JP2021124111A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の気筒のトルクにバラツキが生ずるのを制限する。【解決手段】内燃機関１は、複数の気筒２、ポート噴射弁２１、筒内噴射弁２２、ＥＧＲ通路３０，３１，３２，３３を備える。気筒ごとに、ポート噴射弁から噴射される燃料量の総燃料量に対する割合であるポート噴射割合でもって、ポート噴射弁及び筒内噴射弁の少なくとも一方から燃料を噴射する。ＥＧＲ率が基準値よりも高い気筒のポート噴射割合を複数の気筒に共通の基本ポート噴射割合から低下補正するとともに、基準値に対するＥＧＲ率の正値の偏差が大きくなるにつれてポート噴射割合の低下補正量を大きくし、ＥＧＲ率が基準値よりも低い気筒のポート噴射割合を基本ポート噴射割合から上昇補正するとともに、基準値に対するＥＧＲ率の負値の偏差が小さくなるにつれてポート噴射割合の上昇補正量を大きくする。【選択図】図１

Description

本開示は内燃機関の制御装置に関する。

複数の気筒と、複数の気筒のそれぞれに設けられたポート噴射弁であって、対応する気筒の吸気ポート内に燃料を噴射するように構成されているポート噴射弁と、複数の気筒のそれぞれに設けられた筒内噴射弁であって、対応する気筒内に燃料を直接噴射するように構成されている筒内噴射弁と、機関排気通路を機関吸気通路に連結するＥＧＲ通路と、備えた内燃機関が公知である（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関では、気筒に実際に供給されるＥＧＲガス量が目標量よりも多い機関過渡運転時に、筒内噴射量が一時的に増大される。

また、複数の気筒のそれぞれ吸気導入路に、ＥＧＲ通路から分岐したＥＧＲ枝通路がそれぞれ連通している、別の内燃機関も公知である。この別の内燃機関では、吸気導入路がそれぞれ対応するＥＧＲ枝通路を介して排気通路に連結され、したがって吸気導入路にそれぞれ対応するＥＧＲ枝通路を介して排気通路からＥＧＲガスが供給される。

特開２００６−０４６１１８号公報

ところで、上述の別の内燃機関では、或る気筒の吸気導入路がＥＧＲ枝通路を介して、排気通路だけでなく、別の気筒の吸気導入路にも連結されている、と考えることもできる。このため、或る気筒の吸気行程時に、スロットル弁を通過した空気及び排気通路からのＥＧＲガスに加えて、ＥＧＲ枝通路を介して別の気筒の吸気導入路内のガスが導入されるおそれがある。

ところが、詳しくは後述するが、このようなＥＧＲ枝通路を介する別の気筒からのガスの導入は、複数の気筒の燃焼順序や位置関係などに応じて、生じやすい気筒と生じにくい気筒がある。ここで、ＥＧＲ枝通路３３を介して或る気筒に導入されたガスは、別の気筒に供給された、比較的多量の空気と比較的少量のＥＧＲガスとの混合体である。その結果、複数の気筒のＥＧＲ率にバラツキが生じるおそれがある。複数の気筒のＥＧＲ率にバラツキが生じると、複数の気筒のトルクにもバラツキが生じるおそれがある。特許文献１にはこの問題点について何ら開示されておらず、その解決手段も開示されていない。

本開示によれば、以下が提供される。
［構成１］
吸気導入路をそれぞれ備える複数の気筒と、
前記複数の気筒のそれぞれに設けられたポート噴射弁であって、対応する気筒の前記吸気導入路内に燃料を噴射するように構成されているポート噴射弁と、
前記複数の気筒のそれぞれに設けられた筒内噴射弁であって、対応する気筒内に燃料を直接噴射するように構成されている筒内噴射弁と、
機関排気通路を機関吸気通路に連結するＥＧＲ通路であって、前記機関排気通路に連結されたＥＧＲ共通通路と、前記ＥＧＲ共通通路から分岐して前記吸気導入路にそれぞれ連通するＥＧＲ枝通路と、を備える、ＥＧＲ通路と、
気筒ごとに、前記ポート噴射弁から噴射される燃料量の総燃料量に対する割合であるポート噴射割合でもって、前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁の少なくとも一方から燃料を噴射するように構成されている電子制御ユニットと、
を備え、
前記電子制御ユニットは更に、
ＥＧＲ率が基準値よりも高い気筒の前記ポート噴射割合を前記複数の気筒に共通の基本ポート噴射割合から低下補正するとともに、前記基準値に対する前記ＥＧＲ率の正値の偏差が大きくなるにつれて前記ポート噴射割合の低下補正量を大きくし、
ＥＧＲ率が前記基準値よりも低い気筒の前記ポート噴射割合を前記基本ポート噴射割合から上昇補正するとともに、前記基準値に対する前記ＥＧＲ率の負値の偏差が小さくなるにつれて前記ポート噴射割合の上昇補正量を大きくする、
ように構成されている、
内燃機関の制御装置。

複数の気筒のトルクにバラツキが生ずるのを制限することができる。

本開示による実施例の内燃機関の概略全体図である。 本開示による実施例の１番気筒及び２番気筒の概略図である。 本開示による実施例の２番気筒及び４番気筒の概略図である。 本開示による実施例における複数の気筒のＥＧＲ率の一例を示す線図である。 本開示による実施例におけるＥＧＲ率の気筒間バラツキＤＳＰのマップを示す線図である。 本開示による実施例における補正係数ＫＲｐのマップを示す図である。 図６の補正係数のための基準値ＲＥＦ及び偏差ＤＥＶ及びを説明するための線図である。 本開示による実施例における補正係数ＫＲｐのマップを示す図である。 図８の補正係数のための基準値ＲＥＦ及び偏差ＤＥＶ及びを説明するための線図である。 本開示による実施例における補正係数ＫＲｐのマップを示す図である。 図１０の補正係数のための基準値ＲＥＦ及び偏差ＤＥＶ及びを説明するための線図である。 本開示による実施例における偏差ＤＥＶのマップを示す図である。 本開示による実施例のポート噴射割合制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。 ＥＧＲ通路の別の実施例を示す、内燃機関の概略図である。 本開示による別の実施例の内燃機関の概略図である。 本開示による別の実施例におけるＥＧＲ率の気筒間バラツキＤＳＰのマップを示す線図である。 本開示による別の実施例における偏差ＤＥＶのマップを示す図である。

図１を参照すると、本開示による実施例の内燃機関本体１は複数の気筒２を備える。図１に示される例では、４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４が設けられる。この場合の燃焼順序は、＃１−＃３−＃４−＃２である。各気筒２は、機関本体１又はシリンダヘッド内に形成された吸気ポート３を介して、吸気マニホルド４の吸気枝管５に連結され、吸気マニホルド４は吸気ダクト６に連結される。吸気ダクト６内にはスロットル弁７が配置される。

また、気筒２は、機関本体１又はシリンダヘッド内に形成されたそれぞれの排気ポート８を介して排気マニホルド９に連結される。本開示による実施例では、排気マニホルド９は前段触媒１０に連結され、前段触媒１０は排気管１１を介して後段触媒１２に連結される。本開示による実施例の前段触媒１０及び後段触媒１２はそれぞれ、三元触媒から構成される。

吸気ポート３及び対応する吸気枝管５を吸気導入路２０と総称すると、本開示による実施例の各気筒２には、吸気導入路２０内に燃料を噴射するためのポート噴射弁２１と、筒内に直接燃料を噴射するための筒内噴射弁２２とが設けられる。ポート噴射弁２１からの燃料噴射は例えば、吸気行程に行われる。これに対し、筒内噴射弁２２からの燃料噴射は例えば、吸気行程、圧縮行程、又は、排気行程に行われる。なお、燃料として、ガソリン、アルコール、天然ガス、などが用いられる。

また、本開示による実施例では、排気管１１を複数の気筒２の吸気導入路２０にそれぞれ連結するＥＧＲ（排気ガス再循環）通路３０が設けられる。本開示による実施例のＥＧＲ通路３０は、排気管１１に連通するＥＧＲ共通通路３１と、ＥＧＲ共通通路３１から分岐した２つのＥＧＲ中間通路３２と、２つのＥＧＲ中間通路３２からそれぞれ分岐して吸気導入路２０にそれぞれ連通する４つのＥＧＲ枝通路３３と、を備える。本開示による実施例のＥＧＲ共通通路３１には、ＥＧＲガス量又はＥＧＲ率を制御するためのＥＧＲ制御弁３４と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ３５と、が配置される。

本開示による実施例の電子制御ユニット４０は、双方向性バス４１によって互いに通信可能に接続された１又は複数のプロセッサ４２、１又は複数のメモリ４３、及び、入出力ポート４４を備える。入出力ポート４４には、１又は複数のセンサ４５が通信可能に接続される。メモリ４３には種々のプログラムが記憶されており、これらプログラムがプロセッサ４２で実行されることにより種々のルーチンが実行される。本開示による実施例のセンサ４５には、例えば、機関負荷を表すアクセルペダル（図示しない）の踏み込み量を検出するための踏み込み量センサ、内燃機関１のクランク角を検出するためのクランク角センサ、空燃比を検出するためのセンサ、などが含まれる。本開示による実施例のプロセッサ４２では、例えば、クランク角センサの出力に基づいて機関回転数が算出される。一方、入出力ポート４４は、スロットル弁７、ポート噴射弁２１、筒内噴射弁２２、ＥＧＲ制御弁３４、点火栓（図示しない）、などに通信可能に接続される。これらスロットル弁７などは、電子制御ユニット４０からの信号に基づいて制御される。

本開示による実施例では、ポート噴射弁２１及び筒内噴射弁２２の少なくとも一方から燃料が噴射される。具体的には、気筒２ごとに、ポート噴射弁２１から噴射される燃料量の、総燃料量に対する割合であるポート噴射割合でもって、ポート噴射弁２１及び筒内噴射弁２２の少なくとも一方から燃料が噴射される。すなわち、各気筒２におけるポート噴射弁２１から噴射される燃料量ＱＦｐ及び筒内噴射弁２２から噴射される燃料量ＱＦｃは、例えば次式で表される。
ＱＦｐ＝ＱＦｔ・Ｒｐ
ＱＦｃ＝ＱＦｔ・（１−Ｒｐ）

ここで、ＱＦｔは各気筒２に供給される総燃料量、Ｒｐはポート噴射割合をそれぞれ表している。

総燃料量ＱＦｔは、例えば空燃比を目標空燃比にするのに必要な量であって、例えば機関運転状態を表す機関負荷率及び機関回転数に応じて定まる基本燃料量を、フィードバック補正することにより算出される。なお、機関負荷率ＫＬは全負荷に対する機関負荷の割合をいう。

ポート噴射割合Ｒｐはゼロから１の間に設定される。ポート噴射割合Ｒｐがゼロに設定されると、ポート噴射弁２１からの燃料噴射が停止されつつ筒内噴射弁２２から燃料噴射が行われる。ポート噴射割合Ｒｐが１に設定されると、筒内噴射弁２２からの燃料噴射が停止されつつポート噴射弁２１から燃料噴射が行われる。ポート噴射割合Ｒｐが０よりも大きく１よりも小さい値に設定されると、筒内噴射弁２２からの燃料噴射とポート噴射弁２１から燃料噴射との両方が行われる。また、ポート噴射割合Ｒｐが大きくされると、ポート噴射弁２１から噴射される燃料量が増大され、筒内噴射弁２２からの燃料噴射量がその分減少される。ポート噴射割合Ｒｐが小さくされると、ポート噴射弁２１から噴射される燃料量が減少され、筒内噴射弁２２からの燃料噴射量がその分増大される。

本開示による実施例では、ポート噴射割合Ｒｐは例えば次式により算出される。
Ｒｐ＝Ｒｐｂ＋ＫＲｐ

ここで、Ｒｐｂは複数の気筒２に共通の基本ポート噴射割合、ＫＲｐは気筒２ごとに設定される補正係数、をそれぞれ示している。

基本ポート噴射割合Ｒｐｂは、例えば機関運転状態を表す機関負荷率及び機関回転数の関数としてあらかじめ求められており、メモリ４３内に記憶されている。

一方、補正係数ＫＲｐは基本ポート噴射割合Ｒｐｂを補正するためのものである。補正係数ＫＲｐが正値であるとポート噴射割合Ｒｐが増大され、したがってポート噴射弁２１からの燃料噴射量が増大され、筒内噴射弁２２からの燃料噴射量が減少される。これに対し、補正係数ＫＲｐが負値であるとポート噴射割合Ｒｐが低下され、したがってポート噴射弁２１からの燃料噴射量が減少され、筒内噴射弁２２からの燃料噴射量が増大される。

さて、ＥＧＲ制御弁３４が開弁されると、排気管１１内の排気ガスがＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路３０を介し複数の気筒２にそれぞれ供給される。この場合、複数の気筒２におけるＥＧＲガス量又はＥＧＲ率にバラツキが生ずるおそれがある。このことを、図２及び図３を参照しながら説明する。

図２は、本開示による実施例において圧縮行程初期にある２番気筒＃２及び吸気行程初期にある１番気筒＃１を模式的に示している。なお、本開示による実施例の燃焼順序は上述したように、＃１−＃３−＃４−＃２である。図２において、５０はピストン、５１は燃焼室、５２は吸気弁をそれぞれ示す。

本開示による実施例では、ピストン５０が圧縮下死点を過ぎて上昇し始めてもなお吸気弁５２が開弁している。その結果、２番気筒＃２において、燃焼室５１から吸気導入路２０にガスが戻され、吸気導入路２０内の圧力が上昇する。このとき１番気筒＃１では、吸気弁５２が開弁しつつ、ピストン５０が吸気上死点から下降している。その結果、１番気筒＃１の吸気導入路２０内の圧力が低下する。したがって、２番気筒＃２の吸気導入路２０と１番気筒＃１の吸気導入路２０との間に圧力差が生ずる。本開示による実施例では、ＥＧＲ通路３０を介する、２番気筒＃２の吸気導入路２０から１番気筒＃１の吸気導入路２０までのガス通路長は比較的短く、圧力損失が比較的小さい。このため、図２に実線矢印で示されるように、２番気筒＃２の吸気導入路２０内のガスがＥＧＲ枝通路３３を介して１番気筒＃１の吸気導入路２０内に流入しやすい。したがって、１番気筒＃１に供給されるガスは、スロットル弁７を通過した空気と、排気管１１からのＥＧＲガスと、ＥＧＲ枝通路３３を介する２番気筒＃２からガスと、から構成されやすい。このことは、４番気筒＃４にもあてはまる。

一方、本開示による実施例において圧縮行程初期にある４番気筒＃４及び吸気行程初期にある２番気筒＃２を模式的に示す図３を参照すると、この場合には、４番気筒＃４の吸気導入路２０内の圧力が上昇し、２番気筒＃２の吸気導入路２０内の圧力が低下する。その結果、４番気筒＃４の吸気導入路２０と２番気筒＃２の吸気導入路２０との間に圧力差が生ずる。ところが、この場合には、ＥＧＲ通路３０を介する、４番気筒＃４の吸気導入路２０から２番気筒＃２の吸気導入路２０までのガス通路長は比較的長く、圧力損失が比較的大きい。このため、図３に破線矢印で示されるように、４番気筒＃４の吸気導入路２０内のガスがＥＧＲ枝通路３３を介して２番気筒＃２の吸気導入路２０内に流入しにくい。したがって、２番気筒＃２に供給されるガスは、スロットル弁７を通過した空気と、排気管１１からのＥＧＲガスと、から構成されやすい。このことは、３番気筒＃３にもあてはまる。

すなわち、本開示による実施例では、１番気筒＃１及び４番気筒＃４にそれぞれ供給されるガス量が比較的多いおそれがあり、２番気筒＃２及び３番気筒＃３に供給されるガス量が比較的少ないおそれがある。ここで、ＥＧＲ枝通路３３を介して１番気筒＃１又は４番気筒＃４に供給されるガスは、２番気筒＃２又は３番気筒に供給された、比較的多量の空気と比較的少量のＥＧＲガスとの混合体である。その結果、１番気筒＃１及び４番気筒＃４のＥＧＲ率は比較的低いおそれがあり、２番気筒＃２及び３番気筒＃３のＥＧＲ率は比較的高いおそれがある。図４には、複数の気筒２のＥＧＲ率Ｒｅの一例が示される。本開示による実施例では、１番気筒＃１のＥＧＲ率Ｒｅと４番気筒＃４のＥＧＲ率Ｒｅは互いにほぼ等しく、比較的低い。また、２番気筒＃２のＥＧＲ率Ｒｅと３番気筒＃３のＥＧＲ率Ｒｅは互いにほぼ等しく、比較的高い。その結果、ＥＧＲ率Ｒｅに気筒間バラツキＤＳＰ（＞０）が生じるおそれがある。なお、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰは例えば、複数の気筒２のＥＧＲ率Ｒｅのうち最高のものＭＡＸと最低のものＭＩＮとの間の差（ＤＳＰ＝ＭＡＸ−ＭＩＮ）で表される。図４に示される例では、２番気筒＃２及び３番気筒＃３におけるＥＧＲ率が最高値ＭＡＸであり、１番気筒＃１及び４番気筒＃４におけるＥＧＲ率が最低値ＭＩＮである。更に言い換えると、本開示による実施例では、１番気筒＃１及び４番気筒＃４のトルクが比較的低く、２番気筒＃２及び３番気筒＃３のトルクが比較的高い。したがって、トルクの気筒間バラツキが生じるおそれがある。

ＥＧＲ率の気筒間バラツキＤＳＰは、機関運転状態、例えば機関負荷率ＫＬ及び機関回転数Ｎｅによって変動しうる。図５は、本開示による実施例におけるＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰの分布の一例を示している。図５に示される例では、領域の色の濃さによって気筒間バラツキＤＳＰの大きさが示されており、色が濃くなるにつれて気筒間バラツキＤＳＰが大きくなる。この点、ＥＧＲ率Ｒｅが低いと、気筒間バラツキＤＳＰが大きくなりやすい。図５に示される例では、機関出力を確保するためにＥＧＲ率Ｒｅが低くされる機関領域（図５のＡ）、燃焼を安定させるためにＥＧＲ率Ｒｅが低くされる機関領域（図５のＢ）において気筒間バラツキＤＳＰが大きくなっている。なお、本開示による実施例では、ＥＧＲ率の気筒間バラツキＤＳＰは機関負荷率ＫＬ及び機関回転数Ｎｅの関数として、図５に示されるマップの形で、メモリ４３内にあらかじめ記憶されている。

この点、２番気筒＃２の吸気導入路２０から１番気筒＃１の吸気導入路２０までのＥＧＲ通路３０を介するガス経路長、及び、３番気筒＃３の吸気導入路２０から４番気筒＃４の吸気導入路２０までのＥＧＲ通路３０を介するガス経路長を延長して、４番気筒＃４の吸気導入路２０から２番気筒＃２の吸気導入路２０までのＥＧＲ通路３０を介するガス経路長、及び、１番気筒＃１の吸気導入路２０から３番気筒＃３の吸気導入路２０までのＥＧＲ通路３０を介するガス経路長と等しくすれば、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰを制限できるかもしれない。しかしながら、この場合、ＥＧＲ通路３０の設置のために大きな空間が必要となり、車両搭載上の問題が生ずるおそれがある。

あるいは、ＥＧＲ枝通路３３を設けることなくＥＧＲ通路３０を吸気マニホルド４の集合部又は吸気ダクト６に連結すれば、ＥＧＲ枝通路３３を介したガスの移動がなくなり、したがってＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰを制限できるかもしれない。しかしながら、この場合に吸気マニホルド４の集合部又は吸気ダクト６に供給されたＥＧＲガスが均等に吸気枝管５又は気筒２に分配されるためには、ＥＧＲガスを空気と均一に混合させる必要があり、そのために大きな容積部が必要である。したがって、この場合にも車両搭載上の問題が生ずるおそれがある。

一方、ポート噴射弁２１から吸気導入路２０内に燃料が噴射されると、噴射された燃料は蒸発し、吸気導入路２０内において一定の容積を占める。したがって、ポート噴射弁２１からの燃料噴射量を増大させると、吸気導入路２０を流通して気筒内に供給されるガス（蒸発した燃料を除く。）の量、すなわち充填ガス量が減少する。充填ガス量が減少すると、それに応じて、気筒内に供給される空気の量が減少する。その結果、トルクが低下する。逆に、ポート噴射弁２１からの燃料噴射量を減少させると、充填ガス量が増大する。充填ガス量が増大すると、それに応じて、気筒内に供給される空気の量が増大する。その結果、トルクが上昇する。

そこで本開示による実施例では、トルクの気筒間バラツキが小さくなるように、ポート噴射割合Ｒｐが補正係数ＫＲｐでもって補正される。次に、本開示による実施例における補正係数ＫＲｐの算出方法を説明する。

図６は、本開示による実施例における、ポート噴射弁２１からの燃料噴射及び筒内噴射弁２２からの燃料噴射が行われるとき、すなわち基本ポート噴射割合Ｒｐｂがゼロよりも大きく１よりも小さいときの補正係数ＫＲｐを示している。ここで、ＤＥＶは基準値に対するＥＧＲ率Ｒｅの偏差（＝Ｒｅ−ＲＥＦ）を表している。本開示による実施例では、この場合の基準値ＲＥＦが、最高のＥＧＲ率ＭＡＸと最低のＥＧＲ率ＭＩＮとの間の値、例えば複数の気筒２のＥＧＲ率Ｒｅの平均値ＡＶＥに設定される。図６を参照すると、偏差ＤＥＶが正値（＞０）のときには、補正係数ＫＲｐは負値（＜０）となり、偏差ＤＥＶが大きくなるにつれて小さくなる。これに対し、偏差ＤＥＶが負値（＜０）のときには、補正係数ＫＲｐは正値（＞０）となり、偏差ＤＥＶが小さくなるにつれて大きくなる。

すなわち、図７に示されるように、本開示による実施例の２番気筒＃２及び３番気筒＃３では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも高く、偏差ＤＥＶは正値である。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが負値の補正係数ＫＲｐでもって低下補正される。その結果、充填ガス量が増大され、それに応じた空気量が増大される。したがって、トルクが上昇補正される。偏差ＤＥＶがより大きくなると、補正係数ＫＲｐはより小さくなり、トルクはより大幅に上昇補正される。

これに対し、本開示による実施例の１番気筒＃１及び４番気筒＃４では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも低く、偏差ＤＥＶは負値である。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが正値の補正係数ＫＲｐでもって上昇補正される。その結果、充填ガス量が減少補正され、それに応じた空気量が減少補正される。したがって、トルクが低下補正される。偏差ＤＥＶがより小さくなると、補正係数ＫＲｐはより大きくなり、トルクはより大幅に低下補正される。

このようにして、トルクの気筒間バラツキが小さくされる。なお、偏差ＤＥＶがゼロのときには、補正係数ＫＲｐはゼロとなり、トルクは補正されない。

図６には、１番気筒＃１及び４番気筒＃４の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐ並びに２番気筒＃２及び３番気筒＃３の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐの一例がプロットされている。

図８は、本開示による実施例における、筒内噴射弁２２からの燃料噴射が停止されつつポート噴射弁２１からの燃料噴射が行われるとき、すなわち基本ポート噴射割合Ｒｐｂが１のときの補正係数ＫＲｐを示している。この場合、ポート噴射割合Ｒｐを上昇補正することができない。そこで本開示による実施例では、この場合の基準値ＲＥＦが複数の気筒２のＥＧＲ率Ｒｅのうち最低値ＭＩＮに設定される。したがって、偏差ＤＥＶはゼロ以上となる。この場合の補正係数ＫＲｐは図８に示されるように、補正係数ＫＲｐはゼロ以下となり、偏差ＤＥＶが大きくなるにつれて小さくなる。

すなわち、図９に示されるように、本開示による実施例の２番気筒＃２及び３番気筒＃３では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも高く、偏差ＤＥＶは正値である。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが負値の補正係数ＫＲｐでもって低下補正される。その結果、トルクが上昇補正される。偏差ＤＥＶがより大きくなると、補正係数ＫＲｐはより小さくなり、トルクはより大幅に上昇補正される。これに対し、本開示による実施例の１番気筒＃１及び４番気筒＃４では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦに等しく、偏差ＤＥＶはゼロである。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが補正されない。このようにして、トルクの気筒間バラツキが小さくされる。

図８には、１番気筒＃１及び４番気筒＃４の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐ並びに２番気筒＃２及び３番気筒＃３の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐの一例がプロットされている。

図１０は、本開示による実施例における、ポート噴射弁２１からの燃料噴射が停止されつつ筒内噴射弁２２からの燃料噴射が行われているとき、すなわち基本ポート噴射割合Ｒｐｂがゼロのときの補正係数ＫＲｐを示している。この場合、ポート噴射割合Ｒｐを低下補正することができない。そこで本開示による実施例では、この場合の基準値ＲＥＦが複数の気筒２のＥＧＲ率Ｒｅのうち最高値ＭＡＸに設定される。したがって、偏差ＤＥＶはゼロ以下となる。この場合の補正係数ＫＲｐは図１０に示されるように、補正係数ＫＲｐはゼロ以上となり、偏差ＤＥＶが大きくなるにつれて小さくなる。

すなわち、図１１に示されるように、本開示による実施例の１番気筒＃１及び４番気筒＃４では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも低く、偏差ＤＥＶは負値である。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが正値の補正係数ＫＲｐでもって上昇補正される。その結果、トルクが低下補正される。偏差ＤＥＶがより小さくなると、補正係数ＫＲｐはより大きくなり、トルクはより大幅に低下補正される。これに対し、本開示による実施例の２番気筒＃２及び３番気筒＃３では、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦに等しく、偏差ＤＥＶはゼロである。したがって、ポート噴射割合Ｒｐが補正されない。このようにして、トルクの気筒間バラツキが小さくされる。

図１０には、１番気筒＃１及び４番気筒＃４の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐ並びに２番気筒＃２及び３番気筒＃３の偏差ＤＥＶ及び補正係数ＫＲｐの一例がプロットされている。

本開示による実施例では、偏差ＤＥＶは例えば図１２に示されるマップの形で、機関運転状態を表す機関負荷率ＫＬ及び機関回転数Ｎｅの関数としてあらかじめ求められており、メモリ４３内に記憶されている。また、本開示による実施例では、補正係数ＫＲｐは偏差ＤＥＶの関数としてあらかじめ求められており、図６．８．１０のマップの形であらかじめメモリ４３内に記憶されている。なお、当然のことながら、ポート噴射割合Ｒｐを、１を上回るように上昇補正し又はゼロを下回るように低下補正することはできない。

したがって、包括的に表現すると、本開示による実施例の電子制御ユニット４０は、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも高い気筒のポート噴射割合Ｒｐを複数の気筒２に共通の基本ポート噴射割合Ｒｐｂから低下補正するとともに、基準値ＲＥＦに対するＥＧＲ率Ｒｅの正値の偏差ＤＥＶが大きくなるにつれてポート噴射割合Ｒｐの低下補正量を大きくし、ＥＧＲ率Ｒｅが基準値ＲＥＦよりも低い気筒のポート噴射割合Ｒｐを基本ポート噴射割合Ｒｐｂから上昇補正するとともに、基準値ＲＥＦに対するＥＧＲ率Ｒｅの負値の偏差ＤＥＶが小さくなるにつれてポート噴射割合Ｒｐの上昇補正量を大きくする、ように構成されている。

また、本開示による実施例では、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰがあらかじめ定められたしきい値ＤＳＰ１よりも大きいときに、偏差ＤＥＶに応じたポート噴射割合Ｒｐの補正が行われ、気筒間バラツキＤＳＰがしきい値ＤＳＰ１よりも小さいときに当該補正は行われない。すなわち、気筒間バラツキＤＳＰが比較的小さいときには、ポート噴射割合Ｒｐが基本ポート噴射割合Ｒｐｂに維持される。別の実施例（図示しない）では、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰに関わらず、偏差ＤＥＶに応じたポート噴射割合Ｒｐの補正が行われる。

図１３は、上述した本開示による実施例のポート噴射割合制御ルーチンを示している。図１３を参照すると、ステップ１００では、現在、気筒２にＥＧＲガスが供給されているか否かが判別される。気筒２にＥＧＲガスが供給されていないときには処理サイクルを終了する。気筒２にＥＧＲガスが供給されているときには次いでステップ１０１に進み、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰがあらかじめ定められたしきい値ＤＳＰ１よりも大きいか否かが判別される。ＤＳＰ≦ＤＳＰ１のときには処理サイクルを終了する。これに対し、ＤＳＰ＞ＤＳＰ１のときには次いでステップ１０３に進み、ポート噴射割合Ｒｐが補正される。具体的には、ＥＧＲ率Ｒｅの基準値ＲＥＦに対する偏差ＤＥＶが図１２のマップを用いて算出され、偏差ＤＥＶと図６，８，１０のマップから、補正係数ＫＲｐが算出される。次いで、この補正係数ＫＲｐでもって基本ポート噴射割合Ｒｐｂが補正され、ポート噴射割合Ｒｐが算出される。別のルーチンでは、このポート噴射割合Ｒｐでもって、ポート噴射弁２１及び筒内噴射弁２の少なくとも一方から燃料噴射が行われる。

図１４はＥＧＲ通路３０の別の実施例を示している。図１に示される例のＥＧＲ通路３０との相違点について説明すると、図１４に示される例では、ＥＧＲ通路３０は、排気管１１に連通するＥＧＲ共通通路３１と、ＥＧＲ共通通路３１からそれぞれ分岐して吸気導入路２０にそれぞれ連通する４つのＥＧＲ枝通路３３と、を備える。このような構成のＥＧＲ通路３０でも、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰが生じるおそれがある。

図１５は、本開示による別の実施例を示している。図１に示される実施例との相違点について説明すると、本開示による別の実施例では、排気管１１の出口に、排気ガス中の粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタ１３が連結される。本開示による別の実施例のパティキュレートフィルタ１３は、それぞれ上流端が開放されかつ下流端が閉鎖された複数の流入路と、それぞれ上流端が開放されかつ下流端が閉鎖された流出路と、これら流入路及び流出路を隔てる通気性の隔壁と、を備えた、いわゆるウォールフロー型のパティキュレートフィルタから構成される。なお、図１に示される後段触媒１２は、それぞれ上流端及び下流端が開放された複数の通路と、これら通路を隔てる通気性の隔壁と、を備えた、いわゆるストレートフロー型の触媒から構成される。

また、本開示による別の実施例では、パティキュレートフィルタ１３の前後差圧を検出するための差圧センサ１４が設けられる。大気圧センサ（図示しない）により検出された大気圧と、差圧センサ１４により検出された差圧とから、排気管１１内の圧力が検出される。別の実施例（図示しない）では、排気管１１内の圧力を検出するためのセンサが設けられる。更に別の実施例（図示しない）では、例えばパティキュレートフィルタ１３上に捕集された粒子状物質の量が推定され、推定された粒子状物質量に基づいて、パティキュレートフィルタ１３の前後差圧又は排気管１１内の圧力が推定される。

本開示による別の実施例では、パティキュレートフィルタ１３上に捕集された粒子状物質の量に応じて、排気管１１内の圧力が変動するおそれがある。その結果、粒子状物質捕集量に応じて、ＥＧＲ通路３０内を介し複数の気筒２に供給されるＥＧＲガスの量が変動し、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰが変動するおそれがある。

そこで本開示による別の実施例では、ＥＧＲ率Ｒｅの気筒間バラツキＤＳＰは、機関負荷率ＫＬ、機関回転数Ｎ、及び排気管１１内の圧力Ｐｅの関数として、図１６に示されるマップの形で、メモリ４３内にあらかじめ記憶されている。また、本開示による別の実施例では、偏差ＤＥＶは、機関負荷率ＫＬ、機関回転数Ｎ、及び排気管１１内の圧力Ｐｅの関数として、図１６に示されるマップの形で、メモリ４３内にあらかじめ記憶されている。

１ 内燃機関本体
２ 気筒
１１ 排気管
２０ 吸気導入路
２１ ポート噴射弁
２２ 筒内噴射弁
３０ ＥＧＲ通路
３１ ＥＧＲ共通通路
３３ ＥＧＲ枝通路
４０ 電子制御ユニット

Claims (1)

1. 吸気導入路をそれぞれ備える複数の気筒と、
   前記複数の気筒のそれぞれに設けられたポート噴射弁であって、対応する気筒の前記吸気導入路内に燃料を噴射するように構成されているポート噴射弁と、
   前記複数の気筒のそれぞれに設けられた筒内噴射弁であって、対応する気筒内に燃料を直接噴射するように構成されている筒内噴射弁と、
   機関排気通路を機関吸気通路に連結するＥＧＲ通路であって、前記機関排気通路に連結されたＥＧＲ共通通路と、前記ＥＧＲ共通通路から分岐して前記吸気導入路にそれぞれ連通するＥＧＲ枝通路と、を備える、ＥＧＲ通路と、
   気筒ごとに、前記ポート噴射弁から噴射される燃料量の総燃料量に対する割合であるポート噴射割合でもって、前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁の少なくとも一方から燃料を噴射するように構成されている電子制御ユニットと、
   を備え、
   前記電子制御ユニットは更に、
   ＥＧＲ率が基準値よりも高い気筒の前記ポート噴射割合を前記複数の気筒に共通の基本ポート噴射割合から低下補正するとともに、前記基準値に対する前記ＥＧＲ率の正値の偏差が大きくなるにつれて前記ポート噴射割合の低下補正量を大きくし、
   ＥＧＲ率が前記基準値よりも低い気筒の前記ポート噴射割合を前記基本ポート噴射割合から上昇補正するとともに、前記基準値に対する前記ＥＧＲ率の負値の偏差が小さくなるにつれて前記ポート噴射割合の上昇補正量を大きくする、
   ように構成されている、
   内燃機関の制御装置。

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