WO2023095404A1 - 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法 - Google Patents

燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023095404A1
WO2023095404A1 PCT/JP2022/032034 JP2022032034W WO2023095404A1 WO 2023095404 A1 WO2023095404 A1 WO 2023095404A1 JP 2022032034 W JP2022032034 W JP 2022032034W WO 2023095404 A1 WO2023095404 A1 WO 2023095404A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel injection
fuel
injection control
injection
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032034
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高輔 神田
淳 村井
吉辰 中村
Original Assignee
日立Astemo株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立Astemo株式会社 filed Critical 日立Astemo株式会社
Priority to JP2023563520A priority Critical patent/JPWO2023095404A1/ja
Publication of WO2023095404A1 publication Critical patent/WO2023095404A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection control device and a fuel injection control method.
  • a control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 has a split injection pattern, and the split injection pattern performs fuel injection a plurality of times per one combustion cycle, and is performed before the intake valve opens. It includes a first injection and a second injection that is performed after opening the intake valve.
  • the fuel injection per combustion cycle is divided into the first fuel injection and the second fuel injection.
  • the injection control unit causes the first fuel injection to be performed when the intake valve is open after the bottom dead center of the piston of the internal combustion engine and the gas is blown back from the cylinder toward the intake port, and then the intake is performed.
  • the second fuel injection is performed from the valve opening timing to the bottom dead center of the piston.
  • the fuel injection control method according to the present invention is a fuel injection control method in which the fuel injection per combustion cycle by the fuel injection valve is divided into the first fuel injection and the second fuel injection.
  • the intake valve is open after the bottom dead center of the piston of the internal combustion engine and the gas is blown back from the cylinder toward the intake port, the first fuel injection is performed, and the intake valve is opened after that.
  • the second fuel injection is performed between the valve opening timing and the bottom dead center of the piston.
  • the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture is improved by split injection.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a port-injection internal combustion engine; FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of a fuel injection valve. It is the longitudinal section which expanded the tip part of the fuel injection valve.
  • FIG. 4 is a top view of an orifice plate with fuel injection holes; It is a figure which illustrates the injection timing in split injection. 4 is a flow chart showing a process of split injection control; It is a figure which shows the calculation timing of split injection control.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an injection timing pattern of the first fuel injection;
  • FIG. 5 is a diagram showing the difference in fuel adhesion amount and air-fuel mixture homogeneity depending on the injection timing of the first fuel injection;
  • FIG. 5 is a diagram showing how the end timing of the first fuel injection is advanced according to the advance of the closing timing IVC of the intake valve;
  • FIG. 5 is a graph showing the correlation between the advance amount of the closing timing IVC of the intake valve and the end timing of the first fuel injection; It is a figure which shows the allotment of the 1st fuel injection by the low rotation low load. It is a figure which shows the allotment of the 1st fuel injection by high rotation high load.
  • FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the throttle opening (engine load) and engine speed, and the share of the first fuel injection;
  • FIG. 5 is a diagram showing how the share of the first fuel injection is changed to be smaller according to the advance of the closing timing IVC of the intake valve;
  • FIG. 5 is a graph showing the correlation between the advance amount of the closing timing IVC of the intake valve and the share of the first fuel injection; It is a figure which shows the injection timing of the 2nd fuel injection by low rotation low load. It is a figure which shows the injection timing of the 2nd fuel injection by high rotation high load.
  • FIG. 4 is a graph showing the correlation between throttle opening, engine speed, and injection timing of the second fuel injection;
  • FIG. 5 is a diagram showing how the injection timing of the second fuel injection is advanced according to the advance of the closing timing IVC of the intake valve;
  • FIG. 5 is a graph showing the correlation between the advance amount of the closing timing IVC of the intake valve and the injection timing of the second fuel injection;
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing one aspect of an internal combustion engine 101 to which a fuel injection control device and a fuel injection control method according to the present invention are applied.
  • the internal combustion engine 101 is a spark ignition gasoline engine mounted as a drive source in an automobile.
  • the internal combustion engine 101 includes an ignition device 200 , a fuel supply device 300 and a variable valve timing device 400 .
  • the ignition device 200 includes an ignition plug 201 and an ignition coil 202 containing a power transistor, and ignites and burns the air-fuel mixture in the combustion chamber 110 by spark ignition.
  • the fuel supply device 300 includes a fuel injection valve 301, a fuel tank 302, an electric fuel pump 303 for pumping the fuel in the fuel tank 302 to the fuel injection valve 301, a discharge port of the fuel pump 303 and the fuel injection valve 301. and a fuel pressure sensor 305 for measuring the fuel pressure FP, which is the pressure of the fuel in the fuel pipe 304 .
  • the fuel injection valve 301 is attached to the intake port 102 upstream of the intake valve 119 so as to face the intake valve 119 and injects fuel (specifically, gasoline) into the intake port 102 . That is, the internal combustion engine 101 is a so-called port injection internal combustion engine. Further, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 301 is variably controlled by adjusting the discharge amount of the fuel pump 303, that is, by adjusting the drive current of the fuel pump 303. FIG.
  • variable valve timing device 400 is a device that makes the opening/closing timing of the intake valve 119 variable.
  • Variable valve timing device 400 includes, for example, a mechanism that varies the rotational phase of an intake camshaft (not shown) with respect to crankshaft 117 .
  • the electronic throttle 108 is a device that includes a throttle valve 108a, a throttle motor 108b, and a throttle opening sensor 108c, and opens and closes the throttle valve 108a with the throttle motor 108b.
  • the throttle opening sensor 108c outputs a throttle opening signal TPS, which is information on the opening of the throttle valve 108a.
  • the air that has passed through the air cleaner 107 is flow-controlled by the throttle valve 108 a of the electronic throttle 108 and sucked into the combustion chamber 110 through the intake valve 119 together with the fuel injected from the fuel injection valve 301 .
  • the crank angle sensor 106 is a sensor that measures the rotation angle of the crankshaft 117, detects the protrusion of the ring gear 114, and outputs a crank angle signal CA, which is a pulse signal that rises at each predetermined rotation angle of the crankshaft 117. do.
  • a flow rate detector 109 is arranged in the intake duct 104 upstream of the electronic throttle 108 and outputs an intake air flow rate signal QAR, which is information on the intake air flow rate of the internal combustion engine 101 . Further, the catalytic converter 112 arranged in the exhaust pipe 103 of the internal combustion engine 101 purifies the exhaust gas of the internal combustion engine 101 by means of the built-in three-way catalyst.
  • the air-fuel ratio sensor 111 is arranged in the exhaust pipe 103 upstream of the catalytic converter 112 and outputs an air-fuel ratio signal RABF, which is information on the exhaust air-fuel ratio, according to the oxygen concentration in the exhaust.
  • An exhaust temperature sensor 116 is arranged in the exhaust pipe 103 upstream of the catalytic converter 112 and outputs an exhaust temperature signal TEX, which is information on the exhaust temperature [° C.] at the inlet of the catalytic converter 112 .
  • the water temperature sensor 118 also outputs a cooling water temperature signal TW that is information on the temperature [°C] of the cooling water in the cooling water jacket 105 of the internal combustion engine 101 .
  • the engine control device 113 is an electronic control device having a microcomputer including an MPU (Microprocessor Unit) 126 , a ROM (Read Only Memory) 127 and a RAM (Random Access Memory) 128 .
  • the engine control device 113 controls the operating state of the internal combustion engine 101 such as a throttle opening signal TPS, an intake air flow rate signal QAR, a crank angle signal CA, an air-fuel ratio signal RABF, an exhaust temperature signal TEX, a cooling water temperature signal TW, and a fuel pressure signal FP.
  • TPS throttle opening signal
  • QAR intake air flow rate signal
  • CA crank angle signal
  • RABF air-fuel ratio signal
  • TEX exhaust temperature signal
  • TW cooling water temperature signal
  • FP fuel pressure signal
  • the engine control device 113 calculates various manipulated variables based on the obtained signals, and sends the calculated manipulated variables to the ignition coil 202, the fuel injection valve 301, the throttle motor 108b, the fuel pump 303, the variable valve timing device 400, and the like. By outputting, the operation of the internal combustion engine 101 is controlled.
  • the engine control device 113 functions as a fuel injection control device that controls fuel injection by the fuel injection valve 301 (more specifically, fuel injection timing and fuel injection amount) by controlling opening and closing of the fuel injection valve 301. for executing the fuel injection control method.
  • the engine control device 113 includes an analog input circuit 120, an A/D conversion circuit 121, a digital input circuit 122, an output circuit 123, and an I/O circuit 124 in order to take in sensor signals and output manipulated variables to controlled objects.
  • An analog input circuit 120 receives analog signals such as an intake air flow rate signal QAR, a throttle opening signal TPS, an air-fuel ratio signal RABF, an exhaust temperature signal TEX, a cooling water temperature signal TW, and a fuel pressure signal FP.
  • An analog signal received by the analog input circuit 120 is converted into a digital signal by the A/D conversion circuit 121 and output onto the bus 125 .
  • a digital signal such as the crank angle signal CA that is taken in by the digital input circuit 122 is output onto the bus 125 via the I/O circuit 124 .
  • MPU 126 , ROM 127 , RAM 128 , timer/counter (TMR/CNT) 129 and the like are connected to bus 125 .
  • MPU 126 , ROM 127 and RAM 128 exchange data via bus 125 .
  • a clock signal is supplied from the clock generator 130 to the MPU 126, and the MPU 126 executes various calculations and processes in synchronization with the clock signal.
  • ROM 127 is, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) capable of erasing and rewriting data, and stores a program for operating engine control device 113, setting data, initial values, and the like.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • Information stored in the ROM 127 is taken into the RAM 128 and the MPU 126 via the bus 125 .
  • the MPU 126 uses the RAM 128 as a work area for temporarily storing calculation results and processing results.
  • the timer/counter 129 is used for measuring time, counting the number of times, and the like.
  • the manipulated variable signals such as the ignition control signal, air-fuel ratio control signal (in other words, fuel injection control signal), fuel pressure control signal, and valve timing control signal calculated by the MPU 126 are output to the bus 125 and then sent to the I/ It is supplied from the output circuit 123 through the O circuit 124 to the ignition coil 202, the fuel injection valve 301, the fuel pump 303, the variable valve timing device 400 and the like.
  • FIG. 2 to 4 show one aspect of the structure of the fuel injection valve 301.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of the fuel injection valve 301
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of the tip portion of the fuel injection valve 301
  • FIG. 4 is a top view of the orifice plate 20 of the fuel injection valve 301.
  • the fuel injection valve 301 is constructed by housing the nozzle body 2 and the valve body 6 in the pipe 13 , and reciprocates the valve body 6 with the electromagnetic coil 11 .
  • the fuel injection valve 301 includes a magnetic yoke 10 surrounding an electromagnetic coil 11, a core 7 positioned at the center of the electromagnetic coil 11, a valve body 6, a valve seat surface 3 on which the valve body 6 is seated, and a valve body 6. and an orifice plate 20 disposed downstream of the fuel injection chamber 4 into which fuel flows through a gap between the valve seat surface 3 and the fuel injection chamber 4 .
  • the orifice plate 20 has a plurality of injection holes 23a, 23b, 23c and 23d.
  • a spring 8 for pressing the valve body 6 against the valve seat surface 3 is provided at the center of the core 7 .
  • Elastic force of the spring 8 is adjusted by a spring adjuster 9 .
  • the valve body 6 is moved by the electromagnetic force generated by the electromagnetic coil 11 until it contacts the core 7, and the fuel injection valve 301 is opened.
  • a gap is generated between the valve body 6 and the valve seat surface 3 to open the fuel passage and fuel is injected from the injection holes 23a, 23b, 23c and 23d.
  • a fuel inlet of the fuel injection valve 301 comprises a fuel passage 12 having a filter 14 .
  • the fuel pressure-fed from the fuel pump 303 passes through the filter 14, flows into the fuel injection valve 301, and is injected outward from the injection holes 23a, 23b, 23c, and 23d.
  • the outer periphery of the fuel injection valve 301 is covered with a resin mold 15 .
  • the upper surface 20a of the orifice plate 20 is in contact with the lower surface 2a of the nozzle body 2, and the orifice plate 20 is fixed to the nozzle body 2 by laser welding the outer circumference of the contact portion.
  • a valve seat surface 3 is formed in a conical shape at the lower end of the nozzle body 2, and a fuel introduction hole 5 having a smaller diameter than the diameter ⁇ S of the seat portion 3a of the valve seat surface 3 is provided.
  • the center line and the center line of the fuel introduction hole 5 are aligned with the valve shaft center X.
  • An opening communicating with the central chamber 24 of the orifice plate 20 is formed in the lower surface 2 a of the nozzle body 2 by the fuel introduction hole 5 .
  • the upper surface 20a of the orifice plate 20 is provided with a central chamber 24 which is a recessed portion.
  • the central chamber 24 is connected to four turning passages 21a, 21b, 21c and 21d.
  • the turning passages 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the central chamber 24 and extend radially toward the outer periphery.
  • the downstream end of the turning passage 21a communicates with the turning chamber 22a
  • the downstream end of the turning passage 21b communicates with the turning chamber 22b
  • the downstream end of the turning passage 21c communicates with the turning chamber 22c
  • 21d communicates with the swirling chamber 22d.
  • the wall surfaces of the swirl chambers 22a, 22b, 22c, and 22d are formed so that the curvature gradually increases from upstream to downstream, and the swirl chambers 22a, 22b, 22c, and 22d gradually increase in curvature from upstream to downstream.
  • Injection holes 23a, 23b, 23c and 23d are opened at the centers of the swirling chambers 22a, 22b, 22c and 22d (in other words, swirling chambers).
  • the fuel injection valve 301 has a plurality of combinations of the injection holes 23a, 23b, 23c, 23d and the swirl chambers 22a, 22b, 22c, 22d.
  • the number of combinations of the nozzle holes 23a, 23b, 23c, 23d and the swirling chambers 22a, 22b, 22c, 22d is not limited to four, and three or five or more combinations can be provided.
  • the fuel spray injected from the nozzle holes 23a, 23b, 23c, 23d through the swirling chambers 22a, 22b, 22c, 22d provided in the orifice plate 20 forms a vortex flow.
  • Atomization is promoted at That is, the swirling chambers 22a, 22b, 22c, and 22d (and swirling passages 21a, 21b, 21c, and 21d, and injection holes 23a, 23b, 23c, and 23d) provided in the orifice plate 20 allow the fuel injection valve 301 to spray fuel. It functions as a mechanism (in other words, atomization promoting means) that promotes the atomization of the particles.
  • the atomization promotion mechanism of the fuel injection valve 301 is not limited to a mechanism for making the fuel spray into a vortex flow by the swirling chambers 22a, 22b, 22c, and 22d.
  • the fuel injection valve 301 is provided with an atomization promoting mechanism such as a mechanism for colliding an air stream against the fuel spray, a mechanism for forming a spiral groove in the valve body, a mechanism for heating the fuel before it is injected from the nozzle hole, or the like. It can be adopted as appropriate.
  • Engine control device 113 for example, when internal combustion engine 101 is operated in a low-to-middle speed, low-to-middle load region (or partial region, or non-knocking region), controls fuel injection per combustion cycle to the first It has a function as a split injection control unit that performs two injections of fuel injection and second fuel injection.
  • the first fuel injection can be called sub-injection, and the second fuel injection can be called main injection.
  • the engine control device 113 performs the first injection control when the intake valve 119 is open after the bottom dead center BDC of the piston 151 of the internal combustion engine 101 and the gas is injected back from the inside of the cylinder toward the intake port 102 .
  • the first fuel injection is performed, and the second fuel injection is performed between the opening timing IVO of the intake valve 119 and the bottom dead center BDC of the piston 151 after that.
  • the engine control device 113 improves the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture by performing the split injection control.
  • FIG. 5 is a diagram showing the timing of the first fuel injection and the timing of the second fuel injection in split fuel injection by the split injection control section of the engine control device 113.
  • the engine control device 113 causes the fuel injection valve 301 to perform the first fuel injection when the intake valve 119 is open after the bottom dead center BDC and the gas is blown back from the inside of the cylinder toward the intake port 102 . .
  • the air-fuel mixture formed in intake port 102 stays in intake port 102 until intake valve 119 is next opened.
  • the penetration force of the fuel injection valve 301 is such that the fuel injected in the state of the back-blown air evaporates and diffuses into the intake port 102 without passing through the back-blown air and being sucked into the combustion chamber 110.
  • the spray characteristics such as the reaching distance of the fuel spray are set.
  • the engine control device 113 can set the injection timing of the first fuel injection so that the injection period of the first fuel injection includes the timing at which the amount of injected back air reaches the maximum amount.
  • the internal combustion engine 101 has a characteristic that the fuel spray reaching distance of the fuel injection valve 301 is shorter than the distance to the opening of the intake port 102 of the cylinder (in other words, the distance to the head portion of the intake valve 119). can be adopted.
  • the fuel injected in the first fuel injection is injected into the intake port 102 by setting the injection timing according to the timing at which the amount of injected back air reaches the maximum amount and/or by the characteristics of the reach distance of the fuel spray. Vaporization and diffusion can be performed satisfactorily. Also, the engine control device 113 can set the injection amount in the first fuel injection to a target air-fuel ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio) with respect to the injected back air amount.
  • a target air-fuel ratio for example, the stoichiometric air-fuel ratio
  • engine control device 113 causes fuel injection valve 301 to perform the second fuel injection during a period from opening timing IVO of intake valve 119 after performing the first fuel injection to bottom dead center BDC.
  • the fuel injected in the second fuel injection is sucked into the combustion chamber 110 while the intake valve 119 is open.
  • the air-fuel mixture formed in the intake port 102 by the first fuel injection stays in the intake port 102 from the time the intake valve 119 is closed until the next time it is opened, and when the intake valve 119 opens, it burns.
  • Aspirate into chamber 110 Therefore, within the valve opening period of the intake valve 119, the fuel injected by the first fuel injection immediately before the previous valve opening period of the intake valve 119 ends and the fuel injected by the second fuel injection during the current valve opening period.
  • the fuel is drawn into combustion chamber 110 .
  • the engine control device 113 can set the injection timing of the second fuel injection after the air-fuel mixture staying in the intake port 102 is sucked into the combustion chamber 110 by the first fuel injection. That is, when the intake valve 119 opens, first, the air-fuel mixture staying in the intake port 102 is drawn into the combustion chamber 110 by the first fuel injection. A second fuel injection is performed on the incoming air. Note that the engine control device 113 can cause the second fuel injection to be performed when the air-fuel mixture that has accumulated in the intake port 102 is drawn into the combustion chamber 110 by the first fuel injection.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the process of setting the fuel injection amount and injection timing in split injection
  • FIG. 7 is a diagram showing the calculation timing of the fuel injection amount and injection timing.
  • the vicinity of the exhaust valve opening timing EVO is set as the calculation timing of the fuel injection amount and the injection timing, and the process shown in the flowchart of FIG. 6 is interrupted at such calculation timing.
  • the engine control device 113 first calculates the fuel injection amount TIM and the injection timing of the second fuel injection in the current combustion cycle in step S501.
  • the engine control device 113 obtains the fuel injection amount TIM as follows. First, the engine control device 113 determines the amount of air sucked into the cylinder in the current combustion cycle based on the operating state of the internal combustion engine 101 (intake air amount, engine speed, throttle opening, etc.) in the current combustion cycle. A total fuel injection amount TI for forming an air-fuel mixture having a target air-fuel ratio is calculated.
  • step S502 the engine control device 113 proceeds to step S502, and based on the operating state of the internal combustion engine 101 in the current combustion cycle, the amount of air injected back into the intake port 102 during the opening period of the intake valve 119 after bottom dead center BDC. is estimated, and the fuel injection amount TIS for the first fuel injection is obtained for forming the air-fuel mixture having the target air-fuel ratio with respect to the estimated air amount.
  • step S502 the engine control device 113 obtains the fuel injection amount TIS of the first fuel injection according to the allocation rate based on the operating state of the internal combustion engine 101.
  • the fuel injection amount TIS obtained by the engine control device 113 in step S502 will be drawn into the combustion chamber 110 in the next combustion cycle. Further, the engine control device 113 sets the injection timing ITS of the first fuel injection from the closing timing IVC of the intake valve 119 in the current combustion cycle.
  • the engine control device 113 waits for the injection timing ITM (in other words, the intake valve 119 opens) and sends an injection pulse signal to the fuel injection valve 301 .
  • 2nd fuel injection which injects the fuel of the fuel injection quantity TIM from the fuel injection valve 301 is performed.
  • the fuel remaining in the intake port 102 is sucked into the combustion chamber 110 by the first fuel injection in the previous combustion cycle, and the fuel by the first fuel injection and the second fuel injection (main injection) A mixture is formed in the combustion chamber 110 by the fuel from .
  • the engine control device 113 outputs an injection pulse signal to the fuel injection valve 301 to cause the fuel injection valve 301 to inject the fuel of the fuel injection amount TIS.
  • the first fuel injection is performed.
  • the fuel injected by this first fuel injection evaporates and diffuses in the intake port 102 without being sucked into the combustion chamber 110 due to the backlash of air, until the intake valve 119 opens (in other words, the next combustion). stays in the intake port 102 until the cycle).
  • FIG. 8 and 9 are used to explain changes in the amount of adhering fuel, the degree of homogeneity of the air-fuel mixture in the intake port, and the degree of homogeneity of the air-fuel mixture in the cylinder due to differences in the injection end timing of the first fuel injection.
  • FIG. 8 the injection timing of the second fuel injection is fixed, and the injection end timing of the first fuel injection is switched to seven patterns from before the occurrence of the back injection of air to after the closing timing IVC of the intake valve 119. Indicates that it has been verified.
  • FIG. 8 the injection timing of the second fuel injection is fixed, and the injection end timing of the first fuel injection is switched to seven patterns from before the occurrence of the back injection of air to after the closing timing IVC of the intake valve 119. Indicates that it has been verified.
  • FIG. 9 shows that the fuel adhesion amount tends to decrease as the injection end timing of the first fuel injection approaches the valve closing timing IVC from before the air blowback occurs, that is, when the air blowback occurs. It shows that the amount of fuel adhering to the intake port 102 and the intake valve 119 is reduced by performing the first fuel injection at times. Further, in FIG. 9, even if the injection end timing of the first fuel injection is delayed to after the valve closing timing IVC, the fuel adhesion amount remains unchanged from when the injection end timing of the first fuel injection is set to the valve closing timing IVC. indicates that
  • FIG. 9 shows that compared to when the injection end timing of the first fuel injection is set to the time when the air blow-back occurs inside the intake port 102, the air blow-back within the intake port 102 converges. It shows that the homogeneity of the air-fuel mixture in the intake port 102 decreases when the injection end timing of the first fuel injection is after or before the occurrence of the back injection of air. Furthermore, FIG. 9 shows that compared to when the injection end timing of the first fuel injection is set to the time when the air blowback occurs inside the intake port 102, the air blowback within the intake port 102 converges. It shows that the homogeneity of the air-fuel mixture in the combustion chamber 110 decreases when the injection end timing of the first fuel injection is after or before the occurrence of the back injection of air.
  • FIGS. 8 and 9 show that the amount of fuel adhering to the intake port 102 and the intake valve 119 is determined by setting the injection end timing of the first fuel injection to the time when the air blowback occurs in the intake port 102. , and the homogeneity [%] of the air-fuel mixture in the intake port 102 and the combustion chamber 110 can be increased as much as possible. In other words, FIGS. 8 and 9 show that the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture can be improved by split injection consisting of the first fuel injection and the second fuel injection.
  • FIG. 10 and 11 show the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 by the variable valve timing device 400 (in other words, the advance amount of the closing timing IVC) and the injection end timing of the first fuel injection. It is a figure for explaining.
  • FIG. 11 shows the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 and the injection end timing of the first fuel injection
  • FIG. 10 shows the injection end timing of the first fuel injection determined according to the characteristics of FIG. is exemplified.
  • Engine control device 113 advances the opening/closing timing of intake valve 119 changed by variable valve timing device 400 by referring to a map such as that shown in FIG. 11 (or using a characteristic function such as that shown in FIG. 11). Based on the amount, the injection end timing of the first fuel injection is determined.
  • the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 increases, more specifically, as the closing timing IVC of the intake valve 119 advances in a region after the bottom dead center BDC, the injection end of the first fuel injection is increased.
  • the timing is set to a more advanced timing.
  • FIG. 10 shows the difference in the injection end timing of the first fuel injection due to the difference in the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119.
  • the lower part of FIG. FIG. 5 shows the injection end timing when the advance amount is large.
  • the opening/closing timing of the intake valve 119 is advanced, the timing at which the amount of re-injected air in the intake port 102 reaches a maximum is also advanced.
  • the engine control device 113 sets the injection end timing of the first fuel injection to a more advanced timing as the valve closing timing IVC of the intake valve 119 advances. Even if there is a change, the first fuel injection is performed at the timing at which air is reinjected in the intake port 102. - ⁇ As a result, even if the valve closing timing IVC advances or retards, the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture can be stably improved.
  • the injection amount sharing ratio of the first fuel injection is the ratio [%] of the fuel injected by the first fuel injection in the total fuel injection amount TI.
  • FIG. 14 shows the correlation between the throttle opening and engine speed, which represent the engine load, and the injection amount share of the first fuel injection.
  • the engine control device 113 refers to a map such as that shown in FIG. 14 (or uses a characteristic function such as that shown in FIG. 14), and based on the throttle opening and the engine speed, the injection amount allocation for the first fuel injection. determine the rate.
  • the engine control device 113 sets the injection amount share of the first fuel injection to a larger ratio as the throttle opening (in other words, engine load) increases, and If the throttle opening (in other words, engine load) is the same, the higher the engine speed, the larger the injection amount sharing ratio of the first fuel injection is set.
  • the engine control device 113 increases the injection amount share of the first fuel injection compared to when the internal combustion engine 101 is operated at low load and low speed. do.
  • the intake port is closed after the bottom dead center BDC until the intake valve 119 is closed, compared to when the internal combustion engine 101 is operated at low load and low speed. The amount of air blown back to 102 increases.
  • the engine control device 113 increases the injection amount sharing ratio of the first fuel injection when the internal combustion engine 101 is operated at high load and high speed compared to when it is operated at low load and low speed.
  • an air-fuel mixture having a target air-fuel ratio (for example, a stoichiometric air-fuel ratio) is formed in the intake port 102 . That is, the engine control device 113 increases the injection amount sharing ratio of the first fuel injection as the amount of air injected back into the intake port 102 increases.
  • FIG. 12 and 13 show the difference in the injection amount sharing ratio of the first fuel injection due to the difference in the operating state of the internal combustion engine 101 as the difference in the injection pulse width.
  • FIG. 12 shows the injection period (in other words, injection pulse width) based on the injection amount sharing ratio when the internal combustion engine 101 is operated at low load and low speed
  • FIG. It shows the injection period (in other words, the injection pulse width) based on the injection amount sharing ratio when the engine is operated under load and high speed.
  • the injection amount distribution ratio of the first fuel injection is set larger than when it is operated at low load and low speed. is set smaller when operating at high load and high speed than when operating at low load and low speed.
  • FIG. 15 and 16 are diagrams for explaining the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 and the injection amount sharing rate of the first fuel injection.
  • FIG. 16 shows the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 and the injection amount share of the first fuel injection.
  • the engine control device 113 refers to a map such as that shown in FIG. 16 (or uses a characteristic function such as that shown in FIG. 16), and based on the advance angle amount of the opening/closing timing of the intake valve 119, determines the timing of the first fuel injection. Determine the injection amount sharing ratio.
  • the engine control device 113 sets the injection amount sharing ratio of the first fuel injection to a smaller and larger ratio as the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 increases.
  • the amount of air injected back into the intake port 102 decreases as the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 increases and the closing timing IVC of the intake valve 119 advances after the bottom dead center BDC. Therefore, the engine control device 113 decreases the injection amount share of the first fuel injection as the opening timing IVC of the intake valve 119 advances in the region after the bottom dead center BDC.
  • FIG. 15 shows the difference in the injection amount sharing rate of the first fuel injection due to the difference in the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 as the difference in the injection pulse width.
  • the lower part of FIG. 15 shows the injection period when the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 is larger than that of the upper part of FIG. 15 .
  • the engine control device 113 reduces the injection amount share of the first fuel injection as the valve closing timing IVC of the intake valve 119 advances.
  • An air-fuel mixture having a target air-fuel ratio can be stably formed in the intake port 102 .
  • FIG. 17 to 19 are diagrams for explaining the correlation between the operating state of the internal combustion engine 101 (more specifically, the engine load and engine speed) and the injection timing of the second fuel injection.
  • FIG. 19 shows the correlation between the throttle opening, the engine speed, and the injection timing of the second fuel injection.
  • the engine control device 113 refers to a map such as that shown in FIG. 19 (or uses a characteristic function such as that shown in FIG. 19), and based on the throttle opening and engine rotation speed that represent the engine load, the second fuel Determine injection timing of injection.
  • the engine control device 113 retards the injection timing of the second fuel injection as the throttle opening representing the engine load increases, and even if the throttle opening is the same. For example, the higher the engine speed, the more retarded the injection timing of the second fuel injection. In other words, the engine control device 113 retards the injection timing of the second fuel injection when the internal combustion engine 101 is operated at high load and high speed compared to when it is operated at low load and low speed. .
  • the engine control device 113 retards the injection timing of the second fuel injection when the internal combustion engine 101 is operated at high load and high speed compared to when the internal combustion engine 101 is operated at low load and low speed. , the air-fuel mixture remaining in the intake port 102 is drawn into the combustion chamber 110, and then the second fuel injection is performed.
  • FIG. 17 shows the injection timing of the second fuel injection at low load and low speed of the internal combustion engine 101
  • FIG. 18 shows the injection timing of the second fuel injection at high load and high speed of the internal combustion engine 101.
  • the engine control device 113 retards the injection timing of the second fuel injection when the internal combustion engine 101 is operated at high load and high speed compared to when it is operated at low load and low speed. After the air-fuel mixture staying in the port 102 is completely drawn into the combustion chamber 110, the second fuel injection is performed. As a result, fluctuations in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture drawn into combustion chamber 110 are suppressed, and the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture is improved.
  • FIG. 20 and 21 are diagrams for explaining the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 and the injection timing of the second fuel injection.
  • FIG. 21 shows the correlation between the advance amount of the opening/closing timing of the intake valve 119 and the injection timing of the second fuel injection.
  • the engine control device 113 refers to a map such as that shown in FIG. 21 (or uses a characteristic function such as that shown in FIG. 21) to advance the opening/closing timing of the intake valve 119 (more The injection timing of the second fuel injection is determined based on the advance amount of the valve closing timing IVC.
  • the engine control device 113 advances the injection timing of the second fuel injection as the closing timing IVC of the intake valve 119 advances.
  • FIG. 20 shows the difference in the injection timing of the second fuel injection due to the difference in the valve closing timing IVC of the intake valve 119.
  • the valve closing timing IVC is advanced more than in the upper part of FIG. Indicates status.
  • the injection timing of the second fuel injection in the lower part of FIG. 20, in which the valve closing timing IVC is advanced, is advanced from the injection timing of the second fuel injection in the upper part of FIG.
  • the more the valve closing timing IVC of the intake valve 119 advances in other words, the closer the valve closing timing IVC approaches the bottom dead center BDC), the earlier the intake port 102 advances. less air is blown back into Therefore, when the intake valve 119 is opened, the time required for the air-fuel mixture formed by the first fuel injection and staying in the intake port 102 to be sucked into the combustion chamber 110 is shortened.
  • the engine control device 113 advances the injection timing of the second fuel injection as the closing timing IVC of the intake valve 119 advances.
  • the engine control device 113 can divide and perform the second fuel injection multiple times.
  • internal combustion engine 101 does not include variable valve timing device 400, and valve closing timing IVC of intake valve 119 is fixed at a predetermined angle after bottom dead center BDC.
  • a split injection consisting of fuel injection can be applied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

本発明に係る燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法は、燃料噴射弁による１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射とに分けて実行する分割燃料噴射において、内燃機関のピストンの下死点後における吸気弁の開弁中であって筒内から吸気ポートに向けてガスが噴き返すときに、第１燃料噴射を行わせ、その後の吸気弁の開弁タイミングからピストンの下死点までの間に、第２燃料噴射を行わせる。これにより、分割噴射による筒内混合気の均質性を向上させることができる。

Description

燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法
　本発明は、燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法に関する。
　特許文献１に開示される内燃機関の制御装置は分割噴射パターンを備え、係る分割噴射パターンは、１燃焼サイクル当たり複数回の燃料噴射を行うものであって、吸気弁の開弁前に行われる第１噴射と、吸気弁の開弁後に行われる第２噴射とを含む。
特開２０２１－０５０６６１号公報
　ところで、分割噴射において、吸気弁の開弁前に第１燃料噴射を行わせる場合、吸気ポート内に均一に燃料を気化拡散させることが難しく、吸気ポートの内壁や吸気弁に燃料が付着したり、吸気ポートの一部に偏って燃料噴霧が滞留することで、筒内混合気の均質性が低下するおそれがあった。
　本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分割噴射による筒内混合気の均質性を向上させることができる、燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法を提供することにある。
　そのため、本発明に係る燃料噴射制御装置は、その一態様として、１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射とに分けて実行する分割噴射制御部を有し、分割噴射制御部は、内燃機関のピストンの下死点後における吸気弁の開弁中であって筒内から吸気ポートに向けてガスが噴き返すときに、第１燃料噴射を行わせ、その後の吸気弁の開弁タイミングからピストンの下死点までの間に、第２燃料噴射を行わせる。
　また、本発明に係る燃料噴射制御方法は、その一態様として、燃料噴射弁による１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射とに分けて実行する燃料噴射制御方法であって、内燃機関のピストンの下死点後における吸気弁の開弁中であって筒内から吸気ポートに向けてガスが噴き返すときに、第１燃料噴射を行わせ、その後の吸気弁の開弁タイミングからピストンの下死点までの間に、第２燃料噴射を行わせる。
　上記発明によると、分割噴射による筒内混合気の均質性が向上する。
ポート噴射式内燃機関の概略構成図である。 燃料噴射弁の縦断面図である。 燃料噴射弁の先端部を拡大した縦断面図である。 燃料噴射孔を有するオリフィスプレートの上面図である。 分割噴射における噴射タイミングを例示する図である。 分割噴射制御のプロセスを示すフローチャートである。 分割噴射制御の演算タイミングを示す図である。 第１燃料噴射の噴射タイミングのパターンを例示する図である。 第１燃料噴射の噴射タイミングによる燃料付着量、混合気の均質度の違いを示す図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角に応じて第１燃料噴射の終了タイミングが進角される様子を示す図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角量と第１燃料噴射の終了タイミングとの相関を示す線図である。 低回転低負荷での第１燃料噴射の分担率を示す図である。 高回転高負荷での第１燃料噴射の分担率を示す図である。 スロットル開度（機関負荷）及び機関回転速度と第１燃料噴射の分担率との相関を示す線図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角に応じて第１燃料噴射の分担率が小さく変更される様子を示す図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角量と第１燃料噴射の分担率との相関を示す線図である。 低回転低負荷での第２燃料噴射の噴射タイミングを示す図である。 高回転高負荷での第２燃料噴射の噴射タイミングを示す図である。 スロットル開度及び機関回転速度と第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を示す線図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角に応じて第２燃料噴射の噴射タイミングが進角される様子を示す図である。 吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣの進角量と第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を示す線図である。
　以下に本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明に係る燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法を適用する内燃機関１０１の一態様を示す構成図である。
　内燃機関１０１は、自動車に駆動源として搭載される火花点火ガソリン機関である。
　内燃機関１０１は、点火装置２００、燃料供給装置３００、及び、可変バルブタイミング装置４００を備える。
　点火装置２００は、点火プラグ２０１と、パワートランジスタを内蔵した点火コイル２０２とを備え、燃焼室１１０内の混合気を火花点火によって着火燃焼させる。
　燃料供給装置３００は、燃料噴射弁３０１と、燃料タンク３０２と、燃料タンク３０２内の燃料を燃料噴射弁３０１に圧送する電動式の燃料ポンプ３０３と、燃料ポンプ３０３の吐出口と燃料噴射弁３０１の燃料入口とを接続する燃料配管３０４と、燃料配管３０４内の燃料の圧力である燃圧ＦＰを計測する燃圧センサ３０５とを備える。
　燃料噴射弁３０１は、吸気弁１１９の上流の吸気ポート１０２に、吸気弁１１９を指向して取り付けられ、吸気ポート１０２内に燃料（詳細には、ガソリン）を噴射する。
　つまり、内燃機関１０１は、所謂ポート噴射式内燃機関である。
　また、燃料ポンプ３０３の吐出量の調整、つまり、燃料ポンプ３０３の駆動電流の調整によって、燃料噴射弁３０１に供給する燃料の圧力が可変に制御される。
　可変バルブタイミング装置４００は、吸気弁１１９の開閉タイミングを可変とする装置である。
　可変バルブタイミング装置４００は、たとえば、クランクシャフト１１７に対する吸気カムシャフト（図示省略）の回転位相を可変とする機構を備える。
　電制スロットル１０８は、スロットルバルブ１０８ａと、スロットルモータ１０８ｂと、スロットル開度センサ１０８ｃとを備え、スロットルモータ１０８ｂでスロットルバルブ１０８ａを開閉する装置である。
　スロットル開度センサ１０８ｃは、スロットルバルブ１０８ａの開度の情報であるスロットル開度信号ＴＰＳを出力する。
　そして、エアークリーナ１０７を通過した空気は、電制スロットル１０８のスロットルバルブ１０８ａで流量調節され、燃料噴射弁３０１から噴射された燃料とともに吸気弁１１９を介して燃焼室１１０に吸引される。
　クランク角センサ１０６は、クランクシャフト１１７の回転角を計測するセンサであって、リングギア１１４の突起を検出して、クランクシャフト１１７の所定回転角毎に立ち上がるパルス信号であるクランク角信号ＣＡを出力する。
　流量検出装置１０９は、電制スロットル１０８の上流の吸気ダクト１０４に配置され、内燃機関１０１の吸入空気流量の情報である吸入空気流量信号ＱＡＲを出力する。
　また、内燃機関１０１の排気管１０３に配置される触媒コンバータ１１２は、内蔵する三元触媒によって内燃機関１０１の排気を浄化する。
　空燃比センサ１１１は、触媒コンバータ１１２の上流の排気管１０３に配置され、排気中の酸素濃度に応じて排気空燃比の情報である空燃比信号ＲＡＢＦを出力する。
　また、排気温度センサ１１６は、触媒コンバータ１１２の上流の排気管１０３に配置され、触媒コンバータ１１２の入口での排気温度［℃］の情報である排気温度信号ＴＥＸを出力する。
　また、水温センサ１１８は、内燃機関１０１の冷却水ジャケット１０５内における冷却水の温度［℃］の情報である冷却水温度信号ＴＷを出力する。
　エンジン制御装置１１３は、ＭＰＵ（Microprocessor Unit）１２６，ＲＯＭ（Read Only Memory）１２７，ＲＡＭ（Random Access Memory）１２８を含むマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。
　エンジン制御装置１１３は、スロットル開度信号ＴＰＳ，吸入空気流量信号ＱＡＲ，クランク角信号ＣＡ，空燃比信号ＲＡＢＦ，排気温度信号ＴＥＸ，冷却水温度信号ＴＷ，燃圧信号ＦＰなどの内燃機関１０１の運転状態に関する信号を取得する。
　そして、エンジン制御装置１１３は、取得した信号に基づき各種の操作量を演算し、演算した操作量を点火コイル２０２，燃料噴射弁３０１，スロットルモータ１０８ｂ，燃料ポンプ３０３、可変バルブタイミング装置４００などに出力することで、内燃機関１０１の運転を制御する。
　つまり、エンジン制御装置１１３は、燃料噴射弁３０１の開閉を制御することで、燃料噴射弁３０１による燃料噴射（詳細には、燃料噴射タイミング及び燃料噴射量）を制御する燃料噴射制御装置としての機能を備え、燃料噴射制御方法を実行する。
　エンジン制御装置１１３は、センサ信号の取り込みや制御対象への操作量の出力を行うために、アナログ入力回路１２０，Ａ／Ｄ変換回路１２１，デジタル入力回路１２２，出力回路１２３，Ｉ／Ｏ回路１２４を備える。
　アナログ入力回路１２０は、吸入空気流量信号ＱＡＲ，スロットル開度信号ＴＰＳ，空燃比信号ＲＡＢＦ，排気温度信号ＴＥＸ，冷却水温度信号ＴＷ，燃圧信号ＦＰなどのアナログ信号を取り込む。
　アナログ入力回路１２０が取り込んだアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回路１２１でデジタル信号に変換され、バス１２５上に出力される。
　また、デジタル入力回路１２２が取り込むクランク角信号ＣＡなどのデジタル信号は、Ｉ／Ｏ回路１２４を介してバス１２５上に出力される。
　バス１２５には、ＭＰＵ１２６，ＲＯＭ１２７，ＲＡＭ１２８，タイマ／カウンタ（ＴＭＲ／ＣＮＴ）１２９等が接続されている。
　そして、ＭＰＵ１２６，ＲＯＭ１２７，ＲＡＭ１２８は、バス１２５を介してデータの授受を行う。
　ＭＰＵ１２６には、クロックジェネレータ１３０からクロック信号が供給され、ＭＰＵ１２６は、クロック信号に同期して様々な演算や処理を実行する。
　ＲＯＭ１２７は、たとえばデータの消去と書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）からなり、エンジン制御装置１１３を動作させるためのプログラム、設定データ及び初期値などを記憶する。
　ＲＯＭ１２７が記憶する情報は、バス１２５を介してＲＡＭ１２８及びＭＰＵ１２６に取り込まれる。
　ＭＰＵ１２６は、ＲＡＭ１２８を、演算結果や処理結果を一時的に記憶する作業領域として用いる。
　なお、タイマ／カウンタ１２９は、時間の測定や回数の測定などに用いられる。
　ＭＰＵ１２６が演算した点火制御信号、空燃比制御信号（換言すれば、燃料噴射制御信号）、燃圧制御信号、バルブタイミング制御信号などの操作量の信号は、バス１２５上に出力された後、Ｉ／Ｏ回路１２４を介して出力回路１２３から点火コイル２０２，燃料噴射弁３０１，燃料ポンプ３０３、可変バルブタイミング装置４００などに与えられる。
　図２－図４は、燃料噴射弁３０１の構造の一態様を示す。
　図２は燃料噴射弁３０１の全体構成を示す縦断面図、図３は燃料噴射弁３０１の先端部の拡大断面図、図４は燃料噴射弁３０１のオリフィスプレート２０の上面図である。
　燃料噴射弁３０１は、パイプ１３にノズル体２及び弁体６を収容して構成され、弁体６を電磁コイル１１で往復動作させる。
　燃料噴射弁３０１は、電磁コイル１１を取り囲む磁性体のヨーク１０と、電磁コイル１１の中心に位置するコア７と、弁体６と、弁体６が着座する弁座面３と、弁体６と弁座面３の隙間を通った燃料が流入する燃料噴射室４と、燃料噴射室４の下流に配置されたオリフィスプレート２０とを備える。
　オリフィスプレート２０は、複数個の噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを備える。
　また、コア７の中心には、弁体６を弁座面３に押圧するスプリング８が備えられる。
　スプリング８の弾性力は、スプリングアジャスタ９によって調整される。
　電磁コイル１１への通電が遮断されている場合、弁体６はスプリング８の弾性力によって弁座面３に着座し、燃料噴射弁３０１は閉弁状態になる。
　係る閉弁状態においては、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄからの燃料噴射は行われない。
　一方、電磁コイル１１に通電された場合、弁体６は、電磁コイル１１が発生する電磁力によってコア７に接触するまで移動し、燃料噴射弁３０１は開弁状態になる。
　係る開弁状態においては、弁体６と弁座面３の間に隙間が生じて燃料通路が開き、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄから燃料が噴射される。
　燃料噴射弁３０１の燃料入口部は、フィルター１４を有する燃料通路１２を備える。
　燃料ポンプ３０３から圧送される燃料は、フィルター１４を通過して燃料噴射弁３０１の内部に流入し、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄから外部に向けて噴射される。
　また、燃料噴射弁３０１の外周は、樹脂モールド１５によって被覆されている。
　次に、ノズル体２の構造の一態様を、図３を参照しつつ詳細に説明する。
　オリフィスプレート２０の上面２０ａはノズル体２の下面２ａに接触していて、係る接触部分の外周をレーザ溶接して、オリフィスプレート２０をノズル体２に固定してある。
　ノズル体２の下端部には、弁座面３が円錐状に形成され、更に、この弁座面３のシート部３ａの径φＳより小径の燃料導入孔５が設けられ、弁座面３の中心線及び燃料導入孔５の中心線は弁軸心Ｘに一致させてある。
　そして、ノズル体２の下面２ａに、燃料導入孔５によって、オリフィスプレート２０の中央室２４に連通する開口が形成される。
　次いで、オリフィスプレート２０の構造を詳述する。
　オリフィスプレート２０の上面２０ａには凹形状部である中央室２４が設けられている。
　中央室２４には４個の旋回用通路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが接続されている。
　旋回用通路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、中央室２４の周方向に等間隔に配置され、外周に向けて放射状に延びる。
　そして、旋回用通路２１ａの下流端は旋回室２２ａに連通し、旋回用通路２１ｂの下流端は旋回室２２ｂに連通し、旋回用通路２１ｃの下流端は旋回室２２ｃに連通し、旋回用通路２１ｄの下流端は旋回室２２ｄに連通する。
　旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの壁面は、上流から下流に向かって曲率が次第に大きくなるように形成されていて、旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、上流から下流に向けて徐々に中心に近づく渦巻き状の燃料通路を形成する。
　旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（換言すれば、スワール付与室）の中心には、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄがそれぞれ開口している。
　つまり、燃料噴射弁３０１は、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとの組み合わせを複数有する。
　なお、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとの組み合わせを４個に限定するものではなく、３個や５個以上の組み合わせを設けることができる。
　上記の燃料噴射弁３０１によれば、オリフィスプレート２０に設けた旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを経て噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄから噴射される燃料噴霧は、渦状の流れになることで微粒化が促進される。
　つまり、オリフィスプレート２０に設けた旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（及び、旋回用通路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、噴孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）は、燃料噴射弁３０１において燃料噴霧の微粒化を促進する機構（換言すれば、微粒化促進手段）としての機能を奏する。
　但し、燃料噴射弁３０１の微粒化促進機構を、旋回室２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄによって燃料噴霧を渦状の流れにする機構に限定するものではない。
　たとえば、燃料噴霧に空気流を衝突させる機構、弁体に螺旋状の溝を形成した機構、噴孔から噴射される前の燃料を加熱する機構などの微粒化促進機構を、燃料噴射弁３０１に適宜採用することができる。
　以下では、燃料噴射制御装置としての機能を備えたエンジン制御装置１１３による燃料噴射制御を詳細に説明する。
　エンジン制御装置１１３は、たとえば、内燃機関１０１が低中回転、低中負荷の領域（若しくは、パーシャル領域、または非ノッキング領域）で運転されるときに、１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射との２回に分けて実行する分割噴射制御部としての機能を備える。
　なお、第１燃料噴射をサブ噴射と称し、第２燃料噴射をメイン噴射と称することができる。
　エンジン制御装置１１３は、分割噴射制御において、内燃機関１０１のピストン１５１の下死点ＢＤＣ後における吸気弁１１９の開弁中であって筒内から吸気ポート１０２に向けてガスが噴き返すときに第１燃料噴射を行わせ、その後の吸気弁１１９の開弁タイミングＩＶＯからピストン１５１の下死点ＢＤＣまでの間に第２燃料噴射を行わせる。
　そして、エンジン制御装置１１３は、係る分割噴射制御を実施することで、分割噴射による筒内混合気の均質性を向上させる。
　図５は、エンジン制御装置１１３の分割噴射制御部による分割燃料噴射における、第１燃料噴射のタイミング及び第２燃料噴射のタイミングを示す図である。
　エンジン制御装置１１３は、下死点ＢＤＣ後における吸気弁１１９の開弁中であって筒内から吸気ポート１０２に向けてガスが噴き返すときに、燃料噴射弁３０１による第１燃料噴射を行なわせる。
　吸気弁１１９が下死点ＢＤＣ後に閉弁される場合、下死点ＢＤＣ後から吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣまでの間、ピストン１５１の上昇に伴って吸気ポート１０２に向かうガスの噴き返しが発生する。
　係る噴き返し状態のときに第１燃料噴射で噴射された燃料は、噴き返し空気によって吸気ポート１０２内に気化拡散し、吸気ポート１０２内に均質な混合気を形成する。
　そして、吸気ポート１０２内に形成された混合気は、次に吸気弁１１９が開くまで吸気ポート１０２内に滞留する。
　換言すれば、空気の噴き返し状態で噴射させた燃料が、噴き返し空気を突き抜けて燃焼室１１０に吸引されることなく、吸気ポート１０２内に気化拡散するように、燃料噴射弁３０１の貫通力、燃料噴霧の到達距離などの噴霧特性を設定してある。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、噴き戻し空気量が最大量となるタイミングが第１燃料噴射の噴射期間に含まれるように、第１燃料噴射の噴射タイミングを設定することができる。
　また、内燃機関１０１は、燃料噴射弁３０１として、燃料噴霧の到達距離が、シリンダの吸気ポート１０２の開口部までの距離（換言すれば、吸気弁１１９の傘部までの距離）よりも短い特性のものを採用することができる。
　上記の噴き戻し空気量が最大量となるタイミングに応じた噴射タイミングの設定、及び／または、燃料噴霧の到達距離の特性などによって、第１燃料噴射で噴射された燃料を、吸気ポート１０２内に良好に気化拡散させることができる。
　また、エンジン制御装置１１３は、第１燃料噴射における噴射量を、噴き戻し空気量に対して、目標空燃比（たとえば、理論空燃比）に設定することができる。
　また、エンジン制御装置１１３は、第１燃料噴射を行なわせた後の吸気弁１１９の開弁タイミングＩＶＯから下死点ＢＤＣまでの間に、燃料噴射弁３０１による第２燃料噴射を行なわせ、第２燃料噴射で噴射させた燃料を、吸気弁１１９の開弁中に燃焼室１１０に吸引させる。
　第１燃料噴射によって吸気ポート１０２内に形成された混合気は、吸気弁１１９が閉弁されてから次回開弁されるまで間において吸気ポート１０２内に滞留し、吸気弁１１９が開弁すると燃焼室１１０に吸引される。
　したがって、吸気弁１１９の開弁期間内で、前回の吸気弁１１９の開弁期間が終わる直前の第１燃料噴射で噴射された燃料と、今回の開弁期間中の第２燃料噴射で噴射された燃料とが、燃焼室１１０に吸引される。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、第２燃料噴射の噴射タイミングを、第１燃料噴射によって吸気ポート１０２内に滞留していた混合気が、燃焼室１１０に吸引された後とすることができる。
　つまり、吸気弁１１９が開弁すると、まず、第１燃料噴射によって吸気ポート１０２内に滞留していた混合気が燃焼室１１０に吸入されるので、エンジン制御装置１１３は、その後に吸気ポート１０２に流入する空気に対して第２燃料噴射を行う。
　なお、エンジン制御装置１１３は、第１燃料噴射によって吸気ポート１０２内に滞留していた混合気が燃焼室１１０に吸引されるときに、第２燃料噴射を行わせることができる。
　以下では、分割噴射における燃料噴射量及び噴射タイミングの設定を詳細に説明する。
　図６は、分割噴射における燃料噴射量及び噴射タイミングの設定プロセスを示すフローチャートであり、図７は、燃料噴射量及び噴射タイミングの演算タイミングを示す図である。
　図７に示す演算タイミングの一態様では、排気弁の開弁タイミングＥＶＯ付近を燃料噴射量及び噴射タイミングの演算タイミングとし、係る演算タイミングにおいて図６のフローチャートに示したプロセスが割り込み実行される。
　エンジン制御装置１１３は、燃料噴射量及び噴射タイミングの演算タイミングになると、まず、ステップＳ５０１で、今回の燃焼サイクルにおける第２燃料噴射の燃料噴射量ＴＩＭと噴射タイミングを演算する。
　エンジン制御装置１１３は、以下のようにして燃料噴射量ＴＩＭを求める。
　まず、エンジン制御装置１１３は、今回の燃焼サイクルにおける内燃機関１０１の運転状態（吸入空気量、機関回転速度、スロットル開度など）に基づいて、今回の燃焼サイクルで筒内に吸引される空気量に対して目標空燃比の混合気を形成するための総燃料噴射量ＴＩを演算する。
　次いで、エンジン制御装置１１３は、総燃料噴射量ＴＩから、前回の演算タイミングで求めた第１燃料噴射の燃料噴射量ＴＩＳを減算して、今回の燃焼サイクルにおける第２燃料噴射の燃料噴射量ＴＩＭを求める（ＴＩＭ＝ＴＩ－ＴＩＳ）。
　また、エンジン制御装置１１３は、今回の燃焼サイクルにおける吸気弁１１９の開弁タイミングＩＶＯ、機関負荷、機関回転速度などに基づいて、第２燃料噴射の噴射タイミングＩＴＭを設定する。
　次いで、エンジン制御装置１１３は、ステップＳ５０２に進み、今回の燃焼サイクルにおける内燃機関１０１の運転状態に基づいて、下死点ＢＤＣ後の吸気弁１１９の開弁期間で吸気ポート１０２に噴き返す空気量を推定し、係る推定空気量に対して目標空燃比の混合気を形成するための燃料噴射量を、第１燃料噴射の燃料噴射量ＴＩＳとして求める。
　換言すれば、エンジン制御装置１１３は、ステップＳ５０２で、内燃機関１０１の運転状態に基づく分担率にしたがって、第１燃料噴射の燃料噴射量ＴＩＳを求める。
　なお、エンジン制御装置１１３がステップＳ５０２で求めた燃料噴射量ＴＩＳは、次回の燃焼サイクルにおいて燃焼室１１０内に吸引されることになる。
　また、エンジン制御装置１１３は、今回の燃焼サイクルにおける吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣなどから、第１燃料噴射の噴射タイミングＩＴＳを設定する。
　エンジン制御装置１１３は、演算タイミングにおいて燃料噴射量及び噴射タイミングを演算すると、噴射タイミングＩＴＭになる（換言すれば、吸気弁１１９が開弁する）のを待って燃料噴射弁３０１に噴射パルス信号を出力して、燃料噴射弁３０１から燃料噴射量ＴＩＭの燃料を噴射させる第２燃料噴射を行わせる。
　このとき、前回の燃焼サイクルでの第１燃料噴射によって、吸気ポート１０２に滞留していた燃料が燃焼室１１０内に吸引され、この第１燃料噴射による燃料と、第２燃料噴射（メイン噴射）による燃料とによって、燃焼室１１０内に混合気が形成される。
　また、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９が閉弁する直前の噴射タイミングＩＴＳになると、燃料噴射弁３０１に噴射パルス信号を出力して、燃料噴射弁３０１から燃料噴射量ＴＩＳの燃料を噴射させる第１燃料噴射を行わせる。
　この第１燃料噴射で噴射された燃料は、空気の噴き返しによって燃焼室１１０に吸引されずに吸気ポート１０２内に気化拡散し、次に吸気弁１１９が開くまで（換言すれば、次回の燃焼サイクルまで）吸気ポート１０２内に滞留する。
　図８及び図９は、第１燃料噴射の噴射終了タイミングの違いによる、付着燃料量、吸気ポート内での混合気の均質度、及び筒内での混合気の均質度の変化を説明するための図である。
　図８は、第２燃料噴射の噴射タイミングを固定とし、第１燃料噴射の噴射終了タイミングを、空気の噴き返しが発生する前から吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣ後までの７パターンに切り替えて検証したことを示す。
　そして、図９は、第１燃料噴射の噴射終了タイミングと吸気ポート１０２及び吸気弁１１９への燃料付着量［mg］との相関、第１燃料噴射の噴射終了タイミングと吸気ポート内での混合気の均質度［％］との相関、更に、第１燃料噴射の噴射終了タイミングと筒内での混合気の均質度［％］との相関をそれぞれ示す。
　図９は、第１燃料噴射の噴射終了タイミングが、空気の噴き返しが発生する前から閉弁タイミングＩＶＣに近づくにしたがって燃料付着量が減る傾向であること、つまり、噴き返しが発生しているときに第１燃料噴射を行わせることで、吸気ポート１０２及び吸気弁１１９への燃料付着量が減ることを示す。
　また、図９は、第１燃料噴射の噴射終了タイミングを閉弁タイミングＩＶＣ後にまで遅らせても、燃料付着量は、第１燃料噴射の噴射終了タイミングを閉弁タイミングＩＶＣとしたときから横ばいであることを示す。
　また、図９は、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが発生するときを、第１燃料噴射の噴射終了タイミングとしたときに比べて、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが収束した後や空気の噴き返しが発生する前を第１燃料噴射の噴射終了タイミングとすると、吸気ポート１０２内での混合気の均質度が下がることを示す。
　更に、図９は、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが発生するときを、第１燃料噴射の噴射終了タイミングとしたときに比べて、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが収束した後や空気の噴き返しが発生する前を第１燃料噴射の噴射終了タイミングとすると、燃焼室１１０内での混合気の均質度が下がることを示す。
　つまり、図８及び図９は、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが発生するときを、第１燃料噴射の噴射終了タイミングとすることで、吸気ポート１０２及び吸気弁１１９への燃料付着量を減らし、また、吸気ポート１０２内及び燃焼室１１０内での混合気の均質度［％］を可及的に高くすることができることを示す。
　換言すれば、図８及び図９は、前述した第１燃料噴射と第２燃料噴射からなる分割噴射によって、筒内混合気の均質性を向上させることができることを示している。
　以下では、分割噴射における燃料噴射量及び噴射タイミングの設定処理をより詳細に説明する。
　図１０及び図１１は、可変バルブタイミング装置４００による吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量（換言すれば、閉弁タイミングＩＶＣの進角量）と、第１燃料噴射の噴射終了タイミングとの相関を説明するための図である。
　図１１は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量と第１燃料噴射の噴射終了タイミングとの相関を示し、図１０は、図１１の特性にしたがって定められた第１燃料噴射の噴射終了タイミングを例示する。
　エンジン制御装置１１３は、図１１のようなマップを参照して（または、図１１のような特性の関数を用いて）、可変バルブタイミング装置４００によって変更される吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量に基づき、第１燃料噴射の噴射終了タイミングを決定する。
　ここで、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きくなるほど、詳細には、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが下死点ＢＤＣ以降の領域で進角するほど、第１燃料噴射の噴射終了タイミングはより進角したタイミングに設定される。
　図１０は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量の違いによる第１燃料噴射の噴射終了タイミングの違いを示し、図１０の下段は、図１０の上段に比べて吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きいときの噴射終了タイミングを示す。
　図１０に示したように、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きくなるにしたがって、吸気ポート１０２内での空気の噴き返し量が極大になるタイミングも進角する。
　そこで、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが進角するほど、第１燃料噴射の噴射終了タイミングはより進角したタイミングに設定することで、閉弁タイミングＩＶＣが進遅角変化しても、吸気ポート１０２内での空気の噴き返しが発生するタイミングで第１燃料噴射を行わせる。
　これにより、閉弁タイミングＩＶＣが進遅角変化しても、筒内混合気の均質性を安定して向上させることができる。
　図１２－図１４は、内燃機関１０１の運転状態（詳細には、機関負荷及び機関回転速度）と、第１燃料噴射の噴射量分担率との相関を説明するための図である。
　ここで、第１燃料噴射の噴射量分担率とは、総燃料噴射量ＴＩのうち第１燃料噴射で噴射させる燃料の割合［％］である。
　図１４は、機関負荷を代表するスロットル開度及び機関回転速度と、第１燃料噴射の噴射量分担率との相関を示す。
　エンジン制御装置１１３は、図１４のようなマップを参照して（または、図１４のような特性の関数を用いて）、スロットル開度及び機関回転速度に基づき、第１燃料噴射の噴射量分担率を決定する。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、機関回転速度が同じであれば、スロットル開度（換言すれば、機関負荷）が大きくなるほど第１燃料噴射の噴射量分担率はより大きな割合に設定し、かつ、スロットル開度（換言すれば、機関負荷）が同じであれば機関回転速度が高くなるほど第１燃料噴射の噴射量分担率はより大きな割合に設定する。
　換言すれば、エンジン制御装置１１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるときには、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、第１燃料噴射の噴射量分担率を大きくする。
　内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転される場合は、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、下死点ＢＤＣ後から吸気弁１１９が閉弁されるまでの間に吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が多くなる。
　そこで、エンジン制御装置１１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転される場合は、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、第１燃料噴射の噴射量分担率を大きくすることで、吸気ポート１０２内に目標空燃比（たとえば、理論空燃比）の混合気を形成する。
　つまり、エンジン制御装置１１３は、吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が多くなるほど、第１燃料噴射の噴射量分担率を大きくする。
　図１２及び図１３は、内燃機関１０１の運転状態の違いによる第１燃料噴射の噴射量分担率の違いを、噴射パルス幅の違いとして示す。
　ここで、図１２は内燃機関１０１が低負荷、低回転で運転されるときの噴射量分担率に基づく噴射期間（換言すれば、噴射パルス幅）を示し、図１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるときの噴射量分担率に基づく噴射期間（換言すれば、噴射パルス幅）を示す。
　内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるとき、第１燃料噴射の噴射量分担率は、低負荷、低回転で運転される場合に比べて大きく設定され、相対的に第２燃料噴射の噴射量分担率は、高負荷、高回転で運転されるときは低負荷、低回転で運転されるときよりも小さく設定される。
　これにより、内燃機関１０１が負荷、回転速度の条件が異なって、吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が変化しても、吸気ポート１０２内に目標空燃比の混合気を安定して形成することができる。
　図１５及び図１６は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量と第１燃料噴射の噴射量分担率との相関を説明するための図である。
　図１６は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量と、第１燃料噴射の噴射量分担率との相関を示す。
　エンジン制御装置１１３は、図１６のようなマップを参照して（または、図１６のような特性の関数を用いて）、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量に基づき、第１燃料噴射の噴射量分担率を決定する。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きくなるほど、第１燃料噴射の噴射量分担率はより小さな大きな割合に設定する。
　吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きく、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが下死点ＢＤＣ以降の領域で進角するほど、吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が減る。
　そこで、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の開弁タイミングＩＶＣが下死点ＢＤＣ以降の領域で進角するほど、第１燃料噴射の噴射量分担率を小さくする。
　図１５は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量の違いによる第１燃料噴射の噴射量分担率の違いを、噴射パルス幅の違いとして示す。
　図１５の下段は、図１５の上段に比べて吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きいときの噴射期間を示す。
　吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量が大きくなるにしたがって（換言すれば、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが下死点ＢＤＣに近づくほど）、吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が減る。
　そこで、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが進角するほど、第１燃料噴射の噴射量分担率を小さくすることで、閉弁タイミングＩＶＣが進遅角変化しても、吸気ポート１０２内に目標空燃比の混合気を安定して形成することができる。
　図１７－図１９は、内燃機関１０１の運転状態（詳細には、機関負荷及び機関回転速度）と、第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を説明するための図である。
　図１９は、スロットル開度及び機関回転速度と、第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を示す。
　エンジン制御装置１１３は、図１９のようなマップを参照して（または、図１９のような特性の関数を用いて）、機関負荷を代表するスロットル開度及び機関回転速度に基づき、第２燃料噴射の噴射タイミングを決定する。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、機関回転速度が同じであれば、機関負荷を代表するスロットル開度が大きくなるほど第２燃料噴射の噴射タイミングを遅角し、かつ、スロットル開度が同じであれば機関回転速度が高くなるほど第２燃料噴射の噴射タイミングを遅角する。
　換言すれば、エンジン制御装置１１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるときには、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、第２燃料噴射の噴射タイミングを遅角する。
　内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転される場合は、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が多くなり、吸気ポート１０２内に滞留する混合気が、吸気弁１１９の開弁後に燃焼室１１０へ吸入されるのに要する時間が長くなる。
　そこで、エンジン制御装置１１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるときには、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、第２燃料噴射の噴射タイミングを遅角することで、吸気ポート１０２内に滞留していた混合気が燃焼室１１０へ吸入されてから第２燃料噴射を行わせるようにする。
　図１７は、内燃機関１０１の低負荷、低回転での第２燃料噴射の噴射タイミングを示し、図１８は、内燃機関１０１の高負荷、高回転での第２燃料噴射の噴射タイミングを示す。
　エンジン制御装置１１３は、内燃機関１０１が高負荷、高回転で運転されるときには、低負荷、低回転で運転される場合に比べて、第２燃料噴射の噴射タイミングを遅角することで、吸気ポート１０２内に滞留していた混合気の燃焼室１１０への吸入が終ってから第２燃料噴射を行わせる。
　これにより、燃焼室１１０へ吸入される混合気の空燃比の変動が抑えられ、筒内混合気の均質性が向上する。
　図２０及び図２１は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量と、第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を説明するための図である。
　図２１は、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量と、第２燃料噴射の噴射タイミングとの相関を示す。
　エンジン制御装置１１３は、図２１のようなマップを参照して（または、図２１のような特性の関数を用いて）、吸気弁１１９の開閉タイミングの進角量（詳細には、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣの進角量）に基づき、第２燃料噴射の噴射タイミングを決定する。
　ここで、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが進角するほど、第２燃料噴射の噴射タイミングを進角する。
　図２０は、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣの違いによる第２燃料噴射の噴射タイミングの違いを示し、図２０の下段は、図２０の上段の場合よりも閉弁タイミングＩＶＣが進角された状態を示す。
　そして、閉弁タイミングＩＶＣが進角された図２０の下段での第２燃料噴射の噴射タイミングは、図２０の上段での第２燃料噴射の噴射タイミングよりも進角されている。
　下死点ＢＤＣ後の領域では、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが進角するほど（換言すれば、閉弁タイミングＩＶＣが下死点ＢＤＣに近づくほど）、閉弁タイミングＩＶＣ前に吸気ポート１０２に噴き戻される空気量が減る。
　このため、吸気弁１１９が開いたときに、第１燃料噴射で形成されて吸気ポート１０２に滞留していた混合気が、燃焼室１１０に吸引されるのに要する時間が短くなる。
　したがって、第１燃料噴射で形成された混合気が燃焼室１１０に吸引された後に第２燃料噴射を行わせる場合、吸気弁１１９の開弁タイミングＩＶＯから第２燃料噴射の噴射開始タイミングまでの期間を短くできる。
　このため、エンジン制御装置１１３は、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが進角するほど、第２燃料噴射の噴射タイミングを進角する。
　上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
　また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
　たとえば、エンジン制御装置１１３は、第２燃料噴射を複数回に分割して実施することができる。
　また、内燃機関１０１が可変バルブタイミング装置４００を備えず、吸気弁１１９の閉弁タイミングＩＶＣが、下死点ＢＤＣ後の所定角度に固定される内燃機関１０１にも、第１燃料噴射と第２燃料噴射とからなる分割噴射を適用できる。
　１０１…内燃機関、１０２…吸気ポート、１１３…エンジン制御装置（燃料噴射制御装置、分割噴射制御部）、１１９…吸気弁、１５１…ピストン、３０１…燃料噴射弁

Claims (14)

  1. 　吸気弁の上流の吸気ポートに燃料噴射弁を備えた内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
    　１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射とに分けて実行する分割噴射制御部を有し、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記内燃機関のピストンの下死点後における前記吸気弁の開弁中であって筒内から前記吸気ポートに向けてガスが噴き返すときに、前記第１燃料噴射を行わせ、
    　その後の前記吸気弁の開弁タイミングから前記ピストンの下死点までの間に、前記第２燃料噴射を行わせる、
    　燃料噴射制御装置。
  2. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第１燃料噴射のタイミングを進角する、
    　燃料噴射制御装置。
  3. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記内燃機関の高回転、高負荷状態であるときは、低回転、低負荷状態であるときに比べて、前記第２燃料噴射のタイミングを遅角する、
    　燃料噴射制御装置。
  4. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第１燃料噴射による燃料噴射量の分担率を減少させる、
    　燃料噴射制御装置。
  5. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記内燃機関の高回転、高負荷状態であるときは、低回転、低負荷状態であるときに比べて、前記第１燃料噴射による燃料噴射量の分担率を増加させる、
    　燃料噴射制御装置。
  6. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第２燃料噴射のタイミングを進角する、
    　燃料噴射制御装置。
  7. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記燃料噴射弁の燃料噴霧の到達距離は、前記燃料噴射弁から前記吸気弁までの距離よりも短い、
    　燃料噴射制御装置。
  8. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記分割噴射制御部は、
    　前記第１燃料噴射によって噴射された燃料を、次回前記吸気弁が開弁されるまで前記吸気ポート内に滞留させ、次回前記吸気弁が開弁されたときに、前記吸気ポート内に滞留させた前記第１燃料噴射によって噴射された燃料と、前記吸気弁が開弁された後に前記第２燃料噴射で噴射された燃料とを筒内に吸引させる、
    　燃料噴射制御装置。
  9. 　吸気弁の上流の吸気ポートに燃料噴射弁を備えた内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁による１燃焼サイクル当たりの燃料噴射を、第１燃料噴射と第２燃料噴射とに分けて実行する燃料噴射制御方法であって、
    　前記内燃機関のピストンの下死点後における前記吸気弁の開弁中であって筒内から前記吸気ポートに向けてガスが噴き返すときに、前記第１燃料噴射を行わせ、
    　その後の前記吸気弁の開弁タイミングから前記ピストンの下死点までの間に、前記第２燃料噴射を行わせる、
    　燃料噴射制御方法。
  10. 　請求項９に記載の燃料噴射制御方法であって、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第１燃料噴射のタイミングを進角する、
    　燃料噴射制御方法。
  11. 　請求項９に記載の燃料噴射制御方法であって、
    　前記内燃機関の高回転、高負荷状態であるときは、低回転、低負荷状態であるときに比べて、前記第２燃料噴射のタイミングを遅角する、
    　燃料噴射制御方法。
  12. 　請求項９に記載の燃料噴射制御方法であって、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第１燃料噴射による燃料噴射量の分担率を減少させる、
    　燃料噴射制御方法。
  13. 　請求項９に記載の燃料噴射制御方法であって、
    　前記内燃機関の高回転、高負荷状態であるときは、低回転、低負荷状態であるときに比べて、前記第１燃料噴射による燃料噴射量の分担率を増加させる、
    　燃料噴射制御方法。
  14. 　請求項９に記載の燃料噴射制御方法であって、
    　前記吸気弁の閉弁タイミングが進角するほど、前記第２燃料噴射のタイミングを進角する、
    　燃料噴射制御方法。
PCT/JP2022/032034 2021-11-25 2022-08-25 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法 WO2023095404A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023563520A JPWO2023095404A1 (ja) 2021-11-25 2022-08-25

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021191033 2021-11-25
JP2021-191033 2021-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023095404A1 true WO2023095404A1 (ja) 2023-06-01

Family

ID=86539129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/032034 WO2023095404A1 (ja) 2021-11-25 2022-08-25 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023095404A1 (ja)
WO (1) WO2023095404A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224740A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2009174345A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Suzuki Motor Corp 筒内噴射型内燃機関の制御装置
JP2010024969A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2010037992A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2015004342A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 富士重工業株式会社 筒内噴射エンジンの制御装置
JP2020133593A (ja) * 2019-02-26 2020-08-31 ダイハツ工業株式会社 内燃機関

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224740A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2009174345A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Suzuki Motor Corp 筒内噴射型内燃機関の制御装置
JP2010024969A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2010037992A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2015004342A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 富士重工業株式会社 筒内噴射エンジンの制御装置
JP2020133593A (ja) * 2019-02-26 2020-08-31 ダイハツ工業株式会社 内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023095404A1 (ja) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108691682B (zh) 内燃机的控制装置
EP2330283A1 (en) Fuel injection control device for internal-combustion engine
WO2002090746A1 (fr) Unite de commande d'un moteur a combustion interne du type a injection
CN108730053B (zh) 内燃机的控制装置
JP6141801B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2012255366A (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
US20160273475A1 (en) Control system for spark-ignition internal combustion engine
JP6436134B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2013015023A (ja) 筒内噴射式エンジンの制御装置
JP2000008913A (ja) 火花点火機関の可変混合気濃度分布制御方法
WO2023095404A1 (ja) 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法
WO2019202883A1 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法
US10202928B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6465142B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2020133593A (ja) 内燃機関
WO2017110358A1 (ja) 噴射制御装置
US11391236B2 (en) Control method of internal combustion engine and internal combustion engine
JP2018178891A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010242519A (ja) エンジンの燃料噴射制御装置
JP2004324461A (ja) 内燃機関の燃料噴射システム
JP6750321B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010285904A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2020133591A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009024684A (ja) 点火時期制御装置及び点火時期制御システム
JP2007270671A (ja) 吸気制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22898189

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023563520

Country of ref document: JP

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112024004739

Country of ref document: BR