WO2016203634A1 - 内燃エンジンの燃料噴射制御装置及び制御方法 - Google Patents

内燃エンジンの燃料噴射制御装置及び制御方法 Download PDF

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忠樹 間野
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to fuel injection control during deceleration of an internal combustion engine that includes a direct injection injector that directly injects fuel into a combustion chamber and a port injection injector that injects fuel into an intake port.
  • GDI gasoline direct injection
  • MPI multipoint injection
  • JP2013-036447A proposes fuel injection control for an internal combustion engine for a vehicle equipped with both a direct injection injector and a port injection injector. Specifically, in the low load operation region (first execution region) of the internal combustion engine, fuel injection is performed only by the port injector, and in the operation region (second execution region) on the higher load side than the first execution region, the fuel injection is performed directly. Fuel injection is performed by the injector. Specifically, in the low load region where the engine load is relatively small in the second execution region, both the fuel injection from the port injector and the fuel injection from the direct injector are executed, and in the high load region where the engine load is high, the direct injection is performed. Only fuel injection from the injector is performed.
  • the object of the present invention is to quickly reduce the fuel pressure of the direct injection injector in the deceleration state.
  • the present invention provides a fuel injection control device for an internal combustion engine comprising a port injection injector for injecting fuel into an intake port and a direct injection injector for injecting fuel into a combustion chamber.
  • the fuel injection control device includes a sensor that detects an operating condition of the internal combustion engine and a programmable controller.
  • the controller is programmed to inject fuel into the port injector and direct injector based on operating conditions.
  • the controller is further programmed to increase the injection amount of the direct injection injector when the internal combustion engine is decelerated, rather than the normal injection amount of the direct injection injector.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a fuel injection control routine for deceleration of the internal combustion engine executed by the engine controller according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a purge valve closing and compression ratio lowering subroutine executed in the deceleration fuel injection control routine.
  • FIG. 4 is a diagram showing the contents of a map relating to the use area of gasoline direct injection (GDI) and multipoint injection (MPI) stored in the engine controller.
  • FIG. 5A-5F are timing charts for explaining the execution results when the engine controller executes the deceleration fuel injection control routine.
  • FIG. 6A to 6F are timing charts for explaining other execution results when the engine controller executes the deceleration fuel injection control routine.
  • an internal combustion engine 1 for an automobile is composed of a 4-stroke cycle turbocharged multi-cylinder spark ignition internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism 2 using a multi-link type piston crank mechanism.
  • the internal combustion engine 1 includes an intake valve 4, an exhaust valve 5, a direct injection injector 8, and a spark plug 6 facing the combustion chamber 3.
  • the intake valve 4 is configured such that its opening / closing timing can be changed by a variable mechanism (not shown).
  • the direct injection injector 8 is provided facing each combustion chamber 3 as a main fuel injection valve, and directly injects fuel into the combustion chamber 3.
  • Each combustion chamber 3 is connected to an intake port 7 via an intake valve 4 and an exhaust port 11 via an exhaust valve 5.
  • the intake port 7 is provided with a port injection injector 9 as an auxiliary fuel injection valve.
  • the direct injection injector 8 and the port injection injector 9 are composed of electromagnetic or piezoelectric injection valves that open in response to a pulse width signal output from the engine controller 41, and an amount of fuel proportional to the pulse width of the pulse width signal. Inject.
  • the intake port 7 is connected to an intake collector 18a and an intake passage 18 via an intake manifold.
  • the intake passage 18 upstream of the intake collector 18a is provided with an electronically controlled throttle 19 whose opening degree is controlled by a control signal from the engine controller 41.
  • a turbocharger compressor 20 is provided in the intake passage 18 upstream of the throttle 19. Further, an air flow meter 10 that detects the amount of intake air is disposed in the intake passage 18 upstream of the compressor 20.
  • a purge valve 50 for joining the evaporated fuel in the fuel tank to the intake air is connected to the intake collector 18a.
  • the exhaust port 11 is connected to an exhaust passage 12 through an exhaust manifold and an exhaust collector.
  • a catalytic converter 13 made of a three-way catalyst and a turbine (not shown) are interposed in the exhaust passage 12.
  • the engine controller 41 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). It is also possible to configure the controller with a plurality of microcomputers.
  • CPU central processing unit
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • I / O interface input / output interface
  • the engine controller 41 includes a crank angle sensor 42 that detects engine rotation speed, an accelerator pedal depression amount sensor 44 that detects the depression amount of an accelerator pedal operated by a vehicle driver, and an idle switch 46 that detects idle operation of the internal combustion engine 1. Are connected by signal circuits.
  • the engine controller 41 controls the fuel injection amount and the injection timing of the direct injection injector 8 and the injection injector 9 based on these detection signals.
  • the engine controller 41 controls the ignition timing of the spark plug 6, the opening degree of the throttle 19, the compression ratio of the internal combustion engine 1 via the compression ratio variable mechanism 2, and the opening / closing of the purge valve 50.
  • the variable compression ratio mechanism 2 is configured by a known multi-link piston crank mechanism. Specifically, the compression ratio variable mechanism 2 includes a lower link 22, an upper link 25, and a control link 27.
  • the lower link 22 is rotatably supported by the crankpin 21a of the crankshaft 21.
  • the upper link 25 connects the upper pin 23 engaged with one end of the lower link 22 and the piston pin 24 a of the piston 24.
  • One end of the control link 27 is connected to the control pin 26 engaged with the other end of the lower link 22, and the other end is supported by the control shaft 28 so as to be swingable.
  • the crankshaft 21 and the control shaft 28 are rotatably supported in a crankcase below the cylinder block 29 via a bearing structure.
  • the control shaft 28 has an eccentric shaft 28a.
  • the end of the control link 27 is rotatably fitted to the eccentric shaft 28a.
  • the variable compression ratio mechanism 2 changes the compression ratio of the internal combustion engine 1 by moving the top dead center position of the piston 24 up and down as the control shaft 28
  • an electric motor 31 having a rotating shaft parallel to the crankshaft 21 is disposed below the cylinder block 29.
  • a reduction gear 32 is connected to the electric motor 31.
  • the output shaft 32 a of the reduction gear 32 is arranged coaxially with the output shaft of the electric motor 31.
  • the output shaft 32a of the reduction gear 32 and the control shaft 28 are parallel to each other.
  • An intermediate link 35 connects the first arm 33 fixed to the output shaft 32a and the second arm 34 fixed to the control shaft 28 so that both rotate in conjunction with each other.
  • the rotation of the electric motor 31 is decelerated to the reduction gear 32 and then output to the reduction gear output shaft 32a.
  • the rotational displacement of the reduction gear output shaft 32a is transmitted from the first arm 33 to the second arm 34 via the intermediate link 35, and the control shaft 28 is rotationally displaced. Thereby, the compression ratio of the internal combustion engine 1 changes.
  • the target compression ratio of the variable compression ratio mechanism 2 is set in the engine controller 41 based on engine operating conditions typified by engine load and engine speed.
  • the engine controller 41 controls the drive of the electric motor 31 so that the target compression ratio is achieved.
  • direct gasoline injection (GDI) of the direct injection injector 8 and multipoint injection (MPI) by the port injection injector 9 are performed. Both are fuel injections performed for each cylinder.
  • FIG. Reference numeral 4 denotes an application area in normal operation of GDI and MPI set according to the engine speed and the engine load, and the classification of the area depends on the specifications of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 4 only GDI is applied in the low load region and high load and low rotation speed region of the engine, and GDI and MPI are used in other cases.
  • the required fuel injection amount is small, and when GDI and MPI are used together, either the direct injection injector 8 or the port injection injector 9 falls below the minimum injection amount Qmin, so only GDI Has been applied.
  • the maximum value of the injection amount is represented by Qmax, and the minimum value of the injection amount is represented by Qmin.
  • the opening periods of the intake valve and the exhaust valve are overlapped, and the fresh air flowing from the intake port 7 is directly used as the scavenging gas as the exhaust port 11.
  • the rotational speed of the turbine is increased by utilizing a so-called scavenging effect that blows through the engine, but if the MPI by the port injector 9 is passed at this time, the injected fuel from the port injector 9 can be discharged from the exhaust valve 5 Only GDI is applied.
  • MPI is injected with the minimum injection amount Qmin that can be injected from the port injector 9, and the shortage is injected from the direct injector 8.
  • the reason why the injection is performed from the port injector 9 with the minimum injection amount Qmin is to prevent the port injector 9 from being clogged.
  • the maximum injection amount Qmax that can be injected by the direct injection injector 8 from GDI.
  • the shortage is injected from the port injector 9.
  • both the direct injection injector 8 and the port injection injector 9 are opened over a time corresponding to the pulse width of the injection pulse width signal output by the engine controller 41.
  • An amount of fuel proportional to the pulse width is injected.
  • Fuel is supplied to the direct injection injector 8 from a common rail.
  • the fuel pressure of the common rail generally increases as the load increases, that is, as the fuel injection amount increases.
  • the prior art injects fuel from both a direct injection injector and a port injection injector in a deceleration state from a high load.
  • the engine controller 41 is used to reduce the fuel pressure applied to the direct injection injector 9 when the internal combustion engine 1 is decelerated.
  • the deceleration fuel injection control routine shown in FIG. This routine is repeatedly executed at a constant cycle of, for example, 10 milliseconds while the vehicle is traveling.
  • the fuel injection amounts of the direct injection injector 8 and the port injection injector 9 are controlled by an injection pulse width signal that is individually output from the engine controller 41 to these injectors.
  • This deceleration fuel injection control routine does not calculate the required fuel injection amount itself. It is assumed that the fuel injection amount required by the internal combustion engine 1 is calculated by another routine based on the operating conditions of the internal combustion engine 1. This deceleration fuel injection control routine determines how the required fuel injection amount is calculated and then allocated to GDI and MPI.
  • step S1 the engine controller 41 determines whether or not the internal combustion engine 1 is decelerating. Specifically, it is determined whether or not the input signal from the idle switch 46 is ON. When the idle switch 46 is ON, it means that the accelerator pedal of the vehicle is not depressed and the internal combustion engine 1 is decelerating. When the idle switch 4 is ON, the engine controller 41 performs the processes after step S2. If the idle switch 4 is not ON, the internal combustion engine 1 is not decelerating, and the engine controller 41 immediately ends the routine.
  • the engine controller 41 reads the fuel injection amount calculated in another routine.
  • step S3 the engine controller 41 determines whether the required fuel injection amount is equal to or less than the maximum value Qmax of the GDI injection amount.
  • the injection amount of the direct injection injector 8 is synonymous with the injection amount of GDI.
  • the injection amount of the port injector 9 is synonymous with the injection amount of MPI.
  • the engine controller 41 executes injection by only GDI in step S8. Specifically, an injection pulse width signal corresponding to the injection amount is output from the engine controller 41 to the direct injection injector 8. On the other hand, the engine controller 41 does not output an injection pulse width signal to the port injector 9.
  • step S9 the engine controller 41 completes the routine after executing the purge valve closing and compression ratio lowering subroutine.
  • the purge valve closing and compression ratio lowering subroutine execution is one of the optional options for the present invention and is not an essential requirement. This subroutine will be described later.
  • step S3 the engine controller 41 determines whether the fuel injection amount requested in step S4 exceeds the sum of the maximum value Qmax of the GDI injection amount and the minimum value Qmin of the MPI injection amount. Determine.
  • the engine controller 41 performs GDI at the maximum value Qmax of the injection amount in step S5.
  • the shortage with respect to the required injection amount is compensated by MPI injection.
  • the engine controller 41 outputs an injection pulse width signal corresponding to the maximum value Qmax of the GDI injection amount to the direct injection injector 8, and outputs an injection pulse width signal corresponding to the shortage to the port injector 9. Output.
  • the engine controller 41 ends the routine.
  • step S4 determines whether the required injection amount is less than or equal to the sum of the maximum value Qmax of the GDI injection amount and the minimum value Qmin of the MPI injection amount. If the determination in step S4 is negative, that is, if the required injection amount is less than or equal to the sum of the maximum value Qmax of the GDI injection amount and the minimum value Qmin of the MPI injection amount, the port injector 9 is turned on in step S7. Injection is performed at the minimum value Qmin of the injection amount. Further, the direct injection injector 8 is caused to inject a difference between the required injection amount and the minimum value Qmin of the injection amount of the port injector 9. After the process of step S7, the engine controller 41 ends the routine.
  • this deceleration fuel injection control routine when the required injection amount becomes less than Qmax of GDI, the injection of the port injection injector 9 is stopped, and the injection by only GDI is executed in step S8, whereby the direct injection injector The fuel pressure drop of 8 is preferentially performed.
  • FIG. 1 The purge valve stop and compression ratio lowering subroutine will be described with reference to FIG.
  • step S21 the engine controller 41 determines whether the required fuel injection amount is below the minimum value Qmin of the GDI injection amount.
  • the engine controller 41 increases the required fuel injection amount by performing steps S22 and S23.
  • step S22 the purge valve 50 is closed.
  • the purge valve 50 constitutes an evaporated fuel purge system that merges the evaporated fuel in the fuel tank with the intake air.
  • the required fuel injection amount is reduced accordingly. Therefore, by closing the purge valve 50, the operation of the evaporated fuel purge system is stopped, and the required fuel injection amount is increased.
  • step S23 the compression ratio of the internal combustion engine 1 is lowered via the compression ratio variable mechanism 2.
  • a decrease in the compression ratio results in a decrease in thermal efficiency, resulting in an increase in the required fuel injection amount.
  • steps S22 and S23 both increase the required fuel injection amount.
  • the chance of GDI injection by the direct injection injector 8 increases, and the fuel pressure applied to the direct injection injector 8 can be reduced.
  • FIG. 5A-5F is shown in FIG. This corresponds to Case 1 of 4.
  • FIG. 5C when the idle switch is switched from Off to On at time t1, the fuel injection control routine for deceleration is substantially operated. This timing corresponds to the start of deceleration in the figure.
  • the fuel injection amount required at the start of deceleration is less than or equal to the GDI maximum value Qmax by the direct injection injector 8, so the total amount of fuel injection required is performed by GDI by the direct injection injector 8.
  • FIG. 5E the pulse width of the injection pulse width signal output from the engine controller 41 to the direct injection injector 8 decreases, and the corresponding FIG. 5B engine torque, FIG. The engine speed shown in 5A decreases. In this way, the GDI by the direct injection injector 8 is continued, and the FIG. As shown to 5D, the fuel pressure of the direct injection injector 8 falls.
  • FIG. 1 In the map of 4, in the deceleration pattern of Case 1, the GDI and MPI combined region passes during deceleration. According to the fuel injection control routine during deceleration, the engine controller 41 executes only GDI by the direct injection injector 8 by repeatedly executing steps S8 and S9 in this case as well. As a result, the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be quickly reduced.
  • Fig. The broken line shown by 5D-5F shows the fuel injection pattern during deceleration when the fuel injection control routine during deceleration is not performed.
  • FIG. 1 When the engine speed and the engine load enter the GDI + MPI region in the map of 4, the GDI by the direct injection injector 8 and the MPI by the port injection injector 9 are used together.
  • the amount of MPI injection by the port injector 9 is _FIG.
  • the port injector 9 continues to inject at the minimum value Qmin of the injection amount even after it has decreased to the minimum value Qmin. The remainder of the required fuel injection amount is injected by GDI by the direct injection injector 8. Therefore, FIG.
  • the fuel injection pulse width output to the direct injection injector 8 is shortened by an amount corresponding to the minimum value Qmin of the MPI by the port injection injector 9. As a result, FIG. As shown to 5D, the fuel pressure of the direct injection injector 8 also becomes difficult to fall.
  • the FIG. In the fuel injection pattern for deceleration when not using the fuel injection control routine for deceleration, the FIG.
  • the MPI by the port injector 9 stops and only the GDI by the direct injector 8 is executed again.
  • This region is shown in FIG. As shown in 5E and 5F, this corresponds to the case where the amount of GDI injected by the direct injection injector 8 falls below the minimum value Qmin at time t5. In this region, MPI by the port injector 9 is stopped and only GDI by the direct injector 8 is performed.
  • FIG. 1 In the internal combustion engine that performs fuel injection according to the map of FIG. 4, in the case of Case 1, the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be quickly reduced by executing the deceleration fuel injection control routine according to the present embodiment.
  • TLS is an abbreviation for Total Lean Scavenging. This is because, by overlapping the opening periods of the intake valve and the exhaust valve, the fresh air flowing in from the intake port 7 is blown out as it is to the exhaust port 11 as a scavenging gas, so that the rotational speed of the turbine is controlled. It means control of valve timing to increase. During the valve timing control, if MPI by the port injection injector 9 is passed, MPI injection fuel may be discharged from the exhaust valve in relation to the injection timing, so only GDI injection is performed. At time t2, TLS is stopped and returned to normal valve timing.
  • FIG. 6A-6F is FIG. It corresponds to Case 2 of 4.
  • FIG. 6C when the idle switch is switched from Off to On at time t1, the fuel injection control routine for deceleration is substantially operated. This timing corresponds to the start of deceleration in the figure.
  • the fuel injection amount required at the start of deceleration exceeds the GDI maximum value Qmax by the direct injection injector 8, so FIG.
  • the determination in step S3 of 2 is negative.
  • the engine controller 41 determines in FIG.
  • the maximum value Qmax of the GDI injection amount is injected into the direct injection injector 8, and FIG.
  • the remaining fuel is injected into the port injector 9 as shown at 6F.
  • the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be efficiently reduced by performing GDI injection to the maximum while satisfying the required injection amount.
  • step S4 When the required injection amount becomes equal to the sum of the maximum value Qmax of the GDI injection amount and the minimum value Qmin of the MPI injection amount, the determination in step S4 turns negative.
  • FIG. The time t3 of 6A corresponds to this.
  • the engine controller 41 determines in FIG. As shown in 6F, MPI is performed with the minimum value Qmin.
  • step S3 If the determination in step S3 turns positive at time t4, the engine controller 41 thereafter repeats the processes in steps S8 and S9. As a result, FIG. As shown in 6F, MPI injection is stopped and all of the required injection amount is injected by GDI until the fuel injection amount becomes zero. As a result, FIG. As shown in 6D, the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be quickly reduced.
  • the GDI and MPI combined region MPI is injected with the minimum value Qmin and the shortage is GDI
  • the engine controller is also used in this case. 41 repeats steps S8 and S9 to execute only GDI by the direct injection injector 8. As a result, the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be quickly reduced.
  • FIG. 6D-6F The broken line indicated by 6D-6F indicates the result of the fuel injection control during deceleration when the fuel injection control routine during deceleration is not performed. Also in this case, fuel injection is performed in the same pattern as when the deceleration time fuel injection control routine is executed until time t4. After time t4, substantially the same control as in Case 1 is performed. That is, FIG. Since the engine rotational speed and the engine load are in the region of GDI + MPI in the map of 4, the GDI by the direct injection injector 8 and the MPI by the port injection injector 9 are used together, and the port injection injector 9 continues injection at the minimum injection amount Qmin. . The remainder of the required fuel injection amount is injected by GDI by the direct injection injector 8. Therefore, FIG.
  • the fuel injection pulse width output to the direct injection injector 8 is shortened by an amount corresponding to the MPI minimum value Qmin by the port injector 9. As a result, FIG. As shown to 6D, the fuel pressure of the direct injection injector 8 also becomes difficult to fall.
  • the fuel pressure of the direct injection injector 8 can be quickly reduced by executing the deceleration fuel injection control routine according to the present embodiment.
  • the above embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to the internal combustion engine 1 in which the main injection is performed by the direct injection injector 8 and the secondary injection is performed by the port injection injector 9.
  • the present invention can also be applied to an internal combustion engine in which main injection is performed by a port injection injector and sub-injection is performed by a direct injection injector.

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Abstract

内燃エンジンは吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと燃焼室に燃料を噴射する直噴インジェクタを備える。コントローラは内燃エンジンの運転条件に基づきポート噴射インジェクタと直噴インジェクタに燃料を噴射させる。さらに、内燃エンジンの減速時に直噴インジェクタの噴射量を通常時の直噴インジェクタの噴射量よりも増加させることで、直噴インジェクタの燃料圧力を速やかに低下させる。

Description

内燃エンジンの燃料噴射制御装置及び制御方法
 この発明は、燃焼室に燃料を直接噴射する直噴インジェクタと吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタとを備えた内燃エンジンの減速時の燃料噴射制御に関する。
 内燃エンジンの燃料噴射にはいくつかの方式がある。そのうちの一つは、燃焼室に直噴インジェクタが燃料を直接噴射するガソリン直接噴射(GDI)である。また、多気筒エンジンの各吸気ポートに設けたポート噴射インジェクタが吸気ポート内の吸気に向けて燃料を噴射するマルチポイント噴射(MPI)もその一つである。
 日本国特許庁が2013年に発行した、JP2013-036447Aは、直噴インジェクタとポート噴射インジェクタをともに備えた車両用の内燃エンジンの燃料噴射制御を提案している。具体的には、内燃エンジンの低負荷運転領域(第1実行領域)では、ポート噴射インジェクタのみによる燃料噴射が実行され、第1実行領域より高負荷側の運転領域(第2実行領域)では直噴インジェクタによる燃料噴射が実行される。詳しくは、第2実行領域において機関負荷が比較的小さい低負荷領域では、ポート噴射インジェクタからの燃料噴射および直噴インジェクタからの燃料噴射の双方が実行され、機関負荷が高い高負荷領域では、直噴インジェクタからの燃料噴射のみが実行される。
 この従来技術によれば、内燃エンジンの第2実行領域からの減速時に、機関負荷が第1実行領域に到達するまでは直噴インジェクタとポート噴射インジェクタの双方で燃料噴射が行なわれる。一般的に、高負荷ほど直噴インジェクタの燃料圧力を高くしているので、減速時に直噴インジェクタだけでなくポート噴射インジェクタから燃料噴射していると、直噴インジェクタの燃料圧力は高い状態が維持されてしまう。
 燃料圧力が高い状態で加速に切り替わった場合に、直噴インジェクタで少量の噴射量制御を行なうことは難しい。そのため、この従来技術の制御を採用した場合には、エンジン負荷の増大に伴って、直噴インジェクタによる燃料噴射を再開する際の燃料噴射量も必然的に大きくならざるを得ない。
 この発明の目的は、したがって、減速状態において直噴インジェクタの燃料圧力を速やかに低下させることである。
 以上の目的を達成するために、この発明は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと燃焼室に燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃エンジンの燃料噴射制御装置を提供する。燃料噴射制御装置は内燃エンジンの運転条件を検出するセンサとプログラマブルコントローラとを備える。コントローラは運転条件に基づきポート噴射インジェクタと直噴インジェクタに燃料を噴射させるようにプログラムされる。コントローラはさらに内燃エンジンの減速時に直噴インジェクタの噴射量を通常時の直噴インジェクタの噴射量よりも増加させるようにプログラムされる。
 この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。
FIG.1はこの発明の実施形態による燃料噴射制御装置の概略構成図である。 FIG.2はこの発明の実施形態によるエンジンコントローラが実行する内燃エンジンの減速時燃料噴射制御ルーチンを説明するフローチャートである。 FIG.3は減速時燃料噴射制御ルーチンの中で実行される、パージバルブ閉鎖及び圧縮比低下サブルーチンを説明するフローチャートである。 FIG.4はエンジンコントローラが格納するガソリン直接噴射(GDI)とマルチポイント噴射(MPI)の使用領域に関するマップの内容を示すダイアグラムである。 FIGS.5A-5Fはエンジンコントローラが減速時燃料噴射制御ルーチンを実行した場合の実行結果を説明するタイミングチャートである。 FIGS.6A-6Fはエンジンコントローラが減速時燃料噴射制御ルーチンを実行した場合の別の実行結果を説明するタイミングチャートである。
 図面のFIG.1を参照すると、自動車用の内燃エンジン1は複リンク式ピストンクランク機構を利用した圧縮比可変機構2を備える4-ストロークサイクルのターボチャージャ付き多気筒火花点火内燃エンジンで構成される。
 内燃エンジン1は燃焼室3に臨んで吸気弁4、排気弁5、直噴インジェクタ8、及び点火プラグ6を備える。吸気弁4は図示しない可変機構によりその開閉時期が変化できるよう構成されている。
 直噴インジェクタ8は主燃料噴射弁として各燃焼室3に臨んで設けられ、燃焼室3内に燃料を直接噴射する。
 各燃焼室3には吸気弁4を介して吸気ポード7が、排気弁5を介して排気ポート11がそれぞれ接続される。吸気ポート7には、副燃料噴射弁としてポート噴射インジェクタ9が設けられる。
 直噴インジェクタ8およびポート噴射インジェクタ9は、エンジンコントローラ41が出力するパルス幅信号に応じて開弁する電磁式ないし圧電式の噴射弁で構成され、パルス幅信号のパルス幅に比例した量の燃料を噴射する。
 吸気ポート7には吸気マニホールドを介して吸気コレクタ18aと吸気通路18が接続される。吸気コレクタ18aの上流の吸気通路18には、エンジンコントローラ41からの制御信号によって開度が制御される電子制御式のスロットル19が設けられる。スロットル19の上流の吸気通路18にはターボ過給器のコンプレッサ20が設けられる。さらに、コンプレッサ20の上流の吸気通路18に吸入空気量を検出するエアフロメータ10が配置される。
 吸気コレクタ18aには燃料タンク内の蒸発燃料を吸気に合流させるパージバルブ50が接続される。
 排気ポート11には排気マニホールドと排気コレクタを介して排気通路12が接続される。排気通路12には三元触媒からなる触媒コンバータ13と図示しないタービンが介装される。
 エンジンコントローラ41は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/O インタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラを複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
 エンジンコントローラ41には、エンジン回転速度を検出するクランク角センサ42、車両のドライバが操作するアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダル踏込量センサ44、内燃エンジン1のアイドル運転を検出するアイドルスイッチ46を含む各種のセンサがそれぞれ信号回路で接続される。エンジンコントローラ41は、これらの検出信号に基づき、直噴インジェクタ8と噴射インジェクタ9の燃料噴射量および噴射タイミングを制御する。エンジンコントローラ41はこの他に、点火プラグ6の点火タイミング、スロットル19の開度、圧縮比可変機構2を介した内燃エンジン1の圧縮比、及びパージバルブ50の開閉を制御する。
 圧縮比可変機構2は、公知の複リンク式ピストンクランク機構で構成される。具体的には、圧縮比可変機構2は、ロアリンク22とアッパリンク25とコントロールリンク27とを備える。ロアリンク22はクランクシャフト21のクランクピン21aに回転自在に支持され。アッパリンク25はロアリンク22の一端に係合するアッパピン23とピストン24のピストンピン24aとを連結する。コントロールリンク27はロアリンク22の他端に係合するコントロールピン26に一端を連結し、他端をコントロールシャフト28に揺動可能に支持される。クランクシャフト21とコントロールシャフト28は、シリンダブロック29の下部のクランクケース内に軸受構造を介して回転自在に支持される。コントロールシャフト28は偏心軸28aを有する。コントロールリンク27の端部は、偏心軸28aに回転可能に嵌合する。圧縮比可変機構2は、コントロールシャフト28の回動に伴ってピストン24の上死点位置が上下に変位することで、内燃エンジン1の圧縮比を変化させる。
 圧縮比可変機構2を駆動するために、クランクシャフト21と平行な回転軸を有する電動モータ31がシリンダブロック29下部に配置される。電動モータ31には減速ギヤ32が接続される。減速ギヤ32の出力軸32aは電動モータ31の出力軸と同軸上に配置される。減速ギヤ32の出力軸32aとコントロールシャフト28は互いに平行をなす。両者が連動して回動するよう、出力軸32aに固定された第1アーム33とコントロールシャフト28に固定された第2アーム34とを中間リンク35が連結する。
 電動モータ31の回転は減速ギヤ32に減速された後、減速ギヤ出力軸32aに出力される。減速ギヤ出力軸32aの回転変位は第1アーム33から中間リンク35を介して第2アーム34へ伝達され、コントロールシャフト28を回転変位させる。これにより、内燃エンジン1の圧縮比が変化する。
 圧縮比可変機構2の目標圧縮比は、エンジンコントローラ41において、エンジン負荷とエンジン回転速度に代表されるエンジン運転条件に基づき設定される。エンジンコントローラ41は目標圧縮比が実現されるように電動モータ31の駆動を制御する。
 この内燃エンジン1においては、直噴インジェクタ8のガソリン直接噴射(GDI)と、ポート噴射インジェクタ9によるマルチポイント噴射(MPI)とが行なわれる。いずれも気筒毎に行なわれる燃料噴射である。
 FIG.4は、GDIとMPIの通常運転時の適用領域をエンジン回転速度とエンジン負荷に応じて設定したものであり、領域の区分けは内燃エンジン1の仕様に依存する。FIG.4を参照すると、エンジンの低負荷領域、及び高負荷かつ低回転速度領域ではGDIのみを適用し、それ以外ではGDIとMPIを併用している。
 エンジンの低負荷領域では要求される燃料噴射量が少なく、GDIとMPIを併用すると、直噴インジェクタ8またはポート噴射インジェクタ9のいずれかが、噴射量の最小値Qminを下回ってしまうため、GDIのみを適用している。なお、以下の説明では、直噴インジェクタ8とポート噴射インジェクタ9ともに、噴射量の最大値をQmaxで表し、噴射量の最小値をQminで表す。
 エンジンの高負荷かつ低回転速度領域では、ターボの応答性を高めるため、吸気弁と排気弁の開弁期間をオーバラップさせて、吸気ポート7から流入した新気が掃気ガスとしてそのまま排気ポート11へ吹き抜ける、いわゆる掃気効果を利用してタービンの回転速度を高めているが、このときポート噴射インジェクタ9によるMPIが介されると、ポート噴射インジェクタ9からの噴射燃料が排気弁5から排出される可能性があるのでGDIのみを適用している。
 GDIとMPIを併用する領域では、MPIはポート噴射インジェクタ9から噴射できる噴射量の最小値Qminで噴射させ、不足分を直噴インジェクタ8から噴射する。ポート噴射インジェクタ9から噴射量の最小値Qminで噴射させているのはポート噴射インジェクタ9の目詰りを防止するためである。
 そして、直噴インジェクタ8が噴射できる噴射量の最大値Qmaxを上回るような噴射量が要求される高負荷かつ高回転速度領域では、GDIからは直噴インジェクタ8で噴射できる噴射量の最大値Qmaxで噴射させ、不足分をポート噴射インジェクタ9から噴射する。
 このようにして通常運転時ではGDIとMPIの割り当てが決定され、直噴インジェクタ8もポート噴射インジェクタ9もエンジンコントローラ41が出力する噴射パルス幅信号のパルス幅に応じた時間に渡って開弁し、パルス幅に比例した量の燃料を噴射する。直噴インジェクタ8にはコモンレールから燃料が供給される。
 コモンレールの燃料圧力は一般に負荷が高くなるほど、すなわち燃料噴射量が多くなるほど高くなる。前記従来技術は、高負荷からの減速状態において、直噴インジェクタとポート噴射インジェクタの双方から燃料を噴射する。
 これにより、直噴インジェクタの燃料圧力は減速後も高圧に保たれる。そのため、直噴インジェクタが燃料噴射を再開する際も少量の噴射については好ましい制御精度を得ることができない。噴射量の制御を精度良く行なうためには、要求される燃料噴射量が大きくなるまで、直噴インジェクタの燃料噴射を再開できないことになる。
 言い換えれば、内燃エンジン1の減速時に直噴インジェクタ9に加わる燃料圧力を早期に低下させることができれば、車両の再加速時に直噴インジェクタ9による燃料噴射を好ましい制御精度のもとで早期に再開することが可能となる。
 エンジンコントローラ41は、内燃エンジン1の減速時に直噴インジェクタ9に加わる燃料圧力を低下させるべく、FIG.2に示す減速時燃料噴射制御ルーチンを実行する。このルーチンは車両の走行中に例えば10ミリ秒の一定周期で繰り返し実行される。なお、直噴インジェクタ8とポート噴射インジェクタ9の燃料噴射量は、エンジンコントローラ41からこれらのインジェクタに個別に出力される噴射パルス幅信号によって制御される。
 この減速時燃料噴射制御ルーチンは要求される燃料噴射量の計算それ自体は行なわない。内燃エンジン1が要求する燃料噴射量は内燃エンジン1の運転条件に基づき別ルーチンで算出されるものとする。この減速時燃料噴射制御ルーチンは要求される燃料噴射量が算出された後、それをGDIとMPIにどのように割り当てるかを決定する。
 FIG.2を参照すると、ステップS1でエンジンコントローラ41は、内燃エンジン1が減速中かどうかを判定する。具体的には、アイドルスイッチ46からの入力信号がONかどうかを判定する。アイドルスイッチ46がONであることは、車両のアクセルペダルが踏まれておらず、内燃エンジン1が減速中であることを意味する。アイドルスイッチ4がONの場合は、エンジンコントローラ41はステップS2以降の処理を行なう。アイドルスイッチ4がONでない場合には、内燃エンジン1は減速中でないので、エンジンコントローラ41は直ちにルーチンを終了する。
 次のステップS2で、エンジンコントローラ41は別ルーチンで算出した燃料噴射量を読み込む。
 ステップS3でエンジンコントローラ41は要求される燃料噴射量がGDI噴射量の最大値Qmax以下であるかを判定する。なお、直噴インジェクタ8の噴射量はGDIの噴射量と同義である。また、ポート噴射インジェクタ9の噴射量はMPIの噴射量と同義である。
 要求される燃料噴射量がGDIの噴射量の最大値Qmax以下であると判定した場合に、エンジンコントローラ41はステップS8でGDIのみによる噴射を実行する。具体的にはエンジンコントローラ41から直噴インジェクタ8に噴射量に相当する噴射パルス幅信号を出力する。一方で、エンジンコントローラ41はポート噴射インジェクタ9には噴射パルス幅信号の出力を行なわない。
 次のステップS9で、エンジンコントローラ41はパージバルブ閉鎖及び圧縮比低下サブルーチンを実行した後、ルーチンを終了する。
 パージバルブ閉鎖及び圧縮比低下サブルーチン実行はこの発明に関しては任意の選択肢の一つであり、必須の要件ではない。このサブルーチンについては後で説明する。
 ステップS3の判定が否定的となる場合には、エンジンコントローラ41はステップS4で要求される燃料噴射量がGDI噴射量の最大値QmaxとMPI噴射量の最小値Qminとの合計を上回っているかどうかを判定する。
 要求される噴射量がGDI噴射量の最大値QmaxとMPI噴射量の最小値Qminとの合計を上回っている場合には、エンジンコントローラ41はステップS5において、GDIを噴射量の最大値Qmaxで行なう一方、要求される噴射量に対する不足分をMPI噴射で補う。具体的には、エンジンコントローラ41は直噴インジェクタ8に対してGDIの噴射量の最大値Qmaxに対応する噴射パルス幅信号を出力し、ポート噴射インジェクタ9に不足分に対応する噴射パルス幅信号を出力する。ステップS5の処理の後、エンジンコントローラ41はルーチンを終了する。
 ステップS4の判定が否定的な場合、すなわち要求される噴射量がGDIの噴射量の最大値QmaxとMPI噴射量の最小値Qminとの合計以下の場合には、ステップS7でポート噴射インジェクタ9を噴射量の最小値Qminで噴射させる。また、要求される噴射量とポート噴射インジェクタ9の噴射量の最小値Qminとの差分を直噴インジェクタ8に噴射させる。ステップS7の処理の後、エンジンコントローラ41はルーチンを終了する。
 この減速時燃料噴射制御ルーチンによれば、要求される噴射量がGDIのQmax以下になると、ポート噴射インジェクタ9の噴射を停止し、ステップS8でGDIのみによる噴射を実行することで、直噴インジェクタ8の燃料圧力低下を優先的に行なう。
 次に、FIG.3を参照して、パージバルブ停止及び圧縮比低下サブルーチンを説明する。
 ステップS21において、エンジンコントローラ41は要求される燃料噴射量がGDIの噴射量の最小値Qminを下回るかどうかを判定する。
 要求される燃料噴射量がGDIの噴射量の最小値Qminを下回る場合には、エンジンコントローラ41はステップS22とS23の処理を行なうことで、要求される燃料噴射量を増やす。
 ステップS22では、パージバルブ50を閉弁する。パージバルブ50は燃料タンク内の蒸発燃料を吸気に合流させる蒸発燃料パージシステムを構成する。内燃エンジン1が必要とする燃料量の一部がパージバルブ50からの燃料供給量によって賄われると、要求される燃料噴射量はその分少なくなる。そこで、パージバルブ50を閉じることで蒸発燃料パージシステムの稼働を停止させ、要求される燃料噴射量を増加させる。
 ステップS23では、圧縮比可変機構2を介して内燃エンジン1の圧縮比を低下させる。圧縮比の低下は熱効率の低下をもたらし、結果として要求される燃料噴射量が増加する。
 このように、ステップS22とS23の処理はいずれも要求される燃料噴射量を増加させる。その結果、直噴インジェクタ8によるGDI噴射の機会が増え、直噴インジェクタ8に加わる燃料圧力を低下させることができる。
 なお、FIG.3のサブルーチンでは、ステップS22とS23の双方を行なうようにしているが、これらの処理のいずれか一方のみを行なうようにサブルーチンを構成しても、直噴インジェクタ8によるGDI噴射の機会の増加に関して相応の効果が得られる。
 FIGS.5A-5Fを参照して減速時燃料噴射制御ルーチンの実行結果を説明する。FIGS.5A-5FはFIG.4のCase1に相当する。
 FIG.5Cに示すように、時刻t1にアイドルスイッチがOffからOnに切り換わることで、減速時燃料噴射制御ルーチンが実質的に作動する。このタイミングが図の減速開始に相当する。Case1では、減速開始時点で要求される燃料噴射量は直噴インジェクタ8によるGDIの最大値Qmax以下となるので、要求される燃料噴射量の全量が直噴インジェクタ8によるGDIで行なわれている。
 したがって、FIG.2の減速時燃料制御ルーチンでは、ステップS3の判定が肯定的となり、エンジンコントローラ41はステップS8とS9の処理を繰り返し実行する。その結果、FIG.5Eに示すように、エンジンコントローラ41から直噴インジェクタ8に出力される噴射パルス幅信号のパルス幅が減少し、対応してFIG.5Bに示すエンジントルク、FIG.5Aに示すエンジン回転速度が低下する。このようにして、直噴インジェクタ8によるGDIが続行され、対応してFIG.5Dに示すように直噴インジェクタ8の燃料圧力が低下する。
 FIG.4のマップでは、Case1の減速パターンでは、減速途中でGDIとMPIの併用領域を通過する。減速時燃料噴射制御ルーチンによれば、この場合もエンジンコントローラ41はステップS8とS9を繰り返し実行することで、直噴インジェクタ8によるGDIのみを実行する。その結果、直噴インジェクタ8の燃料圧力を速やかに低下させることができる。
 FIGS.5D-5Fに示す破線は減速時燃料噴射制御ルーチンによらない場合の減速時燃料噴射パターンを示す。
 この場合も、アイドルスイッチがOnに転じた後しばらくは直噴インジェクタ8によるGDI噴射のみが行なわれる。しかしながら、時刻t2に、FIG.4のマップにおいてエンジン回転速度とエンジン負荷がGDI+MPIの領域に入ると、直噴インジェクタ8によるGDIとポート噴射インジェクタ9によるMPIが併用される。ポート噴射インジェクタ9によるMPIの噴射量が_FIG.5Fに示すように最小値Qminに低下した後も、ポート噴射インジェクタ9は噴射量の最小値Qminで噴射を続ける。要求される燃料噴射量の残りは直噴インジェクタ8によるGDIで噴射される。したがって、FIG.5Eに示すように、直噴インジェクタ8に出力される燃料噴射パルス幅は、ポート噴射インジェクタ9によるMPIの最小値Qminに相当する分短くなる。その結果、FIG.5Dに示すように直噴インジェクタ8の燃料圧力も低下しにくくなる。
 減速時燃料噴射制御ルーチンによらない場合の減速時燃料噴射パターンでは、FIG.4のマップにおいてエンジン回転速度とエンジン負荷がGDIのみの領域に入ると、ポート噴射インジェクタ9によるMPIが停止し、再び直噴インジェクタ8によるGDIのみが実行される。この領域はFIGS.5Eと5Fに示されるように、時刻t5に直噴インジェクタ8によるGDIの噴射量が最小値Qminを下回る場合に相当する。この領域では、ポート噴射インジェクタ9によるMPIを停止して、直噴インジェクタ8によるGDIのみが行なわれる。
 このように、FIG.4のマップに従って燃料噴射を行なう内燃エンジンにおいては、Case1の場合、本実施形態による減速時燃料噴射制御ルーチンの実行により、直噴インジェクタ8の燃料圧力を速やかに低下させることができる。
 FIG.5Aの時刻t2にTLS停止と記載されているが、TLSはTotal Lean Scavengingの略である。これは、吸気弁と排気弁の開弁期間をオーバラップさせることで、吸気ポート7から流入した新気が掃気ガスとしてそのまま排気ポート11へ吹き抜ける、いわゆる掃気効果を利用してタービンの回転速度を高めるためのバルブタイミングの制御を意味する。このバルブタイミング制御中はポート噴射インジェクタ9によるMPIが介されると、噴射タイミングとの関係でMPIの噴射燃料が排気弁から排出される可能性があるのでGDI噴射のみが行われる。時刻t2では、TLSが停止されて通常のバルブタイミングに戻される。
 FIGS.6A-6Fを参照して減速時燃料噴射制御ルーチンの別の実行結果を説明する。FIGS.6A-6FはFIG.4のCase2に相当する。
 FIG.6Cに示すように、時刻t1にアイドルスイッチがOffからOnに切り換わることで、減速時燃料噴射制御ルーチンが実質的に作動する。このタイミングが図の減速開始に相当する。CASE2では減速開始時点で要求される燃料噴射量は直噴インジェクタ8によるGDIの最大値Qmaxを上回っているので、FIG.2のステップS3の判定が否定的となる。そして、FIG.2のステップS4の判定が肯定的となると、エンジンコントローラ41はステップS5で、要求される燃料噴射量のうち、FIG.6Eに示すようにGDIの噴射量の最大値Qmaxを直噴インジェクタ8に噴射させ、FIG.6Fに示すように残りの燃料をポート噴射インジェクタ9に噴射させる。これにより、要求される噴射量を満たしつつ、GDI噴射を最大限に行なうことで、直噴インジェクタ8の燃料圧力を効率良く低下させることができる。
 要求される噴射量がGDIの噴射量の最大値QmaxとMPIの噴射量の最小値Qminとの合計に等しくなると、ステップS4の判定が否定的に転じる。FIG.6Aの時刻t3がこれに相当する。エンジンコントローラ41はステップS7で、FIG.6Fに示すようにMPIを最小値Qminで行なう。また、FIG.6Eに示すように、要求される噴射量の残りをGDIで噴射する。
 時刻t4にステップS3の判定が肯定的に転じると、以後エンジンコントローラ41はステップS8とS9の処理を繰り返す。その結果、FIG.6Fに示すように、MPI噴射が停止され、燃料噴射量がゼロになるまで要求される噴射量のすべてをGDIで噴射する。その結果、FIG.6Dに示すように直噴インジェクタ8の燃料圧力を速やかに低下させることができる。Case2の減速パターンでは、減速途中でGDIとMPIの併用領域(MPIは最小値Qminで噴射させ、不足分をGDI)を通過するが、減速時燃料噴射制御ルーチンによれば、この場合もエンジンコントローラ41はステップS8とS9を繰り返し実行することで、直噴インジェクタ8によるGDIのみを実行する。その結果、直噴インジェクタ8の燃料圧力を速やかに低下させることができる。
 FIGS.6D-6Fに示す破線は減速時燃料噴射制御ルーチンによらない場合の減速時燃料噴射制御の結果を示す。この場合も時刻t4に至るまでは減速時燃料噴射制御ルーチンの実行時と同じパターンの燃料噴射が行なわれる。時刻t4以降はCase1とほぼ同じ制御が行なわれる。すなわち、時刻t4以降も、FIG.4のマップにおいてエンジン回転速度とエンジン負荷がGDI+MPIの領域にあるので、直噴インジェクタ8によるGDIとポート噴射インジェクタ9によるMPIが併用され、ポート噴射インジェクタ9は噴射量の最小値Qminで噴射を続ける。要求される燃料噴射量の残りは直噴インジェクタ8によるGDIで噴射される。したがって、FIG.6Eに示すように、直噴インジェクタ8に出力される燃料噴射パルス幅は、ポート噴射インジェクタ9によるMPIの最小値Qminに相当する分短くなる。その結果、FIG.6Dに示すように直噴インジェクタ8の燃料圧力も低下しにくくなる。
 以上のように、Case2の場合であっても、本実施形態による減速時燃料噴射制御ルーチンの実行により、直噴インジェクタ8の燃料圧力を速やかに低下させることができる。
 以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、請求の範囲に記された技術範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
 例えば、上記の実施形態は、主噴射を直噴インジェクタ8で行ない、副噴射をポート噴射インジェクタ9で行なう内燃エンジン1にこの発明を適用した実施形態である。しかしながら、この発明は主噴射をポート噴射インジェクタで行ない、副噴射を直噴インジェクタで行なう内燃エンジンにも適用可能である。
 この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。

Claims (9)

  1.  吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと燃焼室に燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃エンジンの燃料噴射制御装置において:
     内燃エンジンの運転条件を検出するセンサと;
     次のようにプログラムされたプログラマブルコントローラ:
     運転条件に基づき
     ポート噴射インジェクタと直噴インジェクタに燃料を噴射させ;
     内燃エンジンの減速時に直噴インジェクタの噴射量を通常時の直噴インジェクタの噴射量よりも増加させる、と
    を備える、燃料噴射制御装置。
  2.  コントローラは、内燃エンジンの減速時にポート噴射インジェクタの噴射を停止し、直噴インジェクタのみで噴射させるようにさらにプログラムされる、請求項1の燃料噴射制御装置。
  3.  コントローラは、内燃エンジンの減速時において要求される噴射量が直噴インジェクタの最大噴射量以下の場合に直噴インジェクタの噴射量を増加させるようにさらにプログラムされる、請求項1または2の燃料噴射制御装置。
  4.  コントローラは、内燃エンジンの減速時において要求される噴射量が直噴インジェクタの最大噴射量を上回る場合には、直噴インジェクタの噴射量を直噴インジェクタの最大噴射量に設定し、要求される噴射量の残りをポート噴射インジェクタの噴射量に設定するようにさらにプログラムされる、請求項1から3いずれかの燃料噴射制御装置。
  5.  コントローラは、内燃エンジンの減速時において要求される噴射量がポート噴射インジェクタの最小噴射量と直噴インジェクタの最大噴射量との合計以下の場合には、ポート噴射インジェクタの噴射量をポート噴射インジェクタの最小噴射量に設定し、要求される噴射量の残りを直噴インジェクタの噴射量に設定するようにさらにプログラムされる、請求項4の燃料噴射制御装置。
  6.  内燃エンジンは燃料タンク内の蒸発燃料を吸気に合流させるパージバルブを備え、コントローラは、内燃エンジンの減速時において要求される噴射量が直噴インジェクタの最小噴射量を下回る場合には、パージバルブを閉鎖するようにさらにプログラムされる、請求項1から5のいずれかの燃料噴射制御装置。
  7.  内燃エンジンは圧縮比を変化させる圧縮比可変機構を備え、コントローラは、内燃エンジンの減速時において要求される噴射量が直噴インジェクタの最小噴射量を下回る場合には、圧縮比可変機構を介して圧縮比を低下させるようにさらにプログラムされる、請求項1から6のいずれかの燃料噴射制御装置。
  8.  吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと燃焼室に燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃エンジンの燃料噴射制御装置において:
     内燃エンジンの運転条件を検出する手段と;
     運転条件に基づきポート噴射インジェクタと直噴インジェクタに燃料を噴射させる手段と;
     内燃エンジンの減速時に、直噴インジェクタの噴射量を通常時の直噴インジェクタの噴射量よりも増加させる手段と、
    を備える、燃料噴射制御装置。
  9.  吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射インジェクタと燃焼室に燃料を噴射する直噴インジェクタを備えた内燃エンジンの燃料噴射制御方法において:
     内燃エンジンの運転条件を検出し;
     運転条件に基づきポート噴射インジェクタと直噴インジェクタに燃料を噴射させ;
     内燃エンジンの減速時に、直噴インジェクタの噴射量を通常時の直噴インジェクタの噴射量よりも増加させる、
     燃料噴射制御方法。
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EP15895654.0A EP3312407B1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Fuel injection control apparatus and control method of internal-combustion engine
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RU2017144481A RU2663210C1 (ru) 2015-06-19 2015-06-19 Устройство управления впрыском топлива и способ управления для двигателя внутреннего сгорания
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019074318A1 (ko) * 2017-10-12 2019-04-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 Gdi mpi 겸용 시스템의 연료 퍼지 제어 장치 및 방법
WO2019082229A1 (ja) * 2017-10-23 2019-05-02 日産自動車株式会社 内燃機関の診断方法及び内燃機関の診断装置
WO2020049625A1 (ja) * 2018-09-04 2020-03-12 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法および制御装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190044760A (ko) * 2017-10-23 2019-05-02 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법 및 그 제어 장치
KR20200069733A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 현대자동차주식회사 연료 증발가스의 퍼지 제어방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004156578A (ja) * 2002-09-11 2004-06-03 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
JP2006336620A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2007162611A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Toyota Industries Corp インジェクタ作動不良検出装置およびそれを備えたインジェクタ作動不良除去装置
JP2007170190A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Toyota Industries Corp インジェクタ噴出孔詰まり除去装置
JP2013036447A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2014240627A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6371535A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
US5092301A (en) * 1990-02-13 1992-03-03 Zenith Fuel Systems, Inc. Digital fuel control system for small engines
JPH0458036A (ja) * 1990-06-25 1992-02-25 Honda Motor Co Ltd 2サイクルエンジンの燃料噴射制御装置
US5579736A (en) * 1993-09-01 1996-12-03 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Combustion control system for internal combustion engine
JP3257423B2 (ja) * 1996-12-12 2002-02-18 三菱自動車工業株式会社 排気昇温装置
JP3713918B2 (ja) * 1997-08-29 2005-11-09 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射方法及びその装置
JP4449589B2 (ja) 2004-06-10 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御方法および燃料噴射制御装置
JP4508011B2 (ja) * 2005-06-30 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4412290B2 (ja) * 2006-01-27 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 ガス燃料内燃機関
JP2007239487A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給制御装置
FR2946392B1 (fr) * 2009-06-04 2015-11-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de controle moteur, vehicule equipe de ce dispositif, support d'enregistrement
US8996282B2 (en) * 2011-08-05 2015-03-31 Southwest Research Institute Fueling systems, methods and apparatus for an internal combustion engine
CN103797234B (zh) 2011-09-14 2015-12-09 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
JP5812099B2 (ja) * 2011-10-26 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5812100B2 (ja) * 2011-10-26 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2013113145A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102013201355A1 (de) * 2013-01-29 2014-07-31 Robert Bosch Gmbh Steuern des Treibstoffdrucks in einer Einspritzanlage
JP6295518B2 (ja) * 2013-05-20 2018-03-20 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
US9453474B2 (en) 2013-06-12 2016-09-27 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a direct fuel injection system
RU2622403C1 (ru) 2014-08-21 2017-06-15 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления впрыском топлива и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004156578A (ja) * 2002-09-11 2004-06-03 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
JP2006336620A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2007162611A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Toyota Industries Corp インジェクタ作動不良検出装置およびそれを備えたインジェクタ作動不良除去装置
JP2007170190A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Toyota Industries Corp インジェクタ噴出孔詰まり除去装置
JP2013036447A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2014240627A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019074318A1 (ko) * 2017-10-12 2019-04-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 Gdi mpi 겸용 시스템의 연료 퍼지 제어 장치 및 방법
WO2019082229A1 (ja) * 2017-10-23 2019-05-02 日産自動車株式会社 内燃機関の診断方法及び内燃機関の診断装置
CN111247325A (zh) * 2017-10-23 2020-06-05 日产自动车株式会社 内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置
JPWO2019082229A1 (ja) * 2017-10-23 2020-06-18 日産自動車株式会社 内燃機関の診断方法及び内燃機関の診断装置
US11067023B2 (en) 2017-10-23 2021-07-20 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine diagnostic method and internal combustion engine diagnostic device
WO2020049625A1 (ja) * 2018-09-04 2020-03-12 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法および制御装置
JPWO2020049625A1 (ja) * 2018-09-04 2021-09-16 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法および制御装置
JP7014302B2 (ja) 2018-09-04 2022-02-01 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法および制御装置

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