JP5333172B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
特に、筒内噴射用インジェクタは、内燃機関の圧縮行程に燃料を燃焼室内へ噴射し、点火時期において点火プラグ近傍だけに着火性の良好な混合気を形成させることで、燃焼室全体としては希薄な混合気の燃焼、いわゆる成層燃焼を実現することができる。
また、特許文献2および3の技術では、ノッキング回避制御時の筒内噴射用インジェクタの燃料噴射制御において、それぞれ点火時期の遅角補正量、燃料噴射時期の遅角補正量を考慮しているが、バルブタイミングの遅角補正量は考慮していない。そのため、ノッキング抑制時に各インジェクタの燃料噴射制御を適切に実行するための手段としては、更なる改善の余地がある。
上記の構成により、ノッキングの発生が検出された際に、点火タイミングの遅角量および吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、第1燃料噴射手段の燃料噴射タイミングを適切に遅角側へ制御することができる。よって、成層燃焼および均質燃焼を実現可能な内燃機関におけるノッキング抑制時の運転性能の低下を抑制することができる。
上記の構成により、ノッキングの発生が検出された際に、点火タイミングの遅角量および吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、第1燃料噴射手段に供給する燃料圧力を適切に増圧側へ調整できる。よって、成層燃焼および均質燃焼を実現可能な内燃機関におけるノッキング抑制時の運転性能の低下を抑制することができる。
上記の構成により、ノッキングの発生が検出された際に、点火タイミングの遅角量および吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、第1燃料噴射手段と第2燃料噴射手段との燃料の噴き分け比率を適切な比率に制御することができる。よって、成層燃焼および均質燃焼を実現可能な内燃機関におけるノッキング抑制時の運転性能の低下を抑制することができる。
合流排気通路17には排気温センサ36、A/Fセンサ37、O2センサ38が設けられており、燃焼室11aから排出される排気ガスの温度、空燃比を検出し、その結果をエンジンECU10へと送信する。また、浄化触媒29には触媒温度センサ40が設けられており、浄化触媒29の温度を検出し、その結果をエンジンECU10へと送信する。
なお、電動VVT機構22は、本発明の可変動弁手段の一構成例である。
なお、油圧VVT機構23は、本発明の可変動弁手段の一構成例である。
スロットルバルブ24は、ステップモータを用いたスロットルバイワイヤ方式を適用することが好ましいが、例えばステップモータの代わりにワイヤなどを介してアクセルペダル(図示しない)と連動し、スロットルバルブ24の開度が変更されるような機械式スロットル機構を適用することもできる。
なお、高圧燃料ポンプ30は、本発明の燃圧調整手段の一構成例である。
なお、筒内インジェクタ25は、本発明の第1燃料噴射手段の一構成例である。
なお、ポートインジェクタ26は、本発明の第2燃料噴射手段の一構成例である。
なお、ノッキングセンサ42は、本発明のノッキング検出手段の一構成例である。
エンジンECU10は、例えば、エンジン100が低回転・低負荷運転の時に、筒内インジェクタ25に燃料噴射を指示して燃焼室11a内に燃料を直接噴射させて成層燃焼を実行する。また、エンジンECU10は、例えば、エンジン回転数が所定値を超えた場合に、ポートインジェクタ26に燃料噴射を指示して吸気ポート13内に燃料を噴射させて均質燃焼を実行するか、または直噴とポート噴射とを併用する弱成層燃焼を実行する。筒内インジェクタ25とポートインジェクタ26との噴き分け比率は、台上試験等によって求められた適切な値に設定され、エンジンECU10のROMに予め記憶される。
この場合、エンジンECU10は、エンジン100の運転状態および燃圧センサ41からの信号に基づいて、高圧燃料ポンプ30に指示し、筒内インジェクタ25に供給する燃料圧力を目標燃圧へと調整する。
Δainjd=ΔSA+ΔinVVT ・・・(3)
(Δainjd:燃料噴射タイミングの遅角量,ΔSA:点火時期の遅角量,ΔinVVT:吸気弁の開弁タイミングの遅角量)
つづいて、エンジンECU10は、以下の(4)式に基づいて筒内インジェクタ25の目標噴射タイミングを算出し、筒内インジェクタ25に指示して燃料噴射タイミングを目標噴射タイミングへ制御する。
ainjd´=ainjd+Δainjd ・・・(4)
(ainjd´:目標噴射タイミング,ainjd:制御前の燃料噴射タイミング)
Δepr=(ΔSA+ΔinVVT)×Kepr ・・・(5)
(Δepr:燃料圧力の調整量,ΔSA:点火時期の遅角量,ΔinVVT:吸気弁の開弁タイミングの遅角量,Kepr:燃料圧力への変換係数)
ここで、燃料圧力への変換係数(Kepr)は、エンジン100の型式等で決定される係数であり、台上試験等によって求められた適切な値に設定され、エンジンECU10のROMに予め記憶される。
つづいて、エンジンECU10は、以下の(6)式に基づいて筒内インジェクタ25に供給する燃料の目標燃圧を算出し、高圧燃料ポンプ30に指示して燃料圧力を目標燃圧へ調整する。
epr´=epr+Δepr ・・・(6)
(epr´:目標燃圧,epr:調整前の燃料圧力)
Δkpfi=(ΔSA+ΔinVVT)×Kkpfi ・・・(7)
(Δkpfi:噴き分け比率の調整量,ΔSA:点火時期の遅角量,ΔinVVT:吸気弁の開弁タイミングの遅角量,Kkpfi:噴き分け比率への変換係数)
ここで、噴き分け比率への変換係数(Kkpfi)は、エンジン100の型式等で決定される係数であり、台上試験等によって求められた適切な値に設定され、エンジンECU10のROMに予め記憶される。
つづいて、エンジンECU10は、以下の(8)式に基づいて筒内インジェクタ25とポートインジェクタ26との燃料の目標噴き分け比率を算出し、筒内インジェクタ25とポートインジェクタ26に指示して噴き分け比率を目標比率へ制御する。
kpfi´=kpfi+Δkpfi ・・・(8)
(kpfi´:目標噴き分け比率,kpfi:制御前の噴き分け比率)
なお、エンジンECU10は、本発明の燃圧調整手段および噴き分け比率制御手段の一構成例である。
この制御を実行することにより、エンジン100のノッキング抑制時に筒内インジェクタ25とポートインジェクタ26の燃料噴射制御を適切に実行することができる。よって、成層燃焼および均質燃焼を実現可能な内燃機関におけるノッキング抑制時の運転性能の低下を抑制することができる。
エンジンECU10は、ステップS4の処理を終えると、制御の処理を終了する。
10 エンジンECU(燃圧調整手段,噴き分け比率制御手段)
11 ピストン
11a 燃焼室
13 吸気ポート
18 吸気弁
22 電動VVT機構(可変動弁手段)
23 油圧VVT機構(可変動弁手段)
25 筒内インジェクタ(第1燃料噴射手段)
26 ポートインジェクタ(第2燃料噴射手段)
27 点火プラグ
30 高圧燃料ポンプ(燃圧調整手段)
41 燃圧センサ
42 ノッキングセンサ(ノッキング検出手段)
100 エンジン
Claims (3)
- 内燃機関の各気筒の吸気弁および排気弁のバルブタイミングを所望するタイミングに変更する可変動弁手段と、前記内燃機関の燃焼室へ燃料を噴射供給する第1燃料噴射手段と、前記内燃機関の吸気ポートへ燃料を噴射供給する第2燃料噴射手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の各気筒のノッキング発生を検出するノッキング検出手段と、
前記ノッキング検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の各気筒の点火タイミングを遅角側へ制御する点火時期制御手段と、
前記ノッキング検出手段の検出結果に基づいて、前記可変動弁手段によって前記吸気弁の開弁タイミングを遅角側へ制御する可変動弁制御手段と、
前記点火時期制御手段による点火タイミングの遅角量、および前記可変動弁制御手段による吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、前記第1燃料噴射手段の燃料噴射タイミングを遅角側へ制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記第1燃料噴射手段に供給する燃料の圧力を調整する燃圧調整手段を備え、
前記燃圧調整手段は、前記点火時期制御手段による点火タイミングの遅角量、および前記可変動弁制御手段による吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、前記第1燃料噴射手段に供給する燃料の圧力を増圧側へ調整することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記第1燃料噴射手段が噴射供給する燃料量と前記第2燃料噴射手段が噴射供給する燃料量との噴き分け比率を制御する噴き分け比率制御手段を備え、
前記噴き分け比率制御手段は、前記点火時期制御手段による点火タイミングの遅角量、および前記可変動弁制御手段による吸気弁の開弁タイミングの遅角量に基づいて、前記第1燃料噴射手段が噴射供給する燃料量と前記第2燃料噴射手段が噴射供給する燃料量との噴き分け比率を制御することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
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