気の流量を検出する。
The
Specifically, the
The
スロットルバルブ開度センサは、スロットルバルブ54の開度を計測するためのセンサであり、本実施形態ではスロットルバルブアクチュエータ55が、スロットルバルブ開度センサを兼ねている。そこで以下では、スロットルバルブ開度センサ55ともいう。
The throttle valve opening sensor is a sensor for measuring the opening of the
クランク回転角センサ68は、クランク軸20の近傍に設けられ、クランク軸20の回転角を検出する。
アクセル開度センサ69は、アクセルペダルの近傍に設けられ、アクセル開度、及び、アクセル開度の単位時間当たりの変化量、即ちアクセル開度の変化速度を検出することができる。
The crank
The
空気流量センサ66、スロットルバルブ開度センサ55、クランク回転角センサ68、及び、アクセル開度センサ69によって連続的又は断続的に検出された、吸気流量、スロットルバルブ開度、クランク軸の回転角、アクセル開度、及びアクセル開度の変化速度の検出値は、制御装置12に連続的又は断続的に入力される。
Intake flow rate, throttle valve opening, crankshaft rotation angle detected continuously or intermittently by the
制御装置12は、例えばECU(電子中央制御装置)によって構成され、CPU(中央演算処理装置)、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力装置等によって構成される。
制御装置12は、内燃機関10を含め、車両全体の制御を統括するコントロールユニットである。
The
The
制御装置12は、入力されたアクセル開度及びアクセル開度の変化速度の検出値に応じて、筒内噴射弁42によって燃焼室28内に供給される燃料の量、及び、スロットルバルブ54を通じて燃焼室28内に供給される吸気の量を調整する。また、制御装置12は、入力されたクランク軸20の回転角の検出値に基づいて、燃料の供給時期(噴射時期)、及び、点火プラグ44の点火時期も制御している。
The
ここで、図1は、本実施形態の制御装置12の機能的な構成を概略的に示している。制御装置12は、加速要求判定部70、加速終了判定部72、及び、分割噴射制御部(分割噴射制御手段)74を有する。
Here, FIG. 1 schematically shows a functional configuration of the
加速要求判定部70は、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSと、所定の加速要求判定用閾値(第1閾値)ΔAPSth1とを比較する。そして、加速要求判定部70は、検出値ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上になると、運転者が加速を要求していると判定し、検出値ΔAPSが所定の加速要求判定用閾値ΔAPSth1未満であれば、運転者が加速を要求していないと判定する。
The acceleration
分割噴射制御部74は、運転者が加速を要求していると判定されると可及的速やかに若しくは同時に、筒内噴射弁42に分割噴射を実行させる。すなわち、分割噴射制御部74は、検出値ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上になると可及的速やかに若しくは同時に、筒内噴射弁42に分割噴射を実行させる。
一方、運転者が加速を要求していないと判定された場合、制御装置12は、筒内噴射弁42に吸気噴射を実行させる。
When it is determined that the driver requests acceleration, the split
On the other hand, when it is determined that the driver does not request acceleration, the
ここで、吸気噴射とは、吸気行程中に燃焼室28内に燃料を噴射することである。
そして分割噴射とは、吸気行程で吸気噴射を行った後、更に、当該吸気行程に続く圧縮行程で燃焼室内28内に燃料を噴射する圧縮噴射を実行することである。つまり分割噴射は、吸気噴射と圧縮噴射の組合せである。
Here, the intake air injection means that fuel is injected into the
The split injection is to perform compression injection in which fuel is injected into the
なお、内燃機関10では、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程の4つの行程が繰り返されており、ピストン22の位置についていえば、吸気行程では、ピストン22は上死点から下死点までの位置にあり、圧縮行程では、ピストン22は下死点から上死点までの位置にある。
In the
加速終了判定部72は、入力された直近のアクセル開度の検出値APSが所定の加速終了判定用閾値APSth未満になると、運転者による加速の要求が終了したと判定する。そして、運転者による加速の要求が終了したと判定されると、分割噴射制御部74は、分割噴射を終了し、制御装置12は吸気噴射のみを実行する。
The acceleration
次に、内燃機関10の制御装置12が実行する分割噴射制御方法について図2を参照して説明する。図2は、分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
分割噴射制御方法では、まず、加速要求判定工程S10が行われる。加速要求判定工程S10では、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが、予め設定された加速要求判定用閾値ΔAPSth1と比較される。
Next, a split injection control method executed by the
In the split injection control method, first, an acceleration request determination step S10 is performed. In the acceleration request determination step S10, the input detection value ΔAPS of the latest accelerator opening change speed is compared with a preset acceleration request determination threshold value ΔAPSth1.
加速要求判定工程S10での比較の結果、検出値ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1よりも小さければ、加速要求判定工程S10が繰り返され、検出値ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上であれば、判定から可及的速やかに若しくは判定と同時に分割噴射オン工程S12が実行される。
分割噴射オン工程S12では、分割噴射が開始される。分割噴射では、吸気行程、及び、該吸気行程に続く圧縮行程にて燃料が噴射される。
If the detection value ΔAPS is smaller than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth1 as a result of the comparison in the acceleration request determination step S10, the acceleration request determination step S10 is repeated, and if the detection value ΔAPS is greater than or equal to the acceleration request determination threshold value ΔAPSth1, The divided injection ON step S12 is executed as soon as possible from the determination or simultaneously with the determination.
In the divided injection on step S12, divided injection is started. In split injection, fuel is injected in an intake stroke and a compression stroke following the intake stroke.
分割噴射における吸気行程での燃料の噴射量と圧縮行程での燃料の噴射量の比率は、予め設定されている。例えば、吸気行程での燃料の噴射量と圧縮行程での燃料の噴射量の比率は7:3に設定される。また、吸気行程及び圧縮行程で噴射される燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値APS、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置10によって決定される。
The ratio of the fuel injection amount in the intake stroke and the fuel injection amount in the compression stroke in the split injection is set in advance. For example, the ratio of the fuel injection amount in the intake stroke and the fuel injection amount in the compression stroke is set to 7: 3. Further, the total injection amount of the fuel injected in the intake stroke and the compression stroke is determined by the
分割噴射オン工程S12の後、加速終了判定工程S14が実行される。加速終了判定工程S14では、入力された直近のアクセル開度の検出値APSが、加速終了判定用閾値APSth以上であるか否かが判定される。判定の結果、検出値APSが加速終了判定用閾値APSth未満であれば、分割噴射オフ工程S16が実行され、分割噴射が終了させられる。分割噴射オフ工程S16の後、再び加速要求判定工程S10が実行される。なお、分割噴射の終了後は、通常の吸気噴射のみが行われる。 After the split injection on step S12, an acceleration end determination step S14 is executed. In the acceleration end determination step S14, it is determined whether or not the input detection value APS of the latest accelerator opening is equal to or greater than the acceleration end determination threshold APSth. As a result of the determination, if the detected value APS is less than the acceleration end determination threshold APSth, the divided injection off step S16 is executed, and the divided injection is ended. After the split injection off step S16, the acceleration request determination step S10 is executed again. It should be noted that only normal intake injection is performed after the end of split injection.
また、加速終了判定工程S14の判定の結果、検出値APSが加速終了判定用閾値APSth以上であれば、再び充填効率演算工程S12が実行される。なお、すでに分割噴射が行われている状態では、分割噴射オン工程S12にて分割噴射がオン状態に維持される。 Further, as a result of the determination in the acceleration end determination step S14, if the detected value APS is equal to or greater than the acceleration end determination threshold APSth, the charging efficiency calculation step S12 is executed again. In the state where the divided injection is already performed, the divided injection is maintained in the ON state in the divided injection ON step S12.
図3は、制御装置12が分割噴射を実行する場合のタイミングチャートの一例である。
図3(a)に示したように、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上になると速やかに又は同時に、図3(b)に示したように分割噴射がオン状態にされ、分割噴射が開始される。
FIG. 3 is an example of a timing chart when the
As shown in FIG. 3A, when the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes equal to or greater than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth1, the divided injection is turned on immediately or simultaneously as shown in FIG. And the split injection is started.
上述した第1実施形態の制御装置12によれば、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると、分割噴射が実行される。
ここで、図3(c)の実線は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると同時に、分割噴射を開始した場合の充填効率の時間変化を示しており、図3(c)の一点鎖線は、充填効率が所定値以上になった時点(A)で分割噴射を開始した場合の充填効率の時間変化を示している。
According to the
Here, the solid line in FIG. 3 (c) shows the change over time in the charging efficiency when the divided injection is started at the same time that the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes equal to or greater than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1, The one-dot chain line in FIG. 3 (c) shows the change over time of the charging efficiency when the divided injection is started at the time (A) when the charging efficiency becomes equal to or higher than the predetermined value.
図3(c)に示したように、検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると同時に、分割噴射を開始した場合、充填効率が所定値以上になった時点(A)で分割噴射を開始した場合に比べて、充填効率がΔEcだけ上昇する。 As shown in FIG. 3C, when the injection value starts at the same time as the detected value ΔAPS becomes equal to or higher than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1, the divided injection is started at the point (A) when the charging efficiency becomes a predetermined value or more. Compared to the case, the filling efficiency is increased by ΔEc.
そして、図3(d)の実線は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると同時に、分割噴射を開始した場合のトルクの時間変化を示しており、図3(d)の一点鎖線は、充填効率が所定値以上になった時点(A)で分割噴射を開始した場合のトルクの時間変化を示している。 The solid line in FIG. 3D shows the change over time in the torque when the divided injection is started at the same time as the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes equal to or greater than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1, and FIG. The alternate long and short dash line in (d) indicates the change over time in the torque when split injection is started at the time point (A) when the charging efficiency reaches a predetermined value or more.
図3(d)に示したように、検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると同時に、分割噴射を開始した場合、トルクが所定値以上になった時点(A)で分割噴射を開始した場合に比べて、トルクがΔTだけ上昇する。 As shown in FIG. 3D, when the divided value is started at the same time as the detected value ΔAPS becomes equal to or greater than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1, the divided value is started when the torque becomes equal to or greater than the predetermined value (A). Compared to the case, the torque increases by ΔT.
このように、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になってから速やかに又はそれと同時に、分割噴射を開始することによって充填効率が上昇してトルクが上昇する結果、この制御装置12によれば、アクセルを操作した運転者の要求に対して速やかに分割噴射が開始され、加速性能が向上する。
As described above, as a result of increasing the charging efficiency and increasing the torque by starting the divided injection promptly or simultaneously after the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes equal to or greater than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1, According to the
つまり、充填効率の検出値に左右されることなく、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上であることのみを十分条件として分割噴射を開始することで、加速性能が向上する。
分割噴射によりトルクが向上するのは、分割噴射することにより燃焼が改善し、点火進角が可能となるからである。
In other words, the acceleration performance can be improved by starting the divided injection only under the sufficient condition that the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening is not less than the acceleration determination threshold value ΔAPSth1 without being influenced by the detected value of the charging efficiency. improves.
The torque is improved by the divided injection because the combustion is improved by the divided injection and the ignition advance is possible.
なお、制御装置10が、変化速度ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上であると判定すると同時に、分割噴射を開始することで、要求に対して最も速やかに分割噴射が開始され、加速性能が向上する。
The
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described. In the description of the second embodiment, the same or similar configurations as those of the first embodiment are denoted by the same names or reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
図4に示したように、第2実施形態では、内燃機関10がポート噴射弁(ポート燃料噴射手段)43を有する。ポート噴射弁43は、吸気ポート30内に燃料を噴射可能である。なお、ポート噴射弁43には、図示しないけれども、フィードポンプを介して燃料から燃料が供給される。
そして、制御装置80は、加速レベル判定部76及びポート噴射制御部(ポート噴射制御手段)78を更に有する。ポート噴射制御部78は、ポート噴射弁43の開閉を制御することによって、ポート噴射弁43から噴射される燃料の噴射量を制御する。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the
The
図5は、制御装置80が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
加速レベル判定部76は、加速要求判定部70が判定を行うのと同時に、又はその直後に、入力された直近のアクセル開度の変化速度ΔAPSを予め設定された加速レベル判定用閾値(第2閾値)ΔAPSth2と比較する(加速レベル判定工程S16)。加速レベル判定用閾値ΔAPSth2は、加速判定用閾値ΔAPSth1よりも大である。
FIG. 5 is a flowchart showing a schematic procedure of the divided injection control method executed by the
The acceleration
制御装置80は、変化速度ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上であり、且つ、加速レベル判定用閾値ΔAPSth2未満であると判定されると可及的速やかに又は同時に、分割噴射制御部74及びポート噴射制御部78によって、ポート噴射併用分割噴射を開始させる(ポート噴射併用分割噴射オン工程S16)。
When it is determined that the change speed ΔAPS is equal to or greater than the acceleration request determination threshold ΔAPSth1 and less than the acceleration level determination threshold ΔAPSth2, the
ポート噴射併用分割噴射では、ポート噴射弁43が吸入ポート30内に燃料を噴射するポート噴射が実行されるとともに、筒内噴射弁42が分割噴射を実行する。すなわち、ポート噴射併用分割噴射では、燃料が、ポート噴射と、吸気噴射と、圧縮噴射とに分けて噴射される。ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値APS、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置80によって決定される。
In the port injection combined split injection, the port injection valve 43 injects fuel into the
また、制御装置80は、変化速度ΔAPSが加速レベル判定用閾値ΔAPSth2以上であると判定されると可及的速やかに又は同時に、分割噴射制御部74によって、分割噴射を開始させる。このとき、制御装置80は、ポート噴射制御部78によるポート噴射を停止させる。
Further, when it is determined that the change speed ΔAPS is equal to or greater than the acceleration level determination threshold ΔAPSth2, the
そして、加速終了判定工程S14において、加速要求が終了したと判定されるまで、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が継続される。
なお、ポート噴射は、変化速度ΔAPSが加速要求判定用閾値ΔAPSth1以上であるときでも、所定の運転条件下において、吸気噴射と併用されてもよい。
Then, in the acceleration end determination step S14, the split injection or the port injection combined split injection is continued until it is determined that the acceleration request is ended.
Note that port injection may be used in combination with intake air injection under predetermined operating conditions even when the change speed ΔAPS is equal to or greater than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth1.
上述した第2実施形態の制御装置80によれば、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速判定用閾値ΔAPSth1以上になると、ポート噴射を併用せずに又は併用しながら、分割噴射が実行される。このため、制御装置10の場合と同様に、加速性能が向上する。
According to the
そして、上述した第2実施形態の制御装置80によれば、変化速度の検出値ΔAPSが加速レベル判定用閾値ΔAPSth2未満であるときに、ポート噴射併用分割噴射(第1制御モード)が実行され、加速レベル判定用閾値以上であるときに分割噴射のみ(第2制御モード)が実行される。
Then, according to the
第1制御モードでは、筒内噴射と並行して、ポート噴射が併用されるので、排ガスに含まれる未燃焼成分等が低減される。このため、第1制御モードによれば、運転者の要求に応じた加速性能を確保しながら、環境に優しい制御が可能である。
一方、第2制御モードでは、ポート噴射の実行が禁止され、筒内噴射のみ実行されるので、良好な加速性能が得られる。
In the first control mode, since port injection is used in parallel with in-cylinder injection, unburned components and the like contained in the exhaust gas are reduced. For this reason, according to the first control mode, environment-friendly control is possible while ensuring acceleration performance according to the driver's request.
On the other hand, in the second control mode, execution of port injection is prohibited and only in-cylinder injection is executed, so that good acceleration performance can be obtained.
最後に、本発明は上述した第1又は第2実施形態に限定されることなく、第1又は第2実施形態の各々に変形を加えた形態を含む。
例えば、第2実施形態において、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSの大きさに応じて、ポート噴射比率Rportを変更するようにしてもよい。具体的には、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが加速レベル判定用閾値ΔAPSth2に近づくほど、すなわち、アクセル開度の変化速度の検出値ΔAPSが大きくなるほど、ポート噴射によって噴射される燃料の噴射量の比率が小さくなるようにしてもよい。
Finally, the present invention is not limited to the first or second embodiment described above, but includes forms obtained by modifying each of the first or second embodiments.
For example, in the second embodiment, the port injection ratio Rport may be changed according to the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening. Specifically, as the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening approaches the acceleration level determination threshold value ΔAPSth2, that is, as the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes larger, the fuel injected by the port injection becomes larger. The ratio of the injection amount may be reduced.
10 内燃機関
12 制御装置
14 クランクケース
16 シリンダブロック
18 シリンダ
22 ピストン
26 シリンダヘッド
28 燃焼室
34 吸気弁
36 排気弁
42 筒内噴射弁
43 ポート噴射弁
44 点火プラグ
64 過給機
66 空気流量センサ
68 クランク回転角センサ
69 アクセル開度センサ
70 加速要求判定部
72 加速終了判定部
74 分割噴射制御部
76 加速レベル判定部
78 ポート噴射制御部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
アクセル開度の変化速度の検出値が第1閾値以上であると判定されることを十分条件として、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を開始させる分割噴射制御手段を有する
ように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 When accelerating an internal combustion engine having a supercharger and in-cylinder fuel injection means for directly injecting fuel into the combustion chamber, the in-cylinder fuel injection means performs the above-described in-cylinder fuel injection means in both the intake stroke and the compression stroke. In a control device for an internal combustion engine configured to perform split injection for injecting fuel into a combustion chamber,
On the sufficient condition that the detected value of the change rate of the accelerator opening is determined to be equal to or greater than the first threshold, the in-cylinder fuel injection unit is configured to have a split injection control unit that starts the split injection. A control device for an internal combustion engine.
前記アクセル開度の変化速度の検出値が、前記第1閾値以上であって第2閾値未満であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート燃料噴射手段により前記ポート噴射を実行させる一方、前記アクセル開度の変化速度の検出値が、前記第2閾値以上であるときに、前記分割噴射が実行されている状態で、前記ポート燃料噴射手段による前記ポート噴射の実行を禁止するポート噴射制御手段を更に有する
ように構成された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。 The internal combustion engine further includes port fuel injection means for performing port injection for injecting fuel into the intake port,
When the detected value of the change rate of the accelerator opening is not less than the first threshold and less than the second threshold, the port fuel injection means performs the port injection in parallel with the divided injection. When the detected value of the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than the second threshold value, the port injection for prohibiting the port fuel injection means from performing the port injection in the state where the divided injection is being performed. 2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising control means.
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