JP3533888B2 - 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 - Google Patents
直噴火花点火式内燃機関の制御装置Info
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- JP3533888B2 JP3533888B2 JP18656997A JP18656997A JP3533888B2 JP 3533888 B2 JP3533888 B2 JP 3533888B2 JP 18656997 A JP18656997 A JP 18656997A JP 18656997 A JP18656997 A JP 18656997A JP 3533888 B2 JP3533888 B2 JP 3533888B2
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- ignition timing
- engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直噴火花点火式内
燃機関の制御装置に関し、特に点火時期制御に関するも
のである。
燃機関の制御装置に関し、特に点火時期制御に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、直噴火花点火式内燃機関が注目さ
れており、このものでは、機関の運転条件に応じて、燃
焼方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射
することにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合
気を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射
することにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を
形成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的であ
る（特開昭５９−３７２３６号公報参照）。
れており、このものでは、機関の運転条件に応じて、燃
焼方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射
することにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合
気を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射
することにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を
形成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的であ
る（特開昭５９−３７２３６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より、
内燃機関では、例えばアイドル等のスロットル全閉条件
において通常運転時のいわゆる点火時期マップとは異な
るＭＢＴよりも遅角した点火時期を用いることで、点火
時期の進角補正によりトルク増大を可能とし、アイドル
安定化制御として、点火時期補正を行うことで、負荷変
化にかかわらず目標アイドル回転数に安定的に制御でき
るようにしている。
内燃機関では、例えばアイドル等のスロットル全閉条件
において通常運転時のいわゆる点火時期マップとは異な
るＭＢＴよりも遅角した点火時期を用いることで、点火
時期の進角補正によりトルク増大を可能とし、アイドル
安定化制御として、点火時期補正を行うことで、負荷変
化にかかわらず目標アイドル回転数に安定的に制御でき
るようにしている。
【０００４】また、燃料カット後（リカバー時）のトル
クショック防止、Ａ／Ｔ変速時のトルクショック防止、
加速時ガクガク振動防止等のトルク操作のための点火時
期補正、触媒早期活性化等の排気温度操作のための点火
時期補正、ノッキング防止のための点火時期補正、始動
時の点火時期補正、燃焼圧制御により燃費最良にすべく
燃焼圧ピーククランク角を一定にするための点火時期補
正なども行っている。
クショック防止、Ａ／Ｔ変速時のトルクショック防止、
加速時ガクガク振動防止等のトルク操作のための点火時
期補正、触媒早期活性化等の排気温度操作のための点火
時期補正、ノッキング防止のための点火時期補正、始動
時の点火時期補正、燃焼圧制御により燃費最良にすべく
燃焼圧ピーククランク角を一定にするための点火時期補
正なども行っている。
【０００５】しかるに、直噴火花点火式内燃機関では、
成層燃焼時には、点火栓電極周辺に可燃混合気を与えて
点火するため、噴射時期固定とした場合、点火時期変化
に対する燃焼範囲が狭く、点火時期が大きく外れると、
リーンあるいはリッチ失火することがあり、燃焼もバラ
ツキが大きくなることが分かった。その結果、補正が効
いたときに、却って、アイドル安定度が低下したり、サ
ージやトルクショック等が発生するなど、運転性が悪化
し、また排気性能が悪化する。
成層燃焼時には、点火栓電極周辺に可燃混合気を与えて
点火するため、噴射時期固定とした場合、点火時期変化
に対する燃焼範囲が狭く、点火時期が大きく外れると、
リーンあるいはリッチ失火することがあり、燃焼もバラ
ツキが大きくなることが分かった。その結果、補正が効
いたときに、却って、アイドル安定度が低下したり、サ
ージやトルクショック等が発生するなど、運転性が悪化
し、また排気性能が悪化する。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、直噴火花点火式内燃機関での点火時期制御を最適化
することを目的とする。
み、直噴火花点火式内燃機関での点火時期制御を最適化
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
を備えると共に、機関運転条件に応じて吸気行程にて燃
料を噴射して行う均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射し
て行う成層燃焼とを切換える燃焼方式切換手段を備える
直噴火花点火式内燃機関の制御装置において、図１に示
すように、均質燃焼用に機関回転数及び負荷に応じて点
火時期を設定する均質燃焼用点火時期設定手段と、成層
燃焼用に機関回転数及び負荷に応じて点火時期を設定す
る成層燃焼用点火時期設定手段とを各別に設けると共
に、機関回転数及び負荷以外の機関運転条件に応じて点
火時期を補正する点火時期補正手段を設け、更に、前記
点火時期補正手段を均質燃焼時のみ作動させ、成層燃焼
時には補正を禁止する成層燃焼時補正禁止手段を設けた
ことを特徴とする。
る発明では、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
を備えると共に、機関運転条件に応じて吸気行程にて燃
料を噴射して行う均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射し
て行う成層燃焼とを切換える燃焼方式切換手段を備える
直噴火花点火式内燃機関の制御装置において、図１に示
すように、均質燃焼用に機関回転数及び負荷に応じて点
火時期を設定する均質燃焼用点火時期設定手段と、成層
燃焼用に機関回転数及び負荷に応じて点火時期を設定す
る成層燃焼用点火時期設定手段とを各別に設けると共
に、機関回転数及び負荷以外の機関運転条件に応じて点
火時期を補正する点火時期補正手段を設け、更に、前記
点火時期補正手段を均質燃焼時のみ作動させ、成層燃焼
時には補正を禁止する成層燃焼時補正禁止手段を設けた
ことを特徴とする。
【０００８】請求項２に係る発明では、前記成層燃焼時
補正禁止手段は、成層燃焼時に点火時期補正量を強制的
に０にするものであることを特徴とする。請求項３に係
る発明では、前記点火時期補正手段は、少なくともトル
ク操作のために点火時期を補正するものであることを特
徴とする。
補正禁止手段は、成層燃焼時に点火時期補正量を強制的
に０にするものであることを特徴とする。請求項３に係
る発明では、前記点火時期補正手段は、少なくともトル
ク操作のために点火時期を補正するものであることを特
徴とする。
【０００９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、成層燃焼
時は、機関回転数及び負荷に応じて点火時期を設定し
て、補正を禁止することにより、点火時期の変化範囲を
抑えることで、リーンあるいはリッチ失火を防止し、ま
た燃焼バラツキを抑え、アイドル安定度、サージ、トル
クショック等の運転性悪化や、排気性能の悪化を防止で
きる。
時は、機関回転数及び負荷に応じて点火時期を設定し
て、補正を禁止することにより、点火時期の変化範囲を
抑えることで、リーンあるいはリッチ失火を防止し、ま
た燃焼バラツキを抑え、アイドル安定度、サージ、トル
クショック等の運転性悪化や、排気性能の悪化を防止で
きる。
【００１０】請求項２に係る発明によれば、成層燃焼時
に点火時期補正量を強制的に０にすることで、補正を確
実に禁止できる。請求項３に係る発明によれば、少なく
ともトルク操作のために点火時期補正を行う際に、これ
による弊害を防止できる。
に点火時期補正量を強制的に０にすることで、補正を確
実に禁止できる。請求項３に係る発明によれば、少なく
ともトルク操作のために点火時期補正を行う際に、これ
による弊害を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式内燃機
関のシステム図である。先ず、これについて説明する。
車両に搭載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エ
アクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁
４の制御を受けて、空気が吸入される。
する。図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式内燃機
関のシステム図である。先ず、これについて説明する。
車両に搭載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エ
アクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁
４の制御を受けて、空気が吸入される。
【００１２】電制スロットル弁４は、コントロールユニ
ット２０からの信号により作動するステップモータ等に
より開度制御される。そして、燃焼室内に燃料（ガソリ
ン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（イン
ジェクタ）５が設けられている。燃料噴射弁５は、コン
トロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行程
又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレ
ノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料
を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料
は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混
合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回り
に集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニッ
ト２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火さ
れて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方
式は、空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、
均質リーン燃焼、成層リーン燃焼に分けられる。
ット２０からの信号により作動するステップモータ等に
より開度制御される。そして、燃焼室内に燃料（ガソリ
ン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（イン
ジェクタ）５が設けられている。燃料噴射弁５は、コン
トロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行程
又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレ
ノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料
を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料
は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混
合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回り
に集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニッ
ト２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火さ
れて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方
式は、空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、
均質リーン燃焼、成層リーン燃焼に分けられる。
【００１３】機関１からの排気は排気通路７より排出さ
れ、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されてい
る。コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含
んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセ
ンサから信号が入力されている。
れ、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されてい
る。コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含
んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセ
ンサから信号が入力されている。
【００１４】前記各種のセンサとしては、機関１のクラ
ンク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２
１，２２が設けられている。これらのクランク角センサ
２１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０
°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（各気筒の圧縮
上死点前の所定クランク角位置）で基準パルス信号ＲＥ
Ｆを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯ
Ｓを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期など
から機関回転数Ｎｅを算出可能である。
ンク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２
１，２２が設けられている。これらのクランク角センサ
２１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０
°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（各気筒の圧縮
上死点前の所定クランク角位置）で基準パルス信号ＲＥ
Ｆを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯ
Ｓを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期など
から機関回転数Ｎｅを算出可能である。
【００１５】この他、吸気通路３のスロットル弁４上流
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検
出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の
全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関
１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路
７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
するＯ2 センサ２７、機関１のノック振動を検出するノ
ックセンサ２８などが設けられている。
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検
出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の
全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関
１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路
７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
するＯ2 センサ２７、機関１のノック振動を検出するノ
ックセンサ２８などが設けられている。
【００１６】ここにおいて、コントロールユニット２０
は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵の
マイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行っ
て、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴
射弁５による燃料噴射量及び噴射時期、点火栓６による
点火時期を制御する。スロットル制御（電制スロットル
弁４の制御）については、アクセル開度ＡＣＣと機関回
転数Ｎｅとから設定される機関の目標トルクｔＴＲＱに
応じて、電制スロットル弁４のモータを駆動して、開度
制御する。
は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵の
マイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行っ
て、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴
射弁５による燃料噴射量及び噴射時期、点火栓６による
点火時期を制御する。スロットル制御（電制スロットル
弁４の制御）については、アクセル開度ＡＣＣと機関回
転数Ｎｅとから設定される機関の目標トルクｔＴＲＱに
応じて、電制スロットル弁４のモータを駆動して、開度
制御する。
【００１７】燃料噴射制御（燃料噴射弁５の制御）及び
点火制御（点火栓６の制御）については、フローチャー
トにより、説明する。図３〜図７は一実施例のフローチ
ャートである。図３はメインルーチンであり、所定時間
毎に、具体的には１０ｍｓジョブとして実行される。
点火制御（点火栓６の制御）については、フローチャー
トにより、説明する。図３〜図７は一実施例のフローチ
ャートである。図３はメインルーチンであり、所定時間
毎に、具体的には１０ｍｓジョブとして実行される。
【００１８】Ｓ１では、機関運転条件に従って燃焼方式
を判定する。この部分が燃焼方式切換手段に相当する。
詳しくは、機関回転数Ｎｅと負荷を代表する基本燃料噴
射量Ｔｐとをパラメータとして燃焼方式（及び目標当量
比ＴＦＢＹＡ）を定めたマップを、水温Ｔｗ、始動後時
間などの条件別に複数備えていて、これらの条件から選
択されたマップより、実際の機関運転状態のパラメータ
に従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は成層
リーン燃焼のいずれかに燃焼方式（及び目標当量比ＴＦ
ＢＹＡ）を設定する。
を判定する。この部分が燃焼方式切換手段に相当する。
詳しくは、機関回転数Ｎｅと負荷を代表する基本燃料噴
射量Ｔｐとをパラメータとして燃焼方式（及び目標当量
比ＴＦＢＹＡ）を定めたマップを、水温Ｔｗ、始動後時
間などの条件別に複数備えていて、これらの条件から選
択されたマップより、実際の機関運転状態のパラメータ
に従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は成層
リーン燃焼のいずれかに燃焼方式（及び目標当量比ＴＦ
ＢＹＡ）を設定する。
【００１９】尚、ここでいう目標当量比ＴＦＢＹＡと
は、１４．６／目標空燃比に相当する値である。また、
均質リーン燃焼の場合の目標空燃比は２０〜３０、成層
リーン燃焼の場合の目標空燃比は４０程度である。Ｓ２
では、図４のサブルーチンに従って、燃料噴射量Ｔｉを
演算する。Ｓ３では、図５のサブルーチンに従って、点
火時期補正量ＡＤＶＨＯＳを演算する。
は、１４．６／目標空燃比に相当する値である。また、
均質リーン燃焼の場合の目標空燃比は２０〜３０、成層
リーン燃焼の場合の目標空燃比は４０程度である。Ｓ２
では、図４のサブルーチンに従って、燃料噴射量Ｔｉを
演算する。Ｓ３では、図５のサブルーチンに従って、点
火時期補正量ＡＤＶＨＯＳを演算する。
【００２０】Ｓ４では、図６のサブルーチンに従って、
点火時期ＡＤＶを演算する。Ｓ５では、図７のサブルー
チンに従って、噴射時期ＩＴを演算する。次に、各サブ
ルーチンについて説明する。図４は燃料噴射量Ｔｉ演算
サブルーチンである。Ｓ２１では、エアフローメータ２
３により検出される吸入空気流量Ｑａを読込む。
点火時期ＡＤＶを演算する。Ｓ５では、図７のサブルー
チンに従って、噴射時期ＩＴを演算する。次に、各サブ
ルーチンについて説明する。図４は燃料噴射量Ｔｉ演算
サブルーチンである。Ｓ２１では、エアフローメータ２
３により検出される吸入空気流量Ｑａを読込む。
【００２１】Ｓ２２では、吸入空気流量Ｑａと機関回転
数Ｎｅとから、次式により、１燃焼当たりの吸入空気量
に対応する生の基本燃料噴射量（パルス幅）ＲＴｐを算
出する。 ＲＴｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ 但し、Ｋは定数。 Ｓ２３では、次式（加重平均式）により、生の基本燃料
噴射量ＲＴｐにマニホールド充填遅れ分の遅れ処理を施
して、シリンダ吸入空気量に対応する基本燃料噴射量
（パルス幅）Ｔｐを算出する。
数Ｎｅとから、次式により、１燃焼当たりの吸入空気量
に対応する生の基本燃料噴射量（パルス幅）ＲＴｐを算
出する。 ＲＴｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ 但し、Ｋは定数。 Ｓ２３では、次式（加重平均式）により、生の基本燃料
噴射量ＲＴｐにマニホールド充填遅れ分の遅れ処理を施
して、シリンダ吸入空気量に対応する基本燃料噴射量
（パルス幅）Ｔｐを算出する。
【００２２】Ｔｐ＝ＲＴｐ×Ｆload＋Ｔｐ-1×（１−Ｆ
load） 但し、Ｆloadは加重平均割合定数、Ｔｐ-1はＴｐの前回
値である。Ｓ２４では、次式により、シリンダ吸入空気
量に対応する基本燃料噴射量Ｔｐに各種補正を施して、
最終的な燃料噴射量（パルス幅）Ｔｉを算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＫＴＲ×ＴＦＢＹＡ×α×αｍ＋Ｔｓ 但し、ＫＴＲは過渡補正係数、ＴＦＢＹＡは燃焼方式等
に応じた目標当量比（＝１４．６／目標空燃比）、αは
空燃比フィードバック補正係数、αｍは学習補正係数、
Ｔｓは無効噴射量（無効パルス幅）である。
load） 但し、Ｆloadは加重平均割合定数、Ｔｐ-1はＴｐの前回
値である。Ｓ２４では、次式により、シリンダ吸入空気
量に対応する基本燃料噴射量Ｔｐに各種補正を施して、
最終的な燃料噴射量（パルス幅）Ｔｉを算出する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＫＴＲ×ＴＦＢＹＡ×α×αｍ＋Ｔｓ 但し、ＫＴＲは過渡補正係数、ＴＦＢＹＡは燃焼方式等
に応じた目標当量比（＝１４．６／目標空燃比）、αは
空燃比フィードバック補正係数、αｍは学習補正係数、
Ｔｓは無効噴射量（無効パルス幅）である。
【００２３】図５は補正量（ＡＤＶＨＯＳ）演算サブル
ーチンである。Ｓ３１では、アイドルスイッチＯＮ（ア
イドル状態）か否かを判定する。非アイドル状態のとき
は、Ｓ３２で点火時期のノック補正量を演算し、Ｓ３３
で点火時期のガクガク補正量を演算する。アイドル状態
のときは、Ｓ３４で点火時期のアイドル安定化補正量を
演算し、Ｓ３５で点火時期の燃料カット後（リカバー
時）補正量を演算する。
ーチンである。Ｓ３１では、アイドルスイッチＯＮ（ア
イドル状態）か否かを判定する。非アイドル状態のとき
は、Ｓ３２で点火時期のノック補正量を演算し、Ｓ３３
で点火時期のガクガク補正量を演算する。アイドル状態
のときは、Ｓ３４で点火時期のアイドル安定化補正量を
演算し、Ｓ３５で点火時期の燃料カット後（リカバー
時）補正量を演算する。
【００２４】尚、ノック補正量は、図８に示すように、
ノックセンサ２８の出力に基づいて判定されるノックの
有無に応じてノック制御積分量を設定し、この積分量を
積算して算出するもので、ノック有りのときに遅角補正
するように、設定される。また、ガクガク補正量は、図
９に示すように、機関回転数の変化速度ΔＮｅに応じ、
ΔＮｅ大のときに遅角補正するように、設定される。
ノックセンサ２８の出力に基づいて判定されるノックの
有無に応じてノック制御積分量を設定し、この積分量を
積算して算出するもので、ノック有りのときに遅角補正
するように、設定される。また、ガクガク補正量は、図
９に示すように、機関回転数の変化速度ΔＮｅに応じ、
ΔＮｅ大のときに遅角補正するように、設定される。
【００２５】また、アイドル安定化補正量は、図１０に
示すように、実際の機関回転数Ｎｅと目標アイドル回転
数Ｎset との差（Ｎｅ−Ｎset ）に応じ、実際の機関回
転数Ｎｅの方が大きいときに遅角補正するように、設定
される。また、燃料カット後補正量は、図１１に示すよ
うに、リカバー直後に大きく遅角し、時間経過と共に遅
角量が減少するように、設定される。
示すように、実際の機関回転数Ｎｅと目標アイドル回転
数Ｎset との差（Ｎｅ−Ｎset ）に応じ、実際の機関回
転数Ｎｅの方が大きいときに遅角補正するように、設定
される。また、燃料カット後補正量は、図１１に示すよ
うに、リカバー直後に大きく遅角し、時間経過と共に遅
角量が減少するように、設定される。
【００２６】Ｓ３６では、Ｓ３２〜Ｓ３３又はＳ３４〜
Ｓ３５で演算された各種補正量を合計し、これにより点
火時期の補正量ＡＤＶＨＯＳを求める。尚、ここで挙げ
た各種補正量は例示であり、これら以外のものを含める
こともできる。Ｓ３７では、均質燃焼（均質ストイキ燃
焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）
かを判定する。
Ｓ３５で演算された各種補正量を合計し、これにより点
火時期の補正量ＡＤＶＨＯＳを求める。尚、ここで挙げ
た各種補正量は例示であり、これら以外のものを含める
こともできる。Ｓ３７では、均質燃焼（均質ストイキ燃
焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）
かを判定する。
【００２７】この判定により、成層燃焼の場合は、Ｓ３
８で、点火時期補正を禁止すべく、点火時期補正量ＡＤ
ＶＨＯＳ＝０とする。この部分が成層燃焼時補正禁止手
段に相当する。図６は点火時期ＡＤＶ演算サブルーチン
である。Ｓ４１では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は
均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判
定する。
８で、点火時期補正を禁止すべく、点火時期補正量ＡＤ
ＶＨＯＳ＝０とする。この部分が成層燃焼時補正禁止手
段に相当する。図６は点火時期ＡＤＶ演算サブルーチン
である。Ｓ４１では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は
均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判
定する。
【００２８】均質燃焼の場合は、Ｓ４２で、図１２に示
す均質燃焼用基本点火時期マップを参照し、機関回転数
Ｎｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐから、均質燃焼用基本点火
時期ＡＤＶＨを検索する。この部分が均質燃焼用点火時
期設定手段に相当する。成層燃焼の場合は、Ｓ４３で、
アイドルスイッチＯＮ（アイドル状態）か否かを判定
し、非アイドル状態の場合は、Ｓ４４で、図１３に示す
成層燃焼用基本点火時期マップを参照し、機関回転数Ｎ
ｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐから、成層燃焼用基本点火時
期ＡＤＶＳを検索する。この部分が成層燃焼用点火時期
設定手段に相当する。
す均質燃焼用基本点火時期マップを参照し、機関回転数
Ｎｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐから、均質燃焼用基本点火
時期ＡＤＶＨを検索する。この部分が均質燃焼用点火時
期設定手段に相当する。成層燃焼の場合は、Ｓ４３で、
アイドルスイッチＯＮ（アイドル状態）か否かを判定
し、非アイドル状態の場合は、Ｓ４４で、図１３に示す
成層燃焼用基本点火時期マップを参照し、機関回転数Ｎ
ｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐから、成層燃焼用基本点火時
期ＡＤＶＳを検索する。この部分が成層燃焼用点火時期
設定手段に相当する。
【００２９】アイドル状態の場合は、図１４に示すテー
ブルを参照し、機関回転数Ｎｅより、アイドル用基本点
火時期ＧＯＶを検索する。そして、Ｓ４６で、検索結果
（ＡＤＶＨ、ＡＤＶＳ又はＧＯＶ）の基本点火時期に、
点火時期補正量ＡＤＶＨＯＳを加算して、最終的な点火
時期ＡＤＶ＝検索結果＋ＡＤＶＨＯＳを算出する。この
部分が点火時期補正手段に相当する。
ブルを参照し、機関回転数Ｎｅより、アイドル用基本点
火時期ＧＯＶを検索する。そして、Ｓ４６で、検索結果
（ＡＤＶＨ、ＡＤＶＳ又はＧＯＶ）の基本点火時期に、
点火時期補正量ＡＤＶＨＯＳを加算して、最終的な点火
時期ＡＤＶ＝検索結果＋ＡＤＶＨＯＳを算出する。この
部分が点火時期補正手段に相当する。
【００３０】ここで、成層燃焼の場合は、ＡＤＶＨＯＳ
＝０であるので、点火時期ＡＤＶ＝検索結果となる。点
火時期ＡＤＶが算出されると、その点火時期ＡＤＶに
て、点火信号が出力されて、点火栓６による点火動作が
なされる。図７は噴射時期ＩＴ演算サブルーチンであ
る。
＝０であるので、点火時期ＡＤＶ＝検索結果となる。点
火時期ＡＤＶが算出されると、その点火時期ＡＤＶに
て、点火信号が出力されて、点火栓６による点火動作が
なされる。図７は噴射時期ＩＴ演算サブルーチンであ
る。
【００３１】Ｓ５１では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼
又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）か
を判定する。均質燃焼の場合は、Ｓ５２で、図１５に示
す均質燃焼用噴射時期マップを参照し、機関回転数Ｎｅ
及び基本燃料噴射量Ｔｐから、均質燃焼用の吸気行程に
おける噴射時期ＩＴＨを検索する。この部分が均質燃焼
用噴射時期設定手段に相当する。
又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）か
を判定する。均質燃焼の場合は、Ｓ５２で、図１５に示
す均質燃焼用噴射時期マップを参照し、機関回転数Ｎｅ
及び基本燃料噴射量Ｔｐから、均質燃焼用の吸気行程に
おける噴射時期ＩＴＨを検索する。この部分が均質燃焼
用噴射時期設定手段に相当する。
【００３２】成層燃焼の場合は、Ｓ５３で、図１６に示
す成層燃焼用噴射時期マップを参照し、機関回転数Ｎｅ
及び基本燃料噴射量Ｔｐから、成層燃焼用の圧縮行程に
おける噴射時期ＩＴＳを検索する。この部分が成層燃焼
用噴射時期設定手段に相当する。そして、Ｓ５４で、検
索結果（ＩＴＨ又はＩＴＳ）をそのまま、最終的な噴射
時期ＩＴとする。
す成層燃焼用噴射時期マップを参照し、機関回転数Ｎｅ
及び基本燃料噴射量Ｔｐから、成層燃焼用の圧縮行程に
おける噴射時期ＩＴＳを検索する。この部分が成層燃焼
用噴射時期設定手段に相当する。そして、Ｓ５４で、検
索結果（ＩＴＨ又はＩＴＳ）をそのまま、最終的な噴射
時期ＩＴとする。
【００３３】噴射時期ＩＴが算出されると、その噴射時
期ＩＴにて、Ｔｉのパルス幅の噴射パルス信号が燃料噴
射弁５に出力されて、燃料噴射が行われる。このよう
に、本実施例では、成層燃焼の場合は、均質燃焼の場合
とは異なるマップを用いて、機関回転数及び負荷（基本
燃料噴射量）に応じて点火時期を設定し、補正を禁止す
ることにより、点火時期の変化範囲を抑える。これによ
り、リーンあるいはリッチ失火を防止し、また燃焼バラ
ツキを抑え、アイドル安定度、サージ、トルクショック
等の運転性悪化や、排気性能の悪化を防止できる。但
し、この場合は、トルク操作等のための点火時期補正の
代替えとして、空燃比や吸入空気量による補正を行うと
よい。
期ＩＴにて、Ｔｉのパルス幅の噴射パルス信号が燃料噴
射弁５に出力されて、燃料噴射が行われる。このよう
に、本実施例では、成層燃焼の場合は、均質燃焼の場合
とは異なるマップを用いて、機関回転数及び負荷（基本
燃料噴射量）に応じて点火時期を設定し、補正を禁止す
ることにより、点火時期の変化範囲を抑える。これによ
り、リーンあるいはリッチ失火を防止し、また燃焼バラ
ツキを抑え、アイドル安定度、サージ、トルクショック
等の運転性悪化や、排気性能の悪化を防止できる。但
し、この場合は、トルク操作等のための点火時期補正の
代替えとして、空燃比や吸入空気量による補正を行うと
よい。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】
本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図
テム図
【図３】 一実施例のメインルーチンのフローチャート
【図４】 一実施例の燃料噴射量演算サブルーチンのフ
ローチャート
ローチャート
【図５】 一実施例の補正量演算サブルーチンのフロー
チャート
チャート
【図６】 一実施例の点火時期演算サブルーチンのフロ
ーチャート
ーチャート
【図７】 一実施例の噴射時期演算サブルーチンのフロ
ーチャート
ーチャート
【図８】
ノック制御積分量の特性図
【図９】
ガクガク補正量の特性図
【図１０】 アイドル安定化補正量の特性図
【図１１】 燃料カット後補正量の特性図
【図１２】 均質燃焼用点火時期マップの特性図
【図１３】 成層燃焼用点火時期マップの特性図
【図１４】 アイドル用点火時期の特性図
【図１５】 均質燃焼用噴射時期マップの特性図
【図１６】 成層燃焼用噴射時期マップの特性図
１ 内燃機関
４ 電制スロットル弁
５ 燃料噴射弁
６ 点火栓
20 コントロールユニット
21，22 クランク角センサ
23 エアフローメータ
24 アクセルセンサ
28 ノックセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ
(56)参考文献 特開 平10−68375（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−183951（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−61200（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02P 5/15
F02D 41/00 - 45/00
Claims (3)
- 【請求項１】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
を備えると共に、機関運転条件に応じて吸気行程にて燃
料を噴射して行う均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射し
て行う成層燃焼とを切換える燃焼方式切換手段を備える
直噴火花点火式内燃機関の制御装置において、 均質燃焼用に機関回転数及び負荷に応じて点火時期を設
定する均質燃焼用点火時期設定手段と、成層燃焼用に機
関回転数及び負荷に応じて点火時期を設定する成層燃焼
用点火時期設定手段とを各別に設けると共に、機関回転
数及び負荷以外の機関運転条件に応じて点火時期を補正
する点火時期補正手段を設け、 更に、前記点火時期補正手段を均質燃焼時のみ作動さ
せ、成層燃焼時には補正を禁止する成層燃焼時補正禁止
手段を設けたことを特徴とする直噴火花点火式内燃機関
の制御装置。 - 【請求項２】前記成層燃焼時補正禁止手段は、成層燃焼
時に点火時期補正量を強制的に０にするものであること
を特徴とする請求項１記載の直噴火花点火式内燃機関の
制御装置。 - 【請求項３】 前記点火時期補正手段は、少なくともトル
ク操作のために点火時期を補正するものであることを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の直噴火花点火式内
燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18656997A JP3533888B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18656997A JP3533888B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130177A JPH1130177A (ja) | 1999-02-02 |
| JP3533888B2 true JP3533888B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16190833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18656997A Expired - Lifetime JP3533888B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 直噴火花点火式内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533888B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3799898B2 (ja) | 1999-09-20 | 2006-07-19 | 株式会社日立製作所 | 筒内噴射式エンジンの制御装置 |
| DE10043694A1 (de) * | 2000-09-04 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur adaptiven Klopfregelung einer Benzindirekteinspritzenden Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung |
| JP2007009852A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃料制御装置および燃料噴射時期制御方法 |
| JP4760687B2 (ja) * | 2006-11-27 | 2011-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 制振制御装置 |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP18656997A patent/JP3533888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1130177A (ja) | 1999-02-02 |
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