特許 7605075 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 43/00 20060101AFI20241217BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20241217BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20241217BHJP

   F02D 13/02 20060101ALI20241217BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20241217BHJP

   F02D 23/02 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

F02D43/00 301J

F02D41/04

F02D41/34

F02D13/02 B

F02D13/02 H

F02D13/02 J

F02D23/00 K

F02D23/02 K

F02D43/00 301Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021158795

(22)【出願日】2021-09-29

(65)【公開番号】P2023049193

(43)【公開日】2023-04-10

【審査請求日】2024-02-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金子 理人

(72)【発明者】

【氏名】杉本 元浩

(72)【発明者】

【氏名】井戸側 正直

(72)【発明者】

【氏名】内田 孝宏

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０８０３６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１３３０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４８９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００３７３０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １３／００ － ４５／００

(57)【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噴射弁と、過給機とを含み、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブおよび吸気バルブを同時に開弁させることができる内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の温度が低いときに前記温度が高いときに比べて小さくなるように大気圧に基づいて閾値を設定し、前記内燃機関の吸気圧が前記閾値以上であり、かつ前記排気バルブおよび前記吸気バルブの開弁期間がオーバーラップしているときに、前記ポート噴射弁からの燃料噴射を前記排気バルブの閉弁後に開始させる内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ポート噴射弁および過給機を含む内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ポート噴射弁および過給機を含むエンジンの制御装置として、燃焼ガスの掃気効率や吸気の体積効率を改善させるために、排気行程から吸気行程への移行に際して、吸気バルブの開弁状態と排気バルブの開弁状態とを重複させるバルブオーバーラップ期間を設定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、エンジンの温度が予め定められた閾値温度（例えば、６０℃）未満であり、かつ吸気圧が予め定められた閾値吸気圧（例えば、１３０ｋＰａ）以上であるときに、燃料噴射の開始から終了までの全期間が吸気行程期間前半に収まるようにする。これにより、吸気ポートから流入した混合気が直接的に排気ポートへと通り抜ける吹き抜け現象の発生を抑制して、エミッションの悪化を抑えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１９４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記エンジンでは、エンジンの温度が閾値温度未満であっても、吸気圧が一定の閾値吸気圧未満であるときには、排気行程でポート噴射弁から燃料が噴射されることがあり、吹き抜け現象の発生を良好に抑制し得なくなってエミッションが悪化してしまうおそれがある。

【0005】

そこで、本開示は、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブおよび吸気バルブを同時に開弁させることができる内燃機関において、吹き抜け現象によるエミッションの悪化を良好に抑制することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の内燃機関の制御装置は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁と、過給機とを含み、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブおよび吸気バルブを同時に開弁させることができる内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の温度が低いときに前記温度が高いときに比べて小さくなるように大気圧に基づいて閾値を設定し、前記内燃機関の吸気圧が前記閾値以上であり、かつ前記排気バルブおよび前記吸気バルブの開弁期間がオーバーラップしているときに、前記ポート噴射弁からの燃料噴射を前記排気バルブの閉弁後に開始させるものである。

【0007】

本開示の内燃機関の制御装置は、内燃機関の温度が低いときに当該内燃機関の温度が高いときに比べて小さくなるように大気圧に基づいて閾値を設定する。そして、内燃機関の吸気圧が当該閾値以上であり、かつ排気バルブおよび吸気バルブの開弁期間がオーバーラップしているときに、ポート噴射弁からの燃料噴射を排気バルブの閉弁後に開始させる。このように、吸気圧と比較される閾値を大気圧に基づいて設定することで、過給機の作動中に排気バルブおよび吸気バルブが同時に開弁されるときや、大気圧の低い高地等においてエンジンの負荷が比較的低い段階から過給機が作動させられたときに、排気バルブの閉弁後にポート噴射弁から燃料を噴射させて、排気バルブおよび吸気バルブの開弁期間がオーバーラップしているときの混合気の吹き抜けを良好に抑制することが可能となる。更に、当該閾値を内燃機関の温度が低いときに当該温度が高いときに比べて小さくなるように設定することで、燃料噴射量が増量補正されることがある低温時の吹き抜け現象の発生を抑制しつつ、ポート噴射弁からの燃料噴射を許容して内燃機関の出力低下を抑制することができる。この結果、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブおよび吸気バルブを同時に開弁させることができる内燃機関において、吹き抜け現象によるエミッションの悪化を極めて良好に抑制することが可能となる。

【0008】

また、前記閾値は、前記大気圧にオフセット値を加算して設定されてもよく、前記オフセット値は、前記内燃機関の温度が所定温度以上であるときにゼロに設定されると共に、前記内燃機関の温度が前記所定温度未満であるときに前記内燃機関の温度が低いほど小さくなる負の値に設定されてもよい。これにより、低温時における吹き抜け現象の発生を極めて良好に抑制することが可能となる。

【0009】

更に、前記内燃機関は、前記ポート噴射弁に加えて、燃焼室内に前記燃料を直接噴射する筒内噴射弁を含むものであってもよく、前記過給機を作動させる過給域では、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁の双方から前記燃料を噴射させてもよい。これにより、筒内噴射弁に燃料を加圧して供給する燃料ポンプの負担を低減してコストアップを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の内燃機関の制御装置により制御される内燃機関を例示する概略構成図である。

【図2】本開示の内燃機関の制御装置を示すブロック図である。

【図3】本開示の内燃機関の制御装置による内燃機関の制御手順を説明するための説明図である。

【図4】本開示の内燃機関の制御装置による内燃機関の制御手順を示すフローチャートである。

【図5】オフセット値設定マップを例示する説明図である。

【図6】図４のルーチンが実行されるときの排気バルブ、吸気バルブおよびポート噴射弁の作動状態を例示するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

【0012】

図１は、本開示の制御装置としてのエンジン電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）１００により制御される内燃機関であるエンジン１０を例示する概略構成図である。同図に示すエンジン１０は、エンジンブロック１１に形成された複数の燃焼室１２における炭化水素系燃料と空気との混合気の燃焼に伴うピストン１３の往復運動をクランクシャフト（出力軸）１４の回転運動へと変換する例えば直列型のガソリンエンジンであり、車両に搭載される。図１に示すように、エンジン１０は、エンジンブロック１１、複数の燃焼室１２、ピストン１３およびクランクシャフト１４に加えて、エアクリーナ１５と、吸気管１６と、電子制御式のスロットルバルブ１７と、サージタンク１８と、それぞれ対応する吸気ポートを開閉する複数の吸気バルブ１９ｉと、それぞれ対応する排気ポートを開閉する排気バルブ１９ｅと、吸気バルブ１９ｉおよび排気バルブ１９ｅの開弁時期やリフト量等を変化させる可変動弁機構（可変バルブタイミング機構）１９０と、それぞれ複数のポート噴射弁２０ｐおよび筒内噴射弁２０ｄと、複数の点火プラグ２１と、排気通路を形成する排気管２２とを含む。

【0013】

また、エンジン１０は、排ガス浄化装置として、それぞれ排気管２２に組み込まれた上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４を含む。上流側浄化装置２３は、エンジン１０の各燃焼室１２からの排ガス中のＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ、ＮＯｘといった有害成分を浄化するＮＯｘ吸蔵型の排ガス浄化触媒（三元触媒）２３０を含むものである。また、下流側浄化装置２４は、排ガス中の粒子状物質（微粒子）を捕集するパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）２４０を含み、上流側浄化装置２３の下流側に配置される。本実施形態において、パティキュレートフィルタ２４０は、ＮＯｘ吸蔵型の排ガス浄化触媒（三元触媒）を担時した多孔質フィルタである。すなわち、下流側浄化装置２４は、三元触媒の浄化機能と粒子状物質の捕集機能とを有する四元触媒として構成されている。

【0014】

更に、エンジン１０は、エンジンブロック１１等を冷却するための冷媒循環通路２５と、電動ポンプ２６と、ラジエータ２７とを含む。電動ポンプ２６は、冷媒循環通路２５で冷却水（ＬＬＣ）を循環させる。ラジエータ２７は、走行風や図示しない電動ファンからの空気との熱交換によりエンジンブロック１１等から熱を奪った冷却水を冷却する。また、冷媒循環通路２５には、水温センサ２５ｔが設置されている。水温センサ２５ｔは、エンジンブロック１１から熱を奪った（流出した）冷却水の水温Ｔｗを検出する。

【0015】

加えて、エンジン１０は、排ガスのエネルギを利用して吸入空気を圧縮する過給機３０と、当該過給機３０により圧縮された空気を冷却する液冷式のインタークーラ３９とを含む。過給機３０は、図１に示すように、タービンホイール３１と、コンプレッサホイール３２と、タービンホイール３１およびコンプレッサホイール３２を一体に連結するタービンシャフト３３と、ウェイストゲートバルブ３４と、ブローオフバルブ３５とを含むターボチャージャである。タービンホイール３１は、上流側浄化装置２３の上流側に位置するように排気管２２に形成されたタービンハウジング２２０内に回転自在に配置される。また、コンプレッサホイール３２は、エアクリーナ１５とスロットルバルブ１７との間に位置するように吸気管１６に形成されたコンプレッサハウジング１６０内に回転自在に配置される。

【0016】

タービンシャフト３３は、タービンハウジング２２０およびコンプレッサハウジング１６０の間で両者に固定されるベアリングハウジング３００内に回転自在に配置される。ベアリングハウジング３００は、図示しないベアリングを保持しており、当該ベアリングを介してタービンシャフト３３を回転自在に支持する。また、ベアリングハウジング３００内には、タービンシャフト３３やベアリング等を潤滑・冷却する潤滑油を流通させるための油路と、ベアリングハウジング３００内を冷却するための冷媒通路とが形成されている（何れも図示省略）。ベアリングハウジング３００内の油路には、エンジン１０により駆動される図示しない機械式オイルポンプからの作動油を調圧する油圧制御装置（図示省略）から潤滑油としての作動油が供給される。また、ベアリングハウジング３００内の冷媒通路には、インタークーラ３９に冷却水を循環させる図示しない冷却系統からの冷却水が供給される。

【0017】

過給機３０のウェイストゲートバルブ３４は、流量制御弁であり、図１に示すように、タービンハウジング２２０（タービンホイール３１）を迂回するように排気管２２に接続されたバイパス管２２５に設置されている。かかるウェイストゲートバルブ３４の開度を調節することで、バイパス管１６５を流通する排ガスの量とタービンホイール３１およびコンプレッサホイール３２を回転させる排ガスの量との比を変化させることができる。すなわち、過給機３０では、ウェイストゲートバルブ３４の開度の調節によりエンジン１０の吸気圧Ｐｉｎを調節することが可能である。また、ウェイストゲートバルブ３４を全開にすることで、過給機３０（コンプレッサホイール３２）による吸入空気の圧縮を実質的に停止させることができる。

【0018】

過給機３０のブローオフバルブ３５は、図１に示すように、コンプレッサハウジング１６０（コンプレッサホイール３２）を迂回するように吸気管１６に接続されたバイパス管１６５に設置されている。かかるブローオフバルブ３５を開弁させることで、吸気管１６のコンプレッサホイール３２とスロットルバルブ１７との間における圧力（余剰圧力）を解放することができる。これにより、スロットルバルブ１７の応答性の悪化やサージングの発生を抑制することが可能となる。なお、ブローオフバルブ３５は、コンプレッサホイール３２の下流側における圧力が上流側における圧力よりも所定値以上高くなると開弁する逆止弁であってもよい。

【0019】

エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータや、各種駆動回路、各種ロジックＩＣ等を含む。また、エンジンＥＣＵ１００は、図２に示すように、クランク角センサ１４ａやエアフローメータ１６ａ、圧力センサ１６ｐ、過給圧センサ１６ｃ、温度センサ１６ｔ、スロットル開度センサ１７ｏ、吸気圧センサ１８ｐ、温度センサ１８ｔ、上流側空燃比センサ２２ｆ、下流側空燃比センサ２２ｒ、排ガス温度センサ２２ｔ、水温センサ２５ｔ、外気温センサ２８、大気圧センサ２９等の検出値を図示しない入力ポートを介して取得する。

【0020】

クランク角センサ１４ａは、クランクシャフト１４の回転位置（クランクポジション）を検出する。エアフローメータ１６ａは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側で吸入空気量Ｑａを検出する。圧力センサ１６ｐは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側における空気の圧力Ｐｐを検出する。温度センサ１６ｔは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側で空気の温度Ｔｐを検出する。過給圧センサ１６ｃは、吸気管１６のコンプレッサハウジング１６０とインタークーラ３９との間でコンプレッサホイール３２により圧縮された空気の圧力である過給圧Ｐｃを検出する。スロットル開度センサ１７ｏは、スロットルバルブ１７の開度ＴＨを検出する。吸気圧センサ１８ｐは、各燃焼室１２に吸入されることになるサージタンク１８内の空気の圧力である吸気圧Ｐｉｎを検出し、温度センサ１８ｔは、各燃焼室１２に吸入されることになるサージタンク１８内の空気の温度である吸気温度Ｔｉｎを検出する。上流側空燃比センサ２２ｆは、上流側浄化装置２３の上流側で当該上流側浄化装置２３に流入する排ガスの空燃比である上流側空燃比ＡＦｆを検出し、下流側空燃比センサ２２ｒは、上流側浄化装置２３の下流側で下流側浄化装置２４に流入する排ガスの空燃比である下流側空燃比ＡＦｒを検出する。排ガス温度センサ２２ｔは、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分を流通する排ガスの温度Ｔｅｇを検出する。

【0021】

エンジンＥＣＵ１００は、クランク角センサ１４ａからのクランクポジションに基づいてエンジン１０（クランクシャフト１４）の回転数Ｎｅを算出すると共に、エアフローメータ１６ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン１０の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率ＫＬを算出する。負荷率ＫＬは、エンジン１０の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクル中に実際に吸入される空気の容積の割合である。また、エンジンＥＣＵ１００は、アクセル開度Ａｃｃおよび回転数Ｎｅに基づいて、負荷率ＫＬの要求値である要求負荷率ＫＬ＊を算出すると共に、要求負荷率ＫＬ＊に基づいてスロットルバルブ１７の目標開度ＴＨ＊を設定する。そして、エンジンＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅや、要求負荷率ＫＬ＊、目標開度ＴＨ＊等に基づいて、スロットルバルブ１７や、可変動弁機構１９０、それぞれ複数のポート噴射弁２０ｐおよび筒内噴射弁２０ｄ、複数の点火プラグ２１等を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１００は、負荷率ＫＬや要求負荷率ＫＬ＊等に基づいて、過給機３０のウェイストゲートバルブ３４およびブローオフバルブ３５、電動ポンプ２６、過給機３０の冷却系統に含まれる図示しない電動ポンプ等を制御する。

【0022】

また、エンジンＥＣＵ１００は、図３に示すように、負荷率ＫＬが比較的小さい所定値以下であるときに、筒内噴射弁２０ｄのみから各燃焼室１２内に燃料を直接噴射させ、負荷率ＫＬが当該所定値を上回っているときに、筒内噴射弁２０ｄから各燃焼室１２内に燃料を噴射させると共にポート噴射弁２０ｐから吸気ポートに燃料を噴射させる。本実施形態において、エンジンＥＣＵ１００は、筒内噴射弁２０ｄおよびポート噴射弁２０ｐの双方から燃料を噴射させる際に、筒内噴射弁２０ｄの燃料噴射量（筒内噴射量）がポート噴射弁２０ｐの燃料噴射量よりも多く（例えば、筒内噴射量：ポート噴射量＝８：２）なるように、筒内噴射弁２０ｄおよびポート噴射弁２０ｐを制御する。従って、図３に示すように、過給機３０を作動させる過給域では、筒内噴射弁２０ｄおよびポート噴射弁２０ｐの双方から燃料が噴射される。このように、負荷率ＫＬが所定値を上回っているときに、筒内噴射弁２０ｄおよびポート噴射弁２０ｐの双方から燃料を噴き分けることで、筒内噴射弁２０ｄに燃料を加圧して供給する図示しない燃料ポンプの負担を低減することができるので、当該燃料ポンプの系統削減等によりコストアップを抑制することが可能となる。

【0023】

更に、エンジンＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅおよび負荷率ＫＬが図３に示すスカベンジング領域（図中、網掛け部参照）に含まれるときに、排気行程から吸気行程への移行に際して、排気バルブ１９ｅと吸気バルブ１９ｉとを同時に開弁させて両者の開弁期間をオーバーラップさせるように可変動弁機構１９０を制御する。これにより、エンジン１０の吸気側と排気側との間に生じる差圧を利用したスカベンジングにより燃焼室１２に残留する残留ガスを排気管２２へと掃気し、吸入空気の充填効率を向上させたり、エンジン１０の回転数Ｎｅが低いときに過給機３０におけるターボラグの発生を抑えたりすることが可能となる。

【0024】

ここで、本実施形態のエンジン１０では、図３に示すように、回転数Ｎｅが比較的低い状態で過給機３０が作動させられるときに、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブ１９ｅと吸気バルブ１９ｉとが同時に開弁されると共に、筒内噴射弁２０ｄのみならずポート噴射弁２０ｐからも燃料が噴射される。このため、何ら対策を施さなければ、回転数Ｎｅが比較的低い状態で過給機３０が作動させられるときに、吸気ポートから混合気が直接的に排気管２２へと流入する吹き抜け現象が発生し、エンジン１０のエミッションが悪化してしまうおそれがある。また、エンジン１０を搭載した車両が大気圧の低い高地を走行する際には、エンジン１０の実吸入空気量の減少により出力トルクが低下する。このため、平地走行時に比べてエンジン１０への要求負荷率ＫＬ＊が比較的低い段階から過給機３０が作動させられ、その際に、排気バルブ１９ｅと吸気バルブ１９ｉとが同時に開弁された状態でポート噴射弁２０ｐから燃料が噴射されると、上記吹き抜け現象が発生してしまうおそれがある。これを踏まえて、エンジンＥＣＵ１００は、スカベンジング領域における吹き抜け現象の発生を抑制するために、エンジン１０の運転中に図４に示すルーチンを所定時間おきに繰り返し実行する。

【0025】

図４のルーチンの開始に際して、エンジンＥＣＵ１００は、吸気圧センサ１８ｐにより検出された吸気圧Ｐｉｎや、大気圧センサ２９により検出された大気圧Ｐａ、水温センサ２５ｔにより検出された冷却水の水温Ｔｗを取得する（ステップＳ１００）。なお、吸気圧Ｐｉｎは、吸気圧センサ１８ｐにより検出されるものには限られず、例えば、エンジン１０の回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬ、吸気温度Ｔｉｎ等に基づいて推定されたものであってもよい。

【0026】

次いで、エンジンＥＣＵ１００は、オフセット値αを設定する（ステップＳ１１０）。本実施形態では、図５に示すように、エンジン１０の温度を示す水温Ｔｗとオフセット値αとの関係を規定するオフセット値設定マップが予め用意されており、ステップＳ１１０において、エンジンＥＣＵ１００は、当該オフセット値設定マップからステップＳ１００にて取得した水温Ｔｗに対応した値を導出してオフセット値αに設定する。オフセット値設定マップは、図５に示すように、水温Ｔｗが所定温度（本実施形態では、例えば、８０℃）以上であるときにオフセット値αをゼロに設定すると共に、水温Ｔｗが当該所定温度未満であるときに水温Ｔｗの低下に応じて比例して小さくなる負の値に設定するように作成されている。

【0027】

エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０の処理の後、ステップＳ１００にて取得した大気圧Ｐａにオフセット値αを加算して閾値Ｐｒｅｆを設定し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１００にて取得した吸気圧Ｐｉｎが閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エンジンＥＣＵ１００は、吸気圧Ｐｉｎが閾値Ｐｒｅｆ未満であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、以降の処理を実行することなく、図４のルーチンを一旦終了させる。

【0028】

これに対して、吸気圧Ｐｉｎが閾値Ｐｒｅｆ以上であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１００は、クランクシャフト１４の回転位置（クランク角）等に基づいて排気バルブ１９ｅと吸気バルブ１９ｉとのバルブオーバーラップ量（オーバーラップ角）θを算出し（ステップＳ１４０）、算出したバルブオーバーラップ量θがゼロ（°）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、エンジンＥＣＵ１００は、バルブオーバーラップ量θがゼロ以上であると判定した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、各排気バルブ１９ｅの閉弁後に対応するポート噴射弁２０ｐからの燃料噴射が開始されるように各ポート噴射弁２０ｐの噴射時期の進角ガード値（進角限界）を設定し（ステップＳ１６０）、図４のルーチンを一旦終了させる。一方、バルブオーバーラップ量θがゼロ未満であると判定した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ１６０の処理を実行することなく、図４のルーチンを一旦終了させる。

【0029】

以上説明したように、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１００は、エンジン１０の温度を示す水温Ｔｗが低いときに当該水温Ｔｗが高いときに比べて小さくなるように大気圧センサ２９により検出された大気圧Ｐａに基づいて閾値Ｐｒｅｆを設定する（ステップＳ１１０－Ｓ１２０）。更に、エンジン１０の吸気圧Ｐｉｎが当該閾値Ｐｒｅｆ以上であり（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、かつ排気バルブ１９ｅおよび吸気バルブ１９ｉの開弁期間がオーバーラップしているときに（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、上記進角ガード値の設定により（ステップＳ１６０）、図６に示すように、ポート噴射弁２０ｐからの燃料噴射を排気バルブ１９ｅの閉弁後に開始させる。

【0030】

このように、吸気圧Ｐｉｎと比較される閾値Ｐｒｅｆを大気圧Ｐａに基づいて設定することで（ステップＳ１１０－Ｓ１２０）、回転数Ｎｅが比較的低い状態で過給機３０が作動させられるときに、筒内噴射弁２０ｄに加えてポート噴射弁２０ｐから燃料が噴射され、かつ排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブ１９ｅと吸気バルブ１９ｉとが同時に開弁されても、吹き抜け現象が発生するのを良好に抑制することが可能となる。また、大気圧Ｐａの低い高地等においてエンジン１０の負荷（要求負荷率ＫＬ＊）が比較的低い段階から過給機３０が作動させられたときにも、排気バルブ１９ｅの閉弁後にポート噴射弁２０ｐから燃料を噴射させることができる。これにより、排気バルブ１９ｅおよび吸気バルブ１９ｉの開弁期間がオーバーラップしているときの混合気の吹き抜けを良好に抑制することが可能となる。更に、閾値Ｐｒｅｆをエンジン１０の温度が低いときに当該温度が高いときに比べて小さくなるように設定することで（ステップＳ１１０－Ｓ１２０、図５）、暖機等のために燃料噴射量が増量補正されることがある低温時の吹き抜け現象の発生を抑制しつつ、ポート噴射弁２０ｐからの燃料噴射を許容してエンジン１０の出力低下を抑制することができる。この結果、排気行程から吸気行程への移行に際して排気バルブ１９ｅおよび吸気バルブ１９ｉを同時に開弁させることができるエンジン１０において、吹き抜け現象によるエミッションの悪化を極めて良好に抑制することが可能となる。

【0031】

また、エンジンＥＣＵ１００は、大気圧Ｐａにオフセット値を加算して閾値Ｐｒｅｆを設定すると共に、エンジン１０の温度が所定温度以上であるときにオフセット値αをゼロに設定し、水温Ｔｗ（エンジン１０の温度）が当該所定温度未満であるときに閾値Ｐｒｅｆを水温Ｔｗが低いほど小さくなる負の値に設定する（ステップＳ１１０－Ｓ１２０）。これにより、低温時における吹き抜け現象の発生を極めて良好に抑制することが可能となる。

【0032】

更に、エンジンＥＣＵ１００は、過給機３０を作動させる過給域において、筒内噴射弁２０ｄおよびポート噴射弁２０ｐの双方から燃料を噴射させる（図５参照）。これにより、筒内噴射弁２０ｄに燃料を加圧して供給する燃料ポンプの負担を低減してコストアップを抑制することが可能となる。ただし、本開示の発明が、過給域において筒内噴射弁２０ｄのみから燃料が噴射されるエンジンに適用され得ることはいうまでもない。

【0033】

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本開示の発明は、内燃機関の製造産業等において利用可能である。

【符号の説明】

【0035】

１０ エンジン（内燃機関）、１１ エンジンブロック、１２ 燃焼室、１３ ピストン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランク角センサ、１５ エアクリーナ、１６ 吸気管、１６ａ エアフローメータ、１６ｃ 過給圧センサ、１６ｐ 圧力センサ、１６ｔ 温度センサ、１６０ コンプレッサハウジング、１６５ バイパス管、１７ スロットルバルブ、１７ｏ スロットル開度センサ、１８ サージタンク、１８ｐ 吸気圧センサ、１８ｔ 温度センサ、１９ｅ 排気バルブ、１９ｉ 吸気バルブ、１９０ 可変動弁機構、２０ｄ 筒内噴射弁、２０ｐ ポート噴射弁、２１ 点火プラグ、２２ 排気管、２２０ タービンハウジング、２２５ バイパス管、２４０ パティキュレートフィルタ、２２ｆ 上流側空燃比センサ、２２ｒ 下流側空燃比センサ、２２ｔ 排ガス温度センサ、２３ 上流側浄化装置、２４ 下流側浄化装置、２５ 冷媒循環通路、２５ｔ 水温センサ、２６ 電動ポンプ、２７ ラジエータ、２８ 外気温センサ、２９ 大気圧センサ、３０ 過給機、３１ タービンホイール、３２ コンプレッサホイール、３３ タービンシャフト、３４ ウェイストゲートバルブ、３５ ブローオフバルブ、３９ インタークーラ、３００ ベアリングハウジング、１００ ＥＣＵ（エンジン電子制御装置）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】