JP3307306B2 - 内燃機関の燃焼方式制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機関の運転状態に
応じて燃焼方式を切り替え制御する内燃機関の燃焼方式
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般の車載用エンジンにおいて
は、燃焼に供される燃料は燃料噴射弁から吸気ポートに
噴射され、該燃料と空気とが均質混合されつつ燃焼室へ
供給される。かかるエンジンでは、アクセル操作に対応
して作動するスロットル弁によって吸気通路が開閉さ
れ、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量（結果的
には燃料と空気とが均質に混合された気体の量）が調節
され、もってエンジン出力が制御される。

【０００３】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴い大きな吸気負圧
が発生するため、ポンピングロスによる機関効率の低下
が避けられない。そこで、スロットル弁の絞りを小とす
ると共に、燃焼室内に直接燃料を噴射する「筒内噴射」
の技術が提案されるに至っている。この技術によれば、
燃焼室内発生させた空気流と直接噴射された霧状燃料に
よって点火プラグ付近に最適混合気層を形成させて、い
わゆる成層燃焼を行わせることにより、全体として燃焼
に用いられる混合気の空燃比を高め、燃費を向上させる
ことができるようになる。

【０００４】ところで、成層燃焼は、低中速回転域・低
燃料噴射量に好適な燃焼方式であるため、この技術を用
いたエンジンにおいては、高回転域・高燃料噴射量に好
適な燃焼方式である均質燃焼方式と併用することが有利
である。

【０００５】例えば、特開平５−５２１４５号公報に開
示された技術においては、エンジンの運転中その負荷の
高低に応じて、低負荷時には成層燃焼（圧縮行程で燃料
噴射）、中高負荷時には均質燃焼（吸気行程で燃料噴
射）または弱成層燃焼（２回分割噴射）を採用するよう
燃焼方式（燃料噴射方式）を切り替えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な燃焼方式（燃料噴射方式）の切り替えを行うに際して
問題となるのが、トルク段差、例えば、燃焼方式（燃料
噴射方式）の切り替えに伴い吸気を絞るために生じるポ
ンピングロスによるトルク低下である。例えば、機関負
荷の増大に伴いトルクは単調に増大していくことが理想
であるが、ポンピングロスを考慮せずに機関負荷の変動
に対応した燃焼方式（燃料噴射方式）を決定すると、そ
れら燃焼方式（燃料噴射方式）の変更点において、トル
クに段差を生じてしまう。

【０００７】本発明は前述した実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、燃焼方式（燃料噴
射方式）の切り替えに伴うトルクの段差をより好適に抑
制することのできる内燃機関の燃焼方式制御装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、図１に示すように、複数
の異なる燃焼方式の中から内燃機関Ｍ１の運転状態に適
合した燃焼方式に切り替え制御する内燃機関Ｍ１の燃焼
方式制御装置において、内燃機関Ｍ１に燃料を噴射供給
する燃料噴射手段Ｍ２と、内燃機関Ｍ１の運転状態を検
出する運転状態検出手段Ｍ３と、前記検出される機関運
転状態に応じた基本燃料噴射量を算出する基本噴射量算
出手段Ｍ４と、前記検出される機関運転状態及び前記算
出される基本燃料噴射量に基づき機関運転状態に適合し
た燃焼方式を決定する燃焼方式決定手段Ｍ５と、該燃焼
方式の切り替わり時、前記検出される機関運転状態と前
記算出される基本燃料噴射量及び前記決定される燃焼方
式に基づき、前記燃焼方式の変更に起因する吸入空気絞
り量の変動により生じるトルク変動を抑制しうる燃料噴
射量を演算し、該演算した燃料噴射量に基づいて前記燃
料噴射手段の駆動を制御する燃料噴射制御手段Ｍ６とを
備えることを要旨とする。

【０００９】同構成によれば、機関の運転状態に応じて
燃焼方式を変更する際に発生するトルク変動の抑制を考
量した燃料噴射量の演算が行われるため、好適にトルク
段差の発生を抑制することができるようになる。

【００１０】

【００１１】また、機関の運転状態に応じて燃焼方式を
変更する際、吸入空気絞り量の急変動を加味して燃料噴
射量の演算が行われるため、前述したポンピングロスに
起因するトルク段差の発生を好適に抑制することができ
るようになる。

【００１２】

【００１３】更に、燃焼方式を変更する際に発生するト
ルク変動を抑制すべく行われる燃料噴射量の演算が的確
に実行され、好適にトルク段差の発生を抑制することが
できるようになる。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１に記載の内燃機関の燃焼方式制御装置において、前
記燃料噴射制御手段Ｍ６による前記トルク変動を抑制し
うる燃料噴射量の演算に供される機関運転状態は機関回
転数であることを要旨とする。

【００１５】同構成によれば、各燃焼方式毎の前記トル
ク変動を補正するための要素を機関回転数と基本燃料噴
射量とから一義的に導き出すことができることとなり、
前記トルク変動を補正しうる燃料噴射量の演算を容易な
ものとすることができるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明における内燃機関の
燃焼方式制御装置を具体化した実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。

【００１７】図２は、車両に搭載された筒内噴射式エン
ジンの概要、並びにその制御システムの概略構成を示し
たものである。内燃機関としてのエンジン１は、例えば
４つの気筒１ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室構
造が図３に示されている。これらの図に示すように、エ
ンジン１はシリンダブロック２内にピストンを備えてお
り、当該ピストンはシリンダブロック２内で往復運動す
る。シリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド４が
設けられ、前記ピストンとシリンダヘッド４との間には
燃焼室５が形成されている。また、本実施の形態では１
気筒１ａあたり、４つの弁が配置されており、図中にお
いて、符号６ａとして第１吸気弁、６ｂとして第２吸気
弁、７ａとして第１吸気ポート、７ｂとして第２吸気ポ
ート、８として一対の排気弁、９として一対の排気ポー
トがそれぞれ示されている。

【００１８】図３に示すように、第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド４の内壁面の中央部には、点火手
段を構成する点火プラグ１０が配設されている。この点
火プラグ１０には、図示しないディストリビュータを介
して同じく点火手段を構成するイグナイタ１２からの高
電圧が印加されるようになっている。そして、この点火
プラグ１０の点火タイミングは、イグナイタ１２からの
高電圧の出力タイミングにより決定される。さらに、第
１吸気弁６ａ及び第２吸気弁６ｂ近傍のシリンダヘッド
４内壁面周辺部には燃料噴射手段としての燃料噴射弁１
１が配置されている。すなわち、本実施の形態において
は、燃料噴射弁１１からの燃料は、直接的に気筒１ａ内
に噴射されるようになっている。

【００１９】図２に示すように、各気筒１ａの第１吸気
ポート７ａ及び第２吸気ポート７ｂは、それぞれ各吸気
マニホルド１５内に形成された第１吸気路１５ａ及び第
２吸気路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され
ている。各第２吸気通路１５ｂ内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ１７が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ１７は共通のシャフト１８を
介して例えばステップモータ１９に連結されている。こ
のステップモータ１９は、後述する電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）３０からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ１９の代わり
に、エンジン１の吸気ポート７ａ，７ｂの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。

【００２０】前記サージタンク１６は、吸気ダクト２０
を介してエアクリーナ２１に連結され、吸気ダクト２０
内には、ステップモータ２２によって開閉されるスロッ
トル弁２３が配設されている。つまり、本実施の形態の
スロットル弁２３は、いわゆる電子制御式のものであ
り、基本的には、ステップモータ２２が前記ＥＣＵ３０
からの出力信号に基づいて駆動されることにより、スロ
ットル弁２３が開閉制御される。そして、このスロット
ル弁２３の開閉により、吸気ダクト２０を通過して燃焼
室５内に導入される吸入空気量が調節されるようになっ
ている。本実施の形態では、吸気ダクト２０、サージタ
ンク１６並びに第１吸気路１５ａ及び第２吸気路１５ｂ
等により、吸気通路が構成されている。

【００２１】また、スロットル弁２３の近傍には、その
開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロット
ルセンサ２５が設けられている。なお、前記各気筒の排
気ポート９には排気マニホルド１４が接続されている。
そして、燃焼後の排気ガスは当該排気マニホルド１４を
介して図示しない排気ダクトへ排出されるようになって
いる。

【００２２】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）機構５１が設けられている。このＥ
ＧＲ機構５１は、排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通
路５２と、同通路５２の途中に設けられたＥＧＲバルブ
５３とを含んでいる。ＥＧＲ通路５２は、スロットル弁
２３の下流側の吸気ダクト２０と、排気ダクトとの間を
連通するよう設けられている。また、ＥＧＲバルブ５３
は、弁座、弁体及びステップモータ（いずれも図示せ
ず）を内蔵している。ＥＧＲバルブ５３の開度は、ステ
ップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位させるこ
とにより、変動する。そして、ＥＧＲバルブ５３が開く
ことにより、排気ダクトへ排出された排気ガスの一部が
ＥＧＲ通路５２へと流れる。その排気ガスは、ＥＧＲバ
ルブ５３を介して吸気ダクト２０へ流れる。すなわち、
排気ガスの一部がＥＧＲ機構５１によって吸入混合気中
に再循環する。このとき、ＥＧＲバルブ５３の開度が調
節されることにより、排気ガスの再循環量が調整される
のである。

【００２３】さて、上述したＥＣＵ３０は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス３１を介して
相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３
２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、マイクロプロ
セッサからなるＣＰＵ（中央処理装置）３４、入力ポー
ト３５及び出力ポート３６を具備している。

【００２４】アクセルペダル２４には、当該アクセルペ
ダル２４の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアク
セルセンサ２６Ａが接続され、該アクセルセンサ２６Ａ
によりアクセル開度ＡＣＣＰが検出される。当該アクセ
ルセンサ２６Ａの出力電圧は、ＡＤ変換器３７を介して
入力ポート３５に入力される。また、同じくアクセルペ
ダル２４には、アクセルペダル２４の踏込み量が「０」
であることを検出するための全閉スイッチ２６Ｂが設け
られている。すなわち、この全閉スイッチ２６Ｂは、ア
クセルペダル２４の踏込み量が「０」である場合に全閉
信号として「１」の信号を、そうでない場合には「０」
の信号を発生する。そして、該全閉スイッチ２６Ｂの出
力電圧も入力ポート３５に入力されるようになってい
る。

【００２５】また、上死点センサ２７は例えば１番気筒
１ａが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート３５に入力される。クラン
ク角センサ２８は例えばクランクシャフトが３０°ＣＡ
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。ＣＰＵ３４では上死点センサ２
７の出力パルスとクランク角センサ２８の出力パルスか
らエンジン回転数ＮＥが算出される（読み込まれる）。

【００２６】さらに、前記シャフト１８の回転角度はス
ワールコントロールバルブセンサ２９により検出され、
これによりスワールコントロールバルブ１７の開度が測
定される。そして、スワールコントロールバルブセンサ
２９の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５
に入力される。

【００２７】併せて、前記スロットルセンサ２５によ
り、スロットル開度ＴＡが検出される。このスロットル
センサ２５の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポー
ト３５に入力される。

【００２８】加えて、本実施の形態では、サージタンク
１６内の圧力（吸気圧ＰｉＭ）を検出する吸気圧センサ
６１が設けられている。さらに、エンジン１の冷却水の
温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ６２が設
けられている。そして、これら両センサ６１，６２の出
力もＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力さ
れるようになっている。

【００２９】本実施の形態において、これらスロットル
センサ２５、アクセルセンサ２６Ａ、全閉スイッチ２６
Ｂ、上死点センサ２７、クランク角センサ２８、スワー
ルコントロールバルブセンサ２９、吸気圧センサ６１及
び水温センサ６２等により、運転状態検出手段が構成さ
れている。

【００３０】一方、出力ポート３６は、対応する駆動回
路３８を介して各燃料噴射弁１１、各ステップモータ１
９，２２、イグナイタ１２及びＥＧＲバルブ５３（ステ
ップモータ）に接続されている。そして、ＥＣＵ３０は
各センサ等２５〜２９，６１，６２からの信号に基づ
き、ＲＯＭ３３内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁１１、ステップモータ１９，２２、イグナイ
タ１２（点火プラグ１０）及びＥＧＲバルブ５３等を好
適に制御する。

【００３１】次に、上記構成を備えたエンジンの燃焼方
式制御装置において燃料噴射量の制御を実行するプログ
ラムについて、フローチャートを参照して説明する。図
４は、本実施の形態における燃料噴射量の制御を実行す
るための「燃焼方式及び燃料噴射量決定ルーチン」を示
すものであって、同ルーチンは所定クランク角毎の割り
込みでＥＣＵ３０により実行される。

【００３２】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ１０１において、アクセルセンサ２
６Ａからの検出信号であるアクセルペダル開度ＡＣＣＰ
を読み込む。また、上死点センサ２７及びクランク角セ
ンサ２８からの信号を読み込み、それら信号に基づいて
エンジン回転数ＮＥを算出する。

【００３３】次に、１０２においてＥＣＵ３０は、上記
アクセルペダル開度ＡＣＣＰ、エンジン回転数ＮＥに基
づき、図示しない基本噴射量マップから基本燃料噴射量
ＱＢＡＳＥを算出する。

【００３４】さらに、ステップ１０３においてＥＣＵ３
０は、ステップ１０２において算出した基本燃料噴射量
ＱＢＡＳＥ、及びステップ１０１において算出したエン
ジン回転数ＮＥに基づき図５に示すマップを参照して最
適燃焼方式（成層燃焼、弱成層燃焼、または均質燃焼）
を決定する。

【００３５】ここで、図５に示すマップは、基本燃料噴
射量ＱＢＡＳＥとエンジン回転数ＮＥとの関係におい
て、当該エンジンの最適となる燃焼方式が予め設定され
たマップであり、同図において、領域（１）は成層燃焼
領域、また領域（２）は弱成層燃焼領域、そして領域
（３）は均質燃焼領域をそれぞれ示す。なお、この最適
燃焼方式の設定は、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥに対応し
て発生するトルク変動の大きさが基準となっている。

【００３６】因みに、最適燃焼方式として成層燃焼
（１）が選択された場合、エンジンの圧縮行程に燃料噴
射が行われ、また同燃焼方式として均質燃焼（３）が選
択された場合、エンジンの吸気行程に燃料噴射が行われ
るよう燃料噴射方式が切り替わる。また、最適燃焼方式
として弱成層燃焼（２）が選択された場合には、エンジ
ンの圧縮行程と吸気行程の両時期に燃料噴射が行われる
（以下分割噴射という）。

【００３７】また同図５において、パターン１とパター
ン２の直線は、共に、運転時において基本燃料噴射量Ｑ
ＢＡＳＥを単調増加または減少させていった際のエンジ
ン回転数ＮＥとの関係及び、その際選択すべき最適燃焼
方式の領域を示す。パターン２と比較して、パターン１
は、例えば勾配のある上り坂を運転する際、機関負荷に
対するエンジン回転数ＮＥの増加率が小さい傾向にある
場合を示している。同パターン１においては、基本燃料
噴射量ＱＢＡＳＥが比較的小さい値のときには、選択さ
れるべき燃焼方式は、成層燃焼（１）であり、基本燃料
噴射量ＱＢＡＳＥが増加するに従い、弱成層燃焼
（２）、均質燃焼（３）に順次変更される。

【００３８】一方パターン２の場合、弱成層燃焼（２）
の領域は通過せず、成層燃焼（１）から均質燃焼（３）
に直接その燃焼方式が変更されることを示している。こ
れらパターン１及びパターン２のいずれの場合であれ、
通常は基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥを増加または減少させ
ていく過程において、その燃焼方式が変更されると、そ
の変更点に対応してそれぞれ図６及び図７に実線にて示
される態様でのトルク段差が生じるようになる。

【００３９】例えばパターン１の場合、図６に示される
ように切り替え点Ａ及び点Ｂにおいてトルクの増減に段
差を生じてしまう。また、パターン２の場合、図７に示
されるように、切り替え点Ｃの１点において段差が生じ
るようになる。

【００４０】このようなトルク段差は、以下のような原
因から生じる。先ず、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥを増量
させていった場合に、点Ｂ（図６）や点Ｃ（図７）にお
いて生じるトルク降下の段差は、燃焼方式の変更に伴い
スロットルバルブの開度が急激に変化することにより発
生するポンピングロスの影響が大きい。

【００４１】一方、点Ａ（図６）において生じるトルク
上昇の段差は、次のような原因によるものである。すな
わち、ＥＣＵ３０が演算により算出する基本燃料噴射量
ＱＢＡＳＥと、実際、機関に供される燃料噴射量（実燃
料噴射量）との間には、常に微小なずれ量が存在する。
ところが、燃焼方式を変更することにより、このずれ量
が変動してしまうことがあり、このずれ量の変動がトル
ク段差を引き起こす一因となる。点Ａのような場合、こ
のずれ量の変動により生じたトルクの上昇が、前記ポン
ピングロスによるトルク下降の影響を上回り、同図６に
示されるようなトルク上昇の段差となっている。

【００４２】そこで本実施形態にあっては、図４に示す
ルーチンの更に以下に説明する処理を通じて、これらト
ルク段差の発生を抑制するようにしている。即ち、図４
のルーチンにおいて、ＥＣＵ３０は、続くステップ１０
４において、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥ及びエンジン回
転数ＮＥに基づいて、燃料噴射量補正係数Ｋを算出す
る。ここで、この燃料噴射量補正係数Ｋの算出に際して
は、前記弱成層燃焼、均質燃焼各々に対応する図８及び
図９に例示するマップが参酌される。これら図８及び図
９のマップ上に示される補正係数Ｋは、上述したポンピ
ングロスや、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥと実燃料噴射量
とのずれ量を考量して、特に燃料噴射方式が切り替わっ
たときに顕著となるトルク変動を緩衝すべく基本燃料噴
射量ＱＢＡＳＥを乗算補正するための補正係数である。
両マップ上には、それぞれに対応する燃焼方式で燃料噴
射が行われている場合に、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥ及
びエンジン回転数ＮＥから一義的に算出される補正係数
Ｋの変化態様が、傾向として示されている。両マップに
示されるように、補正係数Ｋは、エンジンの特性によっ
ても異なるが、基本量を１として例えば０．９５〜１．
２０程度の範囲で変化するものである。また、成層燃焼
時の補正係数Ｋには常に「１」が採用される（つまり、
補正しない）。

【００４３】例えば、図８及び図９のマップ上に破線で
示される領域（１）〜（３）並びに基本燃料噴射量ＱＢ
ＡＳＥの増減パターン１及び２は、先の図５において説
明した成層燃焼（１）、弱成層（２）及び均一燃焼
（３）の各領域並びに基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの増減
パターン１及び２と同一のものを重ねて示したものであ
る。ここで、両図から明らかなように、エンジン回転数
ＮＥ及び基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの関係から認識され
る運転状態の全領域中、図８のマップからは領域（２）
内において、図９のマップからは領域（３）内において
記憶されている補正係数Ｋが実際に適用されることとな
る。

【００４４】ここで、例えば基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥ
がパターン１で示した態様で変化する場合には、以下の
ようなロジックに基づいて補正係数Ｋが決定されること
となる。 （ａ）成層燃焼領域（１）においては前述したように、
基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの補正は行わず補正係数Ｋに
は常に１が選択される。 （ｂ）弱成層燃焼領域（２）においては、図８のマップ
上から補正係数Ｋが適宜選択される。同図から明らかな
ように、領域（２）において補正係数Ｋは１未満の数値
が格納されている。よって、運転状態が例えば点Ａにお
いて、領域（１）から領域（２）移行した場合には、基
本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの減量補正が行われることとな
る（図６を併せ参照）。 （ｃ）均一燃焼領域（３）においては、図９のマップ上
から補正係数Ｋが適宜選択される。これも同図から明ら
かなように、領域（３）の特に領域（２）との境界線付
近において補正係数Ｋは１より大きな数値が格納されて
おり、領域（２）から領域（３）に移行した際（点Ｂ）
には、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの増量補正が実行され
ることとなる（図６を併せ参照）。 一方、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥがパターン２で示した
態様で変化する場合ににおいても、パターン１と同様の
ロジックに基づいて補正係数Ｋが決定されることとな
り、図９より明らかなように、成層燃焼領域（１）から
均一燃焼領域（３）に運転状態が移行した際（点Ｃ）に
は、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの増量補正が実行される
こととなる（図７を併せ参照）。しかも、領域（３）に
おける補正係数Ｋの数値は、領域（２）との境界線付近
の数値と比較して、領域（１）との境界線付近の数値が
大きくなる傾向にある。さらに、領域（２）における補
正係数Ｋは１未満であることから、領域（１）から領域
（３）への移行時には、比較的大きな増量補正が実行さ
れることとなる。

【００４５】次にステップ１０５において、ＥＣＵ３０
は、今回算出した基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥに上記燃料
噴射量補正係数Ｋを乗算して最終的な燃料噴射量（最終
燃料噴射量）ＱＦＩＮを算出する。そして、ＥＣＵ３０
はその後、ステップ１０６において該算出した最終燃料
噴射量ＱＦＩＮに応じて、スロットルバルブ開度ＴＡ、
スワールコントロールバルブ開度ＳＣＶ、ＥＧＲバルブ
開度ＥＧＲＶ、及び点火時期ＳＡを決定し、処理を一旦
終了する。

【００４６】このように、図５に示した弱成層燃焼
（２）及び均質燃焼（３）の各領域における基本燃料噴
射量ＱＢＡＳＥに、図８、図９に示される態様で決定さ
れる補正係数Ｋをかけて最終燃料噴射量ＱＦＩＮを設定
すれば、例えば上記パターン１の推移に関しては図６に
破線で示されるように上記トルク段差を修正して好適に
その増減を図ることができるようになる。また、上記パ
ターン２の推移に関しても、図７に同じく破線で示され
るように、上記トルク段差を修正して好適にその増減を
図ることができるようになる。

【００４７】以上説明した態様で燃焼方式の決定（切り
替え）、並びに燃料噴射量補正を行う本実施形態によれ
ば、以下に列記する効果が奏せられるようになる。 （イ）本実施形態では、燃焼方式変更の際に発生するト
ルク段差を、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥを補正し、微量
調節することによって好適に解消することができる。

【００４８】（ロ）前記燃料噴射量の補正に必要な補正
係数Ｋは、燃焼方式、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥ、及び
エンジンエンジン回転数ＮＥに基づいて予め設定してお
くことができ、しかも前記トルク段差の解消効果も高
い。

【００４９】（ハ）本実施形態による、前記トルク段差
の解消には、基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥの補正を採用し
た。即ち、機関負荷と運転状態に対応する切り替え点そ
のものを変更しないので、各燃焼方式の特質から燃料噴
射量に対応する最良のトルク曲線及び好適なドライバビ
リティを達成できる。

【００５０】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば次の如く構成してもよい。 （１）上記実施の形態では、筒内噴射式のエンジン１に
本発明を具体化するようにしたが、いわゆる成層燃焼及
び均質燃焼を行うタイプの内燃機関であればいかなるタ
イプのものに具体化してもよい。例えば吸気ポート７
ａ，７ｂの吸気弁６ａ，６ｂの傘部の裏側に向かって噴
射するタイプのものも含まれる。また、吸気弁６ａ，６
ｂ側に燃料噴射弁が設けられてはいるが、直接シリンダ
ボア（燃焼室５）内に噴射するタイプのものも含まれ
る。さらに、燃焼室５内に直接燃料噴射（筒内噴射）を
行うものと、燃焼室５外で混合気を形成させるものから
成る、複数の燃料噴射手段を備えるものであってもよ
い。

【００５１】（２）また、上記各実施の形態では、ヘリ
カル型の吸気ポートを有し、いわゆるスワールを発生さ
せることが可能な構成としたが、かならずしもスワール
を発生しなくともよい。従って、例えば上記実施の形態
におけるスワールコントロールバルブ１７、ステップモ
ータ１９等を省略することもできる。

【００５２】（３）さらに、上記各実施の形態では、内
燃機関としてガソリンエンジン１の場合に本発明を具体
化したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等に
も具体化できる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、機関
の燃焼方式を変更する際、好適にトルク段差の発生を抑
制することができるようになる。

【００５４】また、機関の燃焼方式を変更する際、ポン
ピングロスに起因するトルク段差の発生を、好適に抑制
することができるようになる。特に、機関の燃焼方式を
変更する際に発生するトルク変動を抑制すべく行われる
燃料噴射量の演算が的確に実行され、好適にトルク段差
の発生を抑制することができるようになる。

【００５５】請求項２に記載した発明によれば、各燃焼
方式毎の前記トルク変動を補正するための要素を機関回
転数と基本燃料噴射量とから一義的に導き出すことがで
きることとなり、前記トルク変動を補正しうる燃料噴射
量の演算を容易なものとすることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な構成概念を示すブロック図。

【図２】実施形態のエンジンの燃焼方式制御装置を示す
概略ブロック図。

【図３】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図。

【図４】ＥＣＵにより実行される「燃焼方式及び燃料噴
射量決定ルーチン」を示すフローチャート。

【図５】燃焼方式決定のためのマップ例を示すグラフ。

【図６】図５のグラフのパターン１に対応して燃料噴射
量に対応するトルクの増減態様を示すグラフ。

【図７】図５のグラフのパターン２に対応して燃料噴射
量に対応するトルクの増減態様を示すグラフ。

【図８】補正係数Ｋの決定のためのマップ例を示すグラ
フ（弱成層燃焼用）。

【図９】補正係数Ｋの決定のためのマップ例を示すグラ
フ（均質燃焼用）。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、１０…点火プラグ、１
１…燃料噴射弁、１２…イグナイタ、２５…スロットル
センサ、２６Ａ…アクセルセンサ、２６Ｂ…全閉スイッ
チ、２７…上死点センサ、２８…クランク角センサ、２
９…スワールコントロールバルブセンサ、３０…ＥＣＵ
（電子制御装置）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/020 - 45/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の異なる燃焼方式の中から内燃機関の
   運転状態に適合した燃焼方式に切り替え制御する内燃機
   関の燃焼方式制御装置において、 内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出される機関運転状態に応じた基本燃料噴射量を
   算出する基本噴射量算出手段と、 前記検出される機関運転状態及び前記算出される基本燃
   料噴射量に基づき機関運転状態に適合した燃焼方式を決
   定する燃焼方式決定手段と、 該燃焼方式の切り替わり時、前記検出される機関運転状
   態と前記算出される基本燃料噴射量及び前記決定される
   燃焼方式に基づき、前記燃焼方式の変更に起因する吸入
   空気絞り量の変動により生じるトルク変動を抑制しうる
   燃料噴射量を演算し、該演算した燃料噴射量に基づいて
   前記燃料噴射手段の駆動を制御する燃料噴射制御手段
   と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃焼方式制御装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の燃焼方式制御
   装置において、 前記燃料噴射制御手段による前記トルク変動を抑制しう
   る燃料噴射量の演算に供される機関運転状態は機関回転
   数であることを特徴とする 内燃機関の燃焼方式制御装
   置。