JP2015063909A - エンジンの制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】気筒毎に生じるノッキングのばらつきによるトルクの偏差、出力の低下を回避、抑制する。【解決手段】複数の気筒と、前記気筒内に燃料を直接噴射する直噴弁と、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁と、前記直噴弁による燃料の噴射量と前記ポート噴射弁による燃料の噴射量との比率を前記気筒毎に決定する比率決定手段と、各気筒に発生するノッキングを検出するノック検出手段と、前記ノック検出手段によるノッキングの発生の情報に基づいて前記気筒毎に点火時期を設定する点火時期調整手段とを備え、前記比率決定手段は、前記点火時期調整手段により決定される前記気筒間の点火時期のばらつきが所定の範囲内に入るように、前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率を気筒毎に調整することを特徴とするエンジンの制御装置とした。前記所定の範囲は、前記噴射量の比率を調整する前の状態で前記点火時期調整手段により決定される点火時期が最も早い気筒の点火時期を基準値として遅角側へ設定される。【選択図】図1

Description

この発明は、筒内噴射弁とポート噴射弁を備えたエンジンの制御装置に関する。
従来から、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁(以下、筒内噴射を「直噴」、筒内噴射弁を「直噴弁」と称する。)と、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁とを備えた内燃機関が知られている。
この種の内燃機関では、ポート噴射弁のみによる燃料噴射、直噴弁のみによる燃料噴射、あるいは、両方を用いた燃料噴射というように、運転状況に応じて、直噴弁とポート噴射弁とを選択的に又は組み合わせて用いる制御装置及び制御方法を採用している。
また、例えば、特許文献1には、ポート噴射弁による燃料噴射と、直噴弁による燃料噴射との比率を調整することにより、ノッキングを回避、抑制する技術が開示されている。
特開2006−348799号公報
上記特許文献1の技術は、ポート噴射弁による燃料噴射と、直噴弁による燃料噴射との比率を調整することにより、ノッキングを回避、抑制している。しかし、この技術では、比率調整が一律に行われているためエンジンが複数の気筒を備える際に、その気筒毎の燃焼状態のばらつきやノッキングの発生ばらつきについては、何ら対応することができない。
また、ノッキングの回避・抑制を行うため、そのノッキングが生じた気筒に対し、点火時期の遅角(リタード)を行うと、気筒毎にトルク偏差が発生し、ドライバビリティやエンジン音の悪化が懸念されるという問題もある。さらに、すべての気筒の点火時期を、最もリタード量の大きい気筒の点火時期に合わせると、高負荷領域の出力低下を招くという問題もある。
そこで、この発明の課題は、エンジンが複数の気筒を備える際に、ノッキングを抑制しつつ気筒毎に生じる点火時期のばらつきによるトルクの偏差、出力の低下を回避、抑制することである。
上記の課題を解決するために、この発明は、複数の気筒と、前記気筒内に燃料を直接噴射する直噴弁と、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁と、前記直噴弁による燃料の噴射量と前記ポート噴射弁による燃料の噴射量との比率を前記気筒毎に決定する比率決定手段と、各気筒に発生するノッキングを検出するノック検出手段と、前記ノック検出手段によるノッキングの発生の情報に基づいて前記気筒毎に点火時期を設定する点火時期調整手段とを備え、前記比率決定手段は、前記点火時期調整手段により決定される前記気筒間の点火時期のばらつきが所定の範囲内に入るように、前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率を気筒毎に調整することを特徴とするエンジンの制御装置を採用した。
前記所定の範囲は、例えば、前記噴射量の比率を調整する前の状態で前記点火時期調整手段により決定される点火時期が最も早い気筒の点火時期を基準値として、その基準値から遅角側に設定することができる。すなわち、点火時期が最も早い気筒の点火時期から所定の範囲(角度)内に、全ての気筒の点火時期が入るように噴射量の比率を設定する。
また、前記所定の範囲は、例えば、前記噴射量の比率を調整する前の状態で前記点火時期調整手段により決定される各気筒の点火時期の平均値が、前記所定の範囲の中央値となるように設定することができる。すなわち、各気筒の点火時期の平均値が前記所定の範囲の中央値となるようにし、その平均値を中央値とする所定の範囲(角度)内に、全ての気筒の点火時期が入るように噴射量の比率を調整する。
気筒間の点火時期のばらつきが前記所定の範囲内に入るようにする手法としては、例えば、前記比率決定手段は、前記直噴弁による燃料噴射の比率を増やすことにより前記点火時期調整手段により決定される点火時期を進角させ、前記直噴弁による燃料噴射の比率を減らすことにより前記点火時期調整手段により決定される点火時期を遅角させる手段を採用することができる。
また、これらの各態様において、前記ノック検出手段によるノッキングの発生の情報と、そのノッキングの発生の情報に基づいて前記点火時期調整手段により決定された気筒間の点火時期のばらつきと、前記所定の範囲と、前記比率決定手段により決定された前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率とを記憶する運転状況記憶手段を備え、前記比率決定手段は、前記運転状況記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率を調整する構成を採用することができる。
ここで、前記直噴弁から噴射される燃料と前記ポート噴射弁から噴射される燃料とは、通常は、同一の燃料タンクから供給されたものを用いる。すなわち、通常は、前記直噴弁から噴射される燃料と前記ポート噴射弁から噴射される燃料とは、同一のオクタン価を有するものであるが、これを異なるオクタン価とすることができる。
この発明によれば、ノッキングの発生の情報に基づいて気筒間の点火時期のばらつきが所定の範囲内に入るように、直噴弁とポート噴射弁との噴射量の比率を調整するようにしたので、気筒間に生じる点火時期のばらつきによるトルクの偏差、出力の低下を回避、抑制することができる。
この発明のエンジンの制御装置の構成を示す模式図である。 この発明のエンジンの制御装置の要部を示す模式図である。 (a)(b)は、各気筒のノックリタード量の差異を示すグラフ図である。 各気筒のノックリタード量の差異と直噴比率の差異を示すグラフ図である。 ノック制御域を示すマップ図である。 一実施形態のエンジンの制御装置による制御のフローチャートである。
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態のエンジンの制御装置及びそれを搭載した車両Vの構成を概念的に示す模式図である。また、図2は、エンジンEの要部を示す正面断面図である。
図1及び図2に示すように、エンジンEの吸気通路には、燃焼室3に吸気ポート5を通じて混合気を導入するインテークマニホールド11が設けられている。また、吸気通路の上流側から下流側に向かって、エアクリーナ17、所定の空燃比になるように吸入空気量を検出するエアフローセンサ16、通路断面積を変化させて吸気の流量を制御するスロットルバルブ15、過剰な吸気の流入を一時的に蓄えることで流量を緩和するサージタンク14等が順に設けられている。
エンジンEの排気通路は、エキゾーストマニホールド12によって、エンジンEの燃焼室3から排気ポート7を通じて引き出されている。
エンジンE内は、図2に示すように、シリンダ1の気筒上部に、燃焼室3内の燃料に点火するための点火プラグ4が設けられている。また、気筒上部のやや側方には、燃焼室3内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁(直噴弁)10が設けられている。
点火プラグ4の側方には、吸気ポート5が設けられている。吸気ポート5には、燃料を噴射するポート噴射弁9と、燃焼室3側の出口を開閉する吸気バルブ6とが設けられている。
ポート噴射弁9と直噴弁10への燃料の送り込みは、燃料タンク30に設けられたポンプ9aを用いて行われる。ポンプ9aは、燃料タンク30内の燃料をポート噴射弁9及び直噴弁10へ向かって送り出す。ここで、直噴弁10はポート噴射弁9より燃料噴射圧が高いため、直噴弁10に至る供給ルートの途中に、高圧の直噴用ポンプ10aが用いられている。
ポート噴射弁9と直噴弁10からの燃料の噴射は、ポート噴射弁9と直噴弁10のそれぞれが備える電磁弁が開閉することにより、燃料の噴射、噴射の停止が切り替えられ、また、噴射量の増減の調整が行われる。
また、図1に示すように、エンジンEの排気通路の途中には排気ガス浄化装置18が設けられ、その排気ガス浄化装置18の下流側に、消音装置としてマフラ(図示せず)が設けられている。
排気ガス浄化装置18の下流側端部には、その排気ガス浄化装置18の温度、すなわち、排気ガスの温度を検出する温度検出手段33が設けられている。温度の情報は、ケーブルを通じて、エンジンEを制御する電子制御ユニット(Electronic Control Unit)20に備えられた制御手段へ伝達される。
また、排気ガス浄化装置18の下流側端部には空燃比センサ19が設けられている。空燃比センサ19によって得られた空燃比の情報は、同じく電子制御ユニット20の制御手段へ伝達される。
排気ガス浄化装置18の上流側の排気通路と、吸気通路のサージタンク14内の空間とは、排気環流通路13で結ばれている。排気環流通路13は、排気環流バルブ13aによって開閉され、排気ガスの一部が環流ガスとして吸気通路内へ環流される。排気環流バルブ13aの開閉は、電子制御ユニット20の制御手段によって制御される。
また、電子制御ユニット20は、車両Vに搭載したエンジンEの運転状況を判断する運転状況判別手段21を備える。
運転状況判別手段21は、エンジンEから冷却水の温度の情報や、エンジンEの回転数、エンジンEの負荷の情報等を取得し、その情報をエンジンEの制御に活用している。運転状況判別手段21は、クランク角センサ等からの情報に基づいて、エンジンの回転数の情報を取得する。また、アクセルペダルに連動するスロットルバルブの開度や、燃料噴射量、エンジンの回転数、車速等の情報に基づいて、エンジンへの負荷の情報を取得する。
なお、前述の吸気バルブ6や排気バルブ8、点火プラグ4、燃料噴射装置としてのポート噴射弁9、直噴弁10、燃料配管9b,10bを通じて燃料噴射装置へ燃料を送る燃料ポンプ9aや直噴弁10に燃料を送る高圧燃料ポンプ10a、その他エンジンの動作に必要な機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット20に備えられた制御手段によって制御される。この実施形態では、電子制御ユニット20のコンピュータの一部を制御手段として用いている。
また、電子制御ユニット20は、図1に示すように、直噴実行手段22、ポート噴射実行手段23、比率決定手段24、運転状況記憶手段25を備える。
直噴実行手段22は、直噴弁10による燃料噴射を指令する機能を有する。ポート噴射実行手段23は、ポート噴射弁9による燃料噴射を指令する機能を有する。
比率決定手段24は、直噴実行手段22の指令による直噴弁10の燃料噴射と、ポート噴射実行手段23の指令によるポート噴射弁9の燃料噴射とを同時に実行する際に、直噴弁10による燃料の噴射量とポート噴射弁9による燃料の噴射量との比率を調整する機能を有する。また、比率決定手段24は、直噴弁10のみによる燃料の噴射、ポート噴射弁9のみによる燃料の噴射を指令する機能も有する。
燃料噴射に関する通常の制御は、この電子制御ユニット20が備える直噴実行手段22、ポート噴射実行手段23によって、運転状況に応じて行われる。また、以下の条件に基づいて、エンジンEにノッキングが生じた場合には、比率決定手段24によって、その噴射量の比率を調整する制御が行われる。
エンジンEのシリンダブロックには、エンジンEの各気筒に発生するノッキングを検出するノック検出手段34が設けられている。この実施形態では、ノック検出手段34として、振動の値又は振動の大小によりノッキングの発生の有無を検出するノックセンサを用いている。ノック検出手段34は各気筒に設けてもよいが、1つのエンジンEのシリンダブロックに1つ設けることにより、振動発生の時期とクランク角センサの角度の情報等に基づき、気筒毎にどの程度のノッキングが発生しているかの情報を取得することができる。取得されたノッキングの発生の情報は、電子制御ユニット20に発信される。
また、電子制御ユニット20は、気筒毎に点火時期を設定する点火時期調整手段26を備えている。点火時期調整手段26は、各気筒に供給される燃料の噴射時期、噴射量、ノック検出手段によるノッキング発生の有無の情報に基づいて、気筒毎に最適な点火時期を決定し、点火プラグ4に対して点火の指令を行う。
運転状況記憶手段25は、運転時におけるエンジンの回転数、負荷、トルク、燃料の噴射量、噴射時期、点火時期、ノッキング発生の有無と程度、排気ガス温度、空燃比、その他運転状況に関する要素の数値を記憶する機能を有する。また、運転状況記憶手段25は、運転状況判別手段21によって得られた情報も記憶する。これらの情報は、後述のノック制御に活用される。
このエンジンの制御装置の作用、及び、その制御方法を、図3及び図4のグラフ及び図5のマップ図、図6のフローチャート等に基づいて説明する。
ポート噴射弁9からの燃料噴射によって、インテークマニホールド11、吸気ポート5を通じて燃焼室3に混合気が導入され、また、適宜、直噴弁10からの燃料噴射によってエンジンEが稼働する。燃焼室3からの排気ガスは、排気ポート7、エギゾーストマニホールド12を通じて排出される。排気ガスは、排気通路を通って排気ガス浄化装置18に至る。また、排気ガスの一部は、排気還流通路13を通って吸気通路に還流される。
ここで、図6のステップS1において、エンジンEの負荷が予め決められた所定値以上であるかどうかが判断される。また、ステップS2において、エンジンEが定常運転中であるかどうかが判断される。エンジンEの負荷の情報の取得方法は、前述のとおりである。エンジンEが定常運転中であるかどうかは、エンジン負荷が予め決められた所定値以上の回転数やアクセル開度に基づいて判断される。アクセル開度に変動が少なく、急加減速するような運転状況でない場合、定常運転中と判断する。
エンジンEの負荷の情報を取得するのは、現在の運転状況がノッキングが発生しやすい運転領域にあるかどうかを判断するためである。ノック域でなければ、以下の噴射量の比率の調整は行わない。また、定常運転中でない場合も、以下の噴射量の比率の調整は行わない。
ここで、ステップS1の判断に代えて、図5に示すマップ図を用いてもよい。図中の太線で囲まれたノック制御域と示す部分が、ノッキングの発生しやすい運転領域である。このマップ図を予め電子制御ユニット20に記憶させておくことで、エンジンの回転数とトルクの数値に基づいて、現在の運転状況がノック域(ノック制御域)であるかどうかを、電子制御ユニット20が判断することができる。
現在の運転状況がノック域にあり、定常運転中であれば、ステップS3へ移行する。
ステップS3では、ノック検出手段34によって、気筒毎にノッキングの発生があるかどうかを判断する。また、ノッキングがある場合は、その程度も判断する。
ノッキングの発生がなければ、そのまま通常の運転を継続する。ノッキングの発生があれば、そのノッキングが発生している気筒に対し、以下のノック制御を行う。
ノック制御は、ノック検出手段34からのノッキングの情報に基づいて、点火時期調整手段26により決定される気筒間の点火時期のばらつきが、予め決められた所定の範囲内(所定の角度内)に入るように、直噴弁10による燃料噴射とポート噴射弁9による燃料噴射との噴射量の比率を調整する。
通常、ノッキングの発生を検出した場合、点火時期調整手段26は、該当する気筒、又は全ての気筒に対して点火時期を遅角、すなわち、リタードを自動的に実行する。
この発明のノック制御では、その点火時期調整手段26が算出した気筒毎のリタード量に対し、気筒間の点火時期のばらつきが大きくならないように、直噴弁10とポート噴射弁9との燃料噴射量の比率を調整し、リタード量を修正しようとするものである。ノッキングを抑える直接的な制御ではなく、リタード量のばらつき、すなわち、点火時期のばらつきを所定の範囲内に抑えようという思想である。
例えば、図3(a)に示すように、ノッキング発生の情報に基づいて、点火時期調整手段26が、従来どおり点火時期のリタードを実行したとする。グラフ中、縦軸の上方へ向かうほど、点火時期のリタード量は大きくなっている。この例では、気筒間の点火時期のばらつきが大きいので、エンジンE全体として出力、トルクの低下が懸念される。
ここで、例えば、図3(b)に矢印で示すように、各気筒のリタード量を最もリタード量の小さい気筒に合わせ、すべての気筒の点火時期を一定にしたのでは、所定のエンジン性能は発揮できない。また、各気筒のリタード量を最もリタード量の大きい気筒に合わせれば、特に、高負荷領域における出力低下を招いてしまう。
そこで、この発明では、図4の上方寄りに実線で示すように、気筒毎に、直噴弁10による燃料噴射とポート噴射弁9による燃料噴射との噴射量の比率を調整したのである。ここでは、1番の気筒の直噴比率、すなわち、燃料噴射量全体に占める直噴弁による燃料噴射量の比率を高くし、4番の気筒では逆に低いままとし、2番、3番の気筒では、その中間としている。
これにより、図4の下方寄りに実線で示すように、気筒間の点火時期のばらつきを抑制することを実現している。直噴比率を変更した後の各気筒のリタード量は、点火時期調整手段26が改めて算出している。
なお、図4中の破線は、図3と同様、直噴比率の調整によるノック制御を行わない従来のエンジン制御のデータである。
直噴比率の調整は比率決定手段24が行い、それに基づいて、直噴実行手段22及びポート噴射実行手段23に燃料噴射を指令する。
ここで、特定の気筒に対し、直噴弁10による燃料噴射の比率を増やすことにより、点火時期調整手段26により決定されるその気筒の点火時期を進角させることができる。また、特定の気筒に対し、直噴弁10による燃料噴射の比率を減らすことにより、点火時期調整手段26により決定される点火時期を遅角させることができる。この調整により、気筒間の点火時期、リタード量のばらつきを抑制する。点火時期、リタード量は、全ての気筒間で同一となっていることが好ましいが、そのばらつきが所定の範囲内であれば、エンジンEの出力、トルクに大きく影響しないと考えられる。
どの程度、直噴弁10による燃料噴射量の比率を上げれば、どの程度点火時期を修正できるか、すなわち、リタード量を低減できるか、あるいは、直噴弁10による燃料噴射量の比率を下げれば、どの程度点火時期を修正できるか、すなわち、リタード量を増大できるかは、比率決定手段24と点火時期調整手段26による試行の繰り返しによって、最適な数値を算出し、実行する。また、予め電子制御ユニット20に記憶されたデータに基づいて、直噴弁10による燃料噴射量の比率を決定してもよい。さらに、後述の運転状況記憶手段25による学習機能を用いてもよい。
ここで、気筒間のリタード量のばらつきに関し、許容される所定の範囲としては、例えば、噴射量の比率を調整する前の状態で、点火時期調整手段26により決定される点火時期が最も早い気筒の点火時期を基準値として、その基準値から遅角側に所定の範囲を設定する手法がある。すなわち、点火時期が最も早い気筒の点火時期から所定の範囲(所定の角度)内に、全ての気筒の点火時期が入るように、直噴弁10とポート噴射弁9の燃料噴射量の比率を設定する(図4の所定の範囲αを参照)。
また、他の例としては、噴射量の比率を調整する前の状態で、点火時期調整手段26により決定される各気筒の点火時期の平均値を、所定の範囲の中央値として設定する手法がある。すなわち、各気筒の点火時期の平均値が前記所定の範囲の中央値となるようにし、その平均値を中央値とする所定の範囲(所定の角度)内に、全ての気筒の点火時期が入るように、直噴弁10とポート噴射弁9の燃料噴射量の比率を設定する。
噴射量の比率の調整によるノック制御が完了すると、ステップS6へ移行する。
ステップS6では、運転状況記憶手段25が、ノック検出手段34によるノッキングの発生の情報と、そのノッキングの発生の情報に基づいて点火時期調整手段26により決定された各気筒の点火時期、予め設定された前記所定の範囲、比率決定手段24により決定された直噴弁10とポート噴射弁9による燃料噴射量の比率等を記憶する。
この記憶されたデータは、以後、ノッキングが発生した場合に、直噴弁10による燃料噴射量の比率を決定するための情報として活用することができる。すなわち、同一の運転状況が過去に存在した場合には、そのデータと同一比率の燃料噴射を指令することで、点火時期、リタード量を確実に所定の範囲内に収めることができる。このような学習機能を利用することにより、その車両V、そのエンジンEに応じた的確なエンジン制御が可能である。
なお、通常のエンジンEでは、直噴弁10から噴射される燃料とポート噴射弁9から噴射される燃料とは、同一の燃料タンク30から供給されたものを用いている。このため、通常は、前記直噴弁から噴射される燃料と前記ポート噴射弁から噴射される燃料とは、同一のオクタン価を有するものである。
しかし、この発明では、直噴弁10による燃料噴射量を増大させることで、点火時期のリタード量を低減させている。このため、例えば、直噴弁10から噴射される燃料を、ポート噴射弁9から噴射される燃料よりもオクタン価の高いものとすることにより、点火時期、リタード量のばらつきを低減する効果をさらに高めることができる。
上記の各実施形態では、自動車用の4サイクルガソリンエンジンを例に説明したが、この実施形態には限定されず、この発明は、例えば、2サイクルガソリンエンジンにも適用できる。また、自動車以外の各種輸送機器、産業機械に用いられるレシプロエンジンにも、この発明を適用することができる。
1 シリンダ
2 ピストン
3 燃焼室
4 点火プラグ
5 吸気ポート
6 吸気バルブ
7 排気ポート
8 排気バルブ
9 ポート噴射弁
9a 燃料ポンプ
9b 燃料配管
10 直噴弁
10a 高圧燃料ポンプ
10b 燃料配管
11 インテークマニホールド
12 エギゾーストマニホールド
13 排気環流通路
13a 排気環流バルブ
14 サージタンク
15 スロットルバルブ
16 エアフローセンサ
17 エアクリーナ
18 排気ガス浄化装置
19 空燃比センサ
20 電子制御ユニット
21 運転状況判別手段
22 直噴実行手段
23 ポート噴射実行手段
24 比率決定手段
25 運転状況記憶手段
26 点火時期調整手段
30 燃料タンク
33 排気温度検出手段(排気温度センサ)
34 ノック検出手段(ノックセンサ)

Claims (6)

  1. 複数の気筒と、
    前記気筒内に燃料を直接噴射する直噴弁と、
    吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁と、
    前記直噴弁による燃料の噴射量と前記ポート噴射弁による燃料の噴射量との比率を前記気筒毎に決定する比率決定手段と、
    各気筒に発生するノッキングを検出するノック検出手段と、
    前記ノック検出手段によるノッキングの発生の情報に基づいて前記気筒毎に点火時期を設定する点火時期調整手段とを備え、
    前記比率決定手段は、前記点火時期調整手段により決定される前記気筒間の点火時期のばらつきが所定の範囲内に入るように、前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率を気筒毎に調整することを特徴とするエンジンの制御装置。
  2. 前記所定の範囲は、前記噴射量の比率を調整する前の状態で前記点火時期調整手段により決定される点火時期が最も早い気筒の点火時期を基準値として、その基準値から遅角側に設定されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
  3. 前記所定の範囲は、前記噴射量の比率を調整する前の状態で前記点火時期調整手段により決定される各気筒の点火時期の平均値が、前記所定の範囲の中央値となるように設定されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
  4. 前記比率決定手段は、前記直噴弁による燃料噴射の比率を増やすことにより前記点火時期調整手段により決定される点火時期を進角させ、前記直噴弁による燃料噴射の比率を減らすことにより前記点火時期調整手段により決定される点火時期を遅角させることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
  5. 前記ノック検出手段によるノッキングの発生の情報と、そのノッキングの発生の情報に基づいて前記点火時期調整手段により決定された前記気筒間の点火時期のばらつきと、前記所定の範囲と、前記比率決定手段により決定された前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率とを記憶する運転状況記憶手段を備え、
    前記比率決定手段は、前記運転状況記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記直噴弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射量の比率を調整することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
  6. 前記直噴弁から噴射される燃料と前記ポート噴射弁から噴射される燃料を、異なるオクタン価としたことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6345303B1 (ja) * 2017-04-19 2018-06-20 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
CN108798923A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
WO2021250890A1 (ja) * 2020-06-12 2021-12-16 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及び制御装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11454189B2 (en) * 2015-06-29 2022-09-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for port fuel injection control
CN109790787A (zh) * 2016-09-30 2019-05-21 罗伯特·博世有限公司 用于在内燃机中改变进气管喷射与直接喷射之间的分配的方法
DE102019131322B4 (de) * 2019-11-20 2022-01-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Bestimmung der Motorbelastung über Lebenszeit durch Sensoranalyse
CN112983664B (zh) * 2021-04-14 2021-10-08 潍柴动力股份有限公司 燃烧控制方法、装置、设备及可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006118482A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006258022A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006348799A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008064055A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Toyota Motor Corp 複数燃料内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2012193710A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307889A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御装置
JP4649142B2 (ja) * 2004-07-30 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
JP4375164B2 (ja) * 2004-08-23 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御方法
JP5187409B2 (ja) * 2011-04-28 2013-04-24 トヨタ自動車株式会社 空燃比ばらつき異常検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006118482A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006258022A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006348799A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008064055A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Toyota Motor Corp 複数燃料内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2012193710A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6345303B1 (ja) * 2017-04-19 2018-06-20 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
CN108798923A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
WO2021250890A1 (ja) * 2020-06-12 2021-12-16 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及び制御装置
EP4166777A4 (en) * 2020-06-12 2023-07-26 Nissan Motor Co., Ltd. MOTOR CONTROL METHOD AND MOTOR CONTROL DEVICE
US11920549B2 (en) 2020-06-12 2024-03-05 Nissan Motor Co., Ltd. Engine control method and engine control device
JP7491375B2 (ja) 2020-06-12 2024-05-28 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及び制御装置

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