JP5625842B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
前記燃焼室内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッションが検出されていない場合には、吸気バルブの開弁中に燃料噴射を実行し、前記プレイグニッションが検出された場合には、前記吸気バルブが閉弁してから前記燃焼室内に燃料を噴射する噴射切換手段と、
を備えることを特徴とする。
前記プレイグニッションが検出された場合に、前記吸気バルブの閉弁後に噴射する燃料噴射量を前記トルク段差が減少するように補正する噴射量補正手段と、を備える。
前記噴射切換手段は、前記吸気バルブの閉弁後に噴射すべき要求噴射量に対して前記最大の噴射量が不足している場合に、不足分の燃料を前記吸気バルブの開弁中に噴射する構成としている。
[実施の形態1の構成]
以下、図1及び図2を参照しつつ、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構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン10を備えている。なお、図1では、エンジン10の1気筒のみを例示している。エンジン10の各気筒には、ピストン12により燃焼室14が画成されており、ピストン12はエンジンのクランク軸16に連結されている。また、エンジン10は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路18と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路20とを備えている。
本実施の形態では、燃焼室14内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出する。そして、プレイグニッションを検出した場合には、以下に述べるプレイグニッション抑制制御により圧縮行程噴射を実行する。また、プレイグニッションを検出していない場合には、吸気行程噴射を実行する。以下、これらの制御について説明する。
この制御では、プレイグニッションを検出した気筒、またはプレイグニッションの検出後に最初に点火を行う気筒において、他の気筒(プレイグニッションを検出していない気筒)よりも筒内噴射量を増加させる。そして、圧縮行程噴射を実行することにより、吸気バルブ32の閉弁後に燃料を筒内に噴射する。一般に、燃料噴射量を増加させた場合には、燃料の気化潜熱により筒内のガス温度が低下し、プレイグニッションが抑制されるものの、ガス温度が低下した分だけ充填効率が高くなるので、燃料噴射量を増加させた気筒と他の気筒との間で実圧縮比に差異が生じ、気筒間のトルクばらつきが増大し易い。
次に、図2を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図2は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。
図2に示すルーチンでは、まず、ステップ100において、プレイグニッションを検出したか否かを判定する。プレイグニッションを検出していない場合には、ステップ102において、吸気行程噴射を含む通常の制御を実行する。
次に、図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成及び制御において、吸気ポート噴射を実行することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
図3は、本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すように、本実施の形態では、実施の形態1とほぼ同様のプレイグニッション抑制制御を実行するが、目標燃料噴射量のうち圧縮行程噴射可能量を超えた分の燃料を、吸気ポート噴射により吸気行程中に噴射する構成としている。以下、図3を参照して、具体的な処理について説明する。
次に、図4乃至図6を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成及び制御に加えて、プレイグニッション抑制制御を実行する気筒と他の気筒との間に生じるトルク段差を抑制することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
前述したように、プレイグニッション抑制制御では、プレイグニッションを検出した気筒、またはプレイグニッションの検出後に最初に点火を行う気筒において、圧縮行程噴射を実行する。これに対し、他の気筒では、プレイグニッションの非検出時の制御である吸気行程噴射が実行される。しかし、単に一部の気筒のみで圧縮行程噴射を実行すると、圧縮行程噴射を実行する気筒(以下、制御気筒と称す)と、吸気行程噴射を実行する気筒(通常気筒)との間に、吸気行程での燃料噴射量に応じてトルクの差異が生じ、運転性が低下する虞れがある。
次に、図6を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図6は、本発明の実施の形態3において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。図6に示すルーチンでは、まず、ステップ300〜306において、実施の形態1(図2)のステップ100〜106と同様の処理を実行する。そして、目標燃料噴射量が圧縮行程噴射可能量以下の場合には、ステップ308において、トルク段差補正制御により目標燃料噴射量を補正し、ステップ310では、補正後の目標燃料噴射量に応じた量の圧縮行程噴射を実行する。
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成及び制御に加えて、高出力運転中に圧縮行程噴射量の増量を制限することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
プレイグニッション抑制制御では、圧縮行程噴射を実行するので、高出力運転中に同制御を実行して燃料噴射量を増加させると、空燃比がリッチ化してトルクが低下し、運転性が悪化する虞れがある。このため、本実施の形態では、空燃比が所定のリッチ判定値よりも小さい場合(高出力運転を行うために空燃比がリッチ化されている場合)に、実施の形態1と同様のプレイグニッション抑制制御を実行しつつ、圧縮行程噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限する。
次に、図7を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図7は、本発明の実施の形態4において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。図7に示すルーチンでは、まず、ステップ400,402において、実施の形態1のステップ100,102と同様の処理を実行する。次に、ステップ404では、空燃比がリッチ判定値よりも小さいか否かを判定する。この判定が成立した場合には、通常のプレイグニッション抑制制御(図1中のステップ104〜110と同様の処理)を実行する。
12 ピストン
14 燃焼室
16 クランク軸
18 吸気通路
20 排気通路
22 スロットルバルブ
24 触媒
26 吸気ポート噴射弁(吸気通路噴射弁)
28 筒内噴射弁
30 点火プラグ
32 吸気バルブ
34 排気バルブ
40 クランク角センサ
42 エアフローセンサ
44 筒内圧センサ(プレイグニッション検出手段)
50 ECU
Claims (3)
- 内燃機関に搭載された複数気筒の燃焼室内に燃料を個別に噴射することが可能な筒内噴射弁と、
前記燃焼室内でプレイグニッションが発生するか、またはプレイグニッションを誘発し易い状況が発生した場合に、これらの状態をプレイグニッションとして検出するプレイグニッション検出手段と、
前記プレイグニッションが検出されていない気筒では、吸気バルブの開弁中に燃料を噴射する吸気行程噴射を実行し、前記プレイグニッションが検出された気筒である制御気筒では、前記吸気バルブが閉弁してから前記燃焼室内に燃料を噴射する圧縮行程噴射を実行する噴射切換手段と、
前記プレイグニッションが検出された場合に、圧縮行程噴射量を圧縮行程で噴射可能な最大の燃料噴射量に設定すると共に、内燃機関の運転状態に基いて算出した燃料噴射量の総量から前記圧縮行程噴射量を減算して吸気行程噴射量を算出し、かつ、前記圧縮行程噴射量により得られるトルクと前記吸気行程噴射量により得られるトルクとの比率であるトルク段差を、前記圧縮行程噴射量と前記吸気行程噴射量との噴射比率に基いて算出するトルク段差算出手段と、
空燃比とトルクとの関係が予め記憶されたデータと前記トルク段差とに基いて、前記制御気筒の空燃比を前記トルク段差が減少するように設定し、当該設定された空燃比に基いて前記制御気筒の圧縮行程噴射量を補正する噴射量補正手段と、
高出力運転時に用いられる空燃比に対応して予め理論空燃比よりもリッチ側に設定されたリッチ判定値を有し、前記プレイグニッションが検出されたときの空燃比が前記リッチ判定値よりもリッチ側である場合に、前記圧縮行程噴射量をトルクが低下しない範囲で最大の噴射量に制限する噴射量制限手段と、を備え、
前記噴射切換手段は、前記圧縮行程噴射により噴射すべき要求噴射量に対して前記最大の噴射量が不足している場合に、不足分の燃料を前記吸気行程噴射により噴射する構成とした内燃機関の制御装置。 - 前記プレイグニッションが検出された場合に、プレイグニッションの非検出時と比較して燃料噴射量を増加させる燃料増量手段を備えてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記噴射切換手段は、前記燃料増量手段により設定された燃料噴射量が前記圧縮行程噴射で噴射可能な量よりも多い場合に、前記吸気行程噴射によっても燃料噴射を実行する構成としてなる請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
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