JPWO2016166859A1 - エンジン制御装置及びエンジン制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態を適用する筒内直接燃料噴射式火花点火エンジン(以下、「エンジン」ともいう)1の、燃焼室周辺の概略構成図である。なお、図1はひとつの気筒についてのみ示しているが、本実施形態は多気筒エンジンにも適用可能である。
前述のようにしてバルブオーバーラップ期間を求めた後、バルブオーバーラップ期間を以下のようにして補正することとしてもよい。
補正後バルブO/L期間=バルブO/L期間×(補正値(液状燃料推定量)+補正値(燃料噴射量)−1)
状燃料推定量」ということもある)に対する点火タイミングのテーブルを作成しておき、ステップS107及びステップS108で点火タイミングを遅角させる際にこのテーブルを参照して液状燃料推定量から点火タイミングを求めるようにしてもよい。液状燃料推定量は、ピストン冠面温度と相関関係がある。ピストン冠面温度が高ければ液状燃料は蒸発しやすいため、ピストン冠面3Aにおける液状燃料推定量は少なくなる。一方、ピストン冠面温度が低ければ液状燃料は蒸発しにくいため、ピストン冠面3Aにおける液状燃料推定量は多くなる。
[0044]
よって、液状燃料推定量が多いほど、火花点火タイミングの遅角量が大きくなるようにテーブルを設定しておく。液状燃料推定量が多くなるほど、図3の点火タイミング遅角量が上にシフトしたテーブルになる。液状燃料推定量が多いほど、液状燃料が火炎と接触した場合にPNは増加する。しかしながら、上記のように点火タイミングの遅角量を算出することで、ピストン冠面3Aにおける液状燃料に対する火炎の接触時間を短くすることができる。そして、PNの増加を抑制することができる。
[0045]
図5は、液状燃料推定量に対して点火タイミングを線形に変化させたときの図である。このように、液状燃料推定量に対して点火タイミングを線形に変化させた場合であっても、上記と同様の作用によりPNの増加を抑制することができる。
[0046]
図6は、液状燃料推定量に対して点火タイミングを段階的に変化させたときの図である。このように、液状燃料推定量に対して点火タイミングを段階的変化させた場合であっても、上記と同様の作用によりPNの増加を抑制することができる。
[0047]
なお、液状燃料量の推定に際して、ピストン冠面温度とエンジン始動からの経過時間とに基づいて液状燃料量を推定することができる。具体的には、まず、ピストン冠面温度が低いほど液状燃料がピストン冠面3Aに残留しやすいという特性に基づいて、ピストン冠面温度毎に単位時間あたりの残留量を定めておき、この値にエンジン始動からの経過時間を積算することによっ
される。また、冠面温度Tが閾値T1以上であった場合には、バルブオーバーラップ期間はV0へと相対的に短く設定される。そして、吸入空気の吹き抜け量の増加を抑制して、シリンダ体積効率が高くなるように設定される。例えば、シリンダ体積効率が最も高くなるように設定される。これにより、ピストン冠面温度が高まった場合には、超リタード成層燃焼から均質ストイキ燃焼に切り替わった場合であっても加速要求に対して十分な加速を実現する。
[0072]
上述した制御ルーチンをまとめると、コントローラ100は均質ストイキ燃焼制御時においてピストン冠面3Aの温度Tを取得する。ピストン冠面3Aの温度Tが閾値T1以上の場合は、コントローラ100は均質ストイキ燃焼をMBTで行う通常制御を行う。一方、ピストン冠面3Aの温度Tが閾値T1未満の場合には、コントローラ100は、火花点火タイミングを通常制御時よりも遅角させ、バルブオーバーラップ期間を通常制御時よりも拡大する。
[0073]
なお、上述の実施形態において、ピストン冠面温度に対して段階的に点火タイミング及びバルブオーバーラップ期間が変化させられたが、点火タイミング及びバルブオーバーラップ期間をピストン冠面温度に対して線形に変化させられるようにしてもよい。
[0074]
次に、本実施形態の効果について説明する。
[0075]
本実施形態では、排気通路5に介装される排気浄化触媒を暖機する必要がある場合に、コントローラ100は、圧縮行程中であって、かつ燃料噴霧がピストン冠面3Aに衝突し、衝突した燃料噴霧がピストン冠面3Aの形状に沿って前記点火プラグ8へ向かうタイミングで燃料を噴射し、圧縮上死点以降に火花点火をする触媒暖機運転(超リタード成層燃焼)を実行する。そして、超リタード成層燃焼から均質ストイキ燃焼制御に切り替わった後においてピストン冠面3Aの温度が所定温度よりも低い場合に、ピストン冠面3Aに点火後の火炎が到達するまでの時間が長くなるように火花点火タイミングを遅角させる。
Claims (8)
- 筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
吸気バルブの開期間と排気バルブの開期間とのバルブオーバーラップ期間を調整するバルブオーバーラップ期間調整機構と、
を備える筒内直接燃料噴射式エンジンを制御するエンジン制御装置において、
運転者の加速要求を検出する加速要求センサを備え、
前記加速要求がある場合であって前記筒内におけるピストンの冠面温度が所定温度より低い場合に、排気上死点を挟む前記吸気バルブの開期間と前記排気バルブの開期間とのバルブオーバーラップ期間を拡大させるエンジン制御装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御装置において、
前記ピストンの冠面に残存する液状燃料量が多いほど前記バルブオーバーラップ期間を拡大させるエンジン制御装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御装置において、
前記筒内に噴射される燃料噴射量が多いほど前記バルブオーバーラップ期間を拡大させるエンジン制御装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御装置において、
前記燃料の噴射タイミングが、前記ピストンの冠面に液状燃料が付着する噴射タイミングである場合に、前記バルブオーバーラップ期間を拡大させるエンジン制御装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載のエンジン制御装置であって、
前記バルブオーバーラップ期間を拡大させる際に、前記排気上死点から前記排気バルブを閉にするまでの期間よりも、前記吸気バルブを開にしてから前記排気上死点までの期間が長くなるように前記バルブオーバーラップの期間を拡大させるエンジン制御装置。 - 請求項1から5のいずれかに記載のエンジン制御装置であって、
前記拡大させられたバルブオーバーラップ期間が、前記ピストンの冠面に残存する液状燃料量及び前記筒内に噴射される燃料噴射量の少なくともいずれか一方に応じて補正されるエンジン制御装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載のエンジン制御装置であって、
前記ピストンの冠面温度が前記所定温度以上の場合に、前記バルブオーバーラップ期間をシリンダ堆積効率が最大となるバルブオーバーラップ期間に設定するエンジン制御装置。 - 筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
吸気バルブの開期間と排気バルブの開期間とのバルブオーバーラップ期間を調整するバルブオーバーラップ期間調整機構と、
運転者の加速要求を検出する加速要求センサと、
を備える筒内直接燃料噴射式エンジンを制御するエンジン制御方法において、
前記加速要求がある場合であって前記筒内におけるピストンの冠面温度が所定温度より低い場合に、排気上死点を挟む前記吸気バルブの開期間と前記排気バルブの開期間とのバルブオーバーラップ期間を拡大させるエンジン制御方法。
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