(57)【要約】  内燃機関は、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入されるガスに燃料タンクで発生する蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給装置と、前記燃料噴射弁を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる。
2015162797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室に導入されるガスに燃料タンクで発生する蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給装置と、
前記燃料噴射弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記制御部が、前記蒸発燃料供給装置が供給する蒸発燃料の量に応じて、燃料噴射量を減少させるとともに、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、１段目の噴射を停止させる内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関であって、
前記制御部が、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、さらに２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量を補正する内燃機関。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関であって、
前記制御部が、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量の削減又は燃料噴射の停止を行う内燃機関。
【請求項５】
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２０１０−１３３３５１Ａでは、筒内噴射用インジェクタの多段噴射を実行する内燃機関の制御装置が開示されている。この内燃機関の制御装置は、パージを停止する等によりパージ燃料量を小さくすることで、多段噴射の回数を多くする。
【発明の概要】
【０００３】
例えば上記内燃機関の制御装置のように、多段噴射を行うためにパージ燃料量を小さくすると、蒸発燃料を消費し難くなる。また、例えば蒸発燃料を吸着するキャニスタが満杯になった場合など、多量の蒸発燃料を供給せざるを得ない場合、供給される多量の蒸発燃料に応じて燃料噴射量が減少される。結果、多段噴射を行えなくなることで、排気エミッションや燃費性能が悪化する虞がある。
【０００４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、多段噴射の効果と蒸発燃料の供給の両立を図ることを可能にする内燃機関及び内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明のある態様の内燃機関は、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入されるガスに燃料タンクで発生する蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給装置と、前記燃料噴射弁を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は実施形態にかかる内燃機関の概略構成図である。
【図２】図２はコントローラが行う制御の一例をフローチャートで示す図である。
【図３】図３は多段マップデータの一例を示す図である。
【図４】図４は多段噴射の説明図である。
【図５】図５は多段噴射の第１の補正例を示す図である。
【図６】図６は多段噴射の第２の補正例を示す図である。
【図７】図７は多段噴射の第３の補正例を示す図である。
【図８】図８は多段噴射の第４の補正例を示す図である。
【図９】図９は多段噴射の第５の補正例を示す図である。
【図１０】図１０は蒸発燃料の供給が多段噴射に与える影響の説明図である。
【図１１】図１１は多段噴射の第６の補正例を示す図である。
【図１２】図１２は多段噴射の第７の補正例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同一又は対応する構成を示す。
【０００８】
図１は実施形態にかかる内燃機関１の概略構成図である。内燃機関１は、シリンダブロック１０と、シリンダヘッド２０と、を備える。シリンダブロック１０には、シリンダ１１が形成される。シリンダ１１は、ピストン２を収容する。燃焼室９は、ピストン２の冠面と、シリンダ１１の壁面と、シリンダヘッド２０の下面とによって形成される。燃焼室９では、混合気が燃焼する。そして、ピストン２は、燃焼圧力を受けてシリンダ１１を往復動する。
【０００９】
シリンダヘッド２０は、シリンダブロック１０の上側に配置される。シリンダヘッド２０には、吸気ポート３と、排気ポート４とが形成される。吸気ポート３は、燃焼室９に吸気を供給する。排気ポート４は、燃焼室９から排気を排出する。
【００１０】
シリンダヘッド２０には、吸気バルブ５と、排気バルブ６とが設けられる。吸気バルブ５は、吸気ポート３を開閉する。排気バルブ６は、排気ポート４を開閉する。吸気バルブ５は吸気側カム５Ａによって駆動され、排気バルブ６は排気側カム６Ａによって駆動される。
【００１１】
シリンダヘッド２０のうち吸気バルブ５と排気バルブ６の間の部分には、点火プラグ７が設けられる。点火プラグ７は、燃焼室９内の混合気に点火する。シリンダヘッド２０には、燃料噴射弁８が設けられる。燃料噴射弁８は、燃焼室９に燃料を噴射するように配置される。燃料にはガソリンを適用できる。燃料噴射弁８は、燃焼室９の側方から燃焼室９に燃料を噴射するように配置される。
【００１２】
内燃機関１は、吸気通路３０、排気通路４０及び蒸発燃料供給装置５０をさらに備える。吸気通路３０は、内燃機関１に導入する吸気を流通させる。吸気は空気である。吸気通路３０は、吸気マニホールドを介して吸気ポート３に吸気を導く。吸気通路３０には、スロットルバルブ３１が設けられる。スロットルバルブ３１は、内燃機関１に導入する吸気の量を調整する。
【００１３】
排気通路４０は、内燃機関１から排出される排気を流通させる。排気通路４０は、排気マニホールドを介して排気ポート４から排出される排気を流通させる。排気通路４０には、触媒コンバータ４１が設けられる。触媒コンバータ４１には、三元触媒コンバータを適用できる。
【００１４】
蒸発燃料供給装置５０は、内燃機関１に蒸発燃料を供給する。蒸発燃料供給装置５０は、燃焼室９に導入されるガスに蒸発燃料を供給することで、内燃機関１に蒸発燃料を供給する。当該ガスには吸気を適用できる。蒸発燃料供給装置５０は具体的には、燃料を貯留する燃料タンク２００で発生する蒸発燃料を供給する。このため、蒸発燃料供給装置５０は、燃料を貯留する燃料タンク２００と、吸気通路３０とを接続する。
【００１５】
蒸発燃料供給装置５０は具体的には、キャニスタ５１、大気通路５２、ベーパ通路５３、パージ通路５４及びパージ制御弁５５を備える。キャニスタ５１は、蒸発燃料を捕集する。キャニスタ５１は、蒸発燃料を吸着する吸着剤を内蔵する。吸着剤には、活性炭を適用することができる。キャニスタ５１は、大気通路５２を介して大気と連通する。キャニスタ５１では、大気圧と吸気通路３０で発生する負圧との圧力差によって、空気流が発生する。そして、この空気流によって、吸着材から蒸発燃料が脱離される。大気通路５２には、キャニスタ５１への大気の流通を許可する逆止弁を設けることができる。
【００１６】
キャニスタ５１は、ベーパ通路５３を介して燃料タンク２００と接続される。また、パージ通路５４を介して吸気通路３０と接続される。パージ通路５４は、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３１よりも下流側の部分に接続される。パージ制御弁５５は、パージ通路５４に設けられる。パージ制御弁５５は、キャニスタ５１の吸着材から脱離された蒸発燃料を含むパージガスの流量を調節することで、供給する蒸発燃料の量を調節する。このため、蒸発燃料供給装置５０は、パージガスを供給することで、蒸発燃料を供給する。
【００１７】
内燃機関１は、ＥＧＲ装置８０をさらに備える。ＥＧＲ装置８０は、排気通路４０から吸気通路３０に排気を還流する。ＥＧＲ装置８０は、排気還流通路８１、ＥＧＲクーラ８２及びＥＧＲバルブ８３を備える。
【００１８】
排気還流通路８１は、排気通路４０と吸気通路３０を接続する。具体的には、排気還流通路８１は、排気通路４０のうち触媒コンバータ４１より下流側の部分と、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３１より下流側の部分とを接続する。排気還流通路８１は、排気通路４０を流通する排気の一部を吸気通路３０に還流する。
【００１９】
排気還流通路８１には、ＥＧＲクーラ８２及びＥＧＲバルブ８３が設けられる。ＥＧＲクーラ８２は、外部ＥＧＲガス、すなわち燃焼室９を介さずに還流される排気を冷却する冷却装置である。ＥＧＲバルブ８３は、排気還流通路８１を流通する排気の流量を調節する。
【００２０】
内燃機関１は、コントローラ９０をさらに備える。コントローラ９０は、電子制御装置であり、コントローラ９０には、各種センサ・スイッチ類として、クランク角センサ９１や、アクセルペダルセンサ９２や、水温センサ９３や、筒内圧センサ９４からの信号が入力される。
【００２１】
クランク角センサ９１は、所定クランク角ごとにクランク角信号を生成する。クランク角信号は、内燃機関１の回転速度ＮＥを代表する信号として用いられる。アクセルペダルセンサ９２は、内燃機関１００を搭載する車両が備えるアクセルペダルの踏込量を検出する。アクセルペダルの踏込量は、内燃機関１の負荷ＫＬを代表する信号として用いられる。水温センサ９３は、内燃機関１の冷却水温ＴＨＷを検知する。冷却水温は、内燃機関１から流出する冷却水の温度とすることができる。筒内圧センサ９４は、燃焼室９の圧力を検知する。
【００２２】
コントローラ９０は、上述した各種センサ・スイッチ類からの入力信号に基づいて、スロットルバルブ３１や、燃料噴射弁８や、パージ制御弁５５などの制御対象を制御する。コントローラ９０は、機関運転状態に応じて上述した制御対象を制御することができる。機関運転状態は、例えば回転速度ＮＥや負荷ＫＬである。機関運転状態は、さらに冷却水温ＴＨＷや図示平均有効圧力である圧力ＩＭＥＰを含む。圧力ＩＭＥＰは、筒内圧センサ９４の出力に基づき算出することができる。
【００２３】
次に、コントローラ９０が行う制御の一例を図２に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１で、コントローラ９０は、機関運転状態を検出する。ステップＳ２で、コントローラ９０は、燃料噴射量を決定する。燃料噴射量は、機関運転状態に応じてマップデータで予め設定することができる。
【００２４】
ステップＳ３で、コントローラ９０は、多段噴射の実行条件が成立しているか否かを判定する。多段噴射は、一燃料サイクル当たりに複数回の燃料噴射を行う噴射である。多段噴射の実行条件については後述する。ステップＳ３で否定判定であれば、本フローチャートの処理は終了する。ステップＳ３で肯定判定であれば、処理はステップＳ４に進む。
【００２５】
ステップＳ４で、コントローラ９０は、実行する多段噴射を決定する。実行する多段噴射は、機関運転状態に応じて予め設定することができる。
【００２６】
ステップＳ５で、コントローラ９０は、パージ実行条件が成立しているか否かを判定する。パージ実行条件は、蒸発燃料供給の実行条件であり、機関運転状態に応じて予め設定することができる。ステップＳ５で否定判定であれば、本フローチャートの処理は終了する。ステップＳ５で肯定判定であれば、処理はステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ６で、コントローラ９０は、パージ制御弁５５の目標開度を決定する。パージ制御弁５５の目標開度は、機関運転状態に基づき決定することができる。
【００２８】
ステップＳ７で、コントローラ９０は、蒸発燃料供給装置５０が供給する蒸発燃料の量、すなわち蒸発燃料供給量を算出する。蒸発燃料供給量は、パージ制御弁５５の目標開度や機関運転状態に基づき算出することができる。
【００２９】
ステップＳ８で、コントローラ９０は、蒸発燃料供給量に応じて、ステップＳ２で決定した燃料噴射量を減少させる。すなわち、ステップＳ２で決定した燃料噴射量を補正する。この燃料噴射量は具体的には、一燃焼サイクルあたりに燃焼室９に噴射すべき全体の燃料噴射量である。
【００３０】
ステップＳ９で、コントローラ９０は、ステップＳ４で決定した多段噴射を補正する。ステップＳ９で、コントローラ９０は、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる。コントローラ９０は、蒸発燃料供給量や機関運転状態に応じて多段噴射を補正することができる。多段噴射の補正例については、後述する。
【００３１】
ステップＳ１０で、コントローラ９０は、開度が目標開度になるようにパージ制御弁５５を制御する。これにより、蒸発燃料の供給が行われる。ステップＳ１１で、コントローラ９０は、燃料噴射弁８の燃料噴射制御を実行する。これにより、蒸発燃料の供給とともに、多段噴射の補正を反映した燃料噴射が行われる。ステップＳ１１の後には、本フローチャートの処理は終了する。燃料噴射量の決定や、多段噴射の決定や、目標開度の決定や、蒸発燃料供給量の算出は、公知技術のほか適宜の技術で行われてよい。
【００３２】
ステップＳ９では、ステップＳ３の肯定判定及びステップＳ５の肯定判定を経て、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量が減少される。このため、コントローラ９０は、燃料噴射弁８の多段噴射を実行する場合に、蒸発燃料供給装置５０が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の燃料噴射の燃料噴射量を減少させる。
【００３３】
図３は多段噴射の実行条件を規定するマップデータである多段マップデータの一例を示す図である。図３において、縦軸は圧力ＩＭＥＰを示し、横軸は回転速度ＮＥを示す。曲線Ｃは、機関運転状態がＷＯＴ、すなわち全負荷運転状態である場合を示す。
【００３４】
多段マップデータでは、領域Ｒ１、領域Ｒ２及び領域Ｒ３が設定される。領域Ｒ１は、一燃料サイクル当たりに一回の燃料噴射を行う単段噴射の領域である。領域Ｒ２は、一燃焼サイクル当たりに２回の燃料噴射を行う２段噴射の領域である。領域Ｒ３は、一燃料サイクル当たりに３回の燃料噴射を行う３段噴射の領域である。
【００３５】
領域Ｒ２は、圧力ＩＭＥＰが第１の所定圧よりも高い領域として領域Ｒ１と区分することができる。また、回転速度ＮＥが第１の所定速度よりも低い領域として領域Ｒ１と区分することができる。領域Ｒ３は、圧力ＩＭＥＰが第２の所定圧よりも高い領域として領域Ｒ２と区分することができる。また、回転速度ＮＥが第２の所定速度よりも低い領域として領域Ｒ２と区分することができる。第２の所定圧は第１の所定圧よりも高い。第２の所定速度は第１の所定速度よりも低い。
【００３６】
多段マップデータにおいて、燃料噴射の噴射回数は、回転速度ＮＥが低く、且つ圧力ＩＭＥＰが高い場合ほど、増加するように設定される。領域Ｒ２及び領域Ｒ３に示すように、多段噴射の１噴射あたりの噴射期間は、回転速度ＮＥが高く、且つ圧力ＩＭＥＰが高い場合ほど、長くなるように設定される。多段噴射の各噴射の噴射タイミングは、機関運転状態に応じて設定することができる。
【００３７】
前述のフローチャートのステップＳ３で、コントローラ９０は、機関運転状態が領域Ｒ２又は領域Ｒ３にある場合に、多段噴射の実行条件が成立していると判定することができる。
【００３８】
図４は、多段噴射の説明図である。図４では、多段噴射が３段噴射である場合における第１の場合、第２の場合及び第３の場合を示す。第１の場合及び第２の場合は、負荷ＫＬが部分負荷である場合を示す。第３の状態は、機関運転状態がＷＯＴである場合を示す。第１の場合はさらに、出力トルクが最大となる時期ＭＢＴに点火時期を設定した場合を示す。第２の場合はさらに、機関運転状態が高負荷運転状態である場合を示す。
【００３９】
吸気工程及び圧縮工程には、ウィンドウＷが設けられる。ウィンドウＷは、ノッキングを判定する領域であり、状況によっては燃料噴射を避ける領域である。範囲Ｌは、燃料噴射の進角限界タイミングの範囲を示す。燃料噴射の進角限界タイミングは、排気エミッションの悪化を抑制するために設けられる。燃料噴射の進角限界タイミングが範囲Ｌを有するのは、排気エミッション悪化抑制の観点から、燃料噴射の進角限界タイミングが、単段噴射の場合と多段噴射の場合とで異なってくるためである。
【００４０】
各場合において、吸気バルブ５の開弁時期ＩＶＣは、圧縮工程前半に設定される。多段噴射の各噴射には、噴射間隔や、開弁時に燃料噴射弁８に印加する印加電圧のピーク時から噴射開始時までの時間や、最少噴射パルス幅などに制約がある。
【００４１】
各場合において、多段噴射の各噴射は、ウィンドウＷや範囲Ｌや上記制約を考慮した上で、次のように設定することができる。すなわち、１段目の噴射は、吸気工程前半の範囲Ｌ内のタイミングに設定することができる。具体的には１段目の噴射は、多段噴射の進角限界タイミングに設定することができる。
【００４２】
２段目の噴射は、吸気工程半ばに設定することができる。２段目の噴射は、吸気工程半ばから圧縮工程前半までの間に設定されてもよい。第１の場合及び第２の場合において、２段目の噴射は、単段噴射の場合に図示熱効率が最大となるタイミング或いは理論熱効率の谷値が得られるタイミングに設定することができる。第３の場合において、２段目の噴射は、理論熱効率が最大となるタイミング或いは内燃機関１００のトルクが最大となるタイミングに設定することができる。
【００４３】
３段目の噴射は、矢印で示すように、吸気工程後半から圧縮工程前半までの間に設定することができる。第１の場合及び第２の場合において、３段目の噴射は、燃費効果が得られる遅角限界タイミングに設定することができる。第３の場合において、３段目の噴射は、内燃機関１００のトルク向上効果が得られる遅角限界タイミングに設定することができる。
【００４４】
上記のように、多段噴射の各噴射を設定した場合、多段噴射の各噴射では次のような効果を得ることができる。すなわち、１段目の噴射では、混合気の均一度向上を図ることができる。２段目及び３段目の噴射では、筒内ガス流動の強化を図ることができる。第２の場合には、３段目の噴射でさらに冷却効果を得ることができる。第３の場合には、２段目の噴射でさらに吸気充填効率の向上を図ることができる。また、３段目の噴射でさらに冷却効果を得ることができる。
【００４５】
図５は、多段噴射の第１の補正例を示す図である。この例では、前述のフローチャートのステップＳ４で決定した多段噴射、すなわち補正前の多段噴射が３段噴射である場合を示す。この例において、補正前の多段噴射の各噴射は、図４を用いて説明したように設定される。また、各噴射の燃料噴射量は同じ大きさに設定される。
【００４６】
この例では、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、各噴射の燃料噴射量よりも小さくなる。このためこの例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる。燃料噴射量の減少は、噴射開始タイミングを維持するように行うことができる。
【００４７】
図６は、多段噴射の第２の補正例を示す図である。補正前の多段噴射は、図５に示す第１の補正例の場合と同じである。この例では、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、各噴射の燃料噴射量と同じになる。このためこの例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目の噴射の燃料噴射量を停止させる。
【００４８】
図７は、多段噴射の第３の補正例を示す図である。補正前の多段噴射は、図５に示す第１の補正例の場合と同じである。この例では、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、２つの噴射の合計燃料噴射量と同じになる。このためこの例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目及び２段目の噴射を停止させる。
【００４９】
図８は、多段噴射の第４の補正例を示す図である。この例では、補正前の多段噴射が、５段噴射である場合を示す。１段目の噴射は、図４で説明した３段噴射の１段目の噴射と同様の効果を有する。２段目及び３段目の噴射は、図４で説明した３段噴射の２段目の噴射と同様の効果を有する。４段目及び５段目の噴射は、図４で説明した３段噴射の３段目の噴射と同様の効果を有する。この例において、補正前の多段噴射における各噴射の燃料噴射量は同じ大きさに設定される。
【００５０】
この例では、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、３つの噴射の合計燃料噴射量と同じになる。このためこの例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目、２段目及び３段目の噴射を停止させる。
【００５１】
図９は、多段噴射の第５の補正例を示す図である。補正前の多段噴射は、図８に示す第４の補正例の場合と同じである。蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量も、第４の補正例の場合と同じである。この場合、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目、２段目及び４段目の噴射を停止させることもできる。
【００５２】
すなわち、コントローラ９０は、１段目の燃料噴射を停止するとともに、噴射の隣接状態を解消するように２段目以降の噴射を停止させることもできる。この場合、噴射した燃料同士の干渉を防止或いは抑制することができる。
【００５３】
第３から第５の補正例において、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目の噴射に加えて、さらに２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量を補正する。具体的には、２段目以降の燃料噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射を停止させる。
【００５４】
次に内燃機関１の主な作用効果について説明する。
【００５５】
図１０は、蒸発燃料の供給が多段噴射に与える影響の説明図である。図１０では、多段マップデータを用いて、蒸発燃料の供給が多段噴射に与える影響を説明する。領域Ｒ２１は、領域Ｒ２に含まれる領域であり、蒸発燃料の供給中に補正前の２段噴射を行えない領域を示す。領域Ｒ３１は、領域Ｒ３に含まれる領域であり、蒸発燃料の供給中に補正前の３段噴射を行えない領域を示す。
【００５６】
多段噴射の補正を行わない場合、領域Ｒ２１に含まれる機関運転状態では、蒸発燃料の供給に応じて、２段噴射を単段噴射に変更することができる。また、領域Ｒ３１に含まれる機関運転状態では、蒸発燃料の供給に応じて、３段噴射を２段噴射又は単段噴射に変更することができる。これらの場合、２段噴射や単段噴射には、多段噴射の各噴射の噴射タイミングとは異なるタイミングに噴射タイミングを予め適合したものを適用できる。
【００５７】
ところがこれらの場合には、多段噴射で得られる効果が得られなくなる可能性がある。その一方で、蒸発燃料の供給は、混合気の均一度向上に貢献する。
【００５８】
このような事情に鑑み、内燃機関１は、燃料噴射弁８と、蒸発燃料供給装置５０と、コントローラ９０と、を備え、コントローラ９０が、燃料噴射弁８の多段噴射を実行する場合に、蒸発燃料供給装置５０が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる構成となっている。
【００５９】
このような構成の内燃機関１は、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させることで、蒸発燃料の供給を可能にする。そして、蒸発燃料の供給によって、１段目の噴射で得ようとする混合気の均一度向上を可能にする。結果、多段噴射の効果と蒸発燃料の供給の両立を図ることを可能にする。このような構成の内燃機関１では、１段目の噴射を維持することでも、混合気の均一度向上を可能にする。
【００６０】
内燃機関１は、コントローラ９０が、蒸発燃料供給量に応じて、燃料噴射量を減少させるとともに、蒸発燃料供給装置５０が行う蒸発燃料の供給に応じて、１段目の噴射を停止させる構成とすることができる。
【００６１】
このような構成の内燃機関１も、上述のようにして多段噴射の効果と蒸発燃料の供給の両立を図ることを可能にする。このような構成の内燃機関１は、１段目の噴射において、燃料噴射弁８が噴射可能な最低燃料噴射量の制限を考慮不要にする。
【００６２】
内燃機関１は、コントローラ９０が、蒸発燃料供給装置５０が行う蒸発燃料の供給に応じて、さらに２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量を補正する構成とすることができる。内燃機関１は具体的にはこのような構成である場合に、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量を減少させることが可能になる。
【００６３】
内燃機関１は、コントローラ９０が、蒸発燃料供給装置５０が行う蒸発燃料の供給に応じて、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量の削減又は燃料噴射の停止を行う構成とすることができる。すなわち、内燃機関１は具体的には、このように燃料噴射量を補正することができる。
【００６４】
内燃機関１では、燃料噴射弁８の多段噴射を実行する場合に、蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる内燃機関の制御方法が、コントローラ９０によって実現される。そして、この内燃機関の制御方法によれば、多段噴射の効果と蒸発燃料の供給の両立を図ることが可能になる。
【００６５】
内燃機関１では、ＥＧＲ装置８０が吸気通路３０に排気を還流することで、吸気負圧の大きさが小さくなる。すなわち、吸気の圧力が高くなる。結果、蒸発燃料供給装置５０が蒸発燃料を供給し難くなる。このため、内燃機関１では、蒸発燃料供給の要請が大きくなり、蒸発燃料の供給が多段噴射と同時に行われ易くなる。
【００６６】
したがって、内燃機関１は、ＥＧＲ装置８０をさらに備える構成である場合に適している。ＥＧＲ装置８０は、蒸発燃料供給装置５０が供給する蒸発燃料の供給先となる吸気の圧力を高くする圧力変更装置の一例である。圧力変更装置は、例えば吸気を圧縮して内燃機関１に供給する過給機や、吸気バルブ５のバルブタイミングやリフト量を可変にする可変動弁装置であってもよい。
【００６７】
コントローラ９０は具体的には例えば、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかを図７から図９に示す第３から第５の補正例のように補正することができる。図７に示す第３の補正例においても、多段噴射の効果は、蒸発燃料の供給によって吸気充填効率の向上が図られることと、多段噴射の各噴射のうち補正後に残る噴射の噴射タイミングが維持されることで図られる。噴射タイミングを維持することは、図５に示す第１の補正例において、前述したように燃料噴射量を減少させる代わりに、例えば燃料噴射量の減少量の分だけ、噴射開始タイミングを遅らせるようにして燃料噴射量を減少させる場合を含んでもよい。
【００６８】
コントローラ９０は、次に示すように多段噴射を補正してもよい。
【００６９】
図１１は、多段噴射の第６の補正例を示す図である。補正前の多段噴射は、図５に示す第１の補正例の場合と同じである。この例では、蒸発燃料の供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、各噴射の燃料噴射量と同じになる。
【００７０】
この例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、燃料噴射量の減少量の一部によって、１段目の噴射の燃料噴射量を減少させる。そして、燃料噴射量の減少量の残りの分を２段目及び３段目の噴射の燃料噴射量から減少させる。すなわち、コントローラ９０は、例えばこのようにして、１段目の噴射の燃料噴射量を減少させてもよい。また、例えばこのようにして、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量の削減を行ってもよい。燃料噴射量の減少量の残りは、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかから減少させることができる。
【００７１】
図１２は、多段噴射の第７の補正例を示す図である。補正前の多段噴射は、図５に示す第１の補正例の場合と同じである。この例では、蒸発燃料供給量に応じた燃料噴射量の減少量が、各噴射の燃料噴射量よりも少なくなる。
【００７２】
この例では、コントローラ９０は、多段噴射の補正として、１段目の噴射を停止させる。そして、１段目の噴射を停止させることによって、余分に減少させた燃料噴射量の分だけ、２段目の噴射の燃料噴射量を増加させる。すなわち、コントローラ９０は、例えばこのようにして、１段目の噴射を停止させたり、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量を補正したりしてもよい。余分に減少させた燃料噴射量は、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかで増加させることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７４】
上述した実施形態では、内燃機関１がコントローラ９０を備えることで、制御部を備える場合について説明した。しかしながら、制御部は、例えば複数のコントローラで実現されてもよい。
【００７５】
上述した実施形態では、内燃機関１が筒内燃料噴射式の内燃機関である場合について説明した。しかしながら、内燃機関１は例えば吸気に燃料を噴射する燃料噴射弁をさらに備えるデュアル燃料噴射方式の内燃機関であってもよい。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月7日(2014.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室に導入されるガスに燃料タンクで発生する蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給装置と、
前記燃料噴射弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させることで、
前記蒸発燃料供給装置が供給する蒸発燃料の量に応じて、燃料噴射量を減少させるとともに、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、１段目の噴射を停止させる内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記制御部が、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、さらに２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量を補正する内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関であって、
前記制御部が、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、２段目以降の噴射のうち少なくともいずれかの燃料噴射量の削減又は燃料噴射の停止を行う内燃機関。
【請求項４】
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁の多段噴射を実行する場合に、蒸発燃料の供給に応じて、少なくとも１段目の噴射の燃料噴射量を減少させることで、前記蒸発燃料供給装置が供給する蒸発燃料の量に応じて、燃料噴射量を減少させるとともに、前記蒸発燃料供給装置が行う蒸発燃料の供給に応じて、１段目の噴射を停止させる内燃機関の制御方法。
【請求項５】
（削除）
【国際調査報告】
2015162797.tif 000015
2015162797.tif 000016
2015162797.tif 000017
2015162797.tif 000018