JP2002195072A

JP2002195072A - 筒内噴射型内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2002195072A
Application number: JP2000397592A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Ueda; 克則上田; Masayuki Takagaki; 雅之高垣; Atsushi Aoki; 淳青木
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP4328463B2

Abstract

(57)【要約】【課題】筒内噴射型内燃機関の制御装置に関し、圧縮
行程噴射モードから吸気行程噴射モードへの切換時に、
失火を招くことなくトルクショックを抑制するようにす
る。【解決手段】圧縮行程で燃料が噴射されリーン空燃比
で運転される圧縮行程噴射モードと、吸気行程で燃料が
噴射され上記圧縮行程噴射モードよりもリッチ側の空燃
比で運転される吸気行程噴射モードとを、内燃機関の運
転状態に応じて切換可能な筒内噴射型内燃機関におい
て、上記圧縮行程噴射モードから上記吸気行程噴射モー
ドに切り換える際に、上記圧縮行程噴射モードのまま燃
料噴射時期を進角させると共に空燃比を徐々にリッチ化
してストイキよりリーンな所定空燃比とした後、吸気行
程噴射モードに切り換えると同時に空燃比をストイキ近
傍に切り換えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気筒内に直接燃料
を噴射する筒内噴射型内燃機関に関し、特に、圧縮行程
噴射モードから吸気行程噴射モードへの切換時に空燃比
を制御する、筒内噴射型内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、気筒内に直接燃料を噴射する筒内
噴射型内燃機関にかかる技術が開発されている。このよ
うな筒内噴射型内燃機関では、ストイキよりも希薄な空
燃比によるリーン燃焼でアイドル運転している状態で外
乱により回転速度が低下した場合、空燃比がリッチ化す
るように噴射量を増大することで燃焼トルクを増大さ
せ、回転速度を回復する技術が知られている。圧縮行程
噴射で超リーン燃焼の場合、特にこの効果は大きい。

【０００３】また、圧縮行程噴射のリーン運転から吸気
行程噴射のストイキ運転に切り換える場合、圧縮行程噴
射のまま吸気量を減らしながら空燃比がリッチ化するよ
うに噴射量を変化させてその後に吸気行程噴射ストイキ
運転に切り換えることで、トルクが急変しないようにす
る技法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、筒内噴射型内燃機関において圧縮行程噴射のま
ま空燃比をリッチにしていくと、プラグ近傍の混合気濃
度がオーバーリッチになり、くすぶり失火が発生してし
まう。このため、圧縮行程噴射で空燃比をリッチにする
にも限界がある。

【０００５】したがって、アイドル時のトルク増大も制
限されることになり、アイドル運転時における外乱等に
対する回転速度の低下を十分に抑制することができない
という課題や、圧縮行程噴射のリーン運転から吸気行程
噴射のストイキ運転に切り換える場合に、トルクの急変
防止対策を十分に行なえないという課題がある。また、
上記のような圧縮行程噴射のリーン運転から吸気行程噴
射のストイキ運転への空燃比切換時には、ストイキより
もかなりリーンな空燃比で圧縮行程噴射を終了し、吸気
行程噴射に切り換える必要があるため、吸気行程噴射切
換時にリーン失火が起きやすいという課題がある。

【０００６】ところで、特開平１０-６８３７５号公報
には、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードへの
切換時に、圧縮行程噴射モードのまま空燃比を徐々にリ
ッチ化して所定の第１リーン空燃比にした後、吸気行程
噴射モードに切り換えると同時に第１リーン空燃比より
リッチな所定の第２リーン空燃比に一気に切り換え、そ
の後再び空燃比をリッチ化して吸気行程噴射モードに適
した空燃比とすることで、トルクショックを抑制しなが
ら燃料噴射モードの切り換えを行う技術が開示されてい
る（特に、該公報の図３参照）。

【０００７】ところが、この技術では、吸気行程噴射モ
ードヘの切り換え直後は該モードに適した空燃比とはな
っておらず、失火を生じやすいという問題がある。そこ
で、第２リーン空燃比をリッチ化することも考えられる
が、そうすると十分なトルクショック抑制効果が得られ
なくなる。また、トルクショック抑制効果を高めるため
に第１リーン空燃比をリッチ化すれば第１リーン空燃比
近傍で失火が生じやすくなる別の問題が発生する。この
ため、従来の手法では失火の防止とトルクショックの抑
制を高次元で両立させることが困難であった。

【０００８】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードへの
切換時に、失火を招くことなくトルクショックを抑制す
ることができるようにした、筒内噴射型内燃機関の制御
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の筒内
噴射型内燃機関の制御装置（請求項１）では、圧縮行程
で燃料が噴射されリーン空燃比で運転される圧縮行程噴
射モードから、吸気行程で燃料が噴射され上記圧縮行程
噴射モードよりもリッチ側の空燃比で運転される吸気行
程噴射モードに切り換える際に、制御手段が、上記圧縮
行程噴射モードのまま燃料噴射時期を進角させると共に
空燃比を徐々にリッチ化してストイキよりリーンな所定
空燃比とした後、吸気行程噴射モードに切り換えると同
時に空燃比をストイキ近傍に切り換える。

【００１０】このように、圧縮行程噴射モードから吸気
行程噴射モードに切り換える際に、吸気行程噴射モード
に切り換えると同時にストイキ近傍の空燃比に切り換え
るので、吸気行程噴射モード切換時の失火を確実に防止
できる。この場合、吸気行程噴射モードヘの切換前に圧
縮行程噴射モードのまま燃料噴射時期を進角させると共
に空燃比を徐々にリッチ化してストイキよりリーンな所
定空燃比とするので、進角により圧縮行程噴射モードに
おける安定燃焼領域をリッチ側に拡大することができ所
定空燃比をよりリッチ側に設定できるので、失火を防止
しながら吸気行程噴射モードとのトルク段差を小さくす
ることができる。このため、失火の防止とトルク段差の
低減とを高次元で両立できる。

【００１１】上記の燃料噴射時期の進角は、空燃比のリ
ッチ化に応じて徐々に行なうことが好ましい。これによ
り、失火を防止しながらトルク段差を効率良く低減でき
る。また、上記制御手段はアイドル運転時(実施例では
吸気量小の時)に作動することが好ましい。これによ
り、機関のアイドル安定性を向上させる効果が大きくな
る。

【００１２】さらに、排ガスを還流するＥＧＲ装置と、
上記圧縮行程噴射モード時よりも上記吸気行程噴射モー
ド時の方がＥＧＲ量を少なくするＥＧＲ制御手段と、上
記の圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードヘの切
換時に上記機関の点火時期を定常状態における吸気行程
噴射モード時の点火時期よりも進角させる点火時期制御
手段とを更に備えることが好ましい（請求項２）。

【００１３】これにより、圧縮行程噴射モード時より吸
気行程噴射モード時の方がＥＧＲ量が少ない場合、圧縮
行程噴射モードから吸気行程噴射モードヘの切り換え直
後は残留ＥＧＲの影響によって定常の吸気行程噴射モー
ド時よりもＥＧＲ量が多い状況が過渡的に発生し失火が
生じやすくなるのに対して、点火時期を定常状態におけ
る吸気行程噴射モードでの点火時期より進角させるので
残留ＥＧＲの影響に起因した失火を効果的に抑制できる
ようになる。

【００１４】上記点火時期制御手段は、上記進角後、定
常状態の点火時期に向けて点火時期を徐々に遅角させる
ことが好ましい。これにより、円滑に定常状態の吸気行
程噴射モード運転状態に移行させることができ安定性を
より向上できるようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図６は本発明の一実
施形態としての筒内噴射型内燃機関の制御装置を示すも
のである。図１は本実施形態の制御装置の構成を示すブ
ロック図、図２は本実施形態にかかる筒内噴射型内燃機
関の模式的な構成図、図３，図４は本実施形態にかかる
失火特性を示す図、図５，図６は本実施形態にかかる制
御内容を説明する図である。

【００１６】本実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関
（筒内噴射エンジン，直噴ガソリンエンジン又は単にエ
ンジンともいう）は、自動車に搭載され、図２に示すよ
うに構成されており、エンジン１のシリンダヘッド２に
は、各シリンダ３毎に点火プラグ４と燃焼室５内に直接
開口する燃料噴射弁６とが設けられ、点火プラグ４は点
火コイル４Ａにより燃料噴射弁６はドライバ６Ａにより
それぞれ駆動される。シリンダ３内には、クランクシャ
フト７に連結されたピストン８が装備され、このピスト
ン８の頂面には半球状に窪んだキャビティ９が形成され
ている。

【００１７】シリンダヘッド２には、吸気弁１０を介し
て燃焼室５と連通しうる吸気ポート１１と排気弁１２を
介して燃焼室５と連通しうる排気ポート１３とが形成さ
れている。吸気ポート１１は燃焼室５上方に略鉛直に配
設され、ピストン８の頂面のキャビティ９と協働して燃
焼室５内で吸気による逆タンブル流を形成させる。ま
た、シリンダ３外周のウォータジャケット１５には冷却
水温を検出する水温センサ１６が設けられ、クランクシ
ャフト７には所定のクランク角位置で信号を出力するク
ランク角センサ１７が、吸気弁１０，排気弁１２を駆動
するカムシャフト１８，１９にはカムシャフト位置に応
じた気筒識別信号を出力する気筒識別センサ（カム角セ
ンサ）２０が、それぞれ付設されている。クランク角信
号に基づいてエンジン回転速度を算出できるので、クラ
ンク角センサ１７はエンジン回転速度検出手段としても
機能する。

【００１８】吸気系は、上流側からエアクリーナ２１，
吸気管２２，スロットルボディ２３，サージタンク２
４，吸気マニホールド２５の順に構成され、吸気マニホ
ールド２５の下流端部に吸気ポート１１が設けられてい
る。スロットルボディ２３には、燃焼室５内へ流入する
空気量を調整する空気量調整手段としての電子制御式ス
ロットル弁（ＥＴＶ）３０がそなえられ、このＥＴＶ３
０の開度制御は、アクセル開度に応じた制御のみなら
ず、アイドルスピード制御や、後述するリーン運転時の
大量吸気導入の制御も行なえるようになっている。

【００１９】さらに、エアクリーナ２１の直ぐ下流部分
には吸入空気流量を検出するエアフローセンサ３７が、
スロットルボディ２３にはＥＴＶ３０のスロットル開度
を検出するスロットルポジションセンサ３８とＥＴＶ３
０の全閉を検出してアイドル信号を出力するアイドルス
イッチ３９とがそれぞれ設けられている。排気系は、上
流側から排気ポート１３を有する排気マニホールド２
６，排気管２７の順に構成され、排気管２７には排ガス
浄化用の三元触媒２９が介装され、排気マニホールド２
６には、Ｏ₂センサ４０が設けられている。

【００２０】なお、燃料供給系については図示しない
が、圧力が所定の高圧力〔数十気圧（例えば２〜７ＭＰ
ａ）程度〕に調整された燃料が燃料噴射弁６に導かれ、
燃料噴射弁６から高圧燃料が噴射されるようになってい
る。また、アクセルペダルの踏込量（アクセル開度）θ
apを検出するアクセル開度センサ４２が設けられてい
る。

【００２１】そして、このエンジンには、排気系（ここ
では排気ポート１３）から吸気系（ここではサージタン
ク２４の直上流部）に亘って排ガス還流通路（ＥＧＲ通
路）５２と、ＥＧＲ通路５２に介装された排ガス還流弁
（ＥＧＲバルブ）５３とからなる排ガス還流装置（ＥＧ
Ｒ装置）５１が設けられている。点火プラグ４，燃料噴
射弁６，ＥＴＶ３０，ＥＧＲバルブ５３といった各エン
ジン制御要素の作動を制御するために、内燃機関の制御
手段としての機能を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６０がそなえられている。このＥＣＵ６０には、入出力
装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶を行なう記
憶装置，中央処理装置，タイマやカウンタ等がそなえら
れており、前述の種々のセンサ類からの検出情報やキー
スイッチの位置情報等に基づいて、このＥＣＵ６０が、
上述の各エンジン制御要素の制御を行なうようになって
いる。

【００２２】特に、本エンジンは、筒内噴射エンジンで
あり、燃料噴射を自由なタイミングで実施でき、吸気行
程を中心とした燃料噴射によって均一混合させ均一燃焼
を行なうほか、圧縮行程を中心とした燃料噴射によって
前述の逆タンブル流を利用して層状燃焼を行なうことが
できる。本エンジンの運転モードとしては、Ｏ₂センサ
４０の検出情報に基づいたフィードバック制御により空
燃比を理論空燃比近傍に保持するストイキ運転モード
と、空燃比を理論空燃比よりもリッチにするエンリッチ
運転モードと、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして
希薄燃焼させるリーン運転モードとが設けられている。

【００２３】ＥＣＵ６０では、図示しないマップに基づ
いて、エンジン回転速度（以下、エンジン回転数とい
う）Ｎｅ及びエンジン負荷状態を示す平均有効圧Ｐｅの
目標値（目標Ｐｅ）に応じていずれかの運転モードを選
択するようになっており、エンジン回転数Ｎｅが小さく
目標Ｐｅも小さい状態では層状燃焼による超リーン運転
モード（圧縮リーン運転モード）を選択し、エンジン回
転数Ｎｅや目標Ｐｅが増加していくにつれて、均一燃焼
によるリーン運転モード（吸気リーン運転モード），ス
トイキ，エンリッチの順に運転モードを選択していく。

【００２４】なお、エンジン回転数Ｎｅはクランク角セ
ンサ１７の出力信号から算出され、目標Ｐｅはこのエン
ジン回転数Ｎｅとアクセル開度センサ４２で検出された
アクセル開度とから算出される。また、ＥＣＵ６０で
は、ＥＧＲバルブ５３については電磁コイル５３ａを通
じて開閉を制御するが、ＥＧＲバルブ５３は燃焼時にＮ
Ｏｘが生成され易い圧縮リーン運転モード時やストイキ
運転モード時等の運転モード時に開放され、ＮＯｘが特
に生成され易い圧縮リーン運転モード時には比較的大開
度に、次いでＮＯｘが生成され易いストイキ運転モード
時等の運転モード時に小開度に比較的開放され、その開
度は、エンジン回転数Ｎｅや目標Ｐｅに応じて設定され
る。

【００２５】ここで、このようなエンジン制御を行なう
本実施形態のエンジンの制御装置について、図１を参照
して説明する。図１に示すように、ＥＣＵ６０には、上
述のように、エンジン運転状態（Ｎｅ，Ｐｅ等）から燃
焼モード（運転モード）を設定する燃焼モード設定手段
６１と、燃焼モード設定手段６１の設定及びエンジン運
転状態（Ｎｅ，Ｐｅ等）に基づいて空燃比Ａ／Ｆを設定
する空燃比設定手段６２と、燃焼モード設定手段６１，
空燃比設定手段６２の各設定及びエンジン運転状態（Ｎ
ｅ，Ｐｅ等）に基づいて燃料噴射弁６，点火プラグ４，
ＥＧＲ５３の作動を制御する燃料噴射弁制御手段６３，
点火プラグ制御手段６４，ＥＧＲ制御手段６５といった
各機能要素が備えられている。

【００２６】また、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度
センサ４２で検出されたアクセル開度θ_accと目標Ｐｅ
を設定する目標Ｐｅ設定手段６７が備えられている。も
ちろん、これ以外に、ＥＴＶ３０を始めとした他の種々
のエンジン制御要素を制御する機能も備えている。特
に、空燃比設定手段６２では、燃焼モード設定手段６１
の設定に基づいて空燃比Ａ／Ｆを設定するが、ストイキ
運転モード（Ｏ₂フィードバックモード）では理論空燃
比をＯ₂センサ４０の出力に応じて補正して目標空燃比
を設定するが、圧縮リーン運転モード，吸気リーン運転
モード，エンリッチ運転モードのオープンループモード
では、エンジン回転数Ｎｅや目標Ｐｅに応じて目標空燃
比を設定する。

【００２７】そして、ＥＣＵ６０では、圧縮行程噴射モ
ード（ここでは、圧縮リーン運転モード）から吸気行程
噴射モード（ここでは、ストイキ運転モード）への運転
モード切換時に、燃焼モード設定手段６１，空燃比設定
手段６２，燃料噴射弁制御手段６３，点火プラグ制御手
段６４，ＥＧＲ制御手段６５を通じて、次のような制御
を行なうようになっている。

【００２８】つまり、図５に示すように、まず、圧縮行
程噴射モード（圧縮リーン運転モード）のままを保持し
て、燃料噴射時期を徐々に進角（或いは、所定の角度だ
け進角）させるとともに、空燃比を徐々にリッチ化して
ストイキよりリーンな所定空燃比として、この後、吸気
行程噴射モードに切り換えると同時に空燃比をストイキ
近傍に切り換える。また、このように空燃比を徐々にリ
ッチ化していく過程で、これと並行して、ＥＧＲ弁６３
を通じてＥＧＲ率（ＥＧＲ量）を徐々に減少させてい
く。

【００２９】また、吸気行程噴射モード（ストイキ運転
モード）に切り換えた直後は、点火時期を定常状態にお
ける吸気行程噴射モード時の点火時期よりも進角させる
ようにする。この場合、定常状態の点火時期に向けて点
火時期を徐々に遅角させることで、円滑に定常状態の吸
気行程噴射モード運転状態に移行させ、エンジン燃焼の
安定性をより向上できるようにしている。

【００３０】かかる切換に際して、圧縮行程噴射モード
のままを保持して燃料噴射時期を徐々に進角（或いは、
所定の角度だけ進角）させるのは、空燃比を徐々にリッ
チ化していく際に失火の発生を防止するためである。つ
まり、通常、圧縮リーン運転モード（空燃比が２０程度
以上）における燃料噴射時期（基準噴射時期）は最良燃
費点近傍に設定されており、この基準噴射時期では、図
３（ａ）に模様を付す範囲内に示すような領域内では略
失火が起こらない（失火率０．１％以下）が、この領域
を外れると失火率が許容限度以上（失火率０．１％より
大）に高まる。したがって、ＥＧＲ率が極端に低下しな
い限り空燃比が２０程度よりもリッチになると失火率が
許容限度以上に高まってしまう。前述のように、通常は
圧縮リーン運転モードでは、ＥＧＲを大量導入するの
で、本来ＥＧＲ率は大きく、また、ＥＧＲ率については
制御応答性が低いので、ＥＧＲ率を速やかに低下させる
こともできない。このため、圧縮行程噴射モードの状態
で空燃比を徐々にリッチ化していくと失火を招きやすく
なる。

【００３１】一方、圧縮リーン運転モードにおける燃料
噴射時期を基準噴射時期よりも適当に進角させると（こ
の例では５°ＣＡ）、図３（ｂ）に模様を付す範囲で示
すように、失火にくい安定燃焼領域が空燃比の低い側に
シフトする。したがって、燃料噴射時期を適当に進角さ
せることにより、圧縮行程噴射モードの状態で空燃比を
徐々にリッチ化していっても失火を招きにくくなる。

【００３２】このため、圧縮行程噴射モード（圧縮リー
ン運転モード）を保持して燃料噴射時期を所定の角度だ
け進角させて、この状態で空燃比を徐々にリッチ化して
ストイキよりリーンな所定空燃比としても、失火を招き
にくく、空燃比をよりリッチ化した上で、吸気行程噴射
モードに切り換えると同時に空燃比をストイキ近傍に切
り換えることにより、エンジンの出力トルクの変動をよ
り低減することが可能になるのである。

【００３３】また、吸気行程噴射モード（ストイキ運転
モード）に切り換えた直後に、点火時期を定常状態にお
ける吸気行程噴射モード時の点火時期よりも進角させる
ようにするのも、失火の発生を防止するためである。つ
まり、吸気行程噴射モードでは、空燃比とＥＧＲ率とに
対する失火率特性は、図４に示すようになり、吸気行程
噴射モードにおける通常のタイミング（圧縮上死点直前
のタイミング）で点火を行なった場合、失火し難い安定
燃焼領域（失火率０．１％以下）は、図４（ａ）に示す
ように極めて狭い領域になり、吸気行程噴射モードでは
通常ＥＧＲ率が低くされるため失火は招かないが、圧縮
行程噴射モード（圧縮リーン運転モード）から吸気行程
噴射モード（ストイキ運転モード）に切り換わった直後
は、ＥＧＲ率がすぐには低下しないので、失火を招きや
すくなる。

【００３４】これに対して、点火時期を適当に進角させ
る［ここでは、通常のタイミングよりも大きいＭＢＴ
（minimum advance for best toruque）に設定］と、失
火し難い安定燃焼領域（失火率０．１％以下）は、図４
（ｂ）に示すように拡大し、ＥＧＲ率が比較的高くても
失火は招き難くなる。もちろん、吸気行程噴射モード切
り換わって時間がたてばＥＧＲ率は低下するので、点火
時期は本来のもの［４（ａ）に示す場合のもの］に徐々
に復帰させる。

【００３５】さらに、圧縮行程噴射モードを保持して空
燃比を徐々にリッチ化していく際に、これと並行して、
ＥＧＲ弁６３を通じてＥＧＲ率を徐々に減少させていく
のも、失火を回避しようとするものである。つまり、圧
縮行程噴射モードの場合も吸気行程噴射モードの場合
も、失火を回避するという観点からは、ＥＧＲ率は低い
ほうが良いが、排ガス浄化の観点からは、圧縮行程噴射
モードではできるだけＥＧＲ率を確保したい。また、Ｅ
ＧＲ率は応答遅れから速やか大きく変更することはでき
ない。これらを鑑み、圧縮行程噴射モード時を保持し空
燃比を徐々にリッチ化していく際にＥＧＲ率を徐々に減
少させるようにしているのである。

【００３６】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内
燃機関は、上述のように構成されているので、圧縮行程
噴射モードから吸気行程噴射モードに切り換える際の一
例を図６に基づいて説明すると、まず、圧縮行程噴射モ
ードを保持して、燃料噴射時期を基準噴射時期よりも所
定量（例えば５°ＣＡ）だけ進角させるとともに（ステ
ップＳ１）。空燃比Ａ／Ｆを徐々にリッチ化させていく
（ステップＳ２）。この基準噴射時期の進角により、図
７に示すように、失火にくい安定燃焼領域が破線で示す
内部領域から実線で示す内部領域へと空燃比の低い側に
シフトする。

【００３７】また、空燃比Ａ／Ｆを徐々にリッチ化のと
ともに、ＥＧＲ率を徐々に低下させていく。これによっ
て、運転状態は、図７に太実線で示すような経過を経
る。途中、基準噴射時期の進角による安定燃焼領域の空
燃比低側へのシフトによって、失火が回避される。そし
て、空燃比Ａ／Ｆが適当に低下した段階（ここでは１９
程度）で、吸気行程噴射モード（ストイキ運転モード）
に一気に切り換える（図６，ステップＳ３）。これによ
って、運転状態は、図７に太破線で示すような経過を経
る。この、吸気行程噴射モード（ストイキ運転モード）
に切り換えた直後には、点火時期を定常状態における吸
気行程噴射モード時の点火時期よりも進角（ここでは、
ＭＢＴとする）させる（図６，ステップＳ４）。また、
ＥＧＲ率は本来の値（微小値または０）に切り換える。
その後は、点火時期は本来のものに徐々に復帰させる。

【００３８】このようにすることで、圧縮行程噴射モー
ドから吸気行程噴射モードに切り換える際に、進角によ
り圧縮行程噴射モードにおける安定燃焼領域をリッチ側
に拡大することができ所定空燃比をよりリッチ側に設定
でき、失火を確実に防止しながら、吸気行程噴射モード
とのトルク段差を小さくすることができて、失火の防止
とトルク段差の低減を高次元で両立できるようになる。

【００３９】また、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴
射モードヘの切り換え直後は残留ＥＧＲの影響によって
定常の吸気行程噴射モード時よりもＥＧＲ量が多い状況
が過渡的に発生し失火が生じやすくなるが、点火時期を
定常状態における吸気行程噴射モードでの点火時期より
進角させるので残留ＥＧＲの影響に起因した失火を効果
的に抑制できるようになる効果もある。

【００４０】なお、上述の実施形態は何れも一例であっ
て、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態
を種々変形して実施することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、圧縮行
程噴射モードから吸気行程噴射モードに切り換える際
に、吸気行程噴射モードに切り換えると同時にストイキ
近傍の空燃比に切り換えるので、吸気行程噴射モード切
換時の失火を確実に防止できる効果がある。この場合、
吸気行程噴射モードヘの切換前に圧縮行程噴射モードの
まま燃料噴射時期を進角させると共に空燃比を徐々にリ
ッチ化してストイキよりリーンな所定空燃比とするの
で、進角により圧縮行程噴射モードにおける安定燃焼領
域をリッチ側に拡大することができ所定空燃比をよりリ
ッチ側に設定できるので、失火を防止しながら吸気行程
噴射モードとのトルク段差を小さくすることができる。
このため、失火の防止とトルク段差の低減を高次元で両
立できる利点がある。

【００４２】また、請求項２記載の本発明の筒内噴射型
内燃機関の制御装置によれば、圧縮行程噴射モード時よ
り吸気行程噴射モード時の方がＥＧＲ量が少ない場合、
圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードヘの切り換
え直後は残留ＥＧＲの影響によって定常の吸気行程噴射
モード時よりもＥＧＲ量が多い状況が過渡的に発生し失
火が生じやすくなるのに対して、点火時期を定常状態に
おける吸気行程噴射モードでの点火時期より進角させる
ので残留ＥＧＲの影響に起因した失火を効果的に抑制で
きるようになる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関の制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機
関の模式的な断面図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機
関の失火特性を示す図であり、（ａ）は制御装置による
燃料噴射時期の進角を行なわない場合を示す図、（ａ）
は制御装置による燃料噴射時期の進角を行なった場合を
示す図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機
関の失火特性を示す図であり、（ａ）は制御装置による
点火時期の進角を行なわない場合を示す図、（ａ）は制
御装置による点火時期の進角を行なった場合を示す図で
ある。

【図５】本発明の一実施形態にかかる制御装置の制御内
容を説明するタイムチャートである。

【図６】本発明の一実施形態にかかる制御装置の制御内
容を説明するフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態にかかる制御装置の制御内
容を説明する図である。

【符号の説明】

４点火プラグ６燃料噴射弁５１ＥＧＲ装置６０ＥＣＵ（制御手段）６１燃焼モード設定手段６２空燃比設定手段６３燃料噴射弁制御手段６４点火プラグ制御手段６５ＥＧＲ制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｅ３０１Ｎ３０１ＪＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ５７０５７０ＡＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 ＧＢ (72)発明者青木淳東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G022 AA06 AA10 CA00 DA01 EA01 EA07 GA01 GA05 GA06 GA08 3G062 AA00 AA06 BA02 BA05 BA08 DA02 FA12 GA05 3G084 BA09 BA15 BA17 BA20 DA11 DA28 FA07 FA10 FA29 FA33 FA37 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 BA07 BA09 BB06 DC09 EA01 EA03 EA05 EA06 EA07 FA04 FA15 HA01Z HA06Z HD05Z HD07Z HE01Z HE03Z HE05Z HF08Z 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 JA04 JA23 LA03 LB04 MA01 MA19 NE03 NE11 NE13 NE14 NE15 PA01Z PA11Z PD03Z PD15Z PE01Z PE03Z PE05Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮行程で燃料が噴射されリーン空燃比
で運転される圧縮行程噴射モードと、吸気行程で燃料が
噴射され上記圧縮行程噴射モードよりもリッチ側の空燃
比で運転される吸気行程噴射モードとを、内燃機関の運
転状態に応じて切換可能な筒内噴射型内燃機関におい
て、上記圧縮行程噴射モードから上記吸気行程噴射モードに
切り換える際に、上記圧縮行程噴射モードのまま燃料噴
射時期を進角させると共に空燃比を徐々にリッチ化して
ストイキよりリーンな所定空燃比とした後、吸気行程噴
射モードに切り換えると同時に空燃比をストイキ近傍に
切り換える制御手段を備えたことを特徴とする、筒内噴
射型内燃機関の制御装置。
【請求項２】排ガスを還流するＥＧＲ装置と、上記圧
縮行程噴射モード時よりも上記吸気行程噴射モード時の
方がＥＧＲ量を少なくするＥＧＲ制御手段と、上記の圧
縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードヘの切換時に
上記機関の点火時期を定常状態における吸気行程噴射モ
ード時の点火時期よりも進角させる点火時期制御手段と
を更に備えたことを特徴とする、請求項１記載の筒内噴
射型内燃機関の制御装置。