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公開番号2024125664
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033636
出願日2023-03-06
発明の名称内燃機関制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 41/04 20060101AFI20240911BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】リーン運転制御の実行機会を増やすことができるようにすること。
【解決手段】制御装置60は、筒内噴射弁42を備えるとともに、フィルタ33が排気通路31に設置されている火花点火式の内燃機関10に適用される。制御装置60の処理回路61は、理論空燃比が目標空燃比として設定されている場合には、内燃機関10の1回の燃焼サイクルでの筒内噴射の回数を1回以上の回数に設定した状態で内燃機関10を運転させるストイキ運転制御を実行する。処理回路61は、フィルタ33の微粒子物質の堆積量が判定堆積量以上であるか否かを判定する。処理回路61は、堆積量が判定堆積量以上であると判定した場合に、理論空燃比よりもリーン側の空燃比を目標空燃比として設定し、内燃機関10の1回の燃焼サイクルでの筒内噴射の回数を1回に固定した状態で内燃機関10を運転させるリーン運転制御を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備えるとともに、排気に含まれる微粒子物質を捕集するフィルタが排気通路に設置されている火花点火式の内燃機関に適用され、
前記筒内噴射弁の燃料噴射を制御する処理回路を備え、
前記処理回路は、
理論空燃比が目標空燃比として設定されている場合には、前記内燃機関の１回の燃焼サイクルでの前記筒内噴射弁の噴射回数を１回以上の回数に設定した状態で前記内燃機関を運転させるストイキ運転制御を実行し、
前記フィルタに堆積した前記微粒子物質の量である堆積量が判定堆積量以上であるか否かを判定し、
前記堆積量が前記判定堆積量以上であると判定した場合に、理論空燃比よりもリーン側の空燃比を前記目標空燃比として設定し、前記内燃機関の１回の燃焼サイクルでの前記筒内噴射弁の噴射回数を１回に固定した状態で前記内燃機関を運転させるリーン運転制御を実行する
内燃機関制御装置。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記処理回路は、
理論空燃比よりもリーン側の空燃比を前記目標空燃比として設定することを禁止する禁止条件が成立しているか否かを判定することを実行し、
前記禁止条件が成立していると判定した場合には前記リーン運転制御を実行しない
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記処理回路は、前記リーン運転制御を実行した際における前記筒内噴射弁の燃料噴射量が当該筒内噴射弁の最小噴射量未満になると予測される場合に、前記禁止条件が成立していると判定する
請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記処理回路は、前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が判定燃料圧力未満である場合に、前記禁止条件が成立していると判定する
請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記処理回路は、前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が判定燃料圧力未満である場合に、前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力を増大させる
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備える火花点火式の内燃機関に適用される内燃機関制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備える火花点火式の内燃機関に適用される制御装置を開示している。
こうした制御装置は、空燃比の目標である目標空燃比として理論空燃比を設定している場合、内燃機関の１回の燃焼サイクルでの筒内噴射弁の噴射回数を複数回に設定する分割噴射を筒内噴射弁に行わせることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２４７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
火花点火式の内燃機関として、排気に含まれる微粒子物質を捕集するフィルタが排気通路に設置された内燃機関が知られている。内燃機関が運転されていると、フィルタに堆積する微粒子物質の量は徐々に増大する。そこで、内燃機関に適用される制御装置は、フィルタの微粒子物質の堆積量が判定堆積量以上になったと判定すると、理論空燃比よりもリーン側の空燃比を目標空燃比として設定するリーン運転制御を実行する。これにより、フィルタに供給される酸素の量が増えるため、フィルタに堆積している微粒子物質を燃焼させることができる。
【０００５】
リーン運転制御を実施する場合には、１回の燃焼サイクルでの筒内噴射弁の燃料噴射量の合計が、目標空燃比として理論空燃比が設定されている場合と比較して少なくなる。そして、筒内噴射弁の燃料噴射量が最小噴射量を下回るような場合では、制御装置はリーン運転制御を実行できない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための内燃機関制御装置は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を備えるとともに、排気に含まれる微粒子物質を捕集するフィルタが排気通路に設置されている火花点火式の内燃機関に適用される。当該内燃機関制御装置は、前記筒内噴射弁の燃料噴射を制御する処理回路を備えている。前記処理回路は、理論空燃比が目標空燃比として設定されている場合には、前記内燃機関の１回の燃焼サイクルでの前記筒内噴射弁の噴射回数を１回以上の回数に設定した状態で前記内燃機関を運転させるストイキ運転制御を実行し、前記フィルタの前記微粒子物質の堆積量が判定堆積量以上であるか否かを判定し、前記堆積量が前記判定堆積量以上であると判定した場合に、理論空燃比よりもリーン側の空燃比を前記目標空燃比として設定し、前記内燃機関の１回の燃焼サイクルでの前記筒内噴射弁の噴射回数を１回に固定した状態で前記内燃機関を運転させるリーン運転制御を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
上記内燃機関制御装置は、リーン運転制御の実行機会を増やすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、内燃機関制御装置の一実施形態である制御装置と、当該制御装置が適用される内燃機関との概略を示す構成図である。
図２は、図１の制御装置で実行される複数の処理を示すブロック図である。
図３は、図２に示す複数の処理の１つであるリーン運転禁止判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、内燃機関制御装置の一実施形態を図１から図３に従って説明する。
図１は、内燃機関制御装置の一例である制御装置６０と、制御装置６０が適用される火花点火式の内燃機関１０とを図示している。
【００１０】
＜内燃機関の構成＞
内燃機関１０は、複数の気筒１１と、複数のピストン１２と、クランク軸１３とを備えている。複数の気筒１１内には、往復動可能な状態でピストン１２がそれぞれ収容されている。複数の気筒１１内には、ピストン１２によって燃焼室１４が区画されている。複数のピストン１２は、コネクティングロッド１５を介してクランク軸１３にそれぞれ連結されている。そのため、燃料と空気とを含む混合気が燃焼室１４で燃焼すると、混合気の燃焼に応じた動力がピストン１２及びコネクティングロッド１５を介してクランク軸１３に伝達される。これにより、クランク軸１３が回転する。
（【００１１】以降は省略されています）

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