JP3170974B2

JP3170974B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP3170974B2
Application number: JP25412493A
Authority: JP
Inventors: 泰志伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 2001-05-28
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH07103029A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄圧室内に供給された燃料を燃料噴射弁
に供給するようにした内燃機関が公知である（特開昭６
０−３０４２０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常内燃機
関では機関減速運転時に燃料噴射弁から機関への燃料供
給作用を一時的に停止することにより燃料消費量をでき
るだけ少なくするようにすると共に機関排気通路内に設
けられた触媒が過加熱されるのを阻止するようにしてい
る。また、機関への燃料供給を再開すべきときには燃料
供給量を少なくすることにより燃料供給再開時における
機関トルクの変動、すなわちいわゆる復帰ショックがで
きるだけ小さくなるようにしている。しかしながら蓄圧
室内に供給された燃料を燃料噴射弁に供給するようにし
た場合燃料供給作用の停止時における蓄圧室内の燃料圧
は燃料供給作用が停止されたときの燃料圧に維持されて
おり、この燃料供給作用が停止されたときの燃料圧でも
って機関への燃料供給を再開すると燃料噴射期間を最小
にしても機関への燃料供給量を十分に低減することがで
きず、その結果機関への燃料供給再開時におけるトルク
変動が大きくなるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、蓄圧室内に供給された燃料を燃料
噴射弁に供給し、機関減速運転時に燃料噴射弁から機関
への燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機
関において、上記蓄圧室に蓄圧室内の燃料を逃がすため
の逃がし弁を連結し、機関への燃料供給作用の停止時に
蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高い
ときには蓄圧室内の燃料圧が上記設定圧力以下になるま
で上記逃がし弁を開弁するようにし、機関への燃料供給
作用を再開してから燃料噴射弁の燃料噴射作用が予め定
められた設定回数だけ行われるまで蓄圧室内の燃料圧が
上記設定圧力を越えないように蓄圧室内の燃料圧を制御
する手段を具備している。また上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための燃料
噴射弁を備えると共に蓄圧室内に供給された燃料を燃料
噴射弁に供給し、機関減速運転時に燃料噴射弁から機関
への燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機
関において、吸入空気量を制御するための吸入空気量制
御手段を設け、機関への燃料供給作用を再開すべきとき
に蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高
いときには上記吸入空気量制御手段により吸入空気量を
減少させると共に機関吸気行程に燃料噴射を行うように
している。さらに上記問題点を解決するために本発明に
よれば、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴
射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路
噴射用燃料噴射弁とを備えると共に蓄圧室内に供給され
た燃料を筒内噴射用燃料噴射弁に供給し、機関減速運転
時に筒内噴射用燃料噴射弁あるいは吸気通路噴射用燃料
噴射弁から機関への燃料供給作用を一時的に停止するよ
うにした内燃機関において、吸入空気量を制御するため
の吸入空気量制御手段を設け、機関への燃料供給作用を
再開すべきときに蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設
定圧力よりも高いときには上記吸入空気量制御手段によ
り吸入空気量を減少させると共に吸気通路噴射用燃料噴
射弁から燃料噴射を行うようにしている。

【０００５】

【作用】請求項１に記載の発明では機関への燃料供給停
止時に蓄圧室内の燃料圧が低減され、これが燃料供給作
用を再開してから燃料噴射作用が設定回数だけ行われる
まで維持されるので燃料供給再開時における燃料供給量
が低減される。請求項２に記載の発明では機関への燃料
供給再開時に吸入空気量が減少されるのでポンピングロ
スが増大され、しかもこのとき機関吸気行程に燃料噴射
されるので燃焼室内における燃料の良好な燃焼が確保さ
れる。請求項３に記載の発明でも機関への燃料供給再開
時に吸入空気量が減少されるのでポンピングロスが増大
され、しかもこのとき吸気通路噴射用燃料噴射弁から燃
料噴射されるので燃焼室内における燃料の良好な燃焼が
確保される。

【０００６】

【実施例】図１を参照すると機関全体１は４つの気筒１
ａを備えている。各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝
管２を介して共通のサージタンク３に接続される。サー
ジタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に接
続される。吸気ダクト４内にはステップモータ６によっ
て駆動されるスロットル弁７が配置される。このスロッ
トル弁７は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁し
ており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持され
る。一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルド８に連結
され、この排気マニホルド８は三元触媒コンバータ９に
連結される。

【０００７】各気筒１ａには筒内に向けて燃料を噴射す
るための燃料噴射弁１１が取り付けられる。この燃料噴
射弁１１は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいて
それぞれ制御される。また、燃料噴射弁１１は蓄圧室を
構成する燃料分配管１３に接続され、この燃料分配管１
３は燃料分配管１３に向けて流通可能な逆止弁１４を介
して機関駆動式の高圧ポンプ１５に接続される。高圧ポ
ンプ１５は燃料圧レギュレータ１７を介して低圧ポンプ
１８に接続され、低圧ポンプ１８は燃料フィルタ１９を
介して燃料タンク２０に接続される。燃料圧レギュレー
タ１７は低圧ポンプ１８から吐出された燃料の燃料圧が
予め定められた設定燃料圧よりも高くなると低圧ポンプ
１８から吐出された燃料の一部を燃料タンク２０に戻す
ようにし、したがって高圧ポンプ１５に供給される燃料
圧が一定に維持されるように作用する。

【０００８】図１に示すように高圧ポンプ１５の吐出側
は電磁弁１５ａを介して高圧ポンプ１５の吸入側に連結
される。この電磁弁１５ａは高圧ポンプ１５から燃料分
配管１３内に供給される燃料量を制御することにより燃
料分配管１３内の燃料圧ＰＦを制御し、すなわち燃料分
配管１３内の燃料圧ＰＦが図２に示す目標燃料圧Ｐに一
致するようにしている。図２に示すように目標燃料圧Ｐ
は機関回転数Ｎが高いとき程、また機関負荷、例えばア
クセルペダル１０の踏込み量Ｌが大きいとき程高くなる
ように予めＲＯＭ３２内に記憶されている。なお電磁弁
１５ａの開度は電子制御ユニット３０の出力信号に基づ
いて制御される。

【０００９】再び図１を参照すると燃料分配管１３には
逃がし弁２１が連結され、逃がし弁２１は燃料タンク２
０に連結される。この逃がし弁２１は通常閉弁されてお
り、このため燃料分配管１３内の燃料が逃がし弁２１を
介して流出しないようにされている。これに対し逃がし
弁２１が開弁されると燃料分配管１３内の燃料が逃がし
弁２１を介して流出し、その結果燃料分配管１３内の燃
料圧が低下される。逃がし弁２１は電子制御ユニット３
０の出力信号に基づいて制御される。

【００１０】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり双方向性バス３１を介して相互に接続され
たＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。燃料分配管１３には燃料分配管１３内の燃料圧に
比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ３７が取付け
られ、この燃料圧センサ３７の出力電圧はＡＤ変換器３
８を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダ
ル１０はアクセルペダル１０の踏込み量に比例した出力
電圧を発生する負荷センサ３９に接続され、負荷センサ
３９の出力電圧はＡＤ変換器４０を介して入力ポート３
５に入力される。またアクセルペダル１０にはアクセル
ペダル１０の踏込み量が零になったときにオンにされ、
アクセルペダル１０が踏込まれるとオフにされるアイド
ルスイッチ４１が取付けられ、このアイドルスイッチ４
１のオン・オフ信号が入力ポート３５に入力される。さ
らに、入力ポート３５には機関回転数を表す出力パルス
を発生する回転数センサ４２が接続される。さらに入力
ポート３５にはスタータモータスイッチ４８のオン・オ
フ信号が入力される。一方、出力ポート３６は対応する
駆動回路４３を介してステップモータ６、各燃料噴射弁
１１、電磁弁１５ａ、および逃がし弁２１にそれぞれ接
続される。

【００１１】ところで、図１に示した実施例では機関減
速運転時に機関への燃料供給を一時的に停止することに
より燃料の消費量ができるだけ低減されるようにすると
共に触媒９が過加熱されるのを阻止するようにしてい
る。すなわち、機関回転数Ｎが予め定められた設定回転
数Ｎ２よりも高いときにアイドルスイッチ４１がオンに
されると燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されると
機関回転数Ｎは次第に低くなるが、機関回転数Ｎが設定
回転数Ｎ２よりも低く定められた設定回転数Ｎ１以下に
なったときにはアイドルスイッチ４１がオンであっても
燃料噴射を再開する。また、燃料噴射停止時にアイドル
スイッチ４１がオフにされたときにも燃料噴射を再開す
る。なお、これら設定回転数Ｎ１，Ｎ２は機関冷却水温
が高いとき程低くするようにしてもよい。一方、燃料噴
射停止時には電磁弁１５ａを全開にし、したがって燃料
噴射停止時には高圧ポンプ１５から燃料分配管１３内へ
の燃料の供給を停止している。

【００１２】ところで上述のように機関減速運転時に燃
料噴射を一時的に停止するようにした場合燃料噴射停止
時における燃料分配管１３内の燃料圧は燃料噴射を停止
したときの燃料圧に維持されている。したがって、アイ
ドルスイッチ４１がオンでありながら機関回転数ＮがＮ
１以下になったことにより燃料噴射を再開すべきときに
この燃料圧でもって燃料噴射を再開すると燃料噴射期間
を最小にしても燃料噴射量を十分に少なくすることがで
きず、その結果燃料噴射を再開したときの機関トルク変
動が大きくなってしまう。そこで図１に示した実施例で
は燃料噴射停止時に燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが予
め定められた設定圧力Ｐ０よりも高いときには燃料分配
管１３内の燃料圧ＰＦが設定圧力Ｐ０以下になるまで逃
がし弁２１を開弁するようにしている。逃がし弁２１が
開弁されると燃料分配管１３内の燃料が逃がし弁２１を
介して燃料分配管１３から流出するので燃料分配管１３
内の燃料圧ＰＦを低くすることができる。その結果燃料
噴射を再開するときの燃料圧ＰＦは設定圧力Ｐ０以下に
なるので燃料噴射量を十分に低減することができ、した
がって燃料噴射を再開するときの機関トルク変動を低減
することができる。また、図１に示した実施例では燃料
噴射が再開されてから予め定められたＣＭ回の燃料噴射
が行われるまでは燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが設定
圧力Ｐ０になるようにしている。その結果燃料噴射再開
時における機関トルクの急激な上昇を阻止することがで
きる。次いで燃料噴射が再開されてからＣＭ回の燃料噴
射が行われた後の目標燃料圧Ｐは図２のマップに基づい
て計算される。

【００１３】次に図３および図４を参照して上述の実施
例を実行するためのルーチンを説明する。これらのルー
チンは予め定められた一定期間毎の割り込みによって実
行され、また図３に示したルーチンが１回実行される毎
に図４に示したルーチンも１回実行される。まず図３を
参照すると、ステップ５０ではＦ＝０であるか否かが判
別される。このＦは燃料噴射を停止すべきときにはＦ＝
１とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイッチ４１がオ
ンでありながら機関回転数ＮがＮ１以下になったことに
より燃料噴射を再開すべきときにはＦ＝２とされる。通
常Ｆ＝０であるのでステップ５１に進み、アイドルスイ
ッチ４１がオンであるか否かが判別される。アイドルス
イッチ４１がオンであるときにはステップ５２に進み、
一方アイドルスイッチ４１がオフであるときには処理サ
イクルを終了し、すなわちＦ＝０のままとする。ステッ
プ５２では機関回転数ＮがＮ２よりも高いか否かが判別
される。Ｎ＞Ｎ２であるときにはステップ５３に進んで
Ｆ＝１とし、次いで処理サイクルを終了する。一方Ｎ≦
Ｎ２であるときには処理サイクルを終了し、すなわちＦ
＝０のままとする。

【００１４】Ｆ＝１とされたときにはステップ５０から
ステップ５４に進み、Ｆ＝１であるか否かが判別され
る。この場合次いでステップ５５に進み、アイドルスイ
ッチ４１がオンであるか否かが判別される。アイドルス
イッチ４１がオンであるときにはステップ５７に進み、
一方アイドルスイッチ４１がオフであるときにはステッ
プ５６に進んでＦ＝０とし、次いで処理サイクルを終了
する。ステップ５７では機関回転数ＮがＮ１よりも高い
か否かが判別される。Ｎ＞Ｎ１であるときには処理サイ
クルを終了し、すなわちＦ＝１のままとする。一方Ｎ≦
Ｎ１であるときにはステップ５８に進んでＦ＝２とし、
次いで処理サイクルを終了する。

【００１５】Ｆ＝２とされたときにはステップ５０から
ステップ５４に進み、さらにステップ５９に進む。ステ
ップ５９ではカウンタＣが設定値ＣＭになっているか否
かが判別される。カウンタＣはＦ＝２となってから行わ
れた燃料噴射の回数を示している。Ｃ≠ＣＭのときには
ステップ６０に進んでカウンタＣを１だけ増加し、次い
で処理サイクルを終了する。一方Ｃ＝ＣＭとなったとき
にはステップ６１に進み、Ｆ＝０とする。次いでステッ
プ６２に進んでカウンタＣをリセットする。

【００１６】次に図４を参照すると、まずステップ７０
ではＦ＝１であるか否かが判別される。Ｆ＝１であると
きにはステップ７１に進み、電磁弁１５ａを全開とする
ことにより高圧ポンプ１５から燃料分配管１３への燃料
供給を停止する。次いでステップ７２に進み、燃料分配
管１３内の燃料圧ＰＦが設定圧力Ｐ０よりも高いか否か
が判別される。ＰＦ＞Ｐ０のときにはステップ７３に進
んで逃がし弁２１を設定時間ｔだけ開弁し、次いでステ
ップ７４に進む。一方ＰＦ≦Ｐ０のときには直接ステッ
プ７４に進む。ステップ７４では燃料噴射が停止され
る。

【００１７】ステップ７０においてＦ≠１であるときに
はステップ７５に進み、Ｆ＝０であるか否かが判別され
る。Ｆ＝０であるときにはステップ７６に進み、目標燃
料圧Ｐが図２に示したマップに基づいて計算される。次
いでステップ７７に進み、燃料分配管１３内の燃料圧Ｐ
Ｆが目標燃料圧Ｐに一致するように電磁弁１５ａの開度
が制御される。次いでステップ７８に進んで燃料噴射が
行われる。一方、ステップ７５においてＦ≠０、すなわ
ちＦ＝２のときにはステップ７９に進み、機関回転数Ｎ
あるいはアクセルペダル１０の踏込み量Ｌに関わりなく
目標燃料圧ＰがＰ０とされる。次いでステップ７７に進
み燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦがＰ０に一致するよう
に電磁弁１５ａの開度が制御される。次いでステップ７
８に進んで燃料噴射が行われる。

【００１８】上述した実施例では各燃料噴射弁１１は対
応する筒内に燃料噴射を行うように配置されている。し
かしながら各燃料噴射弁１１を例えば対応する吸気枝管
２内に配置して吸気ポートに向けて燃料噴射を行うよう
にしてもよい。また上述した実施例では設定圧力Ｐ０は
予め定められた一定の圧力とされている。しかしなが
ら、例えば機関回転数Ｎが高いとき程、あるいは機関冷
却水温が高いとき程高くなるように設定圧力Ｐ０を定め
てもよい。

【００１９】図５には第２の発明による実施例が示され
る。図５に示した実施例において、図１と同様の構成要
素は同一の番号で示し、また図５では図１に示された電
子制御ユニット３０が省略されている。図５を参照する
と図５に示した実施例においても各燃料噴射弁１１は筒
内に燃料噴射を行うべく配置され、これら燃料噴射弁１
１は共通の燃料分配管１３に連結されている。また、図
５に示した実施例においても燃料分配管１３内の燃料圧
ＰＦが図２に示した目標燃料圧Ｐに一致するように電磁
弁１５ａが制御される。しかしながら図１に示されるよ
うな逃がし弁は設けられていない。

【００２０】図６は各気筒１ａの燃焼室構造を示してい
る。図６（Ａ）を参照すると、９０はシリンダブロッ
ク、９１はシリンダブロック９０内で往復動するピスト
ン、９２はシリンダブロック９０上に固定されたシリン
ダヘッド、９３はピストン９１とシリンダヘッド９２間
に形成された燃焼室、９４は吸気弁、９５は排気弁、９
６は吸気ポート、９７は排気ポート、９８は点火栓をそ
れぞれ示す。吸気ポート９６は燃焼室９３内に流入した
空気がシリンダ軸線周りの旋回流を発生するように構成
されている。燃料噴射弁１１から噴射された燃料はこの
旋回流により気化せしめられつつ拡散せしめられる。図
６（Ｂ）に示されるようにピストン９１の頂面上には燃
料噴射弁１１の下方から点火栓９８の下方まで延びるほ
ぼ円形の輪郭形状を有する浅皿部９９が形成され、浅皿
部９９の中央部にはほぼ半球形状をなす深皿部１００が
形成される。また、点火栓９８下方の浅皿部９９の深皿
部１００との接続部にはほぼ球形状をなす凹部１０１が
形成される。

【００２１】図７は吸気行程噴射が行われたときの燃料
供給方法を示し、図８は圧縮行程噴射が行われたときの
燃料供給方法を示している。図５に示す実施例では図９
に示すように機関回転数Ｎと機関負荷、例えばアクセル
ペダル１０の踏込み量Ｌとに依存して吸気行程噴射ある
いは圧縮行程噴射のいずれかが行われる。なお図９にお
いて吸気行程噴射を行うべき領域と圧縮行程噴射を行う
べき領域間に第３の領域を設け、この第３の領域におい
ては吸気行程初期に要求燃料量の一部を噴射すると共に
圧縮行程末期に残りの燃料を噴射するようにしてもよ
い。機関運転状態が図９において吸気行程噴射を行うべ
き領域にあるときには、図７に示されるように機関吸気
行程初期において燃料噴射弁１１から浅皿部９９に向け
て燃料噴射Ｆが行われる。次いで吸気弁９４を介して空
気が吸入され、その結果燃料は旋回流Ｓにより気化され
つつ拡散され、したがって燃焼室９３内は混合気により
ほぼ一様に満たされるようになる。この混合気は点火栓
９８により着火される。これに対し機関運転状態が図９
において圧縮行程噴射を行うべき領域にあるときには、
図８に示されるように機関圧縮行程末期において燃料噴
射弁１１から深皿部１００の周壁面に向けて燃料噴射Ｆ
が行われ、それによって凹部１０１および深皿部１００
内に混合気が形成される。このとき凹部１０１および深
皿部１００以外の燃焼室９３内は空気で満たされてい
る。次いで混合気が点火栓９８によって着火される。

【００２２】ところで図５に示した実施例においても図
１に示した実施例と同様に機関減速運転時に機関への燃
料供給を一時的に停止するようにしている。すなわち、
機関回転数Ｎが予め定められた設定回転数Ｎ２よりも高
いときにアイドルスイッチ４１がオンにされると燃料噴
射を停止する。燃料噴射が停止されると機関回転数Ｎは
次第に低くなるが、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ２より
も低く定められた設定回転数Ｎ１以下になったときには
アイドルスイッチ４１がオンであっても燃料噴射を再開
する。また、燃料噴射停止時にアイドルスイッチ４１が
オフにされたときにも燃料噴射を再開する。一方、燃料
噴射停止時には電磁弁１５ａを全開にし、したがって燃
料噴射停止時には高圧ポンプ１５から燃料分配管１３内
への燃料の供給を停止している。

【００２３】ところで上述のように機関減速運転時に燃
料噴射を一時的に停止するようにした場合燃料噴射停止
時における燃料分配管１３内の燃料圧は燃料噴射を停止
したときの燃料圧に維持されている。したがって、アイ
ドルスイッチ４１がオンでありながら機関回転数ＮがＮ
１以下になったことにより燃料噴射を再開すべきときに
この燃料圧でもって燃料噴射を再開すると燃料噴射期間
を最小にしても燃料噴射量を十分に少なくすることがで
きず、その結果燃料噴射を再開したときの機関トルク変
動が大きくなってしまう。そこで図５に示した実施例で
は機関回転数ＮがＮ１以下になったことにより燃料噴射
を再開すべきときに燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが予
め定められた設定圧力Ｐ１よりも高いときにはスロット
ル弁７の開度を小さくして機関ポンピングロスを増大さ
せるようにしている。その結果燃料噴射を再開すべきと
きの燃料噴射量を十分に低減できないときにも燃料噴射
再開時における機関トルク変動を低減することができ
る。ところが、スロットル弁７の開度を小さくして吸入
空気量を減少させたとき圧縮行程噴射を行うようにする
と、すなわち凹部１０１および深皿部１００内のみに混
合気を形成すると共にその他の燃焼室９３内を空気で満
たすようにすると、凹部１０１および深皿部１００内に
形成された混合気が過濃となり失火する恐れがある。そ
こで図５に示した実施例では機関回転数ＮがＮ１以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときに燃料分配
管１３内の燃料圧ＰＦが設定圧力Ｐ１よりも高いときに
はスロットル弁７の開度を小さくすると共に吸気行程噴
射を行うようにしている。吸気行程噴射が行われたとき
には燃焼室９３内が一様の混合気で満たされ、その結果
燃料噴射再開時に燃焼室９３内における燃料の良好な燃
焼を確保しつつ機関トルク変動を低減することができ
る。一方、機関回転数ＮがＮ１以下になったことにより
燃料噴射を再開すべきときに燃料分配管１３内の燃料圧
ＰＦが設定圧力Ｐ１以下のときには燃料噴射を再開した
ときの機関トルク変動は比較的小さいと判断できるので
スロットル弁７の開度を小さくする必要はなく、またこ
のとき図９のマップに基づいて燃料噴射が行われる。

【００２４】次に図１０および図１１を参照して上述の
実施例を実行するためのルーチンを説明する。これらの
ルーチンは予め定められた一定期間毎の割り込みによっ
て実行され、また図１０に示したルーチンが１回実行さ
れる毎に図１１に示したルーチンも１回実行される。ま
ず図１０を参照すると、ステップ１１０ではＦ＝０であ
るか否かが判別される。このＦは燃料噴射を停止すべき
ときにはＦ＝１とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ４１がオンでありながら機関回転数ＮがＮ１以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときにはＦ＝２
とされる。通常Ｆ＝０であるのでステップ１１１に進
み、アイドルスイッチ４１がオンであるか否かが判別さ
れる。アイドルスイッチ４１がオンであるときにはステ
ップ１１２に進み、一方アイドルスイッチ４１がオフで
あるときには処理サイクルを終了し、すなわちＦ＝０の
ままとする。ステップ１１２では機関回転数ＮがＮ２よ
りも高いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ２であるときには
ステップ１１３に進んでＦ＝１とし、次いで処理サイク
ルを終了する。一方Ｎ≦Ｎ２であるときには処理サイク
ルを終了し、すなわちＦ＝０のままとする。

【００２５】Ｆ＝１とされたときにはステップ１１０か
らステップ１１４に進み、Ｆ＝１であるか否かが判別さ
れる。この場合次いでステップ１１５に進み、アイドル
スイッチ４１がオンであるか否かが判別される。アイド
ルスイッチ４１がオンであるときにはステップ１１７に
進み、一方アイドルスイッチ４１がオフであるときには
ステップ１１６に進んでＦ＝０とし、次いで処理サイク
ルを終了する。ステップ１１６では機関回転数ＮがＮ１
よりも高いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ１であるときに
は処理サイクルを終了し、すなわちＦ＝１のままとす
る。一方Ｎ≦Ｎ１であるときにはステップ１１８に進ん
でＦ＝２とし、次いで処理サイクルを終了する。

【００２６】Ｆ＝２とされたときにはステップ１１０か
らステップ１１４に進み、さらにステップ１１９に進
む。ステップ１１９ではカウンタＣが設定値ＣＭになっ
ているか否かが判別される。カウンタＣはＦ＝２となっ
てから行われた燃料噴射の回数を示している。Ｃ≠ＣＭ
のときにはステップ１２０に進んでカウンタＣを１だけ
増加し、次いで処理サイクルを終了する。一方Ｃ＝ＣＭ
となったときにはステップ１２１に進み、Ｆ＝０とす
る。次いでステップ１２２に進んでカウンタＣをリセッ
トする。

【００２７】次に図１１を参照すると、まずステップ１
３０ではＦ＝１であるか否かが判別される。Ｆ＝１であ
るときにはステップ１３１に進み、電磁弁１５ａを全開
とすることにより高圧ポンプ１５から燃料分配管１３へ
の燃料供給を停止する。次いでステップ１３２に進み、
燃料噴射が停止される。

【００２８】ステップ１３０においてＦ≠１であるとき
にはステップ１３３に進み、目標燃料圧Ｐが図２に示し
たマップに基づいて計算される。次いでステップ１３４
に進み、燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが目標燃料圧Ｐ
に一致するように電磁弁１５ａの開度が制御される。次
いでステップ１３５に進んでＦ＝０であるか否かが判別
される。Ｆ＝０であるときにはステップ１３６に進み、
図９のマップに基づいて圧縮行程噴射を行うべきか否か
が判別される。圧縮行程噴射を行うべきときにはステッ
プ１３７に進んで圧縮行程噴射が行われる。ステップ１
３６において吸気行程噴射を行うべきときにはステップ
１３８に進んで吸気行程噴射が行われる。一方、ステッ
プ１３５においてＦ≠０、すなわちＦ＝２のときにはス
テップ１３９に進み、燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが
予め定められた設定圧力Ｐ１よりも高いか否かが判別さ
れる。ＰＦ＞Ｐ１のときにはステップ１４０に進み、吸
入空気量を減少させるべくスロットル弁７の開度が小さ
くされる。次いでステップ１３８に進み、吸気行程噴射
が行われる。ＰＦ≦Ｐ１のときにはステップ１３６に進
んで図９のマップに基づいて圧縮行程噴射を行うべきか
否かが判別され、次いで圧縮行程噴射あるいは吸気行程
噴射が行われる。

【００２９】図１２には第３の発明による実施例が示さ
れる。この実施例においても図１に示した実施例と同様
の構成要素は同一の番号で示し、また図１２でも図１に
示される電子制御ユニット３０が省略されている。図１
２を参照すると、この実施例においても各気筒１ａは筒
内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁
１１を備えている。しかしながら図１２に示した実施例
では各気筒１ａは吸気ポート９６内に燃料を噴射するた
めの吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２をもそれぞれ備え
ており、したがって各気筒１ａはそれぞれ２個の燃料噴
射弁１１，１２を備えている。また、吸気ポート噴射用
燃料噴射弁１２は各吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２に
対して共通の燃料分配管１６に接続される。燃料分配管
１６は高圧ポンプ１５と共通の燃料圧レギュレータ１７
を介して低圧ポンプ１８に接続される。なお、吸気ポー
ト噴射用燃料噴射弁１２も筒内噴射用燃料噴射弁１１と
同様に電子制御ユニットの出力信号に基づいて制御され
る。

【００３０】図１３は吸気ポート噴射が行われたときの
燃料供給方法を示し、図１４は筒内噴射が行われたとき
の燃料供給方法を示している。図１２に示す実施例では
図１５に示すように機関回転数Ｎとアクセルペダル１０
の踏込み量Ｌとに依存して吸気ポート噴射あるいは筒内
噴射のいずれかが行われる。なお図１５において吸気ポ
ート噴射を行うべき領域と筒内噴射を行うべき領域間に
第３の領域を設け、この第３の領域においては吸気行程
初期に吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２から要求燃料量
の一部を吸気ポート噴射すると共に圧縮行程末期に筒内
噴射用燃料噴射弁１１から残りの燃料を筒内噴射するよ
うにしてもよい。機関運転状態が図１５において吸気ポ
ート噴射を行うべき領域にあるときには、図１３に示さ
れるように機関吸気行程初期において吸気ポート噴射用
燃料噴射弁１２から吸気ポート９６内に燃料噴射Ｆが行
われる。次いで吸気弁９４を介して空気が吸入され、そ
の結果燃料は旋回流Ｓにより気化されつつ拡散され、し
たがって燃焼室９３内は混合気によりほぼ一様に満たさ
れるようになる。この混合気は点火栓９８により着火さ
れる。なお吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２により吸気
ポート噴射が行われるときには筒内噴射用燃料噴射弁１
１からの燃料噴射は停止され、またこのとき電磁弁１５
ａは全開とされて高圧ポンプ１５から燃料分配管１３へ
の燃料の供給は停止されている。これに対し機関運転状
態が図１５において筒内噴射を行うべき領域にあるとき
には、図１４に示されるように機関圧縮行程末期におい
て筒内噴射用燃料噴射弁１１から深皿部１００の周壁面
に向けて燃料噴射Ｆが行われ、それによって凹部１０１
および深皿部１００内に混合気が形成される。このとき
凹部１０１および深皿部１００以外の燃焼室９３内は空
気で満たされている。次いで混合気が点火栓９８によっ
て着火される。なお筒内噴射用燃料噴射弁１１により筒
内噴射が行われるときには吸気ポート噴射用燃料噴射弁
１２からの燃料噴射は停止されている。

【００３１】ところで図１２に示した実施例においても
図１に示した実施例と同様に機関減速運転時に燃料噴射
を一時的に停止するようにしている。すなわち、機関回
転数Ｎが予め定められた設定回転数Ｎ２よりも高いとき
にアイドルスイッチ４１がオンにされると筒内噴射用燃
料噴射弁１１および吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２か
らの燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されると機関
回転数Ｎは次第に低くなるが、機関回転数Ｎが設定回転
数Ｎ２よりも低く定められた設定回転数Ｎ１以下になっ
たときにはアイドルスイッチ４１がオンであっても燃料
噴射を再開する。また、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ４１がオフにされたときにも燃料噴射を再開する。
一方、燃料噴射停止時には電磁弁１５ａを全開にし、し
たがって燃料噴射停止時には高圧ポンプ１５から燃料分
配管１３内への燃料の供給を停止している。

【００３２】図１２に示した実施例では機関回転数Ｎが
Ｎ１以下になったことにより燃料噴射を再開すべきとき
に燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが予め定められた設定
圧力Ｐ１よりも高いときにはスロットル弁７の開度を小
さくして機関ポンピングロスを増大させるようにしてい
る。その結果燃料噴射を再開すべきときの燃料噴射量を
十分に低減できないときにも燃料噴射再開時における機
関トルク変動を低減することができる。ところが、スロ
ットル弁７の開度を小さくして吸入空気量を減少させた
とき筒内噴射用燃料噴射弁１１により筒内噴射を行うよ
うにすると、すなわち凹部１０１および深皿部１００内
のみに混合気を形成すると共にその他の燃焼室９３内を
空気で満たすようにすると、凹部１０１および深皿部１
００内に形成された混合気が過濃となり失火する恐れが
ある。そこで図１２に示した実施例では機関回転数Ｎが
Ｎ１以下になったことにより燃料噴射を再開すべきとき
に燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが設定圧力Ｐ１よりも
高いときにはスロットル弁７の開度を小さくすると共に
吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２により吸気ポート噴射
を行うようにしている。吸気ポート噴射用燃料噴射弁１
２により吸気ポート噴射が行われると燃焼室９３内が一
様の混合気で満たされ、その結果燃料噴射再開時に燃焼
室９３内における燃料の良好な燃焼を確保しつつ機関ト
ルク変動を低減することができる。一方、機関回転数Ｎ
がＮ１以下になったことにより燃料噴射を再開すべきと
きに燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが設定圧力Ｐ１以下
のときには燃料噴射を再開したときの機関トルク変動は
比較的小さいと判断できるのでスロットル弁７の開度を
小さくする必要はなく、またこのとき図１５のマップに
基づいて燃料噴射が行われる。

【００３３】次に図１６および図１７を参照して上述の
実施例を実行するためのルーチンを説明する。これらの
ルーチンは予め定められた一定期間毎の割り込みによっ
て実行され、また図１６に示したルーチンが１回実行さ
れる毎に図１７に示したルーチンも１回実行される。ま
ず図１６を参照すると、ステップ１５０ではＦ＝０であ
るか否かが判別される。このＦは燃料噴射を停止すべき
ときにはＦ＝１とされ、燃料噴射停止時にアイドルスイ
ッチ４１がオンでありながら機関回転数ＮがＮ１以下に
なったことにより燃料噴射を再開すべきときにはＦ＝２
とされる。通常Ｆ＝０であるのでステップ１５１に進
み、アイドルスイッチ４１がオンであるか否かが判別さ
れる。アイドルスイッチ４１がオンであるときにはステ
ップ１５２に進み、一方アイドルスイッチ４１がオフで
あるときには処理サイクルを終了し、すなわちＦ＝０の
ままとする。ステップ１５２では機関回転数ＮがＮ２よ
りも高いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ２であるときには
ステップ１５３に進んでＦ＝１とし、次いで処理サイク
ルを終了する。一方Ｎ≦Ｎ２であるときには処理サイク
ルを終了し、すなわちＦ＝０のままとする。

【００３４】Ｆ＝１とされたときにはステップ１５０か
らステップ１５４に進み、Ｆ＝１であるか否かが判別さ
れる。この場合次いでステップ１５５に進み、アイドル
スイッチ４１がオンであるか否かが判別される。アイド
ルスイッチ４１がオンであるときにはステップ１５７に
進み、一方アイドルスイッチ４１がオフであるときには
ステップ１５６に進んでＦ＝０とし、次いで処理サイク
ルを終了する。ステップ１５７では機関回転数ＮがＮ１
よりも高いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ１であるときに
は処理サイクルを終了し、すなわちＦ＝１のままとす
る。一方Ｎ≦Ｎ１であるときにはステップ１５８に進ん
でＦ＝２とし、次いで処理サイクルを終了する。

【００３５】Ｆ＝２とされたときにはステップ１５０か
らステップ１５４に進み、さらにステップ１５９に進
む。ステップ１５９ではカウンタＣが設定値ＣＭになっ
ているか否かが判別される。カウンタＣはＦ＝２となっ
てから行われた燃料噴射の回数を示している。Ｃ≠ＣＭ
のときにはステップ１６０に進んでカウンタＣを１だけ
増加し、次いで処理サイクルを終了する。一方Ｃ＝ＣＭ
となったときにはステップ１６１に進み、Ｆ＝０とす
る。次いでステップ１６２に進んでカウンタＣをリセッ
トする。

【００３６】次に図１７を参照すると、まずステップ１
７０ではＦ＝１であるか否かが判別される。Ｆ＝１であ
るときにはステップ１７１に進み、電磁弁１５ａを全開
とすることにより高圧ポンプ１５から燃料分配管１３へ
の燃料供給を停止する。次いでステップ１７２に進み、
燃料噴射が停止される。

【００３７】ステップ１７０においてＦ≠１であるとき
にはステップ１７３に進み、目標燃料圧Ｐが図２に示し
たマップに基づいて計算される。次いでステップ１７４
に進み、燃料分配管１３内の燃料圧ＰＦが目標燃料圧Ｐ
に一致するように電磁弁１５ａの開度が制御される。次
いでステップ１７５に進んでＦ＝０であるか否かが判別
される。Ｆ＝０であるときにはステップ１７６に進み、
図１５のマップに基づいて筒内噴射用燃料噴射弁１１に
よる筒内噴射を行うべきか否かが判別される。筒内噴射
を行うべきときにはステップ１７７に進んで筒内噴射が
行われる。ステップ１７６において吸気ポート噴射用燃
料噴射弁１２による吸気ポート噴射を行うべきときには
ステップ１７８に進んで吸気ポート噴射が行われる。一
方、ステップ１７５においてＦ≠０、すなわちＦ＝２の
ときにはステップ１７９に進み、燃料分配管１３内の燃
料圧ＰＦが予め定められた設定圧力Ｐ１よりも高いか否
かが判別される。ＰＦ＞Ｐ１のときにはステップ１８０
に進み、吸入空気量を減少させるべくスロットル弁７の
開度が小さくされる。次いでステップ１７８に進み、吸
気行程噴射が行われる。ＰＦ≦Ｐ１のときにはステップ
１７６に進んで図１５のマップに基づいて筒内噴射用燃
料噴射弁１１による筒内噴射を行うべきか否かが判別さ
れ、次いで筒内噴射あるいは吸気ポート噴射が行われ
る。

【００３８】図５および図１２に示した実施例において
設定圧力Ｐ１は予め定められた一定の圧力とされてい
る。しかしながら、例えば機関回転数Ｎが高いとき程、
あるいは機関冷却水温が高いとき程高くなるように設定
圧力Ｐ１を定めてもよい。また、図５および図１２に示
した実施例ではＥＧＲガスを燃焼室９３内に導入してい
ないが、例えば排気マニホルド８を電磁弁を介して吸気
ダクト４に連結することにより燃焼室９３内にＥＧＲガ
スを導入するようにしてもよい。この場合、機関への燃
料供給が再開されたときに燃焼室９３内に最適なＥＧＲ
ガス量を供給するのは困難であり、このため燃焼室９３
内で生じるＮＯ_X量が増大する恐れがある。ところが図
５あるいは図１２に示した実施例では機関への燃料供給
を再開すべきときには燃焼室９３内を一様の混合気で満
たすようにしているので機関への燃料供給再開時におけ
るＮＯ_X量の増大を阻止できる。

【００３９】

【発明の効果】機関への燃料供給を再開したときの機関
トルク変動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】目標燃料圧を示す線図である。

【図３】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。

【図４】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。

【図５】第２実施例による内燃機関の全体図である。

【図６】内燃機関の側面断面図である。

【図７】吸気行程噴射を説明する内燃機関の側面断面図
である。

【図８】圧縮行程噴射を説明する内燃機関の側面断面図
である。

【図９】機関への燃料供給方法を説明する線図である。

【図１０】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。

【図１１】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。

【図１２】第３実施例による内燃機関の全体図である。

【図１３】吸気ポート噴射を説明する内燃機関の側面断
面図である。

【図１４】筒内噴射を説明する内燃機関の側面断面図で
ある。

【図１５】機関への燃料供給方法を説明する線図であ
る。

【図１６】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。

【図１７】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

７…スロットル弁１０…アクセルペダル１１…筒内噴射用燃料噴射弁１２…吸気ポート噴射用燃料噴射弁１３…燃料分配管２１…逃がし弁４１…アイドルスイッチ９３…燃焼室９６…吸気ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 69/00 ３４０Ｆ０２Ｍ 69/00 ３４０Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/10 330 F02D 41/02 310 F02D 41/02 325 F02D 41/12 325 F02M 37/00 F02M 69/00 340

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄圧室内に供給された燃料を燃料噴射弁
に供給し、機関減速運転時に該燃料噴射弁から機関への
燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機関に
おいて、上記蓄圧室に該蓄圧室内の燃料を逃がすための
逃がし弁を連結し、機関への燃料供給作用の停止時に蓄
圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高いと
きには蓄圧室内の燃料圧が上記設定圧力以下になるまで
上記逃がし弁を開弁するようにし、機関への燃料供給作
用を再開してから燃料噴射弁の燃料噴射作用が予め定め
られた設定回数だけ行われるまで蓄圧室内の燃料圧が上
記設定圧力を越えないように蓄圧室内の燃料圧を制御す
る手段を具備した内燃機関。
【請求項２】筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁
を備えると共に蓄圧室内に供給された燃料を該燃料噴射
弁に供給し、機関減速運転時に該燃料噴射弁から機関へ
の燃料供給作用を一時的に停止するようにした内燃機関
において、吸入空気量を制御するための吸入空気量制御
手段を設け、機関への燃料供給作用を再開すべきときに
蓄圧室内の燃料圧が予め定められた設定圧力よりも高い
ときには上記吸入空気量制御手段により吸入空気量を減
少させると共に機関吸気行程に燃料噴射を行うようにし
た内燃機関。
【請求項３】筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共に蓄圧室内に供
給された燃料を該筒内噴射用燃料噴射弁に供給し、機関
減速運転時に該筒内噴射用燃料噴射弁あるいは該吸気通
路噴射用燃料噴射弁から機関への燃料供給作用を一時的
に停止するようにした内燃機関において、吸入空気量を
制御するための吸入空気量制御手段を設け、機関への燃
料供給作用を再開すべきときに蓄圧室内の燃料圧が予め
定められた設定圧力よりも高いときには上記吸入空気量
制御手段により吸入空気量を減少させると共に吸気通路
噴射用燃料噴射弁から燃料噴射を行うようにした内燃機
関。