JPH05118245A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JPH05118245A JPH05118245A JP3281527A JP28152791A JPH05118245A JP H05118245 A JPH05118245 A JP H05118245A JP 3281527 A JP3281527 A JP 3281527A JP 28152791 A JP28152791 A JP 28152791A JP H05118245 A JPH05118245 A JP H05118245A
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- fuel injection
- compression stroke
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- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
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- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/345—Controlling injection timing
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- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸気行程および圧縮行程において燃料を噴射
せしめる場合に、常に良好な燃焼を得る。 【構成】 要求燃料噴射量Ｑを吸気行程と圧縮行程とに
分割噴射する内燃機関において、吸気行程燃料噴射量Ｑ
S をＱに分割率ＱＲを乗じて求めると共に圧縮行程燃料
噴射量ＱC をＱからＱS を減じることによって求める。
ＱＲはＱに基づくマップから求められ、補正値ＫＱＲに
よって補正される。筒内圧に基づいて燃焼状態を判定す
る。判定された燃焼状態が初期失火を生じており、リッ
チ失火である場合にはＫＱＲを増大せしめ、リーン失火
である場合にはＫＱＲを減少せしめる。一方、初期失火
を生じていない場合において、火炎伝播不良と判定され
た場合にはＫＱＲを増大せしめる。
せしめる場合に、常に良好な燃焼を得る。 【構成】 要求燃料噴射量Ｑを吸気行程と圧縮行程とに
分割噴射する内燃機関において、吸気行程燃料噴射量Ｑ
S をＱに分割率ＱＲを乗じて求めると共に圧縮行程燃料
噴射量ＱC をＱからＱS を減じることによって求める。
ＱＲはＱに基づくマップから求められ、補正値ＫＱＲに
よって補正される。筒内圧に基づいて燃焼状態を判定す
る。判定された燃焼状態が初期失火を生じており、リッ
チ失火である場合にはＫＱＲを増大せしめ、リーン失火
である場合にはＫＱＲを減少せしめる。一方、初期失火
を生じていない場合において、火炎伝播不良と判定され
た場合にはＫＱＲを増大せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−１６９８３４号公報には、低
負荷運転時には、要求燃料噴射量の全量を圧縮行程にお
いて機関気筒内に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。
負荷運転時には、要求燃料噴射量の全量を圧縮行程にお
いて機関気筒内に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。
【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、要求燃料噴射量を吸気行程と圧縮行程とに分割し
て噴射せしめる負荷領域のうち、低負荷側の運転領域に
おいては、吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量と
の適正な比は機関運転状態に応じた狭い範囲内に限定さ
れるために、この運転領域において良好な燃焼を常に得
ることは困難であるという問題を生ずる。
では、要求燃料噴射量を吸気行程と圧縮行程とに分割し
て噴射せしめる負荷領域のうち、低負荷側の運転領域に
おいては、吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量と
の適正な比は機関運転状態に応じた狭い範囲内に限定さ
れるために、この運転領域において良好な燃焼を常に得
ることは困難であるという問題を生ずる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、吸気行程において燃料を供給して機関気筒内に予混
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、機関気筒内の圧力を検
出するための圧力検出手段２００と、圧力検出手段２０
０の検出結果に基づいて機関気筒内の燃焼状態を判定す
る燃焼状態判定手段２０２と、燃焼状態判定手段２０２
の判定結果に基づいて吸気行程における燃料供給量と圧
縮行程における燃料噴射量との比を良好な燃焼が得られ
るように変更せしめる燃料量比変更手段２０４とを具備
している。
め本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、吸気行程において燃料を供給して機関気筒内に予混
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、機関気筒内の圧力を検
出するための圧力検出手段２００と、圧力検出手段２０
０の検出結果に基づいて機関気筒内の燃焼状態を判定す
る燃焼状態判定手段２０２と、燃焼状態判定手段２０２
の判定結果に基づいて吸気行程における燃料供給量と圧
縮行程における燃料噴射量との比を良好な燃焼が得られ
るように変更せしめる燃料量比変更手段２０４とを具備
している。
【０００５】
【作用】機関気筒内の圧力に基づいて燃焼状態が判定さ
れ、この判定結果に基づいて、良好な燃焼が得られるよ
うに吸気行程における燃料供給料と圧縮行程における燃
料噴射量との比が変更せしめられる。
れ、この判定結果に基づいて、良好な燃焼が得られるよ
うに吸気行程における燃料供給料と圧縮行程における燃
料噴射量との比が変更せしめられる。
【０００６】
【実施例】図２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。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
は点火栓、７は高圧用リザーバタンク、８は高圧導管９
を介して高圧燃料をリザーバタンク７内に圧送するため
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。低圧燃料ポンプ１１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
１３に接続される。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。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。
リン機関の全体図を示す。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
は点火栓、７は高圧用リザーバタンク、８は高圧導管９
を介して高圧燃料をリザーバタンク７内に圧送するため
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。低圧燃料ポンプ１１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
１３に接続される。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。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。
【０００７】高圧用リザーバタンク７には燃料圧センサ
３６が取付けられ、この燃料圧センサ３６は高圧用リザ
ーバタンク７内の燃料圧を検出する。燃料圧センサ３６
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３７が配置される。
３６が取付けられ、この燃料圧センサ３６は高圧用リザ
ーバタンク７内の燃料圧を検出する。燃料圧センサ３６
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３７が配置される。
【０００８】図３は電子制御ユニット２０の構成を示す
ブロック線図である。図３を参照すると、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ＲＯＭ（リードオン
リメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２
３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２
５および出力ポート２６を具備する。
ブロック線図である。図３を参照すると、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ＲＯＭ（リードオン
リメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２
３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２
５および出力ポート２６を具備する。
【０００９】燃料圧センサ３６およびエアクローメータ
３７は対応するＡＤ変換器３０およひ３１を介して入力
ポート２５に夫々接続される。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３８は入力ポ
ート２５に接続される。また、機関気筒内の絶対圧を検
出する筒内圧センサ３９（図５参照）がＡＤ変換器３２
を介して入力ポート２５に接続される。
３７は対応するＡＤ変換器３０およひ３１を介して入力
ポート２５に夫々接続される。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３８は入力ポ
ート２５に接続される。また、機関気筒内の絶対圧を検
出する筒内圧センサ３９（図５参照）がＡＤ変換器３２
を介して入力ポート２５に接続される。
【００１０】一方、出力ポート２６は、対応する駆動回
路３３，３４を介して夫々高圧燃料ポンプ７および燃料
噴射弁５に接続される。また、出力ポート２６は駆動回
路３５を介してイグナイタ１６に接続される。このイグ
ナイタ１６は点火コイル１７を介して点火栓６に接続さ
れる。図４に燃料噴射弁５の側面断面図を示す。図４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の項部とピ
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７（図２）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。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。
路３３，３４を介して夫々高圧燃料ポンプ７および燃料
噴射弁５に接続される。また、出力ポート２６は駆動回
路３５を介してイグナイタ１６に接続される。このイグ
ナイタ１６は点火コイル１７を介して点火栓６に接続さ
れる。図４に燃料噴射弁５の側面断面図を示す。図４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の項部とピ
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７（図２）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。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。
【００１１】図５には図２に示す機関の縦断面図を示
す。図５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６
２の頂面に形成された略円筒状凹図、６４はピストン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。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。図
面には示さないがシリンダヘッド６１内には吸気ポート
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８（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６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。
す。図５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６
２の頂面に形成された略円筒状凹図、６４はピストン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。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。図
面には示さないがシリンダヘッド６１内には吸気ポート
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８（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６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。
【００１２】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に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６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。図６を参照すると、横軸は機関の負荷を表
しており、図６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。
た燃料噴射量を吸気行程に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６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。図６を参照すると、横軸は機関の負荷を表
しており、図６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。
【００１３】機関負荷を示す燃料噴射量がアイドル時の
燃料噴射量ＱI から中負荷時の燃料噴射量ＱM までは、
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ＱC はアイドル燃料噴射量ＱI から中負荷
燃料噴射量ＱM まで漸次増大せしめられる。機関負荷を
示す燃料噴射量がＱM を越えると、圧縮行程燃料噴射量
はＱM からＱD 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ＱS はＱP まで急激に増大せし
められる。ＱM は中負荷付近の燃料噴射量であり、ＱD
とＱP との和として次式で示される。
燃料噴射量ＱI から中負荷時の燃料噴射量ＱM までは、
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ＱC はアイドル燃料噴射量ＱI から中負荷
燃料噴射量ＱM まで漸次増大せしめられる。機関負荷を
示す燃料噴射量がＱM を越えると、圧縮行程燃料噴射量
はＱM からＱD 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ＱS はＱP まで急激に増大せし
められる。ＱM は中負荷付近の燃料噴射量であり、ＱD
とＱP との和として次式で示される。
【００１４】ＱM ＝ＱD ＋ＱP ここで、ＱD 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ＱI より少量である。また、ＱP は吸気行程にお
いて噴射された燃料がシリング室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。中負荷時の燃料噴射量ＱM か
ら高負荷時の燃料噴射量ＱH 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ＱD 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。
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ＱI より少量である。また、ＱP は吸気行程にお
いて噴射された燃料がシリング室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。中負荷時の燃料噴射量ＱM か
ら高負荷時の燃料噴射量ＱH 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ＱD 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。
【００１５】機関負荷が高負荷時燃料噴射量ＱH を越え
て最大燃料噴射量ＱW まで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。高負荷時燃料噴射量ＱH 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。
て最大燃料噴射量ＱW まで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。高負荷時燃料噴射量ＱH 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。
【００１６】図７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時期
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。吸気行程噴射
はＤI で示される期間内で実行される。この期間ＤI は
吸気行程のほぼ前半に相当する。圧縮行程噴射はＤC で
示される期間内で実行される。この期間ＤC は圧縮行程
のほぼ後半に相当する。燃料は期間ＤI またはＤC 内で
噴射されるために、噴射燃料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。
プロセスの上死点から吸入プロセスの下死点までの時期
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。吸気行程噴射
はＤI で示される期間内で実行される。この期間ＤI は
吸気行程のほぼ前半に相当する。圧縮行程噴射はＤC で
示される期間内で実行される。この期間ＤC は圧縮行程
のほぼ後半に相当する。燃料は期間ＤI またはＤC 内で
噴射されるために、噴射燃料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。
【００１７】中負荷付近（燃料噴射量ＱM ）より低い負
荷領域においては、図５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が指向して燃
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６付近の領域Ｋに偏在する。この領域
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。従って点火
栓６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６付近に燃料を噴射し、これによって
点火栓６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。
荷領域においては、図５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が指向して燃
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６付近の領域Ｋに偏在する。この領域
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。従って点火
栓６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６付近に燃料を噴射し、これによって
点火栓６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。
【００１８】一方、中負荷付近（燃料噴射量ＱM ）より
高い負荷領域においては、図８に示されるように、吸気
行程初期（図８（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。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、吸気ポートからシリ
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８（ｂ））。この予混合気Ｐの空燃比は、
着火火炎が伝播できる行程の空燃比である。尚、図８
（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の
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（図８
（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。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。この領域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。従って点火栓６によって可燃混合気層が
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（図８（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。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。
高い負荷領域においては、図８に示されるように、吸気
行程初期（図８（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。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、吸気ポートからシリ
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８（ｂ））。この予混合気Ｐの空燃比は、
着火火炎が伝播できる行程の空燃比である。尚、図８
（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の
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（図８
（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。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。この領域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。従って点火栓６によって可燃混合気層が
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（図８（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。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。
【００１９】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。
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。
【００２０】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、
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。
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を得
ようとしているのである。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。
【００２１】ところが図６において、燃料噴射量がＱM
とＱH の間であって要求燃料噴射量を吸気行程と圧縮行
程とに分割して噴射せしめる負荷領域のうち、低負荷側
の負荷領域、すなわちＱM に近い負荷領域では、吸気行
程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量との適正な比は機関
運転状態に応じた狭い範囲内に限定されるために、この
負荷領域内において常に良好な燃焼を得ることは困難で
あるという問題を生ずる。
とＱH の間であって要求燃料噴射量を吸気行程と圧縮行
程とに分割して噴射せしめる負荷領域のうち、低負荷側
の負荷領域、すなわちＱM に近い負荷領域では、吸気行
程燃料噴射量と圧縮行程燃料噴射量との適正な比は機関
運転状態に応じた狭い範囲内に限定されるために、この
負荷領域内において常に良好な燃焼を得ることは困難で
あるという問題を生ずる。
【００２２】そこで本実施例では、機関気筒内の筒内圧
力を検出し、この筒内圧力に基づいて燃焼状態を判定
し、この判定に基づいて吸気行程燃料噴射量と圧縮行程
燃料噴射量の比を変更せしめて良好な燃焼が得られるよ
うにしている。図９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。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。
力を検出し、この筒内圧力に基づいて燃焼状態を判定
し、この判定に基づいて吸気行程燃料噴射量と圧縮行程
燃料噴射量の比を変更せしめて良好な燃焼が得られるよ
うにしている。図９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。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。
【００２３】図９を参照すると、まずステップ７０にお
いて、要求燃料噴射量Ｑが、機関回転数ＮｅおよびＱＡ
／Ｎｅに基づくマップ（図１０参照）から求められる。
ここでＱＡ／Ｎｅは機関１回転当りの吸入空気量であ
り、機関負荷を表わしている。次いでステップ７１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。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ＱS の比である。
いて、要求燃料噴射量Ｑが、機関回転数ＮｅおよびＱＡ
／Ｎｅに基づくマップ（図１０参照）から求められる。
ここでＱＡ／Ｎｅは機関１回転当りの吸入空気量であ
り、機関負荷を表わしている。次いでステップ７１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。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ＱS の比である。
【００２４】要求燃料噴射量Ｑと分割率ＱＲとのマップ
は図１１に示すようである。図１１は図６と対応してお
り、要求燃料噴射量ＱがＱI からＱM 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。ＱM からＱ 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。ＱH からＱW まではＱＲ
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。
は図１１に示すようである。図１１は図６と対応してお
り、要求燃料噴射量ＱがＱI からＱM 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。ＱM からＱ 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。ＱH からＱW まではＱＲ
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。
【００２５】再び図９を参照すると、ステップ７２にお
いてＱＲが０かまたは１に等しいか否か判定される。分
割率ＱＲが０および１に等しくない場合にはステップ７
３に進み、ＱＲに補正値ＫＱＲが加算される。補正値Ｋ
ＱＲは後述する図１２および１３に示すルーチンにおい
て計算される。ステップ７４ではＱＲが０以上か否か判
定され、ＱＲ＜０であればステップ７５に進みＱＲは０
とされる。一方、ＱＲ≧０であればステップ７６に進み
ＱＲ≦１か否か判定される。ＱＲ＞１であればステップ
７７に進みＱＲは１とされる。ＱＲ≦１であればＱＲの
値はそのまま維持される。
いてＱＲが０かまたは１に等しいか否か判定される。分
割率ＱＲが０および１に等しくない場合にはステップ７
３に進み、ＱＲに補正値ＫＱＲが加算される。補正値Ｋ
ＱＲは後述する図１２および１３に示すルーチンにおい
て計算される。ステップ７４ではＱＲが０以上か否か判
定され、ＱＲ＜０であればステップ７５に進みＱＲは０
とされる。一方、ＱＲ≧０であればステップ７６に進み
ＱＲ≦１か否か判定される。ＱＲ＞１であればステップ
７７に進みＱＲは１とされる。ＱＲ≦１であればＱＲの
値はそのまま維持される。
【００２６】ステップ７８では次式に基づいて吸気行程
燃料噴射量ＱS が計算される。 ＱS ＝Ｑ・ＱＲ 次いでステップ７９ではＱから吸気行程燃料噴射量を減
算することによって圧縮行程燃料噴射量ＱC が計算され
る。ステップ７２でＱＲが０または１であると判定され
た場合には、ステップ７３からステップ７７はスキップ
され、ＱＲは補正されず０または１に維持される。
燃料噴射量ＱS が計算される。 ＱS ＝Ｑ・ＱＲ 次いでステップ７９ではＱから吸気行程燃料噴射量を減
算することによって圧縮行程燃料噴射量ＱC が計算され
る。ステップ７２でＱＲが０または１であると判定され
た場合には、ステップ７３からステップ７７はスキップ
され、ＱＲは補正されず０または１に維持される。
【００２７】図１２および図１３には補正値ＫＱＲを計
算するためのルーチンを示す。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。図１２および図
１３を参照すると、まずステップ９０においてクランク
角θが予め定められたクランク角θ1 （図１４参照）か
否か判定される。図１４にはクランク角と筒内圧との関
係を示す。図１４を参照すると、実線は良好な燃焼が実
行されたときの実際の筒内圧を示しており、点線は燃焼
が実行されないときの筒内圧を示しており、一点鎖線は
火炎伝播不良時における筒内圧を示している。
算するためのルーチンを示す。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。図１２および図
１３を参照すると、まずステップ９０においてクランク
角θが予め定められたクランク角θ1 （図１４参照）か
否か判定される。図１４にはクランク角と筒内圧との関
係を示す。図１４を参照すると、実線は良好な燃焼が実
行されたときの実際の筒内圧を示しており、点線は燃焼
が実行されないときの筒内圧を示しており、一点鎖線は
火炎伝播不良時における筒内圧を示している。
【００２８】θ1 は着火直前における圧縮行程内の一定
のクランク角であり、θ1 において検出された実際の筒
内圧をＰ1r とする。θ2 はＴＤＣ直後において燃焼時
の筒内圧が最高となるクランク角近傍の一定のクランク
角であり、燃焼が実行されないときのθ2 における筒内
圧をＰ2 ，θ2 において検出された実際の筒内圧をＰ 2r
とする。θ3 は燃焼後期における燃焼行程内の一定のク
ランク角であり、θ3 において検出された実際の筒内圧
をＰ3rとする。
のクランク角であり、θ1 において検出された実際の筒
内圧をＰ1r とする。θ2 はＴＤＣ直後において燃焼時
の筒内圧が最高となるクランク角近傍の一定のクランク
角であり、燃焼が実行されないときのθ2 における筒内
圧をＰ2 ，θ2 において検出された実際の筒内圧をＰ 2r
とする。θ3 は燃焼後期における燃焼行程内の一定のク
ランク角であり、θ3 において検出された実際の筒内圧
をＰ3rとする。
【００２９】再び図１２におよび図１３を参照すると、
ステップ９０で否定判定されるとステップ９４に進み、
クランク角θがθ2 か否か判定される。否定判定される
とステップ１０２に進み、失火フラグＦＱ2 がセットさ
れているか否か、すなわち初期失火が発生したか否か判
定される。否定判定されるとステップ１０３に進み、ク
ランク角θがθ3 か否か判定される。否定判定される
と、ステップ１０７に進み補正値ＫＱＲが予め定められ
た下限値ＫＱＲ１より小さいか否か判定される。
ステップ９０で否定判定されるとステップ９４に進み、
クランク角θがθ2 か否か判定される。否定判定される
とステップ１０２に進み、失火フラグＦＱ2 がセットさ
れているか否か、すなわち初期失火が発生したか否か判
定される。否定判定されるとステップ１０３に進み、ク
ランク角θがθ3 か否か判定される。否定判定される
と、ステップ１０７に進み補正値ＫＱＲが予め定められ
た下限値ＫＱＲ１より小さいか否か判定される。
【００３０】補正値はＫＱＲが小さい場合、分割率ＱＲ
Ｈ小さくなる（図９のステップ７３参照）。分割率ＱＲ
が小さいと圧縮行程燃料噴射量の比率が大きくなるため
に、着火時における点火栓近傍の混合気はリッチとな
る。従って、ＫＱＲ＜ＫＱＲ１の場合のように補正値Ｋ
ＱＲが小さい場合には、着火時における点火栓近傍の混
合気はリッチであると判定して、ステップ１０８でリッ
チフラグＦＬＲを１にセットする。
Ｈ小さくなる（図９のステップ７３参照）。分割率ＱＲ
が小さいと圧縮行程燃料噴射量の比率が大きくなるため
に、着火時における点火栓近傍の混合気はリッチとな
る。従って、ＫＱＲ＜ＫＱＲ１の場合のように補正値Ｋ
ＱＲが小さい場合には、着火時における点火栓近傍の混
合気はリッチであると判定して、ステップ１０８でリッ
チフラグＦＬＲを１にセットする。
【００３１】一方、ＫＱＲ≧ＫＱＲ１の場合、ステップ
１０９に進み、補正値ＫＱＲが予め定められた上限値Ｋ
ＱＲ２より大きいか否か判定される。ここでＫＱＲ２＞
ＫＱＲ１である。補正値ＫＱＲが大きい場合、分割率Ｑ
Ｒも大きくなる（図９のステップ７３参照）。分割率Ｑ
Ｒが大きいと圧縮行程燃料噴射量の比率が小さくなるた
めに、着火時における点火栓近傍の混合気はリーンとな
る。従って、ＫＱＲ＞ＫＱＲ２の場合のように補正値は
ＫＱＲが大きい、着火時における点火栓近傍の混合気は
リーンであると判定して、ステップ１１０でリッチフラ
グＦＬＲを０にリセットする。
１０９に進み、補正値ＫＱＲが予め定められた上限値Ｋ
ＱＲ２より大きいか否か判定される。ここでＫＱＲ２＞
ＫＱＲ１である。補正値ＫＱＲが大きい場合、分割率Ｑ
Ｒも大きくなる（図９のステップ７３参照）。分割率Ｑ
Ｒが大きいと圧縮行程燃料噴射量の比率が小さくなるた
めに、着火時における点火栓近傍の混合気はリーンとな
る。従って、ＫＱＲ＞ＫＱＲ２の場合のように補正値は
ＫＱＲが大きい、着火時における点火栓近傍の混合気は
リーンであると判定して、ステップ１１０でリッチフラ
グＦＬＲを０にリセットする。
【００３２】一方、ＫＱＲ≦ＫＱＲ２の場合、リッチフ
ラグＦＬＲは変更せしめられない。次回以後の処理サイ
クルにおいて、ステップ９０においてθ＝θ1 と判定さ
れると、ステップ９１に進みクランク角θ1 における実
際の筒内圧Ｐ1rが検出される。ステップ９２ではＰ1rに
基づくマップ（図１５参照）からＰ2 が求められる。Ｐ
2 はＰ1rの増大に応じて直線的に増大せしめられる。ス
テップ９３ではＰ1rおよび燃料噴射量Ｑに基づくマップ
（図１６参照）からＰ3 が求められる。Ｐ3 は、クラン
ク角θ3 において検出された筒内圧Ｐ3rが、良好な燃焼
が実行されたときの筒内圧か否か判定するための基準筒
内圧である。以上の処理の後、本ルーチンを終了する。
ラグＦＬＲは変更せしめられない。次回以後の処理サイ
クルにおいて、ステップ９０においてθ＝θ1 と判定さ
れると、ステップ９１に進みクランク角θ1 における実
際の筒内圧Ｐ1rが検出される。ステップ９２ではＰ1rに
基づくマップ（図１５参照）からＰ2 が求められる。Ｐ
2 はＰ1rの増大に応じて直線的に増大せしめられる。ス
テップ９３ではＰ1rおよび燃料噴射量Ｑに基づくマップ
（図１６参照）からＰ3 が求められる。Ｐ3 は、クラン
ク角θ3 において検出された筒内圧Ｐ3rが、良好な燃焼
が実行されたときの筒内圧か否か判定するための基準筒
内圧である。以上の処理の後、本ルーチンを終了する。
【００３３】さらに次回以後の処理サイクルにおいて、
ステップ９４においてθ＝θ2 と判定されると、ステッ
プ９５に進みクランク角θ2 における実際の筒内圧Ｐ2r
が検出される。ステップ９６では、Ｐ2r／Ｐ2 が判定値
Ｗより大きいか否か判定される。良好に着火され初期失
火が生じていない場合にはＰ2rがＰ2 に対して十分に大
きくなるために、Ｐ2r／Ｐ2 ＞Ｗとなり、ステップ９７
に進んで失火フラグＦＱ2 は０にリセットされる。
ステップ９４においてθ＝θ2 と判定されると、ステッ
プ９５に進みクランク角θ2 における実際の筒内圧Ｐ2r
が検出される。ステップ９６では、Ｐ2r／Ｐ2 が判定値
Ｗより大きいか否か判定される。良好に着火され初期失
火が生じていない場合にはＰ2rがＰ2 に対して十分に大
きくなるために、Ｐ2r／Ｐ2 ＞Ｗとなり、ステップ９７
に進んで失火フラグＦＱ2 は０にリセットされる。
【００３４】一方、初期失火が生じている場合には、Ｐ
2r／Ｐ2≦Ｗと判定されステップ９８に進む。ステップ
９８ではリッチフラグＦＬＲが１にセットされているか
否か判定される。このリッチフラグＦＬＲは、着火時に
おける点火栓近傍の混合気がリッチか否か判定する目安
であり、リッチフラグＦＬＲが１にセットされている場
合にはリッチと判定される。
2r／Ｐ2≦Ｗと判定されステップ９８に進む。ステップ
９８ではリッチフラグＦＬＲが１にセットされているか
否か判定される。このリッチフラグＦＬＲは、着火時に
おける点火栓近傍の混合気がリッチか否か判定する目安
であり、リッチフラグＦＬＲが１にセットされている場
合にはリッチと判定される。
【００３５】ステップ９８において肯定判定された場
合、すなわち、着火時における点火栓近傍の混合気がリ
ッチなためにリッチ失火が発生したと判定された場合、
ステップ９９に進み補正系数ＫＱＲがＸだけ増大せしめ
られる。これによって分割率ＱＲが増大し（図９のステ
ップ７３参照）、斯くして圧縮行程燃料噴射量の比率が
減少して、着火時における点火栓近傍の混合気をリーン
化することができる。この結果リッチ失火を防止して良
好な燃焼を得ることができる。
合、すなわち、着火時における点火栓近傍の混合気がリ
ッチなためにリッチ失火が発生したと判定された場合、
ステップ９９に進み補正系数ＫＱＲがＸだけ増大せしめ
られる。これによって分割率ＱＲが増大し（図９のステ
ップ７３参照）、斯くして圧縮行程燃料噴射量の比率が
減少して、着火時における点火栓近傍の混合気をリーン
化することができる。この結果リッチ失火を防止して良
好な燃焼を得ることができる。
【００３６】一方、ステップ９８で否定判定された場
合、すなわち、着火時における点火栓近傍の混合気がリ
ーンなためにリーン失火が発生したと判定された場合、
ステップ１００に進み補正係数ＫＱＲがＸだけ減少せし
められる。これによって分割率ＱＲが減少し、斯くして
圧縮行程燃料噴射量の比率が増大して、着火時における
点火栓近傍の混合気をリッチ化することができる。この
結果リーン失火を防止して良好な燃焼を得ることができ
る。
合、すなわち、着火時における点火栓近傍の混合気がリ
ーンなためにリーン失火が発生したと判定された場合、
ステップ１００に進み補正係数ＫＱＲがＸだけ減少せし
められる。これによって分割率ＱＲが減少し、斯くして
圧縮行程燃料噴射量の比率が増大して、着火時における
点火栓近傍の混合気をリッチ化することができる。この
結果リーン失火を防止して良好な燃焼を得ることができ
る。
【００３７】ステップ１０１では失火フラグＦＱ2 が１
にセットされる。この後ステップ１０７以下に進み、Ｆ
ＬＲが制御され、本ルーチンを終了する。次回以後の処
理サイクルでステップ１０２に進み、ＦＱ2 が１にセッ
トされている場合、すなわち初期失火が発生したと判定
された場合、ステップ１０３からステップ１０６がスキ
ップされる。すなわち、ステップ１０３からステップ１
０６は初期失火が生じていない場合にだけ実行される。
にセットされる。この後ステップ１０７以下に進み、Ｆ
ＬＲが制御され、本ルーチンを終了する。次回以後の処
理サイクルでステップ１０２に進み、ＦＱ2 が１にセッ
トされている場合、すなわち初期失火が発生したと判定
された場合、ステップ１０３からステップ１０６がスキ
ップされる。すなわち、ステップ１０３からステップ１
０６は初期失火が生じていない場合にだけ実行される。
【００３８】ステップ１０２で否定判定されると、ステ
ップ１０３に進み、クランク角θがθ3 か否か判定され
る。θがθ3 に等しくなると、ステップ１０４に進み、
クランク角θ3 における実際の筒内圧Ｐ3r（図１４参
照）が検出される。ステップ１０５では、Ｐ3r／Ｐ3 が
判定値Ｙより大きいか否か判定される。良好に燃焼し火
炎伝播不良が生じていない場合にはＰ3rがＰ3 に対して
十分に大きくなるために、Ｐ3r／Ｐ3 ＞Ｙとなり、ステ
ップ１０６はスキップされる。
ップ１０３に進み、クランク角θがθ3 か否か判定され
る。θがθ3 に等しくなると、ステップ１０４に進み、
クランク角θ3 における実際の筒内圧Ｐ3r（図１４参
照）が検出される。ステップ１０５では、Ｐ3r／Ｐ3 が
判定値Ｙより大きいか否か判定される。良好に燃焼し火
炎伝播不良が生じていない場合にはＰ3rがＰ3 に対して
十分に大きくなるために、Ｐ3r／Ｐ3 ＞Ｙとなり、ステ
ップ１０６はスキップされる。
【００３９】一方、火炎伝播不良が発生して良好な燃焼
が行なわれていないときには、Ｐ3r／Ｐ3 ≦Ｙと判定さ
れ、ステップ１０６に進んで補正値ＫＱＲがＺだけ増大
せしめられる。すなわち、火炎伝播不良が発生するのは
予混合気がリーンであるためであり、このため補正値Ｋ
ＱＲを増大せしめることによって分割率ＱＲを増大せし
め斯くして吸気行程燃料噴射量の比率を増大せしめるよ
うにしている。この結果予混合気をリッチ化することが
でき、良好な燃焼を得ることができる。
が行なわれていないときには、Ｐ3r／Ｐ3 ≦Ｙと判定さ
れ、ステップ１０６に進んで補正値ＫＱＲがＺだけ増大
せしめられる。すなわち、火炎伝播不良が発生するのは
予混合気がリーンであるためであり、このため補正値Ｋ
ＱＲを増大せしめることによって分割率ＱＲを増大せし
め斯くして吸気行程燃料噴射量の比率を増大せしめるよ
うにしている。この結果予混合気をリッチ化することが
でき、良好な燃焼を得ることができる。
【００４０】以上のように本実施例によれば、筒内圧力
を検出し、この筒内圧力に基づいて燃焼状態を判定し、
この判定に基づいて吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料
噴失量の比を変更せしめるようにしているので良好な燃
焼を得ることができる。なお、本実施例では１つの燃料
噴射弁によって吸気行程噴射および圧縮行程噴射を実行
せしめるようにしているが、各気筒の吸気ポートにポー
ト燃料噴射弁を夫々追加し、吸気行程噴射をこのポート
燃料噴射弁によって実行せしめるようにしてもよい。
を検出し、この筒内圧力に基づいて燃焼状態を判定し、
この判定に基づいて吸気行程燃料噴射量と圧縮行程燃料
噴失量の比を変更せしめるようにしているので良好な燃
焼を得ることができる。なお、本実施例では１つの燃料
噴射弁によって吸気行程噴射および圧縮行程噴射を実行
せしめるようにしているが、各気筒の吸気ポートにポー
ト燃料噴射弁を夫々追加し、吸気行程噴射をこのポート
燃料噴射弁によって実行せしめるようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】吸気行程および圧縮行程において燃料を
噴射せしめる場合に、常に良好な燃焼を得ることができ
る。
噴射せしめる場合に、常に良好な燃焼を得ることができ
る。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の内燃機関の全体図である。
【図３】電子制御ユニットのブロック線図である。
【図４】燃料噴射弁の縦断面図である。
【図５】図２の機関の縦断面図である。
【図６】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。
一例を示す線図である。
【図７】燃料噴射時期を示す線図である。
【図８】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。
動作説明図である。
【図９】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。
ためのフローチャートである。
【図１０】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。
噴射量Ｑのマップである。
【図１１】燃料噴射量Ｑに基づく分割率ＱＲのマップで
ある。
ある。
【図１２】補正量ＫＱＲを計算するためのフローチャー
トである。
トである。
【図１３】補正量ＫＱＲを計算するためのフローチャー
トである。
トである。
【図１４】クランク角と筒内圧との関係を示す線図であ
る。
る。
【図１５】Ｐ1rとＰ2 の関係を示す線図である。
【図１６】燃料噴射量ＱとＰ1rとに基づく基準筒内圧Ｐ
3 のマップである。
3 のマップである。
５…燃料噴射弁 ６…点火栓
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気行程において燃料を供給して機関気
筒内に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、前記機関気
筒内の圧力を検出するための圧力検出手段と、該圧力検
出手段の検出結果に基づいて前記機関気筒内の燃焼状態
を判定する燃焼状態判定手段と、該燃焼状態判定手段の
判定結果に基づいて吸気行程における燃料供給量と圧縮
行程における燃料噴射量との比を良好な燃焼が得られる
ように変更せしめる燃料量比変更手段とを具備する内燃
機関。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281527A JP2917617B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 内燃機関 |
| US07/966,226 US5313920A (en) | 1991-10-28 | 1992-10-26 | Control device for internal combustion engine |
| DE69207553T DE69207553T2 (de) | 1991-10-28 | 1992-10-27 | Steuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| EP92118346A EP0539921B1 (en) | 1991-10-28 | 1992-10-27 | Control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281527A JP2917617B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118245A true JPH05118245A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2917617B2 JP2917617B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17640420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3281527A Expired - Lifetime JP2917617B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 内燃機関 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5313920A (ja) |
| EP (1) | EP0539921B1 (ja) |
| JP (1) | JP2917617B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207553T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2000009876A1 (fr) * | 1998-08-12 | 2000-02-24 | Hitachi, Ltd. | Dispositif de reglage de la combustion dans un moteur |
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1991
- 1991-10-28 JP JP3281527A patent/JP2917617B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-26 US US07/966,226 patent/US5313920A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-27 DE DE69207553T patent/DE69207553T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-27 EP EP92118346A patent/EP0539921B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| EP0539921B1 (en) | 1996-01-10 |
| EP0539921A3 (ja) | 1994-04-06 |
| US5313920A (en) | 1994-05-24 |
| EP0539921A2 (en) | 1993-05-05 |
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| DE69207553T2 (de) | 1996-06-05 |
| DE69207553D1 (de) | 1996-02-22 |
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