(57)【要約】【課題】第１及び第２燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、双方の燃料噴射弁から燃料が噴射される際に増大する騒音が搭乗者に感知されにくい内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することである。【解決手段】通路内燃料噴射弁１４ａのみから燃料が噴射される低負荷低回転領域を第１制御領域Ｄ１とし、通路内燃料噴射弁１４ａ及び筒内燃料噴射弁１４ｂの双方から燃料が噴射される低負荷低回転領域以外の領域を第２制御領域Ｄ２とし、エンジン１０の運転状態が第２制御領域Ｄ２から第１制御領域Ｄ１へ移行する場合における第１制御領域Ｄ１に比して、エンジンの運転状態が第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合における第１制御領域Ｄ１が拡大している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記第１燃料噴射弁のみから燃料が噴射される低負荷低回転領域を第１制御領域とし、前記第１及び第２燃料噴射弁の双方から燃料が噴射される低負荷低回転領域以外の領域を第２制御領域とし、前記機関の運転状態が前記第２制御領域から前記第１制御領域へ移行する場合における前記第１制御領域に比して、前記機関の運転状態が前記第１制御領域から前記第２制御領域へ移行する場合における前記第１制御領域が拡大している、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】
前記第１及び第２燃料噴射弁は、それぞれ前記機関の吸気通路内及び気筒内に燃料を噴射する、ことを特徴とする請求項１に記載の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、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸気通路内に燃料を噴射する通路内燃料噴射弁と筒内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁とを備えた内燃機関が知られており、通路内燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁との噴射分担率を変更可能に構成されている（特許文献１乃至３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６０４７４号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８３７号公報
【特許文献３】特願２００５−２０１０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このように２つの燃料噴射弁を備えた内燃機関においては、いずれか一方の燃料噴射弁のみによって燃料噴射が実行されている場合と、双方の燃料噴射弁により燃料噴射が実行されている場合とでは、発生する騒音は後者の方が大きなものとなる。従って、内燃機関の運転状態が、一方の燃料噴射弁のみから燃料が噴射される運転領域から、双方の燃料噴射弁から燃料が噴射される運転領域へ移行した場合には、騒音が増して搭乗者に不快感を与える恐れがある。
【０００５】
したがって本発明の目的は、第１及び第２燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、双方の燃料噴射弁から燃料が噴射される際に増大する騒音が搭乗者に感知されにくい内燃機関の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】
【０００６】
上記目的は、第１及び第２燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記第１燃料噴射弁のみから燃料が噴射される低負荷低回転領域を第１制御領域とし、前記第１及び第２燃料噴射弁の双方から燃料が噴射される低負荷低回転領域以外の領域を第２制御領域とし、前記機関の運転状態が前記第２制御領域から前記第１制御領域へ移行する場合における前記第１制御領域に比して、前記機関の運転状態が前記第１制御領域から前記第２制御領域へ移行する場合における前記第１制御領域が拡大している、ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置によって達成できる。
【０００７】
この構成によって、機関の運転領域が第１制御領域から第２制御領域へ移行する場合には、第１燃料噴射弁のみから燃料が噴射される領域が拡大される。これにより、機関の運転状態が緩やかに加速して第１制御領域から第２制御領域へ移行する場合には、当該機関が搭載された車両が受ける走行風などに影響により、第１及び第２燃料噴射弁の双方から燃料が噴射される際に増大する騒音を搭乗者に感知しにくくすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１及び第２燃料噴射弁は、それぞれ前記機関の吸気通路内及び気筒内に燃料を噴射する、構成を採用できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１及び第２燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、双方の燃料噴射弁から燃料が噴射される際に増大する騒音が搭乗者に感知されにくい内燃機関の燃料噴射制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本実施例に係るエンジン１０の模式図である。図１に示すエンジン１０は、複数の気筒１２（図１では１つのみ図示）を有している。このエンジン１０においては、吸気通路１３を流れる空気が燃焼室１５に充填され、通路内燃料噴射弁１４ａ又は筒内燃料噴射弁１４ｂ若しくはその両者によって燃料が噴射されることにより、空気と燃料との混合気が生成される。通路内燃料噴射弁１４ａは、吸気通路１３内に燃料を噴射し、筒内燃料噴射弁１４ｂは、燃焼室１５内に直接燃料を噴射する。この混合気に対し点火プラグ１６による点火が行われると、混合気が燃焼してピストン１７が往復動し、エンジン１０の出力軸であるクランク軸１８が回転駆動される。そして、各燃焼室１５での燃焼により生じた排気は排気通路１９等を通ってエンジン１０の外部へ排出される。尚、通路内燃料噴射弁１４ａが第１燃料噴射弁、筒内燃料噴射弁１４ｂが第２燃料噴射弁に相当する。
【００１１】
エンジン１０の出力調整は、吸気通路１３に設けられたスロットル弁２１をアクチュエータ２２等によって駆動して、そのスロットル弁２１の開度を調節することによって実現される。スロットル開度の開度調節は、運転者によって操作されるアクセルペダル２３の踏込み量に応じてアクチュエータ２２が駆動されることにより行われる。
【００１２】
エンジン１０には、吸気弁２４及び排気弁２５が気筒１２毎に設けられている。吸気弁２４、排気弁２５はそれぞれ、クランク軸１８の回転が伝達されて回転する吸気カム軸２６、排気カム軸２７によって作動する。この作動により、各吸気弁２４は燃焼室１５と吸気通路１３との連結部分を開閉し、各排気弁２５は燃焼室１５と排気通路１９との連結部分を開閉する。
【００１３】
エンジン１０には、クランク軸１８が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ７１が設けられている。
【００１４】
また、吸気通路１３内のスロットル弁２１よりも下流には、吸入空気の圧力を検出するための吸気圧センサ７４が設けられている。また、運転者による同アクセルペダル２３の踏込み量を検出するアクセルセンサ７５、スロットル開度を検出するスロットルセンサ７６、エンジン１０を冷却するため冷却水の温度を検出する水温センサ７７が設けられている。
【００１５】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などから構成され、各センサからの出力に基づいて、エンジン１０全体の作動を制御する。また、ＥＣＵ１００は、詳しくは後述するが、通路内燃料噴射弁１４ａ、筒内燃料噴射弁１４ｂの燃料噴射の分担率を、エンジン１０の運転状態に応じて制御する。ＥＣＵ１００は、内燃機関の燃料噴射制御装置に相当する。
【００１６】
次に、通路内燃料噴射弁１４ａ、筒内燃料噴射弁１４ｂにおける燃料噴射の分担率について説明する。図２は、エンジン１０の運転状態に応じて通路内燃料噴射弁１４ａと筒内燃料噴射弁１４ｂとの燃料噴射の分担率を説明するためのマップである。尚、このマップは、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。図２（Ａ）は、エンジン１０の運転状態が第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合でのマップ（以下、第１マップと称する）、図２（Ｂ）は、エンジン１０の運転状態が第２制御領域Ｄ２から第１制御領域Ｄ１へ移行する場合でのマップ（以下第２マップと称する）を示しており、それぞれ縦軸に機関負荷率、横軸に機関回転数を示している。第１制御領域Ｄ１は、通路内燃料噴射弁１４ａのみから燃料が噴射される低負荷低回転領域であり、第２制御領域Ｄ２は、通路内燃料噴射弁１４ａ及び筒内燃料噴射弁１４ｂの双方から燃料が噴射される低負荷低回転領域以外の領域をいう。尚、第２制御領域Ｄ２における通路内燃料噴射弁１４ａ、筒内燃料噴射弁１４ｂの燃料分担率は、ＥＣＵ１００によって、各種センサからの出力によって算出された機関回転数や負荷を考慮して設定される。また、第１制御領域Ｄ１における、通路内燃料噴射弁１４ａからの燃料噴射量についても同様である。
【００１７】
第１制御領域Ｄ１において、通路内燃料噴射弁１４ａのみから燃料を噴射させる理由は、アイドル運転時の騒音を抑制するためである。第２制御領域Ｄ２において、通路内燃料噴射弁１４ａ、筒内燃料噴射弁１４ｂの双方から燃料を噴射させる理由は、負荷率の増大と共に筒内燃料噴射弁１４ｂのノズル先端の温度が増大するため、筒内燃料噴射弁１４ｂから燃料を噴射させることによりこのノズル先端を冷却する必要があることと、負荷率の増大と共にノッキングが発生しやすい状況となるが、筒内燃料噴射弁１４ｂから燃料を噴射することにより、燃焼室１５内の温度を低下させノッキングの発生を抑制する必要があることなどが主な理由である。
【００１８】
第１及び第２マップを比較すると、第２マップでの第１制御領域Ｄ１よりも、第１マップでの第１制御領域Ｄ１の方が拡大している。即ち、第２マップでの通路内燃料噴射弁１４ａのみから燃料が噴射される領域よりも、第１マップでの通路内燃料噴射弁１４ａのみから燃料が噴射される領域の方が拡大している。換言すると、第２マップでの第１制御領域Ｄ１と第２制御領域Ｄ２との境界よりも、第１マップでの第１制御領域Ｄ１と第２制御領域Ｄ２との境界の方が高負荷側に設定されている。この理由を説明する前に、従来のエンジンにおける問題点について説明する。
【００１９】
通路内燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁を備えた従来のエンジンにおいては、エンジンの運転状態が第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合も、第２制御領域Ｄ２から第１制御領域Ｄ１へ移行する場合も、図２（Ｂ）に示したマップに基づいて、双方の燃料噴射の分担率が制御されていた。即ち、エンジンの運転状態が第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合も、第２制御領域Ｄ２から第１制御領域Ｄ１へ移行する場合も、第１制御領域Ｄ１の領域は同一であった。このため、エンジンの運転状態が第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合には、通路内燃料噴射弁のみから燃料が噴射されていた状態から、通路内燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の双方から燃料が噴射される状態へと移行することになるが、双方の燃料噴射弁から燃料が噴射される際に騒音が増大して、搭乗者に不快感を与える恐れがあった。特に、エンジンの運転状態が、アイドル運転から緩やかに加速したような場合には、騒音の増大が感知しやすいものとなる。尚、通路内燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の双方から燃料が噴射される際に発生する騒音の原因としては、燃圧を確保するための燃料ポンプの作動等が考えられる。
【００２０】
しかしながら、図２に示すように、エンジン１０の運転状態が、第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行する場合には、ＥＣＵ１００は、第１マップを採用し、第２制御領域Ｄ２から第１制御領域Ｄ１へ移行する場合には、第２マップを採用して、通路内燃料噴射弁１４ａ、筒内燃料噴射弁１４ｂの燃料噴射の分担率を制御する。第１マップの第１制御領域Ｄ１が、第２マップの第１制御領域Ｄ１よりも中負荷程度までに拡大して設定されている。これにより、例えば、エンジン１０の運転状態が、アイドル運転状態から緩やかに加速したような場合には、第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２へ移行するタイミングをできる限り、高負荷側に設定することができ、第１制御領域Ｄ１から第２制御領域Ｄ２への移行時には、既に車両もある程度の加速がつき、走行風の増大などの影響によって周囲の騒音が大きくなり、第１制御領域から第２制御領域への移行に起因する騒音の増大を搭乗者に感知しにくくすることができる。
【００２１】
また、第１マップのように第１制御領域Ｄ１を拡大した場合には、通路内燃料噴射弁１４ａからの燃料噴射量の増大などの影響により、筒内燃料噴射弁１４ｂのノズル先端の温度及び燃焼室１５内の温度が上昇することが考えられるが、これらが受熱して温度が上昇するには、一定の遅れが発生するため、大きな問題とならない。
【００２２】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施例に係るエンジンの模式図である。
【図２】エンジンの運転状態に応じた通路内燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁との燃料噴射の分担率を説明するためのマップである。
【符号の説明】
【００２４】
１０  エンジン
１３  吸気通路
１４ａ  通路内燃料噴射弁（第１燃料噴射弁）
１４ｂ  筒内燃料噴射弁（第２燃料噴射弁）
１５  燃焼室
１６  点火プラグ
１７  ピストン
１８  クランク軸
１９  排気通路
２１  スロットル弁
Ｄ１  第１制御領域
Ｄ２  第２制御領域
【図１】
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【図２】
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