JP2020026751A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記制御装置は、前記バルブ駆動モードの使用中に、
前記吸気ポートの圧力から筒内圧を引いて得られる差圧が前記開き時期において閾値以上である場合、又は前記開き時期における前記差圧が大きいほど少なくなるポート許容噴射量が指示噴射量以下である場合には、前記ポート噴射弁による燃料噴射を禁止し、
前記差圧が前記開き時期において閾値未満である場合、又は、前記ポート許容噴射量が前記指示噴射量よりも多い場合には、前記ポート噴射弁による燃料噴射を許可する。
まず、図1〜図5を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、内燃機関(例えば、火花点火式エンジン)10を備えている。内燃機関10は、一例として、直列4気筒エンジンであるものとする。また、内燃機関10は、一例として、内燃機関10とともに電動モータ(図示省略)を動力源として備えるハイブリッド車両であるものとする。内燃機関10は自然吸気エンジンであるが、過給エンジンであってもよい。
1−2−1.エンジン始動時のバルブタイミング(バルブの開閉時期)の動作例
図2は、エンジン始動時のバルブタイミングの動作例を表した図である。なお、図2に示す動作例では、排気弁36の開閉時期(EXバルブタイミング)は固定されており、排気弁36は、膨張行程中の所定タイミング(例えば、膨張下死点前60°CA)で開き、排気上死点において閉じている。なお、排気弁36は、吸気弁34の開き時期IVOよりも進角側である限り、吸気行程中に閉じられてもよい。
図2(A)、(C)に示すINバルブタイミングを利用する内燃機関10では、エンジン始動時に燃焼(燃料噴射及び点火)を開始するサイクルの到来時に、モータリング中に選択されていた図2(A)に示すINバルブタイミングから図2(C)に示すINバルブタイミングに瞬時に切り替えることが理想的である。しかしながら、吸気可変動弁装置38の動作速度を考慮すると、現実的には、図2(A)に示すINバルブタイミングの選択中に燃焼を開始し、かつ、その後に数〜数十サイクルを経過しつつ(換言すると、図2(B)に示すような過渡的なINバルブタイミングを経て)、図2(C)に示すINバルブタイミングに移行することになる。
上述の課題に鑑み、本実施形態では、エンジン始動直後において図2(A)に示すデコンプ動作用のINバルブタイミングから図2(C)に示すINバルブタイミングに移行する過程において、次のような燃料噴射モードの切り替えが実行される。なお、図2(A)に示すINバルブタイミング(図2(B)も同様)は、本発明に係る「バルブ駆動モード」の一例に相当する。
図4は、本発明の実施の形態1に係るエンジン始動時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンの処理は、エンジン始動時に燃焼(燃料噴射及び点火)を開始する際に起動され、図2(A)に示すINバルブタイミングから図2(C)に示すINバルブタイミングへの移行が完了するまで気筒毎に各サイクルにおいて繰り返し実行される。
以上説明したように、本実施形態に係るエンジン始動時の制御によれば、差圧ΔPが閾値TH以上である場合には、ポート噴射の使用が禁止される。これにより、筒内負圧が高い(筒内圧Pcが低い)ために差圧ΔPが大きくなる場合には、筒内噴射(のみ)の活用により、気筒12内でウェット燃料が発生することを抑制できる。このため、エンジン始動直後に図2(C)に示すINバルブタイミングに移行する過程において、このようなウェット燃料の存在に起因する排気エミッション性能の低下(PN・PM・HCの増加)を抑制できる。一方、差圧ΔPが閾値TH未満の場合には、ポート噴射(噴き分け)の活用により、筒内噴射のみの例と比べて燃焼までの霧化時間を確保できるようになる。このため、この場合にも、排気エミッション性能の低下(PN・PM・HCの増加)を抑制できる。
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2に係るシステムのハードウェア構成の一例として、図1に示す構成が用いられているものとする。このことは、後述の実施の形態3及び4についても同様である。
本実施形態に係るエンジン始動時の制御は、差圧ΔPと閾値THの比較に基づく判定に代え、次のような判定が行われる点において、実施の形態1に係る制御と相違している。
図6は、本発明の実施の形態2に係るエンジン始動時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンのステップS100〜S106、S110及びS112の処理は、実施の形態1において既述した通りである。
以上説明したようにポート許容噴射量と指示噴射量との比較に基づく判定が行われる本実施形態の制御によっても、筒内負圧が高い(筒内圧Pcが低い)ために差圧ΔPが大きくなる場合には、筒内噴射(のみ)の活用により、気筒12内でウェット燃料が発生することを抑制できる。このため、エンジン始動直後に図2(C)に示すINバルブタイミングに移行する過程において、このようなウェット燃料の存在に起因する排気エミッション性能の低下(PN・PM・HCの増加)を抑制できる。一方、ポート許容噴射量が指示噴射量よりも多い場合には、ポート噴射(噴き分け)の活用により、筒内噴射のみの例と比べて燃焼までの霧化時間を確保できるようになる。このため、この場合にも、排気エミッション性能の低下(PN・PM・HCの増加)を抑制できる。
次に、図7〜図9を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態に係るエンジン始動時の制御は、以下に説明する筒内噴射弁28の制御が追加的に実行される点において、実施の形態1に係る制御と相違している。
図9は、本発明の実施の形態3に係るエンジン始動時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンのステップS100〜S112の処理は、実施の形態1において既述した通りである。
以上説明した本実施形態に係るエンジン始動時の制御によれば、ウェット燃料の存在に起因する排気エミッション性能の低下(PN・PM・HCの増加)抑制のためにポート噴射が禁止される場合には、開き時期IVO前に形成される筒内負圧が効果的に利用される。すなわち、筒内負圧を利用して(換言すると、デコンプ動作のためのINバルブタイミングの制御を活かして)、筒内噴射弁28による噴射燃料の霧化を促進し、PN・PM・HCの低減が可能となる。
次に、図10〜図13を参照して、本発明の実施の形態4及びその変形例について説明する。
本実施形態に係るエンジン始動時の制御は、噴射モードの切り替えに用いられる閾値THの設定の仕方において、実施の形態1に係る制御と相違している。
図11は、本発明の実施の形態4に係るエンジン始動時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンのステップS100〜S112の処理は、実施の形態1において既述した通りである。本ルーチンでは、ステップS106とステップS108との間に、ステップS400及びステップS402が追加されている。
以上説明した本実施形態に係るエンジン始動時の制御によれば、エンジン始動時のポート壁面温度が高いほど、ポート噴射がより禁止されにくくすることができる。このため、ポート壁面温度に応じて、排気エミッション低下(PN・PM・HC増加)抑制の観点でポート噴射を禁止すべき状況をより適切に決定できるようになる。付け加えると、例えば、エンジン停止からその後の再始動までのソーク時間が短い場合(ハイブリッド車両における間欠停止からの再始動時を含む)には、吸気ポート16bが暖機されているため、冷間時よりもポート噴射量(ポート噴射割合)を増やせるようになる。
上述したポート壁面温度を考慮した噴射モードの切り替えは、実施の形態1に係る制御例に代え、次のように実施の形態2に係る制御例と組み合わされてもよい。図12は、ポート許容噴射量とポート壁面温度との関係を表したグラフである。ポート壁面温度が高いと、既述したようにポートウェット量が減少し、筒内負圧の下で吸気弁34が開いた際に気筒12内で発生し得るウェット燃料の量も減少する。このため、ポート壁面温度が高いと、PN・PM・HCの増加抑制のために要求されるポート許容噴射量は多くなる。より詳細には、ポート許容噴射量は、図12に示すような特性で、ポート壁面温度が高いほど多くなる。
12 気筒
14 ピストン
16 吸気通路
16a 吸気マニホールド
16b 吸気ポート
24 吸気圧センサ
26 ポート噴射弁
28 筒内噴射弁
32 筒内圧センサ
34 吸気弁
36 排気弁
38 吸気可変動弁装置
40 制御装置
42 クランク角センサ
44 水温センサ
Claims (1)
- 吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁と、
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と、
吸気弁の開き時期が排気上死点よりも遅角され、かつ、前記排気上死点から前記開き時期までのクランク角期間の少なくとも一部において前記吸気弁及び排気弁が閉じられるバルブ駆動モードを実行可能な吸気可変動弁装置と、
を備える内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、前記バルブ駆動モードの使用中に、
前記吸気ポートの圧力から筒内圧を引いて得られる差圧が前記開き時期において閾値以上である場合、又は前記開き時期における前記差圧が大きいほど少なくなるポート許容噴射量が指示噴射量以下である場合には、前記ポート噴射弁による燃料噴射を禁止し、
前記差圧が前記開き時期において閾値未満である場合、又は、前記ポート許容噴射量が前記指示噴射量よりも多い場合には、前記ポート噴射弁による燃料噴射を許可する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018150561A JP2020026751A (ja) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018150561A JP2020026751A (ja) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020026751A true JP2020026751A (ja) | 2020-02-20 |
Family
ID=69619745
Family Applications (1)
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JP2018150561A Pending JP2020026751A (ja) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021129757A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
JP2021129758A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
JP2021129755A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
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-
2018
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