JP5630280B2 - 車載内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気ポート内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を備える内燃機関に適用され、各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率を制御する制御部を備える車載内燃機関制御装置に関する。

従来、この種の車載内燃機関制御装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の技術では、各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け比率を以下のように制御している。すなわち、内燃機関が冷間状態であるアイドル運転時には、ポート噴射弁のみから燃料を噴射するようにしている。これは、筒内温度が低く吸気量も少ないために噴射された燃料が霧化しにくく、筒内噴射弁から噴射された燃料の良好な燃焼が得にくいためである。一方、内燃機関が温間状態であるアイドル運転時には、ポート噴射弁からは燃料噴射を行なわず、筒内噴射弁のみから燃料を噴射するようにしている。

また、アイドル運転時においてポート噴射弁のみからの燃料噴射が継続され、筒内噴射弁からの燃料噴射が行なわれない状態で、機関運転に伴って機関温度が上昇すると、或いは機関温度が高い状態であると、筒内噴射弁の噴孔にデポジットが堆積するようになる。そこで、特許文献１に記載の技術では、筒内噴射弁に堆積しているデポジット量を推定し、デポジット堆積量が所定量よりも大きくなった場合に、ポート噴射弁からの燃料噴射を停止し、筒内噴射弁からの燃料噴射を行なうことで、筒内噴射弁に堆積しているデポジットの除去を図るようにしている。

尚、特許文献１に記載の技術では、筒内噴射弁からの燃料噴射の継続時間が所定時間以上となると、デポジットが除去されたとして、筒内噴射弁からの燃料噴射が停止され、ポート噴射弁から燃料噴射が行なわれるようになる。これは、筒内噴射弁の駆動に伴い生じる音や振動の大きさがポート噴射弁の駆動に伴う音や振動に比べて大きいためである。

特開２００６―２７４９２３号公報

ところで、こうした従来の車載内燃機関制御装置にあっては、アイドル運転時において上述したデポジットの除去を目的とするものも含め様々な要因により燃料噴射する噴射弁がポート噴射弁と筒内噴射弁との間で変更される。そのため、例えば車両が走行停止している場合に燃料噴射する噴射弁が度々変更されると、このことに起因して乗員に不快感を与えることが今回、発明者によって見出された。

尚、こうした問題は、アイドル運転時に燃料噴射する噴射弁をポート噴射弁と筒内噴射弁との間で変更するものにおいて特に顕著なものとなっているが、他に例えば各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け比率を「０」よりも大きく且つ「１」よりも小さい範囲で変更するものにおいても、程度の差こそあれ概ね共通して生じうるものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイドル運転時にポート噴射弁及び筒内噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率が変更されることに起因して乗員に不快感を与えることを抑制することのできる車載内燃機関制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための車載内燃機関制御装置は、吸気ポート内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を備える内燃機関に適用され、各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率を制御する制御部を備える車載内燃機関制御装置であって、前記制御部はアイドル運転時に前記吹き分け率の変更を禁止することをその要旨としている。

同構成によれば、アイドル運転時に各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率の変更が禁止される。従って、アイドル運転時にポート噴射弁及び筒内噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率が変更されることに起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

また、上記車載内燃機関制御装置の一例では、前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁を機関運転状態に基づいて前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁のいずれか一方に設定するとともに、同アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁がそのとき設定されている噴射弁から他の噴射弁に変更されることを禁止する。この場合、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁が変更されることに起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

また、上記車載内燃機関制御装置の一例では、前記筒内噴射弁のデポジット堆積量を推定する推定部を備え、前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁として前記ポート噴射弁が設定されているとき、前記デポジット堆積量が所定量よりも大きくなった場合には燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁から前記筒内噴射弁に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁に変更されることを禁止する。

アイドル運転時においてポート噴射弁のみからの燃料噴射が継続され、筒内噴射弁からの燃料噴射が行なわれない状態で、機関運転に伴って機関温度が上昇すると、或いは機関温度が高い状態であると、筒内噴射弁の噴孔にデポジットが堆積するようになる。そこで、筒内噴射弁に堆積しているデポジット量を推定し、デポジット堆積量が所定量よりも大きくなった場合に、ポート噴射弁からの燃料噴射を停止し、筒内噴射弁からの燃料噴射を行なうことで、筒内噴射弁に堆積しているデポジットの除去を図ることが望ましい。

ただし、このようなデポジットの除去を目的とした燃料噴射弁の変更を禁止すると、筒内噴射弁のデポジットを除去することができなくなる。
上記構成によれば、アイドル運転時にポート噴射弁から燃料噴射が行なわれているとき、デポジット堆積量が所定量よりも大きくなった場合にはポート噴射弁からの燃料噴射が停止され、筒内噴射弁からの燃料噴射が行なわれるようになる。また、こうした噴射弁の変更後においては、当該アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁の変更が禁止されるようになる。従って、筒内噴射弁のデポジットを除去することができなくなる不都合を回避しつつ、噴射弁の変更に起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

また、上記車載内燃機関制御装置の一例では、アイドル運転時に所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習を行なう学習部を備え、前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁として前記ポート噴射弁が設定されているとき、前記所定の学習実行条件が成立した場合には燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁から前記筒内噴射弁に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁に変更されることを禁止する。

内燃機関においては混合気の空燃比をその目標値にするために空燃比フィードバック制御が行なわれる。ただし、燃料供給システムを構成する各種の部品には個体差が存在するとともに、これら部品の経時変化等によってもばらつきが生じる。そのため、こうしたばらつきによってフィードバック補正値とその基準値との間に定常的な偏差が生じ、そのままでは空燃比フィードバック制御を的確に行なうことができなくなるおそれがある。そこで、上記構成によるように、アイドル運転時に所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習制御を行なうようにすれば、こうした定常的な偏差を学習値として更新することで、筒内噴射システムによる空燃比フィードバック制御を的確に行なうことができるようになる。

ただし、このような筒内噴射システムの空燃比学習の実行を目的とした燃料噴射弁の変更を禁止すると、筒内噴射システムの空燃比学習の実行機会が減少し、筒内噴射システムによる空燃比フィードバック制御を的確に行なうことができなくなるおそれがある。

上記構成によれば、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁が設定されているとき、所定の学習実行条件が成立した場合にはポート噴射弁からの燃料噴射が停止され、筒内噴射弁からの燃料噴射が行なわれるようになる。また、こうした噴射弁の変更後においては、当該アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁の変更が禁止されるようになる。従って、筒内噴射システムの空燃比学習の実行機会を確保しつつ、噴射弁の変更に起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

本発明の一実施形態に係る車載内燃機関の電子制御装置と、その制御対象である燃料供給システムの概略構成を示す模式図。 （ａ），（ｂ）は同実施形態の高圧ポンプの昇圧動作に係る作動態様を示す模式図。 同実施形態に係るアイドル運転時の筒内噴射比率設定処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、図１〜図３を参照して、本発明に係る車載内燃機関制御装置を、車載内燃機関を統括的に制御する電子制御装置に具体化した一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の電子制御装置１００とその制御対象である内燃機関１０の燃料供給システムの構成を模式的に示す。

図１の上方に示すように、内燃機関１０は６つの気筒１１を備えたＶ型６気筒エンジンであり、吸気ポート１３内に燃料を噴射するポート噴射弁１４と、各気筒１１内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁１２とをそれぞれ備えている。

これら各噴射弁１２，１４には燃料タンク２１に貯留された燃料が供給される。
図１の下方に示されるように、燃料タンク２１内にはフィードポンプ２０が設けられている。フィードポンプ２０は、電動式の燃料ポンプであり、機関運転中に所定の圧力にて燃料を吐出する。フィードポンプ２０には、供給通路４１が接続されている。

供給通路４１は途中で分岐しており、一方はポート噴射弁１４が接続された低圧デリバリパイプ１６に接続されている。そして、分岐した供給通路４１の他方は高圧ポンプ３０に接続されており、フィードポンプ２０から吐出された燃料の一部は供給通路４１を通じて高圧ポンプ３０に導入される。尚、供給通路４１には、フィルタ２２が設けられており、燃料に含まれる細かな異物がこのフィルタ２２を通じて取り除かれる。

また、供給通路４１にはフィードポンプ２０から吐出された燃料の一部を燃料タンク２１内に戻すリターン通路２３が接続されている。リターン通路２３にはプレッシャレギュレータ２４が設けられており、供給通路４１内の燃料の圧力が所定圧力以上になるとプレッシャレギュレータ２４が開放され、供給通路４１内の燃料の一部が燃料タンク２１に戻される。これにより、供給通路４１内の燃料の圧力が過度に高くなることが抑制され、フィードポンプ２０の駆動に伴って低圧デリバリパイプ１６には所定の圧力にて燃料が供給されるようになる。

供給通路４１を通じて高圧ポンプ３０に導入された燃料は同高圧ポンプ３０によって昇圧される。高圧ポンプ３０の吐出側には、高圧通路４２が接続されている。この高圧通路４２は、筒内噴射弁１２が接続された高圧デリバリパイプ１５に接続されている。これにより、高圧ポンプ３０によって昇圧された燃料は、高圧デリバリパイプ１５内に蓄えられて筒内噴射弁１２を通じて各気筒１１内に直接噴射される。尚、高圧通路４２の高圧ポンプ３０近傍には高圧ポンプ３０側から高圧デリバリパイプ１５側への燃料の流動を許容する一方、高圧デリバリパイプ１５側から高圧ポンプ３０側への燃料の流動を禁止する逆止弁４３が設けられている。この逆止弁４３により、高圧デリバリパイプ１５側から高圧ポンプ３０側への燃料の逆流が抑制されている。

高圧デリバリパイプ１５には、燃料タンク２１に接続されるリリーフ通路４４が接続されている。このリリーフ通路４４には、高圧デリバリパイプ１５内の燃料の圧力が所定の圧力以上になったときに開弁するリリーフ弁４５が設けられている。これにより、高圧デリバリパイプ１５内の燃料の圧力が所定の圧力以上になるとこのリリーフ弁４５が開弁し、高圧デリバリパイプ１５内の燃料の一部がリリーフ通路４４を通じて燃料タンク２１に戻される。

このように構成された本実施形態に係る内燃機関１０の燃料供給システムは、内燃機関１０を統括的に制御する電子制御装置１００によって制御される。電子制御装置１００には、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ６０、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ６１、及び内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ６２が接続されている。また電子制御装置１００には、車速ＳＰＤを検出する車速センサ６３、運転者によるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジションセンサ６４、排気の空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ６５等が接続されている。

電子制御装置１００は、これら各種センサ６０〜６５から出力される信号を取り込み、各種演算処理を実行してその結果に基づいて機関各部を制御する。具体的には、機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰに基づいて吸気通路に設けられたスロットルバルブを制御して吸入空気量ＧＡを調量するとともに、吸入空気量ＧＡ及び空燃比ＡＦに基づいて燃料噴射量を設定し、筒内噴射弁１２及びポート噴射弁１４を制御することにより燃料噴射量を調量する。

また、機関回転速度ＮＥと機関負荷率ＫＬとに基づいて各噴射弁１２，１４から噴射する燃料噴射量の吹き分け比率を設定し、この吹き分け比率に基づいて各噴射弁１２，１４からそれぞれ燃料を噴射することにより、機関運転状態に応じて燃料噴射態様を変更する。尚、このとき機関運転状態によっては筒内噴射弁１２のみ、またはポート噴射弁１４のみから燃料を噴射することもある。

更に電子制御装置１００は、筒内噴射弁１２から噴射する燃料の量に応じて高圧ポンプ３０から高圧デリバリパイプ１５へと圧送する燃料の量を調量する。以下、図２を参照して高圧ポンプ３０の構成を詳しく説明し、この圧送量の調量態様を説明する。尚、図２（ａ），（ｂ）は昇圧動作に係る高圧ポンプ３０の作動態様を示す模式図である。

図２（ａ）の中央に示されるように高圧ポンプ３０はシリンダ３１を有しており、このシリンダ３１及びこれに内挿されたプランジャ３２によって加圧室３３が区画形成されている。また、プランジャ３２における加圧室３３と反対側の端部には、リフタ３４が固定されている。このリフタ３４はスプリング３５の付勢力によって内燃機関１０の吸気カムシャフト５０に固定された駆動カム５１に当接されている。これにより、プランジャ３２は、吸気カムシャフト５０とともに回動する駆動カム５１の作用によってシリンダ３１内で周期的に往復動する。

加圧室３３と供給通路４１とが接続される部分には、供給通路４１と加圧室３３との間を閉塞・開放するスピル弁３６が設けられている。スピル弁３６は、スプリング３８によって開弁方向に付勢されている。そして、スピル弁３６は、電子制御装置１００からの制御指令に基づいて励磁されるソレノイド３９の電磁力によってスプリング３８の付勢力に抗して駆動され、閉弁される。

このように構成された高圧ポンプ３０にあっては、図２（ａ）に示すように、駆動カム５１の回転に伴ってプランジャ３２が下降するときにスピル弁３６が開弁される。これにより、フィードポンプ２０から吐出された燃料が加圧室３３に導入される。そして、図２（ｂ）に示すように駆動カム５１の回転に伴ってプランジャ３２が上昇するときにスピル弁３６が閉弁され、プランジャ３２の上昇に伴って加圧室３３内の燃料が加圧される。これにより、加圧室３３内の燃料の圧力が高圧デリバリパイプ１５内の燃料の圧力よりも大きくなると逆止弁４３が開弁し、加圧された燃料が高圧デリバリパイプ１５に供給されるようになる。

電子制御装置１００は、基本的に筒内噴射弁１２からの燃料噴射量に基づいてスピル弁３６の閉弁時期を変更することにより、高圧デリバリパイプ１５内の燃料の圧力を燃料噴射に適した圧力に保持するように高圧ポンプ３０による燃料の圧送量を調量する。具体的には、筒内噴射弁１２からの燃料噴射量が多くなるほど、プランジャ３２が上昇する間にスピル弁３６が閉弁している期間が長くなるようにスピル弁３６の閉弁時期を設定する。これにより、燃料噴射量が多いときにはその分だけ多くの燃料が高圧デリバリパイプ１５に圧送されるようになり、高圧デリバリパイプ１５内の燃料の圧力が保持されるようになる。尚、スピル弁３６を開放状態に保持した場合には、プランジャ３２の上下動によって加圧室３３内の燃料の圧力が増大すると供給通路４１側に燃料が逆流し、プレッシャレギュレータ２４から余分な燃料が燃料タンク２１内に戻されるようになる。これにより、高圧ポンプ３０による昇圧動作が停止され、逆止弁４３が閉弁状態に保持されて高圧ポンプ３０から高圧デリバリパイプ１５への燃料の供給が停止される。

また、本実施形態では、空燃比センサ６５により検出される排気の空燃比ＡＦから把握される混合気の空燃比（以下、実空燃比）に基づいて筒内噴射弁１２及びポート噴射弁１４の燃料噴射量をフィードバック制御する、いわゆる空燃比フィードバック制御が実行される。この空燃比フィードバック制御では、実空燃比が内燃機関１０の燃焼室内に形成される混合気の空燃比の目標値（以下、目標空燃比）に一致するようにこれら実空燃比と目標空燃比との乖離傾向に基づいてフィードバック補正値Ｋが算出される。

また、燃料供給システムを構成する各種の部品には個体差が存在するとともに、経時変化等によってばらつきが生じる。そのため、こうしたばらつきによってフィードバック補正値Ｋとその基準値（具体的には「１．０」）との間には定常的な偏差が生じ、そのままでは空燃比フィードバック制御を的確に行なうことができなくなるおそれがある。

そこで、本実施形態では、所定の学習実行条件が成立した場合にこうした定常的な偏差を空燃比学習値Ｇとして学習する空燃比学習制御が実行される。具体的には、内燃機関１０の運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬ）によって複数の学習領域が規定されるとともに、それら学習領域毎に空燃比学習値Ｇが設定されており、学習領域毎に各別に空燃比学習値の更新が実行される。それら学習領域の一つとして、内燃機関１０のアイドル運転領域が設定されている。

空燃比フィードバックの実行に際しては、機関運転状態から学習領域が特定されて同学習領域に対応する空燃比学習値Ｇが読み込まれる。そして、フィードバック補正値Ｋ及び空燃比学習値Ｇによって前記目標燃料噴射量ＴＱが以下の関係式に従って補正される。

ＴＱ＝ＴＱ×Ｋ＋ＧＫ

次に、燃料噴射量の設定態様について具体的に説明する。

先ず、吸入空気量ＧＡに基づいて混合気の空燃比が目標空燃比（基本的には理論空燃比）になる燃料量（以下、目標燃料噴射量ＴＱ）が算出される。また、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに基づいて、筒内噴射弁１２から噴射される燃料の比率（以下、筒内噴射比率Ｒｄ（０≦Ｒｄ≦１、Ｒｄ＋Ｒｐ＝１、ただし、Ｒｐはポート噴射弁１４から噴射される燃料の比率）が算出される。そして、それら目標燃料噴射量ＴＱ及び筒内噴射比率Ｒｄに基づいて、以下に示す関係式を満たすように、筒内噴射弁１２から噴射する燃料量についての制御目標値（以下、要求燃料噴射量ＴＱｄ）とポート噴射弁１４から噴射する燃料量についての制御目標値（以下、要求燃料噴射量ＴＱｐ）とがそれぞれ設定される。

ＴＱｄ＝ＴＱ×Ｒｄ

ＴＱｐ＝ＴＱ×（１−Ｒｄ）

その後、筒内噴射弁１２から要求燃料噴射量ＴＱｄと同量の燃料が噴射されるように同噴射弁１２の駆動が制御されるとともに、ポート噴射弁１４から要求燃料噴射量ＴＱｐと同量の燃料が噴射されるように同噴射弁１４の駆動が制御される。

本実施形態では、内燃機関１０が高負荷高回転領域にあるときには、筒内噴射比率Ｒｄが「１」に設定される。
また、内燃機関１０が中負荷中回転領域にあるときには、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに基づいて筒内噴射比率Ｒｄが「０」よりも大きく且つ「１」よりも小さい範囲内で適宜設定される（０＜Ｒｄ＜１、０＜Ｒｐ＜１）。具体的には、機関回転速度ＮＥが大きいほど、また機関負荷率ＫＬが大きいほど筒内噴射比率Ｒｄが大きく設定される。

また、内燃機関１０が低負荷低回転領域にあるときには、筒内噴射比率Ｒｄが「１」又は「０」のいずれか一方に設定される。例えば内燃機関１０の冷間始動後のアイドル運転時には、気筒１１内の温度が低く吸入空気量ＧＡも少ないために噴射された燃料が霧化しにくく、筒内噴射弁１２から燃料噴射を行なった場合には噴射された燃料の良好な燃焼が得にくい。そこで、このような場合には、筒内噴射比率Ｒｄを「０」に設定することで、ポート噴射弁１４のみから燃料噴射が行なわれる。

ところで、アイドル運転時においてポート噴射弁１４のみからの燃料噴射が継続され、筒内噴射弁１２からの燃料噴射が行なわれない状態で、機関運転に伴って機関温度が上昇すると、筒内噴射弁１２の噴孔にデポジットが堆積するようになる。そこで、筒内噴射弁１２に堆積しているデポジット量（以下、デポジット堆積量ＤＰ）を推定するようにしている。そして、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きくなった場合に、筒内噴射比率Ｒｄを「１」に変更し、ポート噴射弁１４からの燃料噴射を停止し、筒内噴射弁１２からの燃料噴射を行なうことで、筒内噴射弁１２に堆積しているデポジットの除去を図るようにしている。尚、機関冷却水温ＴＨＷが筒内噴射弁１２の噴孔にデポジットが堆積し始める所定温度以上となってからポート噴射弁１４のみにより燃料噴射が行なわれた時間（以下、ポート噴射継続時間）を計測し、同継続時間に基づいてデポジット堆積量ＤＰを推定する。

また、アイドル運転時においてポート噴射弁１４のみから燃料噴射が継続されているときに、上述したポート噴射システムの空燃比学習値Ｇの更新が行なわれる。ここで、アイドル運転時における筒内噴射システムの空燃比学習値Ｇの更新を行なうことが望ましい。そこで、アイドル運転時において所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習値Ｇを更新することが考えられる。

ところで、筒内噴射システムでは高圧となる気筒１１内に対して燃料を噴射する必要があるため、ポート噴射システムに比べて燃料圧力を数倍以上に高くする必要がある。そのため、筒内噴射弁１２の駆動音はポート噴射弁１４に比べて大きい。また、前述したように、筒内噴射弁１２から燃料噴射が行なわれる場合には吸気カムシャフト５０により高圧ポンプ３０が駆動されるため、ポート噴射弁１４のみから燃料噴射が行なわれる場合、すなわち高圧ポンプ３０が駆動されない場合に比べて燃料供給システム全体の駆動音や振動が大きくなる。従って、アイドル運転時において燃料噴射する噴射弁１２，１４が様々な要因によって頻繁に変更されると、燃料供給システム全体の駆動音や振動が頻繁に大きく変化し、このことに起因して乗員に不快感を与えるおそれがある。

そこで、本実施形態では、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁１２（１４）がそのとき設定されている噴射弁１２（１４）から他の噴射弁１４（１２）に変更されることを禁止するようにしている。

ただし、前述した筒内噴射システムの空燃比学習値Ｇの更新を目的とした変更を禁止すると、筒内噴射システムの空燃比学習値の更新機会が減少し、筒内噴射システムによる空燃比フィードバック制御を好適に行なうことができなくなるおそれがある。

また、前述したデポジットの除去を目的とした変更を禁止すると、筒内噴射弁１２に堆積したデポジットを除去することができなくなる。
そこで、こうした不都合を回避すべく、本実施形態では、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、所定の学習実行条件が成立した場合には筒内噴射システムの空燃比学習値の更新を行なうために燃料噴射を行なう噴射弁をポート噴射弁１４から筒内噴射弁１２に変更することを許容するようにしている。ただし、当該変更後においては燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４に変更されりることを禁止するようにしている。

また、本実施形態では、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きくなった場合には燃料噴射を行なう噴射弁をポート噴射弁１４から筒内噴射弁１２に変更することを許容するようにしている。ただし、当該変更後において燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４に変更されることについてはこれを禁止するようにしている。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るアイドル運転時の筒内噴射比率設定処理について詳細に説明する。尚、図３は上記設定処理の処理手順を示すフローチャートである。また、この一連の処理はアイドル運転時において所定周期毎に繰り返し実行される。

図３に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１においてフラグＦが「０」であるか否かを判断する。このフラグＦは当初は「０」に設定されているため、ステップＳ１では肯定判断され、次に、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、そのときの機関冷却水温ＴＨＷを読み込み、次に、ステップＳに進む。ステップＳ３では、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｔ１（例えば８０℃）以下であるか否かを判断する。すなわち、内燃機関１０が冷間状態であるか否かを判断する。ここで、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｔ１以下である場合には、次に、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、内燃機関１０が冷間状態であり、ポート噴射弁１４のみから燃料噴射が行なわれるように筒内噴射比率Ｒｄを「０」に設定し、この一連の処理を一旦終了する。

一方、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｔ１よりも高い場合には（ステップＳ３：「ＮＯ」）、次に、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きいか否かを判断する。ここで、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きい場合には、次に、ステップＳ６に進み、フラグＦを「１」に設定する。そして、次に、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、筒内噴射弁１２の噴孔に堆積しているデポジットが無視できない量であり、筒内噴射弁１２から燃料噴射が行なわれるように筒内噴射比率Ｒｄを「１」に設定し、この一連の処理を一旦終了する。

一方、機関冷却水温ＴＨＷは所定温度Ｔ１よりも高いものの、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈ以下である場合には（ステップＳ５：「ＮＯ」）、次に、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、筒内噴射システムの空燃比学習の実行条件が成立しているか否かを判断する。ここで、実行条件が成立している場合には、次に、ステップＳ６、Ｓ７に進み、この一連の処理を一旦終了する。すなわち、筒内噴射システムの空燃比学習値を更新するために筒内噴射弁１２から燃料噴射が行なわれるように筒内噴射比率Ｒｄを「１」に設定する。

一方、ステップＳ８において実行条件が成立していない場合には（ステップＳ８：「ＮＯ」）、ステップＳ４に進み、この一連の処理を一旦終了する。すなわち、ポート噴射弁１４からの燃料噴射が継続され、燃料噴射を行なう噴射弁が不要に変更されることはない。

こうした処理が繰り返し実行されることで、ステップＳ６においてフラグＦが「１」とされ、その次の制御周期のステップＳ１において否定判断されると（ステップＳ１：「ＮＯ」）、次に、ステップＳ７に進む。すなわち、筒内噴射弁１２らの燃料噴射が継続され、燃料噴射を行なう噴射弁が不要に変更されることはない。

尚、内燃機関１０の運転領域がアイドル運転領域から他の運転領域に移行した場合には、上記フラグＦは「０」にリセットされる。
尚、電子制御装置１００が本発明に係る制御部、推定部及び学習部として機能する。

以上説明した本実施形態に係る車載内燃機関制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）電子制御装置１００を通じてアイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁を機関運転状態に基づいてポート噴射弁１４及び筒内噴射弁１２のいずれか一方に設定するとともに、同アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁１２（１４）をそのとき設定されている噴射弁１２（１４）から他の噴射弁１４（１２）に変更することを禁止するものとした。従って、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁１２（１４）を変更することに起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

（２）筒内噴射弁１２のデポジット堆積量ＤＰを推定するようにした。また、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きくなった場合には燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４から筒内噴射弁１２に変更されることを許容するようにした。一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４に変更されることを禁止するようにした。こうした態様によれば、アイドル運転時にポート噴射弁１４から燃料噴射が行なわれているとき、デポジット堆積量ＤＰが所定量ＤＰｔｈよりも大きくなった場合にはポート噴射弁１４からの燃料噴射が停止され、筒内噴射弁１２からの燃料噴射が行なわれるようになる。また、こうした噴射弁の変更後においては、当該アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁の変更が禁止されるようになる。従って、筒内噴射弁１２のデポジットを除去することができなくなる不都合を回避しつつ、噴射弁の変更に起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

（３）アイドル運転時に所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習を行なうようにした。また、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、上記所定の学習実行条件が成立した場合には燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４から筒内噴射弁１２に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４に変更されることを禁止するようにした。こうした態様によれば、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、所定の学習実行条件が成立した場合にはポート噴射弁１４からの燃料噴射が停止され、筒内噴射弁１２からの燃料噴射が行なわれるようになる。また、こうした噴射弁の変更後においては、当該アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁の変更が禁止されるようになる。従って、筒内噴射システムの空燃比学習の実行機会を確保しつつ、噴射弁の変更に起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができるようになる。

尚、本発明に係る車載内燃機関制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施形態では、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁としてポート噴射弁１４が設定されているとき、所定の学習実行条件が成立した場合に燃料噴射を行なう噴射弁がポート噴射弁１４から筒内噴射弁１２に変更されることを許容することとした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、こうした筒内噴射システムの空燃比学習の実行条件が成立した場合であっても噴射弁の変更を禁止するようにすることもできる。この場合、噴射弁の変更頻度を一層低減することができ、噴射弁の変更に起因して乗員に不快感を与えることを一層抑制することができるようになる。

・上記実施形態では、アイドル運転時にポート噴射弁１４及び筒内噴射弁１２のいずれか一方から燃料噴射するようにした。そして、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁を筒内噴射弁１２からポート噴射弁１４に変更することを禁止するようにした。しかしながら、こうした噴射態様に代えて、ポート噴射弁１４及び筒内噴射弁１２の双方から燃料噴射を行なうものとしてもよい。またこの場合、例えば機関運転状態に基づいて筒内噴射比率Ｒｄが「０」よりも大きく且つ「１」よりも小さい範囲で適宜設定されるが（０＜Ｒｄ＜１）、こうして設定される筒内噴射比率Ｒｄの変更を禁止するようにすればよい。この場合であっても、アイドル運転時にポート噴射弁１４及び筒内噴射弁１２から噴射される燃料の吹き分け率が変更されることに起因して乗員に不快感を与えることを抑制することができる。

１０…内燃機関、１１…気筒、１２…筒内噴射弁、１３…吸気ポート、１４…ポート噴射弁、１５…高圧デリバリパイプ、１６…低圧デリバリパイプ、２０…フィードポンプ、２１…燃料タンク、２２…フィルタ、２３…リターン通路、２４…プレッシャレギュレータ、３０…高圧ポンプ、３１…シリンダ、３２…プランジャ、３３…加圧室、３４…リフタ、３５…スプリング、３６…スピル弁、３８…スプリング、３９…ソレノイド、４１…供給通路、４２…高圧通路、４３…逆止弁、４４…リリーフ通路、４５…リリーフ弁、５０…吸気カムシャフト、５１…駆動カム、６０…水温センサ、６１…回転速度センサ、６２…エアフロメータ、６３…車速センサ、６４…アクセルポジションセンサ、６５…空燃比センサ、１００…電子制御装置。

Claims (3)

1. 吸気ポート内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を備える内燃機関に適用され、各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率を制御する制御部を備える車載内燃機関制御装置であって、
   前記筒内噴射弁のデポジット堆積量を推定する推定部を備え、
   前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁を機関運転状態に基づいて前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁のいずれか一方に設定するとともに、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁として前記ポート噴射弁が設定されているとき、前記デポジット堆積量が所定量よりも大きくなった場合には燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁から前記筒内噴射弁に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁に変更されることを禁止する
   ことを特徴とする車載内燃機関制御装置。
2. 請求項１に記載の車載内燃機関制御装置において、
   アイドル運転時に所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習を行なう学習部を備え、
   前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁として前記ポート噴射弁が設定されているとき、前記所定の学習実行条件が成立した場合には燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁から前記筒内噴射弁に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁に変更されることを禁止する
   ことを特徴とする車載内燃機関制御装置。
3. 吸気ポート内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を備える内燃機関に適用され、各噴射弁から噴射される燃料の吹き分け率を制御する制御部を備える車載内燃機関制御装置であって、
   アイドル運転時に所定の学習実行条件が成立した場合に筒内噴射システムの空燃比学習を行なう学習部を備え、
   前記制御部は、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁を機関運転状態に基づいて前記ポート噴射弁及び前記筒内噴射弁のいずれか一方に設定するとともに、アイドル運転時に燃料噴射を行なう噴射弁として前記ポート噴射弁が設定されているとき、前記所定の学習実行条件が成立した場合には燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁から前記筒内噴射弁に変更されることを許容する一方、当該変更後に燃料噴射を行なう噴射弁が前記ポート噴射弁に変更されることを禁止する
   ことを特徴とする車載内燃機関制御装置。

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