JP2002235570A - Combustion device for internal combustion engine - Google Patents

Combustion device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2002235570A
JP2002235570A JP2001029987A JP2001029987A JP2002235570A JP 2002235570 A JP2002235570 A JP 2002235570A JP 2001029987 A JP2001029987 A JP 2001029987A JP 2001029987 A JP2001029987 A JP 2001029987A JP 2002235570 A JP2002235570 A JP 2002235570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure gas
pressure
injection device
gas injection
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001029987A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3979015B2 (en
Inventor
Hiroaki Nihei
裕昭 仁平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2001029987A priority Critical patent/JP3979015B2/en
Publication of JP2002235570A publication Critical patent/JP2002235570A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3979015B2 publication Critical patent/JP3979015B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate combustion of fuel within a combustion chamber of an internal combustion engine over the entire of a fuel combustion process. SOLUTION: This device is provided with a high pressure gas injecting device 10 for injecting high pressure gas in the combustion chamber 7 of the internal combustion engine. Even before air/fuel mixture is ignited within the combustion chamber 7, high pressure gas is injected in the combustion chamber 7 by the high pressure injecting device 10 in the latter half of an engine compression stroke or in the first half of an engine expansion stroke.

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】本発明は内燃機関の燃焼装置
に関する。
The present invention relates to a combustion device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮着火式内燃機関において燃焼室にて
発生する窒素酸化物の量を低減するためには燃焼室内に
おける燃料の燃焼温度を低下させればよいことは知られ
ているがこのことを達成するための方法としては燃焼室
に燃料を噴射するタイミングを遅らせるという方法があ
る。しかしながら燃料噴射タイミングを遅らせると燃料
が燃焼しづらくなり、このため黒煙が発生してしまう。
2. Description of the Related Art It is known that in a compression ignition type internal combustion engine, the amount of nitrogen oxides generated in a combustion chamber can be reduced by lowering the combustion temperature of fuel in the combustion chamber. As a method for achieving the above, there is a method of delaying the timing of injecting fuel into the combustion chamber. However, if the fuel injection timing is delayed, the fuel becomes difficult to burn, and black smoke is generated.

【0003】こうした問題を解決するために特開昭64
−32014号公報によれば機関圧縮行程において燃焼
室内の高圧ガスをアキュムレータ内に蓄積し、このアキ
ュムレータ内に蓄積している高圧ガスを機関膨張行程に
おいて燃焼室に噴射し、燃料の燃焼過程後期における燃
料の燃焼を促進するようにしている。すなわち燃料燃焼
過程後期に燃焼室内に高圧ガスを噴射すれば燃焼室内の
ガスに乱れが形成され、斯くして燃料の燃焼を促進する
ことができる。
To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
According to Japanese Patent No. 32014, high-pressure gas in a combustion chamber is accumulated in an accumulator in an engine compression stroke, and the high-pressure gas accumulated in the accumulator is injected into a combustion chamber in an engine expansion stroke, so that the high-pressure gas in the late stage of the combustion process of fuel is It promotes fuel combustion. That is, if high-pressure gas is injected into the combustion chamber at a later stage of the fuel combustion process, turbulence is formed in the gas in the combustion chamber, so that combustion of the fuel can be promoted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
においては燃料燃焼過程前半における燃料の燃焼は促進
されておらず、したがって上記公報による燃料燃焼促進
効果は不十分である。また燃焼室内にて発生する窒素酸
化物の量を低減するという目的以外の目的を達成するた
めにも内燃機関の燃焼室内における燃料の燃焼を促進す
ることが要求されることがある。こうした事情に鑑み、
本発明の目的は内燃機関の燃焼室内における燃料の燃焼
を燃料燃焼過程全体に亘って促進することにある。
However, in the above publication, the combustion of fuel in the first half of the fuel combustion process is not promoted, and the effect of promoting fuel combustion according to the above publication is insufficient. Further, in order to achieve an object other than the purpose of reducing the amount of nitrogen oxides generated in the combustion chamber, it may be required to promote the combustion of fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine. In light of these circumstances,
It is an object of the present invention to promote the combustion of fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine throughout the fuel combustion process.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に1番目の発明では高圧ガスを内燃機関の燃焼室内に噴
射するための高圧ガス噴射装置を備えた内燃機関の燃焼
装置において、燃焼室内の空燃混合気が点火される前で
あって機関圧縮行程後半または機関膨張行程前半に上記
高圧ガス噴射装置により高圧ガスを燃焼室内に噴射す
る。これによれば燃焼室内の空燃混合気が点火される前
に空燃混合気に乱れが形成される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus for an internal combustion engine having a high pressure gas injection device for injecting high pressure gas into a combustion chamber of the internal combustion engine. High-pressure gas is injected into the combustion chamber by the high-pressure gas injection device before the air-fuel mixture is ignited and in the latter half of the engine compression stroke or the first half of the engine expansion stroke. According to this, turbulence is formed in the air-fuel mixture before the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited.

【0006】2番目の発明では1番目の発明において燃
焼室内の空燃混合気が点火された後の機関膨張行程中に
燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入して保持
し、該保持した高圧ガスを高圧ガス噴射装置により燃焼
室に噴射する。3番目の発明では1番目の発明において
上記高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射するか否か
を機関回転数と機関負荷とに基づいて決定する。
According to a second aspect of the present invention, the high pressure gas in the combustion chamber is introduced into the high pressure gas injection device during the engine expansion stroke after the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited in the first aspect of the invention, and is held. The high-pressure gas is injected into the combustion chamber by the high-pressure gas injection device. In a third aspect, in the first aspect, whether or not high-pressure gas is injected by the high-pressure gas injection device is determined based on an engine speed and an engine load.

【0007】4番目の発明では1番目の発明において機
関負荷が小さくなると高圧ガス噴射装置により高圧ガス
を噴射するタイミングを遅らせる。5番目の発明では1
番目の発明において上記高圧ガス噴射装置が保持してい
る高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備
え、該圧力検出手段により検出された圧力が低くなると
高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射するタイミング
を早める。
According to a fourth aspect of the present invention, when the engine load is reduced in the first aspect, the timing of injecting the high-pressure gas by the high-pressure gas injection device is delayed. In the fifth invention, 1
In the second invention, the high-pressure gas injection device further includes pressure detection means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device, and when the pressure detected by the pressure detection device decreases, the high-pressure gas injection device injects the high-pressure gas. Advance the timing to do it.

【0008】6番目の発明では5番目の発明において上
記圧力検出手段により検出された圧力が低くなると燃焼
室内の空燃混合気を点火するタイミングを早める。7番
目の発明では3番目の発明において燃焼室内で発生する
ノッキングを検出するためのノックセンサを備え、該ノ
ックセンサの出力を用いて実行される二つの異なる学習
プロセスにより二つの学習値が算出され、高圧ガス噴射
装置により高圧ガスが噴射されているときには一方の学
習値を用いて燃焼室内の空燃混合気を点火するタイミン
グを決定し、高圧ガス噴射装置により高圧ガスが噴射さ
れていないときには他方の学習値を用いて燃焼室内の空
燃混合気を点火するタイミングを決定する。
In a sixth aspect of the present invention, when the pressure detected by the pressure detecting means in the fifth aspect of the present invention decreases, the timing of igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber is advanced. According to a seventh aspect, in the third aspect, a knock sensor for detecting knocking occurring in the combustion chamber is provided, and two learning values are calculated by two different learning processes executed using outputs of the knock sensor. When the high-pressure gas is injected by the high-pressure gas injector, the timing for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber is determined using one of the learning values, and when the high-pressure gas is not injected by the high-pressure gas injector, the other is used. Is used to determine the timing of igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber.

【0009】8番目の発明では2番目の発明において燃
焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入するタイミ
ングまたは導入する期間を内燃機関の運転状態に応じて
算出する。9番目の発明では8番目の発明において内燃
機関の運転状態として機関回転数と機関負荷とを用い、
これら機関回転数と機関負荷とに応じて燃焼室内の高圧
ガスを高圧ガス噴射装置に導入するタイミングまたは導
入する期間を算出し、該算出されたタイミングまたは期
間を燃焼室内の空燃混合気を点火するタイミングに応じ
て補正する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect, the timing or the period for introducing high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device is calculated according to the operating state of the internal combustion engine. In a ninth aspect, in the eighth aspect, an engine speed and an engine load are used as the operating state of the internal combustion engine,
The timing or period for introducing high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device is calculated in accordance with the engine speed and the engine load, and the calculated timing or period is used to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber. The correction is made according to the timing of the operation.

【0010】10番目の発明では2番目の発明において
内燃機関の温度を検出するための温度検出手段を備え、
該温度検出手段により検出される温度が予め定められた
温度よりも低いときには燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス
噴射装置に導入することを禁止すると共に高圧ガス噴射
装置により高圧ガスを噴射することを禁止する。11番
目の発明では10番目の発明において上記高圧ガス噴射
装置が保持している高圧ガスの圧力を検出するための圧
力検出手段を備え、高圧ガス噴射装置により高圧ガスを
噴射した後に高圧ガス噴射装置に高圧ガスを導入するこ
とを禁止している間において上記圧力検出手段が予め定
められた圧力よりも高い圧力を検出したときには高圧ガ
ス噴射装置に異常があると判断する。
[0010] In a tenth aspect based on the second aspect, there is provided a temperature detecting means for detecting the temperature of the internal combustion engine,
When the temperature detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined temperature, the introduction of the high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device is prohibited and the injection of the high-pressure gas by the high-pressure gas injection device is prohibited. I do. According to an eleventh aspect, in the tenth aspect, there is provided a pressure detecting means for detecting a pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injector, and after the high-pressure gas is injected by the high-pressure gas injector, If the pressure detecting means detects a pressure higher than a predetermined pressure while prohibiting the introduction of high-pressure gas into the high-pressure gas injection device, it is determined that there is an abnormality in the high-pressure gas injection device.

【0011】12番目の発明では2番目の発明において
内燃機関の始動時に燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射
装置に導入することを禁止すると共に高圧ガス噴射装置
により高圧ガスを噴射することを禁止する 13番目の発明では12番目の発明において上記高圧ガ
ス噴射装置が保持している高圧ガスの圧力を検出するた
めの圧力検出手段を備え、内燃機関の運転停止時に高圧
ガス噴射装置内の高圧ガスをその外部に放出するように
し、内燃機関の始動時に高圧ガス噴射装置に高圧ガスを
導入することを禁止している間において上記圧力検出手
段が予め定められた圧力よりも高い圧力を検出したとき
には高圧ガス噴射装置に異常があると判断する。
In a twelfth aspect, in the second aspect, introduction of the high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device at the time of starting the internal combustion engine is prohibited and injection of the high-pressure gas by the high-pressure gas injection device is prohibited. According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, there is provided a pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device, and the high-pressure gas in the high-pressure gas injection device is stopped when the operation of the internal combustion engine is stopped. When the pressure detecting means detects a pressure higher than a predetermined pressure while prohibiting the introduction of the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device when the internal combustion engine is started, the high pressure is detected. It is determined that there is an abnormality in the gas injection device.

【0012】14番目の発明では2番目の発明において
上記高圧ガス噴射装置が保持している高圧ガスの圧力を
検出するための圧力検出手段を備え、燃焼室内の高圧ガ
スを高圧ガス噴射装置に導入した後であって高圧ガス噴
射装置により高圧ガスを噴射する前において上記圧力検
出手段が予め定められた圧力よりも低い圧力を検出した
ときには高圧ガス噴射装置に異常があると判断する。
According to a fourteenth aspect, in the second aspect, there is provided a pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injector, and the high-pressure gas in the combustion chamber is introduced into the high-pressure gas injector. After that, if the pressure detecting means detects a pressure lower than a predetermined pressure before the high-pressure gas injection device injects the high-pressure gas, it is determined that the high-pressure gas injection device has an abnormality.

【0013】15番目の発明では2番目の発明において
上記高圧ガス噴射装置が保持している高圧ガスの圧力を
検出するための圧力検出手段を備え、燃焼室内の高圧ガ
スを高圧ガス噴射装置に導入している間に上記圧力検出
手段が予め定められた圧力よりも低い圧力を検出したと
きには高圧ガス噴射装置に異常があると判断する。16
番目の発明では2番目の発明において上記高圧ガス噴射
装置が保持している高圧ガスの圧力を検出するための圧
力検出手段を備え、高圧ガス噴射装置により高圧ガスを
噴射した後であって燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射
装置に導入する前において上記圧力検出手段が予め定め
られた圧力よりも高い圧力を検出したときには高圧ガス
噴射装置に異常があると判断する 17番目の発明では11、または13〜16番目のいず
れか一つの発明において内燃機関が複数の燃焼室を有
し、上記高圧ガス噴射装置が高圧ガスを保持するための
高圧ガス保持室をこれら燃焼室に共通して有し、上記圧
力検出手段が該高圧ガス保持室内の圧力を検出する。
According to a fifteenth aspect, in the second aspect, a pressure detecting means for detecting a pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device is provided, and the high-pressure gas in the combustion chamber is introduced into the high-pressure gas injection device. If the pressure detecting means detects a pressure lower than a predetermined pressure during the operation, it is determined that the high-pressure gas injection device is abnormal. 16
According to a second aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the high-pressure gas injection device further includes pressure detection means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device, and after the high-pressure gas injection device has injected the high-pressure gas, If the pressure detection means detects a pressure higher than a predetermined pressure before introducing the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device, it is determined that the high-pressure gas injection device is abnormal. In any one of the thirteenth to sixteenth inventions, the internal combustion engine has a plurality of combustion chambers, and the high-pressure gas injection device has a high-pressure gas holding chamber for holding high-pressure gas in common with these combustion chambers, The pressure detecting means detects the pressure in the high-pressure gas holding chamber.

【0014】18番目の発明では11、または13〜1
6番目のいずれか一つの発明において上記高圧ガス噴射
装置がそこから高圧ガスを噴射し且つそこに高圧ガスを
導入するために開弁可能な制御弁を有し、高圧ガス噴射
装置に異常があると判断されたときには一機関サイクル
当たりに複数回に亘って上記制御弁の開閉弁を繰り返
す。
In the eighteenth invention, 11 or 13 to 1
In any one of the sixth inventions, the high-pressure gas injection device has a control valve that can be opened to inject high-pressure gas therefrom and to introduce high-pressure gas therein, and the high-pressure gas injection device has an abnormality. Is determined, the control valve is repeatedly opened and closed a plurality of times per engine cycle.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の実施
例を説明する。図1において1は内燃機関のシリンダヘ
ッド、2はシリンダブロック、3は吸気弁、4は吸気ポ
ート、5は排気弁、6は排気ポートである。シリンダヘ
ッド1とシリンダブロック2とにより燃焼室7が形成さ
れる。燃焼室7内にはピストン8が収容される。またシ
リンダヘッド1には燃焼室7内へと突出する点火栓9が
取り付けられる。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a cylinder head of an internal combustion engine, 2 is a cylinder block, 3 is an intake valve, 4 is an intake port, 5 is an exhaust valve, and 6 is an exhaust port. A combustion chamber 7 is formed by the cylinder head 1 and the cylinder block 2. A piston 8 is accommodated in the combustion chamber 7. Further, an ignition plug 9 projecting into the combustion chamber 7 is attached to the cylinder head 1.

【0016】さらにシリンダヘッド1には高圧ガス噴射
装置10が取り付けられる。高圧ガス噴射装置10は電
磁弁11と、蓄圧室12とを有する。電磁弁11の先端
13は燃焼室7内へと突出し、その後端14は蓄圧室1
2に接続される。電磁弁11は吸気弁3が配置されてい
る側のシリンダヘッド1に取り付けられる。これによれ
ば電磁弁11が排気ガスに晒される時間が短くなるので
排気ガスの熱による電磁弁11の熱劣化を防止すること
ができる。電磁弁11が開弁せしめられると蓄圧室12
が燃焼室7に連通せしめられる。したがって電磁弁11
は蓄圧室12と燃焼室7との連通状態を制御することが
できる制御弁として機能する。
Further, a high-pressure gas injection device 10 is attached to the cylinder head 1. The high-pressure gas injection device 10 has an electromagnetic valve 11 and a pressure accumulation chamber 12. The front end 13 of the solenoid valve 11 projects into the combustion chamber 7 and the rear end 14 thereof
2 is connected. The solenoid valve 11 is attached to the cylinder head 1 on the side where the intake valve 3 is arranged. According to this, since the time during which the electromagnetic valve 11 is exposed to the exhaust gas is shortened, it is possible to prevent the electromagnetic valve 11 from being thermally degraded due to the heat of the exhaust gas. When the solenoid valve 11 is opened, the pressure accumulating chamber 12 is opened.
Is communicated with the combustion chamber 7. Therefore, the solenoid valve 11
Functions as a control valve capable of controlling the state of communication between the pressure accumulating chamber 12 and the combustion chamber 7.

【0017】蓄圧室12は機関圧縮行程における最高圧
力以上の圧力下の高圧ガスを保持することができる。し
たがって蓄圧室12は高圧ガス保持室として機能する。
また蓄圧室12には当該蓄圧室12内に保持されている
ガスの圧力を検出するための圧力検出手段として圧力セ
ンサ15が取り付けられる。圧力センサ15は電子制御
装置16に接続されており、圧力センサ15の出力は電
子制御装置16に送られる。また電磁弁11も電子制御
弁16に接続され、電磁弁11の開閉弁動作は電子制御
装置16により制御される。
The pressure accumulating chamber 12 can hold a high-pressure gas at a pressure equal to or higher than the maximum pressure in the engine compression stroke. Therefore, the pressure accumulating chamber 12 functions as a high-pressure gas holding chamber.
The pressure accumulating chamber 12 is provided with a pressure sensor 15 as pressure detecting means for detecting the pressure of the gas held in the accumulating chamber 12. The pressure sensor 15 is connected to the electronic control device 16, and the output of the pressure sensor 15 is sent to the electronic control device 16. The electromagnetic valve 11 is also connected to the electronic control valve 16, and the opening and closing valve operation of the electromagnetic valve 11 is controlled by the electronic control device 16.

【0018】さらにシリンダブロック2には燃焼室7内
にて発生するノッキングを検出するためのノックセンサ
17が取り付けられる。ノックセンサ17は電子制御装
置16に接続されており、ノックセンサ17の出力は電
子制御装置16に送られる。さらにシリンダブロック2
には内燃機関を冷却する冷却水を流すための冷却水路1
9が形成される。冷却水路19には冷却水の温度を検出
するための温度検出手段として温度センサ18が配置さ
れる。温度センサ18は電子制御装置16に接続されて
おり、温度センサ18の出力は電子制御装置16に送ら
れる。本実施例では温度センサ18により検出される冷
却水の温度から内燃機関の温度を推定する。
Further, a knock sensor 17 for detecting knocking generated in the combustion chamber 7 is attached to the cylinder block 2. Knock sensor 17 is connected to electronic control device 16, and the output of knock sensor 17 is sent to electronic control device 16. Furthermore, cylinder block 2
Has a cooling water passage 1 for flowing cooling water for cooling the internal combustion engine.
9 is formed. A temperature sensor 18 is disposed in the cooling water passage 19 as temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water. The temperature sensor 18 is connected to the electronic control device 16, and the output of the temperature sensor 18 is sent to the electronic control device 16. In this embodiment, the temperature of the internal combustion engine is estimated from the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor 18.

【0019】ところで本実施例の内燃機関では吸気ポー
ト4に接続された機関吸気通路に配置された燃料噴射弁
(図示せず)から吸入空気中に燃料が噴射され、この燃
料と空気との混合気(以下、単に混合気と称す。)が機
関吸気行程において燃焼室7内に吸入せしめられる。こ
の混合気は機関圧縮行程において圧縮せしめられ、機関
圧縮上死点近傍にて点火栓9により、点火せしめられ
る。すると混合気は点火栓9周りから燃焼し始め、その
燃焼火炎は周囲へと広がる。
In the internal combustion engine of the present embodiment, fuel is injected into intake air from a fuel injection valve (not shown) disposed in an engine intake passage connected to the intake port 4, and the fuel is mixed with air. Air (hereinafter simply referred to as an air-fuel mixture) is drawn into the combustion chamber 7 during the engine intake stroke. This air-fuel mixture is compressed in the engine compression stroke, and is ignited by the spark plug 9 near the top dead center of the engine compression. Then, the air-fuel mixture starts burning around the spark plug 9, and the combustion flame spreads to the surroundings.

【0020】ここで一般的には混合気の燃焼開始から燃
焼終了までの時間が短いほど機関熱効率は向上する。機
関熱効率を向上するために混合気の燃焼時間を短くする
ためには燃焼室内の混合気に乱れを形成し、さらにその
乱れを混合気の燃焼終了まで維持すればよい。そこで本
実施例では図2に示したように混合気点火後の機関膨張
行程において電磁弁11を開弁して燃焼室7内の高圧ガ
スを高圧ガス噴射装置10の蓄圧室12内に導入して保
持し(図2の時刻t1)、次の機関サイクルにおいて混
合気点火前であって機関圧縮行程後半または機関膨張行
程前半に高圧ガスを高圧ガス噴射装置10により燃焼室
7内に噴射する(図2の時刻t2)。これにより混合気
に乱れが形成される。そして斯くして形成された乱れを
できる限り長い時間に亘って維持するために本実施例で
は高圧ガスを噴射するタイミングと、混合気を点火する
タイミングとの間の時間をできる限り短くする。
Here, generally, the shorter the time from the start of combustion of the air-fuel mixture to the end of combustion, the higher the engine thermal efficiency. In order to shorten the combustion time of the air-fuel mixture in order to improve the engine heat efficiency, a turbulence is formed in the air-fuel mixture in the combustion chamber, and the turbulence may be maintained until the combustion of the air-fuel mixture is completed. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the solenoid valve 11 is opened during the engine expansion stroke after the mixture is ignited, and the high-pressure gas in the combustion chamber 7 is introduced into the pressure accumulation chamber 12 of the high-pressure gas injection device 10. (Time t1 in FIG. 2), and in the next engine cycle, the high-pressure gas is injected into the combustion chamber 7 by the high-pressure gas injection device 10 before the air-fuel mixture ignition and in the latter half of the engine compression stroke or the first half of the engine expansion stroke. Time t2 in FIG. 2). Thereby, turbulence is formed in the air-fuel mixture. In this embodiment, the time between the timing of injecting the high-pressure gas and the timing of igniting the air-fuel mixture is made as short as possible in order to maintain the turbulence thus formed as long as possible.

【0021】ところが乱れを混合気中に形成し、その乱
れを維持するためには高圧ガスの導入タイミング、高圧
ガスの噴射タイミング、そして混合気の点火タイミング
を内燃機関の運転状態等に応じて適宜、設定する必要が
ある。また内燃機関の運転状態によっては高圧ガス噴射
装置10への高圧ガスの導入や燃焼室7への高圧ガスの
噴射自体を禁止する必要もある。
However, in order to form turbulence in the air-fuel mixture, and to maintain the turbulence, the timing of introducing the high-pressure gas, the timing of injecting the high-pressure gas, and the timing of igniting the air-fuel mixture are appropriately determined according to the operating state of the internal combustion engine. , Need to set. Also, depending on the operating state of the internal combustion engine, it is necessary to prohibit the introduction of the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device 10 and the injection of the high-pressure gas into the combustion chamber 7 itself.

【0022】こうした事情を踏まえて以下で本実施例に
おける高圧ガス噴射装置10への高圧ガスの導入、燃焼
室7内への高圧ガスの噴射、そして混合気の点火につい
て詳細に説明する。初めに本実施例における高圧ガス噴
射装置10への高圧ガスの導入について説明する。高圧
ガス噴射装置10に高圧ガスを導入するに当たり内燃機
関の運転状態として考慮すべきは燃焼室7内の圧力であ
る。すなわち高圧ガス噴射装置10に導入されて保持さ
れた高圧ガスは次の機関サイクルにて燃焼室7内に噴射
される。したがって高圧ガス噴射装置10に保持されて
いる高圧ガスの圧力は少なくとも高圧ガスが燃焼室7内
へと噴射されるときにおける燃焼室7内の圧力よりも高
くなければ高圧ガスは燃焼室7内に噴射されない。
Based on these circumstances, the introduction of the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device 10, the injection of the high-pressure gas into the combustion chamber 7, and the ignition of the air-fuel mixture in the present embodiment will be described in detail below. First, introduction of the high-pressure gas to the high-pressure gas injection device 10 in the present embodiment will be described. When introducing the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device 10, the pressure in the combustion chamber 7 should be considered as the operating state of the internal combustion engine. That is, the high-pressure gas introduced and held in the high-pressure gas injection device 10 is injected into the combustion chamber 7 in the next engine cycle. Therefore, unless the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device 10 is at least higher than the pressure in the combustion chamber 7 when the high-pressure gas is injected into the combustion chamber 7, the high-pressure gas will not enter the combustion chamber 7. Not injected.

【0023】そして強力な乱れを混合気に形成するため
には高圧ガスを燃焼室7に噴射するときにおいて蓄圧室
12内の圧力が燃焼室7内の圧力よりも高いほど好まし
い。したがって機関膨張行程において燃焼室7内の圧力
が最も高くなったときに高圧ガス噴射装置10の電磁弁
11を開弁し、燃焼室7内の高圧ガスを蓄圧室12に導
入して保持すれば次の機関サイクルにおいて高圧ガスを
高圧ガス噴射装置10から強力に噴射することができ
る。
In order to form strong turbulence in the air-fuel mixture, it is preferable that the pressure in the accumulator 12 be higher than the pressure in the combustion chamber 7 when the high-pressure gas is injected into the combustion chamber 7. Therefore, when the pressure in the combustion chamber 7 becomes the highest in the engine expansion stroke, the solenoid valve 11 of the high-pressure gas injection device 10 is opened, and the high-pressure gas in the combustion chamber 7 is introduced into the accumulator 12 and held. In the next engine cycle, high-pressure gas can be strongly injected from the high-pressure gas injection device 10.

【0024】そこで本実施例では混合気の燃焼中におい
て燃焼室7内の圧力(以下、単に筒内圧と称す。)が最
高圧となるクランク角度(以下、最高圧クランク角度)
にて電磁弁11を開弁し、蓄圧室12内に高圧のガスを
保持するようにする。具体的には本実施例では図3に示
したように最高圧クランク角度を機関回転数Neと機関
負荷Lとの関数としてマップの形で記憶しておき、当該
マップを用いて機関回転数Neと機関負荷Lとに基づい
て最高圧クランク角度を算出し、このクランク角度を燃
焼室7内の高圧ガスを蓄圧室12内に導入するために電
磁弁11を開弁するタイミング(すなわちクランク角
度)とする。
Therefore, in this embodiment, the crank angle at which the pressure in the combustion chamber 7 (hereinafter, simply referred to as the in-cylinder pressure) becomes the maximum pressure during the combustion of the air-fuel mixture (hereinafter, the maximum pressure crank angle).
To open the solenoid valve 11 to hold the high-pressure gas in the accumulator 12. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the maximum pressure crank angle is stored in the form of a map as a function of the engine speed Ne and the engine load L, and the engine speed Ne is stored using the map. The maximum pressure crank angle is calculated based on the engine load L, and the timing at which the solenoid valve 11 is opened to introduce the high pressure gas in the combustion chamber 7 into the accumulator chamber 12 (that is, the crank angle). And

【0025】図3のマップによれば機関負荷Lがライン
Aよりも小さい機関運転領域においては混合気燃焼中に
電磁弁11は開弁されず、したがって蓄圧室12内への
高圧ガスの導入は禁止される。これは以下の理由によ
る。すなわち混合気に乱れを形成するとこの点では機関
熱効率は上昇するが、その一方で混合気の燃焼中に燃焼
室から高圧ガスを取り出すのでこの点では機関熱効率は
低下する。すなわち乱れ形成による機関熱効率の上昇分
が高圧ガス取出しによる機関熱効率の低下分を上回らな
ければ機関熱効率は全体としては低下してしまう。特に
低負荷領域では筒内圧が低いので高圧ガスの取出しによ
り機関熱効率が低下することもありうる。また低負荷領
域では混合気中の燃料が少ないために混合気中の燃料は
完全燃焼しやすいし、燃料燃焼中における筒内圧が低い
のでノッキングが発生する可能性も低い。こうした事情
から低負荷領域において混合気中に乱れを形成する必要
性に乏しい。このため図3のマップでは機関負荷Lがラ
インAよりも小さい機関運転領域においては蓄圧室12
への高圧ガスの導入が禁止されるようになっている。
According to the map shown in FIG. 3, in the engine operating region where the engine load L is smaller than the line A, the solenoid valve 11 is not opened during the combustion of the air-fuel mixture. It is forbidden. This is for the following reason. That is, if a turbulence is formed in the air-fuel mixture, the engine thermal efficiency increases at this point, but on the other hand, the high-pressure gas is taken out of the combustion chamber during combustion of the air-fuel mixture, so that the engine thermal efficiency decreases at this point. That is, unless the increase in the engine thermal efficiency due to the formation of the turbulence exceeds the decrease in the engine thermal efficiency due to the removal of the high-pressure gas, the overall engine thermal efficiency will decrease. Particularly, in a low load region, since the in-cylinder pressure is low, the removal of the high-pressure gas may lower the engine thermal efficiency. Further, in the low load region, the fuel in the air-fuel mixture is easily burned completely because the amount of fuel in the air-fuel mixture is small, and knocking is less likely to occur due to low in-cylinder pressure during fuel combustion. Under these circumstances, it is not necessary to form turbulence in the air-fuel mixture in the low load region. Therefore, in the engine operation region where the engine load L is smaller than the line A in the map of FIG.
The introduction of high-pressure gas into the air is prohibited.

【0026】また図3のマップによれば機関負荷Lがラ
インAよりも大きく且つラインBよりも小さい機関運転
領域においてはクランク角度が機関圧縮上死点後15°
(以下、ATDC15°と表記する。)のところで電磁
弁11が開弁され、蓄圧室12内に高圧ガスが導入され
る。すなわち最高圧クランク角度は機関回転数Neと機
関負荷Lとに関連し、一般的には最高圧クランク角度は
機関負荷が中程度の機関運転領域と機関負荷が小さい機
関運転領域とにおいては機関回転数に係わらずATDC
15°付近である。このことから図3のマップでは機関
負荷LがラインAよりも大きく且つラインBよりも小さ
い機関運転領域においてはクランク角度がATDC15
°のところで電磁弁11が開弁されるようになってい
る。
According to the map of FIG. 3, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line A and smaller than the line B, the crank angle is 15 ° after the top dead center of the engine compression.
(Hereinafter referred to as ATDC 15 °.) At a time, the solenoid valve 11 is opened, and high-pressure gas is introduced into the accumulator 12. That is, the maximum pressure crank angle is related to the engine speed Ne and the engine load L, and generally, the maximum pressure crank angle is the engine speed in the engine operation region where the engine load is medium and in the engine operation region where the engine load is small. ATDC regardless of number
It is around 15 °. Therefore, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line A and smaller than the line B in the map of FIG.
The electromagnetic valve 11 is opened at the angle of °.

【0027】さらに図3のマップによれば機関負荷Lが
ラインBよりも大きい機関運転領域においては機関回転
数Neが小さくなるほどATDC15°よりも遅いクラ
ンク角度にて電磁弁11が開弁され、また機関負荷Lが
小さくなるほどATDC15°よりも遅いクランク角度
にて電磁弁11が開弁され、蓄圧室12内に高圧ガスが
導入される。
Further, according to the map shown in FIG. 3, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line B, as the engine speed Ne decreases, the solenoid valve 11 is opened at a crank angle slower than ATDC 15 °, and As the engine load L decreases, the solenoid valve 11 opens at a crank angle slower than ATDC 15 °, and high-pressure gas is introduced into the accumulator 12.

【0028】すなわち後に詳述するが混合気を点火する
タイミングは機関回転数が大きくなるほど早くされ、ま
た機関負荷が大きいほど遅くされ、機関負荷が小さい機
関運転領域においては最高圧クランク角度はATDC1
5°付近となる。機関負荷が大きい機関運転領域では燃
焼室内におけるノッキングの発生を回避するために混合
気点火タイミングが遅くされる傾向が強くなるので最高
圧クランク角度は機関回転数が小さくなるほど、そして
機関負荷が大きくなるほどATDC15°から遅くな
る。すなわち高圧ガスの導入タイミングは混合気の点火
タイミングに応じて補正されることになる。
That is, as will be described in detail later, the timing of igniting the air-fuel mixture is advanced as the engine speed is increased, and is delayed as the engine load is increased. In the engine operating region where the engine load is small, the maximum pressure crank angle is ATDC1.
It is around 5 °. In the engine operating region where the engine load is large, the mixture ignition timing tends to be delayed in order to avoid the occurrence of knocking in the combustion chamber.Therefore, the maximum pressure crank angle decreases as the engine speed decreases and as the engine load increases. Slows from 15 ° ATDC. That is, the introduction timing of the high-pressure gas is corrected according to the ignition timing of the air-fuel mixture.

【0029】こうした理由から図3のマップでは機関負
荷LがラインBよりも大きい機関運転領域においては機
関回転数Neが小さくなるほど、そして機関負荷Lが小
さくなるほどATDC15°よりも遅いクランク角度に
て電磁弁11が開弁されるようになっている。なお上述
した実施例では最高圧クランク角度にて電磁弁を開弁す
るように電磁弁の開弁タイミングを制御しているが電磁
弁が開弁し始めるタイミングまたは電磁弁が閉弁するタ
イミングを制御し、すなわち電磁弁の開弁期間の長さを
制御し、最高圧クランク角度において電磁弁が確実に開
弁しているようにしてもよい。
For this reason, in the map of FIG. 3, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line B, as the engine speed Ne decreases and the engine load L decreases, the electromagnetic force is reduced at a crank angle slower than ATDC 15 °. The valve 11 is opened. In the above-described embodiment, the opening timing of the solenoid valve is controlled so as to open the solenoid valve at the maximum pressure crank angle, but the timing at which the solenoid valve starts to open or the timing at which the solenoid valve closes is controlled. That is, the length of the opening period of the solenoid valve may be controlled to ensure that the solenoid valve is opened at the maximum pressure crank angle.

【0030】次に燃焼室7内への高圧ガスの噴射につい
て説明する。本実施例では機関回転数と機関負荷とに基
づいてベース噴射タイミングを算出し、このベース噴射
タイミングを蓄圧室内の圧力に基づいて算出される噴射
タイミング補正係数により補正し、最終的に噴射タイミ
ングを得る。高圧ガスを電磁弁11から燃焼室7に噴射
するときには蓄圧室12内の圧力が筒内圧よりも高いほ
ど強力な乱れが混合気中に形成される。筒内圧は機関圧
縮上死点に近いほど高くなることから機関圧縮行程にお
いては早いタイミングで高圧ガスを噴射するほど、そし
て機関膨張行程においては遅いタイミングで高圧ガスを
噴射するほど蓄圧室12内の圧力と筒内圧との間の差圧
が大きく、したがって強力な乱れを混合気中に形成する
ことができる。
Next, the injection of the high-pressure gas into the combustion chamber 7 will be described. In the present embodiment, the base injection timing is calculated based on the engine speed and the engine load, and the base injection timing is corrected by an injection timing correction coefficient calculated based on the pressure in the accumulator, and finally the injection timing is calculated. obtain. When the high-pressure gas is injected from the electromagnetic valve 11 into the combustion chamber 7, as the pressure in the accumulator 12 becomes higher than the in-cylinder pressure, stronger turbulence is formed in the air-fuel mixture. Since the in-cylinder pressure becomes higher as it approaches the top dead center of the engine compression, the higher the pressure of the high-pressure gas injected at the earlier timing in the engine compression stroke and the later the high-pressure gas is injected at the later timing in the engine expansion stroke, The pressure difference between the pressure and the in-cylinder pressure is large, so that strong turbulence can be formed in the mixture.

【0031】ところが機関圧縮行程において早いタイミ
ングで高圧ガスを噴射した場合には高圧ガスが噴射され
てから混合気が、点火されるまで時間が長くなるのでこ
の間に混合気中の乱れが減衰し、したがって混合気点火
後における混合気中の乱れが小さく、このため乱れによ
る混合気の燃焼促進効果が小さくなってしまう。すなわ
ち混合気燃焼中においてもできる限り強力な乱れを維持
するためには高圧ガスの噴射タイミングが混合気の点火
タイミングに近いほど好ましい。
However, when the high pressure gas is injected at an early timing in the engine compression stroke, the time period from when the high pressure gas is injected to when the mixture is ignited becomes longer, so that the turbulence in the mixture is attenuated during this time. Therefore, the turbulence in the air-fuel mixture after the ignition of the air-fuel mixture is small, and the effect of promoting the combustion of the air-fuel mixture due to the turbulence is reduced. In other words, in order to maintain the strongest possible turbulence even during combustion of the mixture, it is preferable that the injection timing of the high-pressure gas is closer to the ignition timing of the mixture.

【0032】また混合気の点火前における機関膨張行程
においては機関圧縮上死点から遠ざかるほど筒内圧は低
くなるので高圧ガスの噴射タイミングは混合気の点火タ
イミングに近いほど好ましい。そこで本実施例では図4
に示したように高圧ガスを噴射するタイミングを算出す
るためのベース噴射タイミングを機関回転数Neと機関
負荷Lとの関数としてマップの形で記憶しておき、当該
マップを用いて蓄圧室12内の高圧ガスを燃焼室7内に
噴射するために電磁弁11を開弁するタイミング(すな
わちクランク角度)を算出するためのベース噴射タイミ
ングを機関回転数Neと機関負荷Lとに基づいて算出す
る。
In the engine expansion stroke before the mixture is ignited, the in-cylinder pressure decreases as the distance from the top dead center of the engine decreases. Therefore, the injection timing of the high-pressure gas is preferably closer to the ignition timing of the mixture. Therefore, in this embodiment, FIG.
The base injection timing for calculating the timing for injecting the high-pressure gas is stored in the form of a map as a function of the engine speed Ne and the engine load L as shown in FIG. The base injection timing for calculating the timing (i.e., the crank angle) for opening the solenoid valve 11 for injecting the high-pressure gas into the combustion chamber 7 is calculated based on the engine speed Ne and the engine load L.

【0033】図4のマップによれば機関負荷Lがライン
Cよりも小さい機関運転領域においては混合気点火前で
あって機関圧縮行程後半または機関膨張行程前半に電磁
弁11は開弁されず、したがって燃焼室7内への高圧ガ
スの噴射は禁止される。これは上述したように特に低負
荷領域においては混合気中に乱れを形成する必要性に乏
しく、却って機関熱効率が低下することもありえるから
である。
According to the map of FIG. 4, in the engine operating region where the engine load L is smaller than the line C, the solenoid valve 11 is not opened before the mixture ignition and in the latter half of the engine compression stroke or the first half of the engine expansion stroke. Therefore, injection of the high-pressure gas into the combustion chamber 7 is prohibited. This is because, as described above, particularly in a low load region, it is not necessary to form turbulence in the air-fuel mixture, and the heat efficiency of the engine may be rather lowered.

【0034】また図4のマップによれば機関負荷Lがラ
インCよりも大きい機関運転領域においては機関回転数
Neが大きくなるほど早いベース噴射タイミングとな
り、また機関負荷Lが大きいほど早いベース噴射タイミ
ングとなる。これは以下の理由による。すなわち機関負
荷が大きくなるほど燃焼室内に吸入せしめられる空気
(すなわち混合気)の量が増大する傾向にあるので機関
圧縮行程中の筒内圧は高くなる。したがって機関負荷が
大きいほど高圧ガスの噴射タイミングを早くする必要が
ある。一方、機関回転数が大きくなるほど単位クランク
角度だけ進むのにかかる時間が短くなる。したがって機
関回転数が大きいほど高圧ガス噴射タイミングを早くし
ても混合気点火までの乱れの減衰は少ない。こうした理
由から図4のマップでは機関負荷LがラインCよりも大
きい機関運転領域においては機関回転数が大きくなるほ
ど早いベース噴射タイミングとなり、また機関負荷が大
きいほど早いベース噴射タイミングとなる。
According to the map of FIG. 4, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line C, the base injection timing becomes earlier as the engine speed Ne becomes larger, and the base injection timing becomes earlier as the engine load L becomes larger. Become. This is for the following reason. That is, as the engine load increases, the amount of air (ie, the air-fuel mixture) sucked into the combustion chamber tends to increase, so that the in-cylinder pressure during the engine compression stroke increases. Therefore, the injection timing of the high-pressure gas needs to be advanced as the engine load increases. On the other hand, as the engine speed increases, the time required to advance by the unit crank angle decreases. Therefore, as the engine speed increases, even if the high-pressure gas injection timing is advanced, the turbulence until the mixture is ignited is less attenuated. For this reason, in the map of FIG. 4, in the engine operating region where the engine load L is larger than the line C, the base injection timing becomes earlier as the engine speed increases, and the base injection timing becomes earlier as the engine load increases.

【0035】なお図4のラインCは図3のラインAより
も高負荷側に位置する。これにより高圧ガスを燃焼室7
内に噴射すべきときには必ず前の機関サイクルにて高圧
ガスが蓄圧室12内に導入されていることとなる。とこ
ろで高圧ガス噴射時における蓄圧室12内の圧力は常に
一定であるとは限らず、直前の機関サイクル毎に異な
る。したがって最も好ましい乱れを混合気中に形成する
ためには蓄圧室12内の圧力に応じて図4のマップから
算出されたベース噴射タイミングを補正する必要があ
る。
The line C in FIG. 4 is located on the higher load side than the line A in FIG. Thereby, the high-pressure gas is supplied to the combustion chamber 7.
When high pressure gas is to be injected, the high pressure gas is always introduced into the accumulator 12 in the previous engine cycle. By the way, the pressure in the pressure accumulating chamber 12 at the time of high-pressure gas injection is not always constant, and differs for each immediately preceding engine cycle. Therefore, in order to form the most preferable turbulence in the air-fuel mixture, it is necessary to correct the base injection timing calculated from the map of FIG.

【0036】そこで本実施例では図5に示した関係に従
って蓄圧室12内の圧力Pcに基づいて噴射タイミング
補正係数Kinjを算出し、これに基づいて図4のマッ
プから算出された噴射ベースタイミングを補正する。図
5においては蓄圧室12内の圧力Pcが予め定められた
圧力Pcthよりも高いときには蓄圧室12内の圧力P
cが大きくなるほど噴射タイミング補正係数Kinjは
ベース噴射タイミングを遅らせる値をとる。
Therefore, in this embodiment, the injection timing correction coefficient Kinj is calculated based on the pressure Pc in the accumulator 12 according to the relationship shown in FIG. 5, and the injection base timing calculated from the map of FIG. to correct. In FIG. 5, when the pressure Pc in the accumulator 12 is higher than a predetermined pressure Pcth, the pressure P in the accumulator 12 is increased.
The injection timing correction coefficient Kinj takes a value that delays the base injection timing as c increases.

【0037】これは以下の理由による。すなわち蓄圧室
12内の圧力が高いほど高圧ガスを噴射するべく電磁弁
11を開弁するときの筒内圧が比較的高くても強力な乱
れを混合気に形成することができる。したがって蓄圧室
12内の圧力が高いほど図4のマップから算出されたベ
ース噴射タイミングを遅くするように補正すれば高圧ガ
スの噴射から混合気の点火までの時間が短くなり、混合
気に形成された乱れの減衰が小さくなり、混合気の燃焼
が促進される。
This is for the following reason. That is, as the pressure in the pressure accumulating chamber 12 is higher, a strong turbulence can be formed in the air-fuel mixture even when the in-cylinder pressure when the solenoid valve 11 is opened to inject the high-pressure gas is relatively high. Therefore, if the base injection timing calculated from the map of FIG. 4 is corrected to be delayed as the pressure in the accumulator 12 becomes higher, the time from the injection of the high-pressure gas to the ignition of the mixture becomes shorter, and the mixture is formed in the mixture. The turbulence attenuation is reduced, and the combustion of the air-fuel mixture is promoted.

【0038】一方、蓄圧室12内の圧力が低いほど強力
な乱れを混合気に形成しづらくなる。したがって蓄圧室
12内の圧力が低いほど図4のマップから算出されたベ
ース噴射タイミングを進めるように補正すれば強力な乱
れを混合気に形成しやすくなる。こうした理由から図5
のマップでは蓄圧室12内の圧力Pcが大きくなるほど
噴射タイミング補正係数Kinjがベースの噴射タイミ
ングを遅らせる値をとるようになっている。
On the other hand, the lower the pressure in the pressure accumulating chamber 12, the harder it is to form a strong turbulence in the air-fuel mixture. Accordingly, if the pressure in the accumulator 12 is corrected so as to advance the base injection timing calculated from the map of FIG. 4, it becomes easier to form a strong turbulence in the air-fuel mixture. For these reasons, FIG.
In the map, the injection timing correction coefficient Kinj takes a value that delays the base injection timing as the pressure Pc in the pressure accumulation chamber 12 increases.

【0039】また図5のマップによれば蓄圧室12内の
圧力Pcが予め定められた圧力Pcthよりも低いとき
には噴射タイミング補正係数Kinjは算出されずに電
磁弁11の開弁を禁止する命令が発せられる。これは以
下の理由による。すなわち蓄圧室12内の圧力が高圧ガ
スを燃焼室7に噴射するのには不十分なほど低い場合に
は高圧ガスを燃焼室7内に噴射するべく電磁弁11を開
弁しても逆に燃焼室7内のガスが蓄圧室12内に流入
し、これにより筒内圧が低下し、却って混合気の燃焼を
阻害する可能性がある。したがって蓄圧室12内の圧力
が比較的低いときには混合気の燃焼を促進するという観
点からは高圧ガスを燃焼室7内に噴射しようとして電磁
弁11を開弁しないほうがよい。こうした理由により図
5のマップでは蓄圧室12内の圧力Pcが予め定められ
た圧力Pcthよりも低いときには電磁弁11が開弁さ
れないようになっている。
According to the map of FIG. 5, when the pressure Pc in the pressure accumulating chamber 12 is lower than the predetermined pressure Pcth, the injection timing correction coefficient Kinj is not calculated and the command to prohibit the opening of the solenoid valve 11 is issued. Be emitted. This is for the following reason. That is, when the pressure in the pressure accumulating chamber 12 is low enough to inject the high-pressure gas into the combustion chamber 7, even if the solenoid valve 11 is opened to inject the high-pressure gas into the combustion chamber 7, on the contrary, The gas in the combustion chamber 7 flows into the accumulator 12, which lowers the in-cylinder pressure, which may hinder the combustion of the air-fuel mixture. Therefore, when the pressure in the accumulator 12 is relatively low, it is better not to open the solenoid valve 11 in order to inject high-pressure gas into the combustion chamber 7 from the viewpoint of promoting the combustion of the air-fuel mixture. For this reason, in the map of FIG. 5, when the pressure Pc in the pressure accumulation chamber 12 is lower than the predetermined pressure Pcth, the solenoid valve 11 is not opened.

【0040】なお図4および図5のマップから高圧ガス
の噴射タイミングを算出した場合において噴射タイミン
グが機関膨張行程となったときには当該噴射タイミング
を混合気の点火タイミングの直前となるように補正す
る。これによれば高圧ガスが噴射されるときにおける筒
内圧がさらに低いのでより強力な乱れを混合気に形成す
ることができる。
When the injection timing of the high-pressure gas is calculated from the maps shown in FIGS. 4 and 5, when the injection timing is in the engine expansion stroke, the injection timing is corrected so as to be immediately before the ignition timing of the air-fuel mixture. According to this, since the in-cylinder pressure when the high-pressure gas is injected is further lower, stronger turbulence can be formed in the air-fuel mixture.

【0041】また本実施例において機関回転数が大きく
且つ機関負荷も大きな機関運転領域において混合気に乱
れを形成すると機関熱効率が向上するので排気ガスの温
度が低くなる。排気ガスの温度が高いとその排気ガスの
熱により内燃機関の構成部品が熱劣化する可能性があ
り、この熱劣化を防止するべく排気ガスの温度を低下さ
せるためには例えば燃料噴射量を増量し、当該燃料の気
化熱を利用するという方法もあるがこれでは燃費が悪化
してしまう。しかしながら本実施例によれば燃料の燃焼
を促進することにより排気ガスの温度を低くしているの
で燃費を悪化することはない。
In this embodiment, if the mixture is turbulent in the engine operating region where the engine speed is large and the engine load is large, the engine heat efficiency is improved and the temperature of the exhaust gas is lowered. If the temperature of the exhaust gas is high, the components of the internal combustion engine may be thermally degraded due to the heat of the exhaust gas. To reduce the temperature of the exhaust gas to prevent this thermal degradation, for example, increase the fuel injection amount Then, there is a method of utilizing the heat of vaporization of the fuel, but this degrades the fuel efficiency. However, according to the present embodiment, since the temperature of the exhaust gas is lowered by promoting the combustion of the fuel, the fuel efficiency is not deteriorated.

【0042】最後に混合気の点火について説明する。本
実施例では初めに機関始動時であるか否かと、機関温度
とに基づいてベース点火タイミングを算出する。次いで
このベース点火タイミングを機関回転数と機関負荷との
関係から求められるメイン補正係数と、高圧ガスの噴射
タイミングから求められるサブ補正係数と、ノックセン
サ17の出力から求められる学習補正係数(学習値)と
により補正し、点火タイミングを算出する。以下、これ
らメイン補正係数と、サブ補正係数と、学習補正係数と
を順に説明する。
Finally, the ignition of the air-fuel mixture will be described. In this embodiment, first, the base ignition timing is calculated based on whether or not the engine is being started and the engine temperature. Next, the base ignition timing is determined by a main correction coefficient obtained from the relationship between the engine speed and the engine load, a sub correction coefficient obtained from the injection timing of the high-pressure gas, and a learning correction coefficient (learning value obtained from the output of the knock sensor 17). ) To calculate the ignition timing. Hereinafter, the main correction coefficient, the sub correction coefficient, and the learning correction coefficient will be described in order.

【0043】本実施例では図6に示したようにメイン補
正係数を機関回転数Neと、機関負荷Lとの関数として
マップの形で記憶しておき、当該マップを用いてメイン
補正係数を算出する。図6のマップから算出されるメイ
ン補正係数を用いてベース点火タイミングを補正すると
機関回転数Neが大きくなるほどベース点火タイミング
は早められるように補正され、機関負荷Lが大きくなる
ほどベース点火タイミングは遅くなるように補正され
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the main correction coefficient is stored in the form of a map as a function of the engine speed Ne and the engine load L, and the main correction coefficient is calculated using the map. I do. When the base ignition timing is corrected using the main correction coefficient calculated from the map of FIG. 6, the base ignition timing is corrected so that the base ignition timing is advanced as the engine speed Ne increases, and the base ignition timing is delayed as the engine load L increases. Is corrected as follows.

【0044】メイン補正係数が機関回転数と機関負荷と
に応じて図6のマップに示したようにする理由は以下の
とおりである。すなわち機関回転数が大きくなるほど単
位クランク角度だけ進むのにかかる時間は短くなるので
早いタイミングで混合気を点火しなければ混合気の燃焼
が機関膨張行程内に終了しなくなってしまう。したがっ
て機関回転数が大きくなるほど混合気の点火タイミング
を早くすべきである。また機関負荷が大きいほど混合気
の燃焼速度が速くなるので遅いタイミングで混合気を点
火しても混合気の燃焼は機関膨張行程内に終了する。こ
うした理由からメイン補正係数が図6に示したマップの
ようになっている。
The reason why the main correction coefficient is set as shown in the map of FIG. 6 according to the engine speed and the engine load is as follows. That is, as the engine speed increases, the time required to advance by the unit crank angle decreases, so that unless the air-fuel mixture is ignited at an early timing, the combustion of the air-fuel mixture will not end within the engine expansion stroke. Therefore, the ignition timing of the air-fuel mixture should be advanced as the engine speed increases. Further, since the combustion speed of the air-fuel mixture increases as the engine load increases, even if the air-fuel mixture is ignited at a later timing, the combustion of the air-fuel mixture ends within the engine expansion stroke. For these reasons, the main correction coefficients are as shown in the map shown in FIG.

【0045】次にサブ補正係数について説明する。上述
したように高圧ガスの噴射と混合気の点火との間の時間
が長いと混合気に形成した乱れが減衰して乱れによる混
合気の燃焼促進効果が小さくなってしまう。したがって
噴射タイミングが早いほど点火タイミングも早くすべき
である。このことを考慮して本実施例では図7に示した
ようにサブ補正係数を噴射タイミングの関数としてマッ
プの形で記憶しておき、当該マップを用いてサブ補正係
数を算出する。図7のマップから算出されるサブ補正係
数を用いてベース点火タイミングを補正すると噴射タイ
ミングが早くなるほどベース点火タイミングは早められ
るように補正される。
Next, the sub correction coefficient will be described. As described above, if the time between the injection of the high-pressure gas and the ignition of the air-fuel mixture is long, the turbulence formed in the air-fuel mixture is attenuated, and the effect of promoting the combustion of the air-fuel mixture due to the turbulence is reduced. Therefore, the earlier the injection timing, the earlier the ignition timing should be. In consideration of this, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the sub correction coefficient is stored in the form of a map as a function of the injection timing, and the sub correction coefficient is calculated using the map. When the base ignition timing is corrected using the sub-correction coefficient calculated from the map of FIG. 7, the base ignition timing is corrected so that the earlier the injection timing, the earlier the base ignition timing.

【0046】次に学習補正係数について説明する。一般
的には機関熱効率をできるだけ高めるためには点火タイ
ミングを早めたほうがよい。しかしながら点火タイミン
グを早めると燃焼室内にてノッキングが生じてしまう。
すなわち現実的にはノッキングが生じない範囲で点火タ
イミングを早めることが好ましい。そこで本実施例では
図8に示したフローチャートに従って学習補正係数を算
出し、これに基づいてベース点火タイミングを補正す
る。図8のフローチャートによればステップ100にお
いてノックセンサ17によりノッキングが検出されたか
否かが判別される。ステップ100においてノッキング
が検出されたと判別されたときにはステップ101に進
んで学習補正係数を点火タイミングが遅くなるように一
定値だけ補正する。一方、ステップ100においてノッ
キングが検出されていないと判別されたときにはステッ
プ102に進んで学習補正係数を点火タイミングが早く
なるように一定値だけ補正する。
Next, the learning correction coefficient will be described. Generally, it is better to advance the ignition timing in order to increase the engine thermal efficiency as much as possible. However, if the ignition timing is advanced, knocking occurs in the combustion chamber.
That is, it is preferable to actually advance the ignition timing within a range where knocking does not actually occur. Therefore, in this embodiment, the learning correction coefficient is calculated according to the flowchart shown in FIG. 8, and the base ignition timing is corrected based on this. According to the flowchart of FIG. 8, it is determined whether or not knocking is detected by the knock sensor 17 in step 100. When it is determined in step 100 that knocking has been detected, the routine proceeds to step 101, where the learning correction coefficient is corrected by a constant value so that the ignition timing is delayed. On the other hand, when it is determined in step 100 that knocking has not been detected, the routine proceeds to step 102, where the learning correction coefficient is corrected by a certain value so that the ignition timing is advanced.

【0047】ところで高圧ガスを噴射した場合と噴射し
なかった場合とでは混合気の燃焼速度は大きく異なるの
でノッキングの発生しやすさも大きく異なる。そこで本
実施例では高圧ガスが噴射されている機関運転領域(以
下、高圧ガス噴射領域と称す。)と、高圧ガスが噴射さ
れていない機関運転領域(以下、非高圧ガス噴射領域と
称す。)とで別個に図8にフローチャートを実行し、こ
れにより二つの異なる学習プロセスから二つの異なる学
習補正係数を算出し、高圧ガス噴射領域における点火タ
イミングの算出には高圧ガス噴射領域にて算出された学
習補正係数を用い、非高圧ガス噴射領域における点火タ
イミングの算出には非高圧ガス噴射領域にて算出された
学習補正係数を用いる。これによれば燃焼室内にてノッ
キングが発生することを確実に防止することができる。
By the way, the combustion rate of the air-fuel mixture is greatly different between the case where high-pressure gas is injected and the case where no high-pressure gas is injected. Therefore, in this embodiment, an engine operation region where high-pressure gas is injected (hereinafter, referred to as a high-pressure gas injection region) and an engine operation region where high-pressure gas is not injected (hereinafter, referred to as a non-high-pressure gas injection region). FIG. 8 is executed separately from the above, whereby two different learning correction coefficients are calculated from two different learning processes, and the ignition timing in the high pressure gas injection region is calculated in the high pressure gas injection region. The learning correction coefficient is used to calculate the ignition timing in the non-high-pressure gas injection region using the learning correction coefficient calculated in the non-high-pressure gas injection region. According to this, it is possible to reliably prevent knocking from occurring in the combustion chamber.

【0048】ところで上記実施例においては内燃機関の
温度が低いときには混合気の燃焼自体が安定しないので
混合気の空燃比は理論空燃比よりもリッチとされる。ま
た内燃機関の温度が高いときであっても内燃機関の始動
時にも混合気の燃焼自体が安定しないので混合気の空燃
比は理論空燃比よりもリッチとされる。このため機関低
温時や機関始動時においては混合気中の燃料は気化しに
くく、また煤も発生しやすい。このときに電磁弁11を
開弁すると気化していない燃料や煤が電磁弁11に詰ま
り、電磁弁11が故障してしまう可能性がある。
In the above embodiment, when the temperature of the internal combustion engine is low, the combustion itself of the air-fuel mixture is not stable, so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Further, even when the temperature of the internal combustion engine is high, even when the internal combustion engine is started, the combustion itself of the air-fuel mixture is not stable, so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio. For this reason, when the engine temperature is low or when the engine is started, the fuel in the air-fuel mixture is not easily vaporized, and soot is easily generated. At this time, if the solenoid valve 11 is opened, fuel or soot that has not been vaporized may clog the solenoid valve 11 and cause the solenoid valve 11 to break down.

【0049】そこで本実施例では機関低温時および機関
始動時には電磁弁11を開弁することを禁止し、すなわ
ち高圧ガスを蓄圧室12内に導入することを禁止し、そ
れと共に高圧ガスを燃焼室7内に噴射することを禁止す
る。また機関負荷が徐々に大きくなる機関過渡運転時に
おいてはたとえ蓄圧室12内の圧力が比較的高くても該
蓄圧室12内の圧力が高圧ガスを燃焼室7内に噴射する
ときの筒内圧よりも低いことがある。そこで本実施例で
は機関負荷が予め定められた増大率以上で大きくなる機
関過渡運転時には高圧ガスを燃焼室7内に噴射すること
を禁止する。
Therefore, in the present embodiment, the opening of the solenoid valve 11 is prohibited when the engine is at low temperature and when the engine is started, that is, the introduction of high-pressure gas into the accumulator 12 is prohibited, and the high-pressure gas is also released from the combustion chamber. Injecting into 7 is prohibited. Also, during an engine transient operation in which the engine load gradually increases, even if the pressure in the accumulator chamber 12 is relatively high, the pressure in the accumulator chamber 12 is higher than the in-cylinder pressure when the high-pressure gas is injected into the combustion chamber 7. May also be low. Therefore, in the present embodiment, the injection of the high-pressure gas into the combustion chamber 7 is prohibited during the engine transient operation in which the engine load becomes larger than a predetermined increase rate.

【0050】また燃料を燃焼室内に直接噴射するタイプ
の内燃機関に本発明を適用することもできる。なおこの
タイプの内燃機関において燃料を点火栓近傍にのみ存在
させることにより非常に大きい空燃比で機関運転するこ
とができるようにしている場合には燃料が点火栓近傍か
ら離れることがないように高圧ガスを燃焼室内に噴射す
ると燃料の燃焼促進の観点から好ましい。
The present invention is also applicable to an internal combustion engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber. In the case of this type of internal combustion engine, when the fuel is present only in the vicinity of the spark plug so that the engine can be operated with a very large air-fuel ratio, the high pressure is used so that the fuel does not leave the vicinity of the spark plug. It is preferable to inject the gas into the combustion chamber from the viewpoint of promoting the combustion of the fuel.

【0051】また排気ガスを燃焼室内に循還させるよう
にした内燃機関に本発明を適用することもできる。この
場合において排気ガスを多量に循還させる機関運転にお
いて高圧ガスを燃焼室内に噴射すると燃焼促進の観点か
ら好ましい。ところで本実施例の電磁弁11は高圧ガス
を直接、燃焼室7内に噴射するものであるのでその先端
13が燃焼室7内のガスに晒される。このため電磁弁1
1が開弁せずに閉弁したままとなってしまう開弁故障
や、逆に閉弁せずに開弁したままとなってしまう開弁故
障が生じる可能性がある。
The present invention can be applied to an internal combustion engine in which exhaust gas is circulated in a combustion chamber. In this case, it is preferable from the viewpoint of promoting combustion that high-pressure gas be injected into the combustion chamber in engine operation in which a large amount of exhaust gas is circulated. By the way, since the solenoid valve 11 of this embodiment injects high-pressure gas directly into the combustion chamber 7, its tip 13 is exposed to the gas in the combustion chamber 7. Therefore, the solenoid valve 1
There is a possibility that a valve opening failure in which the valve 1 remains closed without opening the valve or a valve opening failure in which the valve 1 remains open without closing the valve.

【0052】そこで本実施例では以下に説明する複数の
方法を組み合わせて用いて電磁弁11の故障(異常)の
有無を診断する。以下では図9〜図12を参照しつつ本
実施例の故障診断方法を説明するが図9、図10は複数
の燃焼室を備えた内燃機関において各燃焼室に対して個
々に独立した蓄圧室を備えている場合における一つの蓄
圧室内の圧力変化を時間軸で示した図であり、図11、
図12は複数の燃焼室を備えた内燃機関においてこれら
燃焼室に対して共通の一つの蓄圧室を備えている場合に
おけるこの共通の一つの蓄圧室内の圧力変化を時間軸で
示した図である。
Therefore, in the present embodiment, the presence or absence of a failure (abnormality) of the solenoid valve 11 is diagnosed by using a plurality of methods described below in combination. Hereinafter, the failure diagnosis method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12. FIGS. 9 and 10 show a pressure storage chamber that is individually independent for each combustion chamber in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers. FIG. 11 is a diagram showing a pressure change in one accumulator chamber on a time axis in the case where
FIG. 12 is a diagram showing, on a time axis, a pressure change in one common accumulator when the internal combustion engine having a plurality of combustion chambers has one common accumulator for these combustion chambers. .

【0053】まず本実施例の1番目の故障診断方法を図
9(A)を参照しつつ説明する。図9(A)は矢印で示
した時刻ta、すなわち高圧ガス噴射直後から高圧ガス
の導入と噴射とを禁止している間に電磁弁11が開弁故
障した場合における蓄圧室12内の圧力変化を示してい
る。高圧ガス噴射直後に高圧ガスの導入と噴射とを禁止
した場合において電磁弁11が正常であれば図9(A)
に示した期間Pa、すなわち機関圧縮行程から機関膨張
行程にかけての期間においては蓄圧室12内の圧力は鎖
線で示したように全く変化しないはずである。
First, a first failure diagnosis method according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows the pressure change in the pressure accumulating chamber 12 when the solenoid valve 11 fails to open while the introduction and injection of the high-pressure gas are prohibited immediately after the injection of the high-pressure gas, that is, at the time ta indicated by the arrow. Is shown. If the solenoid valve 11 is normal when the introduction and injection of the high-pressure gas are prohibited immediately after the injection of the high-pressure gas, FIG.
, The pressure in the accumulator 12 should not change at all during the period from the engine compression stroke to the engine expansion stroke.

【0054】しかしながら図9(A)の矢印で示した時
刻ta、すなわち高圧ガス噴射直後に高圧ガスの導入と
噴射とを禁止している間に電磁弁11が開弁故障すると
期間Paにおいて電磁弁11が開弁したままであるので
燃焼室7内のガスが蓄圧室12内に流入し、したがって
蓄圧室12内の圧力は期間Paにおいて実線で示したよ
うに大きく変化する。
However, if the solenoid valve 11 fails to open during a time ta indicated by an arrow in FIG. 9A, that is, while the introduction and injection of the high-pressure gas is prohibited immediately after the injection of the high-pressure gas, the solenoid valve is opened during the period Pa. Since the valve 11 remains open, the gas in the combustion chamber 7 flows into the accumulator 12, and thus the pressure in the accumulator 12 greatly changes during the period Pa as shown by the solid line.

【0055】そこで本実施例の1番目の故障診断方法で
はこの現象を利用して高圧ガス噴射直後から高圧ガスの
導入と噴射とを禁止している間において蓄圧室12内の
圧力が予め定められた圧力より高くなったときには電磁
弁11が開弁故障していると診断する。そして複数の燃
焼室とそれぞれに対応した複数の電磁弁を有するが蓄圧
室が一つである内燃機関においていずれか一つの燃焼室
への高圧ガス噴射直後から全ての蓄圧室への高圧ガスの
導入と全ての燃焼室への高圧ガスの噴射とを禁止してい
る間に電磁弁の一つが開弁故障した場合においても同様
に図11(A)に示したように期間Pa、すなわち開弁
故障した電磁弁に対応する燃焼室における機関圧縮行程
から機関膨張行程にかけての期間に蓄圧室12内の圧力
は実線で示したように変化する。
Therefore, in the first failure diagnosis method of this embodiment, the pressure in the accumulator 12 is determined in advance while the introduction and injection of the high-pressure gas are prohibited immediately after the injection of the high-pressure gas by utilizing this phenomenon. When the pressure becomes higher than the predetermined pressure, it is diagnosed that the solenoid valve 11 has a valve opening failure. Then, in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers and a plurality of solenoid valves respectively corresponding to the plurality of combustion chambers, but having a single accumulator, introducing high-pressure gas into all the accumulators immediately after injection of the high-pressure gas into any one of the combustion chambers. If one of the solenoid valves fails to open while the injection of the high-pressure gas into all the combustion chambers is prohibited, the period Pa, ie, the valve opening failure, also occurs as shown in FIG. During the period from the engine compression stroke to the engine expansion stroke in the combustion chamber corresponding to the solenoid valve, the pressure in the accumulator 12 changes as shown by the solid line.

【0056】したがってこの場合にも高圧ガス噴射直後
から高圧ガスの導入と噴射とを禁止している間において
蓄圧室12内の圧力が予め定められた圧力より高くなっ
たことをもって電磁弁が開弁故障していると診断するこ
とができる。なおこの1番目の故障診断によれば高圧ガ
ス噴射後に蓄圧室への高圧ガスの導入が実行されないう
ちに機関運転が停止された場合において機関始動時に高
圧ガスの導入と噴射とを禁止している間に生じた電磁弁
の開弁故障をも診断することができる。
Therefore, also in this case, the solenoid valve is opened when the pressure in the accumulator chamber 12 becomes higher than a predetermined pressure while the introduction and injection of the high-pressure gas are prohibited immediately after the injection of the high-pressure gas. It can be diagnosed that a failure has occurred. According to the first failure diagnosis, when the operation of the engine is stopped before the introduction of the high-pressure gas into the accumulator after the injection of the high-pressure gas, the introduction and injection of the high-pressure gas are prohibited when the engine is started. It is also possible to diagnose a solenoid valve opening failure that has occurred in between.

【0057】次に本実施例の2番目の故障診断方法を図
9(B)を参照しつつ説明する。図9(B)は矢印で示
した時刻tb、すなわち高圧ガス噴射後であってその直
後の高圧ガス導入前に電磁弁11が開弁故障した場合に
おける蓄圧室12内の圧力変化を示している。電磁弁1
1が正常であれば図9(B)の時刻tb以後、蓄圧室1
2内の圧力は鎖線で示したように変化するはずである。
Next, a second failure diagnosis method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9B shows the pressure change in the pressure accumulating chamber 12 at the time tb indicated by the arrow, that is, after the high-pressure gas injection and immediately before the introduction of the high-pressure gas, when the solenoid valve 11 fails to open. . Solenoid valve 1
1 is normal, after time tb in FIG.
The pressure in 2 should change as indicated by the dashed line.

【0058】しかしながら時刻tbに電磁弁11が開弁
故障すると高圧ガスを蓄圧室12内に保持するべき期間
Pbにおいても電磁弁11が開弁したままであり、した
がって蓄圧室12内の圧力は期間Pbにおいて所望の圧
力よりも非常に低くなっている。そこで本実施例の2番
目の故障診断方法では高圧ガス導入後から次の高圧ガス
噴射前までの期間において蓄圧室12内の圧力が予め定
められた圧力よりも低いときには電磁弁11が開弁故障
していると診断する。
However, if the solenoid valve 11 fails to open at time tb, the solenoid valve 11 remains open even during the period Pb in which the high-pressure gas should be held in the accumulator chamber 12, so that the pressure in the accumulator chamber 12 decreases during the period Pb. At Pb, it is much lower than the desired pressure. Therefore, in the second failure diagnosis method of the present embodiment, when the pressure in the accumulator 12 is lower than a predetermined pressure during a period from the introduction of the high-pressure gas to the time before the next injection of the high-pressure gas, the solenoid valve 11 fails to open. Diagnose that you are.

【0059】この2番目の故障診断によれば高圧ガス導
入後から次の高圧ガス噴射までの電磁弁11の開弁故障
をも診断することができる。すなわち図9(C)に示し
たように例えば時刻tc、すなわち高圧ガス導入直後に
電磁弁11が開弁故障すると蓄圧室12内の圧力は低下
し、期間Pcにおいて蓄圧室12内の圧力は低いままで
ある。したがって2番目の故障診断によれば高圧ガス導
入後から次の高圧ガス噴射までの電磁弁11の開弁故障
を診断することができる。
According to the second failure diagnosis, it is possible to diagnose a valve opening failure of the solenoid valve 11 from the introduction of the high-pressure gas to the next injection of the high-pressure gas. That is, as shown in FIG. 9C, for example, at time tc, that is, when the solenoid valve 11 fails to open immediately after introduction of the high-pressure gas, the pressure in the accumulator 12 decreases, and the pressure in the accumulator 12 decreases during the period Pc. There is ever. Therefore, according to the second failure diagnosis, a valve opening failure of the solenoid valve 11 from the introduction of the high-pressure gas to the next high-pressure gas injection can be diagnosed.

【0060】そして複数の燃焼室とそれぞれに対応した
複数の電磁弁とを有するが蓄圧室は一つである内燃機関
において電磁弁の一つが当該電磁弁からの噴射後からそ
の直後の高圧ガス導入前(例えば図11(B)の時刻t
b)までに開弁故障した場合、および電磁弁の一つが当
該電磁弁を介した高圧ガス導入後から次の別の電磁弁を
介した高圧ガス噴射前(例えば図11(C)の時刻t
c)までに開弁故障した場合においても同様にそれぞれ
図11(B)、図11(C)に示したように期間Pb,
Pc、すなわち高圧ガス導入後から次の高圧ガス噴射前
までにおいて蓄圧室12内の圧力は実線で示したように
低い。
In an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers and a plurality of solenoid valves corresponding to the respective combustion chambers but one pressure accumulating chamber, one of the solenoid valves introduces high-pressure gas immediately after injection from the solenoid valve. Before (for example, time t in FIG. 11B)
b), and when one of the solenoid valves is introduced after the introduction of the high-pressure gas through the solenoid valve and before the injection of the high-pressure gas through the next another solenoid valve (for example, at time t in FIG. 11C).
Similarly, when the valve opening failure occurs before c), the periods Pb, Pb,
Pc, that is, the pressure in the accumulator 12 from after the introduction of the high-pressure gas to before the next injection of the high-pressure gas is low as indicated by the solid line.

【0061】したがってこの場合にも高圧ガス導入後か
ら次の高圧ガス噴射前、すなわち期間Pb,Pcにおい
て蓄圧室12内の圧力が低いことをもって電磁弁が開弁
故障していると診断することができる。次に本実施例の
3番目の故障診断方法を図10(A)を参照しつつ説明
する。本実施例の内燃機関では機関運転の停止時におい
て電磁弁11を必ず開弁して蓄圧室12内の高圧ガスを
その外部に、すなわち燃焼室7内に放出させる。この場
合において内燃機関の運転が再開され、高圧ガスを蓄圧
室12内に導入し、当該高圧ガスを燃焼室7内に噴射す
るために電磁弁11を開閉弁したときに電磁弁11が正
常であれば図10(A)の鎖線に示したように蓄圧室1
2内の圧力は変化するはずである。
Therefore, also in this case, it can be diagnosed that the solenoid valve has failed to open when the pressure in the accumulator chamber 12 is low after the introduction of the high-pressure gas and before the next high-pressure gas injection, that is, during the periods Pb and Pc. it can. Next, a third failure diagnosis method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the internal combustion engine of the present embodiment, when the operation of the engine is stopped, the solenoid valve 11 is always opened to discharge the high-pressure gas in the accumulator 12 to the outside, that is, into the combustion chamber 7. In this case, the operation of the internal combustion engine is resumed, the high-pressure gas is introduced into the accumulator 12, and when the electromagnetic valve 11 is opened and closed to inject the high-pressure gas into the combustion chamber 7, the electromagnetic valve 11 is normal. If there is, as shown by the chain line in FIG.
The pressure in 2 should change.

【0062】しかしながら図10(A)の矢印にて示し
た時刻taまでに電磁弁11が閉弁故障していると蓄圧
室12内の圧力は実線のように変化する。すなわち蓄圧
室12内の圧力は低いままである。そこで本実施例の3
番目の故障診断方法では機関始動後に高圧ガスを蓄圧室
12内に導入して当該高圧ガスを燃焼室7内に噴射しよ
うとしたときに蓄圧室12内の圧力が予め定められた圧
力よりも低い場合には電磁弁11が閉弁故障していると
診断する。
However, if the solenoid valve 11 has failed to close by the time ta indicated by the arrow in FIG. 10A, the pressure in the accumulator 12 changes as indicated by the solid line. That is, the pressure in the accumulator 12 remains low. Therefore, the third embodiment
In the first failure diagnosis method, when the high-pressure gas is introduced into the accumulator 12 after the engine is started and the high-pressure gas is to be injected into the combustion chamber 7, the pressure in the accumulator 12 is lower than a predetermined pressure. In this case, it is diagnosed that the solenoid valve 11 has a valve closing failure.

【0063】次に本実施例の4番目の故障診断方法を図
10(B)を参照しつつ説明する。図10(B)は矢印
で示した時刻tb、すなわち高圧ガス噴射後からその直
後の高圧ガス導入前に電磁弁11が閉弁故障した場合に
おける蓄圧室12内の圧力変化を示している。電磁弁1
1が正常であれば図10(B)に示した期間Pb、すな
わち高圧ガス導入後から次の高圧ガス噴射前までの期間
において蓄圧室12内の圧力は鎖線で示したように変化
する。
Next, a fourth failure diagnosis method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10B shows the pressure change in the pressure accumulating chamber 12 at the time tb indicated by the arrow, that is, when the solenoid valve 11 fails to close immediately after the injection of the high-pressure gas and immediately before the introduction of the high-pressure gas. Solenoid valve 1
If 1 is normal, the pressure in the pressure accumulating chamber 12 changes as shown by a dashed line in a period Pb shown in FIG. 10B, that is, in a period from after the introduction of the high-pressure gas to before the next high-pressure gas injection.

【0064】しかしながら時刻tbにて電磁弁11が閉
弁故障するとその直後の高圧ガス導入時に電磁弁11が
開弁せず、したがって蓄圧室12内の圧力は期間Pbに
おいて実線で示したように全く変化せず、低いままであ
る。そこで本実施例の4番目の故障診断方法では高圧ガ
ス導入後から高圧ガス噴射前までの期間において蓄圧室
12内の圧力が予め定められた圧力よりも低いときには
電磁弁11が閉弁故障していると診断する。
However, if the solenoid valve 11 fails to close at time tb, the solenoid valve 11 does not open when the high-pressure gas is introduced immediately after that, so that the pressure in the pressure accumulating chamber 12 does not change at all during the period Pb as shown by the solid line. It remains unchanged and remains low. Therefore, in the fourth failure diagnosis method according to the present embodiment, when the pressure in the accumulator 12 is lower than a predetermined pressure during a period from the introduction of the high-pressure gas to before the injection of the high-pressure gas, the solenoid valve 11 fails to close. Diagnose that there is.

【0065】そして複数の燃焼室とそれぞれに対応した
複数の電磁弁とを有するが蓄圧室が一つである内燃機関
において一つの電磁弁11が高圧ガス噴射後であってそ
の直後の高圧ガス導入時に閉弁故障した場合においても
同様に図12(B)に示したように期間Pb、すなわち
電磁弁の一つを介した高圧ガス導入後から次の別の電磁
弁を介した高圧ガス噴射までの期間において蓄圧室12
内の圧力は実線で示したように全く変化せずに低いまま
である。
Then, in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers and a plurality of solenoid valves corresponding to the respective combustion chambers, but one of the pressure accumulating chambers, one of the solenoid valves 11 is supplied with the high pressure gas immediately after the high pressure gas injection. 12B, the period from the introduction of the high-pressure gas through one of the solenoid valves to the injection of the high-pressure gas through the next another electromagnetic valve, as shown in FIG. Accumulator chamber 12 during the period
The pressure within remains unchanged at all, as indicated by the solid line.

【0066】したがってこの場合にも高圧ガス導入後か
ら高圧ガス噴射までの間、すなわち期間Pbにおいて蓄
圧室12内の圧力が低いことをもって電磁弁11が閉弁
故障していると診断することができる。次に本実施例の
5番目の故障診断方法を図10(C)を参照しつつ説明
する。図10(C)は矢印で示した時刻tc、すなわち
高圧ガス導入直後に電磁弁11が閉弁故障した場合にお
ける蓄圧室12内の圧力変化を示している。
Therefore, also in this case, it can be diagnosed that the solenoid valve 11 has failed to close due to the low pressure in the accumulator 12 during the period from the introduction of the high-pressure gas to the injection of the high-pressure gas, ie, during the period Pb. . Next, a fifth failure diagnosis method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10C shows the pressure change in the pressure accumulating chamber 12 at the time tc indicated by the arrow, that is, when the solenoid valve 11 fails to close immediately after the introduction of the high-pressure gas.

【0067】電磁弁11が正常であれば図10(C)に
示した期間Pc、すなわち高圧ガス噴射後から次の高圧
ガス導入までの期間において蓄圧室12内の圧力は鎖線
で示したように変化する。しかしながら時刻tcに電磁
弁11が閉弁故障すると次の高圧ガス噴射時に電磁弁1
1が開弁せず、したがって蓄圧室12内の圧力は期間P
cにおいて実線で示したように全く変化せずに高いまま
である。
If the solenoid valve 11 is normal, the pressure in the accumulator 12 during the period Pc shown in FIG. 10C, that is, during the period from the injection of the high-pressure gas to the introduction of the next high-pressure gas, is indicated by a chain line. Change. However, if the solenoid valve 11 fails to close at time tc, the solenoid valve 1 will not be operated during the next high-pressure gas injection.
1 does not open, and the pressure in the accumulator
At c, it remains high without any change as shown by the solid line.

【0068】そこで本実施例の5番目の故障診断方法で
は高圧ガス噴射後から次の高圧ガス導入前までの期間に
おいて蓄圧室12内の圧力が予め定められた圧力よりも
高いときには電磁弁11が閉弁故障していると診断す
る。そして複数の燃焼室とそれぞれに対応した複数の電
磁弁とを有するが蓄圧室が一つである内燃機関において
一つの電磁弁11が当該電磁弁11からの高圧ガス噴射
前(例えば図12(C)の時刻tc)に閉弁故障した場
合においても同様に図12(C)に示したように期間P
c、すなわち高圧ガス噴射後から次の高圧ガス導入前ま
での期間において蓄圧室12内の圧力は実線で示したよ
うに全く変化せずに高いままである。
Therefore, in the fifth failure diagnosis method of the present embodiment, when the pressure in the accumulator 12 is higher than a predetermined pressure in a period from after injection of the high-pressure gas to before introduction of the next high-pressure gas, the solenoid valve 11 is activated. Diagnose a valve closing failure. Then, in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers and a plurality of solenoid valves corresponding to the respective combustion chambers, but having one accumulator chamber, one solenoid valve 11 is used before the high-pressure gas is injected from the solenoid valve 11 (for example, FIG. Similarly, when a valve closing failure occurs at time tc) in the period Pc) as shown in FIG.
c, that is, during the period from after the injection of the high-pressure gas to before the introduction of the next high-pressure gas, the pressure in the accumulator 12 remains high without any change as shown by the solid line.

【0069】したがってこの場合にも高圧ガス噴射後か
らその直後の高圧ガス導入までの間、すなわち期間Pc
において蓄圧室12内の圧力が高いことをもって電磁弁
11が閉弁故障していると診断することができる。なお
図12(A)は複数の燃焼室とそれぞれに対応する複数
の電磁弁を有するが蓄圧室が一つである内燃機関におい
て機関始動時に高圧ガスの導入と噴射とを禁止している
間に電磁弁の一つが閉弁故障した場合の蓄圧室12内の
圧力変化を示している。
Therefore, in this case as well, from the time after the injection of the high-pressure gas to the time immediately after the introduction of the high-pressure gas, that is, the period Pc
In this case, it can be diagnosed that the solenoid valve 11 has failed to close due to the high pressure in the accumulator chamber 12. FIG. 12A shows a state in which the introduction and injection of high-pressure gas are prohibited when the engine is started in an internal combustion engine having a plurality of combustion chambers and a plurality of solenoid valves respectively corresponding to the plurality of combustion chambers, but having a single accumulator chamber. The pressure change in the accumulator 12 when one of the solenoid valves fails to close is shown.

【0070】図12(A)に示したように期間Pa、す
なわち高圧ガス噴射後からその直後の高圧ガス導入まで
の期間において電磁弁11が正常であれば蓄圧室12内
の圧力は鎖線のように変化するはずである。しかしなが
ら機関始動時に高圧ガスの導入と噴射とを禁止している
間に電磁弁11の一つが閉弁故障すると期間Paにおい
て蓄圧室12内の圧力は実線で示したように全く変化せ
ずに高いままである。
As shown in FIG. 12 (A), if the solenoid valve 11 is normal during the period Pa, that is, the period from the injection of the high-pressure gas to the introduction of the high-pressure gas immediately thereafter, the pressure in the accumulator 12 is indicated by a chain line. Should change to However, if one of the solenoid valves 11 fails to close while the introduction and injection of the high-pressure gas is prohibited at the time of engine start, the pressure in the accumulator 12 does not change at all during the period Pa as shown by the solid line. There is ever.

【0071】したがってこの場合にも高圧ガス噴射後か
らその直後の高圧ガス導入までの間、すなわち期間Pa
において蓄圧室12内の圧力が予め定められた圧力より
も高いことをもって電磁弁11が閉弁故障していると診
断することができる。なお上述した実施例において電磁
弁が故障していると診断された場合には一機関サイク
ル、例えば機関吸気行程から機関膨張行程までの間、好
ましくは機関排気行程の間に複数回に亘って電磁弁の開
閉弁を繰り返すようにする。これによれば電磁弁に燃料
や煤が付着したことにより電磁弁が故障していた場合に
電磁弁から燃料や煤を脱離させ、電磁弁の故障を解消す
ることができる。また上述した実施例において電磁弁が
故障していると診断された場合にこのことを表示するた
めの表示手段を提供してもよい。
Therefore, also in this case, the period from the injection of the high-pressure gas to the introduction of the high-pressure gas immediately thereafter, that is, the period Pa
In this case, it can be diagnosed that the solenoid valve 11 has failed to close when the pressure in the pressure accumulating chamber 12 is higher than a predetermined pressure. In the above-described embodiment, when it is determined that the solenoid valve is malfunctioning, the electromagnetic valve may be turned on a plurality of times during one engine cycle, for example, between the engine intake stroke and the engine expansion stroke, preferably during the engine exhaust stroke. Repeat the opening and closing of the valve. According to this, when fuel or soot adheres to the solenoid valve, the fuel or soot is detached from the solenoid valve when the solenoid valve has failed, and the malfunction of the solenoid valve can be eliminated. Further, in the above-described embodiment, when it is diagnosed that the solenoid valve is out of order, display means for displaying this may be provided.

【0072】また上述した実施例において蓄圧室と燃焼
室との間の連通状態を制御するための制御弁として電磁
弁を採用しているが特別な輪郭形状を有するカムにより
混合気点火前であって機関圧縮行程後半または機関膨張
行程前半に開弁せしめられると共に混合気点火後の機関
膨張行程中に開弁せしめられる制御弁を採用することも
できる。もちろんこの場合において高圧ガスの導入と噴
射とを禁止することができるようにカムを制御弁との作
動上の関係を遮断する手段が設けられる。
In the above-described embodiment, the solenoid valve is employed as a control valve for controlling the communication between the pressure accumulating chamber and the combustion chamber. It is also possible to employ a control valve that is opened in the latter half of the engine compression stroke or the first half of the engine expansion stroke and is opened during the engine expansion stroke after the mixture is ignited. Of course, in this case, a means is provided for interrupting the operation of the cam with the control valve so that the introduction and injection of the high-pressure gas can be prohibited.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば燃焼室内の空燃混合気
が、点火される前に空燃混合気に乱れが形成されるので
空燃混合気が点火されたときから空燃混合気の燃焼が促
進されている。すなわち内燃機関の燃焼室内における燃
料の燃焼が燃料燃焼過程全体に亘って促進される。
According to the present invention, since the air-fuel mixture in the combustion chamber is disturbed before being ignited, the air-fuel mixture is disturbed from the time the air-fuel mixture is ignited. Burning is promoted. That is, the combustion of fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine is promoted throughout the fuel combustion process.

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

【図1】本発明の高圧ガス噴射装置を備えた内燃機関を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine provided with a high-pressure gas injection device of the present invention.

【図2】(A)は燃焼室内の圧力、(B)は機関行程で
あってInは吸気行程、Coは圧縮行程、Poは膨張行
程、Exは排気行程、(C)は蓄圧室内の圧力を示す。
FIG. 2 (A) is the pressure in the combustion chamber, (B) is the engine stroke, In is the intake stroke, Co is the compression stroke, Po is the expansion stroke, Ex is the exhaust stroke, and (C) is the pressure in the pressure accumulation chamber. Is shown.

【図3】高圧ガス導入タイミングを算出するために用い
られるマップを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a map used for calculating a high-pressure gas introduction timing.

【図4】ベース噴射タイミングを算出するために用いら
れるマップを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a map used for calculating a base injection timing.

【図5】噴射タイミング補正係数を算出するためのマッ
プを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a map for calculating an injection timing correction coefficient.

【図6】メイン補正係数を算出するためのマップを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a map for calculating a main correction coefficient.

【図7】サブ補正係数を算出するためのマップを示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a map for calculating a sub correction coefficient.

【図8】学習補正係数を算出するためのフローチャート
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a flowchart for calculating a learning correction coefficient.

【図9】開弁故障診断について説明するための図であ
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining valve opening failure diagnosis.

【図10】閉弁故障診断について説明するための図であ
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining valve closing failure diagnosis.

【図11】開弁故障診断について説明するための図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining valve opening failure diagnosis.

【図12】閉弁故障診断について説明するための図であ
る。
FIG. 12 is a diagram for explaining valve closing failure diagnosis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…燃焼室 10…高圧ガス噴射装置 11…電磁弁 12…蓄圧室 15…圧力センサ 17…ノックセンサ 7: Combustion chamber 10: High-pressure gas injection device 11: Solenoid valve 12: Accumulation chamber 15: Pressure sensor 17: Knock sensor

───────────────────────────────────────────────────── 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 43/00 301 F02D 43/00 301J 301B 45/00 340 45/00 340A 345 345Z 364 364Q 368 368D F02P 5/15 F02P 5/15 B Fターム(参考) 3G022 AA00 CA00 DA01 EA07 FA05 FA06 FA07 GA00 GA05 GA13 3G084 AA05 BA15 BA17 CA01 CA03 CA04 DA10 DA27 DA33 EA11 EB08 EB17 FA00 FA18 FA25 FA33 3G092 AA05 AB06 BB06 DE04S DE04Y DE11S DF06 DG09 EA03 EA04 EA08 EA14 EC05 EC09 FA17 FB03 FB06 GA01 GA05 GA06 HA11Z HB03Z HC05Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA22 JA25 JB02 JB08 KA01 KA08 KA09 KA28 LA00 LB02 LB06 LC01 MA19 NA08 NC02 ND22 NE11 NE12 PA17Z PB08B PB08Z PC08Z PE01Z PE08Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301J 301B 45/00 340 45/00 340A 345 345Z 364 364Q 368 368D F02P 5 / 15 F02P 5/15 B F term (reference) 3G022 AA00 CA00 DA01 EA07 FA05 FA06 FA07 GA00 GA05 GA13 3G084 AA05 BA15 BA17 CA01 CA03 CA04 DA10 DA27 DA33 EA11 EB08 EB17 FA00 FA18 FA25 FA33 3G092 AA05 BB06 DF06 DE03S06 EA04 EA08 EA14 EC05 EC09 FA17 FB03 FB06 GA01 GA05 GA06 HA11Z HB03Z HC05Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA22 JA25 JB02 JB08 KA01 KA08 KA09 KA28 LA00 LB02 LB06 LC01 MA19 NA08 NC02 ND22 NE11 PE08 P08Z

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高圧ガスを内燃機関の燃焼室内に噴射す
るための高圧ガス噴射装置を備えた内燃機関の燃焼装置
において、燃焼室内の空燃混合気が点火される前であっ
て機関圧縮行程後半または機関膨張行程前半に上記高圧
ガス噴射装置により高圧ガスを燃焼室内に噴射するよう
にした内燃機関の燃焼装置。
1. A combustion apparatus for an internal combustion engine having a high-pressure gas injection device for injecting high-pressure gas into a combustion chamber of the internal combustion engine, before the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited and the engine compression stroke A combustion device for an internal combustion engine in which high-pressure gas is injected into a combustion chamber by the high-pressure gas injection device in the second half or the first half of the engine expansion stroke.
【請求項2】 燃焼室内の空燃混合気が点火された後の
機関膨張行程中に燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装
置に導入して保持し、該保持した高圧ガスを高圧ガス噴
射装置により燃焼室に噴射するようにした請求項1に記
載の内燃機関の燃焼装置。
2. The high-pressure gas in the combustion chamber is introduced into a high-pressure gas injection device during an engine expansion stroke after the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited, and the held high-pressure gas is introduced into the high-pressure gas injection device. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel is injected into the combustion chamber by the following.
【請求項3】 上記高圧ガス噴射装置により高圧ガスを
噴射するか否かを機関回転数と機関負荷とに基づいて決
定するようにした請求項1に記載の内燃機関の燃焼装
置。
3. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein whether or not high-pressure gas is injected by said high-pressure gas injection device is determined based on an engine speed and an engine load.
【請求項4】 機関負荷が小さくなると高圧ガス噴射装
置により高圧ガスを噴射するタイミングを遅らせるよう
にした請求項1に記載の内燃機関の燃焼装置。
4. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the timing of injecting the high pressure gas by the high pressure gas injection device is delayed when the engine load decreases.
【請求項5】 上記高圧ガス噴射装置が保持している高
圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、該
圧力検出手段により検出された圧力が低くなると高圧ガ
ス噴射装置により高圧ガスを噴射するタイミングを早め
るようにした請求項1に記載の内燃機関の燃焼装置。
5. A high-pressure gas injection device comprising a pressure detection means for detecting a pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device, and when the pressure detected by the pressure detection means decreases, the high-pressure gas injection device detects the high-pressure gas. 2. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the injection timing is advanced.
【請求項6】 上記圧力検出手段により検出された圧力
が低くなると燃焼室内の空燃混合気を点火するタイミン
グを早めるようにした請求項5に記載の内燃機関の燃焼
装置。
6. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the timing of igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber is advanced when the pressure detected by the pressure detection means decreases.
【請求項7】 燃焼室内で発生するノッキングを検出す
るためのノックセンサを備え、該ノックセンサの出力を
用いて実行される二つの異なる学習プロセスにより二つ
の学習値が算出され、高圧ガス噴射装置により高圧ガス
が噴射されているときには一方の学習値を用いて燃焼室
内の空燃混合気を点火するタイミングを決定し、高圧ガ
ス噴射装置により高圧ガスが噴射されていないときには
他方の学習値を用いて燃焼室内の空燃混合気を点火する
タイミングを決定するようにした請求項3に記載の内燃
機関の燃焼装置。
7. A high-pressure gas injection device comprising: a knock sensor for detecting knocking occurring in a combustion chamber; two learning values calculated by two different learning processes executed using outputs of the knock sensor; When high pressure gas is being injected, the timing for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber is determined using one learning value, and when the high pressure gas is not injected by the high pressure gas injection device, the other learning value is used. 4. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the timing for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber is determined.
【請求項8】 燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置
に導入するタイミングまたは導入する期間を内燃機関の
運転状態に応じて算出するようにした請求項2に記載の
内燃機関の燃焼装置。
8. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a timing or a period for introducing the high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device is calculated according to an operation state of the internal combustion engine.
【請求項9】 内燃機関の運転状態として機関回転数と
機関負荷とを用い、これら機関回転数と機関負荷とに応
じて燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入する
タイミングまたは導入する期間を算出し、該算出された
タイミングまたは期間を燃焼室内の空燃混合気を点火す
るタイミングに応じて補正するようにした請求項8に記
載の内燃機関の燃焼装置。
9. A timing or a period during which high-pressure gas in a combustion chamber is introduced into a high-pressure gas injection device according to the engine speed and the engine load, using the engine speed and the engine load as the operating state of the internal combustion engine. 9. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the calculated timing or period is corrected according to the timing of igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber.
【請求項10】 内燃機関の温度を検出するための温度
検出手段を備え、該温度検出手段により検出される温度
が予め定められた温度よりも低いときには燃焼室内の高
圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入することを禁止すると
共に高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射することを
禁止するようにした請求項2に記載の内燃機関の燃焼装
置。
10. A high pressure gas in a combustion chamber is supplied to a high pressure gas injection device when a temperature detected by the temperature detection device is lower than a predetermined temperature. 3. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the introduction of the high-pressure gas is prohibited while the introduction of the high-pressure gas is prohibited by the high-pressure gas injection device.
【請求項11】 上記高圧ガス噴射装置が保持している
高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、
高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射した後に高圧ガ
ス噴射装置に高圧ガスを導入することを禁止している間
において上記圧力検出手段が予め定められた圧力よりも
高い圧力を検出したときには高圧ガス噴射装置に異常が
あると判断する請求項10に記載の内燃機関の燃焼装
置。
11. A pressure detecting means for detecting a pressure of a high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device,
If the pressure detecting means detects a pressure higher than a predetermined pressure while prohibiting the introduction of the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device after the high-pressure gas injection device has injected the high-pressure gas, the high-pressure gas injection is performed. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 10, wherein it is determined that the device has an abnormality.
【請求項12】 内燃機関の始動時に燃焼室内の高圧ガ
スを高圧ガス噴射装置に導入することを禁止すると共に
高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射することを禁止
するようにした請求項2に記載の内燃機関の燃焼装置。
12. The method according to claim 2, wherein when the internal combustion engine is started, introduction of the high-pressure gas in the combustion chamber to the high-pressure gas injection device is prohibited, and injection of the high-pressure gas by the high-pressure gas injection device is prohibited. Combustion device for internal combustion engines.
【請求項13】 上記高圧ガス噴射装置が保持している
高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、
内燃機関の運転停止時に高圧ガス噴射装置内の高圧ガス
をその外部に放出するようにし、内燃機関の始動時に高
圧ガス噴射装置に高圧ガスを導入することを禁止してい
る間において上記圧力検出手段が予め定められた圧力よ
りも高い圧力を検出したときには高圧ガス噴射装置に異
常があると判断する請求項12に記載の内燃機関の燃焼
装置。
13. A pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device,
The high-pressure gas in the high-pressure gas injection device is released to the outside when the operation of the internal combustion engine is stopped, and the pressure detection means is provided while prohibiting the introduction of the high-pressure gas into the high-pressure gas injection device when the internal combustion engine is started. 13. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 12, wherein when a pressure higher than a predetermined pressure is detected, it is determined that the high-pressure gas injection device is abnormal.
【請求項14】 上記高圧ガス噴射装置が保持している
高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、
燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入した後で
あって高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射する前に
おいて上記圧力検出手段が予め定められた圧力よりも低
い圧力を検出したときには高圧ガス噴射装置に異常があ
ると判断する請求項2に記載の内燃機関の燃焼装置。
14. A pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device,
After the high-pressure gas in the combustion chamber is introduced into the high-pressure gas injection device and before the high-pressure gas injection device injects the high-pressure gas, when the pressure detecting means detects a pressure lower than a predetermined pressure, the high-pressure gas injection is performed. 3. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein it is determined that the device is abnormal.
【請求項15】 上記高圧ガス噴射装置が保持している
高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、
燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入している
間に上記圧力検出手段が予め定められた圧力よりも低い
圧力を検出したときには高圧ガス噴射装置に異常がある
と判断する請求項2に記載の内燃機関の燃焼装置。
15. A pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device,
3. The method according to claim 2, wherein when the pressure detecting means detects a pressure lower than a predetermined pressure while introducing the high-pressure gas in the combustion chamber into the high-pressure gas injection device, it is determined that the high-pressure gas injection device is abnormal. A combustion device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項16】 上記高圧ガス噴射装置が保持している
高圧ガスの圧力を検出するための圧力検出手段を備え、
高圧ガス噴射装置により高圧ガスを噴射した後であって
燃焼室内の高圧ガスを高圧ガス噴射装置に導入する前に
おいて上記圧力検出手段が予め定められた圧力よりも高
い圧力を検出したときには高圧ガス噴射装置に異常があ
ると判断する請求項2に記載の内燃機関の燃焼装置。
16. A pressure detecting means for detecting the pressure of the high-pressure gas held by the high-pressure gas injection device,
After the high-pressure gas is injected by the high-pressure gas injection device and before the high-pressure gas in the combustion chamber is introduced into the high-pressure gas injection device, when the pressure detecting means detects a pressure higher than a predetermined pressure, the high-pressure gas injection is performed. 3. The combustion device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein it is determined that the device is abnormal.
【請求項17】 内燃機関が複数の燃焼室を有し、上記
高圧ガス噴射装置が高圧ガスを保持するための高圧ガス
保持室をこれら燃焼室に共通して有し、上記圧力検出手
段が該高圧ガス保持室内の圧力を検出する請求項11、
または13〜16のいずれか一つに記載の内燃機関の燃
焼装置。
17. The internal combustion engine has a plurality of combustion chambers, the high-pressure gas injection device has a common high-pressure gas holding chamber for holding high-pressure gas in these combustion chambers, and the pressure detecting means includes A pressure sensor for detecting a pressure in the high-pressure gas holding chamber,
Or a combustion device for an internal combustion engine according to any one of 13 to 16.
【請求項18】 上記高圧ガス噴射装置がそこから高圧
ガスを噴射し且つそこに高圧ガスを導入するために開弁
可能な制御弁を有し、高圧ガス噴射装置に異常があると
判断されたときには一機関サイクル当たりに複数回に亘
って上記制御弁の開閉弁を繰り返すようにした請求項1
1、または13〜16のいずれか一つに記載の内燃機関
の燃焼装置。
18. The high-pressure gas injection device has a control valve that can be opened to inject high-pressure gas therefrom and introduce high-pressure gas into the high-pressure gas injection device, and it is determined that the high-pressure gas injection device is abnormal. 2. The control valve according to claim 1, wherein the control valve is repeatedly opened and closed a plurality of times per one engine cycle.
17. The combustion device for an internal combustion engine according to any one of 1 to 13 to 16.
JP2001029987A 2001-02-06 2001-02-06 Combustion device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP3979015B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001029987A JP3979015B2 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Combustion device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001029987A JP3979015B2 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Combustion device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002235570A true JP2002235570A (en) 2002-08-23
JP3979015B2 JP3979015B2 (en) 2007-09-19

Family

ID=18894263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001029987A Expired - Fee Related JP3979015B2 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Combustion device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3979015B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005337104A (en) * 2004-05-26 2005-12-08 Nippon Soken Inc Control device for internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005337104A (en) * 2004-05-26 2005-12-08 Nippon Soken Inc Control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3979015B2 (en) 2007-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6932048B2 (en) Combustion control device and method for engine
US6718755B2 (en) Method to increase temperature in an exhaust aftertreatment device coupled to a camless engine
EP2423494A1 (en) Controller of internal combustion engine
EP2672095B1 (en) Control device for internal combustion engine
US9784207B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP2004176593A (en) Diesel engine
US10066574B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP2008014249A (en) Combustion control system for compression ignition internal combustion engine
JP4333536B2 (en) Diesel engine control system
JP2004324577A (en) Fuel injection control device
JP5110208B2 (en) Combustion control device for internal combustion engine
JP4670710B2 (en) Engine starter
JP4109588B2 (en) Premixed compression self-ignition gas engine
JP4765830B2 (en) Gas fuel internal combustion engine
JP3678042B2 (en) Diesel engine combustion control system
JP2010001833A (en) Control device for internal combustion engine
US6938613B2 (en) Internal combustion engine
JP2002235570A (en) Combustion device for internal combustion engine
JP4702214B2 (en) Start control device for in-cylinder internal combustion engine
JP7542952B2 (en) METHOD AND CONTROL DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Patent application
JP2013124636A (en) Diesel engine
JP3763177B2 (en) Diesel engine control device
US11927165B2 (en) Engine control device
JP2023067498A (en) engine
JP2004218612A (en) Compression ignition type internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070618

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees