JPH07103051A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH07103051A
JPH07103051A JP5254127A JP25412793A JPH07103051A JP H07103051 A JPH07103051 A JP H07103051A JP 5254127 A JP5254127 A JP 5254127A JP 25412793 A JP25412793 A JP 25412793A JP H07103051 A JPH07103051 A JP H07103051A
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cylinder
engine
fuel
internal combustion
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泰志 伊藤
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/022—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the clutch status
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/12—Engine control specially adapted for a transmission comprising a torque converter or for continuously variable transmissions

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両振動およびこもり音を低減する。 【構成】 各気筒１ａは筒内に燃料を噴射するための筒
内噴射用燃料噴射弁１１と吸気ポート内に燃料を噴射す
るための吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２とを備えてい
る。また、機関本体１にはロックアップが可能な自動変
速機１３が連結される。機関運転状態が筒内噴射すべき
運転状態のときであってもロックアップするときには筒
内噴射から吸気ポート噴射に切り換える。一方、機関運
転状態が筒内噴射すべき運転状態のときにロックアップ
しないときには筒内噴射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【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】筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
燃料噴射弁と吸気ポート内に燃料を噴射するための吸気
ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関が公知であ
る（特開昭６３−１５４８１６号公報参照）。この内燃
機関では機関低負荷運転時に筒内噴射用燃料噴射弁から
筒内に燃料を噴射し、この噴射燃料を多量の空気の存在
下で燃焼せしめるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の内燃
機関におけるように筒内噴射用燃料噴射弁から筒内に噴
射した燃料を多量の空気の存在下で燃焼せしめるように
した場合吸気ポート噴射用燃料噴射弁から燃料を噴射し
て燃焼室全体を混合気で満たすようにした場合に比べて
筒内における最大燃焼圧が大きくなり、またこの場合燃
焼速度も速いので機関サイクル内のトルク変動が増大す
るようになる。しかしながら、機関サイクル内のトルク
変動が増大すると機関本体から車両に伝達される振動が
増大されるようになり、機関低速度運転時にはこの振動
が共振によって増幅されるという問題がある。また、こ
の車両振動によって車両内にこもり音が発生するという
問題がある。さらに、ロックアップが可能な自動変速機
を備えた車両においてはロックアップしたときに筒内噴
射用燃料噴射弁から燃料を噴射するようにすると車両ボ
デーに伝達される振動がさらに増大されると共に車両内
に発生するこもり音も増大されるという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための筒内
噴射用燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するた
めの吸気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共にロック
アップが可能な動力伝達手段を備えた内燃機関におい
て、機関運転状態が筒内噴射すべき運転状態のときにロ
ックアップするときには筒内噴射から吸気通路噴射に切
り換えるようにしている。また上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための燃料
噴射弁を備えると共にロックアップが可能な動力伝達手
段を備えた内燃機関において、機関運転状態が圧縮行程
噴射すべき運転状態のときにロックアップするときには
圧縮行程噴射から吸気行程噴射に切り換えるようにして
いる。さらに上記問題点を解決するために本発明によれ
ば、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁
と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路噴射
用燃料噴射弁とを備えると共にロックアップが可能な動
力伝達手段を備えた内燃機関において、吸気通路噴射時
には車両速度が第１の設定速度よりも高いときにロック
アップし、筒内噴射時には車両速度が第１設定速度より
も高い第２の設定速度よりも高いときにロックアップす
るようにしている。さらにまた上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、筒内に燃料を噴射するための燃料
噴射弁を備えると共にロックアップが可能な動力伝達手
段を備えた内燃機関において、吸気工程噴射時には車両
速度が第１の設定速度よりも高いときにロックアップ
し、圧縮工程噴射時には車両速度が第１設定速度よりも
高い第２の設定速度よりも高いときにロックアップする
ようにしている。また本発明によれば上記問題点を解決
するために、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用燃
料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸気
通路噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関において、機
関運転状態が筒内噴射すべき運転状態のときに車両速度
が予め定められた設定速度以下のときには筒内噴射から
吸気通路噴射に切り換えるようにしている。さらに本発
明によれば上記問題点を解決するために、筒内に燃料を
噴射するための燃料噴射弁を備えた内燃機関において、
機関運転状態が圧縮行程噴射すべき運転状態のときに車
両速度が予め定められた設定速度以下のときには圧縮行
程噴射から吸気行程噴射に切り換えるようにしている。
【０００５】
【作用】請求項１に記載の発明ではロックアップすると
きには機関サイクル内トルク変動が低減される。請求項
２に記載の発明でもロックアップするときには機関サイ
クル内トルク変動が低減される。請求項３に記載の発明
では機関サイクル内トルク変動が小さい場合にロックア
ップされる。請求項４に記載の発明でも機関サイクル内
トルク変動が小さい場合にロックアップされる。請求項
５に記載の発明では機関低速度運転時には機関サイクル
内トルク変動が低減される。請求項６に記載の発明でも
機関低速度運転時には機関サイクル内トルク変動が低減
される。
【０００６】
【実施例】図１を参照すると機関全体１は４つの気筒１
ａを備えている。各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝
管２を介して共通のサージタンク３に接続される。サー
ジタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に接
続される。吸気ダクト４内にはステップモータ６によっ
て駆動されるスロットル弁７が配置される。このスロッ
トル弁７は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁し
ており、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持され
る。一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルド８に連結
され、この排気マニホルド８は三元触媒コンバータ９に
連結される。また、各気筒１ａには筒内に燃料を噴射す
るための筒内噴射用燃料噴射弁１１と吸気ポート内に燃
料を噴射するための吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２と
がそれぞれ設けられ、したがって各気筒１ａにはそれぞ
れ２個の燃料噴射１１，１２が設けられる。これら燃料
噴射弁１１，１２は電子制御ユニット３０の出力信号に
基づいてそれぞれ制御される。
【０００７】図１に示すように機関本体１は自動変速機
１３に連結される。この自動変速機１３は例えば図２に
示すような流体式トルクコンバータ１４を備えている。
図２を参照すると、１５はクランクシャフト（図示しな
い）に連結されたトルクコンバータ入力軸、１６はトル
クコンバータ出力軸、１７はトルクコンバータ入力軸１
５に連結されたポンプ羽根車、１８はトルクコンバータ
出力軸１６に連結されたタービン羽根車、１９はステー
タ羽根車をそれぞれ示す。また、このトルクコンバータ
１４はトルクコンバータ入力軸１５とトルクコンバータ
出力軸１６とを直結する、すなわちロックアップするた
めのロックアップクラッチ２０を備えている。ロックア
ップクラッチ２０は一対の作動油室２１，２２内の油圧
差によって駆動され、これら作動油室２１，２２内の油
圧は例えばオイルポンプ（図示しない）によって制御さ
れる。作動油室２１内の油圧が作動油室２２内の油圧よ
りも高くされると図３（Ａ）に示すようにロックアップ
クラッチ２０とトルクコンバータ入力軸１５とが係合す
るようになるのでトルクコンバータ入力軸１５とトルク
コンバータ出力軸１６とが直結され、すなわちロックア
ップされる。一方作動油室２２内の油圧が作動油室２１
内の油圧よりも高くされると図３（Ｂ）に示すようにロ
ックアップクラッチ２０とトルクコンバータ入力軸１５
とが係合しなくなるのでロックアップされなくなる。こ
の場合トルクコンバータ入力軸１５からトルクコンバー
タ出力軸１６への動力伝達はポンプ羽根車１７、タービ
ン羽根車１８およびステータ羽根車１９内を流動する作
動油を介して行われる。なお自動変速機１３は電子制御
ユニット３０の出力信号に基づいて制御される。
【０００８】図１に示す実施例では図４に示すマップに
基づいて、すなわち車両速度Ｖと機関負荷、例えばアク
セルペダル１０（図１）の踏込み量Ｌとに依存してロッ
クアップすべきか否かが判別される。なお図４に示した
マップは予めＲＯＭ３３内に記憶されている。
【０００９】再び図１を参照すると、電子制御ユニット
３０はデジタルコンピュータからなり双方向性バス３１
を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５およ
び出力ポート３６を具備する。アクセルペダル１０はア
クセルペダル１０の踏込み量に比例した出力電圧を発生
する負荷センサ３７に接続され、負荷センサ３７の出力
電圧はＡＤ変換器３８を介して入力ポート３５に入力さ
れる。また、入力ポート３５には機関回転数を表す出力
パルスを発生する回転数センサ３９が接続される。さら
に入力ポート３５には車両速度を表す出力パルスを発生
する速度センサ４０が接続される。一方、出力ポート３
６は対応する駆動回路４１を介してステップモータ６、
各筒内噴射用燃料噴射弁１１、各吸気ポート噴射用燃料
噴射弁１２および自動変速機１３にそれぞれ接続され
る。
【００１０】図５は各気筒１ａの燃焼室構造を示してい
る。図５（Ａ）を参照すると、５０はシリンダブロッ
ク、５１はシリンダブロック５０内で往復動するピスト
ン、５２はシリンダブロック５０上に固定されたシリン
ダヘッド、５３はピストン５１とシリンダヘッド５２間
に形成された燃焼室、５４は吸気弁、５５は排気弁、５
６は吸気ポート、５７は排気ポート、５８は点火栓をそ
れぞれ示す。吸気ポート５６は燃焼室５３内に流入した
空気がシリンダ軸線周りの旋回流を発生するように構成
されている。筒内噴射用燃料噴射弁１１あるいは吸気ポ
ート噴射用燃料噴射弁１２から噴射された燃料はこの旋
回流により気化せしめられつつ拡散せしめられる。図５
（Ｂ）に示されるようにピストン５１の頂面上には筒内
噴射用燃料噴射弁１１の下方から点火栓５８の下方まで
延びるほぼ円形の輪郭形状を有する浅皿部５９が形成さ
れ、浅皿部５９の中央部にはほぼ半球形状をなす深皿部
６０が形成される。また、点火栓５８下方に位置する浅
皿部５９の深皿部６０との接続部にはほぼ球形状をなす
凹部６１が形成される。
【００１１】図６は吸気ポート噴射が行われたときの燃
料供給方法を示し、図７は筒内噴射が行われたときの燃
料供給方法を示している。図１に示す実施例では、原則
として図８に示すように機関回転数Ｎとアクセルペダル
１０の踏込み量Ｌとに依存して吸気ポート噴射あるいは
筒内噴射のいずれかが行われる。なお図８において吸気
ポート噴射を行うべき領域と筒内噴射を行うべき領域間
に第３の領域を設け、この第３の領域においては要求燃
料量の一部を吸気ポート噴射により機関に供給すると共
に残りの燃料を筒内噴射により機関に供給するようにし
てもよい。機関運転状態が図８において吸気ポート噴射
を行うべき領域にあるときには、図１３に示されるよう
に機関吸気行程初期において吸気ポート噴射用燃料噴射
弁１２から吸気ポート５６内に燃料噴射Ｆが行われる。
次いで吸気弁５４を介して空気が吸入され、その結果燃
料は旋回流Ｓにより気化されつつ拡散され、したがって
燃焼室５３内は混合気によりほぼ一様に満たされるよう
になる。この混合気は点火栓５８により着火される。な
お吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２により吸気ポート噴
射が行われているときには筒内噴射用燃料噴射弁１１か
らの燃料噴射は停止されている。これに対し機関運転状
態が図８において筒内噴射を行うべき領域にあるときに
は、図７に示されるように機関圧縮行程末期において筒
内噴射用燃料噴射弁１１から深皿部６０の周壁面に向け
て燃料噴射Ｆが行われ、それによって凹部６１および深
皿部６０内に混合気が形成される。このとき凹部６１お
よび深皿部６０以外の燃焼室５３内は空気で満たされて
いる。次いで混合気が点火栓５８によって着火される。
なお筒内噴射用燃料噴射弁１１により筒内噴射が行われ
ているときには吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２からの
燃料噴射は停止されている。
【００１２】ところで筒内噴射が行われた場合、すなわ
ち凹部６１および深皿部６０内に混合気を形成すると共
にその他の燃焼室５３内を空気で満たすようにした場合
同じ機関出力を得るために必要な空気量は吸気ポート噴
射が行われた場合に比べて多くなるので燃焼室５３内に
おける最大燃焼圧が大きくなっている。また筒内噴射が
行われた場合燃焼室５３内における混合気の燃焼速度が
速くなっている。その結果筒内噴射が行われたときには
機関サイクル内のトルク変動が吸気ポート噴射が行われ
たときに比べて大きくなっている。ところが、ロックア
ップされたときに、すなわち図３（Ａ）に示すようにト
ルクコンバータ入力軸１５とトルクコンバータ出力軸１
６とが直結されたときに筒内噴射を行うとこのときには
上述のようにサイクル内トルク変動が大きいので車両振
動が増大され、またこもり音を生じるようになってしま
う。特に車両速度が低いときには車両振動がさらに増大
され、またこもり音は走行音あるいは風切り音などより
も相対的に大きくなって不快な騒音となる。そこで図１
に示した実施例では機関運転状態が図８のマップに基づ
くと筒内噴射すべき運転状態であってもロックアップし
かつ車両速度Ｖが予め定められた設定速度Ｖ１（図４）
以下のときには吸気ポート噴射するようにしている。本
実施例において設定速度Ｖ１はロックアップしつつ筒内
噴射が行われても車両振動あるいはこもり音が増大され
ない最低速度であるように定められている。ロックアッ
プしかつ車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときに吸気ポ
ート噴射を行うとサイクル内トルク変動を低減できるの
でロックアップしたときにも車両振動を低減でき、また
こもり音を低減できる。一方、図８のマップに基づくと
筒内噴射すべきときにロックアップしないとき、あるい
はロックアップしかつ車両速度Ｖが設定速度Ｖ１よりも
高いときには筒内噴射が行われる。
【００１３】次に図９を参照して上述の実施例を実行す
るためのルーチンを説明する。このルーチンは予め定め
られた一定期間毎の割り込みによって実行される。図９
を参照すると、まずステップ７０では図８のマップに基
づいて筒内噴射すべきか否かが判別される。吸気ポート
噴射すべきときにはステップ７３に進んで吸気ポート噴
射が行われる。一方筒内噴射すべきときにはステップ７
１に進み、ロックアップされているか否かが判別され
る。ロックアップされているときにはステップ７２に進
み、車両速度Ｖが予め定められた設定速度Ｖ１以下であ
るか否かが判別される。Ｖ≦Ｖ１のときにはステップ７
３に進んで吸気ポート噴射が行われ、次いで処理サイク
ルを終了する。ステップ７１においてロックアップされ
ていないとき、あるいはステップ７２においてＶ＞Ｖ１
のときにはステップ７４に進み、筒内噴射が行われる。
次いで処理サイクルを終了する。
【００１４】上述した実施例では、機関運転状態が筒内
噴射すべき運転状態のときにロックアップしかつ車両速
度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときには筒内噴射から吸気ポ
ート噴射に切り換えるようにしている。しかしながら車
両速度Ｖに関わらずロックアップするときには筒内噴射
から吸気ポート噴射に切り換えるようにしてもよい。
【００１５】図１０には第１の発明による別の実施例が
示される。図１０に示した実施例において、図１と同様
の構成要素は同一の番号で示し、また図１０では図１に
示された電子制御ユニット３０が省略されている。図１
０を参照すると、機関本体１には図１に示した実施例と
同様な自動変速機１３が連結されている。またこの自動
変速機１３に設けられたトルクコンバータ１４は図４の
マップに基づいてロックアップ制御が行われる。しかし
ながら図１０に示した実施例において各気筒１ａは筒内
に燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁１１のみ
を備えており、したがって各気筒１ａにはそれぞれ１個
の燃料噴射弁１１が設けられる。
【００１６】図１１は吸気行程噴射が行われたときの燃
料供給方法を示し、図１２は圧縮行程噴射が行われたと
きの燃料供給方法を示している。図１０に示す実施例で
は、原則として図１３に示すように機関回転数Ｎとアク
セルペダル１０の踏込み量Ｌとに依存して吸気行程噴射
あるいは圧縮行程噴射のいずれかが行われる。なお図１
３において吸気行程噴射を行うべき領域と圧縮行程噴射
を行うべき領域間に第３の領域を設け、この第３の領域
においては要求燃料量の一部を吸気行程噴射により機関
に供給すると共に残りの燃料を圧縮行程噴射により機関
に供給するようにしてもよい。機関運転状態が図１３に
おいて吸気行程噴射を行うべき領域にあるときには、図
１１に示されるように機関吸気行程初期において筒内噴
射用燃料噴射弁１１から浅皿部５９に向けて燃料噴射Ｆ
が行われる。次いで吸気弁５４を介して空気が吸入さ
れ、その結果燃料は旋回流Ｓにより気化されつつ拡散さ
れ、したがって燃焼室５３内は混合気によりほぼ一様に
満たされるようになる。この混合気は点火栓５８により
着火される。これに対し機関運転状態が図１３において
圧縮行程噴射を行うべき領域にあるときには、図１２に
示されるように機関圧縮行程末期において燃料噴射弁１
１から深皿部６０の周壁面に向けて燃料噴射Ｆが行わ
れ、それによって凹部６１および深皿部６０内に混合気
が形成される。このとき凹部６１および深皿部６０以外
の燃焼室５３内は空気で満たされている。次いで混合気
が点火栓５８によって着火される。
【００１７】ところで圧縮行程噴射が行われた場合、す
なわち凹部６１および深皿部６０内に混合気を形成する
と共にその他の燃焼室５３内を空気で満たすようにした
場合同じ機関出力を得るために必要な空気量は吸気行程
噴射が行われた場合に比べて多くなるので燃焼室５３内
における最大燃焼圧が大きくなっている。また圧縮行程
噴射が行われた場合燃焼室５３内における混合気の燃焼
速度が速くなっている。その結果圧縮行程噴射が行われ
たときには機関サイクル内のトルク変動が吸気行程噴射
が行われたときに比べて大きくなっている。ところが、
ロックアップされたときに圧縮行程噴射を行うとこのと
きには上述のようにサイクル内トルク変動が大きいので
車両振動が増大され、またこもり音を生じるようになっ
てしまう。特に車両速度が低いときには車両振動がさら
に増大され、またこもり音は走行音あるいは風切り音な
どよりも相対的に大きくなって不快な騒音となる。そこ
で図１０に示した実施例では機関運転状態が図１３のマ
ップに基づくと筒内噴射すべき運転状態であってもロッ
クアップしかつ車両速度Ｖが予め定められた設定速度Ｖ
１（図４）以下のときには吸気行程噴射するようにして
いる。本実施例において設定速度Ｖ１はロックアップし
つつ圧縮行程噴射が行われても車両振動あるいはこもり
音が増大されない最低速度であるように定められてい
る。ロックアップしかつ車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下
のときに吸気行程噴射を行うとサイクル内トルク変動を
低減できるのでロックアップしたときにも車両振動を低
減でき、またこもり音を低減できる。一方、図１３のマ
ップに基づくと圧縮行程噴射すべきときにロックアップ
しないとき、あるいはロックアップしかつ車両速度Ｖが
設定速度Ｖ１よりも高いときには圧縮行程噴射が行われ
る。
【００１８】次に図１４を参照して上述の実施例を実行
するためのルーチンを説明する。このルーチンは予め定
められた一定期間毎の割り込みによって実行される。図
１４を参照すると、まずステップ８０では図１３のマッ
プに基づいて圧縮行程噴射すべきか否かが判別される。
吸気行程噴射すべきときにはステップ８３に進んで吸気
行程噴射が行われる。一方圧縮行程噴射すべきときには
ステップ８１に進み、ロックアップされているか否かが
判別される。ロックアップされているときにはステップ
８２に進み、車両速度Ｖが予め定められた設定速度Ｖ１
以下であるか否かが判別される。Ｖ≦Ｖ１のときにはス
テップ８３に進んで吸気行程噴射が行われ、次いで処理
サイクルを終了する。ステップ８１においてロックアッ
プされていないとき、あるいはステップ８２においてＶ
＞Ｖ１のときにはステップ８４に進み、圧縮行程噴射が
行われる。次いで処理サイクルを終了する。
【００１９】上述した実施例では、機関運転状態が圧縮
行程噴射すべき運転状態のときにロックアップしかつ車
両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときには圧縮行程噴射か
ら吸気行程噴射に切り換えるようにしている。しかしな
がら車両速度Ｖに関わらずロックアップするときには圧
縮行程噴射から吸気行程噴射に切り換えるようにしても
よい。
【００２０】次に第２の発明による実施例を説明する。
この実施例において内燃機関は図１に示した実施例と同
様に構成され、したがって各気筒１ａには筒内噴射用燃
料噴射弁１１と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２との２
個の燃料噴射弁が設けられる。本実施例においても、図
８に示すマップに基づいて吸気ポート噴射と筒内噴射と
のいずれかが行われる。すなわち、吸気ポート噴射すべ
きときには図６に示すように吸気行程初期に吸気ポート
噴射用燃料噴射弁１２から吸気ポート５６内に燃料を噴
射し、その結果燃焼室５３内をほぼ一様の混合気で満た
すようにする。一方、筒内噴射すべきときには図７に示
すように圧縮行程末期に筒内噴射用燃料噴射弁１１から
深皿部６０内に燃料を噴射し、それによって凹部６１お
よび深皿部６０内に混合気を形成すると共に凹部６１お
よび深皿部６０以外の燃焼室５３内を空気で満たすよう
にしている。さらに、機関本体１には図１に示した実施
例と同様な自動変速機１３が連結され、この自動変速機
１３は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいてロッ
クアップの制御が行われる。
【００２１】ところで、筒内噴射が行われているときに
は上述したように機関サイクル内のトルク変動が大き
く、このため機関低速度運転時には車両振動が増大さ
れ、またこもり音を生じるようになる。特に本実施例に
おけるようにロックアップ可能な自動変速機１３を備え
た場合筒内噴射を行いつつロックアップすると車両振動
がさらに増大され、またこもり音が増大される。一方、
吸気ポート噴射が行われているときにはサイクル内トル
ク変動が比較的小さいので車両速度が比較的低いときに
ロックアップしても車両振動およびこもり音への影響は
小さい。そこで本実施例では図１５（Ａ）に示すような
吸気ポート噴射が行われているときに基づくべきロック
アップ制御用のマップと図１５（Ｂ）に示すような筒内
噴射が行われているときに基づくべきロックアップ制御
用のマップとをそれぞれ設け、これらのマップにおいて
筒内噴射時にロックアップすべき領域を吸気ポート噴射
時にロックアップすべき領域よりも高速度側に設けるよ
うにしている。例えば機関運転状態が図１５に示した点
Ｄの運転状態の場合、筒内噴射が行われていれば図１５
（Ｂ）のマップに基づいてロックアップしないように
し、その結果車両振動およびこもり音を低減することが
できる。一方、機関運転状態が点Ｄの運転状態の場合吸
気ポート噴射が行われているときには図１５（Ａ）に基
づいてロックアップするようにするが、このとき上述の
ように車両振動およびこもり音への影響は小さくなって
いる。
【００２２】次に図１６を参照して、上述した実施例を
実行するためのルーチンを説明する。このルーチンは予
め定められた一定期間毎の割り込みによって実行され
る。図１６を参照すると、まずステップ９０では現在筒
内噴射が行われているか否かが判別される。本実施例に
おいて筒内噴射すべきか否かは図８のマップに基づい
て、図示しないルーチンにより予め判別されている。筒
内噴射が行われているときにはステップ９１に進み、ス
テップ９１では図１５（Ｂ）に基づいてロックアップす
べきか否かが判別される。一方吸気ポート噴射が行われ
ているときにはステップ９２に進み、図１５（Ａ）に基
づいてロックアップすべきか否かが判別される。ステッ
プ９１あるいはステップ９２においてロックアップすべ
きときにはステップ９３に進み、ロックアップする。次
いで処理サイクルを終了する。これに対しステップ９１
あるいはステップ９２においてロックアップすべきでな
いときにはステップ９４に進んでロックアップせず、次
いで処理サイクルを終了する。
【００２３】上述した実施例では図８に示したマップに
基づく判別、すなわち筒内噴射と吸気ポート噴射とのい
ずれを行うかの判別、がロックアップすべきか否かに関
わらず確保される。図８のマップは例えば機関燃費を向
上すべく設定され、したがって、本実施例では機関燃費
の向上を確保しつつ車両振動およびこもり音を低減する
ことができる。
【００２４】次に第２の発明による別の実施例を説明す
る。この実施例において内燃機関は図１０に示した実施
例と同様に構成され、したがって各気筒１ａには筒内噴
射用燃料噴射弁１１のみが設けられる。本実施例におい
ても、図１３に示すマップに基づいて吸気行程噴射と圧
縮行程噴射とのいずれかが行われる。すなわち、吸気行
程噴射すべきときには図１１に示すように吸気行程初期
に浅皿部５９に燃料を噴射し、その結果燃焼室５３内を
ほぼ一様の混合気で満たすようにする。一方、圧縮行程
噴射すべきときには図１２に示すように圧縮行程末期に
深皿部６０内に燃料を噴射し、それによって凹部６１お
よび深皿部６０内に混合気を形成すると共に凹部６１お
よび深皿部６０以外の燃焼室５３内を空気で満たすよう
にしている。さらに、機関本体１には図１０に示した実
施例と同様な自動変速機１３が連結され、この自動変速
機１３は電子制御ユニット３０の出力信号に基づいてロ
ックアップの制御が行われる。
【００２５】ところで、圧縮行程噴射が行われていると
きには上述したように機関サイクル内のトルク変動が大
きく、このため機関低速度運転時には車両振動が増大さ
れ、またこもり音を生じるようになる。特に本実施例に
おけるようにロックアップ可能な自動変速機１３を備え
た場合圧縮行程噴射を行いつつロックアップすると車両
振動がさらに増大され、またこもり音が増大される。一
方、吸気行程噴射が行われているときにはサイクル内ト
ルク変動が比較的小さいので車両速度が比較的低いとき
にロックアップしても車両振動およびこもり音への影響
は小さい。そこで本実施例では図１７（Ａ）に示すよう
な吸気行程噴射が行われているときに基づくべきロック
アップ制御用のマップと図１７（Ｂ）に示すような圧縮
行程噴射が行われているときに基づくべきロックアップ
制御用のマップとをそれぞれ設け、これらのマップにお
いて圧縮行程噴射時にロックアップすべき領域を吸気行
程噴射時にロックアップすべき領域よりも高速度側に設
けるようにしている。例えば機関運転状態が図１７に示
した点Ｄの運転状態の場合、圧縮行程噴射が行われてい
れば図１７（Ｂ）のマップに基づいてロックアップしな
いようにし、その結果車両振動およびこもり音を低減す
ることができる。一方、機関運転状態が点Ｄの運転状態
の場合吸気行程噴射が行われているときには図１７
（Ａ）に基づいてロックアップするようにするが、この
とき上述のように車両振動およびこもり音への影響は小
さくなっている。
【００２６】次に図１８を参照して、上述した実施例を
実行するためのルーチンを説明する。このルーチンは予
め定められた一定期間毎の割り込みによって実行され
る。図１８を参照すると、まずステップ１００では現在
圧縮行程噴射が行われているか否かが判別される。本実
施例において圧縮行程噴射すべきか否かは図１３のマッ
プに基づいて、図示しないルーチンにより予め判別され
ている。圧縮行程噴射が行われているときにはステップ
１０１に進み、ステップ１０１では図１７（Ｂ）に基づ
いてロックアップすべきか否かが判別される。一方吸気
行程噴射が行われているときにはステップ１０２に進
み、図１７（Ａ）に基づいてロックアップすべきか否か
が判別される。ステップ１０１あるいはステップ１０２
においてロックアップすべきときにはステップ１０３に
進み、ロックアップする。次いで処理サイクルを終了す
る。これに対しステップ１０１あるいはステップ１０２
においてロックアップすべきでないときにはステップ１
０４に進んでロックアップせず、次いで処理サイクルを
終了する。
【００２７】上述した実施例では図１３に示したマップ
に基づく判別、すなわち圧縮行程噴射と吸気行程噴射と
のいずれを行うかの判別、がロックアップすべきか否か
に関わらず確保される。図１３のマップは例えば機関燃
費を向上すべく設定され、したがって、本実施例では機
関燃費の向上を確保しつつ車両振動およびこもり音を低
減することができる。
【００２８】次に第３の発明による実施例を説明する。
この実施例において内燃機関は図１に示した実施例と同
様に構成され、したがって各気筒１ａには筒内噴射用燃
料噴射弁１１と吸気ポート噴射用燃料噴射弁１２との２
個の燃料噴射弁が設けられる。本実施例では、原則とし
て図１９に示すマップに基づいて吸気ポート噴射と筒内
噴射とのいずれかが行われる。しかしながら、機関本体
１には図１に示したような自動変速機１３を連結しなく
てもよく、すなわち機関本体１に手動変速機を連結する
ようにしてもよい。
【００２９】ところで、上述してきたように機関低速度
運転時に筒内噴射が行われるとこの場合吸気ポート噴射
が行われた場合に比べて機関サイクル内トルク変動が大
きいので車両振動およびこもり音が増大されうる。ま
た、例えばアイドル運転時のように機関回転数が低いと
きにはエンジンマウントから車両にトルク反力が特に伝
達され易くなるのでこのとき筒内噴射が行われると車両
振動およびこもり音が増大されうる。さらに、機関本体
１に自動変速機を連結した場合、通常自動変速機には出
力軸の回転速度を一定に維持するようにするための例え
ばフライホイールが設けられていないので機関本体１に
手動変速機を連結した場合に比べて車両振動およびこも
り音が増大される恐れがある。そこで本実施例では機関
運転状態が図１９のマップに基づくと筒内噴射すべき運
転状態であっても車両速度Ｖが予め定められた設定速度
Ｖ１以下でありかつ機関回転数Ｎが予め定められた設定
回転数Ｎ１（図１９）以下のときには吸気ポート噴射す
るようにしている。本実施例において設定速度Ｖ１は筒
内噴射が行われても車両振動あるいはこもり音が増大さ
れない最低速度であるように定められ、また設定回転数
Ｎ１は車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときに筒内噴射
が行われても車両振動あるいはこもり音が増大されない
最低回転数であるように定められている。車両速度Ｖが
設定速度Ｖ１以下でありかつ機関回転数Ｎが設定回転数
Ｎ１以下のときに吸気ポート噴射を行うとサイクル内ト
ルク変動を低減できるので車両振動およびこもり音を低
減できる。また、機関本体１に自動変速機が連結された
場合でも車両振動およびこもり音を低減できる。フライ
ホイールを備えた手動変速機が連結された場合ではさら
に車両振動およびこもり音を低減できる。一方、図１９
のマップに基づくと筒内噴射すべきときに車両速度Ｖが
設定速度Ｖ１よりも高いときあるいは機関回転数Ｎが設
定回転数Ｎ１よりも高いときには筒内噴射が行われる。
【００３０】次に図２０を参照して、上述した実施例を
実行するためのルーチンを説明する。このルーチンは予
め定められた一定期間毎の割り込みによって実行され
る。図２０を参照すると、まずステップ１１０では図１
９のマップに基づいて筒内噴射すべきか否かが判別され
る。吸気ポート噴射すべきときにはステップ１１３に進
んで吸気ポート噴射が行われる。一方筒内噴射すべきと
きにはステップ１１１に進み、車両速度Ｖが予め定めら
れた設定速度Ｖ１以下であるか否かが判別される。Ｖ≦
Ｖ１のときにはステップ１１２に進み、車両回転数Ｎが
予め定められた設定回転数Ｎ１以下であるか否かが判別
される。Ｎ≦Ｎ１のときにはステップ１１３に進んで吸
気ポート噴射が行われ、次いで処理サイクルを終了す
る。ステップ１１１においてＶ＞Ｖ１のとき、あるいは
ステップ１１２においてＮ＞Ｎ１のときにはステップ１
１４に進み、筒内噴射が行われる。次いで処理サイクル
を終了する。
【００３１】上述した実施例では、機関運転状態が筒内
噴射すべき運転状態のときに車両速度Ｖが設定速度Ｖ１
以下でありかつ機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１以下のと
きには筒内噴射から吸気ポート噴射に切り換えるように
している。しかしながら機関回転数Ｎに関わらず車両速
度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときには筒内噴射から吸気ポ
ート噴射に切り換えるようにしてもよい。
【００３２】次に第３の発明による別の実施例を説明す
る。この実施例において内燃機関は図１０に示した実施
例と同様に構成され、したがって各気筒１ａには筒内噴
射用燃料噴射弁１１のみが設けられる。本実施例では、
原則として図２１に示すマップに基づいて吸気行程噴射
と圧縮行程噴射とのいずれかが行われる。しかしなが
ら、機関本体１に図１に示したような自動変速機１３を
連結しなくてもよく、すなわち機関本体１に手動変速機
を連結してもよい。
【００３３】ところで、上述してきたように機関低速度
運転時に圧縮行程噴射が行われるとこの場合吸気行程噴
射が行われた場合に比べて機関サイクル内トルク変動が
大きいので車両振動およびこもり音が増大されうる。ま
た、例えばアイドル運転時のように機関回転数が低いと
きにはエンジンマウントから車両にトルク反力が特に伝
達され易くなるのでこのとき圧縮行程噴射が行われると
車両振動およびこもり音が増大されうる。さらに、機関
本体１に自動変速機を連結した場合、通常自動変速機に
は出力軸の回転速度を一定に維持するようにするための
例えばフライホイールが設けられていないので機関本体
１に手動変速機を連結した場合に比べて車両振動および
こもり音が増大される恐れがある。そこで本実施例では
機関運転状態が図２１のマップに基づくと圧縮行程噴射
すべき運転状態であっても車両速度Ｖが予め定められた
設定速度Ｖ１以下でありかつ機関回転数Ｎが予め定めら
れた設定回転数Ｎ１（図２１）以下のときには吸気行程
噴射するようにしている。本実施例において設定速度Ｖ
１は圧縮行程噴射が行われても車両振動あるいはこもり
音が増大されない最低速度であるように定められ、また
設定回転数Ｎ１は車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下のとき
に圧縮行程噴射が行われても車両振動あるいはこもり音
が増大されない最低回転数であるように定められてい
る。車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下でありかつ機関回転
数Ｎが設定回転数Ｎ１以下のときに吸気行程噴射を行う
とサイクル内トルク変動を低減できるので車両振動およ
びこもり音を低減できる。また、機関本体１に自動変速
機が連結された場合でも車両振動およびこもり音を低減
できる。フライホイールを備えた手動変速機が連結され
た場合ではさらに車両振動およびこもり音を低減でき
る。一方、図２１のマップに基づくと圧縮行程噴射すべ
きときに車両速度Ｖが設定速度Ｖ１よりも高いときある
いは機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１よりも高いときには
圧縮行程噴射が行われる。
【００３４】次に図２２を参照して、上述した実施例を
実行するためのルーチンを説明する。このルーチンは予
め定められた一定期間毎の割り込みによって実行され
る。図２２を参照すると、まずステップ１２０では図２
１のマップに基づいて圧縮行程噴射すべきか否かが判別
される。吸気行程噴射すべきときにはステップ１２３に
進んで吸気行程噴射が行われる。一方圧縮行程噴射すべ
きときにはステップ１２１に進み、車両速度Ｖが予め定
められた設定速度Ｖ１以下であるか否かが判別される。
Ｖ≦Ｖ１のときにはステップ１２２に進み、車両回転数
Ｎが予め定められた設定回転数Ｎ１以下であるか否かが
判別される。Ｎ≦Ｎ１のときにはステップ１２３に進ん
で吸気行程噴射が行われ、次いで処理サイクルを終了す
る。ステップ１２１においてＶ＞Ｖ１のとき、あるいは
ステップ１２２においてＮ＞Ｎ１のときにはステップ１
２４に進み、圧縮行程噴射が行われる。次いで処理サイ
クルを終了する。
【００３５】上述した実施例では、機関運転状態が圧縮
行程噴射すべき運転状態のときに車両速度Ｖが設定速度
Ｖ１以下でありかつ機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１以下
のときには圧縮行程噴射から吸気行程噴射に切り換える
ようにしている。しかしながら機関回転数Ｎに関わらず
車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下のときには圧縮行程噴射
から吸気行程噴射に切り換えるようにしてもよい。
【００３６】これまで述べてきた各実施例によれば、例
えばフライホイールダンパあるいは可変エンジンマウン
ドなどを用いることなく車両振動あるいはこもり音を低
減することができ、その結果構造が複雑となるのを阻止
でき、また車両が高価になるのを阻止できる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１あるいは請求項２に記載の発明
ではロックアップするときに機関サイクル内トルク変動
が低減されるので車両振動およびこもり音を低減するこ
とができる。請求項３あるいは請求項４に記載の発明で
は機関サイクル内トルク変動が小さいときにロックアッ
プされるので車両振動およびこもり音を低減することが
できる。請求項５あるいは請求項６に記載の発明では機
関低速度運転時に機関サイクル内トルク変動が低減され
るので車両振動およびこもり音を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明による内燃機関の全体図である。
【図２】トルクコンバータの部分側面断面図である。
【図３】ロックアップ制御を説明するトルクコンバータ
の部分側面断面図である。
【図４】ロックアップすべき運転状態を示す線図であ
る。
【図５】内燃機関の側面断面図である。
【図６】吸気ポート噴射を説明する内燃機関の側面断面
図である。
【図７】筒内噴射を説明する内燃機関の側面断面図であ
る。
【図８】機関への燃料供給方法を説明する線図である。
【図９】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。
【図１０】第１の発明による別の実施例による内燃機関
の全体図である。
【図１１】吸気行程噴射を説明する内燃機関の側面断面
図である。
【図１２】圧縮行程噴射を説明する内燃機関の側面断面
図である。
【図１３】機関への燃料供給方法を説明する線図であ
る。
【図１４】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。
【図１５】ロックアップすべき運転状態を示す線図であ
る。
【図１６】ロックアップ制御を実行するためのフローチ
ャートである。
【図１７】ロックアップすべき運転状態を示す線図であ
る。
【図１８】ロックアップ制御を実行するためのフローチ
ャートである。
【図１９】機関への燃料供給方法を説明する線図であ
る。
【図２０】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。
【図２１】機関への燃料供給方法を説明する線図であ
る。
【図２２】燃料噴射制御を実行するためのフローチャー
トである。
【符号の説明】
１１…筒内噴射用燃料噴射弁 １２…吸気ポート噴射用燃料噴射弁 １３…自動変速機 １４…トルクコンバータ ２０…ロックアップクラッチ ５３…燃焼室 ５６…吸気ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 61/14 Ａ 8917−3Ｊ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
    燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
    気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共にロックアップ
    が可能な動力伝達手段を備えた内燃機関において、機関
    運転状態が筒内噴射すべき運転状態のときにロックアッ
    プするときには筒内噴射から吸気通路噴射に切り換える
    ようにした内燃機関。
  2. 【請求項２】 筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁
    を備えると共にロックアップが可能な動力伝達手段を備
    えた内燃機関において、機関運転状態が圧縮行程噴射す
    べき運転状態のときにロックアップするときには圧縮行
    程噴射から吸気行程噴射に切り換えるようにした内燃機
    関。
  3. 【請求項３】 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
    燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
    気通路噴射用燃料噴射弁とを備えると共にロックアップ
    が可能な動力伝達手段を備えた内燃機関において、吸気
    通路噴射時には車両速度が第１の設定速度よりも高いと
    きにロックアップし、筒内噴射時には車両速度が第１設
    定速度よりも高い第２の設定速度よりも高いときにロッ
    クアップするようにした内燃機関。
  4. 【請求項４】 筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁
    を備えると共にロックアップが可能な動力伝達手段を備
    えた内燃機関において、吸気工程噴射時には車両速度が
    第１の設定速度よりも高いときにロックアップし、圧縮
    工程噴射時には車両速度が第１設定速度よりも高い第２
    の設定速度よりも高いときにロックアップするようにし
    た内燃機関。
  5. 【請求項５】 筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用
    燃料噴射弁と機関吸気通路内に燃料を噴射するための吸
    気通路噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関において、
    機関運転状態が筒内噴射すべき運転状態のときに車両速
    度が予め定められた設定速度以下のときには筒内噴射か
    ら吸気通路噴射に切り換えるようにした内燃機関。
  6. 【請求項６】 筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁
    を備えた内燃機関において、機関運転状態が圧縮行程噴
    射すべき運転状態のときに車両速度が予め定められた設
    定速度以下のときには圧縮行程噴射から吸気行程噴射に
    切り換えるようにした内燃機関。
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