JP2016053345A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関11は、複数気筒のそれぞれにポートインジェクタ22と筒内インジェクタ17とを備える。制御装置30は、ポートインジェクタ22から噴射される燃料量の気筒間ばらつきの度合及び筒内インジェクタ17から噴射される燃料量の気筒間ばらつきの度合を検出する。そして、ポートインジェクタ22及び筒内インジェクタ17のいずれか一方の気筒間ばらつきが所定値以上である場合には、気筒間ばらつきが所定値以上となっている方のインジェクタの噴射割合が上限値を超えないように制限する処理を実行するとともに、その上限値は、気筒間ばらつきが所定値以上となっている方のインジェクタの気筒間ばらつきの度合が大きいほど小さい値となるように設定する。
【選択図】図1
Description
同構成によっても、気筒間ばらつきの度合が所定値以上になっている燃料噴射弁での気筒間ばらつきの度合が大きいほど、当該燃料噴射弁の噴射割合を少なくすることができるようになる。
以下、内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。なお、この燃料噴射制御装置は、複数の気筒を備える、いわゆる多気筒内燃機関に適用される。
内燃機関11の各種制御は、制御装置30によって行われる。制御装置30は、機関制御に係る各種処理を実施する中央演算処理装置(CPU)、制御用のプログラムや機関制御に必要な情報を記憶するメモリ、筒内インジェクタ17やポートインジェクタ22の駆動回路、並びにイグナイタ19等の駆動回路等を備えて構成されている。
図2に示すように、例えば、低回転低負荷領域ではポートインジェクタ22だけを用いたポート100%噴射を行い、中負荷中回転領域ではポートインジェクタ22及び筒内インジェクタ17の双方を用いたポート噴射及び筒内噴射を行う。そして、高負荷高回転領域では筒内インジェクタ17だけを用いた筒内100%噴射を行う。なお、図2に示す噴き分け領域は一例であり、適宜変更することができる。
より詳細には、そうした空燃比のばらつきを生じさせる原因の1つは、気筒間での燃料噴射量のばらつきであり、こうした燃料噴射量の気筒間ばらつきを示す指標値であるインバランス率IMBを把握するようにしている。
図4に示すように、本処理が開始されるとまず、ポートインバランス率IMBpの学習が完了しているか否かが判定される(S100)。このポートインバランス率IMBpの学習完了とは、上述したように、複数回に渡って検出されたポートインバランス率IMBpの平均化が完了している状態のことを言う。
一方、ポートインバランス率IMBpの学習が完了しているときには(S100:YES)、ポートインバランス率IMBpが判定値α以上であるか否かが判定される(S110)。この判定値αには、ポートインジェクタ22から噴射される燃料量についての気筒間ばらつきが排気エミッションに影響を与える程度に大きくなっているときのポートインバランス率IMBpが設定されている。
ポートインバランス率IMBpが判定値α以上である場合には、ポートインジェクタ22から噴射される燃料量が多いほど、気筒間ばらつきが排気エミッションに与える影響は大きくなる。逆に言えば、ポートインバランス率IMBpが判定値α以上になっているポートインジェクタ22からの燃料噴射量が少なければ、気筒間ばらつきが排気エミッションに与える影響は小さくなる。従って、ポートインバランス率IMBpが判定値α以上である場合には、ポートインジェクタ22から噴射される燃料量が比較的多い場合に限り、当該ポートインジェクタ22から噴射される燃料量を少なくすることは、本来の燃料の噴き分け要求を満たす上では好ましい態様である。
(1)ポートインジェクタ22の気筒間ばらつきの度合を示すポートインバランス率IMBpが判定値α以上であり、気筒間ばらつきが排気エミッションに影響を与える場合には、ポートインバランス率IMBpが大きいほどポート噴射割合Rpは少なくなるようにしている。従って、気筒間での燃料噴射量のばらつきが小さくなり、これにより気筒間での燃料噴射量のばらつきに起因したエミッションの悪化が抑えられるようになる。また、ポートインジェクタ22の使用を禁止する場合と比較して、本来の燃料の噴き分け要求から大きく乖離することは抑制される。従って、ポートインジェクタ22及び筒内インジェクタ17による燃料の噴き分けを実行しているときの噴き分け効果が低下することを極力抑えることも可能になる。
次に、内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第2実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
一方、本実施形態では、気筒間ばらつきの発生原因が筒内インジェクタ17である場合に、その筒内インジェクタ17から噴射される燃料量の気筒間ばらつきの度合が大きいときほど筒内噴射割合Rdを少なくする噴射割合低減処理を実行するようにしている。より詳細には、筒内インジェクタ17の噴射割合低減処理として、ポート噴射割合Rpがポート下限値Bpを下回らないように制限する制限処理を実行する。そして、筒内インジェクタ17に起因する気筒間ばらつきの度合が大きいほど、ポート下限値Bpをより小さい値に設定することにより、筒内噴射割合Rdが少なくなるようにしている。
図6に示すように、本処理が開始されるとまず、筒内インバランス率IMBdの学習が完了しているか否かが判定される(S200)。この筒内インバランス率IMBdの学習完了とは、上述したように、複数回に渡って検出された筒内インバランス率IMBdの平均化が完了している状態のことを言う。
一方、筒内インバランス率IMBdの学習が完了しているときには(S200:YES)、筒内インバランス率IMBdが判定値β以上であるか否かが判定される(S210)。この判定値βには、筒内インジェクタ17から噴射される燃料量についての気筒間ばらつきが排気エミッションに影響を与える程度に大きくなっているときの筒内インバランス率IMBdが設定されている。
そして、噴き分け優先要求がないときには(S230:NO)、上述したポート下限値Bpによるポート噴射割合Rpの下限ガードが実行されて(S240)、本処理は一旦終了される。
まずはじめに、ポート下限値Bp使って筒内噴射割合Rdを少なくする点について説明する。
(1)筒内インジェクタ17の気筒間ばらつきの度合を示す筒内インバランス率IMBdが判定値β以上であり、気筒間ばらつきが排気エミッションに影響を与える場合には、筒内インバランス率IMBdが大きいほど筒内噴射割合Rdは少なくなるようにしている。従って、気筒間での燃料噴射量のばらつきが小さくなり、これにより気筒間での燃料噴射量のばらつきに起因したエミッションの悪化が抑えられるようになる。また、筒内インジェクタ17の使用を禁止する場合と比較して、本来の燃料の噴き分け要求から大きく乖離することは抑制される。従って、ポートインジェクタ22及び筒内インジェクタ17による燃料の噴き分けを実行しているときの噴き分け効果が低下することを極力抑えることも可能になる。
・第1実施形態では、ポートインバランス率IMBpが大きいときほど、ポート上限値Apを小さい値に設定することにより、ポート噴射割合Rpが少なくなるようにした。この他、第2実施形態で説明したように、気筒間ばらつきの度合が所定値以上になっている燃料噴射弁とともに噴き分けを行う他方の燃料噴射弁の噴射割合が下限値を下回らないように制限する場合、その下限値を大きくするほど、気筒間ばらつきの度合が所定値以上になっている燃料噴射弁の噴射割合についてはその上限値を小さくすることと同じ効果が得られる。そこで、筒内噴射割合Rdが筒内下限値Bdを下回らないようにする制限する処理を実行するともに、ポートインバランス率IMBpに応じて筒内下限値Bdを可変設定するようにしてもよい。
また、同様の態様にて、筒内インジェクタ17を対象とする場合には、機関運転状態に基づいて設定された筒内噴射割合Rdを減少補正するとともに、筒内インバランス率IMBdが大きいときほど、その減少補正による筒内噴射割合Rdの減少量を多くするようにしてもよい。
また、同様の態様にて、筒内インジェクタ17を対象とする場合には、機関運転状態に基づいて設定されたポート噴射割合Rpを増大補正するとともに、筒内インバランス率IMBdが大きいときほど、その増大補正によるポート噴射割合Rpの増大度合を多くするようにしてもよい。
Claims (5)
- 複数の気筒のそれぞれに吸気ポート用燃料噴射弁と筒内用燃料噴射弁とを備えており、それら各燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射割合を機関運転状態に応じて変更することにより前記吸気ポート用燃料噴射弁及び前記筒内用燃料噴射弁による燃料の噴き分けを行う内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記吸気ポート用燃料噴射弁から噴射される燃料量の気筒間ばらつきの度合及び前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料量の気筒間ばらつきの度合を検出し、
前記吸気ポート用燃料噴射弁の前記気筒間ばらつきの度合及び前記筒内用燃料噴射弁の前記気筒間ばらつきの度合のいずれか一方が所定値以上である場合には、気筒間ばらつきの度合が前記所定値以上であると判定された燃料噴射弁を対象噴射弁として、その対象噴射弁の気筒間ばらつきの度合が大きいときほど同対象噴射弁の噴射割合を少なくする噴射割合低減処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記噴射割合低減処理として、前記対象噴射弁の噴射割合が上限値を超えないように制限する処理を実行するとともに、前記対象噴射弁の気筒間ばらつきの度合が大きいほど前記上限値を小さい値に設定する
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記噴射割合低減処理として、前記対象噴射弁とともに噴き分けを行う他方の燃料噴射弁の噴射割合が下限値を下回らないように制限する処理を実行するとともに、前記対象噴射弁の気筒間ばらつきの度合が大きいほど前記下限値を大きい値に設定する
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記噴射割合低減処理として、前記対象噴射弁の気筒間ばらつきの度合が大きいほど、前記対象噴射弁の噴射割合を少なくする減少補正を実行する
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記噴射割合低減処理として、前記対象噴射弁の気筒間ばらつきの度合が大きいほど、前記対象噴射弁とともに噴き分けを行う他方の燃料噴射弁の噴射割合を多くする増大補正を実行する
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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