JP5896288B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関に適用され、分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that is applied to an internal combustion engine having a cylinder injection valve and a port injection valve and configured to perform split injection.

火花点火式の内燃機関には、過給機と、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁とを有する直噴ガソリンエンジンがある。過給機付きの直噴ガソリンエンジンにおいて、吸気行程及び圧縮行程の両行程にて燃料を噴射させることが知られている。
また、過給機付きガソリンエンジンには、筒内噴射弁に加えて、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を有するものがある。 Spark ignition type internal combustion engines include direct injection gasoline engines having a supercharger and an in-cylinder injection valve that injects fuel directly into the cylinder. In a direct injection gasoline engine with a supercharger, it is known to inject fuel in both an intake stroke and a compression stroke.
Some turbocharged gasoline engines have a port injection valve that injects fuel into an intake port in addition to the in-cylinder injection valve.

特許文献１は、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する過給機付きガソリンエンジンの噴射制御装置を開示している。この噴射制御装置では、例えば高回転高負荷領域を燃焼騒音領域として定め、機関運転状態がこの燃焼騒音領域にあるときには、燃焼騒音を抑制すべく燃焼速度低下制御を実施するようになっている。具体的には、ＥＣＵが、点火プラグ（イグナイタ）を駆動制御して点火時期を遅角させる、或いは筒内噴射弁による燃料噴射を分割（分割噴射）させることによって燃焼速度を低下させる制御を実行する。   Patent document 1 is disclosing the injection control apparatus of the gasoline engine with a supercharger which has a cylinder injection valve and a port injection valve. In this injection control device, for example, a high rotation high load region is defined as a combustion noise region, and when the engine operating state is in this combustion noise region, combustion speed reduction control is performed to suppress the combustion noise. Specifically, the ECU performs control to drive the ignition plug (igniter) to retard the ignition timing, or to split the fuel injection by the in-cylinder injection valve (split injection) to reduce the combustion speed. To do.

そして、この噴射制御装置は、燃焼状態の悪化を検出したときには、筒内噴射弁燃料噴射比率が低下するように燃料噴射形態を切り替える制御（燃料噴射形態切替制御）を実行する。
特許文献１によれば、燃料噴射形態切替制御により、燃焼騒音を抑制しながら、燃焼速度低下に起因する燃焼状態の悪化を好適に抑制することができるとされている。 And when this deterioration of a combustion state is detected, this injection control apparatus performs control (fuel injection form switching control) which switches a fuel injection form so that a cylinder injection valve fuel injection ratio may fall.
According to Patent Document 1, it is said that the fuel injection mode switching control can suitably suppress the deterioration of the combustion state caused by the reduction in the combustion speed while suppressing the combustion noise.

特開２００５−１４６８８４号公報（段落番号００４４、００４５、００５０等）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-146884 (paragraph numbers 0044, 0045, 0050, etc.)

ところで、本願発明者の知るところでは、過給機及び筒内噴射弁を有する内燃機関において、加速の際に分割噴射を行った場合、加速後期に、スモークや粒子状物質が発生する。スモークや粒子状物質の放出量や個数は、可及的に少ないことが望ましい。   By the way, as the inventor knows, in an internal combustion engine having a supercharger and an in-cylinder injection valve, when split injection is performed during acceleration, smoke and particulate matter are generated in the latter half of the acceleration. It is desirable that the amount and number of smoke and particulate matter released be as small as possible.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、過給機、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関において、加速後期のスモークや粒子状物質の発生を抑制する、内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the generation of smoke and particulate matter in the late stage of acceleration in an internal combustion engine having a supercharger, an in-cylinder injection valve, and a port injection valve. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.

上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、燃料を吸気ポート内に噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段とを有する内燃機関の加速の際に、前記内燃機関の吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置において、充填効率、体積効率、負荷及び吸気圧力のうちから選択された一つのパラメータが第１閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる分割噴射制御手段と、前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させ、前記第１閾値よりも大である第２閾値以上であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート噴射を実行させるとともに、前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満の所定範囲内にあるときに前記ポート噴射を禁止するポート噴射制御手段とを有するように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a supercharger, in-cylinder fuel injection means for directly injecting fuel into a combustion chamber, and port injection for injecting fuel into an intake port are performed. When accelerating an internal combustion engine having a port fuel injection means, a split injection is performed in which fuel is injected into the combustion chamber by the in-cylinder fuel injection means in both the intake stroke and the compression stroke of the internal combustion engine. In the control device for an internal combustion engine, when the one parameter selected from the charging efficiency, the volumetric efficiency, the load, and the intake pressure is equal to or greater than a first threshold value, the split injection is executed to the in-cylinder fuel injection means a split injection control means for said parameters to execute the port injection to the port fuel injection means when less than the first threshold value is the second threshold value or more is larger than the first threshold value To come, the split injection and in parallel, causes execute the port injection, and a port injection control means for prohibiting the port injection when it is within a predetermined range of less than the first threshold and the second threshold value A control device for an internal combustion engine is provided.

一態様の内燃機関の制御装置では、充填効率、体積効率、負荷又は吸気圧力のうちから選択される一つのパラメータが第２閾値以上であるときに、分割噴射とともに、ポート噴射が実行される。ポート噴射によれば、燃料と空気の混合状態の均一化が促進され、分割噴射のみの場合と比べて、燃焼状態が改善される。このため、この制御装置によれば、加速後期における、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to one aspect, the port injection is executed together with the divided injection when one parameter selected from the charging efficiency, the volume efficiency, the load, or the intake pressure is equal to or more than the second threshold value. According to the port injection, the homogenization of the mixed state of fuel and air is promoted, and the combustion state is improved as compared with the case of only the split injection. For this reason, according to this control apparatus, generation | occurrence | production of smoke and a particulate matter in the late stage of acceleration is suppressed.

第１閾値よりも大であって、第２閾値よりも小である非過給域と過給域の境界に対応する閾値を第３閾値とするとき、ポート噴射制御手段は、パラメータが第１閾値以上且つ第３閾値未満であるときに、分割噴射と並行して、ポート燃料噴射手段にポート噴射を実行させるように構成されていてもよい。
この構成によれば、パラメータが第１閾値以上且つ第３閾値未満であるときにも、燃焼状態が改善される。
When the threshold value corresponding to the boundary between the non-supercharged region and the supercharged region that is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value is set as the third threshold value, the port injection control unit has the parameter It may be configured to cause the port fuel injection means to execute the port injection in parallel with the divided injection when it is equal to or more than the threshold value and less than the third threshold value.
According to this configuration, the combustion state is improved even when the parameter is greater than or equal to the first threshold and less than the third threshold.

ポート噴射制御手段は、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、ポート燃料噴射手段によるポート噴射の実行を禁止し、分割噴射制御手段は、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、筒内燃料噴射手段に分割噴射を実行させるように構成されていてもよい。
この構成によれば、パラメータが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、分割噴射のみが実行され、良好な加速性能が確保される。
また、ポート噴射制御手段は、パラメータが第２閾値以上であるときに、筒内燃料噴射手段とポート燃料噴射手段の合計噴射量に対する該ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率に設定してポート噴射を実行させるとともに、パラメータが第１閾値未満であるときに、ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率より大である第２比率に設定してポート噴射を実行させるように構成されていてもよい。
The port injection control means prohibits execution of port injection by the port fuel injection means when the parameter is greater than or equal to the third threshold and less than the second threshold, and the split injection control means is configured such that the parameter is greater than or equal to the third threshold and second When it is less than the threshold value, the in-cylinder fuel injection unit may be configured to execute split injection.
According to this configuration, when the parameter is greater than or equal to the third threshold value and less than the second threshold value, only split injection is executed, and good acceleration performance is ensured.
The port injection control means sets the ratio of the injection amount of the port fuel injection means to the total injection amount of the in-cylinder fuel injection means and the port fuel injection means to the first ratio when the parameter is equal to or greater than the second threshold value. The port injection is executed, and when the parameter is less than the first threshold value, the ratio of the injection amount of the port fuel injection means is set to the second ratio that is larger than the first ratio, and the port injection is executed. It may be configured.

本発明によれば、過給機、筒内噴射弁及びポート噴射弁を有する内燃機関において、加速後期のスモークや粒子状物質の発生を抑制する、内燃機関の制御装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the internal combustion engine which has a supercharger, an in-cylinder injection valve, and a port injection valve, the control apparatus of an internal combustion engine which suppresses generation | occurrence | production of the smoke of late acceleration and a particulate matter is provided.

第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment. 図１の制御装置が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the schematic procedure of the division | segmentation injection control method which the control apparatus of FIG. 1 performs. 図２の分割噴射制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は分割噴射のオン／オフ、（ｃ）はポート噴射比率、（ｄ）は充填効率、（ｅ）はトルク、そして（ｆ）はスモーク発生量について、それぞれ時間変化を示している。3 is a schematic timing chart when the divided injection control method of FIG. 2 is executed, where (a) is an accelerator opening change amount, (b) is ON / OFF of divided injection, (c) is a port injection ratio, ( d) shows the charging efficiency, (e) shows the torque, and (f) shows the time change of the smoke generation amount. 第２実施形態に係る内燃機関の制御装置が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the schematic procedure of the division | segmentation injection control method which the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment performs. 図４の分割噴射制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は分割噴射のオン／オフ、（ｃ）はポート噴射比率、（ｄ）は充填効率、（ｅ）はトルク、そして（ｆ）はスモーク発生量について、それぞれ時間変化を示している。5 is a schematic timing chart when the divided injection control method of FIG. 4 is executed, where (a) is an accelerator opening change amount, (b) is ON / OFF of divided injection, (c) is a port injection ratio, ( d) shows the charging efficiency, (e) shows the torque, and (f) shows the time change of the smoke generation amount. 第３実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 5th Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関１０、及び、内燃機関１０の制御装置１２の概略的な構成を示している。内燃機関１０及び制御装置１２は図示しない車両に搭載されている。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine 10 and a control device 12 of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment. The internal combustion engine 10 and the control device 12 are mounted on a vehicle (not shown).

内燃機関１０は、クランクケース１４及びシリンダブロック１６を有し、シリンダブロック１６の内部には一つ以上のシリンダ１８が区画されている。クランクケース１４内にはクランク軸２０が回転可能に配置され、各シリンダ１８内にはピストン２２が往復動可能に配置されている。ピストン２２は連接棒２４を介してクランク軸２０に連結されている。   The internal combustion engine 10 includes a crankcase 14 and a cylinder block 16, and one or more cylinders 18 are defined inside the cylinder block 16. A crankshaft 20 is rotatably disposed in the crankcase 14, and a piston 22 is reciprocally disposed in each cylinder 18. The piston 22 is connected to the crankshaft 20 via a connecting rod 24.

シリンダブロック１６には、シリンダヘッド２６が取り付けられている。シリンダヘッドは、シリンダ１８の開口端を閉塞するように配置され、ピストン２２とシリンダヘッド２６との間に燃焼室２８が形成される。   A cylinder head 26 is attached to the cylinder block 16. The cylinder head is disposed so as to close the open end of the cylinder 18, and a combustion chamber 28 is formed between the piston 22 and the cylinder head 26.

シリンダヘッド２６には、シリンダ１８に対応して、燃料室２８に連通する吸気ポート３０及び排気ポート３２が設けられ、吸気ポート３０及び排気ポート３２には、吸気弁３４及び排気弁３６がそれぞれ設けられている。吸気弁３４は吸気カム３８によって往復動させられ、吸気ポート３０を開閉する。排気弁３６は排気カム４０によって往復動させられ、排気ポート３２を開閉する。   The cylinder head 26 is provided with an intake port 30 and an exhaust port 32 communicating with the fuel chamber 28 corresponding to the cylinder 18, and an intake valve 34 and an exhaust valve 36 are provided at the intake port 30 and the exhaust port 32, respectively. It has been. The intake valve 34 is reciprocated by an intake cam 38 to open and close the intake port 30. The exhaust valve 36 is reciprocated by the exhaust cam 40 to open and close the exhaust port 32.

また、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して、筒内噴射弁（筒内燃料噴射弁）４２が取り付けられている。筒内噴射弁４２は、燃焼室２８内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段を構成している。燃料はガソリンであり、筒内噴射弁４２には、図示しないけれども、フィードポンプ及び高圧ポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。筒内噴射弁４２は、制御装置１２からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃焼室２８内に燃料を噴射する。   Further, in-cylinder injection valves (in-cylinder fuel injection valves) 42 are attached to the cylinder head 26 corresponding to the respective cylinders 18. The in-cylinder injection valve 42 constitutes an in-cylinder fuel injection unit that directly injects fuel into the combustion chamber 28. The fuel is gasoline, and fuel is supplied to the in-cylinder injection valve 42 from a fuel tank through a feed pump and a high-pressure pump, although not shown. The in-cylinder injection valve 42 opens and closes according to a command from the control device 12 and injects fuel into the combustion chamber 28 with a predetermined injection amount.

更に、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して、ポート噴射弁（ポート燃料噴射弁）４３が取り付けられている。ポート噴射弁４３は、吸気ポート３０内に燃料を噴射するポート燃料噴射手段を構成している。ポート噴射弁４３には、図示しないけれども、フィードポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。ポート噴射弁４３は、制御装置１２からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃料を噴射する。ポート噴射弁４３から噴射された燃料は、吸気ポート３０を通じて燃焼室２８内に供給される。   Further, a port injection valve (port fuel injection valve) 43 is attached to the cylinder head 26 corresponding to each cylinder 18. The port injection valve 43 constitutes a port fuel injection unit that injects fuel into the intake port 30. Although not shown, the port injection valve 43 is supplied with fuel from a fuel tank via a feed pump. The port injection valve 43 opens and closes in accordance with a command from the control device 12 and injects fuel at a predetermined injection amount. The fuel injected from the port injection valve 43 is supplied into the combustion chamber 28 through the intake port 30.

また更に、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して点火プラグ４４が取り付けられ、点火プラグ４４は、燃焼室２８内の燃料を含む混合気に点火して燃焼させる。   Furthermore, a spark plug 44 is attached to the cylinder head 26 corresponding to each cylinder 18, and the spark plug 44 ignites and burns an air-fuel mixture containing fuel in the combustion chamber 28.

吸気ポート３０には吸気通路４６が接続されている。吸気通路４６は、燃焼室２８に空気を供給するための通路であり、配管等によって構成される。吸気通路４６には、空気を浄化するためのエアフィルタ４８、空気を圧縮するためのコンプレッサ５０、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ５２、及び、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ５４が設けられている。
スロットルバルブ５４は、例えば、開度を電子的に制御可能な電子制御バルブ（ＥＴＶ）であり、スロットルバルブ５４はスロットルバルブアクチュエータ５５によって駆動される。 An intake passage 46 is connected to the intake port 30. The intake passage 46 is a passage for supplying air to the combustion chamber 28 and is constituted by piping or the like. The intake passage 46 includes an air filter 48 for purifying air, a compressor 50 for compressing air, an intercooler 52 for cooling the compressed air, and a throttle valve for adjusting the flow rate of air. 54 is provided.
The throttle valve 54 is, for example, an electronic control valve (ETV) that can electronically control the opening degree, and the throttle valve 54 is driven by a throttle valve actuator 55.

排気ポート３２には、排気通路５６が接続されている。排気通路５６は、燃焼室２８から排気を排出させるための通路であり、配管等によって構成される。排気通路５６には、排気によって駆動される排気タービン５８、排気を浄化するための触媒６０、及び、消音のためのマフラー６２が設けられている。   An exhaust passage 56 is connected to the exhaust port 32. The exhaust passage 56 is a passage for exhausting exhaust gas from the combustion chamber 28, and is configured by piping or the like. The exhaust passage 56 is provided with an exhaust turbine 58 driven by exhaust, a catalyst 60 for purifying exhaust, and a muffler 62 for silencing.

排気タービン５８はコンプレッサ５０に連結されており、排気によって駆動された排気タービン５８の動力は、コンプレッサ５０が空気を圧縮するための動力として利用される。つまり、コンプレッサ５０及び排気タービン５８は、排気ターボチャージャからなる過給機６４を構成しており、内燃機関１０は、過給機６４を有する直噴ガソリンエンジンである。   The exhaust turbine 58 is connected to the compressor 50, and the power of the exhaust turbine 58 driven by the exhaust is used as power for the compressor 50 to compress air. That is, the compressor 50 and the exhaust turbine 58 constitute a supercharger 64 composed of an exhaust turbocharger, and the internal combustion engine 10 is a direct injection gasoline engine having the supercharger 64.

また、内燃機関１０は、複数種類のセンサを有している。
具体的には、内燃機関１０は、空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９を有している。
空気流量センサ６６は、エアフィルタ４８よりも下流の吸気通路４６の部分に設けられ、吸気の流量を検出する。 The internal combustion engine 10 has a plurality of types of sensors.
Specifically, the internal combustion engine 10 includes an air flow rate sensor 66, a throttle valve opening sensor, a crank rotation angle sensor 68, and an accelerator opening sensor 69.
The air flow sensor 66 is provided in a portion of the intake passage 46 downstream of the air filter 48 and detects the flow rate of the intake air.

スロットルバルブ開度センサは、スロットルバルブ５４の開度を計測するためのセンサであり、本実施形態ではスロットルバルブアクチュエータ５５が、スロットルバルブ開度センサを兼ねている。そこでスロットルバルブアクチュエータ５５をスロットルバルブ開度センサ５５ともいう。   The throttle valve opening sensor is a sensor for measuring the opening of the throttle valve 54. In the present embodiment, the throttle valve actuator 55 also serves as the throttle valve opening sensor. Therefore, the throttle valve actuator 55 is also referred to as a throttle valve opening sensor 55.

クランク回転角センサ６８は、クランク軸２０の近傍に設けられ、クランク軸２０の回転角を検出する。
アクセル開度センサ６９は、アクセルペダルの近傍に設けられ、アクセル開度、及び、アクセル開度の単位時間当たりの変化量、即ちアクセル開度の変化速度を検出することができる。 The crank rotation angle sensor 68 is provided in the vicinity of the crankshaft 20 and detects the rotation angle of the crankshaft 20.
The accelerator opening sensor 69 is provided in the vicinity of the accelerator pedal, and can detect the accelerator opening and the amount of change per unit time of the accelerator opening, that is, the changing speed of the accelerator opening.

空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ５５、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９によって連続的又は断続的に検出された、吸気流量、スロットルバルブ開度、クランク軸の回転角、アクセル開度、及びアクセル開度の変化速度の検出値は、制御装置１２に連続的又は断続的に入力される。   Intake flow rate, throttle valve opening, crankshaft rotation angle detected continuously or intermittently by the air flow sensor 66, throttle valve opening sensor 55, crank rotation angle sensor 68, and accelerator opening sensor 69, The detected value of the accelerator opening and the change rate of the accelerator opening are input to the control device 12 continuously or intermittently.

制御装置１２は、例えばＥＣＵ（電子中央制御装置）によって構成され、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力装置等によって構成される。
制御装置１２は、内燃機関１０を含め、車両全体の制御を統括するコントロールユニットである。 The control device 12 is configured by, for example, an ECU (electronic central control device), and is configured by a CPU (central processing unit), a memory, an external storage device, an input / output device, and the like.
The control device 12 is a control unit that controls the entire vehicle including the internal combustion engine 10.

制御装置１２は、入力されたアクセル開度及びアクセル開度の変化速度の検出値に応じて、筒内噴射弁４２及びポート噴射弁４３によって燃焼室２８内に供給される燃料の量、及び、スロットルバルブ５４を通じて燃焼室２８内に供給される吸気の量を調整する。また、制御装置１２は、入力されたクランク軸２０の回転角の検出値に基づいて、燃料の供給時期（噴射時期）、及び、点火プラグ４４の点火時期も制御している。   The control device 12 determines the amount of fuel supplied into the combustion chamber 28 by the in-cylinder injection valve 42 and the port injection valve 43 according to the input accelerator opening and the detected value of the change rate of the accelerator opening, and The amount of intake air supplied into the combustion chamber 28 through the throttle valve 54 is adjusted. The control device 12 also controls the fuel supply timing (injection timing) and the ignition timing of the spark plug 44 based on the input detected value of the rotation angle of the crankshaft 20.

ここで、図１は、本実施形態の制御装置１２の機能的な構成を概略的に示している。制御装置１２は、加速要求判定部７０、充填効率判定部７２、分割噴射制御部（分割噴射制御手段）７４、ポート噴射制御部（ポート噴射制御手段）７６、及び、加速終了判定部７８を有する。   Here, FIG. 1 schematically shows a functional configuration of the control device 12 of the present embodiment. The control device 12 includes an acceleration request determination unit 70, a filling efficiency determination unit 72, a divided injection control unit (divided injection control unit) 74, a port injection control unit (port injection control unit) 76, and an acceleration end determination unit 78. .

加速要求判定部７０は、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳと、所定の加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈとを比較する。そして、加速要求判定部７０は、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上になると、運転者が加速を要求していると判定し、検出値ΔＡＰＳが所定の加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ未満であれば、運転者が加速を要求していないと判定する。   The acceleration request determination unit 70 compares the input detection value ΔAPS of the latest accelerator opening change rate with a predetermined acceleration request determination threshold value ΔAPSth. Then, when the detected value ΔAPS becomes equal to or greater than the acceleration request determination threshold ΔAPSth, the acceleration request determination unit 70 determines that the driver requests acceleration, and the detected value ΔAPS is less than the predetermined acceleration request determination threshold ΔAPSth. If there is, it is determined that the driver does not request acceleration.

充填効率判定部７２は、入力された空気流量の検出値ＡＦに基づいて、充填効率を演算する。そして、充填効率判定部７２は、演算により求められた充填効率の演算値Ｅｃが、所定の第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であるか否かを判定する。また、充填効率判定部７２は、演算により求められた充填効率の演算値Ｅｃが、所定の第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であるか否かを判定する。第２閾値Ｅｃｔｈ２は、第１閾値Ｅｃｔｈ１よりも大である（Ｅｃｔｈ２＞Ｅｃｔｈ１）。
本実施形態では、一例として、第１閾値Ｅｃｔｈ１は、０．６〜１．０の範囲内にあり、第２閾値Ｅｃｔｈ２は、１．２〜１．６の範囲内にある。 The charging efficiency determination unit 72 calculates the charging efficiency based on the input detection value AF of the air flow rate. Then, the charging efficiency determination unit 72 determines whether or not the calculated value Ec of the charging efficiency obtained by the calculation is equal to or greater than a predetermined first threshold value Ecth1. Further, the charging efficiency determination unit 72 determines whether or not the calculated value Ec of the charging efficiency obtained by the calculation is equal to or greater than a predetermined second threshold value Ecth2. The second threshold Ecth2 is greater than the first threshold Ecth1 (Ecth2> Ecth1).
In the present embodiment, as an example, the first threshold Ecth1 is in the range of 0.6 to 1.0, and the second threshold Ecth2 is in the range of 1.2 to 1.6.

分割噴射制御部７４は、運転者が加速を要求しているときに、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満であると判定した場合、筒内噴射弁４２に吸気噴射を実行させ、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であると判定した場合、筒内噴射弁４２に分割噴射を実行させる。
ここで、吸気噴射とは、吸気行程中に燃焼室２８内に燃料を噴射することである。
そして分割噴射とは、吸気行程で吸気噴射を行った後、更に、当該吸気行程に続く圧縮行程で燃焼室内２８内に燃料を噴射（圧縮噴射）することである。つまり分割噴射は、吸気噴射と圧縮噴射の組合せである。分割噴射における、吸気噴射及び圧縮噴射での燃料噴射量の合計噴射量（Ｑｉ＋Ｑｃ）に対する、圧縮噴射での燃料の噴射量（Ｑｃ）の比率（圧縮噴射比率：Ｑｃ／（Ｑｉ＋Ｑｃ））は、所定の値に設定され、例えば０．３に設定される。 When it is determined that the calculated value Ec is less than the first threshold value Ecth1 when the driver is requesting acceleration, the split injection control unit 74 causes the in-cylinder injection valve 42 to perform intake injection, and the calculated value Ec. Is determined to be equal to or greater than the first threshold value Ecth1, the in-cylinder injection valve 42 is caused to perform divided injection.
Here, the intake air injection means that fuel is injected into the combustion chamber 28 during the intake stroke.
The split injection is to inject fuel (compression injection) into the combustion chamber 28 in the compression stroke following the intake stroke after performing the intake injection in the intake stroke. That is, split injection is a combination of intake injection and compression injection. The ratio of the fuel injection amount (Qc) in the compression injection to the total injection amount (Qi + Qc) of the fuel injection amount in the intake injection and the compression injection in the divided injection (compression injection ratio: Qc / (Qi + Qc)) is predetermined. For example, it is set to 0.3.

なお、内燃機関１０では、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程の４つの行程が繰り返されており、ピストン２２の位置についていえば、吸気行程では、ピストン２２は上死点から下死点までの位置にあり、圧縮行程では、ピストン２２は下死点から上死点までの位置にある。   In the internal combustion engine 10, the four strokes of the intake stroke, the compression stroke, the combustion stroke, and the exhaust stroke are repeated. With regard to the position of the piston 22, in the intake stroke, the piston 22 moves from the top dead center to the bottom dead center. In the compression stroke, the piston 22 is located from the bottom dead center to the top dead center.

ポート噴射制御部７６は、運転者が加速を要求しているときに、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第２閾値Ｅｔｃｈ２未満であると判定した場合、ポート噴射弁４３による燃料の噴射（ポート噴射）を禁止し、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２であると判定した場合、ポート噴射を実行させる。   When it is determined that the calculated value Ec is greater than or equal to the first threshold value Ecth1 and less than the second threshold value Etch2 when the driver requests acceleration, the port injection control unit 76 injects fuel (port Injection) is prohibited, and when it is determined that the calculated value Ec is the second threshold value Etch2, port injection is executed.

従って、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２であると判定された場合、筒内噴射弁４２による分割噴射とポート噴射弁４３によるポート噴射が並行して行われる、ポート噴射併用分割噴射が行われる。
かかるポート噴射併用分割噴射では、燃料が、ポート噴射と、吸気噴射と、圧縮噴射とに分けて噴射される。ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合及び分割噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値ＡＰＳ、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置１２によって決定される。 Therefore, when it is determined that the calculated value Ec is the second threshold value Etch2, the divided injection by the in-cylinder injection valve 42 and the port injection by the port injection valve 43 are performed in parallel, and port injection combined divided injection is performed.
In such port injection combined split injection, fuel is injected separately into port injection, intake injection, and compression injection. The total fuel injection amount in the port injection combined split injection is based on the detected value APS of the accelerator opening and the traveling state of the vehicle, as in the case of only the intake injection and the case of only the split injection. Determined by.

なお、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｔｃｈ２以上であると判定された場合、ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量（Ｑｄ＋Ｑｐ）に対する、ポート噴射での燃料の噴射量（Ｑｐ）の比率（ポート噴射比率：Ｒｐｏｒｔ＝Ｑｐ／（Ｑｄ＋Ｑｐ））は、予め設定された比率Ｒ１に設定される。   When it is determined that the calculated value Ec is equal to or greater than the second threshold value Etch2, the ratio of the fuel injection amount (Qp) in the port injection to the total fuel injection amount (Qd + Qp) in the port injection combined split injection (Qp) The port injection ratio: Rport = Qp / (Qd + Qp)) is set to a preset ratio R1.

加速終了判定部７８は、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳが所定の加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になると、運転者による加速の要求が終了したと判定する。そして、運転者による加速の要求が終了したと判定されると、分割噴射制御部７４は、分割噴射を終了し、制御装置１２は吸気噴射のみを実行する。   The acceleration end determination unit 78 determines that the driver's request for acceleration has ended when the input detection value APS of the latest accelerator opening is less than a predetermined acceleration end determination threshold APSth. When it is determined that the driver's request for acceleration has ended, the split injection control unit 74 ends the split injection, and the control device 12 executes only the intake injection.

一方、運転者による加速の要求が終了したと判定すると、ポート噴射制御部７６は、運転状況に応じて、ポート噴射を停止するか、必要に応じてポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更した上で、ポート噴射を継続する。   On the other hand, when it is determined that the acceleration request by the driver has ended, the port injection control unit 76 stops the port injection or changes the port injection ratio Rport as necessary according to the driving situation, and then changes the port injection ratio Rport. Continue jetting.

次に、内燃機関１０の制御装置１２が実行する分割噴射制御方法について図２を参照して説明する。図２は、分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
分割噴射制御方法では、まず、加速要求判定工程Ｓ１０が行われる。加速要求判定工程Ｓ１０では、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、予め設定された加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈと比較される。 Next, a split injection control method executed by the control device 12 of the internal combustion engine 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a schematic procedure of the split injection control method.
In the split injection control method, first, an acceleration request determination step S10 is performed. In the acceleration request determination step S10, the input detection value ΔAPS of the latest accelerator opening change speed is compared with a preset acceleration request determination threshold value ΔAPSth.

加速要求判定工程Ｓ１０での比較の結果、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈよりも小さければ、加速要求判定工程Ｓ１０が繰り返され、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上であれば、充填効率演算工程Ｓ１２が実行される。
充填効率演算工程Ｓ１２では、入力された直近の吸気流量の検出値ＡＦに基づいて、充填効率の演算値Ｅｃが演算される。 If the detection value ΔAPS is smaller than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth as a result of the comparison in the acceleration request determination step S10, the acceleration request determination step S10 is repeated. If the detection value ΔAPS is equal to or greater than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth, The filling efficiency calculation step S12 is executed.
In the charging efficiency calculation step S12, the charging efficiency calculation value Ec is calculated based on the input detection value AF of the latest intake flow rate.

それから、第１充填効率判定工程Ｓ１４が実行される。第１充填効率判定工程Ｓ１４では、演算値Ｅｃが、第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であるか否かが判定される。判定の結果、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上であれば、第２充填効率判定工程Ｓ１６が実行される。
なお、本実施形態では、第１充填効率判定工程Ｓ１４と第２充填効率判定工程Ｓ１６とを区別しているが、第１充填効率判定工程Ｓ１４と第２充填効率判定工程Ｓ１６を同時に行ってもよい。 Then, the first filling efficiency determination step S14 is executed. In the first filling efficiency determination step S14, it is determined whether or not the calculated value Ec is greater than or equal to the first threshold value Ecth1. As a result of the determination, if the calculated value Ec is greater than or equal to the first threshold value Ecth1, the second filling efficiency determination step S16 is executed.
In the present embodiment, the first filling efficiency determination step S14 and the second filling efficiency determination step S16 are distinguished, but the first filling efficiency determination step S14 and the second filling efficiency determination step S16 may be performed simultaneously. .

第２充填効率判定工程Ｓ１６では、演算値Ｅｃが、第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であるか否かが判定される。判定の結果、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２未満であれば、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが０（零）に設定される（Ｓ１８）。それから、分割噴射オン工程Ｓ２０が実行され、分割噴射が開始される。
一方、第２充填効率判定工程Ｓ１６の判定の結果、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上であれば、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが比率Ｒ１に設定される（Ｓ２２）。それから、ポート噴射併用分割噴射オン工程Ｓ２４が実行され、ポート噴射併用分割噴射が開始される。 In the second filling efficiency determination step S16, it is determined whether or not the calculated value Ec is greater than or equal to the second threshold value Ecth2. As a result of the determination, if the calculated value Ec is less than the second threshold value Ecth2, the port injection ratio Rport is set to 0 (zero) (S18). Then, the divided injection on step S20 is executed, and divided injection is started.
On the other hand, if the result of determination in the second filling efficiency determination step S16 is that the calculated value Ec is equal to or greater than the second threshold value Ecth2, the port injection ratio Rport is set to the ratio R1 (S22). Then, the port injection combined split injection on step S24 is executed, and the port injection combined split injection is started.

分割噴射オン工程Ｓ２０及びポート噴射併用分割噴射オン工程Ｓ２４の後、加速終了判定工程Ｓ２６が実行される。また、第１充填効率判定工程Ｓ１４の判定の結果、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満である場合も、加速終了判定工程Ｓ２６が実行される。   After the split injection on step S20 and the port injection combined split injection on step S24, an acceleration end determination step S26 is executed. Further, as a result of the determination in the first filling efficiency determination step S14, the acceleration end determination step S26 is also executed when the calculated value Ec of the charging efficiency is less than the first threshold value Ecth1.

加速終了判定工程Ｓ２６では、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳが、加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であるか否かが判定される。判定の結果、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満であれば、分割噴射オフ工程Ｓ２８が実行される。   In the acceleration end determination step S26, it is determined whether or not the input detection value APS of the latest accelerator opening is equal to or greater than the acceleration end determination threshold APSth. As a result of the determination, if the detected value APS is less than the acceleration end determination threshold APSth, the divided injection off step S28 is executed.

分割噴射オフ工程Ｓ２８では、分割噴射のみが行われている場合、筒内噴射弁４２による分割噴射が終了させられ、筒内噴射弁４２による通常の吸気噴射のみが行われる。一方、分割噴射オフ工程Ｓ２８では、ポート噴射併用分割噴射が行われている場合、筒内噴射弁４２による分割噴射は少なくとも終了させられ、筒内噴射弁４２は吸気噴射を行い、ポート噴射弁４３によるポート噴射は、停止させられるか、必要に応じてポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更した上で継続される。   In the split injection off step S28, when only split injection is performed, split injection by the in-cylinder injection valve 42 is terminated, and only normal intake injection by the in-cylinder injection valve 42 is performed. On the other hand, in the split injection off step S28, when the split injection with the port injection is performed, the split injection by the in-cylinder injection valve 42 is at least terminated, the in-cylinder injection valve 42 performs the intake injection, and the port injection valve 43 The port injection by is stopped or continued after changing the port injection ratio Rport as necessary.

また、加速終了判定工程Ｓ２６の判定の結果、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であれば、再び充填効率演算工程Ｓ１２が実行され、検出値ＡＰＳが加速終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になるまで、ステップＳ１２からステップＳ２６までが繰り返される。   If the detection value APS is equal to or greater than the acceleration end determination threshold APSth as a result of the determination in the acceleration end determination step S26, the charging efficiency calculation step S12 is executed again, and the detection value APS becomes less than the acceleration end determination threshold APSth. Steps S12 to S26 are repeated.

図３は、制御装置１２が図２の分割噴射制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。
図３（ａ）に示したように、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ以上になり、且つ、図３（ｄ）に示したように、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上になると、図３（ｂ）に示したように分割噴射がオン状態にされ、分割噴射が開始される。 FIG. 3 is an example of a timing chart when the control device 12 executes the divided injection control method of FIG.
As shown in FIG. 3 (a), the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than the acceleration request determination threshold value ΔAPSth, and as shown in FIG. 3 (d), the calculated value of the charging efficiency is calculated. When Ec becomes equal to or greater than the first threshold value Ecth1, the divided injection is turned on as shown in FIG. 3B, and the divided injection is started.

一方、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第２閾値未Ｅｃｔｈ２未満の範囲では、図３（ｃ）に示したように、ポート噴射は行われずに分割噴射のみが行われる。なお、図３（ｃ）の例では、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満であるときに、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが所定の比率Ｒ２に設定された状態で、ポート噴射が実行されており、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１になったときに、ポート噴射が停止されている。   On the other hand, in the range where the calculated value Ec is greater than or equal to the first threshold value Ecth1 and less than the second threshold value Ecth2, as shown in FIG. 3C, port injection is not performed but only divided injection is performed. In the example of FIG. 3C, when the calculated value Ec is less than the first threshold value Ecth1, the port injection is executed with the port injection ratio Rport being set to the predetermined ratio R2, and the calculation is performed. When the value Ec reaches the first threshold value Ecth1, the port injection is stopped.

この後、加速が進み、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上になると、分割噴射と併用して、ポート噴射が実行される。すなわち、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが所定の比率Ｒ１に設定され、ポート噴射が開始される。   Thereafter, when the acceleration proceeds and the calculation value Ec of the charging efficiency becomes equal to or greater than the second threshold value Ecth2, the port injection is executed in combination with the divided injection. That is, the port injection ratio Rport is set to a predetermined ratio R1, and port injection is started.

上述した第１実施形態の制御装置１２によれば、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上になると、分割噴射に加えてポート噴射が併用され、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。
より詳しくは、図３（ｆ）の実線は、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合のスモークの発生量の時間変化を示しており、図３（ｆ）の一点鎖線は、第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用せずに分割噴射のみを行った場合のスモークの発生量の時間変化を示している。 According to the control device 12 of the first embodiment described above, when the calculated value Ec of the filling efficiency is equal to or greater than the second threshold value Ecth2, the port injection is used in addition to the divided injection, and the generation of smoke and particulate matter is suppressed. The
More specifically, the solid line in FIG. 3 (f) shows the temporal change in the amount of smoke generated when the port injection is used in the region where the calculated value Ec of the charging efficiency is equal to or larger than the second threshold value Ecth2, and FIG. The alternate long and short dash line in f) shows the change over time in the amount of smoke generated when only the divided injection is performed without using the port injection in the region of the second threshold value Ecth2 or more.

図３（ｆ）に示したように、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合、併用しなかった場合に比べてスモークの発生量がΔＳだけ減少している。
一方、図３（ｄ）及び図３（ｅ）は、それぞれ充填効率及びトルクの時間変化を示しており、演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射を併用した場合、併用しなかった場合に比べて、充填効率がΔＥｃだけ減少し、トルクがΔＴだけ減少する。充填効率の減少量ΔＥｃやトルクの減少量ΔＴは小さく、加速性能に大きな影響を与えることはない。 As shown in FIG. 3 (f), when the port injection is used in a region where the calculated value Ec of the charging efficiency is equal to or greater than the second threshold value Ecth2, the amount of smoke generated is reduced by ΔS compared to the case where the port injection is not used together. ing.
On the other hand, FIGS. 3 (d) and 3 (e) show changes in charging efficiency and torque over time, respectively. When port injection is used in a region where the calculated value Ec is equal to or greater than the second threshold value Ecth2, it is not used together. Compared to the case, the charging efficiency is reduced by ΔEc, and the torque is reduced by ΔT. The reduction amount ΔEc of the charging efficiency and the reduction amount ΔT of the torque are small and do not have a great influence on the acceleration performance.

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。なお、後述する実施形態の説明において、先行する実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described. In the description of the embodiments described later, the same or similar configurations as those of the preceding embodiments are denoted by the same names or reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

第２実施形態の制御装置８０の構成は、第１実施形態の制御装置の構成１２と略同じであるので、図１を参照しては、制御装置８０の構成を説明する。
制御装置８０は、充填効率判定部７２が、充填効率の演算値Ｅｃを、第１閾値Ｅｃｔｈ１よりも大であって第２閾値Ｅｃｔｈ２よりも小である第３閾値Ｅｃｔｈ３と比較し、ポート噴射制御部７６が、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第３閾値Ｅｃｔｈ２未満の領域で、分割噴射と並行してポート噴射を実行する点において、第１実施形態の制御装置１２と異なる。 Since the configuration of the control device 80 of the second embodiment is substantially the same as the configuration 12 of the control device of the first embodiment, the configuration of the control device 80 will be described with reference to FIG.
In the control device 80, the filling efficiency determination unit 72 compares the calculated value Ec of the filling efficiency with a third threshold value Ecth3 that is larger than the first threshold value Ecth1 and smaller than the second threshold value Ecth2, and port injection control is performed. The unit 76 is different from the control device 12 of the first embodiment in that the port injection is performed in parallel with the divided injection in a region where the calculated value Ec is not less than the first threshold Ecth1 and less than the third threshold Ecth2.

図４は、制御装置８０が実行する分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートであり、この分割噴射制御方法は、演算値Ｅｃを第３閾値Ｅｃｔｈ３と比較する第３充填効率判定工程Ｓ３０と、ポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを所定の比率Ｒ２に設定する工程Ｓ３２と、比率Ｒ２にてポート噴射併用分割噴射をオンにするポート噴射併用分割噴射工程Ｓ３４とを更に有する。   FIG. 4 is a flowchart showing a schematic procedure of the divided injection control method executed by the control device 80. In this divided injection control method, the third filling efficiency determination step S30 for comparing the calculated value Ec with the third threshold value Ecth3. And a step S32 for setting the port injection ratio Rport to a predetermined ratio R2, and a port injection combined split injection process S34 for turning on the port injection combined split injection at the ratio R2.

なお、本実施形態では、第１充填効率判定工程Ｓ１４、第２充填効率判定工程Ｓ１６及び第３充填効率判定工程Ｓ３０を相互に区別しているが、第１充填効率判定工程Ｓ１４、第２充填効率判定工程Ｓ１６及び第３充填効率判定工程Ｓ３０を同時に行ってもよい。   In the present embodiment, the first filling efficiency determination step S14, the second filling efficiency determination step S16, and the third filling efficiency determination step S30 are distinguished from each other. However, the first filling efficiency determination step S14 and the second filling efficiency determination step S30 are distinguished from each other. The determination step S16 and the third filling efficiency determination step S30 may be performed simultaneously.

図５は、制御装置８０が図４の分割噴射制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。図５（ｃ）に示したように、演算値Ｅｃが第１閾値以上第３閾値未満の領域で、ポート噴射が比率Ｒ２にて実行されている。なお、本実施形態では、演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１未満の領域でも、ポート噴射が比率Ｒ２にて実行されている。   FIG. 5 is an example of a timing chart when the control device 80 executes the divided injection control method of FIG. As shown in FIG. 5C, the port injection is executed at the ratio R2 in the region where the calculated value Ec is not less than the first threshold and less than the third threshold. In the present embodiment, the port injection is performed at the ratio R2 even in the region where the calculated value Ec is less than the first threshold value Ecth1.

第２実施形態の制御装置８０によっても、第１実施形態の制御装置１２の場合と同様に、充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値Ｅｃｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。   Similarly to the control device 12 of the first embodiment, the control device 80 of the second embodiment also executes the port injection combined split injection in a region where the calculated value Ec of the charging efficiency is equal to or greater than the second threshold value Ecth2. Thus, the generation of smoke and particulate matter is suppressed.

また、第２実施形態の制御装置８０では、充填効率の演算値Ｅｃが第１閾値Ｅｃｔｈ１以上第３閾値Ｅｃｔｈ３未満の領域でポート噴射が併用されることで、燃焼状態が改善される。
更に、第２実施形態の制御装置８０では、充填効率の演算値Ｅｃが第３閾値以上且つ第２閾値未満であるときに、ポート噴射が禁止され、分割噴射のみが行われるので、良好な加速性能が確保される。 In the control device 80 of the second embodiment, the combustion state is improved by using the port injection together in the region where the calculated value Ec of the charging efficiency is not less than the first threshold value Ecth1 and less than the third threshold value Ecth3.
Further, in the control device 80 of the second embodiment, when the calculated value Ec of the charging efficiency is not less than the third threshold value and less than the second threshold value, port injection is prohibited and only divided injection is performed. Performance is ensured.

なお本実施形態では、第３閾値Ｅｃｔｈ３は、ポート噴射を併用したことにより加速性能が低下しないように、非過給域と過給域の境界に対応する値に設定される。例えば、第３閾値Ｅｃｔｈ３は、０．９〜１．１に設定される。非過給域では、ポート噴射を併用したとしてもトルクの低下は生じないため、加速性能を低下させることなく燃焼状態を改善させることができる。そして、過給域に入ってから充填効率の演算値Ｅｃが第２閾値以上になるまでの間は、分割噴射のみが実行されるので、良好な加速性能が確保される。   In the present embodiment, the third threshold Ecth3 is set to a value corresponding to the boundary between the non-supercharged region and the supercharged region so that the acceleration performance does not deteriorate due to the combined use of port injection. For example, the third threshold Ecth3 is set to 0.9 to 1.1. In the non-supercharging region, even if port injection is used in combination, the torque does not decrease, so that the combustion state can be improved without reducing the acceleration performance. Since only the divided injection is executed until the calculated value Ec of the charging efficiency becomes equal to or higher than the second threshold after entering the supercharging region, good acceleration performance is ensured.

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。
第３実施形態の制御装置９０は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、体積効率の演算値Ｅｖを判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、体積効率を用いてもよい。 (Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described.
The control device 90 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that a volume efficiency calculation value Ev is determined instead of the filling efficiency calculation value Ec. That is, in the first embodiment described above, the filling efficiency is used as a parameter for determining whether or not the acceleration has entered the late acceleration period. However, the volume efficiency may be used.

図６に示すように、第３実施形態では、体積効率を演算するために、内燃機関１０に外気の温度及び圧力をそれぞれ測定するための温度センサ９２及び圧力センサ９４が設けられている。温度センサ９２及び圧力センサ９４は、例えば、吸入通路４６の入口近傍に配置され、温度センサ９２及び圧力センサ９４によって連続的又は断続的に測定された外気温度及び圧力の検出値が、制御装置９０に連続的又は断続的に入力される。   As shown in FIG. 6, in the third embodiment, a temperature sensor 92 and a pressure sensor 94 for measuring the temperature and pressure of the outside air are provided in the internal combustion engine 10 in order to calculate volumetric efficiency. The temperature sensor 92 and the pressure sensor 94 are disposed, for example, in the vicinity of the inlet of the suction passage 46, and the detected values of the outside air temperature and pressure measured continuously or intermittently by the temperature sensor 92 and the pressure sensor 94 are the control device 90. Are input continuously or intermittently.

制御装置９０は体積効率判定部９６を有し、体積効率判定部９６は、入力された直近の吸気流量、外気温度及び圧力の検出値に基づいて、体積効率の演算値Ｅｖを演算する。そして、体積効率判定部９６は、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｅｖｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｅｖｔｈ２と、演算値Ｅｖとを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。   The control device 90 includes a volumetric efficiency determining unit 96, and the volumetric efficiency determining unit 96 calculates a volumetric efficiency value Ev based on the latest detected intake flow rate, outside air temperature, and pressure detection values. Then, the volumetric efficiency determination unit 96 compares the first threshold value Evth1 corresponding to the first threshold value Ecth1 and the second threshold value Evth2 corresponding to the second threshold value Ecth2 with the calculated value Ev, and according to the comparison result, Intake injection, split injection, or port injection combined split injection is executed.

上述した第３実施形態の制御装置９０によれば、演算値Ｅｖが第２閾値Ｅｖｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。   According to the control device 90 of the third embodiment described above, the generation of smoke and particulate matter is suppressed by performing the port injection combined split injection in the region where the calculated value Ev is equal to or greater than the second threshold value Evth2.

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。
第４実施形態の制御装置１００は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、負荷を判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、負荷を用いてもよい。
より具体的には、負荷として、筒内噴射弁４２及びポート噴射弁４３によって噴射される燃料の合計噴射量（Ｑｔｏｔａｌ）を用いることができる。 (Fourth embodiment)
The fourth embodiment will be described below.
The control device 100 according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that the load is determined instead of the calculation value Ec of the charging efficiency. That is, in the first embodiment described above, the charging efficiency is used as a parameter for determining whether or not the acceleration has entered into the latter half of the acceleration, but a load may be used.
More specifically, the total injection amount (Qtotal) of fuel injected by the in-cylinder injection valve 42 and the port injection valve 43 can be used as the load.

図７に示したように、制御装置１００は負荷判定部１０２を有し、負荷判定部１０２は、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｑｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｑｔｈ２と、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌとを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。
なお、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌは、入力されたアクセル開度の検出値ＡＰＳと、車両の走行状態とに基づいて、予め登録されたマップデータを参照して決定することができる。 As illustrated in FIG. 7, the control device 100 includes a load determination unit 102, and the load determination unit 102 includes a first threshold value Qth1 corresponding to the first threshold value Ecth1 and a second threshold value corresponding to the second threshold value Ecth2. Qth2 is compared with the total injection amount Qtotal, and intake injection, split injection, or port injection combined split injection is executed according to the comparison result.
The total injection amount Qtotal can be determined with reference to previously registered map data based on the input accelerator opening detection value APS and the running state of the vehicle.

上述した第４実施形態の制御装置１００によれば、合計噴射量Ｑｔｏｔａｌが第２閾値Ｑｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。   According to the control device 100 of the fourth embodiment described above, the generation of smoke and particulate matter is suppressed by performing the port injection combined split injection in the region where the total injection amount Qtotal is equal to or greater than the second threshold value Qth2. .

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。
第５実施形態の制御装置１１０は、充填効率の演算値Ｅｃに代えて、吸気圧力を判定する点において、第１実施形態と異なっている。すなわち、上述した第１実施形態では、加速が加速後期に入ったか否かを判定するためのパラメータとして、充填効率が用いられていたが、吸気圧力を用いてもよい。 (Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described.
The control device 110 according to the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the intake pressure is determined instead of the calculation value Ec of the charging efficiency. That is, in the first embodiment described above, the charging efficiency is used as a parameter for determining whether or not the acceleration has entered the late acceleration period. However, the intake pressure may be used.

図８に示すように、第５実施形態では、吸気圧力の判定を行うために、吸気通路４６のサージタンク１１２に圧力センサ１１４が取り付けられている。圧力センサ１１４は、サージタンク１１２内における吸気圧力を連続的又は断続的に測定し、得られた吸気圧力の検出値Ｐｉｎが制御装置１１０に連続的又は断続的に入力される。   As shown in FIG. 8, in the fifth embodiment, a pressure sensor 114 is attached to the surge tank 112 of the intake passage 46 in order to determine the intake pressure. The pressure sensor 114 continuously or intermittently measures the intake pressure in the surge tank 112, and the obtained intake pressure detection value Pin is input to the control device 110 continuously or intermittently.

制御装置１１０は吸気圧力判定部１１６を有し、吸気圧力判定部１１６１０６は、入力された直近の吸気圧力の検出値Ｐｉｎと、第１閾値Ｅｃｔｈ１に対応する第１閾値Ｐｉｔｈ１、及び、第２閾値Ｅｃｔｈ２に対応する第２閾値Ｐｉｎｔｈ２とを比較し、比較結果に応じて、吸気噴射、分割噴射又はポート噴射併用分割噴射が実行される。   The control device 110 includes an intake pressure determination unit 116. The intake pressure determination unit 116106 receives the input detection value Pin of the latest intake pressure, the first threshold value Pith1 corresponding to the first threshold value Ecth1, and the second threshold value. The second threshold value Pinth2 corresponding to Ecth2 is compared, and intake injection, split injection, or port injection combined split injection is executed according to the comparison result.

上述した第５実施形態の制御装置１１０によれば、吸気圧力の検出値Ｐｉｎが第２閾値Ｐｉｎｔｈ２以上の領域でポート噴射併用分割噴射が実行されることで、スモークや粒子状物質の発生が抑制される。   According to the control device 110 of the fifth embodiment described above, the generation of smoke and particulate matter is suppressed by performing the port injection combined split injection in the region where the detected value Pin of the intake pressure is equal to or greater than the second threshold value Pinth2. Is done.

なお、本実施形態では、一例として、第１閾値Ｐｉｎｔｈ１は、ゲージ圧にて−３０〜２０ｋＰａの範囲内にあり、第２閾値Ｐｉｎｔｈ２は、ゲージ圧にて５０〜１００ｋＰａの範囲内にある。   In the present embodiment, as an example, the first threshold Pinth1 is in the range of −30 to 20 kPa in terms of gauge pressure, and the second threshold Pinth2 is in the range of 50 to 100 kPa in terms of gauge pressure.

本発明は上述した第１乃至第５実施形態に限定されることなく、第１乃至第５実施形態の各々に変形を加えた形態を含む。
例えば、第３乃至第５実施形態においても、第２実施形態のように、第３閾値を用いて、第１閾値以上第３閾値未満の領域でポート噴射併用分割噴射を実行するようにしてもよい。
また例えば、第１乃至第５実施形態において、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳの大きさに応じて、加速後期でのポート噴射比率Ｒｐｏｒｔを変更するようにしてもよい。具体的には、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２に近づくほど、すなわち、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが小さくなるほど、加速後期でのポート噴射比率Ｒｐｏｒｔが小さくなるようにしてもよい。 The present invention is not limited to the first to fifth embodiments described above, but includes forms obtained by modifying each of the first to fifth embodiments.
For example, also in the third to fifth embodiments, as in the second embodiment, the port injection combined split injection may be executed in the region that is greater than or equal to the first threshold and less than the third threshold using the third threshold. Good.
Further, for example, in the first to fifth embodiments, the port injection ratio Rport in the latter half of acceleration may be changed according to the magnitude of the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening. Specifically, as the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening approaches the acceleration level determination threshold value ΔAPSth2, that is, as the detected value ΔAPS of the change rate of the accelerator opening becomes smaller, the port injection ratio Rport at the later stage of acceleration. May be made smaller.

１０ 内燃機関
１２ 制御装置
１４ クランクケース
１６ シリンダブロック
１８ シリンダ
２２ ピストン
２６ シリンダヘッド
２８ 燃焼室
３４ 吸気弁
３６ 排気弁
４２ 筒内噴射弁
４３ ポート噴射弁
４４ 点火プラグ
６４ 過給機
６６ 空気流量センサ
６８ クランク回転角センサ
６９ アクセル開度センサ
７０ 加速要求判定部
７２ 加速終了判定部
７４ 分割噴射制御部
７６ ポート噴射制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Control apparatus 14 Crankcase 16 Cylinder block 18 Cylinder 22 Piston 26 Cylinder head 28 Combustion chamber 34 Intake valve 36 Exhaust valve 42 In-cylinder injection valve 43 Port injection valve 44 Spark plug 64 Supercharger 66 Air flow sensor 68 Crank Rotation angle sensor 69 Accelerator opening sensor 70 Acceleration request determination unit 72 Acceleration end determination unit 74 Split injection control unit 76 Port injection control unit

Claims (4)

過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、燃料を吸気ポート内に噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段とを有する内燃機関の加速の際に、前記内燃機関の吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行うように構成された内燃機関の制御装置において、
充填効率、体積効率、負荷及び吸気圧力のうちから選択された一つのパラメータが第１閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる分割噴射制御手段と、
前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させ、前記第１閾値よりも大である第２閾値以上であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート噴射を実行させるとともに、前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満の所定範囲内にあるときに前記ポート噴射を禁止するポート噴射制御手段とを有するように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 When accelerating an internal combustion engine having a supercharger, in-cylinder fuel injection means for directly injecting fuel into the combustion chamber, and port fuel injection means for performing port injection for injecting fuel into the intake port In the control device for an internal combustion engine configured to perform split injection in which fuel is injected into the combustion chamber by the in-cylinder fuel injection means in both the intake stroke and the compression stroke of
A split injection control means for causing the in-cylinder fuel injection means to execute the split injection when one parameter selected from the charging efficiency, the volume efficiency, the load, and the intake pressure is equal to or greater than a first threshold;
When the parameter is less than the first threshold value, the port fuel injection means performs the port injection, and when the parameter is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value, in parallel with the divided injection. And port injection control means for prohibiting the port injection when the port injection is executed and is within a predetermined range not less than the first threshold and less than the second threshold. A control device for an internal combustion engine. 前記第１閾値よりも大であって、前記第２閾値よりも小である非過給域と過給域の境界に対応する閾値を第３閾値とするとき、
前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第１閾値以上且つ前記第３閾値未満であるときに、前記分割噴射と並行して、前記ポート燃料噴射手段に前記ポート噴射を実行させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 When the threshold corresponding to the boundary between the non-supercharged area and the supercharged area that is larger than the first threshold and smaller than the second threshold is the third threshold,
The port injection control means is configured to cause the port fuel injection means to execute the port injection in parallel with the split injection when the parameter is equal to or greater than the first threshold and less than the third threshold. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein 前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第３閾値以上且つ前記第２閾値未満であるときに、前記ポート燃料噴射手段による前記ポート噴射の実行を禁止し、
前記分割噴射制御手段は、前記パラメータが前記第３閾値以上且つ前記第２閾値未満であるときに、前記筒内燃料噴射手段に前記分割噴射を実行させる
ように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 The port injection control means prohibits execution of the port injection by the port fuel injection means when the parameter is not less than the third threshold and less than the second threshold;
The split injection control means is configured to cause the in-cylinder fuel injection means to execute the split injection when the parameter is equal to or greater than the third threshold and less than the second threshold. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2. 前記ポート噴射制御手段は、前記パラメータが前記第２閾値以上であるときに、前記筒内燃料噴射手段と前記ポート燃料噴射手段の合計噴射量に対する該ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を第１比率に設定して前記ポート噴射を実行させるとともに、前記パラメータが前記第１閾値未満であるときに、前記ポート燃料噴射手段の噴射量の比率を前記第１比率より大である第２比率に設定して前記ポート噴射を実行させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。The port injection control means sets a ratio of an injection amount of the port fuel injection means to a total injection amount of the in-cylinder fuel injection means and the port fuel injection means when the parameter is equal to or greater than the second threshold value. The port injection is performed with the ratio set, and when the parameter is less than the first threshold, the ratio of the injection amount of the port fuel injection means is set to a second ratio that is larger than the first ratio. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the port injection is executed.
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