JP5659997B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、気筒内に燃料を直接噴射可能な燃料噴射弁を備える圧縮着火式の内燃機関を制御するうえで好適な内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus suitable for controlling a compression ignition internal combustion engine having a fuel injection valve capable of directly injecting fuel into a cylinder.

従来、例えば特許文献１には、ディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、排気ガスの集合部における排気ガス温度の変動に基づいて気筒毎の温度を推定するようにしている。そのうえで、推定された温度とマップ値との差の絶対値が所定値以上である場合には、推定された筒内温度が高い気筒に対してはポスト燃料噴射量を増加させ、推定された筒内温度が低い気筒に対してはポスト燃料噴射量を減少させるようにしている。上記従来の制御装置は、このような制御によって、筒内温度の低い気筒においてオイル希釈の進行抑制を図っている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a control device for a diesel engine. In this conventional control device, the temperature of each cylinder is estimated based on the fluctuation of the exhaust gas temperature in the exhaust gas collecting portion. In addition, when the absolute value of the difference between the estimated temperature and the map value is equal to or greater than a predetermined value, the post fuel injection amount is increased for the cylinder having the estimated in-cylinder temperature, and the estimated cylinder The post fuel injection amount is reduced for cylinders having a low internal temperature. The conventional control device described above controls the progress of oil dilution in a cylinder having a low in-cylinder temperature by such control.

特開２０１０−２０３４２５号公報JP 2010-203425 A 特開平１−２３７３３９号公報JP-A-1-237339 特開昭６２−１３５６２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-135620

上記特許文献１に記載の技術のようにポスト燃料噴射量の調整に対してではなく、内燃機関へのトルク要求に基づくトルクを発生させるための燃料噴射量の調整に対して、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出抑制等の目的のために、気筒間または所定のグループ気筒間で燃料噴射量を異ならせる場合には、内燃機関のドライバビリティが悪化しないように配慮することが必要である。   As opposed to the adjustment of the post fuel injection amount as in the technique described in Patent Document 1, the adjustment of the fuel injection amount for generating the torque based on the torque demand to the internal combustion engine is not applied to the cylinder wall surface. When the fuel injection amount is made different between cylinders or predetermined group cylinders for the purpose of suppressing emission of unburned HC caused by fuel adhesion, consideration should be given so that the drivability of the internal combustion engine does not deteriorate. is necessary.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関のドライバビリティの悪化を抑制しつつ、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出やオイル希釈を良好に抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of satisfactorily discharging unburned HC and diluting oil due to fuel adhering to the cylinder wall surface while suppressing deterioration of drivability of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be suppressed to a low level.

第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
多気筒型の内燃機関の各気筒に対してそれぞれ備えられ、各気筒内に燃料を直接噴射可能な燃料噴射弁と、
前記内燃機関のシリンダ壁面温度を、運転中の複数の気筒のうちの各気筒毎に、または運転中の複数の気筒を少なくとも２つに分けて得られるグループ気筒毎に推定するシリンダ壁温推定手段と、
運転中の前記複数の気筒のうちの各気筒または運転中の前記グループ気筒内の各気筒に対して前記内燃機関のトルク発生のために噴射される燃料噴射量を、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒またはグループ気筒内の各気筒の方が、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒またはグループ気筒内の各気筒よりも少なくなるように設定する燃料噴射量設定手段と、
前記燃料噴射量設定手段により設定された各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量のうちの最大値と最小値との差が所定値よりも大きい場合に、前記差が前記所定値以内となるように、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量を補正する気筒間燃料噴射量補正手段と、
を備えることを特徴とする。 A first invention is a control device for an internal combustion engine,
A fuel injection valve provided for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, and capable of directly injecting fuel into each cylinder;
Cylinder wall temperature estimating means for estimating the cylinder wall temperature of the internal combustion engine for each cylinder among a plurality of operating cylinders or for each group cylinder obtained by dividing a plurality of operating cylinders into at least two cylinders When,
The cylinder wall temperature estimating means determines the fuel injection amount to be injected for generating torque of the internal combustion engine to each cylinder of the plurality of operating cylinders or each cylinder in the operating group cylinder. Each cylinder in the cylinder or group cylinder with the estimated lower cylinder wall temperature is less than each cylinder in the cylinder or group cylinder with the higher cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means. Fuel injection amount setting means to set to,
When the difference between the maximum value and the minimum value among the fuel injection amounts injected into each cylinder set by the fuel injection amount setting means or each cylinder in the group cylinder is larger than a predetermined value, the difference is Inter-cylinder fuel injection amount correction means for correcting the fuel injection amount injected into each cylinder or each cylinder in the group cylinder so as to be within the predetermined value;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記燃料噴射量設定手段は、
前記内燃機関へのトルク要求に基づいて、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒で発生させるべきトルクに応じた要求燃料噴射量を算出する要求燃料噴射量算出手段と、
前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒または前記グループ気筒内の各気筒では燃料噴射量を前記要求噴射量に対して減少させ、かつ、この燃料噴射量の減少によって運転中の前記複数の気筒での前記要求燃料噴射量の合計値が変化しないように、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒または前記グループ気筒内の各気筒では燃料噴射量を前記要求噴射量に対して増加させる気筒間燃料噴射量調整手段と、
を含むことを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The fuel injection amount setting means includes
A required fuel injection amount calculating means for calculating a required fuel injection amount according to a torque to be generated in each cylinder or each cylinder in the group cylinder based on a torque request to the internal combustion engine;
In each cylinder in the cylinder or the group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means is low, the fuel injection amount is decreased with respect to the required injection amount, and the operation is performed by reducing the fuel injection amount. So that the total value of the required fuel injection amounts in the plurality of cylinders in the cylinder does not change, the fuel injection is performed in each cylinder in the cylinder or in the group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means is high. An inter-cylinder fuel injection amount adjusting means for increasing the amount with respect to the required injection amount;
It is characterized by including.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が所定の判定温度以下となる気筒が存在する場合に、前記燃料噴射量設定手段および前記気筒間燃料噴射量補正手段による、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量の設定および補正を行うことを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
When there is a cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimation means is equal to or lower than a predetermined determination temperature, each cylinder or the cylinder by the fuel injection amount setting means and the inter-cylinder fuel injection amount correction means The fuel injection amount to be injected into each cylinder in the group cylinder is set and corrected.

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
運転中の前記複数の気筒のうちの各気筒または運転中の前記グループ気筒内の各気筒に対して実行されるポスト噴射によるポスト燃料噴射量を、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒またはグループ気筒内の各気筒の方が、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒またはグループ気筒内の各気筒よりも少なくなるように設定するポスト燃料噴射量設定手段を更に備えることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The cylinder estimated by the cylinder wall temperature estimating means for the post fuel injection amount by post injection executed for each cylinder of the plurality of operating cylinders or each cylinder in the operating group cylinder. Post fuel is set so that each cylinder in the cylinder wall temperature or group cylinder in the wall surface temperature is lower than each cylinder in the cylinder or group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimation means is higher. An injection amount setting unit is further provided.

第１および第２の発明によれば、運転中の各気筒または運転中のグループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量のうちの最大値と最小値との差を所定値以下に制限することにより、内燃機関のドライバビリティに実質的な影響を及ぼさないようにしつつ、シリンダ壁面温度に応じた各気筒の燃料噴射量の調整により、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出やオイル希釈を良好に抑制できるようになる。   According to the first and second aspects of the invention, the difference between the maximum value and the minimum value of the fuel injection amount injected into each cylinder in operation or each cylinder in the operation group cylinder is limited to a predetermined value or less. By adjusting the fuel injection amount of each cylinder in accordance with the cylinder wall surface temperature without affecting the drivability of the internal combustion engine substantially, Drainage and oil dilution can be well controlled.

第３の発明によれば、何れかの気筒においてシリンダ壁面温度が低いために、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出が懸念される温度条件下において、内燃機関のドライバビリティに実質的な影響を及ぼさないようにしつつ、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出やオイル希釈を効果的に抑制できるようになる。   According to the third invention, since the cylinder wall surface temperature is low in any of the cylinders, the drivability of the internal combustion engine is improved under a temperature condition in which unburned HC emission due to fuel adhesion to the cylinder wall surface is a concern. It is possible to effectively suppress the discharge of unburned HC and oil dilution due to the fuel adhering to the cylinder wall surface without causing a substantial influence.

第４の発明によれば、ポスト噴射の実行時に、シリンダ壁面への燃料付着に起因するオイル希釈を効果的に抑制できるようになる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to effectively suppress oil dilution resulting from fuel adhesion to the cylinder wall surface during post injection.

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 内燃機関の軽負荷運転時および高負荷運転時におけるそれぞれの課題について説明するための図である。It is a figure for demonstrating each subject at the time of the light load driving | operation of an internal combustion engine, and a high load driving | operation. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１の（トルク発生のための）燃料噴射制御の具体的な内容を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific content of the fuel-injection control (for torque generation) of Embodiment 1 of this invention. シリンダブロック内に形成された冷却水経路と、各気筒のシリンダ壁面温度の一例を表した図である。It is the figure showing an example of the coolant path formed in the cylinder block, and the cylinder wall surface temperature of each cylinder. 燃料噴射弁により噴射されて筒内に放射状に広がる燃料の噴霧をピストン側から見た図である。It is the figure which looked at the spray of the fuel which is injected by the fuel injection valve and spreads radially in the cylinder from the piston side. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. ポスト噴射時のオイル希釈レベルの推定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the estimation method of the oil dilution level at the time of post injection. 本発明の実施の形態２のポスト噴射制御の具体的な内容を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific content of the post injection control of Embodiment 2 of this invention.

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、多気筒型の内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、一例として、４サイクルのディーゼル機関（圧縮着火内燃機関）１０であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関１０は、＃１〜＃４の４つの気筒を有する直列４気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。 Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a multi-cylinder internal combustion engine 10. Here, as an example, the internal combustion engine 10 is a four-cycle diesel engine (compression ignition internal combustion engine) 10, which is mounted on a vehicle and used as a power source. Although the internal combustion engine 10 of the present embodiment is an in-line four-cylinder type having four cylinders # 1 to # 4, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine in the present invention are not limited to this.

内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁１２が設置されている。各気筒の燃料噴射弁１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。コモンレール１４内には、サプライポンプ１６によって加圧された高圧の燃料が貯留されている。そして、このコモンレール１４から各気筒の燃料噴射弁１２へ燃料が供給される。各気筒から排出される排気ガスは、排気通路２０の排気マニホールド１８によって集合され、排気通路２０に流入する。   Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 12 that injects fuel directly into the cylinder. The fuel injection valve 12 of each cylinder is connected to a common common rail 14. In the common rail 14, high-pressure fuel pressurized by the supply pump 16 is stored. Then, fuel is supplied from the common rail 14 to the fuel injection valve 12 of each cylinder. The exhaust gas discharged from each cylinder is collected by the exhaust manifold 18 of the exhaust passage 20 and flows into the exhaust passage 20.

内燃機関１０は、ターボ過給機２２を備えている。ターボ過給機２２は、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン２２ａと、タービン２２ａと一体的に連結され、タービン２２ａに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動されるコンプレッサ２２ｂとを有している。   The internal combustion engine 10 includes a turbocharger 22. The turbocharger 22 includes a turbine 22a that is operated by exhaust energy of exhaust gas, and a compressor 22b that is integrally connected to the turbine 22a and is driven to rotate by exhaust energy of exhaust gas input to the turbine 22a. ing.

ターボ過給機２２のタービン２２ａは、排気通路２０の途中に配置されている。タービン２２ａよりも下流側の排気通路２０には、排気ガスを浄化可能な排気浄化装置２４が設置されている。排気浄化装置２４は、一例として、ＮＯｘの浄化のための触媒とともに粒子状物質ＰＭを除去するためのパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を含むＤＰＮＲ（Diesel Particulate NOx Reduction）触媒、および酸化触媒によって構成されている。   The turbine 22 a of the turbocharger 22 is disposed in the exhaust passage 20. An exhaust gas purification device 24 capable of purifying exhaust gas is installed in the exhaust passage 20 on the downstream side of the turbine 22a. For example, the exhaust purification device 24 includes a catalyst for NOx purification, a DPNR (Diesel Particulate NOx Reduction) catalyst including a particulate filter (DPF) for removing particulate matter PM, and an oxidation catalyst. Yes.

内燃機関１０の吸気通路２６の入口付近には、エアクリーナ２８が設けられている。エアクリーナ２８を通って吸入された空気は、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ｂで圧縮された後、インタークーラ３０で冷却される。インタークーラ３０を通過した吸入空気は、吸気通路２６の吸気マニホールド３２により分配された後に各気筒に流入する。吸気通路２６におけるインタークーラ３０と吸気マニホールド３２との間には、吸気絞り弁３４が設置されている。また、吸気通路２６におけるエアクリーナ２８の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３６が設置されている。吸気通路２６における吸気絞り弁３４の下流には、吸気圧力（過給圧）を検知するための吸気圧力センサ３８が配置されている。   An air cleaner 28 is provided near the inlet of the intake passage 26 of the internal combustion engine 10. The air sucked through the air cleaner 28 is compressed by the compressor 22 b of the turbocharger 22 and then cooled by the intercooler 30. The intake air that has passed through the intercooler 30 is distributed by the intake manifold 32 of the intake passage 26 and then flows into each cylinder. An intake throttle valve 34 is installed between the intercooler 30 and the intake manifold 32 in the intake passage 26. An air flow meter 36 for detecting the intake air amount is installed in the intake passage 26 near the downstream of the air cleaner 28. An intake pressure sensor 38 for detecting intake pressure (supercharging pressure) is disposed downstream of the intake throttle valve 34 in the intake passage 26.

更に、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力部には、上述したエアフローメータ３６および吸気圧力センサ３８に加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ４２、および、エンジン冷却水温度（より具体的には、冷却水のエンジン入口温度）を検知するための水温センサ４４等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ４０の入力部には、内燃機関１０が搭載された車両のアクセル開度を検知するためのアクセル開度センサ４６が電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ４０の出力部には、上述した燃料噴射弁１２、サプライポンプ１６および吸気絞り弁３４等の内燃機関１０の運転を制御するための各種のアクチュエータが電気的に接続されている。ＥＣＵ４０は、上述した各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御するものである。   Further, the system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. In addition to the air flow meter 36 and the intake pressure sensor 38 described above, the input portion of the ECU 40 includes a crank angle sensor 42 for detecting the engine speed, and an engine coolant temperature (more specifically, an engine for coolant). Various sensors for detecting the operation state of the internal combustion engine 10 such as a water temperature sensor 44 for detecting the inlet temperature) are electrically connected. Further, an accelerator opening sensor 46 for detecting the accelerator opening of a vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted is electrically connected to the input portion of the ECU 40. Furthermore, various actuators for controlling the operation of the internal combustion engine 10 such as the fuel injection valve 12, the supply pump 16, and the intake throttle valve 34 are electrically connected to the output portion of the ECU 40. The ECU 40 controls the operating state of the internal combustion engine 10 by operating various actuators according to a predetermined program based on the outputs of the various sensors described above.

［実施の形態１の制御］
（シリンダ壁面への噴射燃料の付着に起因する課題について）
本実施形態の内燃機関（ディーゼルエンジン）１０のように、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１２を備える多気筒型の内燃機関では、筒内に噴射された燃料がシリンダ壁面に付着することに起因する、未燃ＨＣ排出およびオイル希釈を良好に抑制することが要求される。このような要求は、過給を利用して内燃機関の排気量のダウンサイジングを行い、かつ、その際にシリンダボアの径を縮小する手法を採用した場合において、より顕著となる。 [Control of Embodiment 1]
(About problems caused by the adhesion of injected fuel to the cylinder wall)
In a multi-cylinder internal combustion engine that includes a fuel injection valve 12 that directly injects fuel into a cylinder like the internal combustion engine (diesel engine) 10 of the present embodiment, the fuel injected into the cylinder adheres to the cylinder wall surface. Therefore, it is required to satisfactorily suppress unburned HC emissions and oil dilution. Such a requirement becomes more conspicuous when a method of downsizing the displacement of the internal combustion engine using supercharging and reducing the diameter of the cylinder bore at that time is adopted.

図２は、内燃機関１０の軽負荷運転時および高負荷運転時におけるそれぞれの課題について説明するための図である。
より具体的には、図２（Ａ）は、軽負荷運転時における未燃ＨＣ（ＴＨＣ）濃度とＮＯｘの質量流量ＭＮＯｘとの関係を示している。図２（Ａ）より、軽負荷運転時には、ＮＯｘの質量流量ＭＮＯｘが同一となる条件で比較した際に、燃料噴射弁１２より噴射される燃料噴霧の貫徹力が高い場合よりも、当該貫徹力が低い場合の方が未燃ＨＣの排出が多くなることが分かる。このように、噴射燃料の低貫徹力化によってシリンダ壁面に噴霧を到達させなくすることは、軽負荷運転時において未燃ＨＣの排出を抑制するうえで有効であり、更には、軽負荷運転時か否かを問わず、オイル希釈を抑制するうえで有効である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the respective problems during the light load operation and the high load operation of the internal combustion engine 10.
More specifically, FIG. 2A shows the relationship between the unburned HC (THC) concentration and the NOx mass flow rate MNOx during light load operation. As shown in FIG. 2A, during light load operation, the penetration force is higher than that when the penetration force of the fuel spray injected from the fuel injection valve 12 is high when compared under the condition that the mass flow rate MNOx of NOx is the same. It can be seen that the amount of unburned HC increases when the value is low. In this way, it is effective to suppress the discharge of unburned HC during light load operation, and to prevent the spray from reaching the cylinder wall surface by reducing the penetrating force of the injected fuel. Regardless of whether or not it is effective in suppressing oil dilution.

一方、図２（Ｂ）は、高負荷運転時におけるスモーク排出レベルとＮＯｘの質量流量ＭＮＯｘとの関係を示している。図２（Ｂ）より、高負荷運転時には、ＮＯｘの質量流量ＭＮＯｘが同一となる条件で比較した際に、高貫徹力時の方が低貫徹力時よりも、スモーク排出レベルが低くなることが分かる。その理由は、高負荷時にスモークの排出を抑制するためには、空気と燃料との混合を促進するために、高貫徹力の噴霧が要求されるからである。   On the other hand, FIG. 2 (B) shows the relationship between the smoke emission level and the NOx mass flow rate MNOx during high-load operation. As shown in FIG. 2 (B), during high load operation, when compared under the condition that the mass flow rate MNOx of NOx is the same, the smoke emission level may be lower at high penetration than at low penetration. I understand. The reason for this is that in order to suppress the discharge of smoke at a high load, a spray with a high penetrating force is required to promote mixing of air and fuel.

従って、軽負荷運転時の未燃ＨＣの排出抑制とオイル希釈抑制と、高負荷運転時のスモーク排出抑制とを両立させるためには、噴霧の貫徹力の設定に頼らずに、未燃ＨＣ排出やオイル希釈を抑制できる技術が必要となる。   Therefore, in order to achieve both suppression of unburned HC emission and oil dilution during light load operation, and suppression of smoke emission during high load operation, the unburned HC emission does not depend on the setting of spray penetration. And technology that can control oil dilution is required.

（実施の形態１の制御の具体的な内容について）
図３は、本発明の実施の形態１の制御を実現するために、ＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、内燃機関１０のサイクル毎に繰り返し実行されるものとする。また、図４は、本発明の実施の形態１の（トルク発生のための）燃料噴射制御の具体的な内容を説明するための図である。 (Specific contents of control of Embodiment 1)
FIG. 3 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 40 in order to realize the control of the first embodiment of the present invention. This routine is repeatedly executed every cycle of the internal combustion engine 10. FIG. 4 is a diagram for explaining the specific contents of the fuel injection control (for generating torque) according to the first embodiment of the present invention.

図３に示すルーチンでは、先ず、水温センサ４４を用いて取得されるエンジン冷却水温度（エンジン入口温度）に基づいて、各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂの推定値が算出される（ステップ１００）。図５は、シリンダブロック４８内に形成された冷却水経路５０と、各気筒のシリンダ壁面温度の一例を表した図である。   In the routine shown in FIG. 3, first, an estimated value of the cylinder wall surface temperature Tb of each cylinder is calculated based on the engine coolant temperature (engine inlet temperature) acquired using the water temperature sensor 44 (step 100). FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the coolant path 50 formed in the cylinder block 48 and the cylinder wall surface temperature of each cylinder.

内燃機関１０の内部を循環する冷却水は、シリンダブロック４８内に形成された冷却水経路５０内にウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）５２によって導入される。冷却水は、図５（Ａ）中に示す矢印の向きで、冷却水経路５０内を流通する。冷却水は、図５（Ａ）に示すように各気筒の周囲を吸気側から排気側に向かって通過していくことによって徐々に暖められていく。また、図５（Ａ）中に「高温部」として示すように、隣接する気筒間のシリンダ壁面温度は高くなる。これらの要因により、シリンダ壁面温度Ｔｂｎ（ｎは気筒番号）は、気筒によって異なるものとなる。一例としては、図５（Ｂ）に示すように、入口に近い吸気（ＩＮ）側の＃１気筒近傍の部位に対して、冷却水が＃４気筒側に向かうにつれ、シリンダ壁面温度が基本的に高くなっていく。また、排気（ＥＸ）側の部位は、吸気側の部位に対して、シリンダ壁面温度が高くなっている。   Cooling water circulating inside the internal combustion engine 10 is introduced into a cooling water path 50 formed in the cylinder block 48 by a water pump (W / P) 52. The cooling water flows through the cooling water passage 50 in the direction of the arrow shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the cooling water is gradually warmed by passing around each cylinder from the intake side toward the exhaust side. Further, as shown as “high temperature part” in FIG. 5A, the cylinder wall surface temperature between adjacent cylinders becomes high. Due to these factors, the cylinder wall surface temperature Tbn (n is the cylinder number) varies depending on the cylinder. As an example, as shown in FIG. 5B, the cylinder wall surface temperature is basically increased as the coolant flows toward the # 4 cylinder side with respect to the portion near the # 1 cylinder on the intake (IN) side near the inlet. It gets higher. Further, the cylinder wall surface temperature is higher in the exhaust (EX) side portion than in the intake side portion.

図５を参照して説明したような各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎの傾向は、予め実験等に把握することができる。具体的には、ＥＣＵ４０には、そのような気筒間のシリンダ壁面温度の高低の関係が、冷却水のエンジン入口温度と関連付けて記憶されている。本ステップ１００では、そのような関係を参照して、水温センサ４４を用いて取得される冷却水温度（エンジン入口温度）に従って、各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎが算出される。図４（Ａ）は、そのようにして算出された各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎの一例である。   The tendency of the cylinder wall surface temperature Tbn of each cylinder as described with reference to FIG. 5 can be grasped in advance by experiments or the like. Specifically, the ECU 40 stores such a relationship between the cylinder wall surface temperatures between the cylinders in association with the engine inlet temperature of the cooling water. In this step 100, referring to such a relationship, the cylinder wall surface temperature Tbn of each cylinder is calculated according to the coolant temperature (engine inlet temperature) acquired using the water temperature sensor 44. FIG. 4A is an example of the cylinder wall surface temperature Tbn of each cylinder calculated in this way.

次に、上記ステップ１００において算出された各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎの中に、所定の判定温度Ｔｒｅｆ以下の値があるか否かが判定される（ステップ１０２）。本ステップ１０２における判定温度Ｔｒｅｆは、シリンダ壁面への燃料付着による未燃ＨＣの排出が懸念される温度条件であるか否かを判断するための温度閾値として予め設定された値である。   Next, it is determined whether or not the cylinder wall surface temperature Tbn calculated in step 100 has a value equal to or lower than a predetermined determination temperature Tref (step 102). The determination temperature Tref in step 102 is a value set in advance as a temperature threshold value for determining whether or not there is a temperature condition in which unburned HC is discharged due to fuel adhering to the cylinder wall surface.

上記ステップ１０２において何れかの気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎが上記判定温度Ｔｒｅｆ以下であると判定された場合には、次いで、アクセル開度センサ４６を用いて取得されるアクセル開度（すなわち、内燃機関１０へのトルク要求度）に基づいて、現在のアクセル開度に応じた要求トルクを得るために各気筒において噴射すべき要求燃料噴射量Ｑｒｅｑが算出される（ステップ１０４）。具体的には、本ステップ１０４では、各気筒で同等のトルクが発生するようにするため、図４（Ｂ）に示すように、各気筒で均等な値として要求燃料噴射量Ｑｒｅｑが算出される。   If it is determined in step 102 that the cylinder wall surface temperature Tbn of any cylinder is equal to or lower than the determination temperature Tref, then the accelerator opening obtained using the accelerator opening sensor 46 (that is, the internal combustion engine). On the basis of the torque request degree to 10), a required fuel injection amount Qreq to be injected in each cylinder in order to obtain a required torque corresponding to the current accelerator opening is calculated (step 104). Specifically, in step 104, the required fuel injection amount Qreq is calculated as an equal value in each cylinder, as shown in FIG. 4B, so that the same torque is generated in each cylinder. .

次に、上記ステップ１００において算出された各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎに応じて、各気筒の燃料噴射量Ｑｖｎが算出される（ステップ１０６）。具体的には、本ステップ１０６では、シリンダ壁面温度Ｔｂｎが判定温度Ｔｒｅｆよりも低い気筒（図４の例では、＃１および＃４気筒）の燃料噴射量Ｑｖ１およびＱｖ４を要求燃料噴射量Ｑｒｅｑに対して減少させる補正が、図４（Ｃ）に示すように行われる。そして、このような補正後に４気筒合計の燃料噴射量が要求燃料噴射量Ｑｒｅｑに気筒数（ここでは、４）を乗じた値から変化しないようにするために、他の気筒（図４の例では、＃２および＃３気筒）の燃料噴射量Ｑｖ２およびＱｖ３を要求燃料噴射量Ｑｒｅｑに対して増加させる補正が、図４（Ｃ）に示すように行われる。   Next, the fuel injection amount Qvn of each cylinder is calculated according to the cylinder wall surface temperature Tbn calculated in step 100 (step 106). Specifically, in step 106, the fuel injection amounts Qv1 and Qv4 of the cylinders (# 1 and # 4 cylinders in the example of FIG. 4) whose cylinder wall surface temperature Tbn is lower than the determination temperature Tref are changed to the required fuel injection amount Qreq. On the other hand, correction to be reduced is performed as shown in FIG. In order to prevent the total fuel injection amount of the four cylinders from being changed from the value obtained by multiplying the required fuel injection amount Qreq by the number of cylinders (here, 4) after such correction, other cylinders (example in FIG. 4). Then, correction for increasing the fuel injection amounts Qv2 and Qv3 of the # 2 and # 3 cylinders with respect to the required fuel injection amount Qreq is performed as shown in FIG.

次に、各気筒の燃料噴射量Ｑｖｎの中の最大値と最小値との差である、気筒間の噴射量差ΔＱｖが算出される（ステップ１０８）。図４の例の場合には、＃２、３気筒の燃料噴射量Ｑｖ２、Ｑｖ３が最大値に該当し、＃１気筒の燃料噴射量Ｑｖ１が最小値に該当するので、図４（Ｃ）に示すようにこれらの差が気筒間の噴射量差ΔＱｖとして算出される。   Next, an injection amount difference ΔQv between the cylinders, which is the difference between the maximum value and the minimum value among the fuel injection amounts Qvn of each cylinder, is calculated (step 108). In the example of FIG. 4, the fuel injection amounts Qv2 and Qv3 for # 2, 3 cylinders correspond to the maximum value, and the fuel injection amount Qv1 for # 1 cylinder corresponds to the minimum value. As shown, these differences are calculated as an injection amount difference ΔQv between the cylinders.

次に、上記ステップ１０８において算出された気筒間の噴射量差ΔＱｖが所定の判定値ΔＱｖｒｅｑよりも大きいか否かが判定される（ステップ１１０）。本ステップ１１０における判定値ΔＱｖｒｅｑは、今回算出された気筒間の噴射量差ΔＱｖが存在する場合における内燃機関１０のドライバビリティ悪化が、許容レベルではないか否かを判断するための閾値として予め設定された値である。   Next, it is determined whether the injection amount difference ΔQv between the cylinders calculated in step 108 is larger than a predetermined determination value ΔQvreq (step 110). The determination value ΔQvreq in step 110 is set in advance as a threshold value for determining whether or not the deterioration in drivability of the internal combustion engine 10 at the presently calculated injection amount difference ΔQv between the cylinders is at an allowable level. Value.

上記ステップ１１０の判定が成立する場合、つまり、今回算出された気筒間の噴射量差ΔＱｖによる内燃機関１０のドライバビリティ悪化が許容レベルではないと判断できる場合には、今回算出された気筒間の噴射量差ΔＱｖが上記判定値（許容値）ΔＱｖｒｅｑ以下となるように、上記ステップ１０６において算出された各気筒の燃料噴射量Ｑｖｎの調整が実行される（ステップ１１２）。図４の例では、図４（Ｄ）に示すように、＃２、３気筒の燃料噴射量Ｑｖ２、Ｑｖ３を所定量だけ減らすとともに、これらの減量分の合計値相当の燃料量だけ＃１気筒の燃料噴射量Ｑｖ１を増やす処理が実行される。   If the determination in step 110 is satisfied, that is, if it is determined that the deterioration in drivability of the internal combustion engine 10 due to the injection amount difference ΔQv between the cylinders calculated this time is not at an allowable level, the cylinders calculated this time Adjustment of the fuel injection amount Qvn of each cylinder calculated in step 106 is performed so that the injection amount difference ΔQv is equal to or less than the determination value (allowable value) ΔQvreq (step 112). In the example of FIG. 4, as shown in FIG. 4D, the fuel injection amounts Qv2 and Qv3 of # 2, 3 cylinders are reduced by a predetermined amount, and the fuel amount corresponding to the total value of these reduced amounts is reduced by # 1 cylinder. Is executed to increase the fuel injection amount Qv1.

以上説明した図３に示すルーチンの処理によれば、何れかの気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎが判定温度Ｔｒｅｆ以下であることで、シリンダ壁面への燃料付着による未燃ＨＣの排出が懸念される温度条件（冷間時）であると判断できる場合には、シリンダ壁面温度Ｔｂｎに応じて、各気筒の燃料噴射量Ｑｖｎが補正される。具体的には、シリンダ壁面温度Ｔｂｎが判定温度Ｔｒｅｆ以下となる気筒の燃料噴射量Ｑｖｎが相対的に減らされるとともに、その結果として４気筒合計での燃料噴射量としては減少しないように他の気筒の燃料噴射量Ｑｖｎが増やされる。そして、そのようにして算出される各気筒の燃料噴射量Ｑｖｎの気筒間の噴射量差ΔＱｖが判定値ΔＱｖｒｅｑ以下となるように制限される。   According to the processing of the routine shown in FIG. 3 described above, the temperature at which unburned HC may be discharged due to fuel adhering to the cylinder wall surface because the cylinder wall surface temperature Tbn of any cylinder is equal to or lower than the determination temperature Tref. If it can be determined that the condition (when cold), the fuel injection amount Qvn of each cylinder is corrected according to the cylinder wall surface temperature Tbn. Specifically, the fuel injection amount Qvn of the cylinder in which the cylinder wall surface temperature Tbn is equal to or lower than the determination temperature Tref is relatively reduced, and as a result, the other cylinders do not decrease the fuel injection amount in the total of the four cylinders. The fuel injection amount Qvn is increased. Then, the injection amount difference ΔQv between the cylinders of the fuel injection amount Qvn of each cylinder calculated in this way is limited to be equal to or less than the determination value ΔQvreq.

以上のような制御によれば、気筒間の噴射量差ΔＱｖの制限を行うことにより、内燃機関１０のドライバビリティに実質的な影響を及ぼさないようにしつつ、シリンダ壁面温度Ｔｂｎが判定温度Ｔｒｅｆ以下となる気筒の燃料噴射量Ｑｖｎを相対的に減らすことにより、シリンダ壁面への燃料付着に起因する未燃ＨＣの排出およびオイル希釈を効果的に抑制できるようになる。また、これにより、噴霧の貫徹力の設定に頼らずに、軽負荷運転時の未燃ＨＣ排出とオイル希釈が抑制できるようになる。   According to the control as described above, by limiting the injection amount difference ΔQv between the cylinders, the cylinder wall surface temperature Tbn is equal to or lower than the determination temperature Tref while not substantially affecting the drivability of the internal combustion engine 10. By relatively reducing the fuel injection amount Qvn of the cylinder, it becomes possible to effectively suppress the discharge of unburned HC and oil dilution due to fuel adhesion to the cylinder wall surface. Further, this makes it possible to suppress unburned HC emission and oil dilution during light load operation without depending on the setting of the spray penetration force.

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第１の発明における「シリンダ壁温推定手段」が、上記ステップ１０４および１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃料噴射量設定手段」が、上記ステップ１０８〜１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「気筒間燃料噴射量補正手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第２の発明における「要求燃料噴射量算出手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第２の発明における「気筒間燃料噴射量調整手段」が、それぞれ実現されている。 In the first embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 100 so that the “cylinder wall temperature estimating means” in the first invention executes the processes of steps 104 and 106. Thus, the “fuel injection amount setting means” in the first aspect of the invention realizes the “inter-cylinder fuel injection amount correction means” of the first aspect of the invention by executing the processing of steps 108 to 112 described above. .
Further, in the first embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 104, so that the “required fuel injection amount calculating means” in the second invention executes the process of step 106. The “inter-cylinder fuel injection amount adjusting means” according to the second aspect of the present invention is realized.

実施の形態２．
本実施形態のシステムのハードウェア構成としては、図１を参照して上述したものが用いられるものとする。そのうえで、本実施形態のシステムは、上述した実施の形態１の制御（すなわち、トルク発生のための燃料噴射量に対する制御）に加え、以下に示すようにポスト噴射を実施する際の燃料噴射量（以下、単に「ポスト燃料噴射量」と略する）に対する制御を行うというものである。 Embodiment 2. FIG.
As the hardware configuration of the system of this embodiment, the one described above with reference to FIG. 1 is used. In addition, in addition to the control of the first embodiment described above (that is, the control for the fuel injection amount for generating torque), the system of the present embodiment performs the fuel injection amount ( Hereinafter, the control is simply performed on the “post fuel injection amount”.

内燃機関１０の運転中には、排気浄化装置２４に含まれる触媒の昇温（もしくはＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘの還元）を図る目的で、必要に応じて、ポスト噴射（排気系に未燃燃料を供給するための燃料噴射）が行われるようになっている。このようなポスト噴射の実行時にも、以下に説明するように、シリンダ壁面への燃料付着に起因するオイル希釈が課題となる。排気系に燃料を添加するための排気燃料添加弁を備えることとすれば、このようなオイル希釈の問題を回避することができる。しかしながら、排気燃料添加弁の追加は、コストの増加を招き、また、搭載上の制約によってすべての車種によって搭載できるわけでもない。   During the operation of the internal combustion engine 10, post-injection (unburned fuel in the exhaust system) is performed as necessary for the purpose of increasing the temperature of the catalyst included in the exhaust purification device 24 (or reducing NOx stored in the NOx catalyst). The fuel injection for supplying the fuel is performed. Even when such post-injection is performed, oil dilution due to fuel adhesion to the cylinder wall surface becomes a problem, as will be described below. If an exhaust fuel addition valve for adding fuel to the exhaust system is provided, such a problem of oil dilution can be avoided. However, the addition of the exhaust fuel addition valve causes an increase in cost, and it cannot be mounted on all vehicle types due to mounting restrictions.

図６は、燃料噴射弁１２により噴射されて筒内に放射状に広がる燃料の噴霧をピストン側から見た図である。
図６中に「ベース」と付して示す状態に対し、同図中に「低雰囲気圧」と付して示す状態（筒内の雰囲気圧力が低い状況下）では、噴霧が成長する際に空気の抵抗力が小さくなるため、図６に示すように噴霧が良く広がるようになる。ポスト噴射は、膨張行程後期（すなわち、筒内の雰囲気圧力が低い時期）に行われる。このため、ポスト噴射の実行時には、シリンダ壁面に燃料が付着し易くなる。 FIG. 6 is a view of fuel spray injected from the fuel injection valve 12 and spreading radially into the cylinder as viewed from the piston side.
In the state shown as “base” in FIG. 6 and in the state shown as “low atmospheric pressure” in the same figure (when the atmospheric pressure in the cylinder is low), the spray grows. Since the resistance force of air becomes small, the spray spreads well as shown in FIG. The post-injection is performed at the later stage of the expansion stroke (that is, when the atmospheric pressure in the cylinder is low). For this reason, at the time of execution of post injection, it becomes easy for fuel to adhere to the cylinder wall surface.

また、図６中に「大噴射量」と付して示すように、噴射される燃料量が多い状況下では、噴霧の有する運動量が大きいため、噴霧が良く広がるようになる。また、噴射される燃料量が多い状況下では、シリンダ壁面に付着する燃料の絶対量が多くなる。特に、軽負荷運転時は、筒内温度が相対的に低く、また、触媒の昇温のためにより多くの燃料が必要になる運転条件であるため、シリンダ壁面への燃料付着がし易くなる。   Further, as indicated by “Large injection amount” in FIG. 6, under a situation where the amount of fuel to be injected is large, the momentum of the spray is large, so that the spray spreads well. Further, under a situation where the amount of injected fuel is large, the absolute amount of fuel adhering to the cylinder wall surface increases. In particular, during light load operation, the in-cylinder temperature is relatively low, and more fuel is required to raise the temperature of the catalyst. Therefore, fuel adheres easily to the cylinder wall surface.

そこで、本実施形態では、ポスト噴射を利用して触媒の昇温を行うシステムにおいて、ポスト噴射の実行によって燃料がシリンダ壁面に付着することでオイル希釈を引き起こし易い運転条件下（すなわち、筒内の雰囲気圧力および雰囲気温度が低い条件や（トルク発生のための）燃料噴射量が多い条件）において、以下に示すような制御を行うようにした。   Therefore, in the present embodiment, in a system in which the temperature of the catalyst is increased by using post injection, the fuel is attached to the cylinder wall surface by the execution of post injection, which is an operating condition that easily causes oil dilution (that is, in the cylinder). The following control is performed under conditions where the atmospheric pressure and the atmospheric temperature are low and where the fuel injection amount is large (for generating torque).

図７は、本発明の実施の形態２の制御を実現するために、ＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、内燃機関１０のサイクル毎に繰り返し実行されるものとする。また、図８は、ポスト噴射時のオイル希釈レベルの推定手法を説明するための図であり、図９は、本発明の実施の形態２のポスト噴射制御の具体的な内容を説明するための図である。   FIG. 7 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 40 in order to realize the control of the second embodiment of the present invention. This routine is repeatedly executed every cycle of the internal combustion engine 10. FIG. 8 is a diagram for explaining a method for estimating the oil dilution level at the time of post-injection. FIG. 9 is a diagram for explaining specific contents of the post-injection control according to the second embodiment of the present invention. FIG.

図７に示すルーチンでは、先ず、ポスト噴射の実行時であるか否かが判定される（ステップ２００）。本ステップ２００の判定は、例えば、触媒の温度を内燃機関１０の運転履歴に基づいて推定したり、別途温度センサを備えて取得するようにしたうえで、取得した触媒の温度が所定の温度よりも低いかどうかを判断することによって実行することができる。   In the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not post injection is being executed (step 200). The determination in step 200 is, for example, estimating the temperature of the catalyst based on the operation history of the internal combustion engine 10 or acquiring the temperature by separately providing a temperature sensor, and the acquired temperature of the catalyst is higher than a predetermined temperature. Can also be done by determining if it is low.

上記ステップ２００においてポスト噴射の実行時であると判定された場合には、次いで、ポスト噴射の実行によってシリンダ壁面への燃料付着に起因するオイル希釈を引き起こし易い運転条件下であるか否かが判定される（ステップ２０２）。   If it is determined in step 200 that the post-injection is being performed, it is then determined whether or not the operation condition is likely to cause oil dilution due to fuel adhering to the cylinder wall surface by performing the post-injection. (Step 202).

筒内の雰囲気圧力および雰囲気温度（シリンダ壁面温度）が低いほど、シリンダ壁面への燃料付着量が多くなる。また、（トルク発生のための）燃料噴射量は、内燃機関１０の負荷が低いほど少なくなる。このため、（トルク発生のための）燃料噴射量が少ない運転条件ほど、筒内の雰囲気圧力および雰囲気温度が低くなる。また、エンジン回転数が低いほど、単位時間当たりの燃焼による発熱量が低くなるので、触媒の昇温のために要求されるポスト燃料噴射量が多くなる。   The lower the atmospheric pressure and the atmospheric temperature (cylinder wall surface temperature) in the cylinder, the greater the amount of fuel attached to the cylinder wall surface. Further, the fuel injection amount (for generating torque) decreases as the load on the internal combustion engine 10 decreases. For this reason, the lower the fuel injection amount (for generating torque), the lower the atmospheric pressure and the atmospheric temperature in the cylinder. Further, the lower the engine speed, the lower the amount of heat generated by combustion per unit time, so the amount of post fuel injection required for raising the temperature of the catalyst increases.

従って、図８に示すように、（トルク発生のための）燃料噴射量が少なく、かつ、エンジン回転数が低い側の運転領域において、シリンダ壁面への燃料付着量が多くなり、オイル希釈を引き起こし易い運転条件であると判断することができる。ＥＣＵ４０には、図８に示すようなオイル希釈を引き起こし易い運転領域を表す情報（マップ等）が記憶されている。本ステップ２０２では、このような情報と、アクセル開度センサ４６を用いて取得されるアクセル開度に基づいて算出される燃料噴射量と、クランク角センサ４２を用いて算出されるエンジン回転数とに基づく判定が実行される。   Therefore, as shown in FIG. 8, in the operation region where the fuel injection amount (for generating torque) is small and the engine speed is low, the amount of fuel adhering to the cylinder wall surface increases and causes oil dilution. It can be determined that the operating conditions are easy. The ECU 40 stores information (a map or the like) representing an operation region that easily causes oil dilution as shown in FIG. In this step 202, such information, the fuel injection amount calculated based on the accelerator opening obtained using the accelerator opening sensor 46, and the engine speed calculated using the crank angle sensor 42. A determination based on is performed.

上記ステップ２０２の判定が成立する場合には、次いで、上記ステップ１００と同様の処理によって、図９（Ａ）に示すように、各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎが算出される（ステップ２０４）。次いで、今回の触媒の昇温要求度に応じた、各気筒に噴射すべき要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑが算出される（ステップ２０６）。具体的には、本ステップ２０６では、図９（Ｂ）に示すように、各気筒で均等な値として要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑが算出される。また、触媒の昇温要求度が高いほど、要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑがより高い値として算出される。   If the determination in step 202 is satisfied, the cylinder wall surface temperature Tbn of each cylinder is then calculated by the same process as in step 100 as shown in FIG. 9A (step 204). Next, a required post fuel injection amount Qpstreq to be injected into each cylinder according to the current temperature increase request degree of the catalyst is calculated (step 206). Specifically, in step 206, as shown in FIG. 9B, the required post fuel injection amount Qpstreq is calculated as an equal value for each cylinder. Further, the required post fuel injection amount Qpstreq is calculated as a higher value as the degree of catalyst temperature increase is higher.

次に、上記ステップ２０４において算出された各気筒のシリンダ壁面温度Ｔｂｎに応じて、各気筒のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｎが算出される（ステップ２０８）。具体的には、本ステップ２０８では、シリンダ壁面温度Ｔｂｎが所定の判定温度よりも低い気筒（図９の例では、＃１および＃４気筒）のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔ１およびＱｐｓｔ４を要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑに対して減少させる補正が、図９（Ｃ）に示すように行われる。そして、このような補正後に４気筒合計のポスト燃料噴射量が要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑに気筒数（ここでは、４）を乗じた値から変化しないようにするために、他の気筒（図９の例では、＃２および＃３気筒）のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔ２およびＱｐｓｔ３を要求ポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｒｅｑに対して増加させる補正が、図９（Ｃ）に示すように行われる。   Next, the post fuel injection amount Qpstn of each cylinder is calculated according to the cylinder wall surface temperature Tbn calculated in step 204 (step 208). Specifically, in this step 208, the post fuel injection amounts Qpst1 and Qpst4 of the cylinders (# 1 and # 4 cylinders in the example of FIG. 9) whose cylinder wall surface temperature Tbn is lower than a predetermined determination temperature are requested post fuel injection. Correction for decreasing the quantity Qpstreq is performed as shown in FIG. In order to prevent the post fuel injection amount of the four cylinders after such correction from changing from the value obtained by multiplying the required post fuel injection amount Qpstreq by the number of cylinders (here, 4), other cylinders (FIG. 9). In the example shown in FIG. 9C, the post fuel injection amounts Qpst2 and Qpst3 of the # 2 and # 3 cylinders) are increased with respect to the required post fuel injection amount Qpstreq.

以上説明した図７に示すルーチンの処理によれば、シリンダ壁面温度Ｔｂｎが判定温度以下となる気筒のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｎを相対的に減らすことにより、基本的にシリンダ壁面への燃料付着の発生し易いポスト噴射の実行時においても、そのようなシリンダ壁面への燃料付着に起因するオイル希釈を効果的に抑制できるようになる。   According to the routine processing shown in FIG. 7 described above, fuel adhesion basically occurs on the cylinder wall surface by relatively reducing the post fuel injection amount Qpstn of the cylinder in which the cylinder wall surface temperature Tbn is equal to or lower than the determination temperature. Even during post injection, which is easy to perform, oil dilution due to such fuel adhesion to the cylinder wall surface can be effectively suppressed.

尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が上記図７に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第４の発明における「ポスト燃料噴射量設定手段」が実現されている。   In the second embodiment described above, the “post fuel injection amount setting means” according to the fourth aspect of the present invention is implemented by the ECU 40 executing a series of processes shown in FIG.

ところで、上述した実施の形態１および２においては、気筒毎にシリンダ壁面温度Ｔｂｎを推定したうえで、シリンダ壁面温度Ｔｂｎに応じて各気筒のトルク発生のための燃料噴射量Ｑｖｎまたは各気筒のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｎを気筒毎に設定するようにしている。しかしながら、本発明は、上記の手法に限定されるものではない。すなわち、上記の手法に代え、運転中の複数の気筒を少なくとも２つに分けて得られる、所定の１つ以上の気筒からなるグループ気筒（４気筒型エンジンであれば、例えば、隣接する２気筒）毎にシリンダ壁面温度Ｔｂｎを推定したうえで、シリンダ壁面温度Ｔｂｎに応じて各気筒のトルク発生のための燃料噴射量Ｑｖｎまたは各気筒のポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｎを上記グループ気筒毎に設定してもよい。   In the first and second embodiments described above, after estimating the cylinder wall surface temperature Tbn for each cylinder, the fuel injection amount Qvn for generating torque of each cylinder or the post of each cylinder is determined according to the cylinder wall surface temperature Tbn. The fuel injection amount Qpstn is set for each cylinder. However, the present invention is not limited to the above method. In other words, instead of the above-described method, a group cylinder consisting of one or more predetermined cylinders obtained by dividing a plurality of operating cylinders into at least two (for example, two adjacent cylinders in the case of a four-cylinder engine) ), The cylinder wall surface temperature Tbn is estimated, and the fuel injection amount Qvn for generating torque of each cylinder or the post fuel injection amount Qpstn of each cylinder is set for each of the group cylinders according to the cylinder wall surface temperature Tbn. Also good.

また、上述した実施の形態１および２においては、４気筒型エンジンである内燃機関１０の全気筒運転時に、上記の燃料噴射量Ｑｖｎまたはポスト燃料噴射量Ｑｐｓｔｎの制御を行うようにしている。しかしながら、本発明における制御の対象となる「運転中の複数の気筒」は、内燃機関が備える全気筒に限らず、内燃機関が備える一部の気筒であってもよい。すなわち、本発明の制御は、一部の気筒を用いて減筒運転を行う際に実施されるもものであってもよい。   Further, in the first and second embodiments described above, the fuel injection amount Qvn or the post fuel injection amount Qpstn is controlled during the full cylinder operation of the internal combustion engine 10 that is a four-cylinder engine. However, “the plurality of operating cylinders” to be controlled in the present invention is not limited to all the cylinders included in the internal combustion engine, but may be some cylinders included in the internal combustion engine. That is, the control according to the present invention may be performed when a reduced cylinder operation is performed using some cylinders.

１０ 内燃機関
１２ 燃料噴射弁
１４ コモンレール
１６ サプライポンプ
２０ 排気通路
２２ ターボ過給機
２４ 排気浄化装置
２６ 吸気通路
３０ インタークーラ
３４ 吸気絞り弁
３６ エアフローメータ
４０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２ クランク角センサ
４４ 水温センサ
４６ アクセル開度センサ
４８ シリンダブロック
５０ 冷却水経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Fuel injection valve 14 Common rail 16 Supply pump 20 Exhaust passage 22 Turbo supercharger 24 Exhaust gas purification device 26 Intake passage 30 Intercooler 34 Inlet throttle valve 36 Air flow meter 40 ECU (Electronic Control Unit)
42 Crank angle sensor 44 Water temperature sensor 46 Accelerator opening sensor 48 Cylinder block 50 Cooling water path

Claims (4)

多気筒型の内燃機関の各気筒に対してそれぞれ備えられ、各気筒内に燃料を直接噴射可能な燃料噴射弁と、
前記内燃機関のシリンダ壁面温度を、運転中の複数の気筒のうちの各気筒毎に、または運転中の複数の気筒を少なくとも２つに分けて得られるグループ気筒毎に推定するシリンダ壁温推定手段と、
運転中の前記複数の気筒のうちの各気筒または運転中の前記グループ気筒内の各気筒に対して前記内燃機関のトルク発生のために噴射される燃料噴射量を、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒またはグループ気筒内の各気筒の方が、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒またはグループ気筒内の各気筒よりも少なくなるように設定する燃料噴射量設定手段と、
前記燃料噴射量設定手段により設定された各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量のうちの最大値と最小値との差が所定値よりも大きい場合に、前記差が前記所定値以内となるように、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量を補正する気筒間燃料噴射量補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A fuel injection valve provided for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, and capable of directly injecting fuel into each cylinder;
Cylinder wall temperature estimating means for estimating the cylinder wall temperature of the internal combustion engine for each cylinder among a plurality of operating cylinders or for each group cylinder obtained by dividing a plurality of operating cylinders into at least two cylinders When,
The cylinder wall temperature estimating means determines the fuel injection amount to be injected for generating torque of the internal combustion engine to each cylinder of the plurality of operating cylinders or each cylinder in the operating group cylinder. Each cylinder in the cylinder or group cylinder with the estimated lower cylinder wall temperature is less than each cylinder in the cylinder or group cylinder with the higher cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means. Fuel injection amount setting means to set to,
When the difference between the maximum value and the minimum value among the fuel injection amounts injected into each cylinder set by the fuel injection amount setting means or each cylinder in the group cylinder is larger than a predetermined value, the difference is Inter-cylinder fuel injection amount correction means for correcting the fuel injection amount injected into each cylinder or each cylinder in the group cylinder so as to be within the predetermined value;
A control device for an internal combustion engine, comprising: 前記燃料噴射量設定手段は、
前記内燃機関へのトルク要求に基づいて、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒で発生させるべきトルクに応じた要求燃料噴射量を算出する要求燃料噴射量算出手段と、
前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒または前記グループ気筒内の各気筒では燃料噴射量を前記要求噴射量に対して減少させ、かつ、この燃料噴射量の減少によって運転中の前記複数の気筒での前記要求燃料噴射量の合計値が変化しないように、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒または前記グループ気筒内の各気筒では燃料噴射量を前記要求噴射量に対して増加させる気筒間燃料噴射量調整手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。 The fuel injection amount setting means includes
A required fuel injection amount calculating means for calculating a required fuel injection amount according to a torque to be generated in each cylinder or each cylinder in the group cylinder based on a torque request to the internal combustion engine;
In each cylinder in the cylinder or the group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means is low, the fuel injection amount is decreased with respect to the required injection amount, and the operation is performed by reducing the fuel injection amount. So that the total value of the required fuel injection amounts in the plurality of cylinders in the cylinder does not change, the fuel injection is performed in each cylinder in the cylinder or in the group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimating means is high. An inter-cylinder fuel injection amount adjusting means for increasing the amount with respect to the required injection amount;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, comprising: 前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が所定の判定温度以下となる気筒が存在する場合に、前記燃料噴射量設定手段および前記気筒間燃料噴射量補正手段による、各気筒または前記グループ気筒内の各気筒に噴射される燃料噴射量の設定および補正を行う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。   When there is a cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimation means is equal to or lower than a predetermined determination temperature, each cylinder or the cylinder by the fuel injection amount setting means and the inter-cylinder fuel injection amount correction means 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount injected into each cylinder in the group cylinder is set and corrected. 運転中の前記複数の気筒のうちの各気筒または運転中の前記グループ気筒内の各気筒に対して実行されるポスト噴射によるポスト燃料噴射量を、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が低い気筒またはグループ気筒内の各気筒の方が、前記シリンダ壁温推定手段により推定された前記シリンダ壁面温度が高い気筒またはグループ気筒内の各気筒よりも少なくなるように設定するポスト燃料噴射量設定手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。   The cylinder estimated by the cylinder wall temperature estimating means for the post fuel injection amount by post injection executed for each cylinder of the plurality of operating cylinders or each cylinder in the operating group cylinder. Post fuel is set so that each cylinder in the cylinder wall temperature or group cylinder in the wall surface temperature is lower than each cylinder in the cylinder or group cylinder in which the cylinder wall temperature estimated by the cylinder wall temperature estimation means is higher. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising injection amount setting means.
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