JP4407442B2

JP4407442B2 - 筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置

Info

Publication number: JP4407442B2
Application number: JP2004265496A
Authority: JP
Inventors: 和哉高木; 暢男竹内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2006077730A

Description

本発明は、気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンの燃料噴射時期制御装置に関する。

近年、エンジン等から排出される排気ガス中に含まれる粒子の中でも特に１００ｎｍ以下の径を有する微小粒子（所謂ナノ粒子）の人体への影響が懸念されている。この微小粒子については、同じ重量でも粒子個数が多いため総表面積が大きいため、表面に存在する有害化学物質の影響がより顕著に現れることが知られている。将来的には、単位排気量当たりの微小粒子数を規制する大気環境基準が導入されることが予想され、これに対処するためにも、排気ガス中に含まれる微小粒子数を効果的に減少させる技術が求められる。

現在、排気ガス内の粒子は重量濃度に基づき規制されており、例えばディーゼルエンジンにおいては、排気ガスをフィルタ（ＤＰＦ）等の排気ガス処理装置に通過させ、排気ガス中に含まれる粒子を捕集することが行われる。また、一方、ガソリンエンジンにおいて、単位排気量当たりの粒子数を減らすには、基本的に、エンジンの燃焼室内での燃料の気化霧化時間をより長く確保して、燃料の燃焼効率を向上させることが望ましい。特に気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式ガソリンエンジンにおいては、微小粒子が燃焼室内に充満し易く、高い燃焼効率の実現が求められる。これに対処し得る技術として、例えば特開平４−２４１７５３号公報（特許文献１）には、燃焼室内温度に応じて、燃料噴射時期を変更する技術が、具体的には、燃料室内温度が低い場合に燃料噴射時期を進角させることで、混合気の形成及びエミッションを向上させ、また、スモークの発生を防止するものが開示されている。

特開平４−２４１７５３号公報

また、燃焼室内での燃料の気化霧化を促進し、燃料の燃焼効率を向上させる方法としては、インジェクタによる燃料の噴射圧力（以下、燃圧という）を上昇させて、噴射時の燃料微粒化を向上させることが知られている。燃圧が高いほど、燃料の微粒化は良好になるが、燃圧が高くなるにつれ、同じ要求量の燃料を噴射するには、インジェクタを駆動させる噴射パルスのパルス幅を小さくする必要がある。しかしながら、パルス幅が小さくなりすぎると、インジェクタの信頼性が低下し、その噴射精度が悪くなることが知られている。例えばパルス幅０．５ｍｓｅｃになると、噴射パルス幅と噴射量との間に保たれていたリニア性が乱れる（図６参照）。インジェクタの噴射精度が悪くなる結果、空燃比が不安定となり、排気浄化の悪化，トルク出力の低下を生じる惧れがある。

この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、良好なインジェクタの噴射精度を確保し、排気浄化の悪化，トルク出力の低下を防止しつつ、燃焼室内での燃料の気化霧化を促進し、燃料の燃焼効率を向上させ得る筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置を提供することを目的とする。

そこで、本願の請求項１に係る発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置において、エンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとし運転領域を複数の運転領域に区画し、各運転領域毎の上記燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁に供給される基本燃圧を、低回転・低負荷領域に対し高回転・高負荷領域の方が高くなるように設定する基本燃圧設定手段と、各運転領域毎に設定される上記基本燃圧を上昇方向に補正する燃圧補正手段と、該燃圧補正手段による燃料の圧力補正に応じて燃料噴射パルスを縮小方向に補正する燃料噴射パルス補正手段と、各運転領域毎に上記燃焼室内における燃焼状態の変動を、該燃圧補正手段による燃料の圧力補正に伴う所定のパラメータの変動に基づき検出する燃焼変動検出手段と、を有しており、上記燃圧補正手段が、各運転領域毎に上記燃焼変動検出手段により検出される上記パラメータの変動が所定以上になった場合に燃料の圧力補正を制限し、所定以上の上記パラメータの変動が検出される前の燃料の圧力に固定することを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、更に、上記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段が設けられており、該燃料噴射時期制御手段は、上記燃圧補正手段による燃圧補正に応じて、上記筒内のピストンが吸気行程における上死点と下死点との間に位置する所定のクランク角度に設定された上記燃料噴射弁の基本燃料噴射時期を進角させ、燃圧が低い場合には高い場合に比べて基本燃料噴射時期の進角量を小さくすることを特徴としたものである。
本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、上記所定のパラメータがエンジン回転数であり、上記燃焼変動検出手段は、エンジンの回転変動を検出する手段であることを特徴としたものである。

ここで、噴射パルス幅が、噴射パルス幅と噴射量とのリニア性を維持し得る最小パルス幅よりも小さくなると、空燃比が要求空燃比からずれるため、燃焼変動が大きくなる。従って、燃料圧力の上昇補正に伴う噴射パルス幅の縮小補正における燃焼変動を検出すれば、噴射パルス幅が上記最小パルス幅よりも小さくなったか否か検出することができる。本願の請求項１に係る発明によれば、各運転領域毎に設定される基本燃圧の上昇方向における燃料の圧力補正に伴い、燃料噴射パルスのパルス幅が最小幅以下となり、空燃比が不安定になる状態を回避しつつ、燃料の圧力を最大限に上昇させて、燃料の気化霧化を促進することができ、微小粒子の排出を抑制することができる。

ここで、燃料圧力の上昇補正に伴い噴射パルス幅の縮小補正が行われた場合、燃料噴射時期を進角させて燃料の気化霧化時間を長く確保することが望ましい。しかしながら、燃圧の大きさにかかわらず一律に進角すると、燃圧が低く噴射パルス幅が長い場合、燃料が吸気弁及び排気弁のオーバーラップ期間にかかり、燃料が排気に吹き抜ける惧れがある。本願の請求項２に係る発明によれば、燃圧が低い場合には進角量が小さく設定されるため、吸気弁及び排気弁によるオーバーラップ期間での燃料噴射を抑制しつつ、噴射タイミングをできるだけ進角させ、燃料の気化霧化時間を長く確保し、微小粒子の排出を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る筒内噴射式エンジン及び該エンジンに対して燃圧制御を行うシステム構成をあらわす図である。筒内噴射式エンジン１は、基本的に、ピストン１３の吸気する行程時に燃料を燃焼室４内に噴射することで、燃焼室４内の混合気が均一である状態での燃焼（所謂均一燃焼）を行う多気筒エンジンである。

このエンジン１では、吸気弁２が開かれたときに、シリンダヘッド１６内に構成される吸気ポート３を介して燃焼室４内に燃料燃焼用のエアが吸入され、かかる燃焼室４内のエア中に、所定のタイミングでインジェクタ５から燃料（ガソリン）が噴射され、混合気が形成される。気筒１４毎に設けられた各インジェクタ５には、燃料供給系３１内で燃料ポンプ（不図示）により燃料タンク（不図示）から汲み上げられ加圧された燃料が、共通の燃料分配通路３０を介して送り込まれる。この燃料分配通路３０には、各インジェクタ５に供給される燃料の圧力（燃圧）を検出する燃圧センサ３０ａが設けられている。また、燃料分配通路３０には、燃料の流量を計測する燃料流量計（不図示）が設けられてもよい。

燃焼室４内で形成された混合気は、ピストン１３により圧縮され、点火プラグ７及びそれに接続される点火回路８により所定のタイミングで点火されて燃焼する。点火プラグ７及び点火回路８は、エンジン本体に構成される気筒１４毎に設けられ、それぞれ、所定の点火タイミングで点火を行い、混合気を燃焼させる。なお、点火プラグ７の点火タイミングは、自在にリタード（遅角）させる若しくはアドバンス（進角）させることができる。燃焼ガスすなわち排気ガスは、排気弁９が開かれたときに、シリンダヘッド１６内に構成された排気ポート１７を通じて排気マニホールド１８へ排出される。

また、吸気弁２及び排気弁９には、それぞれ、可変動弁機構２ａ及び９ａが取り付けられ、これら可変動弁機構２ａ及び９ａにより吸気弁２及び排気弁９の開閉作動時期（バルブタイミング）が個々に変更されるようになっている。

排気ポート１７に連通する排気マニホールド１８には、排気中の酸素濃度に基づき空燃比を検出するリニアＯ_２センサ２１が設けられている。また、排気マニホールド１８に接続する排気管１９には、排気浄化用触媒としてＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘを浄化する三元触媒を用いた触媒コンバータ２０が介設され、触媒コンバータ２０の下流側には、触媒の劣化状態を判定するために、出力が理論空燃比を境に反転するラムダＯ_２センサ２２が設けられている。また、排気管１９には、該排気管１９内に通過する排気ガスの一部をＥＧＲ（exhaust gas recirculation）として吸気管３２に戻す排気ガス再循環通路（以下、ＥＧＲ通路と表記）２３が設けられ、このＥＧＲ通路２３に、ＥＧＲガス流量を制御するＥＧＲ弁２９が介設されている。

他方、吸気ポート３に連通する吸気マニホールド２４には、燃費向上を図り、燃料と空気の混合比を最適化すべく、吸気マニホールド２４内のエア流動を制御する吸気流動制御弁（ＴＳＣＶ）２５が設けられている。また、吸気マニホールド２４に連通する吸気管３２には、エアの流れを安定化させるサージタンク２６と、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて開閉されてエアを絞るスロットル弁２７と、吸気管３２内に通過する吸入エアの流量を検出するエアフローセンサ２８とが設けられている。スロットル弁２７には、該スロットル弁２７の開度、すなわちアクセルペダル（不図示）の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ４５が取り付けられている。なお、特に図示しないが、エアフローセンサ２８の上流側には、通常、エア中のダスト等を除去するエアクリーナが設けられる。

この実施形態では、エンジン本体において、シリンダブロック１０に配設されて、ウォータジャケット１５内を還流する冷却水の温度を検出する水温センサ４１，シリンダブロック１０の下部側壁に配設されて、クランク軸１１の基準位置からの回転角度を検出するクランク角センサ４２が設けられている。クランク軸１１の回転角度を検出することで、クランク軸１１にロッド１２を介して連結されたピストン１３の気筒１４内での位置が求まる。

また、エンジン本体に直接に配設されるセンサ以外に、エンジン１には、例えばエンジン１のエアクリーナ（不図示）に配設されて、吸気ポート３へ吸入される吸入エアの温度（吸気温度）を検出する吸気温センサ４３，エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ４４と、が設けられている。
なお、ここでは、エンジンに搭載されるセンサとして代表的なもの若しくは本発明に関連するもののみを挙げ、それ以外のセンサについてはその説明を省略する。

以上のような構成を備えたエンジン１に対して、該エンジン１を制御するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと表記）４０が設けられている。このＥＣＵ４０は、エンジン１用の総合的な制御装置となるコンピュータであって、各種センサから検出された情報、例えば、エアフローセンサ２８によって検出される吸入エアの流量，水温センサ４１によって検出されるエンジン水温，クランク角センサ４２によって検出されるクランク軸１１の回転角度，吸気温センサ４３によって検出される吸気温度，エンジン回転数センサ４４によって検出されるエンジン回転数，アクセル開度センサ４５やアイドルスイッチ（アクセルペダル全閉時にＯＮされるスイッチであるが、ここでは不図示）によって検出されるアクセル開度，燃料流量計によって検出されるインジェクタ５への燃料流量等の各種パラメータ情報に基づいて、インジェクタ５における燃料噴射タイミング制御，点火プラグ７における点火時期制御，スロットル弁２７におけるアイドル回転数制御などの各種制御を行う。このＥＣＵ４０は、その内部に、制御回路（不図示）を有しており、各種制御を行うに際して実行される補正，演算，判定等の処理は、その制御回路によって行われる。

特に、本実施形態では、ＥＣＵ４０が、排出される排気ガス中に含まれる微小粒子数を減少させるために、燃焼室４内での燃料の気化霧化を促進すべく、噴射時における燃料の微粒化を図り、燃圧を上昇方向に補正するような燃圧制御を行う。燃圧を上昇させた場合には、噴射時における燃料の微粒化が向上させられるとともに、同じ要求量の燃料を噴射する上で、インジェクタ５を駆動させる噴射パルスのパルス幅を縮小することができる。縮小された噴射パルスのパルス幅に基づき、燃料噴射時間が短縮されると、点火プラグ７による所定タイミングでの点火までの燃料の気化霧化時間をより長く確保することができる。

図２は、各行程からなるエンジン動作の１サイクルに対して設定された、通常燃圧時及び高燃圧時の噴射パルス、吸気弁及び排気弁の開動作期間をあらわすタイミングチャートである。この図から明らかなように、点火プラグ７による点火が圧縮行程後のクランク角度０°（７２０°）の時点で行われる場合、通常燃圧時には、噴射パルスｐ_０の終了時から点火までの時間はｔ_０であるが、高燃圧時には、噴射パルスのパルス幅が縮小される分だけ噴射パルスｐ_１の終了時から点火までの時間ｔ_１は長くなる（ｔ_０＜ｔ_１）。これにより、高燃圧時には、通常燃圧時に比べて、より長い燃料の気化霧化時間が確保され、気化霧化が促進され得る。

燃圧が高いほど、燃料の微粒化は良好になり、また、より長い燃料の気化霧化時間を確保することができるが、燃圧の上昇とともに、同じ要求量の燃料を噴射するために、噴射パルスのパルス幅が過度に縮小されると、インジェクタ５の信頼性が低下し、その噴射精度が悪くなる惧れがある。図１に示すシステム構成においては、これを回避するために、燃焼室４の燃焼状態の変動が、燃圧の上昇に伴う所定のパラメータ（例えば回転偏差や角速度等）の変動に基づき検出され、パラメータの変動が所定以上になった場合には、燃焼室４内での空燃比が不安定であると判断され、それ以降の燃圧の上昇補正が制限されて、所定以上のパラメータの変動が検出される直前の燃料の圧力に固定されるようになっている。以下、本願発明の要旨に係る燃圧制御について詳しく説明する。

図３Ａ及び３Ｂは、ＥＣＵ４０により実行される一連の制御処理に含まれる燃圧制御処理についてのフローチャートである。この燃圧制御処理は、エンジン稼働中に所定の処理周期（例えば、８ｍｓｅｃ）毎に行われる。この処理では、まず、各種センサから検出される各種パラメータ信号が読み込まれる（♯１１）。具体的には、エアフローセンサ２８によって検出される気筒２内に吸入されるエアの流量，エンジン回転数センサ４４によって検出されるエンジン回転数，水温センサ４１によって検出されるエンジン水温等が読み込まれる。次に、燃圧補正が既に済んだか否かが判断される（♯１２）。具体的には、燃圧補正が既に済んだか否かは、ＥＣＵ４０に設定された燃圧補正フラグ（１又は０）に基づき判断される。

♯１２の結果、燃圧補正フラグ１が検出され、燃圧補正が済んだと判断された場合には、引き続き、補正後のベース燃圧に基づき、燃圧が設定される（♯１８）。その後、♯１８で設定された燃圧に基づき、燃料噴射パルスが算出される（♯１９）。そして、燃圧に応じて燃料噴射が設定され（♯２０）、燃料噴射が実行される（♯２１）。その後、処理はメインルーチンにリターンされる。

また、一方、♯１２の結果、燃圧補正フラグ０が検出され、燃圧補正が済んでいないと判断された場合には、その時点でのエンジン回転数及びエンジン負荷による運転状態が、図４に示すようなマップ上の運転領域Ａに該当するか否かが判断される（♯１３）。なお、図４は、ＥＣＵ４０に予め設定されたマップであり、エンジン回転数及びエンジン負荷による運転状態が、互いに異なるベース燃圧２．５ＭＰａ，７ＭＰａ，１１．５ＭＰａがそれぞれ設定された運転領域Ａ，Ｂ，Ｃに区画されてなるマップである。♯１３の結果、運転領域Ａに該当すると判断された場合には、該運転領域Ａに対応したベース燃圧（２．５ＭＰａ）が設定される（♯１４）。他方、運転領域Ａに該当しないと判断された場合には、引き続き、その時点でのエンジン回転数及びエンジン負荷による運転状態が、図４に示すようなマップ上の運転領域Ｂに該当するか否かが判断される（♯１５）。♯１５の結果、運転領域Ｂに該当すると判断された場合には、該運転領域Ｂに対応したベース燃圧（７ＭＰａ）が設定される（♯１６）。他方、運転領域Ｂに該当しないと判断された場合には、自動的に運転領域Ｃに該当すると判断され、運転領域Ｃに対応したベース燃圧（１１．５ＭＰａ）が設定される（♯１７）。

♯１４，♯１６，♯１７のいずれかで設定されたベース燃圧に対応して、要求量の燃料を噴射するために、所定のパルス幅をもつ燃料噴射パルスが算出される（♯２２）。インジェクタ５は、この燃料噴射パルスに基づき所定間隔開弁して、燃焼室４内に燃料を噴射する。次に、燃圧がベース燃圧から所定圧だけ上昇させられる（♯２３）。すなわち、最初の燃料噴射においては、運転領域Ａ，Ｂ，Ｃでそれぞれ設定されたベース燃圧２．５ＭＰａ，７ＭＰａ，１１．５ＭＰａから所定圧だけ燃圧が上昇させられる。要求量の燃料噴射を維持するために、この燃圧上昇に伴い、そのパルス幅が小さくなるように燃料噴射パルスが縮小補正される（♯２４）。♯２４の後、記号Ｓを介して図３Ａから図３Ｂへ進む。

次に、その時点での運転状態の下で、上昇後の燃圧に応じた燃料噴射時期（噴射タイミング）が設定される（♯２５）。そして、燃料噴射が所定のタイミング及び間隔で実行される（♯２６）。図１に示すシステム構成では、燃焼状態が常時検出され、該燃焼状態に基づき燃焼変動が算出されるが、♯２６の燃料噴射の実行に伴い、回転変動（ΔＮｅ）が算出される（♯２７）。この回転変動（ΔＮｅ）は、例えばクランク軸１１についての前回の回転と今回の回転との間の回転偏差や角速度等に基づき算出可能である。その後、ΔＮｅが所定値より大きいか否かが判断される（♯２８）。♯２８の結果、ΔＮｅが所定値より小さいと判断された場合、燃焼状態が安定しているとして、燃圧上昇を継続すべく、処理は即時メインルーチンへリターンされる。他方、ΔＮｅが所定値より大きいと判断された場合には、燃焼状態が不安定である、すなわち空燃比が不安定であるとして、燃圧上昇を中止すべく、♯２９以降のステップが実行される。

まず、♯２９では、♯１３及び♯１５での判断結果に基づき、今回の運転状態が運転領域Ａに該当するか否かが判断される。その結果、運転領域Ａに該当すると判断された場合には、運転領域Ａにおける前回の燃圧に固定され、それ以降での燃圧上昇が中止される（♯３０）。他方、運転領域Ａに該当しないと判断された場合には、引き続き、今回の運転状態が運転領域Ｂに該当するか否かが判断される（♯３１）。♯３１の結果、運転領域Ｂに該当すると判断された場合には、運転領域Ｂにおける前回の燃圧に固定され、それ以降での燃圧上昇が中止される（♯３２）。他方、運転領域Ｂに該当しないと判断された場合には、今回の運転状態が運転領域Ｃに該当するとして、運転領域Ｃにおける前回の燃圧に固定される（♯３３）。♯３０，♯３２及び♯３３の後、ステップ♯３４が実行される。

♯３４では、全燃圧の補正が済んだが否かが判断される。そして、全燃圧補正が済んだと判断された場合に、燃圧補正フラグが１に設定され（♯３５）、他方、全燃圧補正が済んでいないと判断された場合には、燃圧補正フラグが０に設定される（♯３６）。以上で、処理がメインルーチンへリターンされる。

以上の燃圧制御処理を行い、上昇方向における燃圧補正に伴い噴射パルスのパルス幅が最小幅以下となり空燃比が不安定になる状態を回避しつつ、燃圧を最大限に上昇させることにより、噴射時の燃料の微粒化を最大限に向上させ、また、点火までの燃料の気化霧化時間をより長く確保することが可能となる。図５には、上記燃圧制御処理が行われた場合に取得された燃圧と排気ガス中に含まれる微小粒子数との相対変化を示す。この図から分かるように、燃圧が高くなるほど、燃焼室４内における燃料の気化霧化が促進させられ、微小粒子数が減少させられる。

また、図３Ｂ中の♯２５では、ＥＣＵ４０により、上昇後の燃圧に応じたインジェクタ５の燃料噴射タイミングが制御されるが、ここでは、燃料噴射を早期に実行すべく、気筒１４内のピストン１３が吸気行程における上死点と吸気下記点との間に位置する所定のクランク角度に設定された基本燃圧噴射タイミングを進角させるようにしている。燃圧噴射タイミングを進角させることにより、燃料噴射終了から点火までの燃料の気化霧化時間をより長く確保し、燃料の気化霧化を促進することができる。

ところで、図２には、各行程からなるエンジン動作の１サイクルに対して設定された通常燃圧時及び高燃圧時の噴射パルスとともに、吸気弁２及び排気弁９の開動作期間が示される。この図から分かるように、吸気弁２は、吸気行程の始めから圧縮行程の半ばまで開状態にある一方、排気弁９は、爆発行程の途中から排気行程を経て次の吸気行程の途中まで開状態にある。つまり、この場合には、吸気行程開始時から所定期間Ｒだけ、吸気弁２及び排気弁９が同時に開く状態（所謂バルブオーバーラップ）になる。一般に、かかるオーバーラップ期間Ｒにおいては、吸気が排気ポート１７側に吹き抜けたり吸気ポート３に吹き返したり、また、アイドリングが不安定になったりする等の問題が生じ易いことが知られている。そして、燃圧が低く、噴射パルスが長い場合、燃料噴射時期の進角量を大きくし過ぎると、噴射パルスがオーバーラップ期間にかかり、噴射された燃料が排気に吹き抜ける惧れがある。したがって、オーバーラップ期間Ｒにおける燃圧が低い場合での燃料噴射を抑制することが望ましい。これに対処して、燃圧が低い場合には、燃料噴射タイミングを進角させながらも、燃料噴射タイミングの進角量を燃圧が高い場合に比べて小さく設定するようにしてもよい。これにより、燃圧が低い場合にも、燃焼室４における安定した燃焼状態を保ちつつ、燃料の気化霧化時間を長く確保することができる。

なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本願発明に係る筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置は、自動車等の車両を含み、筒内噴射式エンジンが搭載されるものであれば、いかなるものにも適用可能である。

本発明の実施形態に係る筒内噴射式エンジン及び該エンジンに対して燃圧制御を行うシステム構成をあらわす図である。吸気から排気までの各行程からなるエンジン動作の１サイクルに対して設定された、通常燃圧時及び高燃圧時の噴射パルス、吸気弁及び排気弁の開動作期間をあらわすタイミングチャートである。ＥＣＵにより実行される燃圧制御処理の前半部分についてのフローチャートである。ＥＣＵにより実行される燃圧制御処理の後半部分についてのフローチャートである。エンジン回転数及びエンジン負荷による運転状態が、それぞれ異なるベース燃圧が設定された運転領域に区画されてなるマップである。燃圧と排気ガス中に含まれる微小粒子数との相対変化をあらわすグラフである。燃料噴射パルス幅と燃料噴射量との相対変化をあらわすグラフである。

符号の説明

１…エンジン
２…吸気弁
３…吸気ポート
４…燃焼室
５…インジェクタ
７…点火プラグ
８…点火回路
９…排気弁
１１…クランク軸
１２…ロッド
１３…ピストン
１４…気筒
２４…吸気マニホールド
２５…吸気流動制御弁
２７…スロットル弁
２８…エアフローセンサ
３０…燃料分配通路
３０ａ…燃圧センサ
３１…燃料供給系
４０…ＥＣＵ
４１…水温センサ
４２…クランク角センサ
４３…吸気温センサ
４４…エンジン回転数センサ
４５…アクセル開度センサ

Claims

燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置において、
エンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとし運転領域を複数の運転領域に区画し、各運転領域毎の上記燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁に供給される基本燃圧を、低回転・低負荷領域に対し高回転・高負荷領域の方が高くなるように設定する基本燃圧設定手段と、
各運転領域毎に設定される上記基本燃圧を上昇方向に補正する燃圧補正手段と、
上記燃圧補正手段による燃料の圧力補正に応じて燃料噴射パルスを縮小方向に補正する燃料噴射パルス補正手段と、
各運転領域毎に上記燃焼室内における燃焼状態の変動を、該燃圧補正手段による燃料の圧力補正に伴う所定のパラメータの変動に基づき検出する燃焼変動検出手段と、を有しており、
上記燃圧補正手段が、各運転領域毎に上記燃焼変動検出手段により検出される上記パラメータの変動が所定以上になった場合に燃料の圧力補正を制限し、所定以上の上記パラメータの変動が検出される前の燃料の圧力に固定することを特徴とする筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置。
更に、上記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段が設けられており、
上記燃料噴射時期制御手段は、上記燃圧補正手段による燃圧補正に応じて、上記筒内のピストンが吸気行程における上死点と下死点との間に位置する所定のクランク角度に設定された上記燃料噴射弁の基本燃料噴射時期を進角させ、燃圧が低い場合には高い場合に比べて基本燃料噴射時期の進角量を小さくすることを特徴とする請求項１記載の筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置。
上記所定のパラメータがエンジン回転数であり、
上記燃焼変動検出手段は、エンジンの回転変動を検出する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の筒内噴射式エンジンの燃圧制御装置。