JP5786468B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、過給器を備えた内燃機関の制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a control device for an internal combustion engine provided with a supercharger.
この種の内燃機関では、例えば燃焼室内部の排気が増加することで、燃焼状態が悪化する場合がある。このため、例えば特許文献1では、内燃機関における吸気圧が排気圧よりも高い場合に、吸気弁及び排気弁のバルブオーバーラップ量を増加させて掃気を行うという技術が提案されている。この方法によれば、スカベンジ効果によって燃焼室内部が掃気され、燃焼室における排気の増加を低減することができるとされている。 In this type of internal combustion engine, for example, an increase in exhaust gas in the combustion chamber may deteriorate the combustion state. For this reason, for example, Patent Document 1 proposes a technique of performing scavenging by increasing the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve when the intake pressure in the internal combustion engine is higher than the exhaust pressure. According to this method, the inside of the combustion chamber is scavenged by the scavenging effect, and the increase in exhaust gas in the combustion chamber can be reduced.
他方で、例えば特許文献2では、バルブオーバーラップを行う場合の燃料噴射制御として、燃料の噴射圧力を高くすることで燃焼室から吸気ポートへの吹き返しを低減しようとする技術が提案されている。 On the other hand, for example, Patent Document 2 proposes a technique for reducing blowback from the combustion chamber to the intake port by increasing the fuel injection pressure as fuel injection control when performing valve overlap.
上述した特許文献1に記載されている技術のように、吸気弁及び排気弁をオーバーラップさせる方法を利用する場合には、オーバーラップ中に燃料を噴射せざるを得ない状況が生じ得る。例えば、内燃機関の高負荷及び高回転領域では、排気弁の閉弁前に燃料噴射を開始することが求められる。しかしながら、オーバーラップ中に燃料を噴射すると、燃焼室から掃気すべき排気に加えて、噴射されたばかりの未燃燃料までもが排気系へ吹き抜けてしまうおそれがある。即ち、オーバーラップ量を増加させることで得られるスカベンジ効果によって、燃焼室に留まるべき燃料(即ち、燃焼室で燃焼されるべき燃料)までもが直ちに排出されてしまうという技術的問題点が生ずる。 When the method of overlapping the intake valve and the exhaust valve is used as in the technique described in Patent Document 1 described above, a situation may arise in which fuel must be injected during the overlap. For example, in a high load and high rotation region of an internal combustion engine, it is required to start fuel injection before the exhaust valve is closed. However, if fuel is injected during the overlap, in addition to the exhaust to be scavenged from the combustion chamber, there is a risk that even the unburned fuel that has just been injected will blow through the exhaust system. In other words, the scavenging effect obtained by increasing the overlap amount causes a technical problem that even the fuel that should remain in the combustion chamber (that is, the fuel that should be combusted in the combustion chamber) is immediately discharged.
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、未燃燃料の排気系への吹き抜けを低減することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can reduce blow-through of unburned fuel into an exhaust system.
本発明の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、過給器及び燃料を噴射する燃料噴射手段を備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関における吸気圧及び排気圧を検出する吸排気圧検出手段と、前記内燃機関に設けられた吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを制御する吸排気弁制御手段と、前記吸気圧が前記排気圧より高く、且つ、前記吸気弁及び前記排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせている場合に、前記内燃機関に噴射される燃料の貫徹力が高くなるように前記燃料噴射手段を制御する貫徹力調整手段とを備え、前記燃料噴射手段は、前記内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射手段、及び噴射する燃料の圧力が前記ポート噴射手段とは異なる第2噴射手段を含んでおり、前記貫徹力調整手段は、前記ポート噴射手段により噴射された燃料が前記吸気弁と干渉しないように、前記ポート噴射手段による燃料の噴射タイミングを前記吸気弁の開弁時期に近づけ、且つ前記ポート噴射手段及び前記第2噴射手段の噴き分け率を、噴射する燃料の圧力が低い方の割合が小さくなるように変更することで前記貫徹力を高くする。 In order to solve the above-described problems, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is a control apparatus for an internal combustion engine that includes a supercharger and fuel injection means for injecting fuel, and detects intake pressure and exhaust pressure in the internal combustion engine. Intake / exhaust pressure detecting means, intake / exhaust valve control means for controlling the valve timing of the intake and exhaust valves provided in the internal combustion engine, the intake pressure is higher than the exhaust pressure, and the intake valve and the exhaust Penetrating force adjusting means for controlling the fuel injection means so as to increase the penetrating force of the fuel injected into the internal combustion engine when the valve timing of the valves overlaps, the fuel injection means, the includes a different second injection means is an internal combustion engine port injection means for injecting fuel into the intake port, and the pressure of fuel to be injected the port injection means, said penetration adjusting hand , As the fuel injected by the port injection means does not interfere with the intake valve, close the injection timing of fuel by the port injection means opening timing of the intake valve and the port injection means and the second The penetration force is increased by changing the injection ratio of the injection means so that the ratio of the lower pressure of the fuel to be injected becomes smaller .
本発明に係る内燃機関は、例えば車両に搭載されたガソリンエンジン等の内燃機関であり、気筒内部の燃焼室において燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、ピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成されている。また本発明に係る内燃機関は、過給器及び燃料噴射手段を備えている。 The internal combustion engine according to the present invention is, for example, an internal combustion engine such as a gasoline engine mounted on a vehicle, and generates a force generated when an air-fuel mixture containing fuel burns in a combustion chamber inside the cylinder, as a piston, a connecting rod and a crank. It can be extracted as a driving force through a physical or mechanical transmission means such as a shaft as appropriate. The internal combustion engine according to the present invention includes a supercharger and fuel injection means.
過給器は、例えば排気通路に設けられたタービンにより排気熱を回収してコンプレッサを駆動する所謂ターボチャージャや、このタービンを電気モータ等により駆動する所謂MAT(Motor Assist Turbo)や、タービンハウジングに設けられたノズルベーンを開閉駆動して過給効率を可変とするVNT(Variable Nozzle Turbo)や、同様にコンプレッサハウジングに設けられたノズルベーンを開閉駆動して過給効率を可変とするVGC(Variable Geometry Compressor)等を含み得る。 The supercharger is, for example, a so-called turbocharger that recovers exhaust heat by a turbine provided in an exhaust passage and drives a compressor, a so-called MAT (Motor Assist Turbo) that drives this turbine by an electric motor or the like, and a turbine housing. VNT (Variable Nozzle Turbo) that changes the supercharging efficiency by opening and closing the nozzle vanes provided, and VGC (Variable Geometry Compressor) that changes the supercharging efficiency by opening and closing the nozzle vanes provided in the compressor housing. ) And the like.
燃料噴射手段は、内燃機関の燃焼に用いるガソリン、軽油及びアルコール燃料等の燃料を噴射するインジェクタ等を含んでいる。燃料噴射手段は、例えば内燃機関の気筒内部に直接燃料を噴射する直噴型のものであってもよいし、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型のものであってもよい。 The fuel injection means includes an injector that injects fuel such as gasoline, light oil, and alcohol fuel used for combustion of the internal combustion engine. The fuel injection means may be, for example, a direct injection type that directly injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine, or a port injection type that injects fuel into the intake port.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上述した内燃機関を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU(Electronic Controlled Unit)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。 A control device for an internal combustion engine according to the present invention is a control device that controls the above-described internal combustion engine. For example, one or a plurality of CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), various processors or various controllers, Alternatively, various processing units such as a single or a plurality of ECUs (Electronic Controlled Units), which may appropriately include various storage means such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), buffer memory or flash memory, Various computer systems such as various controllers or microcomputer devices can be used.
本発明に係る内燃機関の制御装置では、その動作時に、吸排気圧検出手段によって、内燃機関における吸気圧及び排気圧が検出される。吸排気圧検出手段は、例えば吸気圧センサ及び排気圧センサを含んで構成される。但し、ここでの吸排気圧検出手段は、吸気圧及び排気圧の具体的な数値を検出するものでなくとも、後述するように、吸気圧が排気圧より高い状態であるか否かを検出できるものであればよい。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the intake pressure and the exhaust pressure in the internal combustion engine are detected by the intake / exhaust pressure detecting means during the operation. The intake / exhaust pressure detection means includes, for example, an intake pressure sensor and an exhaust pressure sensor. However, the intake / exhaust pressure detection means here can detect whether or not the intake pressure is higher than the exhaust pressure, as will be described later, without detecting specific numerical values of the intake pressure and the exhaust pressure. Anything is acceptable.
また本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、吸排気弁制御手段によって、内燃機関に設けられた吸気弁及び排気弁のバルブタイミングが制御される。吸排気弁制御手段は、例えば吸気弁の開弁及び閉弁時期、並びに排気弁の開弁及び閉弁時期を、内燃機関の運転状況等に応じて適宜進角又は遅角側に調整する。また本発明に係る吸排気弁制御手段は特に、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせることが可能とされている。即ち、吸気弁及び排気弁の両方が開弁する期間を実現することが可能とされている。 Further, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the valve timings of the intake valve and the exhaust valve provided in the internal combustion engine are controlled by the intake / exhaust valve control means. The intake / exhaust valve control means adjusts, for example, the opening and closing timings of the intake valves and the opening and closing timings of the exhaust valves as appropriate to advance or retard in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine. The intake / exhaust valve control means according to the present invention is particularly capable of overlapping the valve timings of the intake valve and the exhaust valve. That is, it is possible to realize a period in which both the intake valve and the exhaust valve are opened.
本発明では特に、上述した吸排気検出手段によって吸気圧が排気圧より高いことが検出されており、且つ、吸排気弁制御手段によって吸気弁及び排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせている場合に、貫徹力調整手段によって、内燃機関に噴射される燃料の貫徹力が高くなるように燃料噴射手段が制御される。燃料の貫徹力は、例えば噴射される燃料の圧力を高くする、複数の噴射方式を有する場合に燃圧の高い方式の噴射割合を高くする、或いは燃料の分割噴射回数を減らす等の方法で高くすることができる。 In the present invention, in particular, when the intake / exhaust detection means described above detects that the intake pressure is higher than the exhaust pressure, and the intake / exhaust valve control means overlaps the valve timing of the intake valve and the exhaust valve. The fuel injection means is controlled by the penetration force adjusting means so as to increase the penetration force of the fuel injected into the internal combustion engine. The fuel penetration force is increased by, for example, increasing the pressure of the injected fuel, increasing the injection ratio of the high fuel pressure method when there are multiple injection methods, or reducing the number of fuel split injections. be able to.
ここで、内燃機関における吸気圧が排気圧より高い場合に、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせると、スカベンジ効果によって気筒内部が掃気され、燃焼状態の悪化を防止することができる。しかしながら、このようなオーバーラップ中に燃料を噴射する場合、気筒内部から掃気すべき排気に加えて、噴射されたばかりの未燃燃料までもが排気系へ吹き抜けてしまうおそれがある。即ち、スカベンジ効果によって、気筒内部に留まるべき燃料(即ち、気筒内部で燃焼されるべき燃料)までもが直ちに排出されてしまう。 Here, when the intake pressure in the internal combustion engine is higher than the exhaust pressure, if the valve timings of the intake valve and the exhaust valve are overlapped, the inside of the cylinder is scavenged by the scavenging effect, and the deterioration of the combustion state can be prevented. However, when fuel is injected during such an overlap, in addition to the exhaust to be scavenged from the inside of the cylinder, there is a risk that even the unburned fuel that has just been injected will blow through the exhaust system. That is, due to the scavenging effect, even fuel that should remain in the cylinder (that is, fuel that should be combusted inside the cylinder) is immediately discharged.
しかるに本発明では、上述したように、内燃機関における吸気圧が排気圧より高く、且つ、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせている場合(以下、適宜「スカベンジ中」と称する)には、燃料噴射手段から噴射される燃料の貫徹力が高くされる。よって、スカベンジ効果によって、掃気されるべきでない未燃燃料までもが排気側へ吹き抜けてしまうことを低減できる。尚、噴射される燃料の貫徹力は、不都合を生じない範囲で可能な限り高くされることが望ましいが、通常の燃料噴射時の貫徹力よりも多少なりとも高くすることができれば、上述した効果は相応に得られる。 However, in the present invention, as described above, when the intake pressure in the internal combustion engine is higher than the exhaust pressure and the valve timings of the intake valve and the exhaust valve are overlapped (hereinafter referred to as “during scavenging” as appropriate). The penetration force of the fuel injected from the fuel injection means is increased. Therefore, it is possible to reduce the unburned fuel that should not be scavenged from being blown out to the exhaust side due to the scavenging effect. The penetrating force of the injected fuel is desirably as high as possible within a range that does not cause inconvenience. However, if the penetrating force at the time of normal fuel injection can be made somewhat higher, the above-described effect can be obtained. Appropriately obtained.
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、未燃燃料の排気系への吹き抜けを低減することが可能である。 As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to reduce blow-through of unburned fuel into the exhaust system.
本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記貫徹力調整手段は、前記燃料噴射手段によって噴射される燃料の圧力を高くすることで前記貫徹力を高くする。 In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the penetration force adjusting means increases the penetration force by increasing the pressure of the fuel injected by the fuel injection means.
この態様によれば、スカベンジ中には、貫徹力調整手段によって燃料噴射手段から噴射される燃料の圧力が高くされる。即ち、スカベンジ中の燃料噴射手段からは、通常の燃料噴射時と比べて高い圧力で燃料が噴射される。このようにすれば、燃料の圧力が高くなる分だけ燃料の貫徹力が高められるため、スカベンジ効果による未燃燃料の排気系への吹き抜けを確実に低減することが可能である。 According to this aspect, during scavenging, the pressure of the fuel injected from the fuel injection means is increased by the penetration force adjusting means. That is, fuel is injected from the fuel injection means during scavenging at a higher pressure than during normal fuel injection. In this way, since the penetration force of the fuel is increased by the increase in the fuel pressure, it is possible to surely reduce the unburned fuel blow-through into the exhaust system due to the scavenging effect.
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記燃料噴射手段は、噴射する燃料の圧力が互いに異なる第1噴射手段及び第2噴射手段を含んでおり、前記貫徹力調整手段は、前記第1噴射手段及び前記第2噴射手段の噴き分け率を、噴射する燃料の圧力が低い方の割合が小さくなるように変更することで前記貫徹力を高くする。 In another aspect of the control device for an internal combustion engine of the present invention, the fuel injection means includes a first injection means and a second injection means with different pressures of fuel to be injected, and the penetration force adjusting means is The penetration force is increased by changing the injection ratio of the first injection means and the second injection means so that the ratio of the lower fuel pressure to be injected becomes smaller.
この態様によれば、燃料噴射手段は、噴射する燃料の圧力が互いに異なる第1噴射手段及び第2噴射手段を含んで構成される。第1噴射手段及び第2噴射手段の一例としては、例えば気筒内部に直接燃料を噴射する直噴型の噴射手段、及び吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型の噴射手段等が挙げられる。 According to this aspect, the fuel injection means includes the first injection means and the second injection means that are different in the pressure of the injected fuel. Examples of the first injection unit and the second injection unit include a direct injection type injection unit that directly injects fuel into a cylinder and a port injection type injection unit that injects fuel into an intake port.
本態様では特に、スカベンジ中には、貫徹力調整手段によって、第1噴射手段及び第2噴射手段の噴き分け率が噴射する燃料の圧力が低い方の割合が小さくなるように変更される。言い換えれば、噴射する燃料の圧力が高い方の割合が大きくなるように噴き分け率が変更される。例えば、上述した直噴型の噴射手段及びート噴射型の噴射手段の場合、噴射する燃料の圧力が比較的高い直噴型の噴射手段の割合は大きくされ、噴射する燃料の圧力が比較的低いポート噴射型の噴射手段の割合は小さくされる。 Particularly in this aspect, during scavenging, the penetration force adjusting means changes the injection ratio of the first injection means and the second injection means so that the ratio of the lower fuel pressure to be injected becomes smaller. In other words, the injection ratio is changed so that the ratio of the higher fuel pressure to be injected becomes larger. For example, in the case of the above-described direct injection type injection means and auto injection type injection means, the proportion of the direct injection type injection means in which the pressure of the injected fuel is relatively high is increased, and the pressure of the injected fuel is relatively high. The proportion of low port injection type injection means is reduced.
上述したように噴き分け率を変更すれば、燃料の圧力が低い方の割合が小さくされる分、噴射される燃料の全体としての圧力は高くなる。よって、燃料の貫徹力が高められ、スカベンジ中における未燃燃料の排気系への吹き抜けを確実に低減することが可能である。 If the injection ratio is changed as described above, the pressure of the injected fuel increases as the ratio of the lower fuel pressure is reduced. Therefore, the penetration force of the fuel is increased, and it is possible to reliably reduce the blow-through of the unburned fuel to the exhaust system during scavenging.
尚、燃料噴射手段が、第1噴射手段及び第2噴射手段に加えて、第3、第4、・・・の噴射手段を含む場合であっても、燃料の圧力がより低い方の割合が小さくなるよう噴き分け率を変更すれば、上述したように噴射される燃料の全体としての圧力が高められ、燃料の貫徹力を高くすることができる。 Even when the fuel injection means includes third, fourth,... Injection means in addition to the first injection means and the second injection means, the ratio of the fuel pressure is lower. If the injection ratio is changed so as to decrease, the pressure of the injected fuel as a whole is increased as described above, and the penetration force of the fuel can be increased.
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記内燃機関に供給すべき燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射手段を制御する分割噴射制御手段を備え、前記貫徹力調整手段は、前記分割噴射制御手段における分割回数を減らすことで前記貫徹力を高くする。 In another aspect of the control device for an internal combustion engine of the present invention, the internal combustion engine control device includes split injection control means for controlling the fuel injection means so as to divide and inject fuel to be supplied to the internal combustion engine in a plurality of times. The adjusting means increases the penetration force by reducing the number of divisions in the divided injection control means.
この態様によれば、分割噴射制御手段によって、内燃機関に供給すべき燃料を複数回に分割して噴射するように燃料噴射手段が制御される。そして特に、スカベンジ中には、貫徹力調整手段によって、分割回数を減らすように分割噴射制御手段が制御される。これにより、燃料噴射手段における1回当たりの噴射量は増加することになる。よって、噴射される燃料の圧力が高くなり、結果として燃料の貫徹力が高められる。従って、スカベンジ中における未燃燃料の排気系への吹き抜けを確実に低減することが可能である。 According to this aspect, the fuel injection means is controlled by the divided injection control means so that the fuel to be supplied to the internal combustion engine is divided into a plurality of times and injected. In particular, during scavenging, the split injection control means is controlled by the penetration force adjusting means so as to reduce the number of splits. Thereby, the injection amount per time in the fuel injection means increases. Accordingly, the pressure of the injected fuel is increased, and as a result, the penetration force of the fuel is increased. Therefore, it is possible to reliably reduce the unburned fuel blowing through the exhaust system during scavenging.
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記燃料噴射手段は、前記内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射手段を含んでおり、前記貫徹力調整手段は、前記ポート噴射手段による燃料の噴射タイミングを、前記吸気弁の開弁時期に近づけることで前記貫徹力を高くする。 In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the fuel injection means includes port injection means for injecting fuel into an intake port of the internal combustion engine, and the penetration force adjusting means is the port injection means. The penetrating force is increased by bringing the fuel injection timing according to the above to the opening timing of the intake valve.
この態様によれば、燃料噴射手段は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射手段から燃料を噴射することが可能とされている。尚、燃料噴射手段は、ポート噴射手段以外の噴射手段を含んでいても構わない。 According to this aspect, the fuel injection means can inject fuel from the port injection means for injecting fuel into the intake port. The fuel injection means may include injection means other than the port injection means.
本態様では特に、スカベンジ中には、貫徹力調整手段によって、ポート噴射手段による燃料の噴射タイミングが吸気弁の開弁時期に近づけられる。よって、ポート噴射手段から噴射された燃料が閉じられた吸気弁と干渉し、貫徹力が弱まってしまうことを低減できる。従って、燃料の貫徹力を通常より高くすることができる。 Particularly in this aspect, during scavenging, the fuel injection timing by the port injection means is brought close to the opening timing of the intake valve by the penetration force adjusting means. Therefore, it can be reduced that the fuel injected from the port injection means interferes with the closed intake valve and the penetration force is weakened. Therefore, the penetration force of fuel can be made higher than usual.
尚、ポート噴射手段からの燃料噴射は、通常は(即ち、スカベンジ中以外の期間では)吸気弁の閉弁時期に行われる。よって、ポート噴射手段からの燃料噴射を全て吸気弁の開弁時期に行うようにせずとも、部分的に吸気弁の開弁時期と重複して行われるようにすれば、上述した効果は相応に得られる。 The fuel injection from the port injection means is normally performed at the closing timing of the intake valve (that is, during a period other than during scavenging). Therefore, if the fuel injection from the port injection means is not performed all at the opening timing of the intake valve, but if it is performed partially overlapping with the opening timing of the intake valve, the above-described effects are correspondingly achieved. can get.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing invention demonstrated below.
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、本実施形態に係るエンジンシステム全体の構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、エンジンシステムの全体構成を示す概略図である。尚、図1では、説明の便宜上、エンジンシステムを構成する各要素のうち本実施形態と関わりの深いもののみを選択的に図示しており、その他の要素については適宜図示を省略してある。 First, the configuration of the entire engine system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the engine system. In FIG. 1, for convenience of explanation, among the elements constituting the engine system, only those closely related to the present embodiment are selectively illustrated, and the other elements are omitted as appropriate.
図1において、本実施形態に係るエンジンシステムは、ECU100と、コンプレッサ110と、タービン120と、エンジン200とを備えている。
In FIG. 1, the engine system according to the present embodiment includes an
ECU100は、本発明の「内燃機関の制御装置」の一例であり、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、エンジンシステムの動作全体を制御する電子制御ユニットである。ECU100は、例えばROM等に格納された制御プログラムに従って各種制御を実行可能に構成されている。ECU100の具体的な構成については、後に詳述する。
The
コンプレッサ110は、流入された空気を圧縮し、圧縮空気として下流に供給する。タービン120は、エンジン200から排気管215を介して供給された排気を動力として回転する。タービン110は、シャフトを介してコンプレッサ110に連結されており、相互に一体に回転することが可能に構成されている。即ち、タービン120とコンプレッサ110とによって、本発明に係る「過給器」の一例であるターボチャージャが構成される。
The
エンジン200は、例えば自動車等の車両の動力源たるガソリンエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。エンジン200は、シリンダブロック内に気筒201が4本直列に配置されてなる直列4気筒ガソリンエンジンである。
The
エンジン200における吸気側(即ち、気筒201より上流側)には、エアクリーナ101、吸気制御弁103、コンプレッサ110、インタークーラ113及びスロットル弁208が設けられている。
An air cleaner 101, an
エアクリーナ101は、外部から吸入した空気を浄化し、吸気管102を介して、コンプレッサ110へと供給する。コンプレッサ110の下流に設けられたインタークーラ113は、吸入空気を冷却して空気の過給効率を上昇させることが可能に構成されている。インタークーラ113の下流には、スロットルバルブ208が設置されている。
The air cleaner 101 purifies air sucked from the outside and supplies the air to the
吸気側から気筒201内部に導かれた混合気は、不図示の点火装置による点火動作によって点火せしめられ、気筒201内で爆発工程が行われる。爆発工程が行われると、燃焼済みの混合気(一部未燃状態の混合気を含む)は、爆発工程に続く排気工程において、不図示の排気ポートに排出される。排気ポートに排出された排気は、排気管215に導かれる。
The air-fuel mixture introduced into the
エンジン200における排気側(即ち、気筒201より下流側)には、HPLEGR管117と、HPLEGR制御弁118と、タービン120と、三元触媒122と、LPLEGR管123と、LPLEGR制御弁124とが設けられている。
An
HPLEGR管117は、エンジン200から排出された排気管215における排気を、エンジン200の吸気側である吸気管207に還流可能である。HPLEGR管117には、HPLEGR制御弁118が設けられており、EGRガスの量が調節可能とされている。HPLEGR制御弁118は、例えば全開及び全閉の二値的な開閉状態を採り得る電磁開閉弁であり、ECU100と電気的に接続されることによって、その開閉状態がECU100により制御される構成となっている。
The
三元触媒122は、排気管121上に設けられており、タービン120を通過した排気中に含まれるHC(炭化水素)、CO2(二酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化する。
The three-
LPLEGR管123は、三元触媒122の下流の排気を、コンプレッサ110の入口側である吸気管102に還流可能である。LPLEGR管123には、LPLEGR制御弁124が設けられており、EGRガスの量が調節可能とされている。LPLEGR制御弁124は、HPLEGR制御弁118と同様に、例えば全開及び全閉の二値的な開閉状態を採り得る電磁開閉弁であり、ECU100と電気的に接続されることによって、その開閉状態がECU100により制御される構成となっている。
The
次に、本実施形態に係るエンジン200の構成について、図2を参照してより詳細に説明する。ここに図2は、エンジンの一断面構成を例示する模式図である。尚、図2では、図1で示したエンジンシステムを構成する各部材を適宜省略して図示している。
Next, the configuration of the
図2において、エンジン200は、気筒201内において燃焼室に点火プラグ(符号省略)の一部が露出してなる点火装置202による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクティングロッド204を介して、クランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成されている。
In FIG. 2, an
クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転位置(即ち、クランク角)を検出するクランクポジションセンサ206が設置されている。このクランクポジションセンサ206は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100では、このクランクポジションセンサ206から出力されるクランク角信号に基づいて、クランクシャフト205の角速度及びエンジン200の機関回転数Neが算出される構成となっている。
In the vicinity of the
エンジン200において、外部から吸入された空気は吸気管207を通過し、吸気ポート210を介して吸気バルブ211の開弁時に気筒201内部へ導かれる。一方、吸気ポート210には、本発明に係る「ポート噴射手段」の一例たる吸気ポートインジェクタ212aの燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート210に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。吸気ポートインジェクタ212から噴射された燃料は、吸気バルブ211の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介して吸気ポートインジェクタ212aに圧送供給されている。
In the
気筒201内部と吸気管207とは、吸気バルブ210の開閉によってその連通状態が制御されている。気筒201内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ210の開閉に連動して開閉する排気バルブ213の開弁時に排気ポート214を介して排気管215に導かれる。
The communication state between the inside of the
一方、吸気管207における、吸気ポート210の上流側には、吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ208が配設されている。このスロットルバルブ208は、ECU100と電気的に接続されたスロットルバルブモータ209によってその駆動状態が制御される構成となっている。
On the other hand, on the upstream side of the
尚、ECU100は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度(即ち、上述したアクセル開度Ta)に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ209を制御するが、スロットルバルブモータ209の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ208は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
The
吸気ポート210には、吸気圧を検出する吸気圧センサ216aが設けられている。一方、排気ポート214には、排気圧を検出する排気圧センサ216bが設けられている。これら吸気圧センサ216a及び排気圧センサ216bは、夫々ECU100と電気的に接続されており、検出された吸気圧及び排気圧は、夫々ECU100により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
The
排気管215には、エンジン200の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ217が設置されている。更に、気筒201を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン200を冷却するために循環供給される冷却水(LLC)に係る冷却水温を検出するための水温センサ218が配設されている。これら空燃比センサ217及び水温センサ218は、夫々ECU100と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ECU100により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
An air-
ここで、エンジン200には、上述の吸気ポートインジェクタ212aに加えて、直噴インジェクタ212bが備わっている。直噴インジェクタ212bは、燃焼室に噴射ノズルが露出する燃料噴射弁を有しており、高温高圧の燃焼室内に燃料たるガソリンを気化させた状態で直噴燃料として噴射することが可能である。直噴インジェクタ212bは、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によりその駆動状態が制御される構成となっている。
Here, the
尚、補足すると、この直噴インジェクタ212bからの直噴燃料を用いた燃焼制御としては、例えば、希薄空燃比下における成層燃焼制御や、吸気行程同期噴射による均質燃焼制御等がある。前者は、点火装置202の点火プラグ近傍に直噴燃料の噴霧を偏在させることにより、気筒内部を希薄空燃比とすることを可能とした制御であり、他方は、例えば予混合された燃料を理論空燃比近傍の空燃比下で燃焼させる制御である。
As a supplement, combustion control using the direct injection fuel from the
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置であるECU100の具体的な構成について、図3を参照して説明する。ここに図3は、ECUの構成を示すブロック図である。
Next, a specific configuration of the
図3において、ECU100は、吸排気圧検出部310と、スカベンジ判定部320と、バルブタイミング制御部330と、貫徹力制御部340と、燃料噴射制御部350とを備えて構成されている。尚、貫徹力制御部340は、噴き分け率調整部341と、PFI(Port Fuel Injection)噴射時期調整部342と、DI(Direct Injection)燃圧調整部343と、DI分割回数調整部344とを備えている。
In FIG. 3, the
吸排気圧検出部310は、本発明に係る「吸排気圧検出手段」の一例であり、吸気圧センサ216a及び排気圧センサ216b(図2参照)を利用してエンジン200における吸気圧及び排気圧を検出する。吸排気圧検出部310において検出された吸気圧及び排気圧の値は、スカベンジ判定部320へと伝達される。
The intake / exhaust
スカベンジ判定部320は、上述した吸排気圧検出部310において検出された吸気圧及び排気圧の値、並びに外部から入力される各種判定情報に基づいて、エンジン200におけるスカベンジを行うか否かを判定する。尚、ここでのスカベンジとは、吸気圧より排気圧が高い場合に、吸気バルブ210及び排気バルブ213をオーバーラップさせることで実現される、気筒201内部の掃気を意味している。スカベンジ判定部320は、スカベンジを行うか否かに応じて、バルブタイミング制御部330及び貫徹力調整部340を夫々制御する。
The
バルブタイミング制御部330は、本発明の「バルブタイミング制御手段」の一例であり、吸気バルブ210及び排気バルブ213のバルブタイミング(即ち、開弁時期及び閉弁時期)を制御可能に構成されている。
The valve
貫徹力調整部340は、本発明の「貫徹力調整手段」の一例であり、ポート噴射インジェクタ212a及び直噴インジェクタ212bから噴射される燃料の貫徹力を夫々調整可能に構成されている。噴き分け率調整部341は、ポート噴射インジェクタ212a及び直噴インジェクタ212bの噴き分け率(即ち、ポート噴射インジェクタ212a及び直噴インジェクタ212b各々の噴射量の割合)を調整する。PFI噴射時期調整部342は、ポート噴射インジェクタ212aの燃料噴射時期を調整する。DI燃圧調整部343は、直噴インジェクタ212bから噴射される燃料の圧力を調整する。DI分割回数調整部344は、直噴インジェクタ212bが行う分割噴射の分割回数を調整する。
The penetration
燃料噴射制御部350は、貫徹力調整部140によって調整された各種条件で燃料を噴射するようポート噴射インジェクタ212a及び直噴インジェクタ212bを制御する。
The fuel
上述した各部位を含んで構成されたECU100は、一体的に構成された電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記部位の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部位は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
The
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置であるECU100が行う処理及びその効果について、図4から図9を参照して説明する。
Next, processing performed by the
先ず、ECU100が行うスカベンジを行うか否かの判定処理について、図4を参照して説明する。ここに図4は、スカベンジ判定処理を示すフローチャートである。
First, the determination process of whether to perform scavenging performed by the
図4において、ECU100では、スカベンジを行うか否かを判定する際に、先ず吸排気圧検出部310によってエンジン200の吸気圧及び排気圧が検出される(ステップS101)。吸気圧及び排気圧が検出されると、スカベンジ判定部320では、吸気圧が排気圧より高いか否かが判定される(ステップS102)。
In FIG. 4, when determining whether to perform scavenging, the
ここでスカベンジは、上述したように吸気圧が排気圧より高いことで得られるスカベンジ効果を利用して、排気側に気筒201内部のガスを排出するものである。よって、吸気圧が排気圧より低い場合は、スカベンジを行うことができない。よって、吸気圧が排気圧より低いと判定された場合(ステップS102:NO)、スカベンジが開始されずに処理は終了する。
Here, scavenging is to discharge the gas inside the
一方、吸気圧が排気圧より高いと判定された場合(ステップS102:YES)、スカベンジ判定部320では、その他のスカベンジ開始条件が満たされているか否かが判定される(ステップS103)。尚、その他の開始条件としては、例えば気筒201内部の推定排気量や、エンジン200における運転状況等が挙げられる。
On the other hand, when it is determined that the intake pressure is higher than the exhaust pressure (step S102: YES), the
スカベンジ開始条件が満たされていない場合(ステップS103:NO)、スカベンジは開始されずに処理が終了する。一方、スカベンジ開始条件が満たされている場合(ステップS103:YES)、スカベンジ判定部320では、要求スカベンジ量(即ち、スカベンジによって掃気すべき量)が決定される(ステップS104)。スカベンジ判定部320は、例えばスカベンジを行うか否かを判定する際に用いた各種パラメータに基づいて、要求スカベンジ量を決定する。
When the scavenging start condition is not satisfied (step S103: NO), scavenging is not started and the process ends. On the other hand, when the scavenging start condition is satisfied (step S103: YES), the
要求スカベンジ量が決定されると、バルブタイミング制御部330が制御され、要求スカベンジ量に応じて、吸気バルブ210及び排気バルブ213のバルブタイミングが夫々変更される(ステップS105)。具体的には、要求スカベンジ量が多いほど、吸気バルブ210及び排気バルブ213のバルブオーバーラップ期間が大きくされる。
When the required scavenging amount is determined, the valve
次に、ECU100が行うスカベンジ中の燃料噴射制御処理について、図5を参照して説明する。ここに図5は、スカベンジ中の燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。
Next, fuel injection control processing during scavenging performed by the
図5において、スカベンジが開始されると、先ずエンジン200が高回転及び高負荷状態であるか否かが判定される(ステップS201)。エンジン200が高回転及び高負荷状態である場合には、エンジン200に対する燃料の噴射量が増加すると考えられる。よって、エンジン200が高回転及び高負荷状態であるか否かは、燃料噴射制御部350における燃料の噴射量が所定の閾値を超えているか否かで判定できる。
In FIG. 5, when scavenging is started, it is first determined whether or not the
ここで、エンジン200が高回転及び高負荷状態である場合は、インターバル確保のため上死点付近で燃料を噴射することが求められる。この場合、仮に何らの対策も施さなければ、気筒201の内部に噴射されたばかりの未燃燃料が、スカベンジ効果によって排気側に吹き抜けてしまうおそれがある。一方で、エンジン200が高回転及び高負荷状態でない場合は、上死点付近で燃料を噴射することは求められない。よって、気筒201の内部に噴射されたばかりの未燃燃料が、スカベンジ効果によって排気側に吹き抜けてしまう可能性は低い。このため、エンジン200が高回転及び高負荷状態でないと判定された場合(ステップS201:NO)、燃料噴射制御は行われず処理が終了する。即ち、燃料噴射は、スカベンジを行わない場合と同様の条件で行われることになる。
Here, when the
エンジン200が高回転及び高負荷状態である場合(ステップS201:YES)、ECU100では、スカベンジ領域であるか否か(即ち、バルブタイミングがオーバーラップし、実際にスカベンジが行われているか否か)が判定される(ステップS202)。ここで、スカベンジ領域であると判定されると(ステップS202:YES)、上述した未燃燃料の排気側への吹き抜けを低減するために、以下に示す燃料噴射制御処理が実施されることになる。
When the
燃料噴射制御処理では、先ず吸気ポートインジェクタ212aによる燃料噴射が行われているか否かが判定される(ステップS203)。即ち、直噴インジェクタ212bのみで燃料噴射が行われていないか否かが判定される。ここで、吸気ポートインジェクタ212aによる燃料噴射が行われていない場合(ステップS203:NO)、以下に示すステップS203及びステップS204に係る処理は省略される。
In the fuel injection control process, it is first determined whether or not fuel is being injected by the
吸気ポートインジェクタ212aによる燃料噴射が行われている場合(ステップS203:YES)、吸気ポートインジェクタ212a及び直噴インジェクタ212bの噴き分け率が、直噴インジェクタ212bの割合が高くなるように変更される(ステップS204)。より具体的には、吸気ポートインジェクタ212aと比べて高い燃圧で燃料を噴射する直噴インジェクタ212bの割合が高くされることで、吸気ポートインジェクタ212a及び直噴インジェクタ212bから噴射される燃料全体としての燃圧が高められる。これにより、燃料の貫徹力を高めることが可能となる。
When fuel injection is performed by the
以下に、噴き分け率の具体的な変更方法について、図6を参照して説明する。ここに図6は、要求スカベンジ量と燃料噴き分け率との相関を示すグラフである。 Hereinafter, a specific method for changing the injection ratio will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing the correlation between the required scavenging amount and the fuel injection ratio.
図6において、要求スカベンジ量はΔovrptsca、スカベンジ中の調整後の噴き分け率はkpfiscaとして示されている。尚、噴き分け率kpfiscaは、例えば“1”から“0”までの値をとり、“1”の場合は全ての燃料が吸気ポートインジェクタ212aから噴射されることを示す。また“0”の場合は、全ての燃料が直噴インジェクタ212bから噴射されることを示す。即ち、噴き分け率kpfiscaの値が高いほど、吸気ポートインジェクタ212aから噴射される燃料の割合が大きくなる。
In FIG. 6, the required scavenging amount is indicated as Δovrptsca, and the adjusted ejection ratio in the scavenging is indicated as kpfisca. The injection ratio kpfisca takes a value from “1” to “0”, for example, and when it is “1”, it indicates that all fuel is injected from the
ここで、噴き分け率の基準値(即ち、燃料噴射制御を行わない場合の値)としてkpfiが与えられているとすると、スカベンジ中の調整後の噴き分け率kpfiscaは、基準値kpfiに、補正値であるΔkpfiscaを加算した値として表される。Δkpfiscaは、図中の網掛け部分に相当する値であり、例えば以下に示す数式(1)を用いて算出される。 Here, if kpfi is given as the reference value of the injection ratio (that is, the value when fuel injection control is not performed), the adjusted injection ratio kpfisca during scavenging is corrected to the reference value kpfi. It is expressed as a value obtained by adding the value Δkpfisca. Δkpfiska is a value corresponding to the shaded portion in the figure, and is calculated using, for example, the following formula (1).
Δkpfisca=Kkpfi×Δovrptsca ・・・(1)
尚、Kkpfiは、噴き分け率の補正係数であり、予め設定される値である。
Δkpfisca = Kkpfi × Δovrptsca (1)
Note that Kkpfi is a correction coefficient for the ejection ratio and is a value set in advance.
以上のように、噴き分け率kpfiscaは、基準値であるkpfiに対して、要求スカベンジ量Δovrptscaに応じた補正量が加算されることで決定される。 As described above, the ejection division rate kpfisca is determined by adding the correction amount corresponding to the requested scavenging amount Δovrptsca to the reference value kpfi.
図5に戻り、燃料噴射制御処理では更に、吸気ポートインジェクタ212aによる燃料の噴射時期が調整される(ステップS205)。より具体的には、吸気ポートインジェクタ212aによる燃料の噴射タイミングが吸気バルブ210の開弁時期に近づくよう遅角させられる。よって、吸気ポートインジェクタ212aから噴射された燃料が閉じられた吸気バルブ210と干渉し、貫徹力が弱まってしまうことを低減できる。
Returning to FIG. 5, in the fuel injection control process, the fuel injection timing by the
以下に、吸気ポートインジェクタ212aによる燃料の噴射時期の具体的な変更方法について、図7を参照して説明する。ここに図7は、要求スカベンジ量と吸気ポートへの燃料噴射時期との相関を示すグラフである。
Hereinafter, a specific method for changing the fuel injection timing by the
図7において、要求スカベンジ量はΔovrptsca、スカベンジ中の調整後の吸気ポートインジェクタ212aによる燃料噴射時期はainjpscaとして示されている。ここで、噴射時期の基準値(即ち、燃料噴射制御を行わない場合の値)としてainjpが与えられているとすると、スカベンジ中の調整後の燃料噴射時期ainjpscaは、基準値ainjpに、補正値であるΔainjpscaを加算した値として表される。Δainjpscaは、図中の網掛け部分に相当する値であり、例えば以下に示す数式(2)を用いて算出される。
In FIG. 7, the required scavenging amount is indicated as Δovrptsca, and the fuel injection timing by the adjusted
Δainjpsca=Kap×Δovrptsca ・・・(2)
尚、Kapは、噴射時期の補正係数であり、予め設定される値である。
Δainjppsca = Kap × Δovrptsca (2)
Kap is a correction coefficient for the injection timing, and is a value set in advance.
以上のように、吸気ポートインジェクタ212aによる燃料噴射時期ainjpscaは、基準値であるainjpに対して、要求スカベンジ量Δovrptscaに応じた補正量が加算されることで決定される。
As described above, the fuel injection timing ainjppsca by the
図5に戻り、燃料噴射制御処理では更に、直噴インジェクタ212bによる燃料の圧力が調整される(ステップS206)。このように噴射される燃料の圧力を高めれば、確実に燃料の貫徹力を高めることができる。尚、直噴インジェクタ212bの燃圧に加えて又は代えて、吸気ポートインジェクタ212bを高めるようにしてもよい。
Returning to FIG. 5, in the fuel injection control process, the pressure of the fuel by the
以下に、直噴インジェクタ212bの燃圧の具体的な変更方法について、図8を参照して説明する。ここに図8は、要求スカベンジ量と直噴燃料の燃圧との相関を示すグラフである。
Hereinafter, a specific method for changing the fuel pressure of the
図8において、要求スカベンジ量はΔovrptsca、スカベンジ中の調整後の燃圧はeprscaとして示されている。ここで、燃圧の基準値(即ち、燃料噴射制御を行わない場合の値)としてeprreqが与えられているとすると、スカベンジ中の調整後の燃圧eprscaは、基準値eprreqに、補正値であるΔeprscaを加算した値として表される。Δeprscaは、図中の網掛け部分に相当する値であり、例えば以下に示す数式(3)を用いて算出される。 In FIG. 8, the required scavenging amount is indicated as Δovrptsca, and the adjusted fuel pressure in the scavenging is indicated as eprsca. Here, assuming that eprreq is given as a reference value of the fuel pressure (that is, a value when fuel injection control is not performed), the adjusted fuel pressure eprsca during scavenging is a correction value Δeprsca which is a correction value to the reference value eprreq. It is expressed as a value obtained by adding. Δeprsca is a value corresponding to the shaded portion in the figure, and is calculated using, for example, the following formula (3).
Δeprsca=Kp×Δovrptsca ・・・(3)
尚、Kpは、燃圧の補正係数であり、予め設定される値である。
Δeprsca = Kp × Δovrptsca (3)
Kp is a fuel pressure correction coefficient and is a preset value.
以上のように直噴インジェクタ212bによる燃料の圧力eprscaは、基準値であるeprreqに対して、要求スカベンジ量Δovrptscaに応じた補正量が加算されることで決定される。
As described above, the fuel pressure eprsca by the
図5に戻り、燃料噴射制御処理では更に、直噴インジェクタ212bによる分割噴射の分割回数が調整される(ステップS207)。直噴インジェクタ212bは、エンジン200に供給すべき燃料を複数回に分割して噴射するように制御されている。ここで、分割噴射における分割回数を減らすようにすれば、直噴インジェクタ212bにおける1回当たりの噴射量は増加することになる。よって、噴射される燃料の圧力が高くなり、結果として燃料の貫徹力が高められる。
Returning to FIG. 5, in the fuel injection control process, the number of divisions of the divided injection by the
以下に、直噴インジェクタ212bの分割噴射回数の具体的な変更方法について、図9を参照して説明する。ここに図9は、要求スカベンジ量と分割噴射の回数との相関を示すグラフである。
Hereinafter, a specific method for changing the number of divided injections of the
図9において、要求スカベンジ量はΔovrptsca、スカベンジ中の調整後の分割噴射回数はNmultiscaとして示されている。ここで、分割噴射回数の基準値(即ち、燃料噴射制御を行わない場合の値)としてNmultiが与えられているとすると、スカベンジ中の調整後の分割噴射回数Nmultiscaは、基準値Nmultiに、補正値であるΔNmultiscaを加算した値として表される。ΔNmultiscaは、図中の網掛け部分に相当する値であり、例えば以下に示す数式(4)を用いて算出される。 In FIG. 9, the required scavenging amount is shown as Δovrptsca, and the adjusted number of divided injections during scavenging is shown as Nmultisca. Here, if Nmulti is given as the reference value of the divided injection number (that is, the value when fuel injection control is not performed), the adjusted divided injection number Nmultisca during scavenging is corrected to the reference value Nmulti. It is expressed as a value obtained by adding the value ΔNmultisca. ΔNmultisca is a value corresponding to the shaded portion in the figure, and is calculated using, for example, the following formula (4).
ΔNmultisca=Kn×Δovrptsca ・・・(4)
尚、Knは、分割噴射回数の補正係数であり、予め設定される値である。
ΔNmultisca = Kn × Δovrptsca (4)
Kn is a correction coefficient for the number of divided injections, and is a preset value.
以上のように直噴インジェクタ212bによる分割噴射回数Nmultiscaは、基準値であるNmultiに対して、要求スカベンジ量Δovrptscaに応じた補正量が加算されることで決定される。
As described above, the number of divided injections Nmultisca by the
燃料噴射制御処理では、上述したような燃料の貫徹力を高めるための各種処理が実行される。尚、上述したステップS204〜S207の処理は常に全てが行われる必要はなく、少なくとも1つの処理が行われるだけでも効果を発揮することができる。 In the fuel injection control process, various processes for increasing the fuel penetration force as described above are executed. Note that it is not always necessary to perform all of the processes in steps S204 to S207 described above, and an effect can be achieved by performing at least one process.
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、スカベンジ中の燃料の貫徹力が高められる。従って、未燃燃料の排気系への吹き抜け好適に低減することが可能である。 As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the penetration force of the fuel in the scavenge is increased. Therefore, it is possible to reduce the amount of unburned fuel blown into the exhaust system.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The control device is also included in the technical scope of the present invention.
100…ECU、101…エアクリーナ、110…コンプレッサ、113…インタークーラ、120…タービン、122…三元触媒、減筒制御部、130…フィルタ選択部、140…角速度検出部、150…フィルタ処理部、200…エンジン、201…気筒、205…クランクシャフト、206…クランクポジションセンサ、207…吸気管、208…スロットル弁、210…吸気ポート211…吸気バルブ、212a…吸気ポートインジェクタ、212b…直噴インジェクタ、213…排気バルブ、214…排気ポート、215…排気管、216a…吸気圧センサ、216b…排気圧センサ、310…吸排気圧検出部、320…スカベンジ判定部、330…バルブタイミング制御部、340…貫徹力調整部、341…噴き分け率調整部、342…PFI噴射時期調整部、343…DI燃圧調整部、344…DI分割回数調整部、350…燃料噴射制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関における吸気圧及び排気圧を検出する吸排気圧検出手段と、
前記内燃機関に設けられた吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを制御する吸排気弁制御手段と、
前記吸気圧が前記排気圧より高く、且つ、前記吸気弁及び前記排気弁のバルブタイミングをオーバーラップさせている場合に、前記内燃機関に噴射される燃料の貫徹力が高くなるように前記燃料噴射手段を制御する貫徹力調整手段と
を備え、
前記燃料噴射手段は、前記内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射手段、及び噴射する燃料の圧力が前記ポート噴射手段とは異なる第2噴射手段を含んでおり、
前記貫徹力調整手段は、前記ポート噴射手段により噴射された燃料が前記吸気弁と干渉しないように、前記ポート噴射手段による燃料の噴射タイミングを前記吸気弁の開弁時期に近づけることで前記貫徹力を高くし、且つ前記ポート噴射手段及び前記第2噴射手段の噴き分け率を、噴射する燃料の圧力が低い方の割合が小さくなるように変更することで前記貫徹力を高くする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine comprising a supercharger and fuel injection means for injecting fuel,
Intake and exhaust pressure detection means for detecting intake pressure and exhaust pressure in the internal combustion engine;
Intake and exhaust valve control means for controlling the valve timing of the intake and exhaust valves provided in the internal combustion engine;
When the intake pressure is higher than the exhaust pressure and the valve timings of the intake valve and the exhaust valve are overlapped, the fuel injection is performed so that the penetration force of the fuel injected into the internal combustion engine becomes high A penetrating force adjusting means for controlling the means,
The fuel injection means includes a port injection means for injecting fuel into an intake port of the internal combustion engine , and a second injection means in which the pressure of the injected fuel is different from that of the port injection means ,
The penetrating force adjusting means adjusts the penetrating force by bringing the fuel injection timing of the port injection means close to the valve opening timing of the intake valve so that the fuel injected by the port injection means does not interfere with the intake valve. And the penetration force of the port injection means and the second injection means is changed so that the ratio of the lower pressure of the fuel to be injected is reduced to increase the penetration force. A control device for an internal combustion engine.
前記貫徹力調整手段は、前記分割噴射制御手段における分割回数を減らすことで前記貫徹力を高くする
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 A split injection control means for controlling the fuel injection means so as to divide and inject fuel to be supplied to the internal combustion engine a plurality of times;
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the penetration force adjusting means increases the penetration force by reducing the number of divisions in the divided injection control means.
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