JPH02169834A - 筒内直接噴射式火花点火機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は筒内直接噴射式火花点火機関に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６０−３０４２０号公報には、負荷の増大に伴っ
て燃料噴射時期を早めるようにした筒内直接噴射式火花
点火機関が開示されている。この機関では、低負荷運転
時には圧縮行程後半に燃料を点火栓付近に噴射し、点火
栓付近に燃焼可能な混合気を形成して良好な着火と燃焼
とを得られるようにし、一方、高負荷運転時には吸気行
程前半に燃料を噴射し、燃料を筒内に十分拡散させるこ
とによって空気利用率を高め、出力の向上を図るように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

この機関では、中負荷運転時においては吸気行程後半か
ら圧縮行程簡単付近で燃料を噴射し、この噴射燃料は筒
内金体に拡散する。しかし、中負荷運転時における燃料
噴射量は高負荷運転時における程十分に多くないため、
筒内全体に拡散した燃料によって形成される混合気は過
薄となり、着火および燃焼が困難になるという問題があ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によれば、機関運転状
態に応じた要求燃料噴射量を、吸気行程と圧縮行程とに
分割噴射可能な筒内直接噴射式火花点火機関において、
要求燃料噴射量が、点火栓により着火可能な混合気を形
成し得る最小限圧縮行程燃料噴射量と、筒内に均質に拡
散した際に着火火炎が伝播可能な最小限吸気行程燃料噴
射量との和である第１の噴射量以下の場合には要求燃料
噴射量の全量を圧縮行程において噴射し、要求燃料噴射
量が、点火栓により着火可能な均質混合気を筒内全体に
形成可能な最小限燃料噴射量である第２の噴射量より小
さく、かつ第１の噴射量以上である第３の噴射量以上の
場合には要求噴射量を吸気行程と圧縮行程とに分割して
噴射するようにしている。

〔作　用〕 要求燃料噴射量が第１の噴射量以下の場合には要求燃料
噴射量の全量が圧縮行程において噴射され、着火および
燃焼可能な成層化された混合気が形成される。

要求燃料噴射量が第２の噴射量より小さくかつ第３の噴
射量以上の場合には、要求燃料噴射量は吸気行程と圧縮
行程とに分割して噴射される。吸気行程において噴射さ
れた燃料により火炎伝播用の希薄混合気が筒内全体に形
成され、圧縮行程において噴射された燃料により点火栓
近傍に比較的濃い点火用の混合気が形成される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を採用した４気筒ガソリン機
関の構成図を示す。同図において、１は機関本体、２は
サージタンク、３はエアクリーナ、４はサージタンク２
とエアクリーナ３とを連結する吸気管、５は各気筒内に
燃料噴射する電歪式の燃料噴射弁、６５は点火栓、６は
高圧用リザーバタンク、７は高圧導管８を介して高圧燃
料をリザーバタンク６に圧送するための、吐出圧制御可
能な高圧燃料ポンプ、９は燃料タンク、１０は導管１１
を介して燃料タンク９から高圧燃料ポンプ７に燃料を供
給する低圧燃料ポンプを夫々示す。低圧燃料ポンプ１０
の吐出側は、各燃料噴射弁５のピエゾ圧電素子を冷却す
るための圧電素子冷却用導入管１２に接続される。圧電
素子冷却用返戻管１３は燃料タンク９に連結され、この
返戻管１３を介して圧電素子冷却用導入管１２を流れる
燃料を燃料タンク９に回収する。各枝管１４は、各高圧
燃料噴射弁５を高圧用リザーバタンク６に接続する。

電子制御ユニット２０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス２１によって相互に接続された８口Ｍ
（リードオンメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ＞　２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、
人力ポート２５および出力ポート２６を具備する。高圧
用リザーバクンクロに取り付けられた圧力センサ２７は
高圧用リザーバタンク６内の圧力を検出し、その検出信
号はＡ／Ｄコンバータ２８を介して入力ポート２５に人
力される。機関回転数Ｎｅに比例した出力パルスを発生
するクランク角センサ２９の出力パルスは人力ポート２
５に入力される。アクセルペダル（図示せず）の開度θ
Ａに応じた出力電圧を発生するアクセル開度センサ３０
の出力電圧はＡ／Ｄコンバーク３１を介して人力ポート
２５に人力される。一方、各燃料噴射弁５は各駆動回路
３４を介して出力ポート２６に接続される。また、各点
火栓６５は各駆動回路３５を介して出力ポート２６に接
続される。

また高圧燃料ポンプ７は駆動回路３６を介して出力ポー
ト２６に接続される。

第２図に燃料噴射弁５の側面断面図を示す。第２図を参
照すると、４０はノズル５０内に挿入されたニードル、
４１は加圧ロッド、４２は可動プランジャ、４３はばね
収容室４４内に配置されかつニードル４０を下方に向け
て押圧する圧縮ばね、４５は加圧ピストン、４６はピエ
ゾ圧電素子、４７は可動プランジャ４２の頂部とピスト
ン４５間に形成されかつ燃料で満たされた加圧室、４８
はニードル加圧室を夫々示す。ニードル加圧室４８は燃
料通路４９および枝管１４を介して高圧用リザーバタン
ク６　（第１図）に連結され、従って高圧用リザーバタ
ンク６内の高圧燃料が枝管１４および燃料通路４９を介
してニードル加圧室４８内に供給される。ピエゾ圧電素
子４６に電荷がチャージされるとピエゾ圧電素子４６が
伸長し、それによって加圧室４７内の燃料圧が高められ
る。

その結果、可動プランジャ４２が下方に押圧され、ノズ
ル口５３は、ニードル４０によって閉弁状態に保持され
る。一方、ピエゾ圧電素子４６にチャージされた電荷が
ディスチャージされるとピエゾ圧電素子４６が収縮し、
加圧室４７内の燃料圧が低下する。その結果、可動プラ
ンジャ４２が上昇するためにニードル４０が上昇し、ノ
ズル口５３から燃料が噴射される。

第３図は第１の実施例の機関の縦断面図を示す。

第３図を参照すると、６０はシリンダブロック、６１は
シリンダヘッド、６２はピストン、６３はピストン６２
０頂面に形成された略円筒状凹部、６４はピストン６２
頂面とシリンダへラド６１内壁面間に形成されたシリン
ダ室を夫々示す。点火栓６５はシリンダ室６４に臨んで
シリンダヘッド６１のほぼ中央部に取り付けられる。図
面には示さないがシリンダへラド６１内には吸気ボート
および排気ボートが形成され、これら吸気ボートおよび
排気ボートのシリンダ室６４内への開口部には夫々吸気
弁６６　（第５図（ａ）参照）および排気弁が配置され
る。燃料噴射弁５はスワール型の燃料噴射弁であり、広
がり角が大きく貫徹力の弱い噴霧状の燃料を噴射する。

燃料噴射弁５は、斜め下方を指向して、シリンダ室６４
の頂部に配置され、点火栓６５近傍に向かって燃料噴射
するように配置される。また、燃料噴射弁５の燃料噴射
方向および燃料噴射時期は、噴射燃料がピストン６２頂
部に形成された凹部６３を指向するように決められる。

第４図には本実施例の圧縮行程噴射と吸気行程噴射の制
御パターンを示す。第４図を参照すると、横軸は機関の
負荷を表しており、第４図では負荷として燃料噴射量Ｑ
をとり、縦軸には燃料噴射量Ｑをとっている。低負荷か
ら第３の噴射量である燃料噴射量Ｑ、までは、圧縮行程
においてだけ燃料が噴射される。圧縮行程燃料噴射量Ｑ
ｃはＱｓまで漸次増大せしめられる。燃料噴射量Ｑｓに
おいて、圧縮行程燃料噴射量ＱｃはＱ。まで急激に減少
せしめられると共に吸気行程燃料噴射量Ｑ１はＱ、まで
急激に増大せしめられる。Ｑ、は中負荷付近の燃料噴射
量であり、Ｑ、とＯｌとの和として次式で示される。

ＱＳ　＝Ｑｏ　＋Ｑｐ ここで、Ｑｏは点火栓６５により着火可能な混合気を形
成し得る最小限の圧縮行程燃料噴射量であり、Ｑ、は吸
気行程において噴射された燃料がシリンダ室６４内に均
質に拡散した際に点火栓６５による着火火炎が伝播可能
な最小限の吸気行程燃料噴射量である。従ってＱｓは第
１の噴射量でもあり、この実施例では第１の噴射Ｍと第
３の噴射量とが一致している。

燃料噴射量がＱｓより大きい負荷領域においては、要求
燃料噴射ｉＱを圧縮行程と吸気行程とに分割して噴射し
、圧縮行程燃料噴射ｌ　Ｑ。は負荷によらず一定とし吸
気行程燃料噴射量Ｑ、は負荷の増大に伴って増大せしめ
る。

中負荷付近Ｑ５より低い負荷領域においては、第３図に
示されるように、圧縮行程後期に圧縮行程噴射が実行さ
れ、燃料噴射弁５から点火栓６５およびピストン６２頂
面の凹部６３を指向して燃料が噴射される。この噴射燃
料は貫徹力が弱く、またシリンダ室６４内の圧力が高く
かつ空気流動が弱いため、噴射燃料は点火栓６５付近の
領域Ｋに偏在する。この領域に内の燃料分布は不均一で
あり、リッチな混合気層がら空気層まで変化するため、
領域に内には最も燃焼し易い理論空燃比付近の可燃混合
気層が存在する。従って点火栓６５付近の可燃混合気層
が容易に着火され、この着火火炎が不均一混合気層全体
に伝播して燃焼が完了する。このように、中負荷より低
い低負荷領域においては、圧縮行程後期に点火栓６５付
近に燃料を噴射し、これによって点火栓６５付近に可燃
混合気層を形成し、斯くして良好な着火および燃焼が得
られることとなる。

一方中負荷付近Ｑ、より高い負荷領域においては、第５
図に示されるように、吸気行程初期（第５図（ａ））に
吸気行程噴射が実行され、燃料噴射弁５から点火栓６５
およびピストン６２頂面の凹部６３を指向して燃料が噴
射される。この噴射燃料は、広がり角が大きく貫徹力の
弱い噴霧状の燃料であり、噴射燃料の一部はシリンダ室
６４内に浮遊し、他は凹部６３に衝突する。これらの噴
射燃料は、吸気ボートからシリンダ室６４内に流入する
吸入空気流によって生ずるシリンダ室６４内の乱れＲに
よってシリンダ室６４内に拡散され、吸気行程から圧縮
行程に至る間に予混合気Ｐが形成される（第５図（ｂ）
）。この予混合気Ｐの空燃比は、着火火炎が伝播できる
程度の空燃比である。

尚、第５図（ｂ）の状態では噴射燃料の中心軸線の延長
がシリンダ壁に指向しているため、噴射燃料の貫徹力が
強い場合には噴霧の一部が直接シリンダ壁に付着するお
それがある。本実施例では比較的貫徹力の弱い噴射を行
なっているため特に問題はないが、本発明の実施例では
この期間を無噴射期間とすることにより燃料のシリンダ
壁面への付着防止効果を高めている。続いて圧縮行程後
期（第５図（Ｃ））に圧縮行程噴射が実行され、燃料噴
射弁５から点火栓６５近傍およびピストン６２頂面の凹
部６３を指向して燃料が噴射される。この噴射燃料は元
々点火栓６５に指向しているうえ貫徹力が弱く、またシ
リンダ室６４内の圧力が大きいため、噴射燃料は点火栓
６５付近の領域Ｋに偏在する。この領域に内の燃料分布
も不均一であり、リッチな混合気層がら空気層まで変化
するため、この領域に内には最も燃焼し易い理論空燃比
付近の可燃混合気層が存在する。従って点火栓６５付近
の可燃混合気層が着火されると、不均一混合気領域Ｋを
中心に燃焼が進行する（第５図（ｄ））。この燃焼過程
で体壁膨張した燃焼ガスＢの周辺から順次、予混合気Ｐ
に火炎が伝播し燃焼が完了する。このように、中負荷お
よび高負荷領域においては、吸気行程初期において燃料
を噴射することにより火炎伝播用の混合気をシリンダ室
６４内全体に形成すると共に、圧縮行程後期において燃
料を噴射することにより点火栓６５近傍に比較的濃い混
合気を形成して着火および火炎核形成用の混合気を形成
する。斯くして良好な着火と空気利用率の高い燃焼が得
られる。特に中負荷運転時においては、従来の機関のよ
うに吸気行程、または圧縮行程前半に要求噴射量の全量
を噴射すると、噴射燃料はシリンダ室６４内全体に拡散
してしまうため、シリンダ室６４内に形成される混合気
は過薄となり、着火および燃焼が困難になるという問題
がある。また一方、中負荷運転時において要求噴射量の
全量を圧縮行程後期において噴射すると、多量のスモー
クが発生したり、空気利用率を高めることができず十分
な高出力を得ることができないという問題がある。本実
施例では、前述のように中負荷運転時においては吸気行
程と圧縮行程とに分割噴射することにより、良好な着火
と、空気利用率の高い燃焼により高出力が得られるので
ある。

また、中負荷付近においては、吸気行程で噴射された燃
料により形成される均質混合気は、着火可能な空燃比よ
り薄い火炎伝播可能な程度の空燃比でよく、希薄燃焼に
より燃費を向上することができる。

また、点火栓付近に燃料を供給する燃料噴射弁を用いて
分割噴射を行っているため、１つの気筒について１つの
燃料噴射弁で本実施例を実行することができる。

また、燃料噴射量がＱｓ以下の場合で吸気行程噴射を実
行する場合には、着火および火炎伝播可能な混合気を形
成するため吸気を絞って吸入空気量を減少せしめ、着火
および火炎伝播可能な空燃比に維持する必要がある。し
かしながら、空燃比を維持するために吸気を絞るとポン
ピングロスが生じる。本実施例では燃料噴射量がＱｓ以
下の場合には圧縮行程噴射のみとしたので、このような
ポンピングロスを低減することができる。

なお、筒内直接噴射式内燃機関では成層燃焼により空気
過剰状態でも燃焼が可能であるため本実施例では吸入空
気量を絞らない場合について説明したが、例えばアイド
リング近傍での騒音振動を低減するため、低温時の機関
の熱損失を低減するため、さらにはＥＧＲのために、一
部の運転領域で吸気を絞ってもよい。ただし、この場合
の吸気絞りは前述の空燃比維持のための吸気絞りより小
さいため、ボンピングロスはあまり増加しない。

本実施例を実行するためのルーチンを第６図に示す。第
６図に示されるルーチンは一定クランク角毎の割り込み
によって実行される。第６図を参照すると、まずステッ
プ７０において機関回転数ＮＥおよびアクセル開度θＡ
が読み込まれる。ステップ７１ではマツプｌ　（第７図
）から、ＮＥおよびθＡに基づいて要求燃料噴射量Ｑが
算出される。第７図を参照するとａはθＡが増大するに
つれて増大し、ＮＥが４０００ｒｐｍ付近で最大値を有
する。

ステップ７３では、要求燃料噴射量ΩがＱｓ（第４図参
照）以下か否か判定される。肯定判定された場合、ステ
ップ７４以下で要求燃料噴射量Ｑの全量が圧縮行程にお
いて噴射される。ステップ７４で圧縮行程燃料噴射量Ｑ
ｃに要求燃料噴射ｉ１Ｑが格納される。ステップ７５で
吸気行程燃料噴射量Ｑ１は０とされる。ステップ７６で
圧縮行程燃料噴射期間Ｔｃがマツプ２　（第８図）から
Ｑ。

に基づいて算出される。第８図を参照するとＴ。

はＱ。が増大するにつれて直線的に増大する。ステップ
７７では吸気行程燃料噴射期間Ｔ＋が０とされる。ステ
ップ７８ではマツプ３（第９図）から圧縮行程燃料噴射
量Ｑ。および機関回転数ＮＥに基づいて圧縮行程燃料噴
射開始時期ＴＳｃが算出され本ルーチンを終了する。第
９図を参照すると、ＴＳｃは圧縮上死点からの噴射進角
で示されている。ＴＳｏは、ＮＥおよびＱ。が増大する
につれ早められる。

ステップ７３で否定判定された場合、ステップ７９以下
で要求燃料噴射ＩＱは吸気行程と圧縮行程とに分割して
噴射せしめられる。ステップ７９ては圧縮行程燃料噴射
量Ｑ。にＱ、　　（第４図参照）が入れられる。ステッ
プ８０では吸気行程燃料噴射量Ｑ１にＱ−Ｑ、が入れら
れる。すなわち吸気行程燃料噴射量Ｑ＋　と圧縮行程燃
料噴射量Ｑ。との和が要求噴射量Ｑになるようにされる
。ステップ８１ではマツプ２　（第８図）からＱ。に基
づいて圧縮行程燃料噴射期間Ｔｃが算出される。ステッ
プ８２ではマツプ２　（第８図）からＱ、に基づいて吸
気行程燃料噴射期間ＴＩが算出される。第８図を参照す
るとＴＩ　はＱ、が増大するにつれて直線的に増大する
。ステップ８３ではマツプ４（第１０図）から要求噴射
ｉＱおよび機関回転数ＮＥに基づいて圧縮行程燃料噴射
開始時期ＴＳ。

が算出される。第１０図を参照すると、ＴＳ、は圧縮上
死点からの噴射進角で示されており、ＴＳｃはＮＥおよ
びＱが増大するにつれて早められる。

ステップ８４ではマツプ５　（第１１図）から吸気行程
燃料噴射量Ｑ１および機関回転数ＮＥに基づいて吸気行
程燃料噴射開始時期ＴＳ、が算出される。第１１図を参
照すると、ＴＳ、は圧縮上死点からの噴射進角で示され
ており、ＴＳＩ　はＮＥが増大するにつれて早められる
。マツプ５では、ＴＳＩ　はＱ＋　によっては変化せし
められない。これは、吸気行程噴射では燃料が拡散して
混合気を形成するのに十分な時間があるため、Ｑ工の多
少に応じて変化させる必要がないからである。

以上のステップ抜本ルーチンを終了し、図示しない他の
ルーチンによって燃料噴射が実行される。

第１２図には点火時期を算出するためのルーチンを示す
。第１２図に示されるルーチンは一定クランク角毎の割
り込みによって実行される。第１２図を参照すると、ス
テップ９０において機関回転数ＮＥおよび要求燃料噴射
ｉＱが読み込まれる。ステップ９１では、マツプ６　（
第１３図）から点火時期が算出される。第１３図を参照
すると、横軸は要求燃料噴射量Ｑを示し、縦軸は圧縮上
死点からの点火進角を示している。点火時期は、Ｑが減
少するにつれて進角が増大せしめられ、ＮＥが増大する
につれて進角が増大せしめられる。

次に第２の実施例について説明する。第２の実施例は、
第１の実施例と、燃料噴射弁５およびピストン６２の頂
部に形成される凹部が異なり、異なる点について説明す
る。ピストン頂部に形成された凹状燃焼室６７は、上部
側の大径の浅皿部６８と、浅皿部６８の中央部に形成さ
れた下部側の深皿部６９との二重構造とされ、深皿部６
９は浅皿部６８よりも小径に形成されている。

図示しない吸気ポートはスワールポートとなっており、
燃料噴射弁５は多噴孔ホールノズルを有する。したがっ
て燃料噴射弁５は比較的貫徹力が強くかつ広がり角の小
さい比較的棒状の燃料を噴射する。燃料噴射弁５は、斜
め下方を指向してシリンダ室６４の頂部に配置される。

また燃料噴射弁５の燃料噴射方向および燃料噴射時期は
、噴射燃料が燃焼室６７内に指向するように決められて
いる。点火栓６５はピストン６２上死点時凹状燃焼室６
７内に位置するように配設される。

第２の実施例の圧縮行程噴射と吸気行程噴射の制御パタ
ーンは第１の実施例（第４図参照）と同様である。

第４図および第１４図を参照すると、中負荷付近Ｑ、よ
り低い負荷領域においては、圧縮行程後期に燃料噴射弁
５から燃焼室６７に向かって要求噴射量の全量が噴射さ
れる。燃料噴射・時期は遅くされ、このため大部分の燃
料は深皿部６９内に噴射される。深皿部６９内壁面に付
着した燃料は蒸発霧化し、燃焼室６７内に可燃域を含む
濃淡のある混合気層を形成する、この混合気層の一部が
点火栓６５により点火され、主に深皿部６９内で良好な
燃焼が完了する。

中負荷付近Ｑ、より高い負荷領域においては、第１５図
に示されるように、吸気行程初期（第１５図（ａ））に
吸気行程噴射が実行され、燃料噴射弁５から燃焼室６７
を指向して燃料が噴射される。噴射燃料Ｆは主に浅皿部
６８に衝突し、その一部はシリンダ室６４中に反射し、
他の一部は浅皿部６８の壁面に付着し壁面からの加熱に
より蒸発霧化する。これらの燃料は、吸入渦流ＳＷおよ
び吸気流の乱れＲによって吸気行程から圧縮行程に至る
間に予混合気Ｐが形成される（第１５図（ｂ））。この
予混合気Ｐの空燃比は、第１の実施例と同様、着火火炎
が伝播できる程度の空燃比とされる。吸入渦流ＳＷが強
い場合には、シリンダ室６４外周付近が濃く、中心付近
が薄くなるような予混合気が形成される。

なお、吸気行程噴射時期を早めて、ピストン６２がより
上死点に近い位置にあるときに燃料を噴射すると、大部
分の燃料は深皿部６９内に噴射され、大部分の燃料が深
皿部６９内で予混合気化される。

続いて圧縮行程後期（第１５図（Ｃ））に圧縮行程噴射
が実行され、大部分の燃料が深皿部６９内に噴射される
。深皿部６９内壁面に付着した燃料は、壁面および圧縮
空気からの加熱により気化し、渦流ＳＷにより拡散混合
し、可燃域を含む濃淡のある不均一混合気層が形成され
る。この混合気層の一部が点火栓６５により点火され、
不均一混合気層の燃焼が進行する（第１５図（ｄ））。

この燃焼により形成された火炎Ｂが深皿部６９内で発達
する過程で、周辺の予混合気に伝播し、さらに逆スキッ
シュ流Ｓにより、深皿部６９外まで燃焼を進行させる。

なお圧縮行程噴射時期を早め、燃料を浅皿部６８と深皿
部６９の両方に噴射する場合には、火炎が浅皿部６８と
深皿部６９とに広く分布し、予混合気への火炎の伝播を
より容易にすることができる。

圧縮行程噴射と吸気行程噴射の制御パターンは、第１お
よび第２の実施例とも第４図に示される制御パターンと
したが、これに限られず、例えば第１６図から第１９図
に示されるパターンが考えられる。これらの図の横軸お
よび縦軸は第４図と同様、夫々負荷および燃料噴射量を
示している。

第１６図の制御パターンは第２の噴射量であるＱ）Ｉま
では第４図に示される制御パターンと同様である。負荷
ＱＨ以上のごく高負荷時においては、燃料噴射量が多い
ため吸気行程噴射によって形成されるシリンダ室内の予
混合気の濃度が着火に十分なほど濃いため、着火のため
の圧縮行程噴射をやめて、要求燃料噴射量の全量を吸気
行程において噴射することとしている。Ｑ、はシリンダ
室内に燃料が均質に拡散した場合にも点火栓により着火
可能な均質混合気を形成可能な最小限吸気行程燃料噴射
量である。

第１７図の制御パターンは、第１６図の制御パターンに
おいて負荷Ｑ、からＱｏまて圧縮行程燃料噴射量を漸次
減少させたものである。負荷の増大に伴い吸気行程燃料
噴射量が増大するにしたがって、予混合気が濃くなる。

このため、安定した着火に必要な圧縮行程燃料噴射量を
漸次減少することができる。

第１８図および第１９図の制御パターンは第４図、第１
６図および第１７図の制御パターンと異なり、第３の噴
射量は第１の噴射量より大きい。

第１８図の制御パターンでは、第１の噴射量Ｑｓより大
きい第３の噴射量Ｑｘまでは圧縮行程噴射のみによって
要求噴射燃料全量が噴射され、ＱＸを越えると、圧縮行
程燃料噴射量はＱｘで一定に維持され、Ｑｘを越える燃
料は吸気行程において噴射される。圧縮行程最大燃料噴
射量Ｑｘは十分に大きく、この圧縮行程噴射により形成
される混合気の燃焼により十分な火炎が成長するために
、吸気行程噴射により形成された低濃度の予混合気にも
火炎を伝播することが可能である。

第１９図の制御パターンは、第１８図の制御パターンで
負荷Ｑ、から圧縮行程燃料噴射量を上次減少させ、最大
負荷で吸気行程噴射のみになるようにしたものである。

負荷の増大に伴い吸気行程燃料噴射量が増大し、これに
よって予混合気が濃くなるので火炎が伝播し易くなるた
め、安定した着火に必要な圧縮行程燃料噴射量を漸次減
少できるのである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料噴射量が第１の噴射
量以下の例えば低負荷時において、良好な着火および燃
焼を得ることができる。

一方、燃料噴射量が第２の噴射量より小さくかつ第３の
噴射量以上の場合、特に中負荷時において、圧縮行程に
おいて噴射された燃料によって形成された混合気によっ
て良好な着火を得、吸気行程において噴射された燃料に
よって形成された混合気によって空気利用率の高い燃焼
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機関の一実施例を示す全体構成図、第
２図は燃料噴射弁の縦断面図、第３図は第１の実施例の
機関の縦断面図、第４図は圧縮行程噴射と吸気行程噴射
の制御パターンの一例を示す線図、第５図は第１の実施
例の動作説明図、第６図は燃料噴射を制御するためのフ
ローチャート、第７図はアクセル開度と要求燃料噴射量
との関係を示す線図、第８図は吸気行程および圧縮行程
燃料噴射量と吸気行程および圧縮行程燃料噴射時間との
関係を示す線図、第９図は圧縮行程燃料噴射量と圧縮行
程燃料噴射開始時期との関係を示す線図、第１０図は要
求燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射開始時期との関係を示
す線図、第１１図は吸気行程燃料噴射量と吸気行程燃料
噴射開始時期との関係を示す線図、第１２図は点火時期
を算出するためのフローチャート、第１３図は要求燃料
噴射量と点火進角との関係を示す線図、第１４図は第２
の実施例の機関の縦断面図、第１５図は第２の実施例の
動作説明図、第１６図から第１９図は圧縮行程噴射と吸
気行程噴射の制御パターンの他の例を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関運転状態に応じた要求燃料噴射量を、吸気行程と圧
   縮行程とに分割噴射可能な筒内直接噴射式火花点火機関
   において、前記要求燃料噴射量が、点火栓により着火可
   能な混合気を形成し得る最小限圧縮行程燃料噴射量と、
   筒内に均質に拡散した際に着火火炎が伝播可能な最小限
   吸気行程燃料噴射量との和である第１の噴射量以下の場
   合には前記要求燃料噴射量の全量を圧縮行程において噴
   射し、前記要求燃料噴射量が、前記点火栓により着火可
   能な均質混合気を前記筒内全体に形成可能な最小限燃料
   噴射量である第２の噴射量より小さく、かつ前記第１の
   噴射量以上である第３の噴射量以上の場合には前記要求
   噴射量を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射するよう
   にした筒内直接噴射式火花点火機関。