JP2002332888A - 筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筒内噴射式内燃機関において燃料圧力低下に伴
う均質燃焼時の燃焼状態の悪化を防止する。 【解決手段】燃料圧力Ｐｆが低くて霧化状態が悪化する
ような状況では、ΔＰ≧Ｐｄｎとなり（Ｓ２５０で「Ｙ
ＥＳ」）、燃料噴射時期を噴射時期遅角補正値Ｋａｉｎ
ｊにて遅角させている（Ｓ２７０，Ｓ２８０）。したが
って吸気行程にて燃料噴射が行われても、燃料噴射開始
時にはピストンを燃料噴射弁から十分に離すことができ
る。このため、噴射燃料は飛翔の間に十分に気化し、ピ
ストンの頂面を濡らすことはない。又、ピストンの頂面
の凹部により、噴射燃料が点火プラグ側に誘導されたと
しても点火プラグに到達する前に十分に気化され、点火
プラグを濡らすことはない。こうして、燃料圧力Ｐｆが
低下しても、点火プラグの燻りやスモーク発生といった
事態を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁から燃
焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関の燃焼
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒内噴射式内燃機関が冷間状態にある場
合は、均質燃焼を行うために吸気行程にて燃焼室内に直
接噴射された燃料の気化が悪いため、液状の燃料がピス
トン頂面や点火プラグを濡らすことがある。この結果と
して、点火プラグの燻りやスモーク発生といった事態が
生じ、良好な燃焼状態を維持できない。

【０００３】こうした燃焼状態の悪化を防止するため
に、吸気行程における燃料噴射時期を遅角補正して、ピ
ストンが十分に燃料噴射弁から離れてから燃料を噴射す
ることで、ピストン頂面や点火プラグの濡れを防止し
て、燃焼状態を改善する技術が提案されている（特開２
０００−１７９３８０、特開平１０−１７６５６２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のごとく
吸気行程時に燃料噴射して均質燃焼を実行する場合にお
いて、冷間状態とは関係なく点火プラグの燻りやスモー
ク発生といった事態が生じて良好な燃焼状態を維持でき
ない場合がある。すなわち、燃焼室内に噴射される燃料
の圧力は、内燃機関の運転状態に応じて適切に設定され
た要求圧力となるように調整されている。しかし、実際
の燃料圧力が、何らかの原因により要求圧力よりも低く
なった場合には、点火プラグの燻りやスモーク発生とい
った事態が生じて良好な燃焼状態とならない場合がある
ことが判明した。

【０００５】例えば、燃料噴射弁に高圧燃料を供給する
高圧燃料経路に空気が混入したような場合には、燃料圧
力が要求圧力よりも可成り低下した状態が生じる。この
ように要求圧力よりも低下した場合には、燃料噴射弁か
ら噴射される燃料が十分に霧化されないことがある。し
たがって燃料粒子が十分に拡散されないまま燃焼室内を
飛翔したり、大きな粒子のままで飛翔したりする事態と
なる。

【０００６】このため、燃焼室の壁面から熱を受けても
飛翔途中で燃料粒子が十分に気化せず、又、空気とも十
分に混合することがないため、大きな液滴のままでピス
トン頂面に到達してピストン頂面に付着する。あるい
は、飛翔する燃料粒子がピストン頂面等により点火プラ
グ側に誘導されて点火プラグを濡らしたりする。

【０００７】これ以外に、ピストン頂面や点火プラグを
濡らさなくても、低燃料圧力で大量に燃料が噴射された
場合には、十分な気化や吸気との混合がなされないまま
に点火時期を迎えることもある。このことによっても点
火プラグの燻りやスモーク発生といった事態が生じ、良
好な燃焼状態を維持できなくなる。

【０００８】本発明は、燃料圧力低下に伴う均質燃焼時
の燃焼状態の悪化を防止することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置は、燃料
噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内
燃機関の燃焼制御装置であって、前記燃料噴射弁に供給
される燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記燃
料圧力検出手段にて検出された燃料圧力が、要求圧力よ
りも低い側に設定された圧力領域に存在する場合には、
吸気行程にて噴射される燃料の気化促進処理を実行する
燃料気化促進手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】燃料気化促進手段が、燃料圧力検出手段に
て検出された燃料圧力が、要求圧力よりも低い側に設定
された圧力領域に存在するか否かを判定して、該圧力領
域に存在すれば、吸気行程にて噴射される燃料の気化促
進処理を実行する。燃料噴射弁に供給される燃料圧力が
前記圧力領域にある場合には、燃料噴射弁から噴射され
る燃料が十分に霧化されないおそれがある。したがって
燃料気化促進手段が吸気行程にて噴射される燃料の気化
促進処理を実行することにより、燃料が、ピストン頂面
に付着したり、点火プラグを濡らしたり、不十分な気化
あるいは吸気との混合状態のままで点火時期を迎えるこ
とが抑制される。こうして、燃料圧力が低下しても点火
プラグの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、
均質燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるように
なる。

【００１１】請求項２記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼
制御装置では、請求項１記載の構成において、前記燃料
気化促進手段は、燃料の気化促進処理を、燃料噴射時期
を遅角させることにより行うことを特徴とする。

【００１２】燃料の気化促進処理としては、燃料噴射時
期を遅角させる処理を挙げることができる。吸気行程に
行われる燃料噴射期間の初期においては、ピストンが上
死点近くに存在するので、燃料圧力が前記圧力領域に存
在することにより霧化状態が悪い場合には、燃料噴射弁
から噴射された燃料はピストン頂面に到達するまでに十
分に気化せずピストン頂面を濡らしてしまう。又、ピス
トン頂面等により点火プラグ側へ誘導された燃料も十分
に気化していない状態で点火プラグに到達し点火プラグ
を濡らして燻りの原因となる。

【００１３】しかし、燃料圧力が前記圧力領域に存在す
ることによって霧化状態が悪い場合には、燃料気化促進
手段は、燃料噴射時期を遅角させることにより燃料噴射
期間の初期の燃料噴射分がピストン頂面に到達しないよ
うにできる。このため、実際に燃料噴射が開始された時
には、ピストン頂面は十分に燃料噴射弁から離れてお
り、燃料粒子が飛翔する間に十分に気化しピストン頂面
を濡らすことはない。又、点火プラグ側へ誘導されたと
しても点火プラグに到達する前に十分に気化する。

【００１４】こうして、燃料圧力が低下しても点火プラ
グの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、均質
燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるようにな
る。請求項３記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置
では、請求項１記載の構成において、前記燃料気化促進
手段は、燃料の気化促進処理を、燃料噴射期間の長さを
制限することにより行うことを特徴とする。

【００１５】燃料の気化促進処理としては、燃料噴射期
間の長さを制限する処理を挙げることができる。燃料噴
射期間が長い場合、例えば、高負荷の場合には、噴射さ
れる燃料量が多量となり、しかも燃料圧力が通常よりも
低いため、特に燃料噴射期間が長くなる。しかも霧化が
悪化している。したがって燃料噴射の終期において噴射
された燃料は、十分な気化や吸気との混合がなされない
ままに点火時期を迎えることになる。このため、点火プ
ラグの燻りやスモーク発生のおそれがある。

【００１６】しかし、燃料噴射期間の長さを制限するこ
とにより、燃料噴射の終期において噴射されて十分な気
化や吸気との混合がなされないままに点火時期を迎える
部分の燃料をカットすることができる。このため、噴射
された燃料は十分に気化し吸気と十分に混合されてから
点火されることになる。

【００１７】こうして、燃料圧力が低下しても点火プラ
グの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、均質
燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるようにな
る。請求項４記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置
では、請求項３記載の構成において、前記燃料気化促進
手段は、燃料噴射期間の長さの制限を、燃料噴射量を制
限することにより行うことを特徴とする。

【００１８】尚、燃料噴射期間の長さの制限は、直接、
燃料噴射期間の長さを制限しても良いが、燃料噴射量に
て制限することにより、間接的に燃料噴射期間の長さを
制限するようにしても良い。このようにすることによ
り、燃焼性の観点から見て最低限の燃料量を確保できる
ように調整することができるので、燃焼を不安定化させ
ないようにすることができる。

【００１９】請求項５記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼
制御装置では、請求項４記載の構成において、前記燃料
気化促進手段は、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を求
めるシステムの下に、燃料噴射量の制限を、吸入空気量
を制限することにより行うことを特徴とする。

【００２０】吸入空気量に基づいて燃料噴射量を求める
システムの下では、吸入空気量を制限することにより燃
料噴射量の制限を実行できる。このようにして間接的に
燃料噴射期間の長さを制限するようにしても良い。この
ことにより、更に空燃比の制御も安定化して、良好な燃
焼状態を維持することができる。

【００２１】請求項６記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼
制御装置では、請求項１記載の構成において、前記燃料
気化促進手段は、燃料の気化促進処理を、燃焼室内の気
流を強めることにより行うことを特徴とする。

【００２２】燃料の気化促進処理としては、燃焼室内の
気流を強める処理を挙げることができる。気流を強める
ことにより、燃料噴射弁から噴射される燃料が十分に霧
化されていなくても、燃焼室内に燃料粒子が飛び出すと
燃焼室内に存在する気流により強く攪拌されることにな
る。このため、燃料粒子の分散が良好になると共に、気
化が促進される。したがって、燃料粒子の飛翔の間に十
分に気化しピストン頂面を濡らすことはない。又、点火
プラグ側へ誘導されたとしても点火プラグに到達する前
に十分に気化する。

【００２３】こうして、燃料圧力が低下しても点火プラ
グの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、均質
燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるようにな
る。請求項７記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置
では、請求項６記載の構成において、前記燃料気化促進
手段は、燃焼室内に吸入空気を導入している複数の吸気
ポートにおける各吸入空気の流入状態のバランスを変化
させることにより、燃焼室内の気流を強めることを特徴
とする。

【００２４】燃焼室内の気流を強める処理としては、複
数の吸気ポートにおける各吸入空気の流入状態のバラン
スを変化させる処理を挙げることができる。例えば、い
ずれかの吸気ポートを吸気行程時に気流制御弁や吸気弁
にて閉塞することにより、吸入空気の流入状態のバラン
スを変化させることができる。

【００２５】したがって、燃料気化促進手段は、燃料圧
力が要求圧力よりも低い側に設定された圧力領域に存在
する場合には、吸気行程においていずれかの吸気ポート
を気流制御弁や吸気弁にて閉塞する等の処理により、吸
入空気の流入状態のバランスを変化させる。このことに
より燃焼室内の気流を強めて、吸気行程にて噴射される
燃料の気化促進処理を実行する。

【００２６】こうして、燃料圧力が低下しても点火プラ
グの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、均質
燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるようにな
る。請求項８記載の筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置
では、請求項１〜７のいずれか記載の構成において、前
記燃料気化促進手段は、前記圧力領域において燃料圧力
が低くなる程、燃料の気化促進処理を強めることを特徴
とする。

【００２７】より好ましくは、前記圧力領域において燃
料圧力が低くなる程、燃料の気化促進処理を強める。燃
料圧力が低くなる程、燃料の霧化が悪化することから、
前記圧力領域において燃料圧力の低下に応じて気化促進
を強めることにより、点火プラグの燻りやスモーク発生
に適切に対処できる。そして、このように気化促進の程
度について、燃料圧力に応じて傾斜を設けることによ
り、気化促進程度の切替時のショックを防止することが
できる。又、前記圧力領域において燃料圧力が高い方で
は気化促進を弱めている。このことによって通常の運転
状態に近づけ、点火プラグの燻りやスモーク発生を抑制
できる範囲で、できるだけ内燃機関の出力を高めて、燃
費を良好に維持することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は上述した
発明が適用されたガソリンエンジン（以下、「エンジ
ン」と略す）２の概略構成を示す。本エンジン２は、６
気筒の火花点火式でかつ筒内噴射式内燃機関として構成
され、車両駆動用として自動車車両に搭載されている。

【００２９】図２は１つのシリンダにおけるシリンダヘ
ッド４部分の水平断面図を、図３はピストン６の頂面を
示す平面図、図４は図２におけるＸ−Ｘ断面図、図５は
図２におけるＹ−Ｙ断面図である。ここで、各シリンダ
２ａには、シリンダヘッド４、ピストン６及びシリンダ
ブロック８にて区画された燃焼室１０がそれぞれ形成さ
れている。そして、シリンダヘッド４には、各燃焼室１
０に対して、第１吸気ポート１４ａ、第２吸気ポート１
４ｂ及び一対の排気ポート１８が形成されている。この
内、第１吸気ポート１４ａには第１吸気弁１２ａが設け
られ、第２吸気ポート１４ｂには第２吸気弁１２ｂが設
けられ、一対の排気ポート１８には一対の排気弁１６が
設けられている。図２に示したごとく、第１吸気ポート
１４ａ及び第２吸気ポート１４ｂは略直線状に延びるス
トレート型吸気ポートである。

【００３０】シリンダヘッド４の内壁面の中央部には点
火プラグ２０が配置されている。更に、第１吸気弁１２
ａと第２吸気弁１２ｂとの間におけるシリンダヘッド４
の内壁面周辺部には、燃焼室１０内に直接燃料を噴射で
きるように燃料噴射弁２２が配置されている。この燃料
噴射弁２２にはエンジン２の回転により駆動される高圧
燃料ポンプ（図示略）から燃料分配管（図示略）を介し
て高圧燃料が供給されている。この高圧燃料の圧力は、
電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と称する）６０に
より、燃焼室１０内への噴射に適切な圧力に調整されて
いる。尚、図３〜図５に示したごとく略山形に形成され
たピストン６の頂面には燃料噴射弁２２の下方から点火
プラグ２０の下方まで延びるドーム形の輪郭形状を有す
る凹部２４が形成されている。

【００３１】図１に示したごとく、各シリンダ２ａの第
１吸気ポート１４ａは吸気マニホールド３０内に形成さ
れた第１吸気通路３０ａを介してサージタンク３２に接
続されている。又、第２吸気ポート１４ｂは第２吸気通
路３０ｂを介してサージタンク３２に連結されている。
この内、各第２吸気通路３０ｂ内には気流制御弁３４が
配置されている。これらの気流制御弁３４は、共通のシ
ャフト３６を介して接続されていると共に、このシャフ
ト３６を介して負圧式アクチュエータ３７により開閉駆
動される。負圧式アクチュエータ３７はサージタンク３
２から負圧を駆動力として供給されている。尚、気流制
御弁３４が閉状態とされた場合には、第１吸気ポート１
４ａのみから吸入される吸気により燃焼室１０内には強
い気流、例えば、図２に破線で示した気流Ｓが生じる。

【００３２】サージタンク３２は吸気ダクト４０を介し
てエアクリーナ４２に連結されている。吸気ダクト４０
内にはモータ４４（ＤＣモータ又はステップモータ）に
よって駆動されるスロットル弁４６が配置されている。
このスロットル弁４６の開度（スロットル開度ＴＡ）は
スロットル開度センサ４６ａにより検出され、スロット
ル弁４６は運転状態に応じて開度制御される。又、各シ
リンダ２ａの排気ポート１８は排気マニホルド４８に連
結されている。排気マニホルド４８は触媒コンバータ４
９を介して排気を浄化して外部に排出している。排気マ
ニホルド４８には空燃比センサ５０が配置されて、排気
成分から混合気の空燃比を検出している。後述する均質
燃焼などにおいて空燃比を制御する必要がある場合に
は、この空燃比センサ５０により検出された空燃比が目
標空燃比となるように燃料噴射弁２２から燃料噴射量が
調整される。

【００３３】ＥＣＵ６０は、デジタルコンピュータを中
心として構成され、双方向バスを介して相互に接続され
たＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、ＲＯＭ（リードオン
リメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、バッ
クアップＲＡＭ、入力回路及び出力回路を備えている。
そして、前記スロットル開度センサ４６ａ、前記空燃比
センサ５０、アクセルペダル７４の踏み込み量（アクセ
ル開度）ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７６、
高圧燃料ポンプから燃料噴射弁２２に燃料を分配してい
る燃料分配管にて燃料圧力Ｐｆを検出する燃圧センサ８
０、エンジン２のクランクシャフト（図示略）の回転数
ＮＥを検出する回転数センサ８２、シリンダ２ａの内で
１番シリンダが吸気上死点に達したときに出力パルスＧ
２を発生する気筒判別センサ８４、エンジン２の冷却水
温度ＴＨＷを検出する水温センサ８６、吸気ダクト４０
に配置されて吸入空気量ＧＡを検出する吸入空気量セン
サ８８、トランスミッション（図示略）の出力側に配置
されて車速ＳＰＤを検出する車速センサ９４、及びその
他の必要なセンサ、スイッチ類の信号がＥＣＵ６０の入
力回路に入力されている。

【００３４】又、各燃料噴射弁２２、気流制御弁３４を
駆動する負圧式アクチュエータ３７、スロットル弁４６
の駆動用モータ４４、イグナイタ（図示略）及びスター
タモータ（図示略）等はＥＣＵ６０の出力回路に接続さ
れている。このことによりエンジン２の各機構がＥＣＵ
６０により制御される。

【００３５】次にエンジン２において始動完了後に行わ
れる燃料噴射制御について説明する。図６のフローチャ
ートに、燃料噴射制御に必要な燃焼方式を設定する処理
を示す。本処理は予め設定されているクランク角毎に周
期的に実行される処理である。尚、以下に説明する各フ
ローチャート中の個々の処理ステップを「Ｓ〜」で表
す。

【００３６】まず、回転数センサ８２の信号から得られ
ているエンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度センサ７６
の信号から得られているアクセル開度ＡＣＣＰがＥＣＵ
６０に備えられたＲＡＭの作業領域に読み込まれる（Ｓ
１００）。

【００３７】次に、エンジン回転数ＮＥとアクセル開度
ＡＣＣＰとに基づいて、リーン燃料噴射量ＱＬを算出す
る（Ｓ１１０）。このリーン燃料噴射量ＱＬは、エンジ
ン２にて成層燃焼を行う際にエンジン２の出力トルクを
要求トルクとするのに最適な燃料噴射量を表している。
リーン燃料噴射量ＱＬは予め実験により求められ、図７
に示すごとく、アクセル開度ＡＣＣＰとエンジン回転数
ＮＥとをパラメータとするマップとしてＥＣＵ６０のＲ
ＯＭ内に記憶されている。ステップＳ１１０ではこのマ
ップに基づいてリーン燃料噴射量ＱＬが算出される。
尚、マップでは離散的に数値が配置されているので、パ
ラメータとして一致する値が存在しない場合には、補間
計算により求めることになる。このような補間によるマ
ップからの算出は、ここで述べたマップ以外のマップか
ら必要な数値を求める場合にも同様に行われる。

【００３８】次にリーン燃料噴射量ＱＬとエンジン回転
数ＮＥとに基づいて、図８のマップに示されるような３
つの運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれの運転領域にあ
るかを判定し、燃焼方式を設定する（Ｓ１１５）。すな
わち、運転領域Ｒ１の場合は燃焼方式Ｆ１（成層燃焼）
を、運転領域Ｒ２の場合は燃焼方式Ｆ２（弱成層燃焼）
を、運転領域Ｒ３の場合は燃焼方式Ｆ３（均質燃焼）を
設定する。こうして一旦、本処理を終了する。

【００３９】尚、図８のマップは、予め実験により適切
な燃焼方式をリーン燃料噴射量ＱＬとエンジン回転数Ｎ
Ｅとに応じて設定したものであり、リーン燃料噴射量Ｑ
Ｌとエンジン回転数ＮＥとをパラメータとするマップと
してＥＣＵ６０のＲＯＭ内に記憶されている。

【００４０】このように燃焼方式が設定されると、設定
された燃焼方式Ｆ１〜Ｆ３に応じて燃料噴射量及び燃料
噴射時期が制御される。燃料噴射量制御処理を図９のフ
ローチャートに、燃料噴射時期制御処理を図１１のフロ
ーチャートに示す。各処理は、予め設定されているクラ
ンク角、ここでは１２０°ＣＡ毎に繰り返し実行され
る。

【００４１】燃料噴射量制御処理（図９）について説明
する。燃料噴射量制御処理が開始されると、まず回転数
センサ８２の信号から得られているエンジン回転数Ｎ
Ｅ、吸入空気量センサ８８の信号から得られている吸入
空気量ＧＡ、及び空燃比センサ５０の信号から得られて
いる空燃比検出値ＶｏｘをＥＣＵ６０のＲＡＭ内の作業
領域に読み込む（Ｓ１２０）。

【００４２】次に前述した燃焼方式設定処理にて（図
６）、現在、燃焼方式Ｆ３が設定されているか否かが判
定される（Ｓ１２６）。燃焼方式Ｆ３が設定されている
と判定された場合には（Ｓ１２６で「ＹＥＳ」）、予め
ＥＣＵ６０のＲＯＭに設定されている図１０のマップを
用いて、吸入空気量ＧＡとエンジン回転数ＮＥとから、
理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳが算出される（Ｓ１３
０）。

【００４３】次にＯＴ増量処理（Ｓ１４０）が行われ
る。このＯＴ増量処理は触媒コンバータ４９が過熱する
のを防止するためになされる燃料増量処理である。ＯＴ
増量処理（Ｓ１４０）にて触媒過熱防止増量ＯＴが算出
された後に、空燃比フィードバック条件が成立している
か否かが判定される（Ｓ１５０）。例えば、「（１）始
動時でない。（２）暖機完了している。（例えば冷却水
温度ＴＨＷ≧４０℃）（３）空燃比センサ５０は活性化
が完了している。（４）触媒過熱防止増量ＯＴの値が０
である。」の条件がすべて成立しているか否かが判定さ
れる。

【００４４】空燃比フィードバック条件が成立していれ
ば（Ｓ１５０で「ＹＥＳ」）、空燃比フィードバック係
数ＦＡＦとその学習値ＫＧの算出が行われる（Ｓ１６
０）。空燃比フィードバック係数ＦＡＦは空燃比センサ
５０の出力に基づいて算出される。又、学習値ＫＧは、
空燃比フィードバック係数ＦＡＦにおける、中心値１．
０からのずれ量を記憶するものである。

【００４５】一方、空燃比フィードバック条件が成立し
ていなければ（Ｓ１５０で「ＮＯ」）、空燃比フィード
バック係数ＦＡＦには１．０が設定される（Ｓ１７
０）。そしてステップＳ１６０又はＳ１７０の次に、燃
料噴射量Ｑが次式１のごとく求められる（Ｓ１８０）。

【００４６】

【数１】 Ｑ ← ＱＢＳ{ 1 + ＯＴ + (ＦＡＦ-１.０) + (ＫＧ-１.０)}α + β … ［式１］ ここで、α，βはエンジン２の種類や制御の内容に応じ
て適宜設定される係数である。こうして一旦燃料噴射量
制御処理を終了する。

【００４７】又、ステップＳ１２６の判定が燃焼方式Ｆ
１，Ｆ２のいずれかの場合は（Ｓ１２６で「ＮＯ」）、
燃料噴射量Ｑには、燃焼方式設定処理（図６）のステッ
プＳ１１０にて求められているリーン燃料噴射量ＱＬが
設定される（Ｓ１９０）。こうして一旦燃料噴射量制御
処理を終了する。

【００４８】燃料噴射時期制御処理（図１１）について
説明する。本処理が開始されると、まず、各センサから
検出されているエンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷Ｑｂ
（例えば、吸入空気量ＧＡ、リーン燃料噴射量ＱＬ、ス
ロットル開度ＴＡあるいはアクセル開度ＡＣＣＰ）、燃
料圧力Ｐｆ、燃料圧力制御において算出されている目標
燃料圧力Ｐｔｇ（要求圧力に相当）等の内燃機関の運転
状態データをＲＡＭの作業領域に読み込む（Ｓ２１
０）。

【００４９】次に、現在、燃焼方式Ｆ３であるか否かが
判定される（Ｓ２２０）。燃焼方式Ｆ３であれば（Ｓ２
２０で「ＹＥＳ」）、次に、燃焼方式Ｆ３用の基本燃料
噴射時期ＡＡＩＮＪが算出される（Ｓ２３０）。この基
本燃料噴射時期ＡＡＩＮＪは、エンジン回転数ＮＥとエ
ンジン負荷Ｑｂとに基づいて、図１２に示すマップから
算出される。このマップは、吸気行程時に燃料噴射弁２
２から燃焼室１０内に燃料を噴射するタイミングがクラ
ンク角の進角値として設定されている。したがって進角
すればするほど、吸気行程の早期において燃料噴射が開
始されることになる。

【００５０】次に、次式２に示すごとく、目標燃料圧力
Ｐｔｇと燃料圧力Ｐｆとの差を不足燃圧値ΔＰとして算
出する（Ｓ２４０）。

【００５１】

【数２】 ΔＰ ← Ｐｔｇ − Ｐｆ … ［式２］ そして、この不足燃圧値ΔＰが不足判定値Ｐｄｎ以上か
否かが判定される（Ｓ２５０）。この不足判定値Ｐｄｎ
としては、例えば、目標燃料圧力Ｐｔｇが通常設定され
る範囲の最低値の半分以下の値が設定されている。

【００５２】ここで、ΔＰ＜Ｐｄｎであれば（Ｓ２５０
で「ＮＯ」）、燃料圧力Ｐｆは、霧化が悪化して燃焼状
態が問題となるほどに低下していないとして、次に、噴
射時期遅角補正値Ｋａｉｎｊに「０」を設定する（Ｓ２
６０）。

【００５３】一方、ΔＰ≧Ｐｄｎであれば（Ｓ２５０で
「ＹＥＳ」）、燃料圧力Ｐｆは霧化の悪化により燃焼状
態が問題となるほどに低下しているとして、次に、不足
燃圧値ΔＰに基づいて、図１３に示す１次元マップから
噴射時期遅角補正値Ｋａｉｎｊを算出する（Ｓ２７
０）。

【００５４】ステップＳ２６０又はステップＳ２７０に
て、Ｋａｉｎｊが設定されると、次に次式３に示すごと
く、基本燃料噴射時期ＡＡＩＮＪから噴射時期遅角補正
値Ｋａｉｎｊを減算することにより、実燃料噴射時期Ａ
ＩＮＪが設定される（Ｓ２８０）。

【００５５】

【数３】 ＡＩＮＪ ← ＡＡＩＮＪ − Ｋａｉｎｊ … ［式３］ この式３は、不足燃圧値ΔＰが大きくなるほど、実燃料
噴射時期ＡＩＮＪが遅角されることを示している。

【００５６】こうして一旦本処理を終了する。したがっ
て、吸気行程においては実燃料噴射時期ＡＩＮＪに基づ
くタイミングで燃料噴射弁２２から燃料が燃焼室１０内
に噴射される。このため燃焼室１０内に流入する吸入空
気に対して燃料が噴射されるので、点火までに燃焼室１
０内全体に均質な理論空燃比（加速時増量により理論空
燃比より燃料濃度が濃いリッチ空燃比に制御される場合
もある）の均質混合気が形成され、この結果、均質燃焼
が行われる。

【００５７】尚、燃焼方式Ｆ３ではない場合（Ｓ２２０
で「ＮＯ」）には、すなわち燃焼方式Ｆ１，Ｆ２である
場合には、それぞれの燃焼方式Ｆ１，Ｆ２に適合させた
燃料噴射時期が設定される（Ｓ２９０）。すなわち、燃
焼方式Ｆ１ならば必要な量（ここではリーン燃料噴射量
ＱＬ）の燃料を圧縮行程末期に噴射するよう燃料噴射時
期が設定される。このことにより、噴射燃料は、燃焼室
１０内で気化せしめられつつ移動して点火プラグ２０近
傍に可燃混合気層を形成する。そしてこの層状の可燃混
合気に点火プラグ２０によって点火がなされることによ
り、成層燃焼が行われる。このことにより燃料に対して
極めて過剰な吸入空気が存在する燃焼室１０内において
安定した燃焼を行わせることができる。

【００５８】又、燃焼方式Ｆ２ならば、必要な量の燃料
を吸気行程と圧縮行程末期とに２回に分けて噴射するよ
う燃料噴射時期が設定される。このことにより、吸気行
程に行われる第１回目の噴射は、燃焼室１０内に流入し
ている吸入空気中に燃料を噴射し、この噴射燃料によっ
て燃焼室１０内全体に均質な希薄混合気が形成される。
そして圧縮行程末期に行われる第２回目の噴射により、
前述したごとく点火プラグ２０近傍に可燃混合気層が形
成される。そしてこの層状の可燃混合気に点火プラグ２
０によって点火がなされ、この点火火炎によって燃焼室
１０内全体を占める希薄混合気が燃焼される。すなわ
ち、燃焼方式Ｆ１に比較して成層度の弱い弱成層燃焼が
行われる。このことにより、運転領域Ｒ１と運転領域Ｒ
３とをつなぐ中間領域で滑らかなトルク変化を実現させ
ることができる。

【００５９】上述した実施の形態１の構成において、燃
圧センサ８０が燃料圧力検出手段に相当し、燃料噴射時
期制御処理（図１１）のステップＳ２４０，Ｓ２５０，
Ｓ２７０，Ｓ２８０が燃料気化促進手段としての処理に
相当する。

【００６０】以上説明した本実施の形態１によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．燃料圧力Ｐｆが、目標燃料圧力Ｐｔｇよりも不
足判定値Ｐｄｎ以上低い圧力領域に存在する場合は霧化
状態が悪くなる。しかし、この時には、ΔＰ≧Ｐｄｎと
なり（Ｓ２５０で「ＹＥＳ」）、燃料噴射時期を噴射時
期遅角補正値Ｋａｉｎｊにて遅角させている（Ｓ２７
０，Ｓ２８０）。したがって、燃焼方式Ｆ３で吸気行程
にて燃料噴射が行われても、燃料噴射開始時にはピスト
ン６を燃料噴射弁２２から十分に離すことができる。こ
のため、噴射燃料は、飛翔の間に十分に気化し、ピスト
ン６の頂面を濡らすことはない。又、ピストン６の頂面
の凹部２４により、噴射燃料が点火プラグ２０側に誘導
されたとしても点火プラグ２０に到達する前に十分に気
化され、点火プラグ２０を濡らすことはない。

【００６１】こうして、燃料圧力Ｐｆが低下しても、点
火プラグ２０の燻りやスモーク発生といった事態を防止
でき、均質燃焼時において良好な燃焼状態を維持できる
ようになる。

【００６２】（ロ）．ΔＰ≧Ｐｄｎの場合（Ｓ２５０で
「ＹＥＳ」）において、不足燃圧値ΔＰが大きいほど噴
射時期遅角補正値Ｋａｉｎｊを大きく設定している（Ｓ
２７０）。このことにより、燃料圧力Ｐｆの低下に応じ
て気化促進を強めることができ、点火プラグ２０の燻り
やスモーク発生に適切に対処できる。そして、このよう
に噴射時期遅角補正値Ｋａｉｎｊの値が、不足燃圧値Δ
Ｐに応じて傾斜が設けられていることにより、噴射時期
遅角補正値Ｋａｉｎｊの変化時のショックを防止するこ
とができる。

【００６３】又、ΔＰ≧Ｐｄｎの場合において不足燃圧
値ΔＰｔが小さい方では、噴射時期遅角補正値Ｋａｉｎ
ｊを小さくしている。このことにより、燃料圧力Ｐｆが
高くなると通常の燃料噴射時期に近づけることができ、
点火プラグ２０の燻りやスモーク発生を抑制できる範囲
で、できるだけエンジン２の出力を高めて、燃費を良好
に維持することができる。

【００６４】［実施の形態２］本実施の形態２では、前
記実施の形態１と異なりスロットル開度制御処理として
図１４に示す処理が実行される。又、燃料噴射時期制御
処理（図１１）においては、ステップＳ２４０〜Ｓ２８
０は実行されず、燃焼方式Ｆ３ではステップＳ２３０に
て求められた基本燃料噴射時期ＡＡＩＮＪがそのまま、
実燃料噴射時期ＡＩＮＪに設定される。これ以外の構成
は、特に説明しない限り前記実施の形態１と同じであ
る。

【００６５】スロットル開度制御処理（図１４）を説明
する。本処理は予め設定されている短時間周期で繰り返
し実行される。本処理が開始されると、まず、各センサ
から検出されているエンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷
Ｑｂ（例えば、吸入空気量ＧＡ、リーン燃料噴射量Ｑ
Ｌ、スロットル開度ＴＡあるいはアクセル開度ＡＣＣ
Ｐ）、燃料圧力Ｐｆ、目標燃料圧力Ｐｔｇ等の内燃機関
の運転状態データをＲＡＭの作業領域に読み込む（Ｓ３
１０）。

【００６６】次に、現在、燃焼方式Ｆ３であるか否かが
判定される（Ｓ３２０）。燃焼方式Ｆ３であれば（Ｓ３
２０で「ＹＥＳ」）、次にエンジン２の運転状態、ここ
ではアクセル開度センサ７６から検出されるアクセル開
度ＡＣＣＰに基づいて、均質燃焼時用のマップＧから予
定目標スロットル開度ＴＴＡを算出する（Ｓ３３０）。
燃焼方式Ｆ３では前記実施の形態１にて述べたごとく理
論空燃比にて均質燃焼が行われることが前提であること
から、マップＧは、アクセル開度ＡＣＣＰの増大ととも
に予定目標スロットル開度ＴＴＡも増大するように設定
されている。

【００６７】次に、前記式２に示したごとく、目標燃料
圧力Ｐｔｇと燃料圧力Ｐｆとの差を不足燃圧値ΔＰとし
て算出する（Ｓ３４０）。そして、この不足燃圧値ΔＰ
が不足判定値Ｐｄｎ以上か否かが判定される（Ｓ３５
０）。ここで、ΔＰ＜Ｐｄｎであれば（Ｓ３５０で「Ｎ
Ｏ」）、燃料圧力Ｐｆは、霧化が悪化して燃焼状態が問
題となるほどには低下していないとして、ステップＳ３
３０で求められた予定目標スロットル開度ＴＴＡを実目
標スロットル開度ｔＴＡにそのまま設定し（Ｓ３８
０）、一旦本処理を終了する。

【００６８】一方、ΔＰ≧Ｐｄｎであれば（Ｓ３５０で
「ＹＥＳ」）、燃料圧力Ｐｆは霧化の悪化により燃焼状
態が問題となるほどに低下しているとして、次に、ステ
ップＳ３３０にて求められた予定目標スロットル開度Ｔ
ＴＡが上限スロットル開度ＴＡｍｘを越えているか否か
が判定される（Ｓ３６０）。ＴＴＡ≦ＴＡｍｘであれば
（Ｓ３６０で「ＮＯ」）、ステップＳ３３０で求められ
た予定目標スロットル開度ＴＴＡを実目標スロットル開
度ｔＴＡにそのまま設定し（Ｓ３８０）、一旦本処理を
終了する。

【００６９】このように、上限スロットル開度ＴＡｍｘ
以下の予定目標スロットル開度ＴＴＡでは、これをその
まま実目標スロットル開度ｔＴＡに設定して吸入空気量
を調整した場合には、前記実施の形態１の燃料噴射量制
御処理（図９）においては、吸入空気量ＧＡが小さくな
るため、理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳが小さくな
り、最終的にステップＳ１８０にて求められる燃料噴射
量Ｑも小さくなる。このため、燃料圧力Ｐｆが低下して
いても燃料噴射弁２２からの燃料噴射期間は長大になら
ない。

【００７０】一方、ＴＴＡ＞ＴＡｍｘであれば（Ｓ３６
０で「ＹＥＳ」）、予定目標スロットル開度ＴＴＡの値
を上限スロットル開度ＴＡｍｘの値に書き替える（Ｓ３
７０）。そして、この書き替えた予定目標スロットル開
度ＴＴＡを実目標スロットル開度ｔＴＡに設定し（Ｓ３
８０）、一旦本処理を終了する。

【００７１】このように上限スロットル開度ＴＡｍｘを
越える予定目標スロットル開度ＴＴＡでは、これをその
まま実目標スロットル開度ｔＴＡに設定して吸入空気量
を調整した場合には、前記実施の形態１の燃料噴射量制
御処理（図９）においては、吸入空気量ＧＡが大きくな
るため、理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳが大きくな
り、最終的にステップＳ１８０にて求められる燃料噴射
量Ｑも大きくなる。このため、燃料圧力Ｐｆが低下して
いることもあり、燃料噴射弁２２からの燃料噴射期間は
長大となる。このように燃料噴射期間が長大化すると、
霧化が悪化している状態では燃料噴射時期の終期におい
て噴射された燃料が、十分な気化や吸気との混合がなさ
れないままに点火時期を迎えることになる。このため、
ステップＳ３６０，Ｓ３７０にて、予定目標スロットル
開度ＴＴＡが上限スロットル開度ＴＡｍｘを越えないよ
うにガードしているのである。

【００７２】尚、ステップＳ３２０にて燃焼方式Ｆ３で
ないと判定された場合には（Ｓ３２０で「ＮＯ」）、す
なわち、燃焼方式Ｆ１，Ｆ２に設定されている場合に
は、次にエンジン２の運転状態に基づいてマップＨから
予定目標スロットル開度ＴＴＡを求める（Ｓ３９０）。
この成層燃焼及び弱成層燃焼で用いられるマップＨは、
スロットル弁４６はほぼ全開状態にする値が設定されて
いる。そして、実目標スロットル開度ｔＴＡに、ステッ
プＳ３９０にて求められた予定目標スロットル開度ＴＴ
Ａを設定し（Ｓ３８０）、一旦本処理を終了する。

【００７３】上述した実施の形態２の構成において、ス
ロットル開度制御処理（図１４）のステップＳ３４０〜
Ｓ３７０が燃料気化促進手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得
られる。

【００７４】（イ）．高負荷などで、燃料噴射量が多い
場合には燃料噴射弁２２から長時間噴射する必要があ
り、しかもΔＰ≧Ｐｄｎ（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）の場
合のごとく燃料圧力Ｐｆが低くなっていると、燃料噴射
期間は特に長くなる。しかも霧化が悪化していることか
ら、燃料噴射の終期において噴射された燃料は、十分な
気化や吸気との混合がなされないままに点火時期を迎え
ることになる。このため、点火プラグ２０の燻りやスモ
ーク発生のおそれがある。

【００７５】しかし、上述したごとく燃料噴射期間の長
さを制限することにより、燃料噴射期間の終期に噴射さ
れて十分な気化や吸気との混合がなされないままに点火
時期を迎える部分の燃料をカットすることができる。こ
のため、噴射された燃料は十分に気化し十分に吸気と混
合されてから点火されることになる。

【００７６】こうして燃料圧力Ｐｆが低下しても点火プ
ラグの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、均
質燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるようにな
る。 （ロ）．燃料噴射期間の長さの制限は、燃料噴射量Ｑを
介してなされているので、燃焼性の観点から見て最低限
の燃料量を確保するように調整することができ、燃焼を
不安定化させないようにできる。

【００７７】（ハ）．燃料噴射量制御処理（図９）にて
は、均質燃焼時では吸入空気量ＧＡに基づいて算出した
燃料噴射量を用いて目標空燃比となるようにフィードバ
ック制御をしている。このため、本実施の形態２のごと
く、スロットル開度ＴＡの制限により、間接的に吸入空
気量ＧＡを制限でき、燃料噴射期間の長さを制限でき
る。このように、燃料噴射量制御処理（図９）の処理に
沿って、燃料噴射期間の長さを制限しているので、空燃
比制御も安定して実行することができ、良好な燃焼状態
を維持できる。

【００７８】［実施の形態３］本実施の形態３では、前
記実施の形態１と異なり気流制御弁開閉制御処理として
図１５に示す処理が実行される。又、燃料噴射時期制御
処理（図１１）においては、ステップＳ２４０〜Ｓ２８
０は実行されず、燃焼方式Ｆ３ではステップＳ２３０に
て求められた基本燃料噴射時期ＡＡＩＮＪがそのまま、
実燃料噴射時期ＡＩＮＪに設定される。これ以外の構成
は、特に説明しない限り前記実施の形態１と同じであ
る。

【００７９】気流制御弁開閉制御処理（図１５）につい
て説明する。本処理は予め設定されている短時間周期で
繰り返し実行される。本処理が開始されると、まず、各
センサから検出されているエンジン回転数ＮＥ、エンジ
ン負荷Ｑｂ（例えば、吸入空気量ＧＡ、リーン燃料噴射
量ＱＬ、スロットル開度ＴＡあるいはアクセル開度ＡＣ
ＣＰ）、燃料圧力Ｐｆ、目標燃料圧力Ｐｔｇ等の内燃機
関の運転状態データをＲＡＭの作業領域に読み込む（Ｓ
４１０）。

【００８０】次にエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量Ｇ
Ａに基づいてサージタンク３２内の吸気負圧が算出され
る（Ｓ４２０）。そして、この吸気負圧が、気流制御弁
３４の負圧式アクチュエータ３７を作動させるに十分な
負圧であるか否かが判定される（Ｓ４３０）。負圧式ア
クチュエータ３７が気流制御弁３４を作動させて開弁状
態から閉弁状態に駆動できる十分な負圧状態であれば
（Ｓ４３０で「ＹＥＳ」）、次に、現在、燃焼方式Ｆ３
であるか否かが判定される（Ｓ４４０）。

【００８１】燃焼方式Ｆ３でなければ（Ｓ４４０で「Ｎ
Ｏ」）、すなわち燃焼方式Ｆ１，Ｆ２であれば成層燃焼
であるので燃焼室１０内の気流を弱めて安定化させるた
めに気流制御弁３４が開弁駆動される（Ｓ４８０）。
又、ステップＳ４３０にて、負圧が不十分である場合に
も（Ｓ４３０で「ＮＯ」）、気流制御弁３４の不安定な
動作を防止するために気流制御弁３４は開弁駆動される
（Ｓ４８０）。

【００８２】燃焼方式Ｆ３であった場合には（Ｓ４４０
で「ＹＥＳ」）、次に、エンジン回転数ＮＥ及び負荷Ｑ
ｂ（例えば、吸入空気量ＧＡ、リーン燃料噴射量ＱＬ、
スロットル開度ＴＡあるいはアクセル開度ＡＣＣＰ）に
基づいて、図１６に示すマップ上で、開弁状態にあるか
否かが判定される（Ｓ４５０）。この図１６のマップ
は、燃焼方式Ｆ３において気流制御弁３４の開閉状態を
設定するためのマップである。

【００８３】マップ上で開弁でなければ（Ｓ４５０で
「ＮＯ」）、すなわちマップ上で閉弁であれば、気流制
御弁３４が閉弁駆動される（Ｓ４９０）。このことによ
り第１吸気ポート１４ａからのみ燃焼室１０内へ吸気が
吸入されることにより、燃焼室１０内での気流が強ま
り、混合気が十分に攪拌される。

【００８４】一方、マップ上で開弁であれば（Ｓ４５０
で「ＹＥＳ」）、次に、前記式２に示したごとく、目標
燃料圧力Ｐｔｇと燃料圧力Ｐｆとの差を不足燃圧値ΔＰ
として算出する（Ｓ４６０）。そして、この不足燃圧値
ΔＰが不足判定値Ｐｄｎより小さいか否かが判定される
（Ｓ４７０）。ここで、ΔＰ＜Ｐｄｎであれば（Ｓ４７
０で「ＹＥＳ」）、燃料圧力Ｐｆは、霧化が悪化して燃
焼状態が問題となるほどに低下していないとして、気流
制御弁３４が開弁駆動される（Ｓ４８０）。こうして一
旦本処理を終了する。

【００８５】一方、ΔＰ≧Ｐｄｎであれば（Ｓ４７０で
「ＮＯ」）、燃料圧力Ｐｆは、霧化の悪化により燃焼状
態が問題となるほどに低下しているとして、気流制御弁
３４は開弁駆動せずに、閉弁駆動する（Ｓ４９０）。し
たがって、単に図１６のマップにしたがった場合と異な
り、燃焼室１０内での気流が強まり、混合気が十分に攪
拌される。こうして一旦本処理を終了する。

【００８６】上述した実施の形態３の構成において、気
流制御弁開閉制御処理（図１５）のステップＳ４６０，
Ｓ４７０，Ｓ４９０が燃料気化促進手段としての処理に
相当する。

【００８７】以上説明した本実施の形態３によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．燃料圧力Ｐｆが低い場合には、気流制御弁３４
の閉弁により２つの吸気ポート１４ａ，１４ｂにおける
吸入空気の流入状態のバランスを変化させることにより
燃焼室１０内の気流を強めている。このことにより、燃
料圧力Ｐｆが低いことにより燃料噴射弁２２から噴射さ
れる燃料が十分に霧化されていなくても、燃焼室１０内
の気流を強めることにより、燃焼室１０内に燃料粒子が
飛び出すと燃焼室１０内に存在する気流により強く攪拌
されることになる。このため、燃料粒子の分散が良好に
なると共に、気化が促進される。したがって、燃料粒子
の飛翔の間に十分に気化しピストン６の頂面を濡らすこ
とはない。又、点火プラグ２０側へ誘導されたとしても
点火プラグ２０に到達する前に十分に気化する。

【００８８】こうして、燃料圧力Ｐｆが低下しても点火
プラグ２０の燻りやスモーク発生といった事態を防止で
き、均質燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるよ
うになる。

【００８９】［その他の実施の形態］ ・前記各実施の形態において、燃料圧力Ｐｆの低下の判
定は、目標燃料圧力Ｐｔｇとの差として求めた不足燃圧
値ΔＰが不足判定値Ｐｄｎ以上であることにより判定し
たが、これ以外に、目標燃料圧力Ｐｔｇと燃料圧力Ｐｆ
との比により判定しても良い。例えば、Ｐｆ／Ｐｔｇの
値が、不足判定比（例えば、０．３〜０．５）より小さ
ければ、燃料圧力不足として各実施の形態にて述べたご
とく燃料気化促進処理を実行しても良い。

【００９０】・前記実施の形態１においては、噴射時期
遅角補正値Ｋａｉｎｊは不足燃圧値ΔＰに基づいてマッ
プから求めたが、噴射時期遅角補正値Ｋａｉｎｊを不足
燃圧値ΔＰに依存させずに一定値としても良い。

【００９１】・前記実施の形態２においては、上限スロ
ットル開度ＴＡｍｘは固定値としたが、上限スロットル
開度ＴＡｍｘを不足燃圧値ΔＰに基づいて不足燃圧値Δ
Ｐが大きくなる程、小さな値となるように設定しても良
い。

【００９２】・前記実施の形態３においては、不足燃圧
値ΔＰが不足判定値Ｐｄｎ以上であれば気流制御弁を閉
弁するようにしたが、開度を任意に調整することのでき
る気流制御弁であれば、その開度を不足燃圧値ΔＰが大
きくなる程、閉弁側に補正するようにしても良い。

【００９３】・前記実施の形態３では気流制御弁を閉弁
することにより、燃料の気化促進を実行したが、電磁駆
動の吸気バルブ等を用いて、吸気行程にて一方の吸気弁
を閉じることで燃焼室内の気流を強めて、燃料の気化促
進をしても良い。

【００９４】・前記実施の形態１と前記実施の形態２と
の処理を組み合わせて、ΔＰ≧Ｐｄｎの場合には、燃料
噴射時期を遅角させ、かつスロットル開度ＴＡを制限す
るようにしても良い。このことにより、一層確実に点火
プラグの燻りやスモーク発生といった事態を防止でき、
均質燃焼時において良好な燃焼状態を維持できるように
なる。更に、前記実施の形態１又は前記実施の形態２
と、前記実施の形態３とを組み合わせても良く、前記実
施の形態１〜３の全てを組み合わせても良い。このこと
により、より効果的に点火プラグの燻りやスモーク発生
といった事態を防止でき、均質燃焼時において良好な燃
焼状態を維持できるようになる。

【００９５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明の実施の形態には、次のような形態を含む
ものであることを付記しておく。 （１）．燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する
筒内噴射式内燃機関において、燃料噴射圧力が、要求圧
力より低い側に設定された圧力領域に存在する場合に
は、吸気行程に噴射される燃料の気化促進を行うことを
特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼改善方法。

【００９６】（２）．（１）記載の構成において、燃料
の気化促進は、燃料噴射開始時期を遅角することにより
行うことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼改善方
法。 （３）．（１）記載の構成において、燃料の気化促進
は、燃料噴射期間の長さを制限することにより行うこと
を特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼改善方法。

【００９７】（４）．（３）記載の構成において、燃料
の気化促進は、燃料噴射量の制限により燃料噴射期間の
長さを制限することにより行うことを特徴とする筒内噴
射式内燃機関の燃焼改善方法。

【００９８】（５）．（４）記載の構成において、吸入
空気量に基づいて燃料噴射量を求めるシステムの下で、
吸入空気量を制限することにより、該吸入空気量に基づ
いて算出される燃料噴射量に制限を与えることを特徴と
する筒内噴射式内燃機関の燃焼改善方法。

【００９９】（６）．（１）記載の構成において、燃料
の気化促進は、燃焼室内の気流を強めることにより行う
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼改善方法。 （７）．（６）記載の構成において、燃焼室内に吸入空
気を導入している複数の吸気ポートにおける各吸入空気
の流入状態のバランスを変化させることにより、燃焼室
内の気流を強めることを特徴とする筒内噴射式内燃機関
の燃焼改善方法。

【０１００】（８）．（１）〜（７）のいずれか記載の
構成において、前記圧力領域において、燃料圧力が低く
なる程、燃料の気化促進を強めることを特徴とする筒内
噴射式内燃機関の燃焼改善方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における筒内噴射式ガソリンエン
ジン及び制御系統の概略構成図。

【図２】実施の形態１におけるシリンダヘッドの水平方
向断面図。

【図３】実施の形態１のピストンの平面図。

【図４】図２におけるＸ−Ｘ断面図。

【図５】図２におけるＹ−Ｙ断面図。

【図６】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃焼方式設定
処理のフローチャート。

【図７】上記燃焼方式設定処理でリーン燃料噴射量ＱＬ
を求めるためのマップ構成説明図。

【図８】上記燃焼方式設定処理で運転領域Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３を決定するためのマップ構成説明図。

【図９】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料噴射量制
御処理のフローチャート。

【図１０】上記燃料噴射量制御処理で理論空燃比基本燃
料噴射量ＱＢＳを求めるためのマップ構成説明図。

【図１１】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料噴射時
期制御処理のフローチャート。

【図１２】上記燃料噴射時期制御処理で基本燃料噴射時
期ＡＡＩＮＪを求めるためのマップ構成説明図。

【図１３】上記燃料噴射時期制御処理で噴射時期遅角補
正値Ｋａｉｎｊを求めるためのマップ構成説明図。

【図１４】実施の形態２のＥＣＵが実行するスロットル
開度制御処理のフローチャート。

【図１５】実施の形態３のＥＣＵが実行する気流制御弁
開閉制御処理のフローチャート。

【図１６】上記気流制御弁開閉制御処理で気流制御弁開
閉状態を決定するためのマップ構成説明図。

【符号の説明】

２…筒内噴射式ガソリンエンジン、２ａ…シリンダ、４
…シリンダヘッド、６…ピストン、８…シリンダブロッ
ク、１０…燃焼室、１２ａ…第１吸気弁、１２ｂ…第２
吸気弁、１４ａ…第１吸気ポート、１４ｂ…第２吸気ポ
ート、１６…排気弁、１８…排気ポート、２０…点火プ
ラグ、２２…燃料噴射弁、２４…凹部、３０…吸気マニ
ホールド、３０ａ…第１吸気通路、３０ｂ…第２吸気通
路、３２…サージタンク、３４…気流制御弁、３６…シ
ャフト、３７…負圧式アクチュエータ、４０…吸気ダク
ト、４２…エアクリーナ、４４…モータ、４６…スロッ
トル弁、４６ａ…スロットル開度センサ、４８…排気マ
ニホルド、４９…触媒コンバータ、５０…空燃比セン
サ、６０…ＥＣＵ、７４…アクセルペダル、７６…アク
セル開度センサ、８０…燃圧センサ、８２…回転数セン
サ、８４…気筒判別センサ、８６…水温センサ、８８…
吸入空気量センサ、９４…車速センサ。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｂ 31/00 ３３１ Ｆ０２Ｂ 31/00 ３３１Ｚ 31/02 31/02 Ｊ Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｇ Ｌ 41/02 ３２５ 41/02 ３２５Ａ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４Ｑ Ｆターム(参考） 3G023 AA00 AA01 AA03 AB01 AC04 AD06 AD07 AF01 AG01 3G084 BA04 BA13 BA15 BA21 BA23 DA28 EA11 EB09 EB12 FA00 FA05 FA07 FA10 FA20 FA29 FA33 FA38 FA39 3G092 AA06 AA10 AA11 BA01 BB01 BB06 CB01 DA01 DA02 DA07 DC01 DC06 EA04 EA08 FA15 HA01Z HA06Z HB03Z HD05Z HE01Z HE05Z HE08Z HF08Z HF21Z 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 HA17 JA21 KA05 LA02 LA07 LB04 MA11 MA18 NA08 NC02 ND01 NE06 NE12 PA17A PB08A PE01A PE05A PF03A

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射
   する筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置であって、 前記燃料噴射弁に供給される燃料圧力を検出する燃料圧
   力検出手段と、 前記燃料圧力検出手段にて検出された燃料圧力が、要求
   圧力よりも低い側に設定された圧力領域に存在する場合
   には、吸気行程にて噴射される燃料の気化促進処理を実
   行する燃料気化促進手段と、 を備えたことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼制
   御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、燃料の気化促進処理を、燃料噴射時期を
   遅角させることにより行うことを特徴とする筒内噴射式
   内燃機関の燃焼制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、燃料の気化促進処理を、燃料噴射期間の
   長さを制限することにより行うことを特徴とする筒内噴
   射式内燃機関の燃焼制御装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、燃料噴射期間の長さの制限を、燃料噴射
   量を制限することにより行うことを特徴とする筒内噴射
   式内燃機関の燃焼制御装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を求め
   るシステムの下に、燃料噴射量の制限を、吸入空気量を
   制限することにより行うことを特徴とする筒内噴射式内
   燃機関の燃焼制御装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、燃料の気化促進処理を、燃焼室内の気流
   を強めることにより行うことを特徴とする筒内噴射式内
   燃機関の燃焼制御装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の構成において、前記燃料気
   化促進手段は、燃焼室内に吸入空気を導入している複数
   の吸気ポートにおける各吸入空気の流入状態のバランス
   を変化させることにより、燃焼室内の気流を強めること
   を特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか記載の構成におい
   て、前記燃料気化促進手段は、前記圧力領域において燃
   料圧力が低くなる程、燃料の気化促進処理を強めること
   を特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃焼制御装置。