JPH05113146A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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Publication number
JPH05113146A
JPH05113146A JP27550091A JP27550091A JPH05113146A JP H05113146 A JPH05113146 A JP H05113146A JP 27550091 A JP27550091 A JP 27550091A JP 27550091 A JP27550091 A JP 27550091A JP H05113146 A JPH05113146 A JP H05113146A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
compression stroke
ignition
injection amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP27550091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Soichi Matsushita
宗一 松下
Original Assignee
Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, トヨタ自動車株式会社 filed Critical Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts

Abstract

PURPOSE: To form a fuel-air mixture with a good ignitability around an ignition plug at the time of firing in an internal combustion engine wherein the required injection amount of fuel in total to the vicinity of the ignition plug during a compression stroke so as to fire the fuel, by determining the fuel injection timing on the basis of the fuel injection amount and the ignition timing.
CONSTITUTION: A swirl type fuel injection valve 5 for injecting an atomized fuel large in the angle of spread and weak in the piercing force is disposed at the top of a cylinder 64 in a condition of being directed obliquely downwardly so as to inject the fuel toward the vicinity of an ignition plug 6. A required injection amount of fuel which is determined in corresponding relation to the engine operation condition is injected in total from the fuel injection valve 5 during a compression stroke, and is fired by means of the ignition plug 6. Control is so made as to inject the fuel during the compression stroke as mentioned above and fire it after injecting the fuel in a suction stroke to form a preliminary fuel-air mixture. At this time, in any case, the fuel injection timing during the compression stroke is determined on the basis of the fuel injection amount in the compression stroke and the ignition timing.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関する。 With respect to the present invention is an internal combustion engine BACKGROUND OF THE.

【0002】 [0002]

【従来の技術】特開平2−169834号公報には、低負荷運転時には、機関運転状態に応じて求められた要求燃料噴射量の全量を圧縮行程において噴射して点火栓周りに混合気を形成し、中高負荷運転時には、吸気行程において機関気筒内に燃料を噴射して予混合気を形成すると共に、圧縮行程において機関気筒内に燃料を噴射して点火栓近傍に着火用混合気を形成せしめるようにした内燃機関が開示されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION JP-A-2-169834, at the time of low load operation, forming a mixture around the spark plug of the total amount of the required fuel injection amount determined according to the engine operating state injection to the compression stroke and, during medium and high load operation, the fuel is injected to form the pre-mixture into the engine cylinder during the intake stroke, the compression stroke by injecting fuel into the engine cylinders allowed to form ignition mixture near the spark plug as to the internal combustion engine is disclosed.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】ところがこの内燃機関では、圧縮行程における燃料噴射量、点火時期、および吸気行程における燃料噴射量の値如何によって、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができない場合があり、このため燃焼が不安定になるという問題があった。 In However this internal combustion engine [0005], the fuel injection quantity in the compression stroke, ignition timing, and the value whether the fuel injection amount in the intake stroke, good mixture ignition around the spark plug at the time of ignition It may not be able to form. Thus the combustion is disadvantageously unstable.

【0004】 [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請求項1記載の第1の発明によれば、機関気筒内に燃料を直接噴射せしめる燃料噴射弁を設け、機関運転状態に応じて求められた要求燃料噴射量の全量を圧縮行程において燃料噴射弁から点火栓近傍に噴射せしめて点火栓によって着火せしめるようにした内燃機関において、圧縮行程における燃料噴射時期を、圧縮行程における燃料噴射量および点火時期に基づいて定めるようにしている。 Means for Solving the Problems] According to the first invention described in claim 1 for solving the above problems, it provided the fuel injection valve allowed to directly inject fuel into the engine cylinder, in accordance with the engine operating condition in an internal combustion engine which is adapted allowed to ignited by injection allowed to spark plug to the vicinity of the spark plug of the total amount of the required fuel injection amount from the fuel injection valve during the compression stroke determined, the fuel injection timing in the compression stroke, the fuel injection amount in the compression stroke and so that determined based on the ignition timing.

【0005】また、請求項2記載の第2の発明によれば、吸気行程において燃料を噴射して予混合気を形成すると共に、圧縮行程において機関気筒内に燃料を噴射して点火栓近傍に着火用混合気を形成せしめるようにした内燃機関において、圧縮行程における燃料噴射時期を、 Further, according to the second invention of claim 2, wherein, by injecting fuel to form a premixture in the intake stroke, in the vicinity of the spark plug by injecting fuel into the engine cylinder during the compression stroke in an internal combustion engine which is adapted allowed to form a mixture for ignition, the fuel injection timing in the compression stroke,
圧縮行程における燃料噴射量と、点火時期と、吸気行程における燃料噴射量とに基づいて定めるようにしている。 And the fuel injection amount in the compression stroke, and the ignition timing, so that determined based on the fuel injection amount in the intake stroke.

【0006】 [0006]

【作用】第1の発明によれば、圧縮行程噴射だけが実行される場合においては、圧縮行程における燃料噴射時期は、圧縮行程における燃料噴射量および点火時期に基づいて定められる。 According to the first aspect of the present invention, in the case where only the compression stroke injection is performed, fuel injection timing in the compression stroke is determined based on the fuel injection amount and the ignition timing in the compression stroke. これによって、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができる。 This makes it possible to form a good mixture ignition around the spark plug at the time of ignition.

【0007】第2の発明によれば、吸気行程噴射および圧縮行程噴射が実行される場合には、圧縮行程における燃料噴射時期は、圧縮行程における燃料噴射量と、点火時期と、吸気行程における燃料噴射量とに基づいて定められる。 [0007] According to the second invention, when the intake stroke injection and compression stroke injection is performed, fuel injection timing in the compression stroke, the fuel injection amount in the compression stroke, and the ignition timing, the fuel in the intake stroke It is determined based on the injection quantity. これによって、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができる。 This makes it possible to form a good mixture ignition around the spark plug at the time of ignition.

【0008】 [0008]

【実施例】図1には本発明の一実施例である4気筒ガソリン機関の全体図を示す。 The Embodiment] FIG 1 shows an overall view of a four-cylinder gasoline engine according to an embodiment of the present invention. 同図において、1は機関本体、2はサージタンク、3はサージタンク2から延びる吸気管、4は吸気管3の途中に設けられたスロットル弁、5は各気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁、6 In the figure, 1 indicates an engine body, 2 is a surge tank, an intake pipe extending from the surge tank 2 is 3, a throttle valve provided in the middle of the intake pipe 3 is 4, the fuel 5 that directly injects fuel into each cylinder injection valve, 6
は点火栓、7は高圧用リザーバタンク、8は高圧導管9 The spark plug 7 is high-pressure reservoir tank, 8 a high pressure conduit 9
を介して高圧燃料をリザーバタンク7内に圧送するするための、吐出圧制御可能な高圧燃料ポンプ、10は燃料タンク、11は導管12を介して燃料タンク10から高圧燃料ポンプ8に燃料を供給する低圧燃料ポンプを夫々示す。 Through for pumping high-pressure fuel into the reservoir tank 7, the discharge pressure control can be a high-pressure fuel pump, the fuel tank 10, 11 supply the fuel from the fuel tank 10 via a conduit 12 to the high pressure fuel pump 8 show respectively a low-pressure fuel pump. 低圧燃料ポンプ11の吐出側は、各燃料噴射弁5 Discharge side of the low pressure fuel pump 11, the fuel injection valves 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13に接続される。 It is connected to the piezoelectric element to the piezoelectric element cooling introduction pipe 13 for cooling. 圧電素子冷却用返戻管14は燃料タンク10に連結され、この返戻管14を介して圧電素子冷却用導入管13を流れる燃料を燃料タンク10に回収する。 The piezoelectric element cooling-return pipe 14 is connected to the fuel tank 10, to recover the fuel flowing through the piezoelectric element cooling introduction pipe 13 through the refunded tube 14 to the fuel tank 10. 各枝管15は、各高圧燃料噴射弁5を高圧用リザーバタンク7に接続する。 Each branch pipe 15 connects each high-pressure fuel injection valve 5 to the high-pressure reservoir tank 7.

【0009】高圧用リザーバタンク7には圧力センサ1 [0009] The pressure sensor 1 is in the high-pressure reservoir tank 7
7が取付けられ、この圧力センサ17は高圧用リザーバタンク7内の燃料圧を検出する。 7 is attached, the pressure sensor 17 detects the fuel pressure in the high-pressure reservoir tank 7. 圧力センサ17の検出値に基づいて、高圧用リザーバタンク7内の燃料圧が目標燃料圧となるように高圧燃料ポンプ8が制御せしめられる吸気管3の入口部には、吸入空気量QAを検出するためのエアフローメータ18が配置される。 Based on the detected value of the pressure sensor 17, the inlet portion of the intake pipe 3 to the high-pressure fuel pump 8 is brought into the control so that the fuel pressure in the high-pressure reservoir tank 7 becomes the target fuel pressure, detecting an intake air amount QA an air flow meter 18 for is located.

【0010】エアフローメータ18近傍の吸気管3には吸気温を検出するための吸気温センサ19が配置され、 [0010] intake air temperature sensor 19 for detecting the intake air temperature is disposed in the air flow meter 18 the intake pipe 3 in the vicinity,
機関本体1には機関冷却水温を検出するための水温センサ20が配置される。 The engine body 1 is disposed a water temperature sensor 20 for detecting the engine coolant temperature. 図2は電子制御ユニット70の構成を示すブロック線図である。 Figure 2 is a block diagram showing a configuration of an electronic control unit 70. 図2を参照すると、電子制御ユニット70はディジタルコンピュータからなり、 Referring to FIG. 2, the electronic control unit 70 is comprised of a digital computer,
双方向性バス71によって相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)72、RAM(ランダムアクセスメモリ)73、CPU(マイクロプロセッサ)74、入力ポート75および出力ポート76を具備する。 They are interconnected by a bidirectional bus 71 ROM (read only memory) 72, RAM (random access memory) 73, CPU (microprocessor) 74, an input port 75 and output port 76.

【0011】圧力センサ17、エアフローメータ18、 [0011] The pressure sensor 17, the air flow meter 18,
吸気温センサ19、および水温センサ20は対応するA Intake air temperature sensor 19, and a water temperature sensor 20 corresponding A
D変換器30から33を介して入力ポート75に夫々接続される。 They are respectively connected to the input port 75 via a D converter 30 from 33. 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21は入力ポート75に接続される。 A crank angle sensor 21 generating an output pulse proportional to the engine speed Ne is connected to the input port 75. 一方、出力ポート76は、対応する駆動回路34から37を介して夫々高圧燃料ポンプ7、燃料噴射弁5、 On the other hand, the output port 76, corresponding respectively through the drive circuit 34 37 to the high pressure fuel pump 7, the fuel injection valve 5,
EGR制御弁24、および吸気制御弁25に接続される。 EGR control valve 24, and the intake control valve 25.

【0012】EGR制御弁24は排気ガス再循環量を制御し、EGR制御弁24の開度が大きい程多量の排気ガスが吸気通路に還流される。 [0012] EGR control valve 24 controls the exhaust gas recirculation amount, a large amount of exhaust gas larger the opening degree of the EGR control valve 24 is recirculated to the intake passage. また、各気筒にはストレート吸気ポートとヘリカル吸気ポートとが接続され、吸気制御弁25はストレート吸気ポートの開度を制御する。 Further, each cylinder is connected to a straight intake port and a helical intake port, the intake control valve 25 controls the opening of the straight intake port.
これによって、吸気制御弁25の開度が小さい程、ヘリカル吸気ポートから気筒内に流入する空気量が増大し、 Thus, the smaller the opening degree of the intake control valve 25, the amount of air flowing from the helical intake port into the cylinder increases,
このため強いスワールが発生する。 Because of this strong swirl is generated.

【0013】また、出力ポート76は駆動回路38を介してイグナイタ26に接続される。 Further, the output port 76 is connected to the igniter 26 via the drive circuit 38. このイグナイタ26 The igniter 26
は点火コイル27を介して点火栓6に接続される。 It is connected to the ignition plug 6 through the ignition coil 27. 図3 Figure 3
には燃料噴射弁5の側面断面図を示す。 It shows a side sectional view of a fuel injection valve 5 in. 図3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 Referring to FIG. 3, 40 needles inserted into the nozzle 50, 41 is pressurized rod 42 is movable plunger, 43 is a compression spring which presses the arranged spring accommodating chamber 44 and the needle 40 downward , 45 pressure piston, the piezoelectric element 46, 47 top and the piston 45 of the movable plunger 42
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。 Pressurizing chamber filled with formed and fuel during, 48 respectively show a needle pressurizing chamber. 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7 High-pressure reservoir tank 7 the needle pressure chamber 48 via the fuel passage 49 and the branch pipe 14
(図1)に連結され、従って高圧用リザーバタンク7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。 Connected to (Figure 1), thus it is supplied to the needle pressure chamber 48 via the high-pressure fuel branch pipe 14 and the fuel passage 49 in the high-pressure reservoir tank 7. 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、 When the charge on the piezoelectric element 46 is charged piezoelectric element 46 is extended,
それによって加圧室47内の燃料圧が高められる。 Whereby the fuel pressure in the pressurizing chamber 47 is increased. 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。 As a result, the movable plunger 42 is pressed downward, the nozzle opening 53 is held in a closed state by the needle 40.
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。 On the other hand, when the electric charge charged in the piezoelectric element 46 is discharged piezoelectric element 46 is contracted, the fuel pressure in the pressure chamber 47 is reduced. 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。 As a result, the needle 40 is raised to the movable plunger 42 rises, fuel is injected from the nozzle opening 53.

【0014】図4には図1に示す機関の縦断面図を示す。 [0014] Figure 4 shows a longitudinal sectional view of the engine shown in FIG. 図4を参照すると、60はシリンダブロック、61 Referring to FIG. 4, 60 denotes a cylinder block, 61
はシリンダヘッド、62はピストン、63はピストン6 Cylinder head, 62 a piston, 63 the piston 6
2の頂面に形成された略円筒状凹部、64はピストン6 A substantially cylindrical recess formed in the top surface of the 2, 64 piston 6
2頂面とシリンダヘッド61内壁面間に形成されたシリンダ室を夫々示す。 The cylinder chamber formed between the 2 top face and the cylinder head 61 walls respectively shown. 点火栓6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。 Spark plug 6 is attached to the substantially central portion of the cylinder head 61 to face the cylinder chamber 64. 図面には示さないがシリンダヘッド61内にはストレート吸気ポート、ヘリカル吸気ポート、および排気ポートが形成され、これら吸気ポートおよび排気ポートのシリンダ室64内への開口部には夫々吸気弁66(図7(a) 参照) および排気弁が配置される。 Straight intake ports in not shown in the drawings in the cylinder head 61, a helical intake port, and an exhaust port are formed, respectively the intake valve 66 (FIG. The opening into the cylinder chamber 64 of the intake and exhaust ports 7 (a) refer) and an exhaust valve are disposed. 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。 Injector 5 is a swirl type fuel injection valve injects a weak atomized fuels divergence angle is large penetrating force. 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6 The fuel injection valve 5 is disposed on top of the cylinder chamber 64 directed obliquely downward, the spark plug 6
近傍に向かって燃料噴射するように配置される。 It is arranged to fuel injected toward the vicinity. また、 Also,
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。 Fuel injection direction and the fuel injection timing of the fuel injection valve 5 is determined a recess 63 which is injected fuel is formed in the piston 62 top to direct.

【0015】本実施例の内燃機関は機関運転状態に応じた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噴射式内燃機関であって、図5には所定の機関回転数における吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量の割合を示す。 The internal combustion engine of the present embodiment is a split injection can cylinder injection type internal combustion engine and the intake stroke compression stroke fuel injection amount according to the engine operating condition, a predetermined engine speed in FIG. 5 It indicates the ratio of the intake stroke fuel injection amount and the compression stroke fuel injection amount. 図5を参照すると、横軸は機関の負荷を表しており、図5では負荷として燃料噴射量Qをとり、縦軸にも燃料噴射量Qをとっている。 Referring to FIG. 5, the horizontal axis represents the load of the engine, take the fuel injection amount Q as a load 5, taking the fuel injection amount Q in the vertical axis.

【0016】機関負荷を示す燃料噴射量がアイドル時の燃料噴射量Q Iから中負荷時の燃料噴射量Q Mまでは、 [0016] The fuel injection quantity indicative of the engine load to the fuel injection quantity Q M at the time of medium load from the fuel injection amount Q I idle,
圧縮行程においてだけ燃料が噴射され、圧縮行程における燃料噴射量(以下「圧縮行程燃料噴射量」という)Q Is only fuel injection in the compression stroke, the fuel injection amount in the compression stroke (hereinafter referred to as "the compression stroke fuel injection amount") Q
Cはアイドル燃料噴射量Q Iから中負荷燃料噴射量Q M C medium load fuel injection amount from the idle fuel injection amount Q I is Q M
まで漸次増大せしめられる。 To be gradually made to increase. 機関負荷を示す燃料噴射量がQ Mを越えると、圧縮行程燃料噴射量はQ MからQ D When the fuel injection quantity indicating the engine load exceeds Q M, the compression stroke fuel injection amount is from Q M Q D
まで急激に減少せしめられると共に吸気行程における燃料噴射量(以下「吸気行程燃料噴射量」という)Q SはQ Pまで急激に増大せしめられる。 Fuel injection amount (hereinafter referred to as "intake stroke fuel injection amount") Q S in the intake stroke with used to lower rapidly to is made to increase rapidly until Q P. Mは中負荷付近の燃料噴射量であり、Q DとQ Pとの和として次式で示される。 Q M is a fuel injection amount near the medium load, represented by the following formula as the sum of the Q D and Q P.

【0017】Q M =Q D +Q Pここで、Q Dは点火栓6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アイドル燃料噴射量Q Iより少量である。 [0017] Q M = Q D + Q P where, Q D is the smaller amounts is idle fuel injection amount Q I is the compression stroke fuel injection amount of the minimum that can form a mixture that can be ignited by a spark plug 6. また、Q P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6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。 Further, the Q P is the minimum intake stroke fuel injection amount capable ignition flame propagation due to spark plug 6 when the injected fuel homogeneously diffused in the cylinder chamber 64 during the intake stroke. 中負荷時の燃料噴射量Q Mから高負荷時の燃料噴射量Q Hまでは燃料噴射量を圧縮行程と吸気行程とに分割して噴射し、圧縮行程燃料噴射量は機関負荷によらずQ Dで一定とし、吸気行程燃料噴射量は機関負荷の増大に伴って増大せしめる。 Medium to load the fuel injection amount Q M to a high load of the fuel injection amount Q H is injected by dividing the amount of fuel injection in the compression stroke and the intake stroke, a compression stroke fuel injection amount regardless of the engine load Q constant at D, the intake stroke fuel injection amount is allowed to increase with increasing engine load.

【0018】機関負荷が高負荷時燃料噴射量Q Hを越えて最大燃料噴射量Q Wまでのごく高負荷時においては、 [0018] The engine load is beyond the high load fuel injection quantity Q H at the time of a very high load of up to a maximum fuel injection amount Q W is,
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。 Since the concentration of the premixed gas in the cylinder chamber formed by the intake stroke injection for the fuel injection amount is large deep enough to ignite, stop compression stroke injection for the ignition, the total amount of the required fuel injection amount in the intake stroke It is set to be injected. 高負荷時燃料噴射量Q H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。 High load fuel injection amount Q H is minimal intake stroke fuel injection amount that can form a uniform mixture which can be ignited by a spark plug even when the fuel homogeneously diffused into the cylinder chamber.

【0019】図6に示されるように、吸気行程とは排気プロセスの上死点から吸入プロセスの下死点までの期間を意味し、圧縮行程とは吸入プロセスの下死点から圧縮プロセスの上死点までの期間を意味する。 [0019] As shown in FIG. 6, the intake stroke means the period from the top dead center of the exhaust process to the bottom dead center of the intake process, the compression stroke is on the compression process from the bottom dead center of the intake process It refers to a period of up to dead center. 吸気行程噴射はD Iで示される期間内で実行される。 Intake stroke injection is performed within a period indicated by D I. この期間D Iは吸気行程のほぼ前半に相当する。 The period D I corresponds to approximately the first half of the intake stroke. 圧縮行程噴射はD Cで示される期間内で実行される。 The compression stroke injection is performed within a period indicated by D C. この期間D Cは圧縮行程のほぼ後半に相当する。 The period D C corresponds to approximately the latter half of the compression stroke. 燃料は期間D IまたはD C内で噴射されるために、燃料噴射はシリンダブロック60に直接衝突することはなく、このため噴射燃料はシリンダブロック60の内面にほとんど付着しない。 For fuel to be injected in the period D I or D C, fuel injection is not able to directly impinge on the cylinder block 60 and therefore the injected fuel hardly adheres to the inner surface of the cylinder block 60.

【0020】中負荷付近(燃料噴射量Q M )より低い負荷領域においては、図4に示されるように、圧縮行程後期に圧縮行程噴射のみが実行され、燃料噴射弁5から点火栓6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。 [0020] In the lower load range than the load near (fuel injection amount Q M), as shown in FIG. 4, only the compression stroke injection in the compression stroke late is executed, the ignition plug 6 and the piston from the fuel injection valve 5 62 oriented recess 63 of the top surface the fuel is injected. この噴射燃料は貫徹力が弱いため、噴射燃料は点火栓6付近の領域Kに偏在する。 The injected fuel since penetration force is weak, the injected fuel is unevenly distributed in the region K near the spark plug 6. この領域K This area K
内の燃料分布は不均一であり、リッチな混合気層から空気層まで変化するため、領域K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。 Fuel distribution of the inner is a heterogeneous, for changing from rich mixture layer to an air layer, it is in the region K is present combustible mixture layer in the vicinity of easily stoichiometric most combustion. 従って点火栓6付近に着火の良好な可燃混合気層が存在すれば容易に着火され、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。 Thus is easily ignited if there is good combustible air-fuel mixture layer of ignition near the spark plug 6, combustion is completed the ignition flame is propagated across heterogeneous mixture layer.

【0021】ところが、圧縮行程燃料噴射量、点火時期等やその他の要因、例えば吸気温、機関冷却水温、およびスワールの強さ等の値によっては、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができない場合があり、このため燃焼が不安定になるという問題がある。 [0021] However, the compression stroke fuel injection amount, ignition timing and the like and other factors, for example the intake air temperature, depending on the engine coolant temperature, and swirl strength such values, good mixing of ignition around the spark plug at the time of ignition may not be able to form a gas, there is a problem that this reason the combustion becomes unstable. そこで本実施例では、圧縮行程噴射のみが実行される負荷領域では、圧縮行程燃料噴射量、点火時期、 In this embodiment, the load region where only the compression stroke injection is performed, the compression stroke fuel injection amount, ignition timing,
水温、吸気温、EGR量、スワールの強さに基づいて、 Coolant temperature, intake air temperature, EGR amount, based on the strength of the swirl,
着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気が形成されるように圧縮行程燃料噴射時期を決定するようにしている。 And so as to determine the compression stroke fuel injection timing such that a good mixture of ignition is formed around the spark plug at the time of ignition.

【0022】一方、燃料噴射量Q MからQ Hに対応する負荷領域においては、図7に示されるように、吸気行程初期(図7(a))に吸気行程噴射が実行され、燃料噴射弁5から点火栓6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。 On the other hand, in the load region corresponding the fuel injection amount Q M to Q H, as shown in FIG. 7, the intake stroke injection is performed in the intake stroke initial (FIG. 7 (a)), the fuel injection valve oriented spark plug 6 and the piston 62 recess 63 of the top surface 5 the fuel is injected. 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。 The injected fuel is weak atomized fuels divergence angle is large penetrating force, part of the injected fuel is suspended in the cylinder chamber 64 and the other strikes the concave portion 63. これらの噴射燃料は、吸気ポートからシリンダ室6 These injected fuel, the cylinder chamber from the intake port 6
4内に流入する吸入空気流によって生ずるシリンダ室6 Cylinder chamber 6 caused by the intake air stream flowing into the 4
4内の乱れT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(図7(b))。 Turbulence T in 4 is diffused in the cylinder chamber 64, premixture P is formed between reaching the compression stroke from the intake stroke (Fig. 7 (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。 Air-fuel ratio of the premixture P is the ignition flame is fuel ratio enough to propagate. 尚、図7(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。 Since the extension of the center axis of the injected fuel in the state shown in FIG. 7 (b) is directed to the cylinder wall, is a risk that some of the spray when strong penetration of the injected fuel adheres to direct cylinder wall is there. 本実施例では比較的貫徹力の弱い噴射を行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。 Although there is no particular problem because doing weak jetting relatively penetration in this embodiment, the embodiment of the present invention by a non-injection period the period, enhances the effect of preventing adhesion to the cylinder wall surface of the fuel ing. 続いて圧縮行程後期(図7(c))に圧縮行程噴射が実行され、燃料噴射弁5から点火栓6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。 Then the compression stroke late compression stroke injection (FIG. 7 (c)) is performed, fuel is injected from the fuel injection valve 5 directed to the spark plug 6 and near the piston 62 recess 63 top surface.
この噴射燃料は元々点火栓6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6付近の領域Kに偏在する。 The injected fuel is originally upon penetration is weak that is directed to the ignition plug 6, and because the pressure in the cylinder chamber 64 is large, the injected fuel is unevenly distributed in the region K near the spark plug 6. この領域K This area K
内の燃料分布も不均一であり、リッチな混合気層から空気層まで変化するため、この領域K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。 Fuel distribution of the inner is also uneven, to change from a rich air-fuel mixture layer to an air layer, is present combustible mixture layer in the vicinity of easily stoichiometric most combustion in this region K. 従って点火栓6付近に着火の良好な可燃混合気層が存在すれば容易に着火され、不均一混合気領域Kを中心に燃焼が進行する(図7(d))。 Thus is easily ignited if there is good combustible air-fuel mixture layer of ignition near the spark plug 6, combustion mainly heterogeneous mixture region K progresses (Fig. 7 (d)). この燃焼過程で体積膨張した燃焼ガス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。 Successively from the periphery of the combustion gas B that volume expansion in this combustion process, the flame propagates combustion is completed in the premixture P. 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6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。 Thus, in the medium load and high load region, to form a mixture for flame propagation by injecting fuel in the intake stroke early throughout the cylinder chamber 64, by injecting fuel in the compression stroke late to form a relatively rich air-fuel mixture in the vicinity of the spark plug 6 to form a mixture for ignition and flame nucleation. 斯くして空気利用率の高い燃焼が得られる。 Thus was high combustion is obtained with air utilization ratio. 特に中負荷運転時においては、 At the time of medium load operation, in particular,
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6 The intake stroke as in the conventional engine, or by injecting the entire amount of the required injection amount in the compression stroke early, the injected fuel cylinder chamber 6
4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が過薄となり、着火および燃焼が困難になるという問題がある。 Since diffuses throughout within 4, mixture formed in the cylinder chamber 64 becomes lean, there is a problem that ignition and combustion becomes difficult. 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。 On the other hand, when the total amount of the required injection amount during medium load operation to inject in the compression stroke later, a large amount of smoke may be generated, making it impossible to obtain a sufficiently high output can not be increased air utilization is there.

【0023】そこで、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、 [0023] Therefore, by split injection in the intake stroke at the time of medium load operation as described above the compression stroke,
良好な着火と、空気利用率の高い燃焼により高出力を得ようとしている。 And good ignition, are going to get a high output by a high air utilization combustion. 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、着火可能な空燃比に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。 Further, it in the vicinity of the medium load, the homogeneous mixture formed by fuel injected in the intake stroke, which may in the air-fuel ratio of the extent that a thin flame propagation by ignitable air-fuel ratio, to improve the fuel economy by lean burn can.

【0024】ところが、圧縮行程燃料噴射量、点火時期、吸気行程燃料噴射量等やその他の要因、例えば吸気温、機関冷却水温、およびスワールの強さ等の値如何によっては、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができない場合があり、このため燃焼が不安定になるという問題がある。 [0024] However, the compression stroke fuel injection amount, ignition timing, intake stroke fuel injection amount or the like and other factors, for example the intake air temperature, depending on the value whether the strength or the like of the engine coolant temperature, and swirl, a spark plug at the time of ignition may not be able to form a good mixture ignition around, there is a problem that this reason the combustion becomes unstable. そこで本実施例では、吸気行程噴射および圧縮行程噴射が実行される負荷領域では、吸気行程燃料噴射量、圧縮行程燃料噴射量、 In this embodiment, the load region where the intake stroke injection and compression stroke injection is performed, the intake stroke fuel injection amount, compression stroke fuel injection amount,
点火時期、水温、吸気温、EGR量、スワールの強さに基づいて、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気が形成されるように圧縮行程燃料噴射時期を決定するようにしている。 Ignition timing, coolant temperature, intake air temperature, EGR amount, based on the strength of the swirl, so that to determine the compression stroke fuel injection timing such that a good mixture of ignition around the spark plug at the time of ignition is formed .

【0025】図8には吸気行程および圧縮行程燃料噴射量を計算するルーチンを示す。 [0025] Figure 8 illustrates a routine for calculating the intake stroke and the compression stroke fuel injection amount. このルーチンは一定クランク角毎の割込みによって実行される。 This routine is executed by interruption every predetermined crank angle. 図8を参照すると、まずステップ80において、要求燃料噴射量Qが、 Referring to FIG. 8, first in step 80, the required fuel injection amount Q,
機関回転数Ne およびQA/Ne に基づくマップ(図9 Map based on the engine speed Ne and QA / Ne (Fig. 9
参照)から求められる。 Obtained from the reference). ここでQA/Ne は機関1回転当たりの吸入空気量であり、機関負荷を表している。 Here QA / Ne is the amount of intake air per rotation engine 1, represents the engine load. 次いでステップ81では、要求燃料噴射量Qに基づいて分割率QRが計算される。 Next, at step 81, the division ratio QR is calculated based on the required fuel injection quantity Q. ここで分割率QRは要求燃料噴射量Qに対する吸気行程燃料噴射量Q Sの比である。 Here division ratio QR is the ratio of the intake stroke fuel injection amount Q S with respect to the required fuel injection quantity Q.

【0026】要求燃料噴射量Qと分割率QRとのマップは図10に示すようである。 The map of the required fuel injection quantity Q and the division rate QR is shown in FIG. 10. 図10は図5に対応しており、要求燃料噴射量QがQ IからQ MまではQRは0であり、従って、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。 Figure 10 corresponds to Figure 5, the required fuel injection amount Q from Q I to Q M QR is 0, therefore, the total amount of the required fuel injection amount Q is injected in the compression stroke. MからQ Q from Q M Hまでは、吸気行程および圧縮行程噴射が実行され、負荷の増大に応じて吸気行程燃料噴射量の比率が増大する。 Until H is the intake stroke and the compression stroke injection is performed, the ratio of the intake stroke fuel injection amount is increased in accordance with increase of the load. HからQ WまではQR QR from Q H to Q W
は1.0 となり、要求燃料噴射量Qの全量が吸気行程において噴射される。 Becomes 1.0, the total amount of the required fuel injection quantity Q is injected in the intake stroke.

【0027】再び図8を参照すると、ステップ82では次式に基づいて吸気行程燃料噴射量Q Sが計算される。 [0027] Referring again to Figure 8, the intake stroke fuel injection amount Q S is calculated based on the following equation at step 82. S =Q・QR 次いでステップ83ではQから吸気行程燃料噴射量Q S Q S = Q · QR Next intake stroke fuel injection amount from Q in step 83 Q S
を減算することによって圧縮行程燃料噴射量Q Cが計算される。 The compression stroke fuel injection amount Q C is calculated by subtracting the.

【0028】図11には点火時期SAを計算するためのルーチンを示す。 [0028] FIG. 11 shows a routine for calculating the ignition timing SA. このルーチンは一定クランク角毎の割込みによって実行される。 This routine is executed by interruption every predetermined crank angle. 図11を参照すると、まずステップ90において機関回転数Ne が読込まれ、次いでステップ91においてQA/Ne が読込まれる。 Referring to FIG. 11, first, the engine speed Ne is read in in step 90, then QA / Ne is read in step 91. ステップ92において、基本点火時期SABが、機関回転数N In step 92, the basic ignition timing SAB is the engine speed N
e およびQA/Ne に基づくマップ(図12参照)から求められる。 Obtained from the map (see FIG. 12) based on e and QA / Ne.

【0029】ステップ93では、機関冷却水温THWに基づくマップ(図13参照)から水温補正値STHWが求められる。 [0029] At step 93, the water temperature correction value STHW is determined from the map (see FIG. 13) based on the engine coolant temperature THW. SA、SAB、およびSTHWは、図14 SA, SAB, and STHW is 14
に示すように、圧縮上死点からの進角量で示され、これらの値が大きい程点火時期が進角せしめられる。 As shown in, indicated by the advance amount from the compression top dead center, it is caused to ignition timing advance as these values ​​are large. 図13 Figure 13
を参照すると、水温補正値STHWは、機関冷却水温T Referring to, the water temperature correction value STHW is, the engine cooling water temperature T
HWの増大に応じて減少する(遅角せしめられる)。 It decreases in accordance with the HW increase (caused to retard).

【0030】再び図11を参照すると、ステップ94で基本点火時期SABに水温補正値THWを加算して点火時期が求められる。 [0030] Referring again to FIG. 11, the ignition timing is calculated by adding the water temperature correction value THW to the basic ignition timing SAB in step 94. 図15には圧縮行程燃料噴射時期A The compression stroke fuel injection timing A in FIG. 15
inj 2を計算するためのルーチンを示す。 It shows the routine for calculating the inj 2. このルーチンは一定クランク角毎の割込みによって実行される。 This routine is executed by interruption every predetermined crank angle. 図15 Figure 15
を参照すると、まずステップ100で点火時期SAが読込まれ、次いでステップ101で圧縮行程燃料噴射量Q Referring to, first, the ignition timing SA is read in at step 100, then the compression stroke fuel injection amount Q in step 101
Cが読込まれる。 C is read. ステップ102で水温補正値ATHW Water temperature correction value in step 102 ATHW
が機関冷却水温THWに基づくマップ(図16参照)から求められる。 There is obtained from the map (see FIG. 16) based on the engine coolant temperature THW. 水温補正値ATHWは圧縮上死点からの進角量で示され、この値が大きい程圧縮行程燃料噴射時期が進角せしめられる。 Water temperature correction value ATHW is indicated by advance amount from the compression top dead center, the compression stroke fuel injection timing As this value is larger is made to advance. これは、以下の補正値についても同様である。 This also applies to the following correction value.

【0031】図16を参照すると、水温補正値ATHW [0031] Referring to FIG. 16, the water temperature correction value ATHW
は機関冷却水温THWの増大に応じて減少する(進角量が減少せしめられる)。 Decreases with an increase of the engine coolant temperature THW (advance amount is made to decrease). これは、機関冷却水温THWが高い程噴射された燃料の蒸発が早いために、着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気が形成されるように燃料噴射時期を遅らせるようにするためである。 This is because the evaporation of the fuel injected the higher the engine coolant temperature THW is fast, in order to delay the fuel injection timing such that a good mixture of ignition around the spark plug at the time of ignition is formed is there. 図1 Figure 1
5のステップ103で吸気温補正値ATHAが吸気温T 5 step 103 the intake air temperature correction value ATHA intake air temperature T
HAに基づくマップ(図17参照)から求められる。 Obtained from the map (see FIG. 17) based on the HA.

【0032】図17を参照すると、吸気温補正値ATH Referring to FIG. 17, intake air temperature correction value ATH
Aは吸気温THAの増大に応じて減少せしめられる。 A is used to lower with an increase of the intake air temperature THA. これは、吸気温THAが高い程噴射された燃料の蒸発が早いために、着火時において点火栓近傍に着火の良好な混合気が形成されるように燃料噴射時期を遅らせるようにするためである。 This is because fast evaporation of the intake air temperature THA is higher injected fuel is the order to delay the fuel injection timing such that a good mixture of ignition near the spark plug is formed during ignition . 図15のステップ104でEGR補正値AEGRがEGR制御弁24の開度に基づくマップ(図18参照)から求められる。 EGR correction value AEGR in step 104 of FIG. 15 is obtained from the map (see FIG. 18) based on the opening degree of the EGR control valve 24.

【0033】図18を参照すると、EGR補正値AEG [0033] Referring to FIG. 18, EGR correction value AEG
RはEGR制御弁開度の増大に応じて減少せしめられる。 R is used to lower with an increase of the EGR control valve opening. これは、EGR制御弁開度の増大に応じて排気ガスの還流量が増大して気筒内の温度が上昇し、噴射された燃料の蒸発が早くなるために、着火時において点火栓近傍に良好な混合気が形成されるように燃料噴射時期を遅らせるようにするためである。 This recirculation amount of the exhaust gas temperature in the cylinder is increased by increases in accordance with increase of the EGR control valve opening, in order to evaporate the injected fuel becomes faster, better in the vicinity of the spark plug at the time of ignition This is to delay the fuel injection timing as Do mixture is formed.

【0034】図15のステップ105でスワール補正値ASCVが吸気制御弁25の開度に基づくマップ(図1 The swirl correction value ASCV in step 105 of FIG. 15 is based on the opening degree of the intake control valve 25 map (Figure 1
9参照)から求められる。 Obtained from the 9 reference). 図19を参照すると、スワール補正値ASCVは吸気制御弁開度の増大に応じて増大せしめられる。 Referring to FIG 19, swirl correction value ASCV is made to increase according to an increase of the intake control valve opening. これは、吸気制御弁開度の増大に応じてスワールの強さが弱くなるために噴射された燃料の蒸発が遅くなり、このため、着火時において点火栓近傍に着火の良好な混合気を形成するように燃料噴射時期を進めるようにするためである。 This evaporation of the injected fuel to the intensity of the swirl is weakened becomes slow with an increase of the intake control valve opening, thus, form a good mixture of ignition near the spark plug at the time of ignition This is to advance the fuel injection timing to.

【0035】図15のステップ106では、要求燃料噴射量QがQ M (図5参照)以上か否か判定される。 [0035] At step 106 of FIG. 15, the required fuel injection amount Q is determined whether Q M (see FIG. 5) or more. Q< Q <
Mの場合、すなわち、圧縮行程噴射だけが実行される場合には、ステップ107に進み、圧縮行程燃料噴射時期Ainj 2が次式から計算される。 For Q M, i.e., when only the compression stroke injection is executed, the program proceeds to a step 107, a compression stroke fuel injection timing Ainj 2 is calculated from the following equation. Ainj 2 =AS+α・Q C +ATHW+ATHA+AEGR+ASCV+β ここで、αは圧縮行程燃料噴射量Q Cをクランク角に換算するための正の係数であり、βは圧縮行程において噴射された燃料が気化して点火栓近傍に到達するまでのクランク角の基準値を示している。 Ainj 2 = AS + α · Q C + ATHW + ATHA + AEGR + ASCV + β where, alpha is a positive coefficient for converting the compression stroke fuel injection amount Q C of the crank angle, beta vicinity of the spark plug by vaporizing the fuel injected in the compression stroke It indicates the reference value of the crank angle until reaching the. なお、Ainj 2は圧縮上死点TDCからの進角で示される(図14参照)。 Incidentally, Ainj 2 is represented by the advance angle from the compression top dead center TDC (see Fig. 14).

【0036】このように、圧縮行程噴射だけが実行される場合においては、圧縮行程燃料噴射時期Ainj 2は、点火時期SA、圧縮行程燃料噴射量Q C ,β、およびその他の補正値によって決定されるため、着火時において点火栓近傍に着火の良好な混合気を形成することができ、 [0036] Thus, in the case where only the compression stroke injection is performed, the compression stroke fuel injection timing Ainj 2, the ignition timing SA, the compression stroke fuel injection amount Q C, beta, and is determined by the other correction value because, it is possible to form a good mixture of ignition near the spark plug at the time of ignition,
斯くして良好な着火を得ることができる。 It is possible to obtain a good ignition and thus. 一方、ステップ106においてQ≧Q Mと判定された場合、すなわち、吸気行程および圧縮行程噴射が実行される場合には、ステップ108に進み、吸気行程噴射量補正値AQ On the other hand, if it is determined that Q ≧ Q M in step 106, i.e., if the intake stroke and the compression stroke injection is executed, the program proceeds to a step 108, the intake stroke injection amount correction value AQ
Sが吸気行程燃料噴射量Q Sに基づくマップ(図20参照)から求められる。 S is determined from the map (see FIG. 20) based on the intake stroke fuel injection amount Q S.

【0037】図20を参照すると、吸気行程噴射量補正値AQ Sは吸気行程燃料噴射量の増大に応じて増大せしめられる。 Referring to FIG. 20, the intake stroke injection amount correction value AQ S is made to increase according to an increase of the intake stroke fuel injection amount. これは吸気行程燃料噴射量Q Sが多い程予混合気がリッチとなるために、圧縮行程燃料噴射時期を進角せしめて、着火時において点火栓近傍に着火の良好な混合気を形成するためである。 This is because the premixture The more the intake stroke fuel injection amount Q S becomes rich, the compression stroke fuel injection timing advance and allowed angle, to form a good mixture of ignition near the spark plug at the time of ignition it is. 図15のステップ109 Step in Figure 15 109
では、圧縮行程燃料噴射時期Ainj 2が次式から計算される。 In the compression stroke fuel injection timing Ainj 2 is computed from the following equation.

【0038】 Ainj 2 =SA+α・Q C +ATHW+ATHA+AEGR+ASCV+β +AQ Sこのように、吸気行程および圧縮行程噴射が実行される場合においては、圧縮行程燃料噴射時期Ainj 2は、点火時期SA、圧縮行程燃料噴射量Q C 、吸気行程燃料噴射量Q S ,β、およびその他の補正値によって決定されるため、着火時において点火栓近傍に着火の良好な混合気を形成することができ、斯くして良好な着火を得ることができる。 [0038] Ainj 2 = SA + α · Q C + ATHW + ATHA + AEGR + ASCV + β + AQ S Thus, in the case where the intake stroke and the compression stroke injection is performed, the compression stroke fuel injection timing Ainj 2, the ignition timing SA, the compression stroke fuel injection amount Q C, the intake stroke fuel injection amount Q S, beta, and because it is determined by the other correction value, it is possible to form a good mixture of ignition near the spark plug at the time of ignition, a good ignition and thus it is possible to obtain.

【0039】尚本実施例においては、図7(c)にて説明したとおり、圧縮行程後期において貫徹力の弱い燃料を点火栓6に指向して噴射することにより、点火栓6付近にリッチな混合気層を形成するものであるが、濃混合気の形成手法はこの方法に限定されるものではなく、例えば、燃料をピストン頂面に設けられた凹部の内周側壁面に一旦付着させ、付着した燃料を燃焼室内に生ぜしめられた旋回流によって蒸発せしめて燃料蒸気を点火栓近傍に導く、いわゆる壁面蒸発燃焼方式にも適用され得る。 [0039] Note that in this embodiment, as described in FIG. 7 (c), the by-oriented to inject weak fuels penetration force to the spark plug 6 in the compression stroke later, rich in the vicinity of the spark plug 6 but is intended to form a mixture layer, dark formation method of the mixed gas is not limited to this method, for example, the fuel temporarily deposited on the inner circumference side wall face of the recess provided in the piston top surface, adherent fuel and vaporized by the swirl flow, which is caused in the combustion chamber leads to a fuel vapor in the vicinity of the spark plug, it may be applied to a so-called wall evaporation combustion system.

【0040】 [0040]

【発明の効果】着火時において点火栓周りに着火の良好な混合気を形成することができる。 [Effect of the Invention] can form a good mixture ignition around the spark plug at the time of ignition. このため良好な着火を得ることができる。 Therefore it is possible to obtain a good ignition.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施例の内燃機関の全体図である。 1 is an overall view of an internal combustion engine of an embodiment of the present invention.

【図2】電子制御ユニットのブロック線図である。 2 is a block diagram of the electronic control unit.

【図3】燃料噴射弁の縦断面図である。 3 is a longitudinal sectional view of a fuel injection valve.

【図4】図1の機関の縦断面図である。 4 is a longitudinal sectional view of the engine of Figure 1.

【図5】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である。 5 is a diagram showing an example of a control pattern of the compression stroke injection and intake stroke injection.

【図6】燃料噴射時期を示す線図である。 FIG. 6 is a diagram showing a fuel injection timing.

【図7】吸気行程および圧縮行程噴射を実行するときの動作説明図である。 7 is an operation explanatory view when performing the intake stroke and the compression stroke injection.

【図8】吸気行程および圧縮行程燃料噴射量を計算するためのフローチャートである。 8 is a flowchart for calculating the intake stroke and the compression stroke fuel injection amount.

【図9】機関回転数Ne とQA/Ne とに基づく燃料噴射量Qのマップである。 FIG. 9 is a map of the fuel injection quantity Q based on the engine speed Ne and QA / Ne.

【図10】燃料噴射量Qに基づく分割率QRのマップである。 FIG. 10 is a map of the division rate QR based on the fuel injection quantity Q.

【図11】点火時期SAを計算するためのフローチャートである。 11 is a flowchart for calculating the ignition timing SA.

【図12】機関回転数Ne とQA/Ne とに基づく基本点火時期SABのマップである。 FIG. 12 is a basic ignition timing SAB of map based on the engine speed Ne and QA / Ne.

【図13】機関冷却水温THWと水温補正値STHWの関係を示す線図である。 13 is a diagram showing a relationship between the engine coolant temperature THW and the coolant temperature correction value STHW.

【図14】点火時期SA、燃料噴射時期Ainj 2等を示す線図である。 14 is a diagram showing the ignition timing SA, the fuel injection timing Ainj 2, and the like.

【図15】圧縮行程燃料噴射時期Ainj 2を計算するためのフローチャートである。 15 is a flowchart for computing the compression stroke fuel injection timing Ainj 2.

【図16】機関冷却水温THWと水温補正値ATHWとの関係を示す線図である。 16 is a diagram showing a relationship between the engine coolant temperature THW and the coolant temperature correction value ATHW.

【図17】吸気温THAと吸気温補正値ATHAとの関係を示す線図である。 17 is a diagram showing a relationship between the intake air temperature THA and the intake air temperature correction value Atha.

【図18】EGR制御弁開度とEGR補正値AEGRとの関係を示す線図である。 18 is a diagram showing a relationship between the EGR control valve opening degree and EGR correction value AEGR.

【図19】吸気制御弁開度とスワール補正値ASCVとの関係を示す線図である。 19 is a diagram showing a relationship between the intake control valve opening and the swirl correction value ASCV.

【図20】吸気行程燃料噴射量Q Sと吸気行程噴射量補正値AQ Sとの関係を示す線図である。 FIG. 20 is a diagram showing a relationship between the intake stroke fuel injection amount Q S and the intake stroke injection amount correction value AQ S.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

5…燃料噴射弁 6…点火栓 5 ... fuel injection valves 6 ... spark plug

フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/34 E 9039−3G 43/00 301 J 8109−3G B 8109−3G H 8109−3G Front page continued (51) Int.Cl. 5 in identification symbol Agency Docket No. FI art display portion F02D 41/34 E 9039-3G 43/00 301 J 8109-3G B 8109-3G H 8109-3G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 機関気筒内に燃料を直接噴射せしめる燃料噴射弁を設け、機関運転状態に応じて求められた要求燃料噴射量の全量を圧縮行程において前記燃料噴射弁から点火栓近傍に噴射せしめて該点火栓によって着火せしめるようにした内燃機関において、圧縮行程における燃料噴射時期を、圧縮行程における燃料噴射量および点火時期に基づいて定めるようにした内燃機関。 1. A provided a fuel injection valve which allowed to directly inject fuel into the engine cylinder, is sprayed in a vicinity of the spark plug from the fuel injection valve during the compression stroke the entire amount of required fuel injection amount determined in accordance with the engine operating condition in an internal combustion engine which is adapted allowed to ignition by the ignition plug Te, a fuel injection timing in the compression stroke, internal combustion engine as determined based on the fuel injection amount and the ignition timing in the compression stroke.
  2. 【請求項2】 吸気行程において燃料を噴射して予混合気を形成すると共に、圧縮行程において機関気筒内に燃料を噴射して点火栓近傍に着火用混合気を形成せしめるようにした内燃機関において、圧縮行程における燃料噴射時期を、圧縮行程における燃料噴射量と、点火時期と、吸気行程における燃料噴射量とに基づいて定めるようにした内燃機関。 With wherein forming the premixed gas by injecting fuel in the intake stroke, the internal combustion engine so as to inject fuel into the engine cylinders allowed to form ignition mixture near the spark plug in the compression stroke , the fuel injection timing in the compression stroke, the fuel injection amount in the compression stroke, the ignition timing and, internal combustion engine as determined based on the fuel injection amount in the intake stroke.
JP27550091A 1991-10-23 1991-10-23 Internal combustion engine Pending JPH05113146A (en)

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