JP2011021483A - Combustion control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion control device for an internal combustion engine suppressing misfire when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion. <P>SOLUTION: This combustion control device for the internal combustion engine capable of switching between the spark ignition combustion and the compression self-ignition combustion by internal EGR gas includes a control means 11, which performs control to inject fuel from the closing timing of an exhaust valve through a top dead center in an exhaust stroke until the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is shifted to predetermined timing when switching from the compression self-ignition combustion to the spark ignition combustion. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に関するものである。   The present invention relates to a combustion control device for an internal combustion engine.

圧縮自己着火燃焼を行わせるガソリンエンジンにおいて、吸気弁の開時期と排気弁の閉時期とをマイナスオーバーラップに設定し、当該マイナスオーバーラップ期間中に燃料噴射を行うものが知られている(特許文献1)。   A gasoline engine that performs compression self-ignition combustion is known in which the opening timing of the intake valve and the closing timing of the exhaust valve are set to minus overlap, and fuel is injected during the minus overlap period (patent) Reference 1).

特開2005−220839号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-220839

しかしながら、上述した従来のエンジンでは、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換える際に、排気弁の閉時期が移行しない、あるいは移行が遅れると失火するおそれがあった。例えば、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換える際に、排気弁の閉時期をリタードしないと、内部EGRが増加して新空気が減少するのでリッチ失火し火花点火燃焼しないという問題がある。   However, in the above-described conventional engine, when switching between compression self-ignition combustion and spark ignition combustion, there is a risk of misfire if the closing timing of the exhaust valve does not shift or the shift is delayed. For example, when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion, if the closing timing of the exhaust valve is not retarded, the internal EGR increases and new air decreases, so that there is a problem that rich misfire occurs and spark ignition combustion does not occur.

本発明が解決しようとする課題は、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切り換え時、あるいは火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切り換え時の失火を抑制する内燃機関の燃焼制御装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a combustion control device for an internal combustion engine that suppresses misfire when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion or when switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion. That is.

本発明は、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換える場合、もしくは火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼へ切り換える場合に、排気バルブの閉時期の移行が完了するまでは、圧縮自己着火燃焼における排気バルブの閉時期から上死点までの間で燃料を噴射することによって上記課題を解決する。 The present invention relates to an exhaust valve in compression self-ignition combustion until the transition of the closing timing of the exhaust valve is completed when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion or when switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion. The above-mentioned problem is solved by injecting fuel between the closing time and top dead center.

本発明によれば、排気バルブの閉時期の移行が完了するまでは、圧縮自己着火燃焼における排気バルブの閉時期から上死点までの間で燃料を噴射するので、例えば、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換える際に、排気バルブの閉時期が遅れて内部EGRが増加しても圧縮自己着火燃焼が継続される。これにより、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切り換え時の失火を抑制することができる。   According to the present invention, the fuel is injected from the closing timing of the exhaust valve to the top dead center in the compression self-ignition combustion until the transition of the closing timing of the exhaust valve is completed. When switching to spark ignition combustion, compression self-ignition combustion continues even if the exhaust valve closing timing is delayed and the internal EGR increases. Thereby, misfire at the time of switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion can be suppressed.

本発明の一実施の形態を適用した内燃機関を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied. 図1の内燃機関の排気バルブの可変動弁機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the variable valve mechanism of the exhaust valve of the internal combustion engine of FIG. 図2Aの可変動弁機構の動作を説明するための断面図(圧縮自己着火燃焼時)である。It is sectional drawing for the operation | movement of the variable valve mechanism of FIG. 2A (at the time of compression self-ignition combustion). 図2Aの可変動弁機構の動作を説明するための断面図(火花点火燃焼時)である。It is sectional drawing for the operation | movement of the variable valve mechanism of FIG. 2A (at the time of spark ignition combustion). 図1の内燃機関の圧縮自己着火燃焼時の制御を示すバルブタイミングダイヤグラムである。2 is a valve timing diagram showing control during compression self-ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1の内燃機関の火花点火燃焼時の制御を示すバルブタイミングダイヤグラムである。2 is a valve timing diagram showing control at the time of spark ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1の内燃機関の圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切換時の制御を示すグラフである。2 is a graph showing control at the time of switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1の内燃機関の圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切換時の制御を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing control at the time of switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1の内燃機関の火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切換時の制御を示すグラフである。2 is a graph showing control at the time of switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1の内燃機関の火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切換時の制御を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing control at the time of switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion of the internal combustion engine of FIG. 1. 図1に示す内燃機関の排気バルブの閉時期及び第1回目の燃料噴射時期と未燃ガスの排出量との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the closing timing of the exhaust valve and the first fuel injection timing of the internal combustion engine shown in FIG. 1 and the amount of unburned gas discharged.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態を適用した火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを切換可能なガソリンエンジンEGを示すブロック図であり、エンジンEGの吸気通路111には、エアーフィルタ112、吸入空気流量を検出するエアフローメータ113、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ114およびコレクタ115が設けられている。   FIG. 1 is a block diagram showing a gasoline engine EG capable of switching between spark ignition combustion and compression self-ignition combustion to which an embodiment of the present invention is applied. An air filter 112, An air flow meter 113 for detecting the intake air flow rate, a throttle valve 114 for controlling the intake air flow rate, and a collector 115 are provided.

スロットルバルブ114には、当該スロットルバルブ114の開度を調整するDCモータ等のアクチュエータ116が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ116は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、エンジンコントロールユニット11(本発明の制御手段に相当する)からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ114の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ114の開度を検出するスロットルセンサ116aが設けられて、その検出信号をエンジンコントロールユニット1へ出力する。なお、スロットルセンサ116aはアイドルスイッチとしても機能させることができる。   The throttle valve 114 is provided with an actuator 116 such as a DC motor that adjusts the opening of the throttle valve 114. The throttle valve actuator 116 is based on the drive signal from the engine control unit 11 (corresponding to the control means of the present invention) based on the drive signal so as to achieve the required torque calculated based on the driver's accelerator pedal operation amount and the like. The opening degree of the valve 114 is electronically controlled. In addition, a throttle sensor 116 a that detects the opening of the throttle valve 114 is provided, and the detection signal is output to the engine control unit 1. The throttle sensor 116a can also function as an idle switch.

燃料噴射バルブ118は、燃焼室123に臨ませて設けられている。燃料噴射バルブ118は、エンジンコントロールユニット11において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、図外の燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を筒内に直接噴射する。本例では、圧縮自己着火燃焼モードの場合は排気行程及び吸気行程のそれぞれにおいて燃料を噴射し、火花点火燃焼モードの場合は吸気行程において燃料を噴射するが、その詳細は後述する。   The fuel injection valve 118 is provided facing the combustion chamber 123. The fuel injection valve 118 is driven to open by a drive pulse signal set in the engine control unit 11 and directly injects fuel, which is pumped from a fuel pump (not shown) and controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator, into the cylinder. In this example, in the compression self-ignition combustion mode, fuel is injected in each of the exhaust stroke and the intake stroke, and in the spark ignition combustion mode, fuel is injected in the intake stroke, the details of which will be described later.

シリンダ119と、当該シリンダ内を往復移動するピストン120の冠面と、吸気バルブ121及び排気バルブ122が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室123を構成する。点火プラグ124は、各気筒の燃焼室123に臨ませて設けられ、エンジンコントロールユニット11からの点火信号に基づいて、火花点火燃焼モードにおいて吸入混合気に対して点火を行う。なお、圧縮自己着火燃焼モードの場合は非作動となるが、この点については後述する。   A space surrounded by the cylinder 119, the crown surface of the piston 120 that reciprocates within the cylinder, and the cylinder head provided with the intake valve 121 and the exhaust valve 122 constitutes a combustion chamber 123. The spark plug 124 is provided facing the combustion chamber 123 of each cylinder, and ignites the intake air-fuel mixture in the spark ignition combustion mode based on the ignition signal from the engine control unit 11. Note that in the case of the compression self-ignition combustion mode, the operation is not performed, and this point will be described later.

燃焼室123には、筒内圧力を検出する圧力センサ117が設けられ、検出した筒内圧力の信号をエンジンコントロールユニット11へ出力する。エンジンコントロールユニット11は検出された筒内圧力に応じて圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切り換え時及び火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切り換え時の各種制御を実行する。この詳細は後述する。   The combustion chamber 123 is provided with a pressure sensor 117 that detects the in-cylinder pressure, and outputs a signal of the detected in-cylinder pressure to the engine control unit 11. The engine control unit 11 executes various controls according to the detected in-cylinder pressure when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion and when switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion. Details of this will be described later.

一方、排気通路125には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ126が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット11へ出力される。この空燃比センサ126は、リッチ・リーン出力する酸素センサであっても良いし、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサであってもよい。   On the other hand, the exhaust passage 125 is provided with an air-fuel ratio sensor 126 for detecting an exhaust gas by detecting a specific component in the exhaust gas, for example, oxygen concentration, and thus an air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture. Is output. The air-fuel ratio sensor 126 may be an oxygen sensor that performs rich / lean output, or a wide-area air-fuel ratio sensor that linearly detects the air-fuel ratio over a wide area.

また、排気通路125には、排気を浄化するための排気浄化触媒127が設けられている。この排気浄化触媒127としては、ストイキ(理論空燃比,λ=1、空気重量/燃料重量=14.7)近傍において排気中の一酸化炭素COと炭化水素HCを酸化するとともに、窒素酸化物NOxの還元を行って排気を浄化することができる三元触媒、或いは排気中の一酸化炭素COと炭化水素HCの酸化を行う酸化触媒を用いることができる。   The exhaust passage 125 is provided with an exhaust purification catalyst 127 for purifying the exhaust. The exhaust purification catalyst 127 oxidizes carbon monoxide CO and hydrocarbon HC in the exhaust in the vicinity of stoichiometric (theoretical air-fuel ratio, λ = 1, air weight / fuel weight = 14.7), and nitrogen oxide NOx. It is possible to use a three-way catalyst that can purify the exhaust gas by reducing the above, or an oxidation catalyst that oxidizes carbon monoxide CO and hydrocarbon HC in the exhaust gas.

排気通路125の排気浄化触媒127の下流側には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出し、リッチ・リーン出力する酸素センサ128が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット11へ出力される。ここでは、酸素センサ128の検出値により、空燃比センサ126の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を補正することで、空燃比センサ126の劣化等に伴う制御誤差を抑制する等のために(いわゆるダブル空燃比センサシステム採用のために)、下流側酸素センサ128を設けて構成したが、空燃比センサ126の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を行なわせるだけで良い場合には、酸素センサ128を省略することができる。   On the downstream side of the exhaust purification catalyst 127 in the exhaust passage 125, there is provided an oxygen sensor 128 that detects a specific component in the exhaust, for example, oxygen concentration, and outputs a rich / lean output, and the detection signal is output to the engine control unit 11. The Here, by correcting the air-fuel ratio feedback control based on the detection value of the air-fuel ratio sensor 126 based on the detection value of the oxygen sensor 128, so as to suppress a control error associated with the deterioration of the air-fuel ratio sensor 126 (so-called) Although the downstream oxygen sensor 128 is provided (for the adoption of a double air-fuel ratio sensor system), if it is only necessary to perform air-fuel ratio feedback control based on the detection value of the air-fuel ratio sensor 126, the oxygen sensor 128 is Can be omitted.

なお、図1において129はマフラである。   In FIG. 1, reference numeral 129 denotes a muffler.

エンジンEGのクランク軸130にはクランク角センサ131が設けられ、エンジンコントロールユニット11は、クランク角センサ131から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、機関回転速度Neを検出することができる。   The crankshaft 130 of the engine EG is provided with a crank angle sensor 131, and the engine control unit 11 counts a crank unit angle signal output from the crank angle sensor 131 in synchronization with the engine rotation for a predetermined time, or By measuring the cycle of the crank reference angle signal, the engine speed Ne can be detected.

エンジンEGの冷却ジャケット132には、水温センサ133が当該冷却ジャケットに臨んで設けられ、冷却ジャケット131内の冷却水温度Twを検出し、これをエンジンコントロールユニット11へ出力する。   The cooling jacket 132 of the engine EG is provided with a water temperature sensor 133 facing the cooling jacket, detects the cooling water temperature Tw in the cooling jacket 131, and outputs this to the engine control unit 11.

本例のエンジンEGの吸気バルブ121及び排気バルブ122のそれぞれには可変動弁機構60が設けられ、エンジンコントロールユニット11からの指令信号により吸気バルブ121及び排気バルブ122の開閉時期が独立して可変とされている。   Each of the intake valve 121 and the exhaust valve 122 of the engine EG of this example is provided with a variable valve mechanism 60, and the opening / closing timing of the intake valve 121 and the exhaust valve 122 is independently variable by a command signal from the engine control unit 11. It is said that.

本例の排気バルブ122に設けられる可変動弁機構60は、排気バルブ122の閉時期EVCが段階的に変化する、いわゆるステップ切換動弁機構であり、図2Aは、排気バルブ122に設けられる可変動弁機構60の一例を示す斜視図、図2Bは圧縮自己着火燃焼モード時の可変動弁機構60の切り換え状態を示す断面図、図2Cは火花点火燃焼モード時の可変動弁機構60の切り換え状態を示す断面図である。   The variable valve mechanism 60 provided in the exhaust valve 122 of the present example is a so-called step switching valve mechanism in which the closing timing EVC of the exhaust valve 122 changes stepwise, and FIG. 2A can be provided in the exhaust valve 122. FIG. 2B is a sectional view showing a switching state of the variable valve mechanism 60 in the compression self-ignition combustion mode, and FIG. 2C is a switching of the variable valve mechanism 60 in the spark ignition combustion mode. It is sectional drawing which shows a state.

以下においては、排気バルブ122に設けられた可変動弁機構60のみを説明するが吸気バルブ121に設けられた可変動弁機構60も同じステップ切換式可変動弁機構60を設けることもできるし、これに代えて吸気バルブ121の開閉時期を連続的に変化させる可変動弁機構を設けることもできる。   Only the variable valve mechanism 60 provided in the exhaust valve 122 will be described below, but the variable valve mechanism 60 provided in the intake valve 121 can also be provided with the same step-switching variable valve mechanism 60. Instead, a variable valve mechanism that continuously changes the opening / closing timing of the intake valve 121 may be provided.

本例の可変動弁機構60は、シリンダヘッドに図示しないバルブガイドを介して摺動自在に設けられた排気バルブ122に対し、カムシャフト601にバルブリフト及びバルブタイミングの異なる2種類の第1カム602と第2カム603を設け、その間にシリンダヘッドの排気バルブ122の配列方向に延在するロッカーシャフト604が設けられている。カムシャフト601の中央に第1カム602が設けられ、その両側に第2カム603が設けられている。   The variable valve mechanism 60 of this example is different from the exhaust valve 122 slidably provided in the cylinder head via a valve guide (not shown). The camshaft 601 has two types of first cams having different valve lift and valve timing. 602 and a second cam 603 are provided, and a rocker shaft 604 extending in the arrangement direction of the exhaust valves 122 of the cylinder head is provided therebetween. A first cam 602 is provided at the center of the camshaft 601, and second cams 603 are provided on both sides thereof.

また、ロッカーシャフト604にはロッカーアーム605が揺動自在に設けられ、このロッカーアーム605に、第1フォロア606と第2フォロア607とがカムシャフト601の第1カム602と第2カム603とのそれぞれに対応するように設けられている。   A rocker arm 605 is swingably provided on the rocker shaft 604, and a first follower 606 and a second follower 607 are connected to the rocker arm 605 between the first cam 602 and the second cam 603 of the camshaft 601. It is provided to correspond to each.

ロッカーシャフト604には、ロッカーアーム605に対し結合又は非結合となるサブロッカーアーム608が揺動自在に設けられている。また、図2Aに示す油圧供給系609により、図2Bに示す位置と図2Cに示す位置とに作動するレバー610が設けられ、油圧供給系609により油圧が作用しない場合は図2Bに示すようにレバー610がリターンスプリング611によって後退し、サブロッカーアーム608とロッカーアーム605とが非結合となる一方で、油圧供給系609により油圧が作用した場合には油圧プランジャ612を介して図2Cに示すようにレバーが前進し、サブロッカーアーム608とロッカーアーム605とが結合することになる。   The rocker shaft 604 is provided with a sub rocker arm 608 that can be coupled to or decoupled from the rocker arm 605. 2A is provided with a lever 610 that operates between the position shown in FIG. 2B and the position shown in FIG. 2C. When hydraulic pressure is not applied by the hydraulic supply system 609, as shown in FIG. 2B. When the lever 610 is retracted by the return spring 611 so that the sub rocker arm 608 and the rocker arm 605 are not coupled, when hydraulic pressure is applied by the hydraulic pressure supply system 609, the lever 610 is shown in FIG. 2C via the hydraulic plunger 612. Then, the lever moves forward, and the sub rocker arm 608 and the rocker arm 605 are coupled.

すなわち、本例の可変動弁機構60によれば、図2Bに示すように、油圧供給系609による油圧が解除されることによりレバー610が後退してロッカーアーム605とサブロッカーアーム608とが非結合状態になると、第1フォロア606に当接する第1カム602の動きはロストモーション機構613に吸収され、ロッカーアーム605には第2カム603のみが作用する。これにより、第2カム603のプロファイルに応じた圧縮自己着火燃焼モードのバルブリフト及びバルブタイミングで排気バルブ122が動作する。   That is, according to the variable valve mechanism 60 of the present example, as shown in FIG. 2B, when the hydraulic pressure by the hydraulic pressure supply system 609 is released, the lever 610 moves backward and the rocker arm 605 and the sub-rocker arm 608 are not connected. In the coupled state, the movement of the first cam 602 that contacts the first follower 606 is absorbed by the lost motion mechanism 613, and only the second cam 603 acts on the rocker arm 605. As a result, the exhaust valve 122 operates at the valve lift and valve timing in the compression self-ignition combustion mode according to the profile of the second cam 603.

これに対し、図2Cに示すように、油圧供給系609による油圧が作用することによりレバー610が前進してロッカーアーム605とサブロッカーアーム608とが結合状態になると、ロッカーアーム605には第1フォロア606を介して第1カム602が作用する。これにより、第1カム602のプロファイルに応じた火花点火燃焼モードのバルブリフト及びバルブタイミングで排気バルブ122が動作する。   On the other hand, as shown in FIG. 2C, when the lever 610 moves forward due to the hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply system 609 and the rocker arm 605 and the sub rocker arm 608 are coupled, the first rocker arm 605 has a first state. The first cam 602 acts via the follower 606. As a result, the exhaust valve 122 operates at the valve lift and valve timing in the spark ignition combustion mode according to the profile of the first cam 602.

図3A及び図3Bは、それぞれ圧縮自己着火燃焼モード及び火花点火燃焼モードのバルブタイミングを示すダイヤグラムである。   3A and 3B are diagrams showing valve timings in the compression self-ignition combustion mode and the spark ignition combustion mode, respectively.

図3Aに示す圧縮自己着火燃焼モードでは、スロットルバルブ114の開度は全開とし、アクセル開度に応じて燃料噴射バルブ118からの燃料噴射量を制御する。   In the compression self-ignition combustion mode shown in FIG. 3A, the opening degree of the throttle valve 114 is fully opened, and the fuel injection amount from the fuel injection valve 118 is controlled according to the accelerator opening degree.

また、混合ガスの温度を所定温度まで昇温させるために、排気行程における排気バルブ122の閉時期EVCを進角させて燃焼ガス(以下、内部EGRガス)を残留させ、これにより吸気通路111から吸入した新空気を昇温させる。内部EGRガス量を制御することで混合ガスの温度を所定温度まで昇温させることができる。 Further, in order to raise the temperature of the mixed gas to a predetermined temperature, the closing timing EVC of the exhaust valve 122 in the exhaust stroke is advanced to leave combustion gas (hereinafter referred to as internal EGR gas). Raise the temperature of the inhaled new air. By controlling the amount of internal EGR gas, the temperature of the mixed gas can be raised to a predetermined temperature.

なお、同図に示すように、この排気行程に続く吸気行程において残留した内部EGRガスが吸気通路111へ逆流するのを抑制するために、吸気バルブ121の開時期IVOは、上死点TDCに対して排気バルブ122の閉時期EVCと対称時期に設定されている。また、排気バルブ122の開時期EVOは下死点BDCより進角させ、吸気バルブ121の閉時期IVCは下死点BDCより遅角させている。 As shown in the figure, in order to prevent the internal EGR gas remaining in the intake stroke following the exhaust stroke from flowing back to the intake passage 111, the opening timing IVO of the intake valve 121 is set to the top dead center TDC. On the other hand, the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is set symmetrically. Further, the opening timing EVO of the exhaust valve 122 is advanced from the bottom dead center BDC, and the closing timing IVC of the intake valve 121 is retarded from the bottom dead center BDC.

これに対し、図3Bに示す火花点火燃焼モードでは、アクセル開度に応じてスロットルバルブ114の開度と燃料噴射バルブ118からの燃料噴射量とを制御し、所定のタイミングで点火プラグ124を作動させることで、燃焼室123内の圧縮混合気を燃焼させる。   On the other hand, in the spark ignition combustion mode shown in FIG. 3B, the opening degree of the throttle valve 114 and the fuel injection amount from the fuel injection valve 118 are controlled according to the accelerator opening degree, and the ignition plug 124 is operated at a predetermined timing. By doing so, the compressed air-fuel mixture in the combustion chamber 123 is combusted.

なお、排気バルブ122の開時期EVOは下死点BDCより進角側に設定されるが、吸気バルブ121の閉時期IVCはそれよりさらに進角側に設定される。   The opening timing EVO of the exhaust valve 122 is set to an advance side from the bottom dead center BDC, but the closing timing IVC of the intake valve 121 is set to an advance side further than that.

火花点火燃焼は要求出力に対応できるというメリットがあり圧縮自己着火燃焼は燃費がよいというメリットがあるため、運転条件に応じて両燃焼を切り換えるとよい。たとえばアイドル以上の低回転〜中回転であって低負荷〜中負荷の運転状態では圧縮自己着火燃焼モードで運転し、それ以外は火花点火燃焼モードで運転するように設定することができる。   Since spark ignition combustion has the merit that it can respond to the required output, and compression self-ignition combustion has the merit that fuel consumption is good, it is good to switch both combustions according to driving conditions. For example, it can be set to operate in the compression self-ignition combustion mode in the low-to-medium-rotation operating state of idle or higher and in the low-load to medium-load operation state, and to operate in the spark ignition combustion mode in other cases.

さて、本例のエンジンEGでは、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼といった2つの燃焼モードに応じて排気バルブ122の可変動弁機構60をステップ切り換えするが、こうした可変動弁機構60を用いると切り換え時において以下のような問題がある。   In the engine EG of this example, the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 is step-switched in accordance with two combustion modes such as compression self-ignition combustion and spark ignition combustion. When such variable valve mechanism 60 is used, switching is performed. At times, there are the following problems.

すなわち、火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへ切り換える場合は、排気バルブ122の可変動弁機構60を図2Cに示す状態から図2Bに示す状態に切り換えるが、油圧供給系609の油圧を解除してリターンスプリング611の弾性力によりレバー610を後退させようとしてもサブロッカーアーム608にレバー610が引っ掛かり、抜けないおそれがある。   That is, when switching from the spark ignition combustion mode to the compression self-ignition combustion mode, the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 is switched from the state shown in FIG. 2C to the state shown in FIG. 2B, but the hydraulic pressure of the hydraulic supply system 609 is released. Even if the lever 610 is moved backward by the elastic force of the return spring 611, the lever 610 may be caught by the sub rocker arm 608 and may not come off.

また、圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへ切り換える場合は、排気バルブ122の可変動弁機構60を図2Bに示す状態から図2Cに示す状態に切り換えるが、油圧供給系609の油圧を印加してレバー610を前進させようとしてもサブロッカーアーム608によってレバー610が弾かれ、係合しないおそれがある。   When switching from the compression self-ignition combustion mode to the spark ignition combustion mode, the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 is switched from the state shown in FIG. 2B to the state shown in FIG. 2C, but the hydraulic pressure of the hydraulic pressure supply system 609 is applied. Even if the lever 610 is moved forward, the lever 610 is repelled by the sub rocker arm 608 and may not be engaged.

さらにこうした切り換え時のレバー610の動作不良以外にも、リターンスプリング611の弾性力不足や油圧供給系609の油圧不足により可変動弁機構60の切り換え動作の応答性が悪い場合も考えられる。   In addition to the malfunction of the lever 610 at the time of switching, there may be a case where the responsiveness of the switching operation of the variable valve mechanism 60 is poor due to insufficient elastic force of the return spring 611 or insufficient hydraulic pressure of the hydraulic pressure supply system 609.

このため、本例ではこうした可変動弁機構60の切り換え時の応答性に鑑みて、以下の制御を実行する。   For this reason, in this example, the following control is executed in view of the response at the time of switching of the variable valve mechanism 60.

図4は圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切換時の制御を示すグラフ、図5はその制御手順を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a graph showing control at the time of switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion, and FIG. 5 is a flowchart showing the control procedure.

図4の上半分は、可変動弁機構60のレバー610が正常に作動して排気バルブ122の切り換えが正常に行われた場合の行程別の、排気弁・吸気弁の開弁期間、圧力センサ117により検出される筒内圧力、燃料噴射タイミング、燃焼タイミングおよび点火タイミングを示すグラフ、同図の下半分は、可変動弁機構60のレバー610が正常に動作せず排気バルブ122の切り換えが遅れた場合の行程別の、排気弁・吸気弁の開弁期間、圧力センサ117により検出される筒内圧力、燃料噴射タイミング、燃焼タイミングおよび点火タイミングを示すグラフである。また、圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換信号の入力は同図の時間Tで行われるものとする。   The upper half of FIG. 4 shows the exhaust valve / intake valve opening period and pressure sensor according to the stroke when the lever 610 of the variable valve mechanism 60 operates normally and the switching of the exhaust valve 122 is performed normally. A graph showing in-cylinder pressure, fuel injection timing, combustion timing and ignition timing detected by 117, and the lower half of the figure shows that the lever 610 of the variable valve mechanism 60 does not operate normally and the switching of the exhaust valve 122 is delayed. 6 is a graph showing the valve opening period of the exhaust valve / intake valve, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117, the fuel injection timing, the combustion timing, and the ignition timing for each stroke. The switching signal from the compression self-ignition combustion mode to the spark ignition combustion mode is input at time T in FIG.

まず同図の左半分に示すように、モードの切換信号が入力されて可変動弁機構60の切換動作の遷移過程における燃焼サイクルでは、圧縮自己着火燃焼モードが継続され、排気行程の排気バルブ122の閉時期以降にて第1回目の燃料噴射が行われ、続く吸気行程にて第2回目の燃料噴射が行われる。そして、圧縮行程を経た上死点近傍にて圧縮自己着火燃焼が行われ膨張行程へ移行する。   First, as shown in the left half of the figure, in the combustion cycle in the transition process of the switching operation of the variable valve mechanism 60 when the mode switching signal is input, the compression self-ignition combustion mode is continued, and the exhaust valve 122 in the exhaust stroke. After the closing timing, the first fuel injection is performed, and the second fuel injection is performed in the subsequent intake stroke. Then, compression self-ignition combustion is performed in the vicinity of the top dead center after the compression stroke, and the operation proceeds to the expansion stroke.

この遷移過程の燃焼サイクルにおいて、可変動弁機構60のレバー610が正常に作動した場合であっても、続く燃焼サイクルでは、圧縮自己着火燃焼における排気行程の排気バルブ122の閉時期EVCから上死点TDCまでの間で第1回目の燃料噴射を継続する(図5のステップS1)。   Even if the lever 610 of the variable valve mechanism 60 operates normally in the combustion cycle of this transition process, in the subsequent combustion cycle, the top dead from the closing timing EVC of the exhaust valve 122 in the exhaust stroke in the compression self-ignition combustion. The first fuel injection is continued until the point TDC (step S1 in FIG. 5).

そして、ステップS2にて圧力センサ117により筒内圧力を検出し、当該検出した筒内圧力が所定値Pより低い場合は、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Aに示す状態から遅角して図3Bに示す状態に作動したものと判定し、ステップS3へ進み、続く吸気行程において第2回目の燃料噴射を行う。 Then, detecting the in-cylinder pressure by the pressure sensor 117 at step S2, when the cylinder pressure and the detected is lower than the predetermined value P 0, the closing timing EVC of exhaust valve 122 is delayed from the state shown in FIG. 3A hiding 3B, the process proceeds to step S3, and the second fuel injection is performed in the subsequent intake stroke.

この第2回目の燃料噴射量は、排気バルブ122の閉時期EVCの遅角程度、すなわち圧力センサ117により検出される筒内圧力に応じて調整する。すなわち、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Bに示す火花点火燃焼モードのバルブタイミングに近いほど火花点火燃焼モードの燃料噴射量に近似するように増加させる。   The amount of fuel injection for the second time is adjusted according to the retard angle of the closing timing EVC of the exhaust valve 122, that is, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117. That is, the close timing EVC of the exhaust valve 122 is increased so as to approximate the fuel injection amount in the spark ignition combustion mode as the valve timing in the spark ignition combustion mode shown in FIG.

そして、図4の右上に示すように圧縮行程後の上死点近傍にて点火プラグ124を作動させる。これにより火花点火燃焼モードへの移行が完了するので、次の燃焼サイクルでは排気工程における燃料噴射を終了し、吸気行程においてのみ燃料噴射を行って圧縮行程後の上死点近傍にて点火プラグ124を作動させ、火花点火燃焼を行う。図示は省略するが、この後に吸気バルブ121の可変動弁機構60を作動させ、図3Bに示すバルブタイミングへ移行する。   Then, as shown in the upper right of FIG. 4, the spark plug 124 is operated in the vicinity of the top dead center after the compression stroke. As a result, the transition to the spark ignition combustion mode is completed. Therefore, in the next combustion cycle, the fuel injection in the exhaust process is terminated, the fuel injection is performed only in the intake stroke, and the ignition plug 124 is near the top dead center after the compression stroke. , And spark ignition combustion. Although illustration is omitted, after this, the variable valve mechanism 60 of the intake valve 121 is actuated to shift to the valve timing shown in FIG. 3B.

なお、可変動弁機構60の動作が正常である場合は、排気バルブ122の閉時期EVCが遅角するので、排気行程における第1回目の燃料噴射による燃料が未燃燃料として排気されるが(図4のX部)、図8に示すように排気バルブ122の閉時期EVCを上死点以降に遅角させるほど排気の吸い戻し効果により未燃ガスの排出量が減少し、また第1回目の燃料噴射時期を遅角させるほど未燃ガスの排出量が減少する。したがって、排気バルブ122の閉時期EVC及び第1回目の燃料噴射時期を遅角させることが望ましい。   Note that, when the operation of the variable valve mechanism 60 is normal, the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is retarded, so that the fuel by the first fuel injection in the exhaust stroke is exhausted as unburned fuel ( As shown in FIG. 8, the amount of unburned gas discharged decreases as the exhaust valve sucks back as the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is retarded from the top dead center. The amount of unburned gas emission decreases as the fuel injection timing is delayed. Therefore, it is desirable to retard the closing timing EVC of the exhaust valve 122 and the first fuel injection timing.

図5のステップS2に戻り、図4の下に示すように切換の遷移過程において、可変動弁機構60のレバー610が正常に作動しなかった場合も、続く燃焼サイクルでは、圧縮自己着火燃焼における排気行程の排気バルブ122の閉時期EVCから上死点TDCまでの間で第1回目の燃料噴射を継続する(図5のステップS1)。   Returning to step S2 of FIG. 5, even when the lever 610 of the variable valve mechanism 60 does not operate normally in the switching transition process as shown in the lower part of FIG. 4, in the subsequent combustion cycle, in the compression self-ignition combustion. The first fuel injection is continued from the closing timing EVC of the exhaust valve 122 in the exhaust stroke to the top dead center TDC (step S1 in FIG. 5).

この場合は、排気バルブ122の閉時期EVCが以前のままであるため、圧力センサ117により検出される筒内圧力が圧縮自己着火燃焼モードと同じように所定値Pより高くなる。したがって、図5のステップS2からステップS4へ進み、続く吸気行程における第2回目の燃料噴射を行う。 In this case, since closing timing EVC of exhaust valve 122 remains before the cylinder pressure detected by the pressure sensor 117 is higher than the predetermined value P 0 As with compression self-ignition combustion mode. Accordingly, the process proceeds from step S2 in FIG. 5 to step S4, and the second fuel injection is performed in the subsequent intake stroke.

この吸気行程での第2回目の燃料噴射量は、排気バルブ122の閉時期EVCの遅角程度、すなわち圧力センサ117により検出される筒内圧力に応じて調整する。すなわち、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Aに示す圧縮自己着火燃焼モードのバルブタイミングに近いほど圧縮自己着火燃焼モードの燃料噴射量に近似するように減少させる。   The second fuel injection amount in the intake stroke is adjusted according to the retard angle of the closing timing EVC of the exhaust valve 122, that is, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117. That is, as the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is closer to the valve timing in the compression self-ignition combustion mode shown in FIG. 3A, the exhaust valve 122 is decreased to approximate the fuel injection amount in the compression self-ignition combustion mode.

これにより、図4の右下に示すように圧縮自己着火燃焼モードが継続され、圧縮行程後の上死点近傍にて圧縮自己着火燃焼が行われ、ステップS2において筒内圧力が所定値P以下になるまでステップS4の処理を継続する。 As a result, the compression self-ignition combustion mode is continued as shown in the lower right of FIG. 4, compression self-ignition combustion is performed near the top dead center after the compression stroke, and the in-cylinder pressure is set to a predetermined value P 0 in step S2. The process of step S4 is continued until the following is reached.

図6は火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切換時の制御を示すグラフ、図7はその制御手順を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a graph showing control at the time of switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion, and FIG. 7 is a flowchart showing the control procedure.

図6の上半分は、可変動弁機構60のレバー610が正常に作動して排気バルブ122の切り換えが正常に行われた場合の行程別の、排気弁・吸気弁の開弁期間、圧力センサ117により検出される筒内圧力、燃料噴射タイミング、燃焼タイミングおよび点火タイミングを示すグラフ、同図の下半分は、可変動弁機構60のレバー610が正常に動作せず排気バルブ122の切り換えが遅れた場合の行程別の、排気弁・吸気弁の開弁期間、圧力センサ117により検出される筒内圧力、燃料噴射タイミング、燃焼タイミングおよび点火タイミングを示すグラフである。また、火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換信号の入力は同図の時間Tで行われるものとする。   The upper half of FIG. 6 shows the exhaust valve / intake valve opening period and pressure sensor according to the stroke when the lever 610 of the variable valve mechanism 60 operates normally and the switching of the exhaust valve 122 is performed normally. A graph showing in-cylinder pressure, fuel injection timing, combustion timing and ignition timing detected by 117, and the lower half of the figure shows that the lever 610 of the variable valve mechanism 60 does not operate normally and the switching of the exhaust valve 122 is delayed. 6 is a graph showing the valve opening period of the exhaust valve / intake valve, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117, the fuel injection timing, the combustion timing, and the ignition timing for each stroke. The switching signal from the spark ignition combustion mode to the compression self-ignition combustion mode is input at time T in FIG.

まずモードの切換信号が入力されると、図7のステップS11にて吸気バルブ121の可変動弁機構60を作動して吸気弁121を図3Bに示すタイミングから図3Aに示すタイミングに移行させる。次いで、ステップS12にて、排気バルブ122の可変動弁機構60を作動して排気バルブ122を図3Bに示すタイミングから図3Aに示すタイミングに移行させる。   First, when a mode switching signal is input, the variable valve mechanism 60 of the intake valve 121 is operated in step S11 of FIG. 7 to shift the intake valve 121 from the timing shown in FIG. 3B to the timing shown in FIG. 3A. Next, in step S12, the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 is operated to shift the exhaust valve 122 from the timing shown in FIG. 3B to the timing shown in FIG. 3A.

このとき、図6の左半分に示すように、モードの切換信号が入力されて排気バルブ122の可変動弁機構60の切換動作の遷移過程における燃焼サイクルでは、火花点火燃焼モードが継続され、吸気行程にて燃料噴射が行われ、圧縮行程を経た上死点近傍にて点火プラグ124が作動して火花点火燃焼が行われ膨張行程へ移行する。次の燃焼サイクルでは、圧縮自己着火燃焼に応じた排気行程における第1回目の燃料噴射を行う(ステップS12)。   At this time, as shown in the left half of FIG. 6, the spark ignition combustion mode is continued in the combustion cycle in the transition process of the switching operation of the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 when the mode switching signal is input. Fuel injection is performed in the stroke, and the spark plug 124 is operated in the vicinity of the top dead center after the compression stroke, and spark ignition combustion is performed to shift to the expansion stroke. In the next combustion cycle, the first fuel injection in the exhaust stroke corresponding to the compression self-ignition combustion is performed (step S12).

そしてステップS13にて、圧力センサ117により筒内圧力を検出し、当該検出した筒内圧力が所定値Pより高い場合は、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Bに示す状態から進角して図3Aに示す状態に作動したものと判定し、ステップS14へ進み、続く吸気行程において第2回目の燃料噴射を行う。 Then, in step S13, detects the in-cylinder pressure by the pressure sensor 117, when the cylinder pressure and the detected is higher than the predetermined value P 0, the advance closing timing EVC of exhaust valve 122 is in the state shown in FIG. 3B hiding 3A, the process proceeds to step S14, and the second fuel injection is performed in the subsequent intake stroke.

この第2回目の燃料噴射量は、排気バルブ122の閉時期EVCの進角程度、すなわち圧力センサ117により検出される筒内圧力に応じて調整する。すなわち、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Aに示す圧縮自己着火燃焼モードのバルブタイミングに近いほど圧縮自己着火燃焼モードの燃料噴射量に近似するように減少させる。   This second fuel injection amount is adjusted according to the advance angle of the closing timing EVC of the exhaust valve 122, that is, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117. That is, as the closing timing EVC of the exhaust valve 122 is closer to the valve timing in the compression self-ignition combustion mode shown in FIG. 3A, the exhaust valve 122 is decreased to approximate the fuel injection amount in the compression self-ignition combustion mode.

そして、図6の右上に示すように圧縮行程後の上死点近傍にて点火プラグ124を作動させる。これにより圧縮自己着火燃焼モードへの移行が完了するので、次の燃焼サイクルでは点火プラグ124の作動を終了し、圧縮自己着火燃焼を行う。   Then, as shown in the upper right of FIG. 6, the spark plug 124 is operated near the top dead center after the compression stroke. As a result, the transition to the compression self-ignition combustion mode is completed. Therefore, in the next combustion cycle, the operation of the spark plug 124 is terminated and the compression self-ignition combustion is performed.

図7のステップS13に戻り、図6の下に示すように切換の遷移過程において、可変動弁機構60のレバー610が正常に作動しなかった場合も、続く燃焼サイクルでは、圧縮自己着火燃焼に応じた排気行程における第1回目の燃料噴射を行う(ステップS12)。   Returning to step S13 in FIG. 7, even if the lever 610 of the variable valve mechanism 60 does not operate normally in the switching transition process as shown in the lower part of FIG. 6, in the subsequent combustion cycle, the compression self-ignition combustion is performed. The first fuel injection in the corresponding exhaust stroke is performed (step S12).

この場合は、排気バルブ122の閉時期EVCが以前のままであるため、圧力センサ117により検出される筒内圧力が火花点火燃焼モードと同じように所定値Pより低くなる。したがって、図7のステップS13からステップS15へ進み、続く吸気行程における第2回目の燃料噴射を行う。 In this case, since closing timing EVC of exhaust valve 122 remains before the cylinder pressure detected is just as lower than the predetermined value P 0 and the spark ignition combustion mode by the pressure sensor 117. Accordingly, the process proceeds from step S13 in FIG. 7 to step S15, and the second fuel injection is performed in the subsequent intake stroke.

この吸気行程での第2回目の燃料噴射量は、排気バルブ122の閉時期EVCの進角程度、すなわち圧力センサ117により検出される筒内圧力に応じて調整する。すなわち、排気バルブ122の閉時期EVCが図3Bに示す火花点火燃焼モードのバルブタイミングに近いほど火花点火燃焼モードの燃料噴射量に近似するように増加させる。   The second fuel injection amount in the intake stroke is adjusted according to the advance angle of the closing timing EVC of the exhaust valve 122, that is, the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor 117. That is, the close timing EVC of the exhaust valve 122 is increased so as to approximate the fuel injection amount in the spark ignition combustion mode as the valve timing in the spark ignition combustion mode shown in FIG.

これにより、図6の右下に示すように火花点火燃焼モードが継続され、圧縮行程後の上死点近傍にて火花点火燃焼が行われ、ステップS13において筒内圧力が所定値P以上になるまでステップS15の処理を継続する。 As a result, the spark ignition combustion mode is continued as shown in the lower right of FIG. 6, and spark ignition combustion is performed in the vicinity of the top dead center after the compression stroke. In step S13, the in-cylinder pressure becomes equal to or higher than the predetermined value P 0 . The process of step S15 is continued until it becomes.

以上のように、本例のエンジンEGによれば、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切換時に、排気バルブ122の可変動弁機構60のレバー610の作動不良等により排気バルブ122の切換動作が行なわれなかった場合でも、排気バルブ122の切り換えが完了するまでは、圧縮自己着火燃焼における排気バルブ122の閉時期EVCから上死点TDCの間で燃料噴射を行うので、圧縮自己着火燃焼が継続され、これにより新気減による火花点火燃焼のリッチ失火を抑制することができる。   As described above, according to the engine EG of this example, when switching from compression self-ignition combustion to spark ignition combustion, the switching operation of the exhaust valve 122 is caused by a malfunction of the lever 610 of the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 or the like. Even if the operation is not performed, the fuel injection is performed between the closing timing EVC of the exhaust valve 122 and the top dead center TDC in the compression self-ignition combustion until the switching of the exhaust valve 122 is completed. Thus, it is possible to suppress the rich misfire of the spark ignition combustion due to the decrease in fresh air.

逆に、火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切換時に、同様に排気バルブ122の可変動弁機構60のレバー610の作動不良等により排気バルブ122の切換動作が行なわれなかった場合でも、排気バルブ122の切り換えが完了するまでは、点火プラグ124による点火を継続するとともに吸気行程における燃料噴射を継続するので、火花点火燃焼が継続され、これにより燃料不足による圧縮自己着火燃焼のリーン失火を抑制することができる。   On the other hand, when switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion, even if the switching operation of the exhaust valve 122 is not performed due to the malfunction of the lever 610 of the variable valve mechanism 60 of the exhaust valve 122 or the like, Until the switching of the valve 122 is completed, ignition by the spark plug 124 is continued and fuel injection in the intake stroke is continued, so that spark ignition combustion is continued, thereby suppressing lean misfire of compression self-ignition combustion due to fuel shortage can do.

上記エンジンコントロールユニット11は本発明に係る制御手段に相当し、上記圧力センサ117は本発明に係る圧力検出手段及び閉時期検出手段に相当する。   The engine control unit 11 corresponds to a control unit according to the present invention, and the pressure sensor 117 corresponds to a pressure detection unit and a closing timing detection unit according to the present invention.

EG…エンジン(内燃機関)
11…エンジンコントロールユニット(制御手段)
111…吸気通路
112…エアーフィルタ
113…エアフローメータ
114…スロットルバルブ
115…コレクタ
116…スロットルバルブアクチュエータ
116a…スロットルセンサ
117…圧力センサ
118…燃料噴射バルブ
119…シリンダ
120…ピストン
121…吸気バルブ
122…排気バルブ
123…燃焼室
124…点火プラグ
125…排気通路
126…空燃比センサ
127…排気浄化触媒
128…酸素センサ
129…マフラ
130…クランク軸
131…クランク角センサ
132…冷却ジャケット
133…水温センサ
60…可変動弁機構
EG ... Engine (internal combustion engine)
11 ... Engine control unit (control means)
111 ... intake passage 112 ... air filter 113 ... air flow meter 114 ... throttle valve 115 ... collector 116 ... throttle valve actuator 116a ... throttle sensor 117 ... pressure sensor 118 ... fuel injection valve 119 ... cylinder 120 ... piston 121 ... intake valve 122 ... exhaust Valve 123 ... Combustion chamber 124 ... Spark plug 125 ... Exhaust passage 126 ... Air-fuel ratio sensor 127 ... Exhaust purification catalyst 128 ... Oxygen sensor 129 ... Muffler 130 ... Crankshaft 131 ... Crank angle sensor 132 ... Cooling jacket 133 ... Water temperature sensor 60 ... Possible Variable valve mechanism

Claims (6)

火花点火燃焼と内部EGRガスによる圧縮自己着火燃焼とを切り換え可能な内燃機関の燃焼制御装置において、
前記圧縮自己着火燃焼から前記火花点火燃焼へ切り換える場合、もしくは前記火花点火燃焼から前記圧縮自己着火燃焼へ切り換える場合に、排気バルブの閉時期が所定時期に移行するまで、前記圧縮自己着火燃焼における前記排気バルブの閉時期から排気行程の上死点までの間で燃料を噴射する制御を実行する制御手段を備える内燃機関の燃焼制御装置。
In a combustion control device for an internal combustion engine capable of switching between spark ignition combustion and compression self-ignition combustion by internal EGR gas,
When switching from the compression self-ignition combustion to the spark ignition combustion, or when switching from the spark ignition combustion to the compression self-ignition combustion, until the closing timing of the exhaust valve shifts to a predetermined time, the compression self-ignition combustion A combustion control apparatus for an internal combustion engine, comprising control means for executing control for injecting fuel between a closing timing of an exhaust valve and a top dead center of an exhaust stroke.
請求項1に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
筒内圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記制御手段は、前記筒内圧力に基づいて前記排気バルブの閉時期が前記所定時期に移行したか否かを判定する内燃機関の燃焼制御装置。
The combustion control device for an internal combustion engine according to claim 1,
A pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure;
The control means is a combustion control device for an internal combustion engine that determines whether or not the closing timing of the exhaust valve has shifted to the predetermined timing based on the in-cylinder pressure.
請求項1または2に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、前記圧縮自己着火燃焼から前記火花点火燃焼へ切り換える場合、もしくは前記火花点火燃焼から前記圧縮自己着火燃焼へ切り換える場合に、前記排気バルブの閉時期が前記所定時期に移行するまで、少なくとも吸気行程又は圧縮行程においても燃料を噴射する制御を実行する内燃機関の燃焼制御装置。
The combustion control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The control means, when switching from the compression self-ignition combustion to the spark ignition combustion, or when switching from the spark ignition combustion to the compression self-ignition combustion, until the closing timing of the exhaust valve shifts to the predetermined time, A combustion control device for an internal combustion engine that executes control for injecting fuel at least in an intake stroke or a compression stroke.
請求項3に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記排気バルブの閉時期を検出する閉時期検出手段を備え、
前記制御手段は、前記排気バルブの閉時期に応じて前記吸気行程又は圧縮行程における燃料の噴射量を設定する内燃機関の燃焼制御装置。
The combustion control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
A closing timing detecting means for detecting the closing timing of the exhaust valve;
The combustion control device for an internal combustion engine, wherein the control means sets an injection amount of fuel in the intake stroke or compression stroke according to the closing timing of the exhaust valve.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、前記圧縮自己着火燃焼から前記火花点火燃焼へ切り換える場合、前記所定時期を前記排気行程の上死点以降の時期に設定する内燃機関の燃焼制御装置。
In the combustion control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
When the control means switches from the compression self-ignition combustion to the spark ignition combustion, the internal combustion engine combustion control apparatus sets the predetermined timing to a timing after the top dead center of the exhaust stroke.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、前記火花点火燃焼から前記圧縮自己着火燃焼へ切り換える場合に、前記排気バルブの閉時期が前記所定時期に移行するまで、前記火花点火燃焼の点火と吸気行程における燃焼噴射を継続するとともに、前記吸気行程における燃料噴射量を増加させる制御を実行する内燃機関の燃焼制御装置。
In the combustion control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
When switching from the spark ignition combustion to the compression self-ignition combustion, the control means continues the ignition of the spark ignition combustion and the combustion injection in the intake stroke until the closing timing of the exhaust valve shifts to the predetermined timing. A combustion control device for an internal combustion engine that executes control for increasing the fuel injection amount in the intake stroke.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5866037B1 (en) * 2015-01-14 2016-02-17 三菱電機株式会社 Control device for internal combustion engine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004108218A (en) * 2002-09-17 2004-04-08 Hitachi Ltd Device and method for controlling multiple cylinder engine
JP2004150383A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Toyota Motor Corp Internal combustion engine operated while switching compressed self-ignition combustion and spark ignition combustion
JP2005220839A (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Toyota Motor Corp Compression self-igniting gasoline engine and its fuel injection control method
JP2006220155A (en) * 2006-04-07 2006-08-24 Nissan Motor Co Ltd Compression self-ignition type internal combustion engine
JP2006233839A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2007056798A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd Controller for internal combustion engine
JP2008286159A (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Honda Motor Co Ltd Control method for premixed compression ignition internal combustion engine
JP2009085175A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Mazda Motor Corp Control device for gasoline engine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004108218A (en) * 2002-09-17 2004-04-08 Hitachi Ltd Device and method for controlling multiple cylinder engine
JP2004150383A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Toyota Motor Corp Internal combustion engine operated while switching compressed self-ignition combustion and spark ignition combustion
JP2005220839A (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Toyota Motor Corp Compression self-igniting gasoline engine and its fuel injection control method
JP2006233839A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2007056798A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd Controller for internal combustion engine
JP2006220155A (en) * 2006-04-07 2006-08-24 Nissan Motor Co Ltd Compression self-ignition type internal combustion engine
JP2008286159A (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Honda Motor Co Ltd Control method for premixed compression ignition internal combustion engine
JP2009085175A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Mazda Motor Corp Control device for gasoline engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5866037B1 (en) * 2015-01-14 2016-02-17 三菱電機株式会社 Control device for internal combustion engine

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