JP2002089321A - Combustion control device in cylinder injection type internal combustion engine - Google Patents

Combustion control device in cylinder injection type internal combustion engine

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JP2002089321A
JP2002089321A JP2000276789A JP2000276789A JP2002089321A JP 2002089321 A JP2002089321 A JP 2002089321A JP 2000276789 A JP2000276789 A JP 2000276789A JP 2000276789 A JP2000276789 A JP 2000276789A JP 2002089321 A JP2002089321 A JP 2002089321A
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fuel
combustion
volatility
engine
value
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JP2000276789A
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Japanese (ja)
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Koichi Sasaki
康一 佐々木
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge a using range of a stratified combustion by determining an operating zone where the stratified combustion is carried out depending on fuel volatility. SOLUTION: Fuel volatility is discriminated from a knock control amount, a condition for performing the stratified combustion is previously stored in a map for every discriminated volatility, and an actual operating condition is compared with the operating condition read out from the map selected according to the fuel volatility to changeover between the stratified combustion and a homogeneous combustion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機関運転状態に基
づいて燃焼モードを成層燃焼と均質燃焼とのいずれかに
設定する機能を備えた筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion control apparatus for a direct injection internal combustion engine having a function of setting a combustion mode to either stratified combustion or homogeneous combustion based on an engine operating state. .

【0002】[0002]

【従来技術】従来より、燃焼室内に直接燃料を噴射する
形式の筒内噴射式内燃機関が知られている。こうした筒
内噴射式内燃機関においては、例えば、特開平2−16
9834号公報に示されるよう、機関回転数や機関負荷
等の機関運転条件に基づき燃焼モードを成層燃焼と均質
燃焼との間で切り替えることがなされている。すなわ
ち、機関運転状態が低回転低負荷領域にあっては、燃焼
モードとして成層燃焼が設定され、圧縮行程中に燃料を
噴射供給する。こうして燃焼室内に噴射供給された燃料
は、ピストンの上昇やピストン頂面での反射を利用して
点火プラグ周りに集められ、点火プラグ周りには、周囲
よりも燃料濃度の濃い可燃混合気層が形成される。そし
て、点火プラグでは、この形成された可燃混合気層に点
火を行うことにより、燃焼室内全体の混合気として理論
空燃比よりも大幅にリーンとした状態での燃焼を可能と
する成層燃焼が実行される。また、機関運転状態が高回
転領域或いは高負荷領域の成層燃焼を良好に実行できな
い運転領域にあっては、燃焼モードとして均質燃焼が設
定され、吸気行程中に燃料を噴射供給する。こうして燃
焼室内に噴射供給された燃料は、燃焼室内全体に拡散
し、燃焼室内全体には燃料濃度が略均一とされた混合気
が形成される。そして、点火プラグでは、この形成され
た混合気に点火を行うことにより、均質燃焼が実行され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a direct injection internal combustion engine of the type in which fuel is directly injected into a combustion chamber is known. In such a direct injection internal combustion engine, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-16
As disclosed in Japanese Patent No. 9834, the combustion mode is switched between stratified combustion and homogeneous combustion based on engine operating conditions such as engine speed and engine load. That is, when the engine operation state is in the low-speed low-load region, stratified charge combustion is set as the combustion mode, and fuel is injected and supplied during the compression stroke. The fuel injected and supplied into the combustion chamber in this manner is collected around the ignition plug by using the rise of the piston and reflection on the top surface of the piston, and a combustible mixture layer having a higher fuel concentration than the surroundings is formed around the ignition plug. It is formed. Then, the ignition plug ignites the formed combustible air-fuel mixture to perform stratified combustion that enables combustion in a state in which the mixture in the entire combustion chamber is significantly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Is done. Further, in the engine operating state where the stratified combustion in the high rotation region or the high load region cannot be favorably performed, homogeneous combustion is set as the combustion mode, and fuel is injected and supplied during the intake stroke. The fuel injected and supplied into the combustion chamber in this manner is diffused throughout the combustion chamber, and a mixture having a substantially uniform fuel concentration is formed throughout the combustion chamber. Then, the ignition plug ignites the formed air-fuel mixture to perform homogeneous combustion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃費を一層
向上するためには、成層燃焼が実行される頻度をできる
だけ多くするのが好ましい。そのため、燃焼悪化を招か
ない範囲で成層燃焼を実行する機関運転領域を拡大すれ
ばよいが、この場合、以下のような不都合も無視できな
いものとなる。
In order to further improve fuel efficiency, it is preferable to increase the frequency of stratified charge combustion as much as possible. Therefore, the engine operation range in which stratified combustion is performed may be expanded within a range that does not cause deterioration of combustion, but in this case, the following disadvantages cannot be ignored.

【0004】上述した成層燃焼を良好に実行できない理
由として次のことが考えられる。すなわち、圧縮行程中
に燃焼室内に噴射供給された燃料は、ピストンの上昇や
ピストン頂面での反射を利用して点火プラグ周りに集め
られ、この際、燃料が気化して良好な可燃混合気層が形
成される。しかしながら、燃料の気化に伴い良好な可燃
混合気層が形成されるまでには所定の時間が必要とさ
れ、この結果、燃料の噴射から点火までの時間が短くな
る高回転領域や、燃料噴射量が多くなる高負荷領域にお
いては、可燃混合気層を形成するのに十分な時間を確保
できず、成層燃焼を良好に実行できないと考えられる。
また、市場で使用される燃料の性状には差があり、燃料
が気化し、良好な可燃混合気層を形成するのに要する時
間は、燃料揮発性によって大きく変化する。このため、
揮発性の低い燃料が使用されることを前提に燃焼悪化を
招かない範囲でできるだけ広く成層燃焼を実行する機関
運転領域を設定したとしても、揮発性の高い燃料が使用
された場合には、燃料が気化し、良好な可燃混合気層を
形成するのに要する時間が短いことから、成層燃焼を実
行する機関運転領域が必要以上に狭くされ、燃費が悪化
することとなる。逆に、揮発性が高い燃料が使用される
ことを前提に燃焼悪化を招かない範囲でできるだけ広く
成層燃焼を実行する機関運転領域を設定すると、揮発性
の低い燃料が使用された場合には、燃料が気化し、良好
な可燃混合気層を形成するのに要する時間が長いことか
ら、成層燃焼を実行する機関運転領域が必要以上に広く
され、燃焼悪化を招くこととなる。本発明はこうした従
来の実情に鑑みてなされたものであり、燃料揮発性に対
応して燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼のいずれかに設定
することにより、燃費効果を最大限向上できる筒内噴射
式内燃機関の燃焼制御装置を提供することを目的とす
る。
The following are conceivable reasons why the above-described stratified combustion cannot be performed well. That is, the fuel injected and supplied into the combustion chamber during the compression stroke is collected around the ignition plug by using the rise of the piston and the reflection on the top surface of the piston. A layer is formed. However, a predetermined time is required until a good combustible gas mixture is formed with the vaporization of the fuel. As a result, a high rotation region in which the time from fuel injection to ignition is short, and a fuel injection amount In a high-load region where the amount of air-fuel ratio increases, it is considered that sufficient time for forming a combustible air-fuel mixture layer cannot be secured, and stratified charge combustion cannot be performed well.
In addition, the properties of fuels used in the market vary, and the time required for the fuel to evaporate and form a good combustible mixture varies greatly depending on the fuel volatility. For this reason,
Even if the engine operation range in which stratified combustion is performed as wide as possible without causing deterioration of the combustion is set on the premise that fuel with low volatility is used, if fuel with high volatility is used, Since the time required to vaporize the gas and form a good combustible mixture layer is short, the engine operation region for performing the stratified combustion is narrowed more than necessary, and the fuel efficiency is deteriorated. Conversely, if the engine operation region is set to execute stratified combustion as wide as possible within a range that does not cause deterioration of the combustion on the assumption that a highly volatile fuel is used, if a low volatile fuel is used, Since the time required for the fuel to evaporate and form a good combustible air-fuel mixture is long, the engine operation range for executing the stratified combustion is unnecessarily widened, resulting in deterioration of combustion. The present invention has been made in view of such a conventional situation, and in-cylinder injection that can maximize the fuel efficiency by setting the combustion mode to either stratified combustion or homogeneous combustion in accordance with fuel volatility. It is an object of the present invention to provide a combustion control device for an internal combustion engine.

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成及びその作用効果について以下に記載する。請
求項1に記載した発明では、機関運転状態に基づいて、
燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼のいずれかに設定する筒
内噴射式内燃機関の燃焼制御装置において、前記筒内噴
射式内燃機関に供給される燃料の揮発性を判定する燃料
揮発性判定手段と、該燃料揮発性判定手段により燃料の
揮発性が高いと判定された場合には、燃料の揮発性が低
いと判定された場合に対して、成層燃焼を行う運転領域
を拡大する成層燃焼領域変更手段とを備えるようにして
いる。こうした構成によれば、燃料の揮発性に応じて成
層燃焼を行う運転領域を設定できることにより、揮発性
の悪い燃料の使用を想定して一律に成層燃焼領域を決め
る場合に比べて、揮発性が良い燃料を使用した場合の成
層燃焼領域が拡大され、成層燃焼を行う頻度が増えるた
め、燃費効果を向上することができる。また、揮発性の
良い燃料の使用を想定して一律に成層燃焼領域を決める
場合に比べて、揮発性が悪い燃料を使用した場合に、高
回転領域や高負荷領域等の燃焼悪化が懸念される運転領
域で成層燃焼が行われるのを回避することができる。
The structure for achieving the above object and the operation and effect thereof will be described below. In the invention described in claim 1, based on the engine operating state,
In a combustion control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine, wherein a combustion mode is set to one of stratified combustion and homogeneous combustion, a fuel volatility determining means for determining the volatility of fuel supplied to the in-cylinder injection type internal combustion engine; When the fuel volatility is determined to be high by the fuel volatility determining means, the stratified combustion region is changed to expand the operation region in which the stratified combustion is performed, when the volatility of the fuel is determined to be low. Means. According to such a configuration, the operation region in which stratified combustion is performed can be set in accordance with the volatility of the fuel, so that the volatility is lower than in the case where the stratified combustion region is uniformly determined assuming the use of a fuel with poor volatility. The stratified combustion region when a good fuel is used is expanded, and the frequency of stratified combustion increases, so that the fuel efficiency can be improved. Also, compared to the case where a stratified combustion region is determined uniformly assuming the use of a highly volatile fuel, there is a concern that deterioration in combustion in a high-speed region or a high-load region, etc., may be caused when a fuel with a low volatility is used. It is possible to prevent stratified combustion from being performed in the operating region where the combustion is performed.

【0007】請求項2に記載した発明では、請求項1の
構成に加えて、成層燃焼領域変更手段は、該燃料揮発性
判定手段により燃料の揮発性が高いと判定された場合に
は、燃料の揮発性が低いと判定された場合に対して、成
層燃焼を行う運転領域を高回転側に拡大するものとして
いる。こうした構成によれば、成層燃焼を均質燃焼に変
更する機関回転数を揮発性の悪い燃料の使用を想定して
一律に設定するのでなく、揮発性が悪い燃料を使用した
場合に比べて、揮発性が良い燃料を使用した場合には、
さらに高い機関回転数まで成層燃焼を行う運転領域を設
定できるので、成層燃焼を行う頻度が増え、燃費の向上
に効果的である。また、揮発性の良い燃料の使用を想定
して一律に成層燃焼を均質燃焼に変更する機関回転数を
決める場合に比べて、揮発性が悪い燃料を使用した場合
に、高回転領域の燃焼悪化が懸念される運転領域で成層
燃焼が行われるのを回避することができる。
[0007] In the invention described in claim 2, in addition to the structure of claim 1, the stratified combustion region changing means determines whether the fuel volatility is high by the fuel volatility determining means. When it is determined that the volatility is low, the operation region in which the stratified combustion is performed is extended to the high rotation side. According to such a configuration, the engine speed at which the stratified combustion is changed to the homogeneous combustion is not set uniformly assuming the use of a fuel with low volatility, but the volatilization rate is lower than when the fuel with low volatility is used. If you use a good fuel,
Since the operation region in which the stratified combustion is performed up to a higher engine speed can be set, the frequency of the stratified combustion increases, which is effective in improving the fuel efficiency. Also, compared to the case where the engine speed is changed to uniformly change the stratified combustion to the homogeneous combustion assuming the use of a highly volatile fuel, the deterioration of combustion in the high speed It is possible to prevent stratified combustion from being performed in an operation region where is concerned.

【0008】請求項3に記載した発明では、請求項1ま
たは2の構成に加えて、成層燃焼領域変更手段は、該燃
料揮発性判定手段により燃料の揮発性が高いと判定され
た場合には、燃料の揮発性が低いと判定された場合に対
して、成層燃焼を行う運転領域を高負荷側に拡大するも
のとしている。こうした構成によれば、成層燃焼を均質
燃焼に変更する機関負荷を揮発性の悪い燃料の使用を想
定して一律に設定するのでなく、揮発性が悪い燃料を使
用した場合に比べて、揮発性が良い燃料を使用した場合
には、さらに高い負荷まで成層燃焼を行う運転領域を設
定できるので、成層燃焼を行う頻度が増え、燃費効果を
向上することができる。また、揮発性の良い燃料の使用
を想定して一律に成層燃焼を均質燃焼に変更する機関負
荷を決める場合に比べて、揮発性が悪い燃料を使用した
場合に、高負荷領域の燃焼悪化が懸念される運転領域で
成層燃焼が行われるのを回避することができる。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the stratified combustion region changing means determines whether or not the fuel volatility is determined to be high by the fuel volatility determining means. When the volatility of the fuel is determined to be low, the operation region in which the stratified combustion is performed is expanded to the high load side. According to such a configuration, the engine load for changing the stratified combustion to the homogeneous combustion is not set uniformly assuming the use of a fuel having low volatility, but the volatility of the engine is lower than when the fuel having low volatility is used. When a fuel with good fuel economy is used, the operation region in which the stratified combustion is performed up to a higher load can be set, so that the frequency of the stratified combustion is increased and the fuel efficiency can be improved. Also, compared to the case of determining the engine load to uniformly change stratified combustion to homogeneous combustion assuming the use of fuel with good volatility, when fuel with poor volatility is used, combustion deterioration in the high load region is worse. The stratified combustion can be prevented from being performed in the operating region in which there is a concern.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図1〜図8を詳細して説明する。図2は、本実施の形態
に適用される燃焼制御装置及び同装置が適用される筒内
噴射式内燃機関10を表わす構成図である。同図2に示
されるように、エンジン10はシリンダヘッド11と、
複数のシリンダ12(図2ではその1つのみを図示)が
形成されたシリンダブロック13とを備えている。各シ
リンダ12内にはピストン14が往復可能に設けられて
おり、このピストン14と、シリンダ12の内周壁面及
びシリンダヘッド11とによって燃焼室15が区画形成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a configuration diagram showing a combustion control device applied to the present embodiment and a direct injection internal combustion engine 10 to which the device is applied. As shown in FIG. 2, the engine 10 includes a cylinder head 11 and
And a cylinder block 13 formed with a plurality of cylinders 12 (only one of which is shown in FIG. 2). A piston 14 is provided in each cylinder 12 so as to be able to reciprocate. A combustion chamber 15 is defined by the piston 14, the inner peripheral wall surface of the cylinder 12, and the cylinder head 11.

【0010】シリンダヘッド11にはこの燃焼室15内
に燃料を直接噴射するインジェクタ20と同インジェク
タ20から噴射される燃料と空気との混合気に点火を行
うための点火プラグ21とが各シリンダ12に対応して
設けられている。この点火プラグ21は点火コイル22
に接続されており、同点火コイル22に内蔵されるイグ
ナイタ23によってその点火時期が調節される。
Each cylinder 12 has an injector 20 for directly injecting fuel into the combustion chamber 15 and a spark plug 21 for igniting a mixture of fuel and air injected from the injector 20. Is provided in correspondence with. This ignition plug 21 is an ignition coil 22
The ignition timing is adjusted by an igniter 23 incorporated in the ignition coil 22.

【0011】また、エンジン10には、機関運転状態を
検出するための各種センサが取り付けられている。クラ
ンク軸の先端部に設けられたロータと所定距離を隔てた
位置にはクランク角センサ30が配置され、クランク角
センサ30はロータの回転に伴う同ロータ外周面に刻ま
れた歯形の通過毎にパルス信号を出力する。また、カム
軸に設けられたロータと所定距離を隔てた位置にはカム
角センサ31が配置され、カム角センサ31は、ロータ
の回転に伴う同ロータ外周面に刻まれた歯形の通過毎に
パルス信号を出力する。アクセルペダルの近傍には、ア
クセルセンサ32が設置されており、アクセルセンサ3
2は、アクセル開度ACCPに応じた信号を出力する。シリ
ンダブロック13には、ノックセンサ33が配置されて
おり、ノックセンサ33は、内燃機関10に発生するノ
ッキングの大きさに応じた信号(ノッキング信号KCS)
を出力する。更に、シリンダブロック13には、水温セ
ンサ34が配置されており、内燃機関10の冷却水温TH
Wに応じた信号を出力する。
The engine 10 is provided with various sensors for detecting the operating state of the engine. A crank angle sensor 30 is disposed at a position separated by a predetermined distance from a rotor provided at the tip of the crankshaft. The crank angle sensor 30 is moved every time a tooth profile engraved on the outer peripheral surface of the rotor is passed as the rotor rotates. Outputs a pulse signal. Further, a cam angle sensor 31 is disposed at a position separated from the rotor provided on the cam shaft by a predetermined distance, and the cam angle sensor 31 is moved every time a tooth profile engraved on the outer peripheral surface of the rotor with the rotation of the rotor passes. Outputs a pulse signal. An accelerator sensor 32 is installed near the accelerator pedal, and the accelerator sensor 3
2 outputs a signal corresponding to the accelerator opening ACCP. A knock sensor 33 is disposed in the cylinder block 13, and the knock sensor 33 generates a signal (knock signal KCS) corresponding to the magnitude of knock generated in the internal combustion engine 10.
Is output. Further, a water temperature sensor 34 is disposed in the cylinder block 13, and a cooling water temperature TH of the internal combustion engine 10 is provided.
Outputs a signal corresponding to W.

【0012】これらのセンサ30〜34の信号は、電子
制御装置40に送られる。電子制御装置40は、クラン
ク角センサ30及びカム角センサ31からのパルス信号
に基づいてクランク角位置を演算するとともに機関回転
数NEを演算する。また、電子制御装置40は、各種セン
サからの出力値に基づき、メモリ41に予め記憶されて
いるマップ値や制御定数、制御プログラムにしたがっ
て、燃料噴射時期制御、燃料噴射量制御、点火時期制御
等の各種制御を実行する。
The signals from these sensors 30 to 34 are sent to an electronic control unit 40. The electronic control unit 40 calculates the crank angle position based on the pulse signals from the crank angle sensor 30 and the cam angle sensor 31, and calculates the engine speed NE. The electronic control unit 40 also controls fuel injection timing, fuel injection amount control, ignition timing control, etc., based on output values from various sensors and according to map values, control constants, and control programs stored in the memory 41 in advance. Of various controls.

【0013】本実施形態の筒内噴射式内燃機関10は上
記電子制御装置40により、その燃焼形態が成層燃焼と
均質燃焼との間で切替制御される。
The in-cylinder injection type internal combustion engine 10 of this embodiment is controlled by the electronic control unit 40 to switch its combustion mode between stratified combustion and homogeneous combustion.

【0014】成層燃焼においては、燃料はインジェクタ
20より圧縮行程中に噴射され、ピストン頂面の皿部1
6に衝突し、反射して上昇する。その後、ピストンの上
昇と共に、混合気を形成しながら点火プラグ21近傍に
到達する。到達時においては、点火プラグ近傍には理論
空燃比(A/F=14.5)付近の混合気が形成され、
その周辺部は空気のみの状態であり、燃焼室全体では理
論空燃比よりもリーン状態となっている。この状態で点
火プラグ21を点火すると点火プラグ周りの混合気を燃
焼することができる。このように燃焼室内に燃料分布に
濃淡を設けることで、燃焼室全体ではリーンの状態にお
いても、燃焼を可能としている。
In stratified charge combustion, fuel is injected from the injector 20 during the compression stroke, and the pan 1
It collides with 6, is reflected and rises. Thereafter, with the rise of the piston, the mixture reaches the vicinity of the spark plug 21 while forming a mixture. At the time of arrival, an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 14.5) is formed near the ignition plug,
The periphery is in a state of only air, and the entire combustion chamber is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. When the ignition plug 21 is ignited in this state, the air-fuel mixture around the ignition plug can be burned. By providing the fuel distribution in the combustion chamber in such a manner, the entire combustion chamber can burn even in a lean state.

【0015】この燃焼形態では広いリーン空燃比範囲
(A/F=25〜50)で燃焼が可能であるため、燃料
噴射量による出力制御が可能となり、スロットル開度を
開いた状態として、エンジンのポンピングロスを低減
し、燃費を向上することができる。
In this combustion mode, combustion can be performed in a wide lean air-fuel ratio range (A / F = 25 to 50), so that output control based on the fuel injection amount is possible, and the engine is operated with the throttle opening increased. Pumping loss can be reduced and fuel efficiency can be improved.

【0016】一方、均質燃焼においては、燃料は吸気行
程中に噴射され、その後の点火タイミングでは、燃料と
吸入空気が略均質に理論空燃比付近で混ざり合った状態
となっている。
On the other hand, in the homogeneous combustion, the fuel is injected during the intake stroke, and at the subsequent ignition timing, the fuel and the intake air are almost uniformly mixed near the stoichiometric air-fuel ratio.

【0017】ここで成層燃焼においては上述したように
噴射から点火までにある程度の時間が必要であるのに対
し、圧縮行程中に燃料噴射を行うため、使用可能な運転
条件が制限される。すなわち、燃料噴射から点火までの
時間が短い場合には、燃料の気化が不十分で点火プラグ
近傍に良好な混合気が形成できず、失火する可能性が有
る。そのため、圧縮行程そのものの時間が短い高回転領
域や、燃料を多量に噴射し、気化に時間を要する高負荷
領域においては、混合気形成の時間が確保できないた
め、均質燃焼に変更している。
Here, in the stratified combustion, as described above, a certain time is required from the injection to the ignition, but the fuel injection is performed during the compression stroke, so that usable operating conditions are limited. That is, when the time from fuel injection to ignition is short, the fuel is insufficiently vaporized, so that a good air-fuel mixture cannot be formed in the vicinity of the ignition plug, and there is a possibility of misfiring. Therefore, in a high rotation region where the compression stroke itself is short, or in a high load region where a large amount of fuel is injected and time is required for vaporization, the time for forming the air-fuel mixture cannot be secured, so that the combustion is changed to homogeneous combustion.

【0018】こうした燃焼形態の変更は、機関負荷KL
及び機関回転数NEといった機関運転状態に基づいて行
われる。尚、上記機関負荷KLとしては、例えばアクセ
ル開度ACCPと機関回転数NEに基づいて設定される
一行程当たりの燃料噴射量が用いられる。
Such a change in the combustion mode is caused by the engine load KL
And the engine operating state such as the engine speed NE. As the engine load KL, for example, a fuel injection amount per stroke set based on the accelerator opening ACCP and the engine speed NE is used.

【0019】図3は、各々の燃焼形態が行われる運転領
域を示している。この図には、現在の機関運転状態に適
合する燃焼形態を成層燃焼及び均質燃焼のいずれに設定
するかを機関負荷KLとの比較のもとに判定するための
負荷判定値JKL(1)(同図の実線)及び、JKL
(2)(同図の破線)が機関回転数NEと対応して示さ
れている。
FIG. 3 shows an operation region in which each combustion mode is performed. In this figure, a load determination value JKL (1) (1) () is used to determine whether the combustion mode suitable for the current engine operation state is set to stratified combustion or homogeneous combustion based on a comparison with the engine load KL. (Solid line in the figure) and JKL
(2) (broken line in the figure) is shown corresponding to the engine speed NE.

【0020】ここで、JKL(1)とJKL(2)の2
つのマップ値のどちらをJKLとして設定するかは、後
述の燃料揮発性判定手段により決定される。現在の使用
燃料が揮発性が高いと判定された場合には、JKL
(1)マップ値が設定され、揮発性が低いと判定された
場合には、JKL(2)マップ値が設定される。
Here, two of JKL (1) and JKL (2)
Which of the two map values is set as JKL is determined by the fuel volatility determining means described later. If the current fuel is determined to be highly volatile, JKL
(1) A map value is set, and if it is determined that the volatility is low, a JKL (2) map value is set.

【0021】本判定においては、軽質燃料が使用された
場合には、燃料の揮発性が良く、混合気の形成に必要な
時間が重質燃料に比べて短くて済むため、成層燃焼領域
を広く設定される。
In this determination, when a light fuel is used, the volatility of the fuel is good, and the time required for forming the air-fuel mixture is shorter than that of the heavy fuel, so that the stratified combustion region is widened. Is set.

【0022】燃焼形態の判定は以下のように行われる。
機関負荷KLが、その時の機関回転数NE(例えば「N
E1」)に対応する負荷判定値JKL(=JKL(1)
1またはJKL(2)1)未満である場合(KL<JK
L)には、現在の燃焼形態を成層燃焼に設定すると判断
され、同機関負荷KLが負荷判定値JKL以上である場
合(KL≧JKL)には、燃焼形態を均質燃焼領域に設
定すると判断される。尚、同図3に示される負荷判定値
JKLと機関回転数NEとの関係は予め実験等に基づき
決定され、電子制御装置40のメモリ41に記憶されて
いる。
The determination of the combustion mode is performed as follows.
The engine load KL is the engine speed NE at that time (for example, “N
E1 ”) corresponding to the load determination value JKL (= JKL (1)
1 or less than JKL (2) 1) (KL <JK
L), it is determined that the current combustion mode is set to stratified combustion, and when the engine load KL is equal to or greater than the load determination value JKL (KL ≧ JKL), it is determined that the combustion mode is set to the homogeneous combustion region. You. The relationship between the load determination value JKL and the engine speed NE shown in FIG. 3 is determined based on experiments or the like in advance, and is stored in the memory 41 of the electronic control unit 40.

【0023】次に、燃料揮発性の判定方法について説明
するが、まず、ベースとなるノッキング制御を説明す
る。図4及び図5は、このノッキング制御における処理
手順を示すフローチャートである。電子制御装置40
は、このフローチャートに示される処理を所定のクラン
ク角周期の割り込み処理として実行する。
Next, a method of determining fuel volatility will be described. First, knocking control serving as a base will be described. FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing a processing procedure in the knocking control. Electronic control unit 40
Executes the process shown in this flowchart as an interrupt process of a predetermined crank angle cycle.

【0024】この処理に際しては、まず、現在選択され
ている燃焼形態が均質であるか否かが判断される(図4
のステップ100)。ここで燃焼形態が成層燃焼に設定
されている場合(ステップ100:NO)には、処理は
一旦終了される。すなわち、成層燃焼中は、実質的なノ
ッキング制御にかかる処理は実行されない。尚、この成
層燃焼中における点火時期は、本ルーチンとは別の処理
を通じて設定される。また、成層燃焼中の点火時期は、
インジェクタ20から噴射された燃料によって点火プラ
グ21近傍に所定濃度の混合気層が形成されるときに点
火が行われるように設定される。
In this process, it is first determined whether or not the currently selected combustion mode is homogeneous (FIG. 4).
Step 100). If the combustion mode is set to stratified combustion (step 100: NO), the process is temporarily terminated. That is, during the stratified charge combustion, the process related to the substantial knocking control is not executed. The ignition timing during the stratified combustion is set through a process different from this routine. The ignition timing during stratified combustion is
The ignition is performed when a fuel mixture injected from the injector 20 forms a gas mixture layer having a predetermined concentration near the ignition plug 21.

【0025】一方、燃焼形態が均質燃焼に設定されてい
る旨判断されると(ステップ100:YES)、機関負
荷KL及び機関回転数NEに基づいて基本点火時期AB
SE及び最大遅角AKMAXが算出される(ステップ1
10)。
On the other hand, if it is determined that the combustion mode is set to homogeneous combustion (step 100: YES), the basic ignition timing AB is determined based on the engine load KL and the engine speed NE.
SE and maximum retardation AKMAX are calculated (step 1)
10).

【0026】ここで基本点火時期ABSEは、その時の
機関運転状態において最大の機関出力を確保することの
できる点火時期であり、圧縮上死点を基準とし、同上死
点前の相対的なクランク角CAとして定義されている。
Here, the basic ignition timing ABSE is an ignition timing at which the maximum engine output can be ensured in the engine operating state at that time, and based on the compression top dead center, the relative crank angle before the top dead center. Defined as CA.

【0027】また、最大遅角量AKMAXは、この基本
点火時期ABSEを遅角する際の最大量であり、その時
の機関運転状態においてノッキングの発生を確実に抑制
することのできる大きさに設定されている。
The maximum retard amount AKMAX is the maximum amount when the basic ignition timing ABSE is retarded, and is set to a value that can reliably suppress knocking in the engine operating state at that time. ing.

【0028】これらの基本点火時期ABSE及び最大遅
角値AKMAXと機関運転状態(機関負荷KL機関回転
数NE)との関係は、予め実験等に基づいて決定され、
基本点火時期ABSE及び最大遅角値AKMAXを算出
するためのデータとして電子制御装置40のメモリ41
に記憶されている。
The relationship between the basic ignition timing ABSE and the maximum retard value AKMAX and the engine operating state (engine load KL engine speed NE) is determined in advance based on experiments and the like.
The memory 41 of the electronic control unit 40 stores data for calculating the basic ignition timing ABSE and the maximum retardation value AKMAX.
Is stored in

【0029】次に、メモリ41に記憶保持されているノ
ック学習値AGKNKが読み込まれる(ステップ12
0)。
Next, knock learning value AGKNK stored in memory 41 is read (step 12).
0).

【0030】このノック学習値AGKNKは、上記基本
点火時期ABSEを最大遅角値AKMAX分だけ遅角さ
せた最遅角時期(ABSE−AKMAX)をノッキング
の発生状況に応じて進角補正するためのものであり、本
ルーチンの処理を通じて、ノッキングが頻繁に発生する
傾向がある場合には徐々に小さい値に更新され、逆にノ
ッキングの発生頻度が小さい場合には徐々に大きい値に
更新される学習値である。従って、このノック学習値A
GKNKは、使用燃料のオクタン価や、シリンダ12へ
のカーボン付着による実圧縮比の変化等に起因した定常
的なノッキングの発生頻度を反映するものとなってい
る。
The knock learning value AGKNK is used to advance the basic ignition timing ABSE by the maximum retardation value AKMAX by an amount corresponding to the maximum retardation value AKMAX (ABSE-AKMAX) in accordance with the knocking state. Through the processing of this routine, learning is gradually updated to a small value when knocking tends to occur frequently, and is gradually updated to a large value when knocking occurrence frequency is small. Value. Therefore, this knock learning value A
The GKNK reflects the octane number of the fuel used, the frequency of occurrence of steady knocking due to a change in the actual compression ratio due to the adhesion of carbon to the cylinder 12, and the like.

【0031】また、このノック学習値AGKNKは、機
関回転数NEに応じて区分される複数の学習領域にそれ
ぞれ対応した各別の値としてメモリ41に記憶保持され
ている。すなわち、この機関回転数NEに応じて、例え
ば低速領域、中速領域、並び高速領域といった3つの学
習領域が設定されている場合には、各学習領域にそれぞ
れ対応して3つのノック学習値AGKNKが存在するこ
ととなる。尚、このようにノック学習値AGKNKを各
学習領域に応じて各別に有するようにしているのは、ノ
ッキングの発生状況が機関回転数NEに応じて異なるた
め、この機関回転数NEによる違いを点火時期の設定に
反映させてノッキングを適切に抑制する必要があるとい
った理由による。
The knock learning value AGKNK is stored and held in the memory 41 as different values corresponding to a plurality of learning regions divided according to the engine speed NE. That is, when three learning regions such as a low-speed region, a medium-speed region, and a high-speed region are set according to the engine speed NE, three knock learning values AGKNK are respectively corresponding to the learning regions. Will exist. It is to be noted that the knock learning value AGKNK is separately provided in accordance with each learning region because the occurrence of knocking differs according to the engine speed NE, and the difference due to the engine speed NE is ignited. This is because it is necessary to appropriately control knocking by reflecting the timing.

【0032】次に、ノックセンサ33から出力されるノ
ッキング信号KCSに基づいてエンジン10にノッキン
グが発生しているか否かが判定される(ステップ13
0)。
Next, it is determined whether or not knocking has occurred in engine 10 based on knocking signal KCS output from knock sensor 33 (step 13).
0).

【0033】ここでノッキングが発生していると判定さ
れると(ステップ130:YES)、現在のノック制御
値AKCSに所定値α1が加算され、その加算値(AK
CS+α1)が新たなノック制御値AKCSとして設定
される(ステップ140)。
If it is determined that knocking has occurred (step 130: YES), a predetermined value α1 is added to the current knock control value AKCS, and the added value (AK
CS + α1) is set as a new knock control value AKCS (step 140).

【0034】このノック制御値AKCSは、現在のノッ
キングの発生頻度に応じて点火時期を補正するためのも
のである。ノック制御値AKCSも上記ノック学習値A
GKNKと同様、ノッキングの発生状況に応じて更新さ
れるものであるが、ノック学習値AGKNKが比較的長
い期間でみたノッキングの発生頻度に応じて徐々に更新
されるのに対して、このノック制御値AKCSはその時
々刻々のノッキングの発生の有無に応じて頻繁に更新さ
れる点が上記ノック学習値AGKNKと異なっている。
The knock control value AKCS is for correcting the ignition timing according to the current knocking occurrence frequency. The knock control value AKCS is also equal to the knock learning value A.
Like GKNK, it is updated in accordance with the occurrence of knocking. However, while knock learning value AGKNK is gradually updated in accordance with the frequency of occurrence of knocking over a relatively long period of time, this knock control The value AKCS is different from the knock learning value AGKNK in that the value AKCS is frequently updated according to the presence or absence of knocking every moment.

【0035】一方、ノッキングが発生していないと判定
された場合(ステップ130:NO)、現在のノック制
御値AKCSから所定値α2が減算され、その減算値
(AKCS−α2)が新たなノック制御値AKCSとし
て設定される(ステップ145)。
On the other hand, when it is determined that knocking has not occurred (step 130: NO), a predetermined value α2 is subtracted from the current knock control value AKCS, and the subtraction value (AKCS-α2) is used as a new knock control. It is set as the value AKCS (step 145).

【0036】こうしてノック制御値AKCSが現在のノ
ッキングの発生の有無に応じて更新された後、以下の演
算式(1)に基づいてノック遅角反映値AKNKが算出
される(ステップ150)。このノック遅角反映値AK
NKは、上記基本点火時期ABSEを遅角させる際の最
終的な遅角量に相当する。
After the knock control value AKCS is updated in accordance with the presence or absence of the current occurrence of knocking, a knock retard reflection value AKNK is calculated based on the following equation (1) (step 150). This knock retard value AK
NK corresponds to a final retard amount when the basic ignition timing ABSE is retarded.

【0037】 AKNK←AKMAX−AGKNK+AKCS …(1) 次に、上記ノック制御値AKCSと所定値β1とが比較
される(図5のステップ160)。ここでノック制御値
AKCSが所定値β1より大きい旨判断された場合、す
なわちノッキングの発生頻度が所定頻度より大きい場合
(ステップ160:YES)、現在のノック学習値AG
KNKから所定値γが減算され、その減算値(AGKN
K−γ)が新たなノック学習値AGKNKとして設定さ
れる(ステップ170)。
AKNK ← AKMAX−AGKNK + AKCS (1) Next, the knock control value AKCS is compared with a predetermined value β1 (step 160 in FIG. 5). Here, if it is determined that knock control value AKCS is greater than predetermined value β1, that is, if the frequency of occurrence of knocking is greater than the predetermined frequency (step 160: YES), current knock learning value AG
A predetermined value γ is subtracted from KNK, and the subtracted value (AGKN
K−γ) is set as a new knock learning value AGKNK (step 170).

【0038】一方、ノック制御値AKCSが所定値β1
以下であると判断された場合(ステップ160:N
O)、更にこのノック制御値AKCSと所定値β2とが
比較される(ステップ165)。そしてここで、ノック
制御値AKCSが所定値β2より小さいと判断された場
合、すなわちノッキングの発生頻度が所定頻度より小さ
い場合(ステップ165:YES)、現在のノック学習
値AGKNKに所定値γが加算され、その加算値(AG
KNK+γ)が新たなノック学習値AGKNKとして設
定される(ステップ175)。
On the other hand, knock control value AKCS is equal to predetermined value β1.
If it is determined that the following is satisfied (Step 160: N
O) Further, the knock control value AKCS is compared with a predetermined value β2 (step 165). If it is determined that knock control value AKCS is smaller than predetermined value β2, that is, if the frequency of occurrence of knocking is smaller than the predetermined frequency (step 165: YES), predetermined value γ is added to current knock learning value AGKNK. And the sum (AG
KNK + γ) is set as a new knock learning value AGKNK (step 175).

【0039】このようにしてノック学習値AGKNKが
ノッキングの発生頻度を反映するノッキング制御値AK
CSの大きさに基づいて更新された後、或いはノック制
御値AKCSが(β2≦AKCS≦β1)の範囲にある
と判断された場合(ステップ160及びステップ16
5:NO)、このノック学習値AGKNKが現在の機関
回転数NEに対応する学習領域での値としてメモリ41
に記憶保持される(ステップ180)。
As described above, knock learning value AGKNK is a knock control value AK reflecting the knocking occurrence frequency.
After the update based on the magnitude of CS, or when it is determined that knock control value AKCS is in the range of (β2 ≦ AKCS ≦ β1) (steps 160 and 16)
5: NO), the knock learning value AGKNK is stored in the memory 41 as a value in the learning region corresponding to the current engine speed NE.
(Step 180).

【0040】次に、基本点火時期ABSEからノック遅
角反映値AKNKが減算され、その減算値(ABSE−
AKNK)が最終点火時期AOPとして設定される(ス
テップ190)。この処理を実行した後、本ルーチンの
処理は一旦終了される。電子制御装置40は、この最終
点火時期AOPに基づく点火信号をイグナイタ23に出
力することにより、点火プラグ21による点火を実行す
る。
Next, the knock retard reflection value AKNK is subtracted from the basic ignition timing ABSE, and the subtraction value (ABS-
AKNK) is set as the final ignition timing AOP (step 190). After executing this processing, the processing of this routine is temporarily terminated. The electronic control unit 40 outputs an ignition signal based on the final ignition timing AOP to the igniter 23 to execute ignition by the ignition plug 21.

【0041】次に、燃焼形態の切替え判定手段について
図6〜7を参照して説明する。
Next, the means for determining the switching of the combustion mode will be described with reference to FIGS.

【0042】先ず、図6にて燃料揮発性判定の考え方に
ついて説明する。揮発性が高い軽質燃料は、オクタン価
が低い燃料に相当し、揮発性が低い重質燃料は、オクタ
ン価が高い燃料に相当する。そのため、ノック制御量か
ら燃料揮発性の判定を行うことができる。ここで、ノッ
ク遅角反映値AKNKを用いると、機関回転数NEと機
関負荷KL毎に大きく異なった判定値が必要となるの
で、ノック学習値AGKNKとノック最大遅角値AKM
AXの差、 AKNKGQ=AKMAX−AGKNK …(2) を燃料揮発性判定に使用することとしている。また、ノ
ック学習値AGKNKは機関回転数により幾つかの領域
に分かれているが、燃料揮発性判定に使用するのは、最
も使用頻度が高い学習領域の値を用いることとする。今
回の例では、低速領域のノック学習値を採用している。
First, the concept of fuel volatility determination will be described with reference to FIG. A light fuel having a high volatility corresponds to a fuel having a low octane number, and a heavy fuel having a low volatility corresponds to a fuel having a high octane number. Therefore, fuel volatility can be determined from the knock control amount. Here, if the knock retard reflection value AKNK is used, a significantly different determination value is required for each of the engine speed NE and the engine load KL. Therefore, the knock learning value AGKNK and the knock maximum retard value AKM
The difference of AX, AKNKGQ = AKMAX−AGKNK (2), is used for fuel volatility determination. The knock learning value AGKNK is divided into several regions depending on the engine speed, but the value of the learning region that is used most frequently is used for fuel volatility determination. In this example, a knock learning value in a low-speed region is adopted.

【0043】具体的な判定方法は、式(2)で計算した
AKNKGQと予め設定した燃料揮発性判定値AGKG
QDと比較し、AKNKGQ≧AGKGQDの場合には
軽質燃料、AKNKGQ<AGKGQDの場合には重質
燃料と判断する。また、判定値AGKGQD付近でのA
KNKGQの上下により、判定が頻繁に切り替わるのを
防止する目的で、燃料揮発性判定値には、ヒステリシス
を設けてある。
The specific determination method is as follows: AKNKGQ calculated by equation (2) and a predetermined fuel volatility determination value AGKG
Compared to QD, it is determined that the fuel is light if AKNKGQ ≧ AGKGQD and heavy if AKNKGQ <AGKGQD. In addition, A near the determination value AGKGQD
Hysteresis is provided in the fuel volatility determination value for the purpose of preventing the determination from being frequently switched due to the rise and fall of KNKGQ.

【0044】燃料揮発性判定値AGKGQDは図7に示
すように、水温、吸気温度によって変化するので、水
温、吸気温度を変数とするマップから求めることとす
る。
Since the fuel volatility determination value AGKGQD changes depending on the water temperature and the intake air temperature as shown in FIG. 7, it is determined from a map using the water temperature and the intake air temperature as variables.

【0045】次に、図8のフローチャートの説明を行
う。先ず、イニシャル時(イグニッションスイッチOF
F→ON)かどうか判断する(ステップ210)。イニ
シャル時と判断された場合(ステップ210:YES)
は、燃料揮発性判定フラグXAGKGQHをOFFにし
てステップ230に進む。イニシャル時ではないと判断
された場合には、何もせずにステップ230に進む。こ
こで、燃料揮発性判定フラグXAGKGQHは、ONの
時は使用燃料が重質燃料であることを意味し、OFFの
時は使用燃料が軽質燃料であることを意味している。
Next, the flowchart of FIG. 8 will be described. First, at the time of initial (ignition switch OF
It is determined whether F → ON) (step 210). When it is determined to be the initial time (step 210: YES)
Turns off the fuel volatility determination flag XAGKGQH and proceeds to step 230. If it is determined that it is not the time of the initialization, the process proceeds to step 230 without doing anything. Here, when the fuel volatility determination flag XAGKGQH is ON, it means that the fuel used is heavy fuel, and when OFF, it means that the fuel used is light fuel.

【0046】ステップ230、240では、上述のよう
に、先ず、ステップ230において水温、または、吸気
温度を変数とするマップから燃料揮発性判定値AGKG
QDを算出し、ステップ240において、AKNKGQ
の算出を行う。ここで、ノック学習値AGKNKは低速
領域の学習値を用いる。
In steps 230 and 240, as described above, first, in step 230, the fuel volatility determination value AGKG is determined from a map using the water temperature or the intake air temperature as a variable.
QD is calculated, and in step 240, AKNKKGQ
Is calculated. Here, a knock learning value AGKNK uses a learning value in a low-speed region.

【0047】次に、ステップ250において、 AKN
KGQとAGKGQDが比較され、AKNKGQ<AG
KGQDの場合(ステップ250:YES)は、XAG
KGQHをONとし、重質燃料が使用されていると判定
する。ステップ250において、AKNKGQ≧AGK
GQDの場合(ステップ250:NO)は、ステップ2
60にて、XAGKGQH=ON、かつ、AKNKGQ
<AGKGQD+α、が成立するかどうか判断し、成立
する場合(ステップ260:YES)はステップ270
にてXAGKGQHをONとし、不成立の場合(ステッ
プ260:NO)はステップ280にてXAGKGQH
をOFFにする。ここでは、XAGKGQHのOFF→
ON条件(ステップ250)と、ON→OFF条件(ス
テップ260)で、燃料揮発性判定値に差を設けてい
る。以上ステップ280までが、燃料揮発性の判定手段
であり、以下ステップ290からは、成層燃焼領域変更
手段である。
Next, in step 250, AKN
KGQ and AGKGQD are compared, and AKNKGQ <AG
In the case of KGQD (step 250: YES), XAG
KGQH is turned on, and it is determined that heavy fuel is being used. In step 250, AKNKKGQ ≧ AGK
In the case of GQD (step 250: NO), step 2
At 60, XAGKGQH = ON and AKNKKGQ
It is determined whether or not <AGKGQD + α> holds, and if it holds (step 260: YES), step 270
Turns on XAGKGQH at step 280. If it is not established (step 260: NO), at step 280, XAGKGQH
To OFF. Here, XAGKGQH is OFF →
There is a difference in the fuel volatility determination value between the ON condition (step 250) and the ON → OFF condition (step 260). The steps up to step 280 are the fuel volatility determining means, and the steps from step 290 are the stratified combustion region changing means.

【0048】先ず、ステップ290にて、XAGKGQ
HがOFFかどうか判定され、OFFの場合(ステップ
290:YES)つまり、使用燃料が軽質燃料と判定さ
れている場合には、ステップ300に進んで、燃焼切替
えのための負荷判定値JKLに、機関回転数、機関負荷
を変数としてJKL(1)マップから読み取られた数値
が代入される。ステップ290にて、XAGKGQHが
ONの場合(ステップ290:NO)つまり、使用燃料
が重質燃料と判定されている場合には、ステップ310
に進んで、 JKL(2)マップから読み取られた数値
がJKLに代入される。ここでのマップ値は図3に示す
ように軽質燃料用マップJKL(1)の方が、重質燃料
用マップJKL(2)より、成層燃焼の範囲を拡大して
ある。
First, at step 290, XAGKGQ
It is determined whether H is OFF. If H is OFF (step 290: YES), that is, if it is determined that the fuel to be used is light fuel, the routine proceeds to step 300, where the load determination value JKL for combustion switching is set to: The values read from the JKL (1) map are substituted for the engine speed and the engine load as variables. If XAGKGQH is ON in step 290 (step 290: NO), that is, if it is determined that the fuel used is heavy fuel, step 310
The numerical value read from the JKL (2) map is substituted for JKL. As shown in FIG. 3, the map value of the light fuel map JKL (1) has a larger stratified combustion range than that of the heavy fuel map JKL (2).

【0049】この図3の例では、JKL(1)マップは
JKL(2)マップに対して成層燃焼の範囲を全運転領
域で拡大しているが、成層燃焼の範囲の拡大を高回転側
に限定しても良いし、高負荷側に限定しても良い。
In the example of FIG. 3, the JKL (1) map expands the stratified combustion range in the entire operation range with respect to the JKL (2) map. It may be limited, or may be limited to the high load side.

【0050】次に、ステップ320にて、機関負荷KL
と負荷判定値JKLが比較され、KL<JKLの場合
(ステップ320:YES)は、燃焼形態を成層燃焼に
設定し、KL≧JKLの場合(ステップ320:NO)
は、燃焼形態を均質燃焼に設定する。
Next, at step 320, the engine load KL
Is compared with the load determination value JKL. If KL <JKL (step 320: YES), the combustion mode is set to stratified combustion, and if KL ≧ JKL (step 320: NO).
Sets the combustion mode to homogeneous combustion.

【0051】以上説明したように、本実施形態にかかる
筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置によれば、 (1)燃料の揮発性に応じて成層燃焼を行う運転領域
を、機関回転数、負荷毎に設定できることにより、揮発
性の悪い燃料の使用を想定して一律に成層燃焼領域を決
める場合に比べて、揮発性が良い燃料を使用した場合の
成層燃焼領域が拡大され、成層燃焼を行う頻度が増える
ため、燃費効果を向上することができる。 (2)燃料揮発性を、エンジン10でのノッキングの発
生状況に基づいて判定することができるので、新たなシ
ステムの追加無しに簡易な方法で判定が可能である。
As described above, according to the combustion control apparatus for a direct injection internal combustion engine according to the present embodiment, (1) the operation range in which stratified combustion is performed in accordance with the volatility of the fuel is determined by the engine speed, By being able to set for each load, the stratified combustion region when using a highly volatile fuel is expanded compared to when the stratified combustion region is determined uniformly assuming the use of a less volatile fuel, and the stratified combustion is reduced. Since the frequency of the operation is increased, the fuel efficiency can be improved. (2) Since the fuel volatility can be determined based on the occurrence of knocking in the engine 10, the determination can be made by a simple method without adding a new system.

【0052】(3)また、燃料揮発性判定値を水温、ま
たは、吸気温により可変としているので、精度の高い燃
料揮発性判定が可能である。以上説明した各実施形態は
以下のように構成を変更して実施することもできる。
(3) Further, since the fuel volatility determination value is made variable depending on the water temperature or the intake air temperature, highly accurate fuel volatility determination is possible. Each of the embodiments described above can be implemented by changing the configuration as described below.

【0053】・燃料揮発性の判定は、燃料タンクから発
生するベーパーの発生度合いから判断しても良い。
The determination of fuel volatility may be made based on the degree of vapor generated from the fuel tank.

【0054】・燃料揮発性判定値を水温と吸気温の両方
で可変することとしても良い。
The fuel volatility determination value may be varied depending on both the water temperature and the intake air temperature.

【0055】・燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼のいずれ
かに設定するための負荷判定値(マップ)を、燃料揮発
性が高い場合と低い場合の2種類に限定するのでなく、
燃料揮発性に従って可変とする構成としても良い。例え
ば本実施例で使用したAKNKGQから上記負荷判定値
を算出するようにしても良い。
The load determination value (map) for setting the combustion mode to either stratified combustion or homogeneous combustion is not limited to two types: a case where fuel volatility is high and a case where fuel volatility is low.
It may be configured to be variable according to fuel volatility. For example, the load determination value may be calculated from AKNKGQ used in the present embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる電子制御用コンピュー
タの制御ブロックを示す図。
FIG. 1 is an exemplary view showing control blocks of an electronic control computer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明にかかる燃焼制御装置及び筒内噴射式内
燃機関の概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a combustion control device and a direct injection internal combustion engine according to the present invention.

【図3】発明の実施形態における筒内噴射式内燃機関1
0の燃焼形態と機関運転状態との関係を示すマップ。
FIG. 3 is a cylinder injection type internal combustion engine 1 according to the embodiment of the invention;
A map showing a relationship between a combustion mode of 0 and an engine operation state.

【図4】ノッキング制御における処理手順を示すフロー
チャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in knocking control.

【図5】同じく、ノッキング制御における処理手順を示
すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in knocking control.

【図6】発明の実施形態における燃料揮発性判定の概念
図。
FIG. 6 is a conceptual diagram of fuel volatility determination in the embodiment of the present invention.

【図7】発明の実施形態における燃料揮発性判定値と水
温、または、吸入空気温度との関係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a fuel volatility determination value and a water temperature or an intake air temperature in the embodiment of the present invention.

【図8】発明の実施形態における燃焼形態切替制御の処
理手順を示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of combustion mode switching control according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エンジン、11…シリンダヘッド、12…シリン
ダ、13…シリンダブロック、14…ピストン、15…
燃焼室、20…インジェクタ、21…点火プラグ、22
…点火コイル、23…イグナイタ、30…クランク角セ
ンサ、31…カム角センサ、32…アクセルセンサ、3
3…ノックセンサ、34…水温センサ、35…吸気温度
センサ、40…電子制御装置、41…メモリ。
10 engine, 11 cylinder head, 12 cylinder, 13 cylinder block, 14 piston, 15
Combustion chamber, 20: injector, 21: spark plug, 22
... ignition coil, 23 ... igniter, 30 ... crank angle sensor, 31 ... cam angle sensor, 32 ... accelerator sensor, 3
3 ... knock sensor, 34 ... water temperature sensor, 35 ... intake air temperature sensor, 40 ... electronic control unit, 41 ... memory.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機関運転状態に基づいて、燃焼形態を成
層燃焼と均質燃焼のいずれかに設定する筒内噴射式内燃
機関の燃焼制御装置において、前記筒内噴射式内燃機関
に供給される燃料の揮発性を判定する燃料揮発性判定手
段と、該燃料揮発性判定手段により燃料の揮発性が高い
と判定された場合には、燃料の揮発性が低いと判定され
た場合に対して、成層燃焼を行う運転領域を拡大する成
層燃焼領域変更手段とを備えることを特徴とする筒内噴
射式内燃機関の燃焼制御装置。
In a combustion control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine, wherein a combustion mode is set to one of stratified charge combustion and homogeneous combustion based on an engine operation state, fuel supplied to the in-cylinder injection type internal combustion engine is provided. Fuel volatility determining means for determining the volatility of the fuel, and when the fuel volatility determining means determines that the volatility of the fuel is high, the stratification is determined with respect to the case where the volatility of the fuel is determined to be low. A combustion control device for a direct injection internal combustion engine, comprising: a stratified combustion region changing means for expanding an operation region in which combustion is performed.
【請求項2】 前記成層燃焼領域変更手段は、前記燃料
揮発性判定手段により燃料の揮発性が高いと判定された
場合には、燃料の揮発性が低いと判定された場合に対し
て、成層燃焼を行う運転領域を高回転側に拡大すること
を特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式内燃機関の燃
焼制御装置。
2. The stratified combustion region changing means according to claim 1, wherein said fuel volatility determining means determines that the fuel volatility is high, The combustion control device for a direct injection internal combustion engine according to claim 1, wherein an operation region in which combustion is performed is extended to a high rotation side.
【請求項3】 前記成層燃焼領域変更手段は、前記燃料
揮発性判定手段により燃料の揮発性が高いと判定された
場合には、燃料の揮発性が低いと判定された場合に対し
て、成層燃焼を行う運転領域を高負荷側に拡大すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射式内燃機
関の燃焼制御装置。
3. The stratified combustion region changing means, wherein when the fuel volatility determining means determines that the fuel volatility is high, the stratified combustion region changing means determines whether the fuel volatility is determined to be low. The combustion control device for a direct injection internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein an operation region in which combustion is performed is expanded to a high load side.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1496228A2 (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Nissan Motor Co., Ltd. Direct injection engine system and start-up method for direct injection engine
JP2010248211A (en) * 2010-06-10 2010-11-04 Rohto Pharmaceut Co Ltd Composition for enhancing collagen synthesis

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