(57)【要約】【課題】要求噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担して燃料噴射するシステムにおいて、燃料カット及び燃料カット後リカバの要求タイミング等に依存せず、燃料カット時に必要噴射量を確保できると共に、燃料カットから早期リカバすることができ、安定した燃料噴射が可能な燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】  同一燃焼サイクルに必要な燃料噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担して噴射するもので、燃料カット開始時は、燃料カット要否判定タイミング、同一燃焼サイクルに対応するポート噴射及び筒内直接噴射を確定する位置のうち、早い方の確定位置で燃料カット実行を確定し、燃料カット後リカバ時は、燃料カット語リカバ前の燃料カット中に燃料カット後リカバ時のポート噴射を禁止し、筒内直接噴射で燃料カット後リカバ時の最初の燃料噴射を実行する。これにより、必要噴射量を確保し、安定した燃料カット及び早期燃料カット後リカバができる。【選択図】図２
2018025101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料を噴射するポート燃料噴射弁と、筒内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁とを備える内燃機関に使用され、前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御手段を備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、燃料カット実行要否を判定する燃料カット実行要否判定手段と、前記燃料カット実行要否判定手段の燃料カット要否判定に基づき燃料カットを実行する燃料カット手段とを備え、
前記燃料カット手段は、燃料カット開始時に前記燃料カット実行要否判定手段によって燃料カットが必要と判定されたもとで、少なくとも、ポート噴射及び筒内直接噴射の燃料噴射開始位置のうちの早い方の燃料噴射開始位置より前に燃料カットの実行確定を成立させる所定の情報を検出すると、前記燃料カットの実行確定を成立させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料カットの実行確定を成立させる所定の情報は、少なくとも、（１）同一燃焼サイクルに対応するポート噴射量及び筒内直接噴射量が確定する位置のうちの早い方の確定位置を表す情報、或いは（２）ポート噴射及び筒内直接噴射の燃料噴射開始位置を定める噴射制御基準位置を表す情報、或いは（３）前記ポート噴射及び前記筒内直接噴射の前記燃料噴射開始位置のうちの早い方の前記燃料噴射開始位置を表す情報であり、
前記燃料カット手段は、これらの１つの情報が検出されると、前記燃料カットの実行確定を成立させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記同一燃焼サイクルに対応する前記ポート噴射量及び前記筒内直接噴射量を確定する位置が、前記ポート噴射と前記筒内直接噴射とで、各々或いは共通して存在することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、前記燃料カット手段による燃料カット実行後に燃料カット後リカバを実行する燃料カット後リカバ実行手段を備え、
前記燃料カット後リカバ実行手段は燃料カット実行後に燃料カット実行中か否かを検出し、燃料カット後のリカバ前に燃料カット後リカバ時の前記ポート噴射を禁止し、前記筒内直接噴射で燃料カット後リカバ時の燃料噴射を実行することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
吸気ポートに燃料を噴射するポート燃料噴射弁と、筒内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁とを備える内燃機関に使用され、前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御手段を備える内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、燃料カット実行要否を判定する燃料カット実行要否判定手段と、前記燃料カット実行要否判定手段の燃料カット要否判定に基づき燃料カットを実行する燃料カット手段とを備え、
前記燃料カット手段は、先行燃焼サイクルとこれに続く後続燃焼サイクルの間で前記燃料カット実行要否判定手段によって、前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁から燃料が噴射される前、或いは前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁から燃料が噴射されている途中に燃料カット要求を検出すると、前記先行燃焼サイクルの前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射を継続し、前記後続燃焼サイクルの前記ポート燃料噴射弁と前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射を実行しないことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射制御装置に係り、特にポート燃料噴射機能と筒内燃料噴射機能を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気ポートに燃料を噴射するポート燃料噴射弁と、筒内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁とを備える内燃機関が、例えば、特開２０１３−３２７７８号公報（特許文献１）などで知られている。
【０００３】
特許文献１では、ポート燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁とを有する内燃機関において、要求燃料噴射量が少ない場合はポート噴射を行い、要求燃料噴射量が多い場合は筒内直接噴射を行い、燃料カット後の燃料カット後リカバ時には、要求噴射量とエンジン回転数などに応じて、ポート噴射と筒内直接噴射とを選択して燃料を噴射することで、燃料カット後リカバ時のトルクショックを抑制することを開示している。
【０００４】
一方で、1燃焼サイクルに必要な要求噴射量を、ポート噴射と筒内直接噴射で分担して噴射することも要請されている。これは、大量の燃料噴射を高精度で制御できると共に、要求総噴射量に対するポート噴射と筒内直接噴射の噴射量割合を運転状態に依って変えることで、排気性能や燃費の向上等が期待されるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３２７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料噴射量は、運転状態に応じた空燃比、エンジン回転数、シリンダーへの吸入空気量等に基づいて演算されるものであり、1燃焼サイクルに必要な要求噴射量を満足するように、燃料噴射を行うことが求められる。そのため、要求噴射量をポート噴射と筒内直接噴射とで分担して噴射するシステムでは、先に確定した燃料噴射の噴射量に応じて、後に実行する燃料噴射の噴射量を確定する必要がある。
【０００７】
また、燃料カット及び燃料カット後リカバ要求時においても同様に、先に噴射開始する燃料噴射と相関して、後に実行する燃料噴射を燃料カット及び燃料カット後リカバするかを確定する必要がある。
【０００８】
例えば、ポート噴射開始タイミングが筒内直接噴射開始タイミングより先の場合において、ポート噴射が燃料カットした場合、噴射開始タイミングが後に来る同一燃焼サイクルに寄与する筒内直接噴射も燃料カットする必要があり、逆に、燃料カット要求時に、既にポート噴射が開始していた場合は、同一燃焼サイクルに寄与する筒内直接噴射が燃料カット要求後の場合においても、燃料噴射を実行し、1燃焼サイクルに必要な燃料噴射量を噴射する必要がある。
【０００９】
そのため、燃料カット要求時に、ポート噴射及び筒内直接噴射の何れか、或いは両方が開始しているか否かを検出し、燃料カットの実行可否を判断する必要がある。また、この要求は、燃料カット開示後のリカバ時においても同様であり、ポート噴射開始タイミングと筒内直接噴射開始タイミングの間に燃料カット後リカバ要求があった場合、ポート噴射はリカバのための燃料噴射ができないため、筒内直接噴射も実行することができず、次の燃焼気筒以降で燃料カット後リカバを開始する必要がある。
【００１０】
ポート噴射及び筒内直接噴射で燃料噴射量を分担して噴射するシステムにおいては、燃料カット開始時及び燃料カット後リカバ時において、燃料カット開始時及び燃料カット後リカバ時の開始タイミングが、ポート噴射及び筒内直接噴射の各噴射開始タイミングと燃料カット要求タイミング及び燃料カット後リカバ要求タイミングに依存する。そのため、要求噴射量を確保することが困難であると共に、燃料カット後リカバが遅れるという課題がある。
【００１１】
このような課題に対し、特許文献１においては、燃料カット開始制御に関するものではなく、また、燃料カット後リカバ時のトルクショック抑制に関するものであるが、燃料カット後リカバ時の最初の燃料噴射が、ポート噴射か筒内直接噴射かによってリカバ時の初回燃料噴射開始タイミングが異なり、燃料カット後リカバが遅れる課題に対しては不十分である。例えば、アイドリングストップ状態に移行して自動車が惰行中に、再びアクセルペダルが踏み込まれるチェンジオブマインドが行われて燃料噴射を再開する場合にもこのような課題が発生する。
【００１２】
本発明は、要求噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担して燃料噴射するシステムにおいて、燃料カット時に必要噴射量を確保できると共に、燃料カットから早期リカバすることができ、安定した燃料噴射が可能な燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の特徴は、燃料カット開始時は、燃料カットの要求タイミングに対応して燃料カットが必要と判断されると、少なくとも、ポート噴射及び筒内直接噴射の燃料噴射開始位置のうちの早い方の燃料噴射開始位置より前に燃料カットの実行確定を成立させる所定の情報を検出すると、燃料カットの実行確定を成立させる、ところにある。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、燃料カット後リカバ時は、燃料カット実行中であることを検出すると、燃料カット後リカバより前に燃料カット後リカバ時のポート噴射を禁止し、筒内直接噴射のみで燃料カット後リカバ時の最初の燃料噴射を実行する、ところにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特にエンジン回転数が変動する運転過渡時において、燃焼に必要な噴射量を確保できると共に、早期の燃料カット後リカバが可能となってトルクを早期に確保でき、燃料カット後リカバの応答性を維持しつつ、高精度な空燃比制御が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態になる所定の1気筒での燃料カット開始時のタイムチャート図である。
【図２】図１に示すタイムチャートを実行する燃料カット開始処理フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態になる所定の1気筒での燃料カット後リカバ時のタイムチャート図である。
【図４】本発明の実施形態になる燃料カット中の噴射処理フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態になる４気筒での燃料カット開始時のタイムチャート図である。
【図６】本発明の実施形態になる４気筒での燃料カット後リカバ時のタイムチャート図である。
【図７】本発明の実施形態になる異なる噴射制御基準位置を持つ４気筒での燃料カット時のタイムチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１８】
まず、燃料カット開始時の実施形態について図１及び図２に基づいて説明する。一般的に燃料噴射制御は、マイクロコンピュータで演算した燃料噴射時間と燃料噴射開始タイミングに基づいてマイクロコンピュータから出力される噴射パルス信号により、燃料噴射弁駆動ドライバが燃料噴射弁駆動信号を生成し、その駆動信号に基づいて、燃料噴射弁駆動ドライバから燃料噴射弁へ通電を行うことで燃料噴射弁を駆動させ、燃料噴射を実行するものである。
【００１９】
図１は、要求燃料噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担して燃料噴射するシステムにおいて、所定の1気筒に対する連続する２つの燃焼サイクルの燃料カット開始時のタイムチャートを示している。このタイムチャートは、ポート噴射パルス信号１０３と筒内直接噴射パルス信号１０４を燃料カット要否判定状態１０１及び燃料カット実行確定状態１０２と共に示したものであり、噴射制御基準位置１０５及び１０７を基準にして、所定のクランク角だけ回転した後にポート噴射パルス信号１０３と筒内直接噴射パルス信号１０４が出力されるものである。また、燃料カット要求タイミング１０６で燃料カット要否判定処理が行われるものである。
【００２０】
噴射パルス信号１０３、１０４は、パルスの立ち上がりが燃料の噴射開始位置、立ち下がりが燃料の噴射終了位置を示すものである。また、噴射制御基準位置１０５、１０７は、例えば、同一燃焼サイクルに寄与する燃料噴射領域の境界(例えば、圧縮上死点)となる位置で、燃料噴射制御のように、所定のクランク角に基づく角度制御では一般的に使用されるものとして知られている。
【００２１】
また、後述する燃料カット実行確定を成立させる情報として、噴射制御基準位置１０５、１０７を使用しているが、これに代わるものとしてポート噴射量及び筒内噴射量が確定する位置であっても良いものである。尚、ポート噴射及び筒内直接噴射の各噴射量が確定する位置（タイミング）は、噴射制御基準位置より後であるが、ポート噴射や筒内直接噴射が実行される前である。また、ポート噴射及び筒内直接噴射の開始位置（タイミング）のうち、早い方の開始位置（タイミング）を用いても良いものである。
【００２２】
更に、燃料カット実行確定を成立させる情報として、ポート噴射量及び筒内直接噴射量が確定する位置を基準位置とする場合は、夫々が前後する基準位置となり、どちらか早い方が使用されるものである。ここで、燃料噴射量を確定する位置(タイミング)は、ポート噴射及び筒内直接噴射に対して、各々或いは共通で同一燃焼に対して1つ設定するものとし、共通で設定する場合は、燃料カット実行確定の成立もポート噴射及び筒内直接噴射で共通にすることができる。
【００２３】
以上説明したように、燃料カット実行確定を成立させるには、要はポート噴射及び筒内直接噴射の開始位置のうちの早い方の開始位置より前に、燃料カットの実行確定を成立させる所定の情報を検出した条件で燃料カット実行確定の成立を行えば良いものである。
【００２４】
図１においては、噴射制御基準位置１０５、１０７は、同一の燃焼サイクル中にポート噴射及び筒内直接噴射で共通して1つ存在するものとし、点火信号１１２による燃焼に寄与するポート噴射１０８及び筒内直接噴射１０９では、噴射制御基準位置１０５が対応し、これに続く点火信号１１３による燃焼に寄与するポート噴射１１０及び筒内直接噴射１１１では、噴射制御基準位置１０７が対応するものである。
【００２５】
ここで、内燃機関の運転中に、エンジン回転数の減少などにより、燃料カット要求タイミング１０６で燃料カットが必要と判断されたとする。燃料カット要求タイミング１０６が発生すると、燃料カット要否判定処理が行われて燃料カット要否判定状態１０１に示すように、燃料カットが必要という燃料カット要求が成立するが、この状態ではまだ燃料カットの実行確定は成立していない。
【００２６】
図１の場合では、噴射制御基準位置１０５より後で燃料カット要求タイミング１０６が発生して燃料カットが要求されているが、すぐには燃料カットを実行せず、燃料カット実行確定状態１０２に示すように燃料カットを実行しない状態に設定されている。つまり、燃料カット要求時に、例えばポート噴射が開始されていた場合は、筒内直接噴射１０９を燃料カットすると、混合気の空燃比が薄くなりすぎ排気性能が悪化するようになる。
【００２７】
したがって、噴射制御基準位置１０５より後に燃料カット要求タイミング１０６が発生した場合は、点火信号１１２に対するポート噴射１０８及び筒内直接噴射１０９は、燃料カットせずに燃料噴射を継続して実行する。これによって適正な空燃比の混合気が生成されて、運転性や排気性能が悪化するのを抑制できる。
【００２８】
その後、ポート噴射１０８及び筒内直接噴射１０９が実行された後に、次の噴射制御基準位置１０７が到来するが、この状態で燃料カット要求が継続しているため、噴射制御基準位置１０７の発生に応答して燃料カット実行確定処理が行われる。つまり、燃料カット実行確定状態１０２に示すように、燃料カット要求が成立した状態のもとで噴射制御基準位置１０７の到来によって噴射カット実行確定が成立し、点火信号１１３による燃焼に寄与する、噴射制御基準位置１０７に基づいて設定されるポート噴射１１０及び筒内直接噴射１１１は、燃料噴射を行なわずに燃料カットを実行するように動作する。
【００２９】
尚、本実施形態では燃料カット実行確定状態１０２にあるように、噴射カット実行確定は、噴射制御基準位置１０７に同期して成立しているが、同一燃焼サイクルでのポート噴射量及び筒内直接噴射量が確定する確定位置の内で、早く確定する確定位置に同期して、燃料カット実行確定状態１０２に示す噴射カット実行確定が成立するようにしても良いものである。
【００３０】
更には噴射制御基準位置１０７よりも前に燃料カット実行確定を成立させても良いものである。ただ、この場合は前の燃焼サイクルによって燃料噴射が実行された後であることが必要である。また、ポート噴射及び筒内直接噴射の燃料噴射開始位置（タイミング）のうち、早い方の燃料噴射開始位置（タイミング）に同期して成立するようにしても良いものである。
【００３１】
次に、図２を用いて図１に示す燃料カット要求時における噴射制御処理の制御フローを説明する。この制御フローは、例えば１０ｍｓ毎に起動されるものである。
【００３２】
先ず、ステップＳ２０１で燃料カット要求タイミング１０６の発生によって燃料カットが要求されると、その要求タイミング位置を検出する。この場合、要求タイミングは噴射制御基準位置１０５より後で、ポート噴射１０８、筒内直接噴射１０９の間に発生している。ここで、ポート噴射１０８、筒内直接噴射１０９の噴射開始タイミングは噴射制御基準位置１０５に依存している。
【００３３】
ステップＳ２０１で燃料カット要求タイミング１０６の要求タイミング位置を検出すると、ステップＳ２０２で燃料カット要求タイミング１０６が噴射制御基準位置１０５、或いは噴射制御基準位置１０７の以前か否かを判定する。
【００３４】
図１に示すように、ステップＳ２０２の判定結果によって、燃料カット要求タイミング１０６の発生タイミングが噴射制御基準位置１０７の以前であった場合、ステップＳ２０３へ進み、燃料カット要求タイミング１０６の発生後の最初の噴射制御基準位置１０７を基準とするポート噴射１１０及び筒内直接噴射１１１の燃料カットを実行するように動作する。尚、この時は燃料カット実行確定が成立していることは上述した通りである。
【００３５】
一方、図１に示すように、ステップＳ２０２の判定結果が噴射制御基準位置１０５より後で、ポート噴射１０８、筒内直接噴射１０９が実行されていない場合、或いはポート噴射１０８や筒内直接噴射１０９が実行中（燃料が噴射されている途中）の場合は、ステップＳ２０４へ進み、燃料カット要求タイミング１０６より以前の噴射制御基準位置１０５を基準とするポート噴射１０８及び筒内直接噴射１０９の燃料カットを実行せず、燃料噴射を継続するように動作する。
【００３６】
本実施形態では、噴射制御基準位置１０５、１０７とは別の燃料カット要求タイミング１０６で、噴射制御基準位置１０５、１０７の以前か否かの判定を行う場合のフローチャートを示したが、燃料カット要求タイミング１０６で燃料カット要否判定結果を記憶しておき、噴射制御基準位置１０５、１０７の処理で、前述の記憶した燃料カット要否判定結果に基づき、燃料カットを実行することも可能である。
【００３７】
次に、燃料カット後リカバについて図３及び図４を用いて説明する。図３は、要求噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担して燃料噴射するシステムにおいて、所定の1気筒に対する連続する２つの燃焼サイクルの燃料カット後リカバ時のタイムチャートを示したものである。
【００３８】
図１と同様に、同一の燃焼サイクルに対応するポート噴射及び筒内直接噴射に共通した噴射制御基準位置３０６及び３０７が設定されている。即ち、点火信号３１３に対応するポート噴射３０９及び筒内直接噴射３１０では噴射制御基準位置３０６が基準位置とされ、点火信号３１４に対するポート噴射３１１及び筒内直接噴射３１２では噴射制御基準位置３０７が基準位置とされている。
【００３９】
図３では、噴射制御基準位置３０６より前に燃料カットが開始されているものとし、ポート噴射３０９及び筒内直接噴射３１０は、燃料カット中のため、燃料噴射を実行しない。また、燃料カット中の噴射制御基準位置３０６でリカバ時のポート噴射を禁止に設定しておく。ここで、ポート噴射の禁止設定においては、ポート噴射の要求噴射量を「０」に設定する、或いは要求総噴射量のポート噴射分担率を「０」に設定することも可能である。
【００４０】
その後、噴射制御基準位置３０７より後に燃料カット後リカバ要求タイミング３０８が発生すると、燃料カット要否判定処理の実行によって燃料カット要否判定状態３０１に示すように、燃料カットが不要と判定されて燃料カット不要が成立し、同様にこれに同期して燃料カット後リカバ実行確定処理の実行によって燃料カット後リカバ実行確定状態３０２に示すように、燃料カット後リカバの実行確定が成立する。一方、この状態で燃料カット後リカバ時のポート噴射可否設定処理の実行によってポート噴射可否設定状態３０３に示すように、ポート噴射が禁止される。
【００４１】
このように、本実施形態では、燃料カット後リカバ要求タイミング３０８が発生すると、筒内直接噴射のみで燃料カット後リカバを実行する。ここで、燃料カット後リカバ要求タイミング３０８は、筒内直接噴射３１２の開始より前に発生しているため、筒内直接噴射３１２は燃料噴射が実行され、ポート噴射３１１はポート噴射禁止に設定されているため噴射を実行されないものである。尚、ポート噴射の再開は燃焼サイクルの進行に伴って行われるが、リカバ後の２〜３燃焼サイクルを経過した後に再開されるのが望ましい。
【００４２】
ここで、当然の如く燃料カット後リカバ時に必要な燃料噴射量は、全て筒内直接噴射３１２で噴射される。このように全ての燃料を筒内噴射するため、リカバ時のトルクの立ち上がりが早くなり、良好な燃料カット後リカバを行うことができて運転性を向上できるようになる。
【００４３】
次に、図４を用いて図３に示す燃料カット後リカバ時おける噴射制御処理の制御フローを説明する。この制御フローは、例えば１０ｍｓ毎に起動されるものである。尚、図４に示す制御フローと図２に示す制御フローを組み合わせて実行することも可能である。
【００４４】
まず燃料カット中に、ステップS４０１にて燃料カット後リカバ時のポート噴射を禁止に設定する。このポート噴射の禁止設定の時期は任意であるが、例えば、図１に示す燃料カット実行確定処理による燃料カット実行確定の成立に同期して禁止設定することができる。その後、ステップS４０２の燃料カット要求判定処理の判定結果３０１を検出し、ステップS４０３にて、燃料カット後リカバ要求タイミング３０８による燃料カット後リカバ要求があるか否かを判定する。
【００４５】
ステップＳ４０３の判定結果で、燃料カット後リカバ要求がある場合、ステップＳ４０４に進み、筒内直接噴射の開始前か否かを判定する。ここで、本実施形態では、筒内直接噴射のみで燃料カット後リカバを実行するため、ステップＳ４０４で筒内直接噴射の開始前か否かのみを判定し、ポート噴射開始前か否かは判定する必要がない。
【００４６】
ステップＳ４０４の判定で、筒内直接噴射の開始前であった場合、ステップＳ４０５に進み、燃料カット後リカバを実行する。一方、ステップＳ４０３で燃料カット後リカバ要求がない場合、及びステップＳ４０４の判定で筒内直接噴射の開始前でない場合は、ステップＳ４０６に進み、燃料カットを継続する。
【００４７】
図３及び図４では、燃料カット後リカバ時のポート噴射禁止設定を燃料カット中の噴射制御基準位置で実施する例を示したが、禁止設定のタイミングは、本実施例に限ったものではなく、例えば、燃料カット開始時に設定することも可能である。また、燃料カット後リカバ後もポート噴射禁止設定を継続する例を示したが、リカバ後の任意のタイミングでポート噴射を許可して、要求噴射量をポート噴射と筒内直接噴射で分担する制御へ遷移できるものである。
【００４８】
以上の図１〜図４の説明では、所定の１気筒に着目して連続した２燃焼サイクルでの燃料カット時と燃料カット後リカバ時の挙動を説明したが、次に図５、図６を用いて、４気筒の場合の例を説明する。この場合、各気筒をｎ気筒からｎ＋３気筒と表示している。
【００４９】
図５に４気筒での燃料カット開始時の挙動を示している。各気筒は、連続した２燃焼サイクルの圧縮上死点（圧縮行程と膨張行程の境界位置）を噴射制御基準位置５０５及び５０６として設定している。
【００５０】
例えば、ｎ気筒のポート噴射５０７ａ及び筒内直接噴射５０８ａの噴射制御基準位置は噴射制御基準位置５０５ａであり、次の燃焼サイクルのポート噴射５０９ａ及び筒内直接噴射５１０ａでは噴射制御基準位置５０６ａである。燃料カット要否判定結果５０１は、全気筒燃料カットの要否判定を行うものとし、燃料カット不要の場合、全気筒燃料噴射を実行し、燃料カットが必要な場合、全気筒燃料カットを実行する。
【００５１】
したがって、燃料カット要求タイミング５１１で燃料カットが必要と判定されると、燃料カット要求タイミング５１１は、ｎ気筒の噴射制御基準位置５０５ａ及びｎ+１気筒の噴射制御基準位置５０５ｂより後であるため、ｎ気筒のポート噴射５０７ａと筒内直接噴射５０８ａ及びｎ+１気筒のポート噴射５０７ｂと筒内直接噴射５０８ｂは、燃料カットせず、燃料噴射を実行する。これは図１の場合のポート噴射１０８と筒内直接噴射１０９と同様である。
【００５２】
一方、ｎ+２気筒は、燃料カット要求タイミング５１１以降に噴射制御基準位置５０５ｃが到来するため、ｎ+２気筒のポート噴射５０９ｃ及び筒内直接噴射５１０ｃは燃料カットを実行する。また、ｎ+３気筒も同様に、噴射制御基準位置５０５ｄが燃料カット要求タイミング５１１以降のため、ポート噴射５０９ｄ及び筒内直接噴射５１０ｄは燃料カットを実行する。これは図１の場合のポート噴射１１０と筒内直接噴射１１１と同様である。
【００５３】
この実施形態でわかるように、噴射制御基準位置５０５、５０６に基づいて燃料カットを実行するため、燃料カット実行の確定タイミングは、ポート噴射及び筒内直接噴射の開始タイミングに依存せず燃料カットを開始でき、１つの燃焼サイクルに必要な燃料噴射量を確保して燃料カットを開始することができる。
【００５４】
また、図６に４気筒での燃料カット後リカバ時の挙動を示している。図５と同様に、各気筒は、連続した２燃焼サイクルの圧縮上死点（圧縮行程と膨張行程の境界位置）を噴射制御基準位置６０５及び６０６として設定している。また、燃料カット要否判定結果６０１は、全気筒燃料カットの要否判定を行うものとする。ｎ気筒の噴射制御基準位置６０５ａより前に燃料カットが開始されており、燃料カット後リカバ要求タイミング６１１で燃料カットが不要と判定されている。
【００５５】
図３で説明したように、燃料カット後リカバ実行確定位置６０２は、燃料カット後リカバ要求タイミング６１１が筒内直接噴射の前か否かに依存する。このため、筒内直接噴射６０８ａ、６０８ｃ、６０８ｄは、燃料カット後リカバ要求タイミング６１１の前に燃料噴射を開始する位置であるため燃料カットを継続する。また、同一燃焼サイクルに寄与するポート噴射６０７ａ、６０７ｄも燃料噴射を実行しないものである。
【００５６】
一方、ｎ+１気筒及びｎ+２気筒においては、燃料カット後リカバ要求タイミング６１１以降に、燃料噴射を開始する位置である筒内直接噴イ６０８ｂ及び６０８ｃは燃料噴射を実行し、同一燃焼サイクルに寄与するポート噴射６０７ｂ及び６０７ｃは噴射禁止設定されており、燃料噴射を実行しないものである。尚、ｎ+３気筒は、燃料カット後リカバ要求タイミング６１１以降に噴射制御基準位置６０５ｄが到来するため、噴射制御基準位置６０５ｄで燃料カット後リカバを実行する。
【００５７】
本実施例で示すように、筒内直接噴射よりも、燃料噴射開始タイミングが早い可能性が高いポート噴射を燃料カット中に禁止することで、確実に燃料カット後リカバを筒内直接噴射で実行することが可能となり、早期の燃料カット後リカバが可能となる。また、直接的に燃料が筒内に噴射されるのでトルクの立ち上がりが早く、運転性を向上できるものである。
【００５８】
図６に示す実施形態では、燃料カット後リカバ時のポート噴射禁止設定を全気筒に共通して実施した例を示したが、気筒毎に実施することも可能である。また、図５及び図６では、燃料カット実行確定位置及び燃料カット後リカバ実行確定位置を気筒毎に設定する例を示したが、全気筒に共通して1つだけ設定することも可能である。例えば、燃料カット要求タイミング後、最初に噴射制御基準位置が来る気筒を初回燃料カット開始気筒とし、以降、噴射制御基準位置が来る気筒を順次燃料カットしていくことが可能である。
【００５９】
更に、燃料カット要否判定についても、気筒毎に判定することも可能であり、１つの気筒の判定結果に基づき、この気筒の噴射制御基準位置から燃料カットを実行することも可能である。更に、噴射制御基準位置は、ポート噴射及び筒内直接噴射の各噴射量が確定するタイミングより前であればよく、本実施例の位置に限定されるものではない。
【００６０】
次に、ポート噴射と筒内直接噴射で噴射制御基準位置が異なる場合における燃料カット開始時の挙動を図７に基づき説明する。
【００６１】
図７では、ポート噴射の噴射制御基準位置７０５が筒内直接噴射の噴射制御基準位置７０７より前に設定されている場合のタイムチャートを示したものである。点火信号７１２の燃焼に寄与するポート噴射７０８では噴射制御基準位置７０５ａを基準位置となり、筒内直接噴射７０９では噴射制御基準位置７０７ａが基準位置となっている。同様に、点火信号７１３に対するポート噴射７１０では噴射制御基準位置７０５ｂが基準位置となり、筒内直接噴射７１１では噴射制御基準位置７０７ｂが基準位置となっている。
【００６２】
そして、燃料カット要求タイミング７０６で燃料カットが必要となった場合、ポート噴射７１０の噴射制御基準位置７０５ａは、燃料カット要求タイミング７０６より前のため、ポート噴射７０８は燃料カットしない。このため、同じ点火信号７１２に対応する筒内直接噴射７０９も、噴射制御基準位置７０７ａが燃料カット要求タイミング７０６以降であるが、空燃比の希薄化を避けるため燃料噴射を実行する。つまり、ポート噴射７０８の燃料噴射を実行し、筒内直接噴射７０９の燃料噴射をカットすると、混合気の燃料量が不足して空燃比が希薄化するからである。このため、筒内直接噴射７０９を実行して空燃比の希薄化を防止している。
【００６３】
その後、噴射制御基準位置７０５ｂでも燃料カット要求が継続しているため、燃料カット実行確定位置７０２は、ポート噴射７１０の噴射制御基準位置７０５ｂで、燃料カット実行を確定し、ポート噴射７１０及びび同一燃焼サイクルの筒内直接噴射７１１は燃料カットを実行されて燃料の噴射が行われないようになる。
【００６４】
本実施形態では、燃料カット要否判定で燃料カットが必要と判定されている状態下で、同一燃焼サイクルにおける先に存在する噴射制御基準位置を燃料カット実行確定位置とすることで、同一燃焼サイクルに必要な燃料噴射量(ポート噴射量と筒内直接噴射量)を確保し、燃料カットを開始することができる。
【００６５】
本実施例では、１つの燃焼サイクルに対して筒内直接噴射の燃料噴射を1回だけ行う場合の例を示したが、1つの燃焼サイクルに対して筒内直接噴射の燃料噴射を1回以上の燃料噴射を行う多段噴射制御の場合においても、同様の制御が可能である。また、多段噴射制御において、燃料噴射開始位置で燃料カット実行を確定する場合は、多段噴射の1回目の噴射開始位置を燃料カット確定位置とすることが可能である。
【００６６】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０５、１０７…噴射制御基準位置、１０６…燃料カット要求タイミング、１０８…ポート噴射出力パルス信号、１０９…筒内直接噴射出力パルス信号、１１０…ポート噴射パルス信号(出力なし)、１１１…筒内直接噴射パルス信号(出力なし)、１１２、１１３…点火信号、３０６、３０７…噴射制御基準位置、３０８…燃料カット後リカバ要求タイミング、３０９、３１１…ポート噴射出力パルス信号(出力なし)、３１０…筒内直接噴射出力パルス信号(出力なし)、３１２…筒内直接噴射パルス信号、３１３、３１４…点火信号、５１１、５１２…点火信号、６１１、６１２…点火信号、７０５…ポート噴射制御基準位置、７０６…燃料カット要求タイミング、７０７…筒内直接噴射制御基準位置、７０８…ポート噴射出力パルス信号、７０９…筒内直接噴射出力パルス信号、７１０…ポート噴射パルス信号(出力なし)、７１１…筒内直接噴射パルス信号(出力なし)、７１２、７１３…点火信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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