JPH07293304A - Tumble control device for fuel injection type engine - Google Patents

Tumble control device for fuel injection type engine

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JPH07293304A
JPH07293304A JP6081711A JP8171194A JPH07293304A JP H07293304 A JPH07293304 A JP H07293304A JP 6081711 A JP6081711 A JP 6081711A JP 8171194 A JP8171194 A JP 8171194A JP H07293304 A JPH07293304 A JP H07293304A
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JP
Japan
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fuel injection
engine
combustion
tumble
valve
Prior art date
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Application number
JP6081711A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Morikawa
弘二 森川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH07293304A publication Critical patent/JPH07293304A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023Controlling 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
    • F02D41/3029Controlling 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 further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To improve emission synthetically and more improve fuel consumption and output by selecting each one of combustion styles of stratified combustion and uniform combustion alternatively, and controlling opening/closing of a tumble valve properly. CONSTITUTION:A tumble valve 10 for forming tumble flow is provided in the air intake passage 2 of an engine 1. Especially, a selecting means is provided therein so as to select each one of combustion styles of stratified combustion and uniform combustion alternatively on the basis of engine rotational speed and an engine load. The opening/closing control means of the tumble valve 10 is also provided, so that the tumble valve 10 is opening controlled when the stratified combustion style is selected and when the uniform combustion style is selected in the high load operating range near the full opening of a throttle. The tumble valve 10 is closing controlled when the uniform combustion style is selected in a high load operating range except near full opening of the throttle. It is thus possible to improve emission synthetically without deteriorating the advantage of original stratified combustion style and the uniform combustion style, and more improve fuel consumption and output.

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、エンジン運転状態に基
づく燃料噴射弁の制御により燃焼方式を少なくとも成層
燃焼方式と均一燃焼方式とに切り換える燃料噴射式エン
ジンを対象とし、燃焼方式に応じてタンブル流の生成を
制御することで燃焼状態を改善するようにした燃焼噴射
式エンジンのタンブル制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is directed to a fuel injection engine in which the combustion system is switched between at least a stratified combustion system and a uniform combustion system by controlling a fuel injection valve based on an engine operating state. The present invention relates to a tumble control device for a combustion injection engine, which improves a combustion state by controlling flow generation.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの燃焼方式として、成層化した
濃混合気に着火する成層燃焼方式では全体的な空燃比を
リーン化できるのでエンジンの低中負荷運転領域で燃費
を向上でき、一方、均一混合気に着火する均一燃焼方式
ではエンジンの高負荷運転領域で出力を向上できること
が、従来一般に知られている。また、同じ成層燃焼方式
でも筒内噴射インジェクタを用いて燃料を直接燃焼室内
に噴射する方式では、吸入ポート内に燃料を噴射する方
式に較べて空燃比のリーン限界を大幅に向上することが
でき、この結果、燃費を大幅に向上できることも従来一
般に知られている。
2. Description of the Related Art In a stratified combustion system in which a stratified rich mixture is ignited as an engine combustion system, the overall air-fuel ratio can be made lean so that the fuel consumption can be improved in the low and medium load operating range of the engine, while the uniform combustion can be achieved. It is generally known in the past that the uniform combustion system in which the air-fuel mixture is ignited can improve the output in a high load operation region of the engine. Further, even in the same stratified combustion method, in the method of directly injecting fuel into the combustion chamber using the in-cylinder injector, the lean limit of the air-fuel ratio can be significantly improved compared to the method of injecting fuel into the intake port. As a result, it has been generally known that fuel efficiency can be significantly improved.

【0003】そこで、エンジンの負荷運転領域に応じて
燃焼方式を成層燃焼方式と均一燃焼方式とに切り換える
ようにした燃料噴射式エンジンが、従来、種々提案され
ている。例えば、燃焼室内に高圧燃料を直接噴射する筒
内噴射インジェクタと吸入ポート内に低圧燃料を噴射す
るポート噴射インジェクタとを併用し、エンジンの低中
負荷運転領域においてはその圧縮行程の後期に筒内噴射
インジェクタから燃焼室内に高圧燃料を直接噴射して成
層燃焼させ、エンジンの高負荷運転領域においてはその
吸入行程の直前にポート噴射インジェクタから吸入ポー
ト内に低圧燃料を噴射して均一燃焼させるようにした燃
料噴射式エンジンがある。
Therefore, various fuel injection engines have been proposed in the prior art in which the combustion system is switched between the stratified combustion system and the uniform combustion system depending on the load operation region of the engine. For example, in-cylinder injection injectors that directly inject high-pressure fuel into the combustion chamber and port-injection injectors that inject low-pressure fuel into the intake port are used together. High-pressure fuel is directly injected from the injection injector into the combustion chamber for stratified combustion, and in the high-load operating region of the engine, low-pressure fuel is injected from the port injection injector into the intake port immediately before the intake stroke so that uniform combustion is achieved. There is a fuel injection engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
燃焼方式を成層燃焼方式と均一燃焼方式とに切り換える
燃料噴射式エンジンにおいても、改良の余地が無い訳で
はなく、エミッションをより改善し、燃費及び出力をよ
り向上させることが要望されている。
By the way, even in the fuel injection type engine in which the combustion system is switched to the stratified combustion system and the uniform combustion system in this way, there is no room for improvement, and the emission is further improved and the fuel consumption is improved. And, it is desired to further improve the output.

【0005】この要望に応える手段としては、例えば特
開平2−230920号、実開平3−89936号、特
開平3−185213号公報に記載された技術により吸
入行程時にシリンダ内にタンブル流を生成し、生成され
たタンブル流が圧縮行程の後期に崩壊して乱流化するこ
とを利用して燃焼を促進することが有効と考えられる。
As means for responding to this demand, for example, the technology described in JP-A-2-230920, JP-A-3-89936 and JP-A-3-185213 is used to generate a tumble flow in the cylinder during the suction stroke. It is considered effective to promote combustion by utilizing the fact that the generated tumble flow collapses and becomes turbulent in the latter half of the compression stroke.

【0006】しかし、成層燃焼方式と均一燃焼方式とで
は混合気の形成状況が全く異なり、筒内噴射インジェク
タから燃焼室内に高圧燃料を直接噴射して成層燃焼させ
る際にタンブル流を生成すれば、噴射された燃料噴霧が
タンブル流により拡散してしまい、濃混合気の生成が阻
害されてしまう。このことは、良好な成層燃焼が行えな
くなることを意味し、かえってエンジンの低中負荷運転
領域での燃費の悪化やエミッションの悪化を招く虞があ
る。また、高負荷高回転領域での均一燃焼時にタンブル
流を生成すれば、その乱流化により燃焼速度が上がりす
ぎてノッキングが発生する虞がある。
However, the stratified combustion system and the uniform combustion system are completely different in the state of mixture formation, and if a tumble flow is generated when the high-pressure fuel is directly injected from the in-cylinder injector into the combustion chamber for stratified combustion, The injected fuel spray diffuses due to the tumble flow, which hinders the production of a rich air-fuel mixture. This means that good stratified charge combustion cannot be performed, which may rather lead to deterioration of fuel consumption and emission in the low and medium load operating range of the engine. In addition, if a tumble flow is generated during uniform combustion in a high load and high rotation range, the combustion speed may be excessively increased due to the turbulence, and knocking may occur.

【0007】そこで本発明は、本来の成層燃焼方式及び
均一燃焼方式の利点を損なうことなく総合的にエミッシ
ョンをより改善し、燃費及び出力をより向上することが
できる燃料噴射式エンジンのタンブル制御装置を提供す
ることを目的とする。
Therefore, the present invention provides a tumble control device for a fuel injection type engine which can improve emissions comprehensively and further improve fuel consumption and output without impairing the advantages of the original stratified combustion system and uniform combustion system. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1に記載の本発明による燃料噴射式エンジン
のタンブル制御装置は、図1に示すように、エンジン1
の吸入通路2に、開閉制御されることでその閉時にシリ
ンダ内にタンブル流を生成するタンブルバルブ10を備
えると共に、エンジン運転状態に基づき燃料噴射弁を制
御してエンジン低中負荷運転領域では成層燃焼し、エン
ジン高負荷運転領域では均一燃焼する燃料噴射式エンジ
ンにおいて、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づき
上記成層燃焼または均一燃焼の各燃焼方式を択一的に選
択する選択手段と、成層燃焼方式の選択時及びスロット
ル全開付近の高負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時
には上記タンブルバルブ10を開制御し、スロットル全
開付近を除く高負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時
にはタンブルバルブ10を閉制御するタンブルバルブ開
閉制御手段とを備えることを特徴とする。
In order to achieve this object, a tumble control device for a fuel injection engine according to the present invention as set forth in claim 1 is an engine 1 as shown in FIG.
The intake passage 2 is provided with a tumble valve 10 that is controlled to open and close to generate a tumble flow in the cylinder when the intake passage 2 is closed, and the fuel injection valve is controlled based on the engine operating state to stratify in the engine low / medium load operating region. In a fuel-injection engine that burns and burns uniformly in a high engine load operating region, a selection unit that selectively selects each of the above-described stratified combustion or homogeneous combustion combustion systems based on the engine speed and engine load, and a stratified combustion system Is selected and when the uniform combustion method is selected in the high load operation area near the throttle full opening, the tumble valve 10 is controlled to be opened. When the uniform combustion method is selected in the high load operation area except near the throttle fully opening, the tumble valve 10 is selected. A tumble valve opening / closing control means for controlling the closing is provided.

【0009】ここで、前記燃料噴射式エンジンには、前
述の筒内噴射インジェクタとポート噴射インジェクタと
を燃料噴射弁として備え、エンジンの低中負荷運転領域
では筒内噴射インジェクタからの燃料噴射により成層燃
焼し、エンジンの高負荷運転領域ではポート噴射インジ
ェクタからの燃料噴射により均一燃焼するものが含まれ
る。また燃料噴射弁として上記筒内噴射噴射インジェク
タのみを備え、エンジンの低中負荷運転領域では圧縮行
程の後期に燃料噴射して成層燃焼し、エンジンの高負荷
運転領域では吸入行程の初期に燃料噴射して均一燃焼す
るものも含まれる。
Here, the fuel injection engine is provided with the above-mentioned in-cylinder injection injector and port injection injector as fuel injection valves, and is stratified by fuel injection from the in-cylinder injection injector in a low-to-medium load operating region of the engine. Some of them are combusted and uniformly burned by fuel injection from the port injection injector in the high load operation region of the engine. Further, it is provided with only the in-cylinder injection injector as a fuel injection valve, and in the low-medium load operating region of the engine, fuel is injected and stratified combustion in the latter stage of the compression stroke, and in the high-load operating region of the engine, fuel injection is performed at the beginning of the intake stroke. Also included are those that burn uniformly.

【0010】請求項2に記載の本発明による燃料噴射式
エンジンのタンブル制御装置は、エンジン1の吸入通路
2に、開閉制御されることでその閉時にシリンダ内にタ
ンブル流を生成するタンブルバルブ10を備えると共
に、エンジン運転状態に基づき燃料噴射弁を制御してエ
ンジン低中負荷運転領域では成層燃焼し、エンジン高負
荷運転領域では均一燃焼する燃料噴射式エンジンにおい
て、燃焼室1aに高圧燃料を直接噴射する第1の燃料噴
射弁手段11と、吸入系に低圧燃料を噴射する第2の燃
料噴射弁手段12と、エンジン回転数及びエンジン負荷
に基づきエンジン低中負荷時には成層燃焼方式を選択
し、エンジン中間負荷時には成層燃焼と均一燃焼との双
方による2ゾーン燃焼方式を選択すると共に、エンジン
高負荷時には均一燃焼方式を選択する選択手段と、成層
燃焼方式の選択時には上記第1の燃料噴射弁手段11か
らのみ燃料を噴射させ、2ゾーン燃焼方式の選択時には
燃料噴射量を分担して上記第2の燃料噴射弁手段12か
ら燃料を噴射させると共に上記第1の燃料噴射弁手段1
1から燃料を噴射させ、均一燃焼方式の選択時には上記
第2の燃料噴射弁手段12からのみ燃料を噴射させる燃
料噴射制御手段と、成層燃焼方式の選択時及びスロット
ル全開付近の高負荷運転領域での均一燃焼方式の選択時
には上記タンブルバルブ10を開制御し、2ゾーン燃焼
方式の選択時及びスロットル全開付近を除く高負荷運転
領域での均一燃焼方式の選択時にはタンブルバルブ10
を閉制御するタンブルバルブ開閉制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。
A tumble control device for a fuel injection type engine according to a second aspect of the present invention is a tumble valve 10 for generating a tumble flow in a cylinder when the intake passage 2 of the engine 1 is controlled to be opened and closed. In addition, the fuel injection valve is controlled based on the engine operating state to perform stratified combustion in the engine low-medium load operating region and perform uniform combustion in the engine high-load operating region. The first fuel injection valve means 11 for injecting the fuel, the second fuel injection valve means 12 for injecting low-pressure fuel to the intake system, and the stratified charge combustion method is selected based on the engine speed and the engine load when the engine is at low and medium loads. Selects a two-zone combustion method that uses both stratified combustion and uniform combustion when the engine has an intermediate load, and uniform combustion when the engine has a high load. And the second fuel injection by sharing the fuel injection amount when selecting the two-zone combustion method, and injecting fuel only from the first fuel injection valve means 11 when selecting the stratified charge combustion method. The fuel is injected from the valve means 12 and the first fuel injection valve means 1 is also provided.
Fuel injection control means for injecting fuel from No. 1 and for injecting fuel only from the second fuel injection valve means 12 when the uniform combustion method is selected, and in the high load operation region near the full throttle opening when the stratified charge combustion method is selected. When the uniform combustion method is selected, the tumble valve 10 is controlled to be opened. When the two-zone combustion method is selected and when the uniform combustion method is selected in the high load operation region except near the throttle fully opening, the tumble valve 10 is controlled.
And tumble valve opening / closing control means for controlling the closing of the valve.

【0011】ここで請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の発明における燃料噴射制御手段が、第1の燃料
噴射弁手段11からの燃料噴射時期を圧縮行程の後期と
し、第2の燃料噴射弁手段12からの燃料噴射時期を吸
入行程の直前とすることを特徴とする。
Here, the invention described in claim 3 is the same as that of claim 2.
The fuel injection control means in the invention described in (1) sets the fuel injection timing from the first fuel injection valve means 11 to the latter stage of the compression stroke, and sets the fuel injection timing from the second fuel injection valve means 12 immediately before the intake stroke. It is characterized by doing.

【0012】[0012]

【作用】請求項1,2に記載の燃料噴射式エンジンのタ
ンブル制御装置では、エンジン低中負荷運転領域で選択
手段により成層燃焼方式が選択されると、タンブルバル
ブ開閉制御手段がタンブルバルブ10を開制御する。こ
のため、シリンダ内にはタンブル流が生成されず、その
結果、第1の燃料噴射弁11からシリンダ内に噴射され
た燃料噴霧がタンブル流により拡散して濃混合気の生成
が阻害されてしまうという事態が未然に回避されるので
あり、良好な成層燃焼が行われる。
In the tumble control device for a fuel injection type engine according to claims 1 and 2, when the stratified charge combustion system is selected by the selecting means in the engine low and medium load operating region, the tumble valve opening / closing control means operates the tumble valve 10. Open control. Therefore, the tumble flow is not generated in the cylinder, and as a result, the fuel spray injected from the first fuel injection valve 11 into the cylinder is diffused by the tumble flow and the generation of the rich mixture is hindered. This situation is avoided in advance, and good stratified combustion is performed.

【0013】また、エンジン高負荷運転領域で選択手段
により均一燃焼方式が選択された場合であって、エンジ
ン運転領域がスロットル全開付近の高負荷運転領域であ
る場合にも、タンブルバルブ開閉制御手段がタンブルバ
ルブ10を開制御する。このため、吸気量が充分に確保
されると共にシリンダ内にはタンブル流が生成されず、
その結果、タンブル流により燃焼速度が上がりすぎてノ
ッキングが発生する事態が未然に回避されるのであり、
良好な均一燃焼が行われる。
Further, even when the uniform combustion method is selected by the selecting means in the engine high load operating region and the engine operating region is the high load operating region near the throttle fully opening, the tumble valve opening / closing control means is also operated. The tumble valve 10 is controlled to open. Therefore, a sufficient amount of intake air is secured, and no tumble flow is generated in the cylinder,
As a result, the situation in which knocking occurs due to the combustion speed rising too much due to the tumble flow is avoided in advance.
Good uniform combustion is achieved.

【0014】一方、エンジン高負荷運転領域で選択手段
により均一燃焼方式が選択された場合であって、エンジ
ン運転領域がスロットル全開付近を除く高負荷運転領域
である場合、及び請求項2に記載の燃料噴射式エンジン
で2ゾーン燃焼方式が選択された場合には、タンブルバ
ルブ開閉制御手段がタンブルバルブ10を閉制御する。
このため、吸入行程のシリンダ内にはタンブル流が生成
され、このタンブル流が圧縮行程の後期に崩壊して乱流
化することで、燃焼状態が乱流燃焼となって燃焼が促進
されるのであり、エミッションの改善、燃費の向上が図
られる。
On the other hand, when the uniform combustion method is selected by the selecting means in the engine high load operating region, and the engine operating region is the high load operating region except near the throttle fully opening state, and claim 2 When the two-zone combustion method is selected for the fuel injection engine, the tumble valve opening / closing control means controls the tumble valve 10 to close.
Therefore, a tumble flow is generated in the cylinder of the suction stroke, and this tumble flow collapses and becomes turbulent in the latter part of the compression stroke, so that the combustion state becomes turbulent combustion and combustion is promoted. Yes, emission and fuel consumption can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図2は一実施例による燃料噴射
式エンジン及びそのタンブル制御装置の全体概略構成を
示し、エンジン1の吸入系を構成する吸入管2には、そ
の上流側からエアクリーナ3、エアフローメータ4、ス
ロットルバルブ5が順次設置されると共に、排気系を構
成する排気管6には、触媒コンバータ7、マフラ8が順
次設置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 shows an overall schematic configuration of a fuel injection engine and a tumble control device thereof according to one embodiment. An intake pipe 2 that constitutes an intake system of an engine 1 includes an air cleaner 3, an air flow meter 4, and a throttle valve from the upstream side. 5 are sequentially installed, and a catalytic converter 7 and a muffler 8 are sequentially installed in an exhaust pipe 6 that constitutes an exhaust system.

【0016】ここで、エンジン1の吸入ポート内は、隔
壁9によって燃焼室1aの周辺部に連通するメイン通路
1bと燃焼室1aの中央部付近に連通するサブ通路1c
とに区画されている。そして上記メイン通路1bを開閉
するタンブルバルブ10が吸入ポート内に設置されてい
る。
Here, in the intake port of the engine 1, a main passage 1b communicating with the peripheral portion of the combustion chamber 1a by a partition wall 9 and a sub passage 1c communicating with the vicinity of the central portion of the combustion chamber 1a.
It is divided into and. A tumble valve 10 that opens and closes the main passage 1b is installed in the intake port.

【0017】前記エンジン1は、図示省略した点火プラ
グが設置されている燃焼室1aに高圧燃料を直接噴射す
る筒内噴射インジェクタ11と、吸入ポートのサブ通路
1c内に低圧燃料を噴射するポート噴射インジェクタ1
2とを第1,第2の燃料噴射弁手段として備えると共
に、この筒内噴射インジェクタ11及びポート噴射イン
ジェクタ12の燃料噴射量及び燃料噴射時期をそれぞれ
制御し、かつ前記タンブルバルブ10の開閉を制御する
電子制御装置13を備えている。そしてこのエンジン1
には、クランクシャフトの回転角を検出してその検出信
号を電子制御装置13に出力するクランク角センサ14
が付設されている。
The engine 1 includes an in-cylinder injector 11 for directly injecting high pressure fuel into a combustion chamber 1a in which a spark plug (not shown) is installed, and a port injection for injecting low pressure fuel into a sub passage 1c of an intake port. Injector 1
And 2 as first and second fuel injection valve means, respectively controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the in-cylinder injector 11 and the port injector 12, and controlling the opening and closing of the tumble valve 10. The electronic control unit 13 is provided. And this engine 1
Includes a crank angle sensor 14 for detecting the rotation angle of the crankshaft and outputting the detection signal to the electronic control unit 13.
Is attached.

【0018】前記電子制御装置13は、CPU,RO
M,RAM,入力ポート,出力ポート,タイマがバスラ
インを介して相互に接続されたマイクロコンピュータか
らなるもので、入力ポートに接続するA/Dコンバータ
13a及び波形整形回路13b、出力ポートに接続する
駆動回路13c,13d,13eなどが組み込まれてい
る。
The electronic control unit 13 includes a CPU, RO
An M / RAM, an input port, an output port, and a timer are composed of a microcomputer interconnected via a bus line, and are connected to an A / D converter 13a and a waveform shaping circuit 13b connected to the input port, and an output port. The drive circuits 13c, 13d, 13e and the like are incorporated.

【0019】前記A/Dコンバータ13aにはエアフロ
ーメータ4からの吸入空気量信号Qが入力し、波形整形
回路13bにはクランク角センサ14からのクランク角
信号θが入力するようになっている。また、駆動回路1
3cを介して前記筒内噴射インジェクタ11に所定の燃
料噴射制御信号Ti1 が出力され、駆動回路13dを介
して前記ポート噴射インジェクタ12に所定の燃料噴射
制御信号Ti2 が出力されると共に、駆動回路13eを
介して前記タンブルバルブ10に開閉制御信号ON,O
FFが出力されるようになっている。
The intake air amount signal Q from the air flow meter 4 is input to the A / D converter 13a, and the crank angle signal θ from the crank angle sensor 14 is input to the waveform shaping circuit 13b. Also, the drive circuit 1
A predetermined fuel injection control signal Ti 1 is output to the in-cylinder injector 11 via 3c, and a predetermined fuel injection control signal Ti 2 is output to the port injection injector 12 via a drive circuit 13d. Opening and closing control signals ON and O are sent to the tumble valve 10 via the circuit 13e.
FF is output.

【0020】図3は、前記電子制御ユニット13の機能
の一部を示すブロック図であり、選択手段としての燃焼
方式選択手段13fと、燃料噴射制御手段としての成層
燃焼用燃料噴射制御手段13g,2ゾーン燃焼用燃料噴
射制御手段13h,均一燃焼用燃料噴射制御手段13i
と、タンブルバルブ開閉制御手段13jとが構成されて
いる。
FIG. 3 is a block diagram showing a part of the function of the electronic control unit 13, which is a combustion system selecting means 13f as a selecting means, and a stratified combustion fuel injection controlling means 13g as a fuel injection controlling means. Fuel injection control means 13h for two-zone combustion, fuel injection control means 13i for uniform combustion
And a tumble valve opening / closing control means 13j.

【0021】前記燃焼方式選択手段13fは、エアフロ
ーメータ4からA/Dコンバータ13aを介して入力し
た吸入空気量信号Q、及びクランク角センサ14から波
形整形回路13bを介して入力したクランク角信号θと
に基づきエンジン回転数N及びエンジン負荷を算出し、
このエンジン回転数Nとエンジン負荷とをパラメータと
して図4に示す燃焼方式マップから4つの燃焼方式、即
ちエンジン1の低中負荷運転領域では成層燃焼方式を、
スロットル全開付近の高負荷運転領域では第1均一燃焼
方式を、スロットル全開付近を除く高負荷運転領域では
第2均一燃焼方式を、低中負荷運転領域と高負荷運転領
域との間のエンジン中間負荷運転領域では2ゾーン燃焼
方式をそれぞれ選択し、その選択信号Mを後述のタンブ
ルバルブ開閉制御手段13jに出力する。
The combustion system selecting means 13f receives the intake air amount signal Q input from the air flow meter 4 via the A / D converter 13a and the crank angle signal θ input from the crank angle sensor 14 via the waveform shaping circuit 13b. Calculate the engine speed N and engine load based on
Using the engine speed N and the engine load as parameters, the four combustion methods from the combustion method map shown in FIG. 4, that is, the stratified charge combustion method in the low and medium load operation region of the engine 1,
The first uniform combustion method is used in the high load operation area near the throttle full opening, and the second uniform combustion method is used in the high load operation area except near the throttle full opening. The engine intermediate load between the low and medium load operation area and the high load operation area. In the operating region, the two-zone combustion method is selected, and the selection signal M is output to the tumble valve opening / closing control means 13j described later.

【0022】また前記燃焼方式選択手段13fは、成層
燃焼方式を選択すると成層燃焼用燃料噴射制御手段13
gに、2ゾーン燃焼方式を選択すると2ゾーン燃焼用燃
料噴射制御手段13hに、第2均一燃焼方式または第1
均一燃焼方式を選択すると均一燃焼用燃料噴射制御手段
13iに、それぞれ吸入空気量信号Q,エンジン回転数
信号Nを出力するように構成されている。
When the stratified charge combustion method is selected, the combustion mode selection means 13f selects the stratified charge fuel injection control means 13.
When the two-zone combustion system is selected for g, the two-zone combustion fuel injection control means 13h is set to the second uniform combustion system or the first
When the uniform combustion method is selected, the intake air amount signal Q and the engine speed signal N are output to the uniform combustion fuel injection control means 13i, respectively.

【0023】ここで成層燃焼用燃料噴射制御手段13g
は、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数信号N
とをパラメータとして筒内噴射インジェクタ11の基本
燃料噴射量をマップ検索すると共に、図5の燃料噴射時
期タイミングチャートに示すパターンAに基づき、点火
直前である圧縮行程の後期に燃料噴射制御信号Ti1
筒内噴射インジェクタ11の駆動回路13cに出力す
る。
Here, the fuel injection control means 13g for stratified charge combustion
Is the input intake air amount signal Q and engine speed signal N
And the basic fuel injection amount of the in-cylinder injector 11 is searched as a parameter, and based on the pattern A shown in the fuel injection timing chart of FIG. 5, the fuel injection control signal Ti 1 is output immediately after ignition in the latter stage of the compression stroke. Is output to the drive circuit 13c of the in-cylinder injector 11.

【0024】また、均一燃焼用燃料噴射制御手段13i
は、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数信号N
とをパラメータとしてポート噴射インジェクタ12の基
本燃料噴射量をマップ検索すると共に、図5の燃料噴射
時期タイミングチャートに示すパターンCに基づき、吸
入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射イ
ンジェクタ12の駆動回路13dに出力する。
Further, the uniform injection fuel injection control means 13i
Is the input intake air amount signal Q and engine speed signal N
And the parameters are used as a parameter to search the map for the basic fuel injection amount of the port injection injector 12, and based on the pattern C shown in the fuel injection timing chart of FIG. 5, the fuel injection control signal Ti 2 is set to the port injection injector 12 immediately before the intake stroke. Output to the drive circuit 13d.

【0025】さらに、2ゾーン燃焼用燃料噴射制御手段
13hは、入力した吸入空気量信号Qとエンジン回転数
信号Nとをパラメータとして筒内噴射インジェクタ11
及びポート噴射インジェクタ12が分担する基本燃料噴
射量をそれぞれマップ検索すると共に、図5の燃料噴射
時期タイミングチャートに示すパターンBに基づき、吸
入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射イ
ンジェクタ12の駆動回路13dに出力し、続いて点火
直前である圧縮行程の後期に燃料噴射制御信号Ti1
筒内噴射インジェクタ11の駆動回路13cに出力す
る。
Further, the two-zone combustion fuel injection control means 13h uses the input intake air amount signal Q and engine speed signal N as parameters to in-cylinder injector 11.
And the basic fuel injection amount shared by the port injection injector 12 is searched for on a map, and based on the pattern B shown in the fuel injection timing chart of FIG. 5, the fuel injection control signal Ti 2 is sent to the port injection injector 12 immediately before the intake stroke. The fuel injection control signal Ti 1 is output to the drive circuit 13c of the in-cylinder injector 11 at the latter stage of the compression stroke immediately before ignition.

【0026】ここで、前記タンブルバルブ開閉制御手段
13jは、燃焼方式選択手段13fから入力した燃焼方
式の選択信号Mに応じ、それが成層燃焼方式の選択信号
または第1均一燃焼方式の選択信号であるときにはタン
ブルバルブ10を開制御してメイン通路1bを開くOF
F信号をタンブルバルブ10の駆動回路13eに出力
し、それが2ゾーン燃焼方式または第2均一燃焼方式の
選択信号であるときにはタンブルバルブ10を閉制御し
てメイン通路1bを閉じるON信号を上記駆動回路13
eに出力する。
Here, the tumble valve opening / closing control means 13j responds to the combustion system selection signal M input from the combustion system selection means 13f, which is a stratified combustion system selection signal or a first uniform combustion system selection signal. Often, the OF is opened to control the tumble valve 10 to open the main passage 1b.
The F signal is output to the drive circuit 13e of the tumble valve 10, and when it is the selection signal of the two-zone combustion method or the second uniform combustion method, the tumble valve 10 is controlled to be closed and the ON signal for closing the main passage 1b is driven. Circuit 13
output to e.

【0027】次に、以上のように構成された燃料噴射式
エンジンのタンブル制御装置の一実施例につき、その作
用を図6,図7のフローチャートに沿って説明する。エ
ンジン1の運転中、電子制御装置13の燃焼方式選択手
段13fは前述のように吸入空気量信号Q及びクランク
角信号θを入力し(ステップ1)、これらの入力信号
Q,θに基づきエンジン回転数N及びエンジン負荷を算
出する(ステップ2)。そして算出したエンジン回転数
Nとエンジン負荷とをパラメータとして図4に示す燃焼
方式マップによりエンジン1の低中負荷運転領域では成
層燃焼方式を、スロットル全開付近の高負荷運転領域で
は第1均一燃焼方式を、スロットル全開付近を除く高負
荷運転領域では第2均一燃焼方式を、低負荷運転領域と
高負荷運転領域との間のエンジン中間負荷運転領域では
2ゾーン燃焼方式を選択し(ステップ3)、その選択信
号Mをタンブルバルブ開閉制御手段13jに出力する。
Next, the operation of an embodiment of the tumble control device for the fuel injection type engine constructed as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7. During operation of the engine 1, the combustion system selection means 13f of the electronic control unit 13 inputs the intake air amount signal Q and the crank angle signal θ as described above (step 1), and the engine rotation is performed based on these input signals Q and θ. The number N and the engine load are calculated (step 2). Then, using the calculated engine speed N and engine load as parameters, a stratified combustion method is used in the low and medium load operation range of the engine 1 and a first uniform combustion method is used in the high load operation range near the full throttle opening according to the combustion mode map shown in FIG. The second uniform combustion system is selected in the high load operating region except near the throttle fully opening, and the two zone combustion system is selected in the engine intermediate load operating region between the low load operating region and the high load operating region (step 3). The selection signal M is output to the tumble valve opening / closing control means 13j.

【0028】続くステップ4では、燃焼方式選択手段1
3fにより選択された燃焼方式が成層燃焼方式、2ゾー
ン燃焼方式、均一燃焼方式(第1均一燃焼方式または第
2均一燃焼方式)の何れであるかが判定される。この判
定結果が成層燃焼方式である場合には、燃焼方式選択手
段13fが成層燃焼用燃料噴射制御手段13gに吸入空
気量信号Q及びエンジン回転数信号Nを出力すること
で、成層燃焼用燃料噴射制御手段13gが筒内噴射イン
ジェクタ11の基本燃料噴射量をマップ検索すると共に
図5の燃料噴射時期タイミングチャートに示すパターン
Aを選択する(ステップ5)。そしてこの成層燃焼用燃
料噴射制御手段13gが点火直前である圧縮行程の後期
に燃料噴射制御信号Ti1 を筒内噴射インジェクタ11
の駆動回路13cに出力し、続いてフラグFが1にセッ
トされる(ステップ6)。
In the subsequent step 4, the combustion system selecting means 1
It is determined whether the combustion method selected by 3f is a stratified combustion method, a two-zone combustion method, or a uniform combustion method (first uniform combustion method or second uniform combustion method). When the determination result is the stratified charge combustion method, the combustion method selection unit 13f outputs the intake air amount signal Q and the engine speed signal N to the stratified charge fuel injection control unit 13g, so that the stratified charge fuel injection is performed. The control means 13g searches the map for the basic fuel injection amount of the in-cylinder injector 11 and selects the pattern A shown in the fuel injection timing chart of FIG. 5 (step 5). The stratified charge fuel injection control means 13g sends the fuel injection control signal Ti 1 to the in-cylinder injector 11 at the latter stage of the compression stroke immediately before ignition.
Is output to the drive circuit 13c, and then the flag F is set to 1 (step 6).

【0029】また前記ステップ4の判定結果が2ゾーン
燃焼方式である場合には、燃焼方式選択手段13fが2
ゾーン燃焼用燃料噴射制御手段13hに吸入空気量信号
Q及びエンジン回転数信号Nを出力することで、2ゾー
ン燃焼用燃料噴射制御手段13hが筒内噴射インジェク
タ11及びポート噴射インジェクタ12が分担する基本
燃料噴射量をそれぞれマップ検索すると共に図5の燃料
噴射時期タイミングチャートに示すパターンBを選択す
る(ステップ7)。そしてこの2ゾーン燃焼用燃料噴射
制御手段13hが吸入行程の直前に燃料噴射制御信号T
2 をポート噴射インジェクタ12の駆動回路13dに
出力すると共に点火直前である圧縮行程の後期に燃料噴
射制御信号Ti1 を筒内噴射インジェクタ11の駆動回
路13cに出力するのであり、続いてフラグFが2にセ
ットされる(ステップ8)。
If the result of the determination in step 4 is the two-zone combustion system, the combustion system selection means 13f is set to two.
By outputting the intake air amount signal Q and the engine speed signal N to the zone combustion fuel injection control means 13h, the two-zone combustion fuel injection control means 13h is shared by the in-cylinder injector 11 and the port injection injector 12. A map is searched for each fuel injection amount and the pattern B shown in the fuel injection timing chart of FIG. 5 is selected (step 7). Then, the fuel injection control means 13h for two-zone combustion outputs the fuel injection control signal T immediately before the intake stroke.
i 2 is output to the drive circuit 13d of the port injection injector 12 and the fuel injection control signal Ti 1 is output to the drive circuit 13c of the in-cylinder injector 11 in the latter stage of the compression stroke, which is immediately before ignition. Is set to 2 (step 8).

【0030】さらに前記ステップ4の判定結果が均一燃
焼方式(第1均一燃焼方式または第2均一燃焼方式)で
ある場合には、燃焼方式選択手段13fが均一燃焼用燃
料噴射制御手段13iに吸入空気量信号Q及びエンジン
回転数信号Nを出力することで、均一燃焼用燃料噴射制
御手段13iがポート噴射インジェクタ12の基本燃料
噴射量をマップ検索すると共に図5の燃料噴射時期タイ
ミングチャートに示すパターンCを選択する(ステップ
9)。そしてこの均一燃焼用燃料噴射制御手段13iが
吸入行程の直前に燃料噴射制御信号Ti2 をポート噴射
インジェクタ12の駆動回路13dに出力し、続いてフ
ラグFが3にセットされる(ステップ10)。
Further, when the determination result of the step 4 is the uniform combustion system (the first uniform combustion system or the second uniform combustion system), the combustion system selection means 13f causes the uniform combustion fuel injection control means 13i to intake air. By outputting the quantity signal Q and the engine speed signal N, the uniform combustion fuel injection control means 13i performs a map search for the basic fuel injection quantity of the port injection injector 12 and also the pattern C shown in the fuel injection timing chart of FIG. Is selected (step 9). Then, the fuel injection control means 13i for uniform combustion outputs the fuel injection control signal Ti 2 to the drive circuit 13d of the port injection injector 12 immediately before the intake stroke, and subsequently the flag F is set to 3 (step 10).

【0031】続いて、燃焼方式選択手段13fにより選
択された燃焼方式が成層燃焼方式であるか否かを判定す
べくフラグF=1であるか否かが判定され(ステップ1
1)、判定結果がYESであるとタンブルバルブ開閉制
御手段13jが駆動回路13eにOFF信号を出力して
タンブルバルブ10を開制御する(ステップ12)。
Subsequently, it is determined whether or not the flag F = 1 in order to determine whether the combustion method selected by the combustion method selecting means 13f is the stratified combustion method (step 1).
1) If the determination result is YES, the tumble valve opening / closing control means 13j outputs an OFF signal to the drive circuit 13e to control the opening of the tumble valve 10 (step 12).

【0032】ここで前記ステップ11の判定結果がNO
であると、燃焼方式選択手段13fにより選択された燃
焼方式が均一燃焼方式(第1均一燃焼方式または第2均
一燃焼方式)であるか否かを判定すべくフラグF=3で
あるか否かが続いて判定される(ステップ13)。そし
てこの判定結果がYESであれば、続いて第1均一燃焼
方式であるか否かが判定され(ステップ14)、この判
定結果がYESであれば前記ステップ12に進んでタン
ブルバルブ10の開制御が実行される。
Here, the determination result of step 11 is NO.
Is the flag F = 3 to determine whether the combustion method selected by the combustion method selecting means 13f is the uniform combustion method (first uniform combustion method or second uniform combustion method). Is subsequently determined (step 13). If the result of this determination is YES, it is then determined whether or not it is the first uniform combustion system (step 14). If the result of this determination is YES, then the process proceeds to step 12 and the opening control of the tumble valve 10 is performed. Is executed.

【0033】一方、前記ステップ13の判定結果がNO
であれば選択された燃焼方式が2ゾーン燃焼方式である
とみなし、また前記ステップ14の判定結果がNOであ
れば選択された燃焼方式が第2均一燃焼方式であるとみ
なし、いずれの場合にもタンブルバルブ開閉制御手段1
3jが駆動回路13eにON信号を出力してタンブルバ
ルブ10を閉制御する(ステップ15)。
On the other hand, the determination result of step 13 is NO.
If so, it is considered that the selected combustion method is the two-zone combustion method, and if the result of the determination at step 14 is NO, it is considered that the selected combustion method is the second uniform combustion method. Tumble valve opening / closing control means 1
3j outputs an ON signal to the drive circuit 13e to control the closing of the tumble valve 10 (step 15).

【0034】即ち、本実施例においては、エンジン低中
負荷運転領域では成層燃焼方式が選択されることで圧縮
行程の後期に筒内噴射インジェクタ11から燃焼室1a
内に高圧燃料が直接噴射される。そしてこの燃料噴霧に
より生成された濃混合気に着火することで成層燃焼す
る。
That is, in this embodiment, the stratified charge combustion method is selected in the engine low / medium load operation range, so that the in-cylinder injector 11 to the combustion chamber 1a is selected in the latter stage of the compression stroke.
High-pressure fuel is directly injected into the inside. Then, stratified combustion is performed by igniting the rich mixture generated by the fuel spray.

【0035】その際、タンブルバルブ開閉制御手段13
jがタンブルバルブ10を開制御して吸入ポートのメイ
ン通路1bを開くのであり、吸入行程におけるシリンダ
内のタンブル流の生成が中止される。従って、筒内噴射
インジェクタ11から噴射された燃料噴霧がタンブル流
により拡散して濃混合気の生成が阻害されてしまうとい
う事態が未然に回避されるのであり、こうしてエンジン
低中負荷運転領域では、空燃比を大幅にリーン化した良
好な成層燃焼が行われ、燃費が大幅に向上される。
At this time, the tumble valve opening / closing control means 13
Since j controls the opening of the tumble valve 10 to open the main passage 1b of the intake port, the generation of the tumble flow in the cylinder in the intake stroke is stopped. Therefore, the situation in which the fuel spray injected from the in-cylinder injector 11 is diffused by the tumble flow and the generation of the rich mixture is obstructed can be avoided in advance. Good stratified combustion with a significantly lean air-fuel ratio is performed, and fuel efficiency is greatly improved.

【0036】また、エンジン中間負荷運転領域では2ゾ
ーン燃焼方式が選択されることで吸入行程の直前にポー
ト噴射インジェクタ12から吸入管2のサブ通路1c内
に低圧燃料が噴射され、続いてこの燃料がシリンダ内で
均一混合気となった圧縮行程の後期に筒内噴射インジェ
クタ11から燃焼室1a内に着火用の微量の高圧燃料が
直接噴射される。そしてこの燃料噴霧により着火用の濃
混合気が均一混合気中に生成され、この濃混合気に着火
することで成層燃焼を伴う均一燃焼、即ち2ゾーン燃焼
する。
Further, in the engine intermediate load operating region, the two-zone combustion system is selected, so that the low-pressure fuel is injected from the port injection injector 12 into the sub passage 1c of the intake pipe 2 immediately before the intake stroke, and then this fuel is injected. In the latter half of the compression stroke, when a uniform mixture is formed in the cylinder, a small amount of high pressure fuel for ignition is directly injected from the in-cylinder injector 11 into the combustion chamber 1a. Then, the fuel spray produces a rich mixture for ignition in the homogeneous mixture, and by igniting the rich mixture, uniform combustion accompanied by stratified combustion, that is, two-zone combustion is performed.

【0037】その際、タンブルバルブ開閉制御手段13
jがタンブルバルブ10を閉制御して吸入ポートのメイ
ン通路1bを閉じるのであり、吸気が燃焼室1aの中央
部付近に連通するサブ通路1cのみを介して行われるこ
とで吸入行程時にシリンダ内にはタンブル流が生成され
る。従って、圧縮行程の後期にはタンブル流の崩壊によ
る乱流が発生し、この乱流によって燃焼室1a内の均一
混合気が乱流燃焼するのであり、こうしてエンジン中間
負荷運転領域では、燃焼が促進され、エミッションがよ
り改善され、燃費もより向上する。
At that time, the tumble valve opening / closing control means 13
j controls the tumble valve 10 to close and closes the main passage 1b of the intake port, and the intake is performed only through the sub passage 1c communicating with the vicinity of the central portion of the combustion chamber 1a. Produces a tumble flow. Therefore, in the latter half of the compression stroke, a turbulent flow is generated due to the collapse of the tumble flow, and the turbulent flow causes turbulent combustion of the homogeneous air-fuel mixture in the combustion chamber 1a, thus promoting combustion in the engine intermediate load operating region. The emission is further improved and the fuel economy is also improved.

【0038】また、エンジン高負荷運転領域では第1均
一燃焼方式または第2均一燃焼方式が選択されることで
吸入行程直前にポート噴射インジェクタ12から吸入ポ
ートのサブ通路1c内に低圧燃料が噴射される。そして
この燃料噴霧によりシリンダ内に生成された均一混合気
に着火することで均一燃焼する。
In the engine high load operation range, the first uniform combustion system or the second uniform combustion system is selected, so that the low-pressure fuel is injected from the port injection injector 12 into the sub passage 1c of the intake port immediately before the intake stroke. It Then, the fuel spray ignites a uniform mixture generated in the cylinder, thereby causing uniform combustion.

【0039】その際、スロットル全開付近を除くエンジ
ン高負荷運転領域であって第2均一燃焼方式が選択され
る場合には、タンブルバルブ開閉制御手段13jがタン
ブルバルブ10を閉制御して吸入ポートのメイン通路1
bを閉じるのであり、吸気が燃焼室1aの中央部付近に
連通するサブ通路1cのみを介して行われることで吸入
行程時にシリンダ内にはタンブル流が生成される。従っ
て、圧縮行程の後期にはタンブル流の崩壊による乱流が
発生し、この乱流によって燃焼室1a内の均一混合気が
乱流燃焼するのであり、こうしてスロットル全開付近を
除くエンジン高負荷運転領域では、燃焼が促進され、エ
ミッションがより改善され、燃費もより向上する。
At this time, when the second uniform combustion system is selected in the engine high load operating region except near the throttle fully opening, the tumble valve opening / closing control means 13j controls the tumble valve 10 to close the intake port. Main passage 1
Since b is closed and the intake air is performed only through the sub passage 1c communicating with the vicinity of the center of the combustion chamber 1a, a tumble flow is generated in the cylinder during the intake stroke. Therefore, in the latter half of the compression stroke, a turbulent flow is generated due to the collapse of the tumble flow, and the turbulent flow causes the turbulent combustion of the homogeneous mixture in the combustion chamber 1a. In, the combustion is promoted, the emission is further improved, and the fuel consumption is further improved.

【0040】一方、スロットル全開付近のエンジン高負
荷運転領域であって第1均一燃焼方式が選択される場合
には、タンブルバルブ開閉制御手段13jがタンブルバ
ルブ10を開制御して吸入ポートのメイン通路1bを開
くのであり、吸気がメイン通路1b及びサブ通路1cの
両方から行われて充分な吸気量が確保されると共に、シ
リンダ内にはタンブル流が生成されなくなる。従って、
タンブル流の崩壊による乱流によって燃焼速度が上がり
すぎてノッキングが発生するような事態が未然に回避さ
れるのであり、こうしてスロットル全開付近のエンジン
高負荷運転領域では、吸気量も充分確保されて高出力が
得られる良好な均一燃焼が行われる。
On the other hand, when the first uniform combustion system is selected in the engine high load operation region near the throttle fully opening, the tumble valve opening / closing control means 13j controls the opening of the tumble valve 10 to open the main passage of the intake port. 1b is opened, intake is performed from both the main passage 1b and the sub passage 1c to secure a sufficient intake amount, and tumble flow is not generated in the cylinder. Therefore,
Turbulent flow due to the collapse of the tumble flow can prevent the situation that the combustion speed is too high and knocking occurs.Thus, in the engine high load operation area near the full throttle opening, the intake air quantity is sufficiently secured and high. Good uniform combustion is performed to obtain an output.

【0041】即ち、本実施例によれば、本来の成層燃焼
方式及び均一燃焼方式の利点を損なうことなく総合的に
エミッションがより改善され、燃費及び出力がより向上
する。
That is, according to the present embodiment, the emission is further improved and the fuel consumption and the output are further improved without impairing the advantages of the original stratified charge combustion method and uniform combustion method.

【0042】なお、本発明は以上説明した実施例のもの
に限定されるものではなく、燃料噴射弁手段として燃焼
室1a内に高圧燃料を直接噴射する筒内噴射インジェク
タ11のみを備え、この筒内噴射インジェクタ11によ
りエンジン低中負荷運転領域では圧縮行程の後期に燃料
噴射して成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では吸入
行程の初期から燃料噴射して均一燃焼する燃料噴射式エ
ンジンにも適用できる。
The present invention is not limited to the embodiment described above, but includes only the in-cylinder injector 11 for directly injecting high-pressure fuel into the combustion chamber 1a as the fuel injection valve means. It is also applied to a fuel injection engine in which the internal injection injector 11 injects fuel in the latter stage of the compression stroke to perform stratified combustion in the engine low-medium load operating region, and injects fuel from the beginning of the intake stroke to uniformly burn in the engine high-load operating region. it can.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したとおり請求項1,2に記載
の発明では、エンジン低中負荷運転領域で選択手段によ
り成層燃焼方式が選択されると、タンブルバルブ開閉制
御手段がタンブルバルブを開制御する。このため、シリ
ンダ内にはタンブル流が生成されず、その結果、燃料噴
射弁からシリンダ内に噴射された燃料噴霧がタンブル流
により拡散して濃混合気の生成が阻害されてしまうとい
う事態が未然に回避されるのであり、良好な成層燃焼が
行われる。
As described above, in the inventions described in claims 1 and 2, when the stratified charge combustion method is selected by the selection means in the engine low and medium load operation range, the tumble valve opening / closing control means controls the opening of the tumble valve. To do. Therefore, the tumble flow is not generated in the cylinder, and as a result, the fuel spray injected from the fuel injection valve into the cylinder is diffused by the tumble flow and the generation of the rich mixture is obstructed. Therefore, good stratified charge combustion is performed.

【0044】また、エンジン高負荷運転領域で選択手段
により均一燃焼方式が選択された場合であって、エンジ
ン運転領域がスロットル全開付近の高負荷運転領域であ
る場合にも、タンブルバルブ開閉制御手段がタンブルバ
ルブを開制御する。このため、吸気量が充分に確保され
ると共にシリンダ内にはタンブル流が生成されず、その
結果、タンブル流により燃焼速度が上がりすぎてノッキ
ングが発生する事態が未然に回避されるのであり、良好
な均一燃焼が行われる。
Further, even when the uniform combustion method is selected by the selecting means in the engine high load operating region and the engine operating region is the high load operating region near the throttle fully opening, the tumble valve opening / closing control means also operates. Open the tumble valve. For this reason, a sufficient amount of intake air is ensured and a tumble flow is not generated in the cylinder, and as a result, a situation in which the combustion speed is excessively increased by the tumble flow and knocking occurs can be avoided. Uniform combustion is performed.

【0045】一方、エンジン高負荷運転領域で選択手段
により均一燃焼方式が選択された場合であって、エンジ
ン運転領域がスロットル全開付近を除く高負荷運転領域
である場合、及び請求項2に記載の燃料噴射式エンジン
で2ゾーン燃焼方式が選択された場合には、タンブルバ
ルブ開閉制御手段がタンブルバルブを閉制御する。この
ため、吸入行程時にシリンダ内にはタンブル流が生成さ
れ、このタンブル流が圧縮行程の後期に崩壊して乱流化
することで、燃焼状態が乱流燃焼となって燃焼が促進さ
れるのであり、エミッションの改善、燃費の向上が図ら
れる。
On the other hand, when the uniform combustion method is selected by the selecting means in the engine high load operating region, and the engine operating region is the high load operating region except near the throttle fully opening, and claim 2 When the two-zone combustion method is selected for the fuel injection engine, the tumble valve opening / closing control means controls the tumble valve to close. Therefore, a tumble flow is generated in the cylinder during the intake stroke, and this tumble flow collapses and becomes turbulent in the latter part of the compression stroke, so that the combustion state becomes turbulent combustion and combustion is accelerated. Yes, emission and fuel consumption can be improved.

【0046】従って請求項1,2に記載の発明によれ
ば、本来の成層燃焼方式及び均一燃焼方式の利点を損な
うことなく総合的にエミッションをより改善し、燃費及
び出力をより向上することができる。
Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to further improve the emission as a whole and further improve the fuel consumption and the output without impairing the original advantages of the stratified charge combustion method and the uniform combustion method. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1,2に記載の発明の構成を示すクレー
ム対応図である。
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a configuration of the invention according to claims 1 and 2.

【図2】一実施例の全体概略構成図である。FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of an embodiment.

【図3】一実施例の要部である電子制御装置の機能ブロ
ック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of an electronic control device that is a main part of one embodiment.

【図4】一実施例に使用される燃焼方式マップである。FIG. 4 is a combustion method map used in one embodiment.

【図5】一実施例に使用される燃料噴射時期タイミング
チャートである。
FIG. 5 is a fuel injection timing timing chart used in one embodiment.

【図6】一実施例の作用を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of one embodiment.

【図7】一実施例の作用を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 吸入管 3 エアクリーナ 4 エアフローメータ 5 スロットルバルブ 6 排気管 7 触媒コンバータ 8 マフラ 9 隔壁 10 タンブルバルブ 11 筒内噴射インジェクタ(第1の燃料噴射弁手段) 12 ポート噴射インジェクタ(第2の燃料噴射弁手
段) 13 電子制御装置 13a A/Dコンバータ 13b 波形整形回路 13c,13d,13e 駆動回路 13f 燃焼方式選択手段 13g 成層燃焼用燃料噴射制御手段 13h 2ゾーン燃焼用燃料噴射制御手段 13i 均一燃焼用燃料噴射制御手段 13j タンブルバルブ開閉制御手段 14 クランク角センサ
1 Engine 2 Suction Pipe 3 Air Cleaner 4 Air Flow Meter 5 Throttle Valve 6 Exhaust Pipe 7 Catalytic Converter 8 Muffler 9 Partition 10 Tumble Valve 11 Cylinder Injection Injector (First Fuel Injection Valve Means) 12 Port Injection Injector (Second Fuel Injection) Valve means) 13 Electronic control device 13a A / D converter 13b Waveform shaping circuit 13c, 13d, 13e Drive circuit 13f Combustion method selection means 13g Stratified combustion fuel injection control means 13h Two-zone combustion fuel injection control means 13i Uniform combustion fuel Injection control means 13j Tumble valve opening / closing control means 14 Crank angle sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの吸入通路に、開閉制御される
ことでその閉時にシリンダ内にタンブル流を生成するタ
ンブルバルブを備えると共に、エンジン運転状態に基づ
き燃料噴射弁を制御してエンジン低中負荷運転領域では
成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では均一燃焼する
燃料噴射式エンジンにおいて、 エンジン回転数及びエンジン負荷に基づき上記成層燃焼
または均一燃焼の各燃焼方式を択一的に選択する選択手
段と、 成層燃焼方式の選択時及びスロットル全開付近の高負荷
運転領域での均一燃焼方式の選択時には上記タンブルバ
ルブを開制御し、スロットル全開付近を除く高負荷運転
領域での均一燃焼方式の選択時にはタンブルバルブを閉
制御するタンブルバルブ開閉制御手段とを備えることを
特徴とする燃料噴射式エンジンのタンブル制御装置。
1. An engine intake passage is provided with a tumble valve that is controlled to open and close to generate a tumble flow in the cylinder when the intake passage is closed, and the fuel injection valve is controlled based on the engine operating state to reduce the engine load. In a fuel injection type engine that performs stratified combustion in the operating region and uniformly burns in the engine high load operating region, a selection means that selectively selects each of the combustion modes of the stratified combustion or the uniform combustion based on the engine speed and the engine load. When the stratified charge combustion method is selected or when the uniform combustion method is selected in the high load operation area near the throttle full opening, the tumble valve is controlled to open, and the tumble is selected when the uniform combustion method is selected in the high load operation area except near the throttle fully opening. And a tumble valve opening / closing control means for controlling the closing of the valve. Bull controller.
【請求項2】 エンジンの吸入通路に、開閉制御される
ことでその閉時にシリンダ内にタンブル流を生成するタ
ンブルバルブを備えると共に、エンジン運転状態に基づ
き燃料噴射弁を制御してエンジン低中負荷運転領域では
成層燃焼し、エンジン高負荷運転領域では均一燃焼する
燃料噴射式エンジンにおいて、 燃焼室に高圧燃料を直接噴射する第1の燃料噴射弁手段
と、 吸入系に低圧燃料を噴射する第2の燃料噴射弁手段と、 エンジン回転数及びエンジン負荷に基づきエンジン低中
負荷時には成層燃焼方式を選択し、エンジン中間負荷時
には成層燃焼と均一燃焼との双方による2ゾーン燃焼方
式を選択すると共に、エンジン高負荷時には均一燃焼方
式を選択する選択手段と、 成層燃焼方式の選択時には上記第1の燃料噴射弁手段か
らのみ燃料を噴射させ、2ゾーン燃焼方式の選択時には
燃料噴射量を分担して上記第2の燃料噴射弁手段から燃
料を噴射させると共に上記第1の燃料噴射弁手段から燃
料を噴射させ、均一燃焼方式の選択時には上記第2の燃
料噴射弁手段からのみ燃料を噴射させる燃料噴射制御手
段と、 成層燃焼方式の選択時及びスロットル全開付近の高負荷
運転領域での均一燃焼方式の選択時には上記タンブルバ
ルブを開制御し、2ゾーン燃焼方式の選択時及びスロッ
トル全開付近を除く高負荷運転領域での均一燃焼方式の
選択時にはタンブルバルブを閉制御するタンブルバルブ
開閉制御手段とを備えることを特徴とする燃料噴射式エ
ンジンのタンブル制御装置。
2. An engine intake passage is provided with a tumble valve that is controlled to open and close to generate a tumble flow in the cylinder when the intake passage is closed, and the fuel injection valve is controlled based on the engine operating condition to reduce the engine load. In a fuel injection type engine that performs stratified combustion in the operating region and uniformly burns in the engine high load operating region, first fuel injection valve means for directly injecting high pressure fuel into the combustion chamber and second for injecting low pressure fuel into the intake system. Of the fuel injection valve means, the stratified charge combustion method is selected at low and medium load of the engine based on the engine speed and the engine load, and the two-zone combustion method by both stratified combustion and uniform combustion is selected at the intermediate load of the engine. When the load is high, the uniform combustion method is selected, and when the stratified combustion method is selected, only the first fuel injection valve means is used. Of the uniform combustion system, the fuel injection amount is shared and the fuel is injected from the second fuel injection valve unit while the fuel is injected from the first fuel injection valve unit when the two-zone combustion system is selected. At the time of selection, the fuel injection control means for injecting fuel only from the second fuel injection valve means, and at the time of selection of the stratified charge combustion method and at the time of selection of the uniform combustion method in the high load operation region near the throttle full opening, the tumble valve is opened. And a tumble valve opening / closing control means for controlling the tumble valve to be closed when the two-zone combustion method is selected and when the uniform combustion method is selected in a high load operation range except near the throttle full opening. Engine tumble control device.
【請求項3】 上記燃料噴射制御手段は、上記第1の燃
料噴射弁手段からの燃料噴射時期を圧縮行程の後期と
し、上記第2の燃料噴射弁手段からの燃料噴射時期を吸
入行程の直前とすることを特徴とする請求項2記載の燃
料噴射式エンジンのタンブル制御装置。
3. The fuel injection control means sets the fuel injection timing from the first fuel injection valve means to the latter half of the compression stroke, and sets the fuel injection timing from the second fuel injection valve means immediately before the intake stroke. The tumble control device for a fuel injection type engine according to claim 2, wherein
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182097A (en) * 1997-09-04 1999-03-26 Mazda Motor Corp Control device for engine
WO1999067514A1 (en) * 1998-06-22 1999-12-29 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
US6550445B2 (en) 2001-07-17 2003-04-22 Mazda Motor Corporation Spark-ignition direct injection engine with supercharger
US7077106B2 (en) 2004-01-19 2006-07-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition internal combustion engine
US7185627B2 (en) 2004-12-27 2007-03-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
US7201142B2 (en) 2005-08-24 2007-04-10 Delphi Technologies, Inc. Variable center pivot tumble control valve geometry for an intake manifold
US8843260B2 (en) 2011-12-08 2014-09-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicle, hybrid vehicle, and control method for hybrid vehicle

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182097A (en) * 1997-09-04 1999-03-26 Mazda Motor Corp Control device for engine
US6732706B2 (en) 1998-06-22 2004-05-11 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US6390059B1 (en) 1998-06-22 2002-05-21 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
US6427659B2 (en) 1998-06-22 2002-08-06 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US6520144B2 (en) 1998-06-22 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
WO1999067514A1 (en) * 1998-06-22 1999-12-29 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
US7013863B2 (en) 1998-06-22 2006-03-21 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US7121253B2 (en) 1998-06-22 2006-10-17 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
JP4087064B2 (en) * 1998-06-22 2008-05-14 株式会社日立製作所 In-cylinder injection internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US6550445B2 (en) 2001-07-17 2003-04-22 Mazda Motor Corporation Spark-ignition direct injection engine with supercharger
US7077106B2 (en) 2004-01-19 2006-07-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition internal combustion engine
US7185627B2 (en) 2004-12-27 2007-03-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
US7201142B2 (en) 2005-08-24 2007-04-10 Delphi Technologies, Inc. Variable center pivot tumble control valve geometry for an intake manifold
US8843260B2 (en) 2011-12-08 2014-09-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicle, hybrid vehicle, and control method for hybrid vehicle

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