JPH08189392A

JPH08189392A - 筒内直噴エンジンの燃料噴射時期制御方法及び吸気系噴射エンジンの燃料噴射時期制御方法

Info

Publication number: JPH08189392A
Application number: JP7003592A
Authority: JP
Inventors: Koji Morikawa; 弘二森川
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】希薄燃焼時のＮＯx触媒によるＮＯx還元浄化
作用の促進を図る。【構成】ＮＯx触媒の下流にＮＯx濃度センサを配設
し、このＮＯx濃度センサで検出した実ＮＯx濃度CONpr
と、エンジン運転状態に応じて設定した許容ＮＯx濃度C
ONsとを比較し（Ｓ３４）、実ＮＯx濃度CONprが許容Ｎ
Ｏx濃度CONsよりも高い場合には、現運転時の燃焼方式
が成層燃焼であれば、燃料噴射時期を所定進角補正時間
分だけ早めて燃料噴射し、一方、均一燃焼が選択されて
いれば、上記燃料噴射時期を所定遅角補正時間分だけ遅
らせて燃料噴射する。その結果、成層燃焼では、燃料が
正規の噴射時期よりも早めに噴射されるため噴霧の拡散
が促進され、局所的に空燃比リーンの部分が形成され、
また均一燃焼では、正規の噴射時期よりも遅れて燃料噴
射されるため、混合気中に空燃比リーンの不均質部分が
形成され、この空燃比リーン部分での未燃焼ガスにより
ＨＣ量が増加し、ＮＯx触媒によるＮＯx還元浄化作用が
促進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＯx触媒によるＮＯx
還元浄化作用の促進を図る筒内直噴エンジンの燃料噴射
時期制御方法及び吸気系噴射エンジンの燃料噴射時期制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、燃費の向上、及び排ガス対策を目
的として空燃比リーンで燃焼させる希薄燃焼（リーンバ
ーン）が注目されており、筒内直噴エンジン、或は成層
燃焼を採用する吸気系噴射エンジン等で採用されてい
る。

【０００３】ところで、これらの、いわゆるリーンバー
ンエンジンでは、理論空燃比による燃焼に比し、ＮＯX
（窒素酸化物）排出量は少ないが、排ガス中の残留酸素
が多いので、三元触媒では、ＮＯx排出量を充分に低減
することはできない。

【０００４】そのため、リーンバーンエンジンでは、例
えば、特開平５−２８８０４４号公報に開示されている
ような、空気余剰雰囲気中でＮＯx、ＨＣ等を選択的に
取込んで還元作用を行わせる、いわゆるＮＯx触媒が多
く採用されている。

【０００５】このＮＯx触媒によれば、希薄燃焼により
発生した排ガス中のＮＯxがＯ₂ ^-と反応してＮＯ₂とな
り、さらに、このＮＯ₂がＨＣ（炭化水素）と反応して
還元浄化されると解されている。従って、排ガス中のＨ
Ｃ濃度が増加すれば、上記ＮＯx触媒によるＮＯx浄化率
が上昇することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＨＣは未燃成
分であるため、このＨＣ量を増加させれば、それだけ燃
費、及びエンジン出力が低下し、ドライバビリティの悪
化を招く。そのため、一般的には、例えば、特開平３−
３７３５５号公報に開示されているように、空燃比がリ
ーンな領域では、燃料噴射時期を遅らせ、点火プラグの
周囲に濃い混合気が形成されるようにして、着火性の向
上を図ると共に、ＨＣ量を最小限に抑制するような噴射
時期制御を行っている。

【０００７】このように、ＮＯxの大気中への放出量の
低減と、ドライバビリティの向上とは相反しており、こ
の双方の要求を満足する燃料噴射時期を、運転領域毎に
予め実験などから求めて特定することは可能ではある
が、温度、湿度、気圧等の大気条件の変化や、個体差等
の変動因子が加味され難く、全ての運転領域で、ＮＯx
触媒によるＮＯx浄化率を安定的に向上させることは難
しく、運転条件によっては、ＮＯx浄化率の変動によ
り、逆に排気エミッションの悪化を招く場合もでてく
る。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、燃料噴射時期の修正を必要最小限の範囲で行うこと
で、燃費、出力等を犠牲にすることなく、ドライバビリ
ティの向上と、大気へのＮＯx放出量の抑制との双方を
両立させ、全ての運転領域でＮＯx量を安定的に低減さ
せることのできる筒内直噴エンジンの燃料噴射時期制御
方法及び吸気系噴射エンジンの燃料噴射時期制御方法を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による筒内直噴エンジンの燃料噴射時期制御方法
は、エンジン運転状態に応じ、燃料噴射量、噴射時期、
及び点火時期を設定し、低負荷域では成層燃焼方式を選
択し、高負荷域では均一燃焼方式を選択し、且つ排気系
にＮＯx触媒を備えると共に、このＮＯx触媒の下流にＮ
Ｏx濃度センサを配設した筒内直噴エンジンにおいて、
エンジン運転状態に基づいて許容ＮＯx濃度を設定し、
この許容ＮＯx濃度と上記ＮＯx濃度センサにより検出し
た実ＮＯx濃度とを比較し、この実ＮＯx濃度が上記許容
ＮＯx濃度よりも高いとき、成層燃焼選択時には燃料噴
射時期を正規の噴射時期よりも早めに設定し、また均一
燃焼選択時には燃料噴射時期を正規の噴射時期より遅ら
せて設定することを特徴とする。

【００１０】本発明による吸気系噴射エンジンの燃料噴
射時期制御方法は、吸気系にインジェクタを備え、排気
系にＮＯx触媒を備えると共に、このＮＯx触媒の下流に
ＮＯx濃度センサを配設する希薄燃焼可能な吸気系噴射
エンジンにおいて、エンジン運転状態が希薄燃焼領域に
あるとき、このエンジン運転状態に基づいて許容ＮＯx
濃度を設定し、この許容ＮＯｘ濃度と上記ＮＯx濃度セ
ンサにより検出した実ＮＯx濃度とを比較し、この実Ｎ
Ｏx濃度が上記許容ＮＯx濃度よりも高いとき、噴射終了
時期を吸入行程後半にかかるように燃料噴射時期を設定
し、一方上記実ＮＯx濃度が上記許容ＮＯx濃度以下のと
きは上記エンジン運転状態に応じた正規の燃料噴射時期
を設定することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明による筒内直噴エンジンの燃料噴射時
期制御方法では、ＮＯx触媒下流に配設したＮＯx濃度セ
ンサで検出した実ＮＯx濃度が、エンジン運転状態に基
づいて設定した許容ＮＯx濃度よりも高い場合、現在の
燃焼方式が成層燃焼の場合には、燃料噴射時期を正規の
噴射時期よりも早めに設定して、点火までの噴霧拡散を
進め、エンドガスからのＨＣ量を増加させて、ＮＯX触
媒でのＮＯxの還元浄化作用を促進する。また、上記実
ＮＯx濃度が上記許容ＮＯx濃度よりも高く、しかも現在
の燃焼方式が均一燃焼の場合には、燃料噴射時期を正規
の噴射時期よりも遅らせて設定し、点火の際に混合気の
一部に不均質部が形成されるようにして、この不均質部
の不完全燃焼によりＨＣを生成し、ＮＯX触媒でのＮＯx
の還元浄化作用を促進する。

【００１２】本発明による吸気系噴射エンジンの燃料噴
射時期制御方法では、ＮＯx触媒の下流に配設したＮＯx
濃度センサで検出した実ＮＯx濃度が、エンジン運転状
態に基づいて設定した許容ＮＯx濃度よりも高いとき、
噴射終了時期を吸入行程後半にかかるように燃料噴射時
期を設定し、点火の際、混合気の一部に不均質部が形成
されるようにして、この不均質部の不完全燃焼によりＨ
Ｃを生成し、ＮＯX触媒でのＮＯxの還元浄化作用を促進
する。一方上記実ＮＯx濃度が上記許容ＮＯx濃度以下の
ときは上記エンジン運転状態に応じた正規の噴射時期で
燃料を噴射させる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１〜図３７には、本発明の第一実施例が示され
ている。

【００１４】まず、図１９に基づいて、筒内直噴エンジ
ンの燃料供給系を含む全体的な概略について説明する。

【００１５】本実施例に示すエンジン１Ａは、筒内直噴
式２サイクル４気筒ガソリンエンジンで、このエンジン
１Ａのシリンダヘッド２とシリンダブロック３とピスト
ン４とで形成される燃焼室５に、点火コイル６ａの二次
側に接続された点火プラグ７と、高圧用インジェクタ８
とが臨まされ、上記点火コイル６ａの一次側に、イグナ
イタ６ｂが接続されている。

【００１６】また、上記シリンダブロック３に、掃気ポ
ート３ａと排気ポート３ｂとが形成され、上記シリンダ
ブロック３に形成した冷却水通路３ｃに、水温センサ９
が臨まされている。上記掃気ポート３ａには給気管１０
が連通され、この給気管１０には、上流側にエアクリー
ナ１１が取付けられており、また中途に掃気ポンプ１２
が介装されている。この掃気ポンプ１２はクランクシャ
フト１ａに連動するエンジン駆動式であり、この掃気ポ
ンプ１２の動作により燃焼室５へ新気が強制的に供給さ
れるとともに、この燃焼室５内を掃気する。

【００１７】また、上記給気管１０には、上記掃気ポン
プ１２をバイパスするバイパス通路１３が接続されてお
り、さらに、このバイパス通路１３の流入ポート上流の
上記給気管１０にスロットル弁１５ａが介装されてお
り、このスロットル弁１５ａを操作するアクセルペダル
１４にアクセル開度（＝スロットル開度）αを検出する
アクセル開度センサ１６が連設されている。一方、上記
バイパス通路１３には、上記掃気ポンプ１２の掃気圧を
制御するバイパス制御弁１５ｂが介装されている。

【００１８】また、上記排気ポート３ｂには、上記クラ
ンクシャフト１ａの回転に同期して開閉することで、排
気タイミングを制御する排気ロータリ弁１７が設けら
れ、この排気ロータリ弁１７を介して排気管１８が連通
されている。さらに、この排気管１８にＮＯx触媒１９
が介装されているとともに、このＮＯx触媒１９の下流
にＮＯx濃度センサ５６が臨まされ、また上記排気管１
８の下流端にはマフラ２０が接続されている。

【００１９】上記ＮＯx触媒１９の特性を図３５に示
す。同図(a)に示すように、このＮＯx触媒１９は、一定
の運転条件下では触媒活性化温度（ライトオフ温度ＴEX
SE）以上で、ＮＯx浄化率が安定する。そして、同図(b)
に示すように、上記ライトオフ温度ＴEXSE以上において
は、ＨＣ濃度が高くなるに従って、ＮＯx浄化率が高く
なる。

【００２０】また、図２０に示すように、上記クランク
シャフト１ａにはクランク角検出用クランクロータ２１
ａと気筒判別用クランクロータ２１ｂとが、所定間隔を
開けて軸着されており、この両クランクロータ２１ａ，
２１ｂの外周上に所定の間隙Ｓを有して電磁ピックアッ
プ等からなるクランク角センサ２２ａと気筒判別センサ
２２ｂとが対設されている。

【００２１】図２１に示すように、上記クランク角検出
用クランクロータ２１ａには、複数のクランク角検出用
突起２１ｃが形成されている。本実施例に示すエンジン
１Ａは２サイクル４気筒エンジンで、しかも等間隔燃焼
であれば、各気筒の上死点ＴＤＣは９０゜ＣＡ毎に設定
され、点火順序を＃１→＃４→＃３→＃２とすれば、こ
の各気筒の上死点ＴＤＣから進角方向（図の反時計回り
方向）へクランク角θ1〜θ3の位置に上記クランク角検
出用突起２１ｃがそれぞれ形成されている。上記各クラ
ンク角検出用突起の位置は、例えばθ1＝ＢＴＤＣ７５゜
ＣＡ、θ2＝ＢＴＤＣ４５゜ＣＡ、θ3＝ＢＴＤＣ１５゜Ｃ
Ａであり、すなわち、各クランク角検出用突起２１ｃは
ＢＴＤＣ１５゜ＣＡの位置から円周上に３０゜ＣＡの等ピ
ッチで形成されている。

【００２２】また、図２２に示すように、上記気筒判別
用クランクロータ２１ｂの外周には気筒判別用突起２１
ｄが形成されている。本実施例では、３個の気筒判別用
突起２１ｄが形成されており、そのうちの２個の気筒判
別用突起２１ｄが、＃１気筒の上死点ＴＤＣを基準とし
て、進角方向へθ4，θ5の位置に形成されている。ま
た、他の気筒判別用突起２１ｄが＃３気筒の上死点ＴＤ
Ｃを基準として進角方向へθ6の位置に形成されてい
る。本実施例では、各気筒判別用突起２１ｄのクランク
位置は、例えばθ4＝ＢＴＤＣ６０゜ＣＡ、θ5＝ＢＴＤ
Ｃ３０゜ＣＡ、θ6＝ＢＴＤＣ６０゜ＣＡである。

【００２３】そして、上記クランク角検出用クランクロ
ータ２１ａの上死点ＴＤＣを示す位置に上記クランク角
センサ２２ａが対設され、一方、上記気筒判別用クラン
クロータ２１ｂの上死点ＴＤＣを示す位置に上記気筒判
別センサ２２ｂが対設されてており、クランクシャフト
１ａの回転により上記クランク角検出用クランクロータ
２１ａのクランク角検出用突起２１ｃが上記クランク角
センサ２２ａに対向位置し、あるいは、上記気筒判別用
クランクロータ２１ｂの気筒判別用突起２１ｄが上記気
筒判別センサ２２ｂに対向位置したとき、図２０に示す
ように、この各センサ２２ａ、２２ｂと上記各クランク
ロータ２１ａ，２１ｂの突起２１ｃ，２１ｄの頂部との
間隙Ｓは、例えば、0.8±0.4(mm)に設定される。

【００２４】なお、図１９に示すように、上記両センサ
２２ａ，２２ｂは所定の挟み角を有して配設されている
が、図２０〜図２２では、説明を容易にするために両ク
ランクロータ２１ａ，２１ｂの互いの上死点を対応させ
た状態で示す。

【００２５】また、上記各センサ２２ａ，２２ｂでは、
クランクシャフト１ａの回転に同期して上記各クランク
ロータ２１ａ，２１ｂの突起２１ｃ，２１ｄの検出タイ
ミング、すなわち、上記各センサ２２ａ，２２ｂで検出
するクランクパルス及び気筒判別パルスの検出タイミン
グは、図３１、図３２のタイミングチャートに示す通り
で、＃１気筒のＢＴＤＣθ4の気筒判別パルス（以下、
「θ4パルス」と略称）は＃１気筒のＢＴＤＣθ1のクラ
ンクパルス（以下、「θ1パルス」と略称）とＢＴＤＣ
θ2のクランクパルス（以下、「θ2パルス」と略称）と
の間に割込まれ、またＢＴＤＣθ5の気筒判別パルス
（以下、「θ5パルス」と略称）は＃１気筒のθ2パルス
とθ3パルスとの間に割込まれる。さらに、＃３気筒の
ＢＴＤＣθ6の気筒判別パルス（以下、「θ6パルス」と
略称）は＃３気筒のθ1パルスとθ2パルスとの間に割込
まれる。従って、上記気筒判別センサ２２ｂで上記θ4
パルスとθ5パルスとを検出した後のクランクパルス
は、＃１気筒のθ3パルスであることが判別でき、また
上記気筒判別センサ２２ｂでθ6パルスを検出し、その
後、上記クランク角センサ２２ａで検出するθ2パルス
とθ3パルスとの間に気筒判別パルスが割込まれなけれ
ば、上記θ3パルスは＃３気筒のＢＴＤＣθ3を示すもの
であることが判別できる。

【００２６】なお、図３１のタイミングチャートは始動
時の燃料噴射及び点火を示し、図３２のタイミングチャ
ートは始動後の燃料噴射及び点火を示す。上記θ1パル
スは、始動時のドエル開始タイミングタイマスタートの
基準クランク角となり、始動後は噴射開始タイミングタ
イマスタートの基準クランク角となる。またθ2パルス
が始動後の点火時期タイマスタートの基準クランク角と
なる。さらに、θ3パルスが、始動時は噴射開始の基準
クランク角、及び点火時期タイマスタートの基準クラン
ク角になり、また始動後はドエル開始タイミングタイマ
スタートの基準クランク角になる。

【００２７】なお、４サイクル４気筒エンジンでは、上
記気筒判別用クランクロータ２１ｂをカムシャフトに軸
着したカムロータとし、上記気筒判別センサ２２ｂを、
このカムロータに対設させるようにしても良い。

【００２８】次に、燃料系の構成について説明する。

【００２９】図１９の符号２３は燃料ラインで、この燃
料ライン２３の中途に高圧用燃料ポンプ２８が介装さ
れ、さらに、この高圧用燃料ポンプ２８の下流側に高圧
用電磁式プレッシャレギュレータ３３が介装されてい
る。また、この燃料ライン２３の上記高圧用燃料ポンプ
２８の上流側が、燃料タンク２４から燃料を送出する低
圧デリバリライン２３ａを構成し、この高圧用燃料ポン
プ２８の下流側と上記高圧用電磁式プレッシャレギュレ
ータ３３との間が上記低圧デリバリライン２３ａからの
燃料を昇圧して高圧用インジェクタ８に供給する高圧ラ
イン２３ｂを構成し、さらに、この高圧用電磁式プレッ
シャレギュレータ３３から下流側が低圧リターンライン
２３ｃを構成している。

【００３０】上記高圧用電磁式プレッシャレギュレータ
３３は常開式であり、デューティ制御あるいは、電流制
御により弁開度を制御し、デューティ制御では、デュー
ティ比を０〜１００％の間で制御し、例えば、デューテ
ィ比≧８０％で全閉となる。また電流制御では、制御電
流が高くなるに従って、次第に閉弁される。上記高圧用
電磁式プレッシャレギュレータ３３では、上記高圧ライ
ン２３ｂの燃料リリーフ量を制御することで、この高圧
ライン２３ｂの燃料圧力を保持制御し、燃焼室５へ供給
する燃料量を高圧用インジェクタ８の開弁時間により正
確に計量できるようにしたものである。

【００３１】また、上記低圧デリバリライン２３ａと上
記低圧リターンライン２３ｃとが燃料バイパス通路２３
ｄを介して連通され、この燃料バイパス通路２３ｄに、
上記低圧デリバリライン２３ａの燃料圧力を調圧する低
圧用ダイヤフラム式プレッシャレギュレータ２７が介装
されている。

【００３２】上記低圧デリバリライン２３ａでは、上記
燃料タンク２４内の燃料を、フィードポンプ２５により
送出し、燃料フィルタ２６を経て上記低圧用ダイヤフラ
ム式プレッシャレギュレータ２７により調圧された状態
で上記高圧用燃料ポンプ２８へ供給する。

【００３３】上記高圧ライン２３ｂは、いわゆるライン
圧力保持型高圧噴射システムを構成し、上記低圧デリバ
リライン２３ａから供給される燃料を上記高圧用燃料ポ
ンプ２８によって加圧し、上記高圧用電磁式プレッシャ
レギュレータ３３で調圧した所定の高圧燃料を、高圧燃
料フィルタ３０、脈動圧を緩衝するアキュムレータ３
１、燃料圧力を検出する燃料圧力センサ３２を併設する
燃料供給路を経て各気筒の高圧用インジェクタ８に供給
する。

【００３４】上記高圧用燃料ポンプ２８はエンジン駆動
式のプランジャポンプであり、吸入口及び吐出口に、そ
れぞれ逆止弁が設けられ、エンジン停止時には、低圧デ
リバリライン２３ａからの燃料が通過可能になる。

【００３５】また、図１８に、燃料圧力制御、燃料噴射
制御、及び点火制御などを行う制御装置４０を示す。

【００３６】この制御装置４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ
４２、ＲＡＭ４３、バックアップＲＡＭ４４、及びＩ／
Ｏインターフェース４５等がバスライン４６を介して互
いに接続されるマイクロコンピュータを中核として構成
されている。

【００３７】また、上記制御装置４０には定電圧回路４
７が内蔵されており、この定電圧回路４７に電源リレー
４８のリレー接点を介してバッテリ４９が接続され、
又、この電源リレー４８のリレーコイルがイグニッショ
ンスイッチ５０を介してバッテリ４９に接続されてい
る。上記定電圧回路４７は、上記イグニッションスイッ
チ５０がＯＮされ、上記電源リレー４８の接点が閉とな
ったとき、上記バッテリ４９の電圧を安定化して制御装
置４０の各部に供給する。また、上記バックアップＲＡ
Ｍ４４には、バッテリ４９が上記定電圧回路４７を介し
て直接接続されており、上記イグニッションスイッチ５
０のＯＮ，ＯＦＦに拘らず常時、バックアップ用電源が
供給される。一方、上記バッテリ４９にはフィードポン
プ２５がフィードポンプリレー５４のリレー接点を介し
て接続されている。

【００３８】また、上記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
入力ポートには、バッテリ４９が接続されて、バッテリ
電圧がモニタされるとともに、クランク角センサ２２
ａ、気筒判別センサ２２ｂ、アクセル開度センサ１６、
水温センサ９、ＮＯx濃度センサ５６、燃料圧力センサ
３２、及びスタータスイッチ５３が接続されている。

【００３９】一方、上記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
出力ポートには、気筒毎に配設された点火コイル６ａを
駆動するイグナイタ６ｂが接続され、さらに、駆動回路
５５を介して上記バッテリ４９から電源が供給されるフ
ィードポンプリレー５４のリレーコイル、高圧用電磁式
プレッシャレギュレータ３３、及び高圧用インジェクタ
８がそれぞれ接続されている。

【００４０】次に、上記制御装置４０による燃料噴射制
御及び点火制御を、図１〜図１５のフローチャートに従
って説明する。なお、各フローチャートに示されたルー
チンはイグニッションスイッチ５０をＯＮ後、所定タイ
ミング毎に実行されるもので、イグニッションスイッチ
５０をＯＮすると、システムがイニシャライズ（フロー
チャート中の各フラグ及びカウント値が全てクリア）さ
れる。

【００４１】図８に示すフローチャートは、クランクパ
ルス入力毎に割込み起動される気筒判別・エンジン回転
数算出ルーチンである。

【００４２】イグニッションスイッチ５０をＯＮ後、エ
ンジン回転に伴いクランク角センサ２２ａから出力され
るクランクパルスが入力されると、ステップＳ１で、今
回入力したクランクパルスがθ1 〜θ3 の何れであるの
かを、気筒判別センサ２２ｂからの気筒判別パルスの割
込みパターンに基づき識別し、ステップＳ２で、上記気
筒判別パルスの割込みパターンから、次の上死点ＴＤＣ
を迎える気筒を判別する。

【００４３】すなわち、図３１、図３２のタイミングチ
ャートに示すように、本実施例では、燃料噴射及び点火
順序を＃１→＃４→＃３→＃２とし、θ4パルスが＃１
気筒の上死点前を示す上記θ1パルスとθ2パルスとの間
に割込まれ、続いて、θ2パルスとθ3パルスとの間にθ
5パルスが割込まれるように設定されており、さらに＃
３気筒の上死点前を示すθ1パルスとθ2パルスとの間に
θ6パルスが割込まれるように設定されている。

【００４４】従って、少なくとも前々回のクランクパル
スと前回のクランクパルスとの間に気筒判別パルスの割
込みがなく、しかも前回のクランクパルスと今回のクラ
ンクパルスとの間に気筒判別パルスが割込まれたときに
は、今回のクランクパルスは、θ2パルスであることが
識別できる。また、気筒判別は、前回と前々回のクラン
クパルスの間に気筒判別パルスの割込みがあり、しか
も、前回と今回のクランクパルスの間にも気筒判別パル
スが割込まれた場合には、今回のクランクパルスは＃１
気筒のＢＴＤＣθ3 パルスであることが識別できる。一
方、前回と前々回のクランクパルスの間に気筒判別パル
スの割込みがあり、前回と今回のクランクパルスの間に
は気筒判別パルスの割込みがない場合には、今回のクラ
ンクパルスは＃３気筒のＢＴＤＣθ3 パルスであること
が識別できる。その結果、このθ3パルスの入力によ
り、次の上死点ＴＤＣを迎える気筒＃iを判別すること
ができる。

【００４５】その後、ステップＳ３で、前回のクランク
パルスが入力されてから今回のクランクパルスが入力さ
れた間のパルス入力間隔時間Ｔθ（図３２参照）を検出
する。なお、図２１に示すように、クランクロータ２１
ａの周囲に突起２１ｃが等間隔で形成されている場合に
は、パルス入力間隔時間Ｔθは実時間で設定することが
できる。

【００４６】次いで、ステップＳ４で、上記パルス入力
間隔時間Ｔθからエンジン回転数Ｎを算出し、ＲＡＭ４
３の所定アドレスに回転数データとしてストアしてルー
チンを抜ける。この回転数データは、後述する始動判定
ルーチン（図９参照）や、燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定サブルーチン（図１〜４参照）や、点火
時期・通電開始時間設定ルーチン（図６〜７参照）で読
込まれる。

【００４７】次に、始動判定ルーチンについて、図９の
フローチャートに従って説明する。

【００４８】このルーチンは、イグニッションスイッチ
５０がＯＮされて、制御装置４０に通電が開始されたと
きから、１０msec毎のタイマ割込みにより起動され、ま
ず、ステップＳ１１，Ｓ１２で始動判定を行う。本実施
例では、ステップＳ１１でスタータスイッチ５３がＯＮ
と判断され、且つステップＳ１２で、エンジン回転数Ｎ
が始動判定回転数ＮST（本実施例ではＮST＝４５０rp
m）以下と判断された場合、始動時と判断し、ステップ
Ｓ１３で、始動判別フラグＦSTをセットしてルーチンを
抜ける。

【００４９】一方、上記ステップＳ１１でスタータスイ
ッチ５３がＯＦＦ、或はステップＳ１２で、Ｎ＞ＮSTと
判断された場合には、始動準備中、或は始動後と判断し
てステップＳ１４へ分岐して上記始動判別フラグＦSTを
クリアしてルーチンを抜ける。なお、上記始動判定回転
数ＮSTは搭載するエンジンの特性等に基づいて適宜設定
する。

【００５０】また、図５、図１〜図４のフローチャート
には、燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設定ルー
チンが示され、さらに、図６、図７のフローチャートに
は、点火時期・通電開始時間設定ルーチンが示されてい
る。この両ルーチンは、θ2パルスの入力により演算が
開始され、エンジン始動時は、燃料噴射パルス幅・噴射
開始タイミング設定ルーチンが、点火時期・通電開始時
間設定ルーチンに優先して実行され、エンジン始動後は
逆の優先順位で実行される。

【００５１】この両ルーチンでは、気筒判別により得ら
れた、これから上死点ＴＤＣを迎える気筒の２つ後の気
筒を、今回の噴射・点火対象気筒＃iとし、この気筒＃i
に対する燃料噴射パルス幅、噴射開始タイミング、及び
点火時期、通電開始時間を気筒毎に設定するもので、図
３１、或は図３２のタイミングチャートに示すように、
噴射・点火順序を＃１→＃４→＃３→＃２とした場合、
例えば、これから上死点ＴＤＣを迎える気筒が＃３気筒
であれば、＃３気筒の上死点前ＢＴＤＣθ2パルスの割
込みで起動され、演算結果は、＃１気筒に対する燃料噴
射及び点火に対して適用される。

【００５２】まず、燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミ
ング設定ルーチンについて説明する。

【００５３】図５に示すように、このルーチンのステッ
プＳ２１では、現在のエンジン運転状態が始動時か始動
後かを、始動判別フラグＦSTの値を参照して判断する。
この始動判別フラグＦSTは、前記始動判定ルーチン（図
９参照）で設定されており、この始動判別フラグＦST
が、ＦST＝１の場合には始動時であるため、ステップＳ
２２へ進み始動時制御を実行し、一方、ＦST＝０の場合
には始動後であるため、ステップＳ２６へ分岐して始動
後制御を実行する。なお、上記始動判定ルーチンのステ
ップＳ１４によれば、始動準備中（スタータスイッチＯ
ＦＦ）の状態でも、始動判別フラグＦSTはクリアされる
が、始動準備中はエンジンが停止状態であるため、クラ
ンクパルスが入力されず、従って、この燃料噴射パルス
幅・噴射開始タイミング設定ルーチンは実行されない。

【００５４】まず、始動時制御について説明する。上記
ステップＳ２１で始動時と判断されてステップＳ２２へ
進むと、水温センサ９で検出した冷却水温ＴWに基づい
て始動時噴射量ＧＦST[g]をテーブルを補間計算付で参
照して設定する。このテーブルはＲＯＭ４２の一連のア
ドレスで構成され、各領域には主に冷態時の始動性能を
確保するための噴射量が予め実験等から求めて格納され
ており、ステップ内に示すように、冷却水温ＴWが低い
ほど上記始動時噴射量ＧＦSTは高い値に設定されてい
る。

【００５５】次いで、ステップＳ２３で燃料圧力センサ
３２で検出した高圧ライン２３ｂ中の燃料圧力ＰS[kpa]
に基づいて燃料圧力係数ＫSと、無効噴射時間ＴS[msec]
とをＲＯＭ４２にデータとして格納されているテーブル
を補間計算付で参照して設定する。このステップ内に示
すように、上記テーブルには上記燃料圧力ＰSを格子と
して上記燃料圧力係数ＫSと無効噴射時間ＴSとが予め実
験或は設計等により求めて設定されている。燃料圧力係
数ＫSは上記燃料圧力ＰSによって変化する高圧用インジ
ェクタ８の噴射特性であり、上記始動時噴射量ＧＦSTを
燃料圧力ＰSに応じて補正すると共に、この始動時噴射
量ＧＦST[g]を時間換算する。また上記無効噴射時間ＴS
は上記燃料圧力ＰSによって変化する高圧用インジェク
タ８の作動遅れを補償する。

【００５６】次いで、ステップＳ２４へ進むと、上記始
動時噴射量ＧＦST[g]に上記燃料圧力係数ＫSを乗算して
時間換算し、その値に上記無効噴射時間ＴSを加算し
て、始動時の燃料噴射時間を定める燃料噴射パルス幅Ｔ
iを算出し、ステップＳ２５へ進んで、上記燃料噴射パ
ルス幅Ｔiを、今回の噴射・点火対象気筒＃iの燃料噴射
タイマにセットしてルーチンを抜ける。そして、このス
テップＳ２５でセットされた始動時の燃料噴射タイマ
は、図１２のフローチャートに示すθ3パルス毎に実行
されるルーチンでスタートされる（詳細については後述
する）。

【００５７】一方、エンジンの始動が完了すると、図９
のフローチャートに示す始動判定ルーチンのステップＳ
１４で、上記始動判別フラグＦSTがクリアされる。する
と、上述の燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設定
ルーチンでは、上記ステップＳ２１からステップＳ２６
へ分岐し、始動後制御へ移行する。なお、上述したよう
に、エンジンが始動状態から始動後へ移行すると、ルー
チンの優先順位が反転し、この燃料噴射パルス幅・噴射
開始タイミング設定ルーチンの前に、後述する点火時期
・通電開始時間設定ルーチンが実行される。

【００５８】上記ステップＳ２６では、通常制御時の燃
料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設定サブルーチン
が実行される。

【００５９】この燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミン
グ設定サブルーチンは、図１〜図４に示すフローチャー
トに従って実行される。

【００６０】まず、ステップＳ３１で、アクセル開度セ
ンサ１６で検出したアクセル開度（＝スロットル開度）
αとエンジン回転数Ｎとに基づいて、ステップ内に示す
テーブルを補間計算付で参照して、吸入空気量に相当す
る基本給気比Ｌ０を設定する。なお、このテーブルの各
領域には、アクセル開度αとエンジン回転数Ｎとに応じ
て最適な基本給気比Ｌ０が予め実験等から求めて格納さ
れている。

【００６１】次いで、ステップＳ３２へ進み、エンジン
負荷を表す上記基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとに
基づいてマップ参照により、現エンジン運転状態におけ
る許容ＮＯx濃度CONsを設定する。なお、本実施例で
は、エンジン負荷として基本給気比Ｌ０を採用している
が、エンジン負荷を表すものであれば、他のパラメータ
を用いても良い。

【００６２】この許容ＮＯx濃度CONsは、図１６に示す
ように、基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎで特定する
運転領域において予め実験等から求めてゾーン毎に設定
されており、低負荷低回転へ移行するに従って、上記許
容ＮＯx濃度CONsは低い値に設定されている。

【００６３】なお、後述するが本実施例では、エンジン
１Ａの燃焼形態をエンジン負荷に応じて成層燃焼方式と
均一燃焼方式に切換えるようにしており、本実施例の２
サイクル筒内直噴エンジンでは、図１７に示すように、
高負荷時に選択される均一燃焼方式のパワー域以外は全
て、リーンバーン（希薄燃焼）域となる。なお、４サイ
クル筒内直噴エンジンの場合には、成層燃焼のときが全
てリーンバーン域となり、均一燃焼のときには、パワー
域でリッチ、パワー域以外でストイキオとする。次い
で、ステップＳ３３で、排気系のＮＯx触媒１９の下流
に配設されているＮＯx濃度センサ５６の出力を読込
み、現運転時の実ＮＯx濃度CONprを検出し、ステップＳ
３４で、この実ＮＯx濃度CONprと上記許容ＮＯx濃度CON
sとを比較し、CONpr＞CONsの場合には、ＨＣ不足のため
ＮＯx触媒１９によるＮＯxの還元浄化作用が不充分と判
断して、ステップＳ３６で、噴射時期修正フラグＦLEAN
をセットした後、ステップＳ３７へ進む。一方、CONpr
≦CONsの場合には、ＮＯx触媒１９によるＮＯxの還元浄
化が充分であると判断し、ステップＳ３５で、上記噴射
時期修正フラグＦLEANをクリアした後、ステップＳ３７
へ進む。

【００６４】本実施例では、ＮＯx触媒１９から排出さ
れる実ＮＯx濃度CONprを把握し、必要な場合のみ、燃料
噴射時期を修正するようにしているので、大気圧、湿
度、温度等の外気条件はもとより、エンジン個体差をも
吸収され、必要最小限の補正でＮＯx排出量の適正化を
図ることができる。

【００６５】そして、ステップＳ３７では、燃料圧力セ
ンサ３２で検出した高圧ライン２３ｂ中の燃料圧力ＰS
に基づいて、始動後の燃料圧力係数ＫS、及び無効噴射
時間ＴSを設定する。この燃料圧力係数ＫS、及び無効噴
射時間ＴSは、前述のステップＳ２３（図５参照）中に
示したテーブルを補間計算付で参照して設定する。

【００６６】その後、ステップＳ３８へ進むと、上記エ
ンジン回転数Ｎに基づいて、均一・成層燃焼切換判定値
ＬS2を設定する。この燃焼切換判定値ＬS2は、このステ
ップ内に示す特性に基づいてテーブル化されており、こ
のテーブルを補間計算付で参照して設定する。

【００６７】この均一・成層燃焼切換判定値ＬS2は、エ
ンジン負荷に応じて燃焼形態を切換える際の基準となる
判定値で、本実施例ではエンジン負荷として上記基本給
気比Ｌ０を取入れているため、この基本給気比Ｌ０に対
応した値に設定されている。

【００６８】また、燃焼形態は均一燃焼方式と、成層燃
焼方式とに切換え設定される。すなわち、エンジンが高
負荷運転のときは（Ｌ０＞ＬS2）、均一燃焼方式を採用
し、中，低負荷運転のときは（Ｌ０≦ＬS2）、成層燃焼
方式を採用している。なお、この各燃焼方式は燃料噴射
タイミング、及び点火時期を変更することで切換える。

【００６９】ここで、本実施例が採用する各燃焼方式に
ついて簡単に説明する。

【００７０】均一燃焼は、燃料を早い時期に噴射し、筒
内で均一に混合した後に点火する燃焼方式で、空気利用
率が高いので高負荷運転時に適している。この均一燃焼
の混合気形成及び燃焼過程を、図２３の燃料噴射・点火
タイミング線図に基づき、図２４の均一燃焼行程図に従
って説明する。

【００７１】まず、図２３に示す噴射開始タイミングＩ
ＪSTを排気ロータリ弁１７の閉弁後の早い時期に設定す
る（図２４(a)）。ここで噴射開始タイミングは早い程
良いが、排気ロータリ弁１７による排気ポート３ｂの閉
弁時期よりも早く噴射を開始すると、上記排気ポート３
ｂを介して排気通路へ燃料が吹抜ける不都合を生じるた
め、噴射開始タイミングは上記排気ポート３ｂの閉弁後
に設定する。そして、噴射終了した後（同図(b)）、ピ
ストン４の上昇による圧縮混合で均一混合気とし（同図
(c)）、所定点火進角度で点火させる（同図(d)）。する
と、火炎が燃焼室５内を伝播して燃焼する（同図
(e)）。

【００７２】一方、成層燃焼は、燃料噴射を点火直前に
終了し、燃料噴霧の後端部に火花点火させる燃焼方式
で、燃料周辺の空気しか利用しないので、充填空気量に
比べて極めて少ない燃料量で安定した燃焼を得ることが
できるため低，中負荷運転に適している。この成層燃焼
による燃焼過程を、図２５の燃料噴射・点火タイミング
線図に基づき、図２６の成層燃焼行程図に従って説明す
る。まず、図２５に示す噴射開始タイミングＩＪSTを、
点火のやや直前で燃料噴射が終了するように設定し（図
２６(a)）、噴射中は燃料が空気を取込みながら点火プ
ラグ７近傍に濃混合気を形成すると共に、その周囲に希
薄混合気を層状に形成する（同図(b)）。そして、噴射
終了後の上記濃混合気に点火すると（同図(c)）、この
濃混合気に着火した火炎が周囲の希薄混合気に伝播し
て、この希薄混合気を燃焼させる（同図(d)）。

【００７３】なお、本実施例では、上記ステップＳ３６
で、噴射時期修正フラグＦLEANがセットされると、後述
するステップＳ４９或はＳ５８で、ＮＯx触媒１９へ至
る排気中のＨＣ濃度を高めてＮＯx触媒１９によるＮＯx
還元浄化作用を促進させるため、噴射開始タイミングを
正規タイミングに対し、進角或は遅角方向へ燃焼方式に
応じて修正する。

【００７４】ここで、本実施例が採用するＨＣ量を増加
させるメカニズムについて説明する。

【００７５】均一燃焼時に噴射時期修正フラグＦLEANが
セットされていると、図２７に示すように、噴射開始タ
イミングＩＪSTを正規の噴射タイミングに対して、設定
遅角補正時間ＩＪREt分だけ遅らせる。すると、図２８
(d)に示すように、点火の際の混合気の一部が不均質と
なり、局所的にリーンな領域Ａが生成される。そして、
同図(e)に示すように、燃焼の際に、上記リーンな領域
Ａからは未燃焼ガスによりＨＣが生成される。

【００７６】一方、成層燃焼時に噴射時期修正フラグＦ
LEANがセットされていると、図２９に示すように、噴射
開始タイミングＩＪSTを正規の噴射タイミングに対し
て、着火性を損わない範囲で設定進角補正時間ＩＪADt
分だけ早める。すると、図３０(c)に示すように、点火
時には正規の噴射タイミング（図２６(c)参照）に比べ
て、噴霧の拡散が促進され、その結果、局所的に空燃比
のリーンな領域が生成され、同図(d)に示すように、燃
焼はエンドガスが燃え残る、いわゆるパーシャル燃焼と
なり、ＨＣ量が上昇する。なお、成層燃焼では、燃料噴
射時期を遅らせてもＨＣ量は上昇するが、噴霧が充分に
拡散されず、スモーク、及び点火プラグ７のくすぶり等
の発生が伴うため好ましくない。

【００７７】そして、上記ステップＳ３８で、今回の運
転状態に適応する燃焼方式を決定するために、均一・成
層燃焼切換判定値ＬS2を設定した後、ステップＳ３９へ
進むと、上記基本給気比Ｌ０（＝エンジン負荷）と、上
記均一・成層燃焼切換判定値ＬS2とを比較する。例え
ば、アイドル等の低負荷運転、定常走行等の中負荷運転
時には、このステップＳ３９で、Ｌ０≦ＬS2と判断され
て、ステップＳ４１へ進む。一方、Ｌ０＞ＬS2の高負荷
運転と判断された場合には、ステップＳ５１へ分岐す
る。

【００７８】まず、低，中負荷運転時の制御ルーチンに
ついて説明する。低，中負荷運転と判断されてステップ
Ｓ３９からステップＳ４１へ進むと、燃焼方式判別フラ
グＦ1を０１にセットする。この燃焼方式判別フラグＦ1
は、２ビットデータで表され、Ｆ1＝０１が成層燃焼方
式を表し、またＦ1＝１０が均一燃焼方式を表す。

【００７９】次いで、ステップＳ４２へ進み、上記基本
給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとに基づいて、テーブル
を補間計算付で参照して、燃料噴射量ＧＦ[g]を設定す
る。その後、ステップＳ４３で、上記基本給気比Ｌ０と
エンジン回転数Ｎとに基づいてテーブルを補間計算付で
参照して点火前何゜CAで燃料噴射を終了させるのかを定
める噴射エンドタイミングＩＪET（図３２(b)参照）を
設定する。成層燃焼で最適な燃焼を得るためには、点火
時に点火プラグ７の周囲に濃混合気を形成させなければ
ならないため（図２６(b),(c)参照）、噴射終了と点火
との時間間隔を管理する必要がある。本実施例では、こ
の成層燃焼時の噴射エンドタイミングＩＪETを予め実験
的に求めて基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとをパラ
メータとするテーブルとして格納されている。なお、こ
の噴射エンドタイミングＩＪETの単位は、点火前[msec]
である。

【００８０】また、上記燃料噴射量ＧＦ、噴射エンドタ
イミングＩＪETを得るためのテーブルには、図１７に示
すように、リーンバーン領域が予め実験などから求めて
設定されており、上記各テーブルのリーンバーン領域に
は、予め実験などから求めた成層燃焼時の適正値が格納
されている。なお、後述する均一燃焼選択時に設定する
燃料噴射量ＧＦ、噴射開始角度ＩＪsaを得るためのテー
ブル（ステップＳ５２，Ｓ５４参照）の各領域にも同様
に、均一燃焼時に適応する適正値が格納されている。

【００８１】次いで、ステップＳ４４で、噴射時期修正
フラグＦLEANの値を参照し、現在のエンジン運転状態が
ＦLEAN＝１の実ＮＯx濃度CONprが許容ＮＯx濃度CONsよ
りも高い場合には、ステップＳ４５で、基本給気比Ｌ０
とエンジン回転数Ｎとをパラメータとしてテーブルを補
間計算付で参照し、成層燃焼に対応して燃料噴射時期を
早めるための進角補正時間ＩＪADtを設定し、ステップ
Ｓ４６へ進む。

【００８２】成層燃焼時におけるＨＣ濃度の特性は、図
３６(a)に示す通りで、燃料噴射終了から点火までの時
間を長くすることでＨＣ濃度を高めることができる。上
記進角補正時間ＩＪADtは、上記図３６(a)に示す特性に
基づいて燃焼の安定性とＨＣ濃度の上昇とを両立させ得
る範囲を、基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとをパラ
メータとし予め実験等により求め、テーブルとしてＲＯ
Ｍ４２の一連のアドレスに格納されている。

【００８３】一方、上記ステップＳ４４で、ＦLEAN＝０
の現在の実ＮＯx濃度CONprが、許容ＮＯx濃度CONs以下
であると判断した場合には、上記進角補正時間ＩＪADt
を設定することなく、すなわち、正規の噴射時期で燃料
噴射を開始すべく、ステップＳ４６へジャンプする。

【００８４】そして、ステップＳ４６へ進むと、上記ス
テップＳ４２で設定した燃料噴射量ＧＦ[g]に、上記燃
料圧力係数ＫSを乗算して時間換算し、その値に上記無
効噴射時間ＴSを加算して、燃料噴射パルス幅Ｔiを算出
する（Ｔi←ＫS×ＧＦ＋Ｔs）。

【００８５】その後、ステップＳ４７で、成層燃焼時の
噴射開始タイミングＩＪSTを次式から算出する。

【００８６】ＩＪST←ＴθM1−（ＴADV＋ＩＪET＋Ｔi）ここで、ＴθM1は、噴射開始タイミングを設定する際の
基準となるクランクパルス入力から該当噴射・点火対象
気筒＃iの上死点ＴＤＣに到達するまでの時間で、本実
施例では、図３２（ｂ）の始動後における成層燃焼時タ
イミングチャートに示すようにθ1パルス入力を基準ク
ランク角として設定される。なお、このθ1パルス入力
を基準クランク角とした場合の上記ＴθM1は、ＴθM1＝2.5×Ｔθ により算出される。また、ＴADVは点火進角時間換算値
で、図６〜７の点火時期・通電開始時間設定ルーチンで
算出される。なお、Ｔθは最新のクランクパルス入力間
隔時間である。

【００８７】次いで、ステップＳ４８で、上記噴射時期
修正フラグＦLEANの値を再び参照し、ＦLEAN＝１の場合
には、ステップＳ４９へ進み、上記噴射開始タイミング
ＩＪSTを上記進角補正時間ＩＪADt分だけ早める修正を
して（ＩＪST←ＩＪST−ＩＪADt）、ステップＳ５０へ
進む。一方、ＦLEAN＝０の場合には、ステップＳ５０へ
ジャンプする。

【００８８】そして、ステップＳ５０で、上記ステップ
Ｓ４７或はＳ４９で算出した上記噴射開始タイミングＩ
ＪSTを今回の噴射・点火対象気筒＃iの噴射開始タイミ
ングタイマにセットした後、上記ステップＳ２５（図５
参照）へ戻り、今回の噴射・点火対象気筒＃iの燃料噴
射タイマに、上記ステップＳ４６で設定した燃料噴射パ
ルス幅Ｔiをセットしてルーチンを抜ける。

【００８９】一方、加速運転などの過渡時、或は高速運
転時などで、上記ステップＳ３９で、上記ステップＳ３
１で設定した基本給気比Ｌ０と上記ステップＳ３８で設
定した均一・成層燃焼切換判定値ＬS2とを比較した結
果、Ｌ０＞ＬS2の高負荷運転と判断されて、ステップＳ
５１へ分岐すると、上記燃焼方式判別フラグＦ1を均一
燃焼方式を示すＦ1＝１０にセットし、ステップＳ５２
で、上記基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとに基づい
て、テーブルを補間計算付で参照して均一燃焼時の燃料
噴射量ＧＦ[g]を設定し、ステップＳ５３で、上記燃料
噴射量ＧＦにステップＳ３７で設定した燃料圧力係数Ｋ
Sを乗算して時間換算し、その値に上記無効噴射時間ＴS
を加算して、均一燃焼時の燃料噴射パルス幅Ｔiを算出
する（Ｔi←ＫS×ＧＦ＋Ｔs）。

【００９０】次いで、ステップＳ５４で上記基本給気比
Ｌ０とエンジン回転数Ｎとに基づいて、テーブルを補間
計算付で参照して均一燃焼時における今回の噴射・点火
対象気筒＃iに対する噴射開始タイミングを定める上死
点前の噴射開始角度ＩＪsa[ ゜CA]を設定する。本実施例
では、この噴射開始角度ＩＪsaは、今回の噴射・点火対
象気筒＃iの上死点ＴＤＣを基準に設定されている（図
３２(c)参照）。均一燃焼では、燃料噴射をなるべく早
い時期に終了させて新気と充分に混合させることが望ま
しいが、燃料噴射を排気ポート３ｂが閉弁する時期より
も早く開始すると、燃料の吹抜けが生じるため、この燃
料噴射時期をクランク角で管理し、排気ポート３ｂが閉
弁した後の早い時期に燃料噴射を開始させる。

【００９１】次いで、ステップＳ５５へ進むと、上記噴
射開始角度ＩＪsa[ ゜CA]に対応する噴射開始タイミング
ＩＪSTを、次式から算出する。

【００９２】ＩＪST←ＴθM2−(Ｔθ／θs)×ＩＪsa 上記ＴθM2は噴射開始タイミングを設定する際の基準と
なるクランクパルス入力から今回の噴射・点火対象気筒
＃iの上死点ＴＤＣに到達するまでの時間で、図３２の
タイミングチャートに示すように、本実施例では１気筒
前のθ1パルス入力を基準クランク角として設定されて
おり、ＴθM2＝5.5×Ｔθ により算出される。また、θsはクランクパルス間角度
で、本実施例では３０゜CAである。従って、 (Ｔθ／θs)×ＩＪsa により、１゜CA回転当りの時間から噴射開始角度を時間
換算し、この値を上記ＴθM2から減算することで、１気
筒前のθ1パルス入力を基準クランク角とする噴射開始
タイミングＩＪSTが算出される（図３２(c)参照）。

【００９３】その後、ステップＳ５６で、噴射時期修正
フラグＦLEANの値を再び参照し、ＦLEAN＝１の場合に
は、均一燃焼時における実ＮＯx濃度CONprが許容ＮＯx
濃度CONsよりも高いので、ステップＳ５７へ進み、均一
燃焼に対応した噴射時期を遅らせるための遅角補正時間
ＩＪREtを、基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとに基
づいてテーブルを参照して設定し、ステップＳ５８へ進
む。

【００９４】均一燃焼時におけるＨＣ濃度の特性は、図
３６(b)に示す通りであり、噴射開始タイミングを遅角
化し燃料噴射開始から点火までのクランク角度[ ゜CA]を
狭くするに従って、ＨＣ濃度が高くなる。上記遅角補正
時間ＩＪREtは、上記図３６(b)に示す特性に基づいて燃
焼が極端に悪化せずにＨＣ濃度を上昇させ得る範囲を、
基本給気比Ｌ０とエンジン回転数Ｎとをパラメータとし
予め実験等により求め、テーブルとしてＲＯＭ４２の一
連のアドレスに格納されている。なお、成層燃焼及び均
一燃焼において、点火時期は上記噴射時期修正フラグＦ
LEANの値に関係なく、正規の点火タイミングで制御され
る（図３３、図３４参照）。

【００９５】そして、上記ステップＳ５８では、上記ス
テップＳ５５で算出した噴射開始タイミングＩＪSTを、
上記遅角補正時間ＩＪREt分だけ遅らせる修正をして
（ＩＪST←ＩＪST＋ＩＪREt）、ステップＳ５０へ進
む。

【００９６】一方、上記ステップＳ５６で、ＦLEAN＝０
と判断した場合には、現在の実ＮＯx濃度CONprが許容Ｎ
Ｏx濃度CONs以下にあるので、噴射時期の進角補正時間
ＩＪADtを設定することなくステップＳ５０へジャンプ
する。

【００９７】ステップＳ５０では、上記ステップＳ５５
或はＳ５８で算出した噴射開始タイミングＩＪSTを今回
の噴射・点火対象気筒＃iの噴射開始タイミングタイマ
にセットする。そして、上記ステップＳ２５（図５参
照）へ戻り、今回の噴射・点火対象気筒＃iの燃料噴射
タイマに、上記ステップＳ５３で算出した燃料噴射パル
ス幅Ｔiをセットしてルーチンを抜ける。

【００９８】上記ステップＳ５０でセットした始動後の
噴射開始タイミングタイマは、θ１パルスの割込みで計
時が開始され（図１０参照）、この噴射開始タイミング
タイマの計時が終了したときに、燃料噴射が開始される
（詳細については後述する）。

【００９９】成層燃焼時に噴射時期修正フラグＦLEANが
セットされていると、上記噴射開始タイミングＩＪSTが
進角補正時間ＩＪADt分だけ早められるため、図３３(b)
に示すように点火時期を基準として設定される燃料噴射
終了時期が、同図（a）に示すＦLEAN＝０の正規の燃料
噴射終了時期に比し、進角補正時間ＩＪADt分だけ早め
られる。その結果、前述のように、点火時期までに噴霧
の拡散が促進され、混合気中に局部的にリーンな部分が
形成され、このリーンな部分によりエンドガスが僅かに
燃え残り、ＮＯx触媒１９へ至る酸化雰囲気（空燃比リ
ーンの燃焼の排気）中のＨＣ量が増加する。成層燃焼時
のＮＯx触媒１９では、ＨＣ量が増加されることでＮＯx
還元浄化作用が促進される。

【０１００】一方、均一燃焼時に上記噴射時期修正フラ
グＦLEANがセットされていると、噴射開始タイミングＩ
ＪSTが遅角補正時間ＩＪREt分だけ遅れるため、図３４
（b）に示すように、燃料噴射時期が、同図（a）のＦLE
AN＝０の正規の燃料噴射時期に比し、遅角補正時間ＩＪ
REt分だけ遅れ、その結果、混合気中に局所的に不均一
領域ができ、この不均一領域での燃焼が不完全となって
ＮＯx触媒１９へ至る酸化雰囲気中のＨＣ量が増加し、
ＮＯx触媒１９では、ＨＣ量の増加によりＮＯx還元浄化
作用が促進される。なお、この増加されたＨＣは、ＮＯ
x触媒１９でのＮＯx還元浄化作用で使用されるため、大
気へ排出される排気成分中のＨＣ濃度は、従来に比し増
加することはない。

【０１０１】次に、図６、図７に示すフローチャートに
基づき、点火時期・通電開始時間設定ルーチンについて
説明する。上述のように、このルーチンは、エンジン始
動時は上述の燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設
定ルーチンの後に実行され、エンジン始動後は、この燃
料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設定ルーチンに優
先して実行される。

【０１０２】まず、ステップＳ８１では、現在の運転状
態が始動時か始動後かを、始動判別フラグＦSTの値を参
照して判断する。この始動判別フラグＦSTは、前述した
図９のフローチャートに示す始動判定ルーチンで設定さ
れるもので、この始動判別フラグＦSTが、ＦST＝１の場
合には始動時であるため、ステップＳ８２へ進み始動時
制御を実行し、一方、ＦST＝０の場合には始動後である
ため、ステップＳ９１へ分岐して始動後制御を行う。

【０１０３】まず、始動時制御について説明し、続いて
始動後制御について説明する。

【０１０４】上記ステップＳ８１で、ＦST＝１の始動時
と判断されてステップＳ８２へ進むと、バッテリ電圧Ｖ
Bに基づいて通電時間ＤWL[msec]を、テーブルから補間
計算付で参照して設定する。この通電時間ＤWLは、バッ
テリ電圧ＶBに基づいて予め実験等から求めたもので、
ステップ中に示すようにバッテリ電圧ＶBが高い程、短
く設定されて、ＲＯＭ４２の一連のアドレスにテーブル
化して格納されている。

【０１０５】次いで、ステップＳ８３へ進み、点火時期
ＩＧtを次式から求める。

【０１０６】ＩＧt←Ｔi＋ＩＧST ＩＧST：噴
射終了より点火までの予め設定された時間[msec]（ＲＯ
Ｍデータとして格納されている）この点火時期ＩＧtは、特定の基準クランクパルス入力
後、何msec後に点火するのかを定めるもので本実施例で
は、図３１(b)に示すように、始動時の燃料噴射パルス
幅Ｔiをθ3パルスを基準クランク角として噴射開始する
ように設定し、この燃料噴射パルス幅Ｔiの終了後、上
記設定時間ＩＧSTが経過後に点火するように設定されて
いる。

【０１０７】その後、ステップＳ８４でドエル開始タイ
ミングＤWLSTを次式から算出する。

【０１０８】ＤWLST←（ＴθM3＋ＩＧt）−ＤWL 上記ＴθM3は、ドエル開始タイミングを設定する際の基
準となるクランクパルス入力から点火時期設定基準とな
るクランクパルス入力までの時間で、図３１(b)のタイ
ミングチャートに示すように、本実施例では、始動時の
ドエル開始の基準クランク角をθ1パルスとし、点火時
期設定の際の基準クランク角をθ3パルスとしている。
従って、上記ＴθM3の間隔時間は、ＴθM3＝２×Ｔθ により算出することができる。

【０１０９】その後、ステップＳ８５で、今回の噴射・
点火対象気筒＃iの点火時期タイマに上記点火時期ＩＧt
をセットし、ステップＳ８６でドエル開始タイミングＤ
WLSTをドエル開始タイミングタイマにセットしてルーチ
ンを抜ける。

【０１１０】始動時において上記ステップＳ８６でセッ
トされた当該噴射・点火対象気筒＃iのドエル開始タイ
ミングタイマは、上死点前ＢＴＤＣθ1パルスを基準ク
ランク角としてスタートされ、一方、上記ステップＳ８
５でセットされた点火時期タイマは、上死点前ＢＴＤＣ
θ3パルスを基準クランク角としてスタートされる（詳
細については後述する）。

【０１１１】一方、エンジンの始動が完了すると、前述
した図９のフローチャートに示す始動判定ルーチンのス
テップＳ１４で、上記始動判別フラグＦSTがクリアされ
るため、この点火時期・通電開始時間設定ルーチンで
は、上記ステップＳ８１から、図７に示すステップＳ９
１へ分岐されて、始動後制御を行う。なお、上述したよ
うに、エンジンが始動状態から始動後へ移行すると、ル
ーチンの優先順位が反転し、この点火時期・通電開始時
間設定ルーチンは、前述の燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定ルーチンの前に実行される。

【０１１２】そして、上記ステップＳ９１で、最新の基
本給気比Ｌ０及びエンジン回転数Ｎを読出す。次いで、
ステップＳ９２で、本実施例が採用する各燃焼方式に応
じた点火時期を定める進角値ＡＤＶ[ ゜CA]を設定するた
め、まず、燃焼方式判別フラグＦ1の値を参照して現在
の燃焼方式を判別する。この燃焼方式判別フラグＦ1
は、前述の燃料噴射パルス幅・噴射開始タイミング設定
ルーチンで、エンジン負荷に応じて設定されており、Ｆ
1＝０１が成層燃焼方式を表し、またＦ1＝１０が均一燃
焼方式を表す。

【０１１３】上記ステップＳ９２で、現在の燃焼方式が
Ｆ1＝０１の成層燃焼と判断されると、ステップＳ９３
へ進み、成層燃焼時の進角値ＡＤＶ[ ゜CA]を、上記ステ
ップＳ９１で読出した基本給気比Ｌ０とエンジン回転数
Ｎとに基づいてテーブルを補間計算付で参照して設定す
る。ＲＯＭ４２の一連のアドレスには、成層燃焼時の進
角値ＡＤＶを格納するテーブル以外に、後述する均一燃
焼時の各進角値ＡＤＶが予め実験などから求めて格納さ
れている。

【０１１４】その後、ステップＳ９４で、バッテリ電圧
ＶBに基づいて通電時間ＤWLを、前記ステップＳ８２中
に示すテーブルを補間計算付で参照して設定し、ステッ
プＳ９５で、１[ ゜CA]回転当りの時間から、上記ステッ
プＳ９３で設定した成層燃焼時の点火進角値ＡＤＶ［゜
CA］を時間に換算する点火進角時間換算値ＴADVを次式
に基づいて算出する。

【０１１５】ＴADV←（Ｔθ／θs）×ＡＤＶＴθ：最新のク
ランクパルス入力間隔時間 θs：クランクパルス間角度（本実施例では、３０゜C
A）その後、ステップＳ９６で、上記点火進角時間換算値Ｔ
ADVに基づいて点火時期ＩＧtを次式から算出する。

【０１１６】ＩＧt←ＴθM4−ＴADV 上記ＴθM4は、点火時期[msec]を設定する際の基準とな
るクランクパルス入力から今回の噴射・点火対象気筒＃
iの上死点ＴＤＣに到達するまでの時間で、本実施例で
は、噴射・点火対象気筒＃iの上死点前ＢＴＤＣθ2パル
スを基準クランクパルスとしており、図３２のタイミン
グチャートに示すように、ＴθM4＝1.5×Ｔθ により算出される。

【０１１７】次いで、ステップＳ９７で、点火時期に対
応するドエル開始タイミングＤWLSTを次式に基づいて算
出する。

【０１１８】ＤWLST←ＴθM5−（ＤWL＋ＴADV）ここで、ＴθM5はドエル開始タイミングを設定する際の
基準となるクランクパルス入力から今回の噴射・点火対
象気筒＃iの上死点ＴＤＣに達するまでの時間で、本実
施例では、１気筒前の気筒の上死点前ＢＴＤＣθ3パル
スを基準クランクパルスとしており、図３２のタイミン
グチャートに示すように、ＴθM5＝3.5×Ｔθ により算出される。

【０１１９】そして、上記ステップＳ８５へ戻り、今回
の噴射・点火対象気筒＃iの点火時期タイマに上記点火
時期ＩＧtをセットし、ステップＳ８６で上記ドエル開
始タイミングＤWLSTをドエル開始タイミングタイマにセ
ットしてルーチンを抜ける。

【０１２０】一方、上記ステップＳ９２で、今回の燃焼
方式が、Ｆ1＝１０の均一燃焼と判断されると、ステッ
プＳ９８へ分岐して、均一燃焼時の点火進角値ＡＤＶ[
゜CA]を、前記ステップＳ９１で読出した基本給気比Ｌ０
とエンジン回転数Ｎとに基づいてテーブルを補間計算付
で参照して設定する。次いで、ステップＳ９４へ戻り、
バッテリ電圧ＶBに基づいて通電時間ＤWLを、前記ステ
ップＳ８２中に示すテーブルを補間計算付で参照して設
定し、ステップＳ９５で、上記ステップＳ９８で算出し
た均一燃焼時の進角値ＡＤＶ［゜CA］を時間に換算する
点火進角時間換算値ＴADVを算出し（ＴADV←（Ｔθ／θ
s）×ＡＤＶ）、ステップＳ９６で、上記点火進角時間
換算値ＴADVに基づいて点火時期ＩＧtを算出し（ＩＧt
←ＴθM4−ＴADV）、ステップＳ９７で、ドエル開始タ
イミングＤWLSTを算出する（ＤWLST←ＴθM5−(ＤWL＋
ＴADV)）。そして、上記ステップＳ８５へ戻り、今回の
噴射・点火対象気筒＃iの点火時期タイマに、均一燃焼
時の点火時期ＩＧtをセットし、ステップＳ８６で上記
ドエル開始タイミングＤWLSTをドエル開始タイミングタ
イマにセットしてルーチンを抜ける。

【０１２１】次に、上記各ルーチンでセットされた各タ
イマを起動させるルーチンについて、図１０〜図１５の
フローチャートに基づいて各々説明する。

【０１２２】まず、始動時において、θ1パルスが入力
されると、図１０のフローチャートに示す始動時ドエル
開始タイミングタイマ・始動後噴射開始タイミングタイ
マスタートルーチンが起動される。

【０１２３】そして、ステップＳ１１１で、始動判別フ
ラグＦSTの値を参照して、現在の運転状態が始動時か否
かを判断する。エンジン始動時は、ＦST＝１であるた
め、ステップＳ１１２へ進み、ドエル開始タイミングＤ
WLSTがセットされた今回の噴射・点火対象気筒＃iのド
エル開始タイミングタイマをスタートさせてルーチンを
抜ける。その結果、上記ドエル開始タイミングタイマに
セットされたドエル開始タイミングＤWLST[msec]の計時
が開始され（図３１(b)参照）、計時が終了したとき、
図１３のフローチャートに示すドエル開始タイミングル
ーチンが割込み起動され、そのステップＳ１４１で、今
回の噴射・点火対象気筒＃iのドエルをセットしてルー
チンを抜ける。

【０１２４】次いで、θ2パルスが入力されると、図１
１のフローチャートに示す始動後点火時期タイマスター
トルーチンが起動され、そのステップＳ１２１で、上記
始動判別フラグＦSTの値を参照して、現在の運転状態が
ＦST＝１の始動時と判断した場合には、そのままルーチ
ンを抜ける。

【０１２５】続いて、θ3パルスが入力されると、図１
２のフローチャートに示す始動時燃料噴射タイマ及び点
火時期タイマ・始動後ドエル開始タイミングタイマスタ
ートルーチンが起動され、そのステップＳ１３１で、上
記始動判別フラグＦSTの値を参照して、現在の運転状態
がＦST＝１の始動時と判断した場合、ステップＳ１３２
へ進み、始動時における今回の噴射・点火対象気筒＃i
の燃料噴射タイマをスタートさせる。すると、この燃料
噴射タイマにセットされた燃料噴射パルス幅Ｔiの計時
が開始され（図３１(b)参照）、その間、該当気筒＃iの
高圧用インジェクタ８に噴射信号が出力され、このイン
ジェクタ８で所定に計量された燃料が筒内に直接噴射さ
れる。

【０１２６】次いで、ステップＳ１３３へ進むと、当該
気筒＃iの点火時期タイマをスタートさせて、ルーチン
を抜ける。すると、この点火時期タイマにセットされた
点火時期ＩＧt［msec］の計時が開始され（図３１(b)参
照）、この計時が終了したとき、図１４のフローチャー
トに示す点火時期ルーチンが割込み起動される。

【０１２７】そして、この点火時期ルーチンのステップ
Ｓ１５１で噴射・点火対象気筒＃iのドエルをカットし
てルーチンを抜ける。その結果、火花点火により燃焼が
開始され、エンジンが始動する。

【０１２８】そして、エンジン始動後に、θ1パルスが
入力されて、図１０のフローチャートに示すルーチンが
起動されると、ステップＳ１１１で、ＦST＝０の始動後
と判断されてステップＳ１１３へ分岐し、現在の燃焼方
式が、均一燃焼か否かを、燃焼方式判別フラグＦ1の値
を参照して判断する。

【０１２９】本実施例では、図３２（ａ）のタイミング
チャートに示すように、成層燃焼では噴射開始タイミン
グタイマを噴射・点火対象気筒＃iの上死点前ＢＴＤＣ
のθ1パルス入力でスタートさせるように設定されてお
り、一方、同図（ｃ）に示すように、均一燃焼では、噴
射開始タイミングタイマを今回の噴射・点火対象気筒＃
iの１つ前の気筒の上死点前ＢＴＤＣのθ1パルス入力で
スタートするように設定されている。

【０１３０】上記ステップＳ１１３では、噴射開始タイ
ミングタイマをスタートさせる噴射・点火対象気筒＃i
を判別するために、現在設定されている燃焼方式を判断
する。

【０１３１】上記ステップＳ１１３で、Ｆ1＝０１の成
層燃焼と判断した場合、ステップＳ１１４へ進み、これ
から上死点ＴＤＣを迎える気筒、すなわち現在の気筒を
今回の噴射・点火対象気筒＃iとして設定し、ステップ
Ｓ１１５で、当該噴射・点火対象気筒＃iの噴射開始タ
イミングタイマをスタートさせてルーチンを抜ける。

【０１３２】図３２（ｂ）のタイミングチャートに示す
ように、例えば、成層燃焼時の噴射・点火対象気筒＃i
を＃１気筒とした場合、上記噴射開始タイミングタイマ
は、当該＃１気筒の上死点前ＢＴＤＣθ1パルス入力で
スタートされる。

【０１３３】そして、この噴射開始タイミングタイマに
セットした噴射開始タイミングＩＪST[msec]の計時が終
了したとき、図１５のフローチャートに示す噴射開始タ
イミングルーチンが割込み起動され、そのステップＳ１
６１で、当該気筒＃iの燃料噴射タイマをスタートさせ
てルーチンを抜ける。すると、この燃料噴射タイマにセ
ットされた燃料噴射パルス幅Ｔiの計時が行われている
間、該当気筒＃iの高圧用インジェクタ８に噴射信号が
出力されて燃料噴射される。

【０１３４】一方、上記図１０に示すθ１パルスで割込
み起動するルーチンのステップＳ１１３で、現在の燃焼
方式がＦ1＝１０の均一燃焼と判断されてステップＳ１
１６へ進むと、１つ後の気筒を今回の噴射・点火対象気
筒＃iとし、ステップＳ１１７で、今回の噴射・点火対
象気筒＃ｉの噴射開始タイミングタイマをスタートさせ
て、ルーチンを抜ける。

【０１３５】すると、今回の噴射・点火対象気筒＃iの
噴射開始タイミングタイマにセットした噴射開始タイミ
ングＩＪSTが計時され、この計時が終了したとき、上記
図１５のフローチャートに示す噴射開始タイミングルー
チンが、前述と同様に割込み起動される。なお、この噴
射開始タイミングルーチンは、前述と同じであるため、
説明を省略する。

【０１３６】また、エンジン始動後の点火時期は、図３
２のタイミングチャートに示すように、今回の噴射・点
火対象気筒＃iの１つ前の気筒の上死点前ＢＴＤＣθ3パ
ルス入力で、ドエル開始タイミングＤWLSTが計時される
ように設定されるため、まず、図１２のフローチャート
に示すθ3パルス入力により割込み起動されるルーチン
から説明する。

【０１３７】θ3パルスが入力されて、図１２のフロー
チャートに示すルーチンが起動されると、まず、ステッ
プＳ１３１で、現在の運転状態がＦST＝０の始動後と判
断されて、ステップＳ１３４へ分岐し、今回の噴射・点
火対象気筒＃iのドエル開始タイミングタイマをスター
トさせる。

【０１３８】すると、このドエル開始タイミングタイマ
にセットしたドエル開始タイミングＤWLSTの計時が開始
され、この計時が終了したとき、図１３のフローチャー
トに示すドエル開始タイミングルーチンが割込み起動さ
れる。そして、このドエル開始タイミングルーチンのス
テップＳ１４１で、今回の噴射・点火対象気筒＃iのド
エルをセットしてルーチンを抜ける。このドエル開始タ
イミングルーチンでセットされた当該噴射・点火対象気
筒＃iのドエルは、図１４のフローチャートに示す点火
時期ルーチンが起動されたときにカットされる（詳細に
ついては後述する）。

【０１３９】その後、θ2パルスが入力されて、図１１
に示す点火時期タイマスタートルーチンが割込み起動さ
れると、そのステップＳ１２１で、始動判別フラグＦST
の値を参照し、現在の運転状態がＦST＝０の始動後であ
るため、ステップＳ１２２へ分岐し、今回の噴射・点火
対象気筒＃iの点火時期タイマをスタートさせてルーチ
ンを抜ける。すると、この点火時期タイマにセットされ
た点火時期ＩＧt[msec]が計時され、計時終了時に、図
１４のフローチャートに示す点火時期ルーチンが割込み
起動され、そのステップＳ１５１で点火対象気筒のドエ
ルをカットしてルーチンを抜ける。その結果、図３２の
タイミングチャートに示すように、始動後の点火時期Ｉ
Ｇt[msec]は、当該噴射・点火対象気筒＃iの上死点前Ｂ
ＴＤＣθ2パルスを基準クランク角として計時され、こ
の点火時期ＩＧtが経過したときに点火される。

【０１４０】このように、本実施例によれば、ＮＯx触
媒１９から排出された排気ガスのＮＯx濃度をＮＯx濃度
センサ５６で直接検出し、この検出したＮＯx濃度（実
ＮＯx濃度CONpr）と、エンジン運転領域毎に設定される
許容ＮＯx濃度CONsとを比較して、上記実ＮＯx濃度CONp
rが上記許容ＮＯx濃度CONs以下に常に収るように、燃料
噴射時期を進角、或は遅角補正するので、刻々と変化す
る大気圧、湿度、温度等の外気条件、及びエンジン個体
差等に影響されることなく、常に大気へのＮＯx放出量
を安定した状態で抑制させることができる。

【０１４１】従って、図３７に示すように、実ＮＯx濃
度CONprが許容ＮＯx濃度CONsよりも高いときにのみ、燃
料噴射時期を正規の噴射時期に対して、進角或は遅角方
向へ修正するように設定することで（ＦLEAN＝１）、上
記ＮＯx触媒１９によるＮＯx還元浄化作用が促進され、
やがて実ＮＯx濃度CONprが許容ＮＯx濃度CONs以下に収
れば、上記噴射時期修正フラグＦLEANがクリアされ、リ
ーンバーン時の噴射噴射は正規の噴射タイミングで行わ
れるため、燃料噴射時期の修正が必要最小限となり、Ｎ
Ｏxの大気中への放出量の抑制と、ドライバビリティの
向上との相反する要求を充分満足させることができる。

【０１４２】なお、ＨＣはＮＯx触媒１９中の余剰空気
と反応して酸化されるが、このＮＯx触媒１９の下流に
酸化触媒を介装すれば、一層効果的に酸化させることが
できる。

【０１４３】また、ＮＯx濃度センサ５６で検出した実
ＮＯx濃度CONprと、許容ＮＯx濃度CONsとの比較結果に
基づいて、燃料噴射時期を修正することでＮＯxの大気
への放出を抑制するようにしたので、この燃料噴射時期
を修正することでＮＯxの低減が得られる限界付近ま
で、空燃比をリーン側へ設定することができ、燃費を相
対的に向上させることができる。

【０１４４】図３８以下に、本発明の第二実施例を示
す。

【０１４５】本実施例では、吸気系噴射エンジンに、本
発明の燃料噴射時期制御を適用した例を示す。図３８に
示す吸気系噴射エンジン１Ｂは、通常の理論空燃比によ
る燃焼と希薄燃焼（リーンバーン）とを噴射時期制御に
より設定する４サイクル４気筒ガソリンエンジンで、エ
ンジン本体６１の吸気ポート６１ａに連通する吸気管６
２の下流端にはインジェクタ６３が臨まされており、ま
た、この吸気管６２に介装したエアーチャンバ６４には
吸気温センサ７７が臨まされている。さらに、このエア
ーチャンバ６４上流のスロットル弁６５と空気取入れ口
に設けたエアークリーナ６６との間に吸入空気量センサ
７６が配設されている。

【０１４６】一方、上記エンジン本体６１の排気ポート
６１ｂに連通する排気管６７に上流側からＮＯx触媒６
８と三元触媒６９とが配列され、このＮＯx触媒６８の
直上流にリニアＯ2センサ７８が臨まされ、さらにこの
ＮＯx触媒６８の直下流にＮＯx濃度センサ７９が臨まさ
れている。また、上記エンジン本体６１の冷却水通路７
４に水温センサ７５が臨まされている。

【０１４７】さらに、燃焼室に臨まされた点火プラグ７
０に接続するディストリビュータ７１のディストリビュ
ータシャフト７１ａにクランク角及び気筒判別用ロータ
７２が連設され、このロータ７２の外周にクランク角セ
ンサ７３が対設されている。図３９に示すように、上記
ロータ７２は、その外周に各気筒の圧縮上死点前ＢＴＤ
Ｃθ1（本実施例では、θ1＝１０゜CA）の位置に基準ク
ランク角検出用突起７２ａが形成されていると共に、特
定気筒の圧縮上死点後ＡＴＤＣθ2（例えば、θ2＝２０
゜CA）の位置に気筒判別用突起７２ｂが形成されてお
り、上記クランク角センサ７３で検出した上記基準クラ
ンク角検出用突起７２ａのパルス（以下「クランクパル
ス」）の間隔時間からエンジン回転数Ｎが算出され、ま
た、上記気筒判別用突起７２ｂを検出したパルス（以下
「気筒判別パルス」）の割込みから気筒判別を行う。

【０１４８】また、符号４０は、燃料噴射制御、及び点
火制御などを行う制御装置で、物理的構成は、前記第一
実施例と同一であるため、共通の符号を付して説明を省
略する。

【０１４９】次に、上記制御装置４０によって実行され
る燃料噴射制御手順について、図４０〜図４５のフロー
チャートに従って説明する。

【０１５０】エンジンが回転して、クランク角センサ７
３でクランクパルスθ1が検出される毎に、図４０に示
す気筒判別・エンジン回転数算出ルーチンが割込み起動
される。そして、そのステップＳ２０１で、入力された
クランクパルスθ1が、何れの気筒の圧縮上死点前ＢＴ
ＤＣθ1のものであるかを識別する。この識別は、各パ
ルスの入力間隔時間に基づいて判断する。すなわち、ク
ランクパルスθ1は等クランク角毎に入力されるため、
隣接するクランクパルスθ１同士の間隔時間はほぼ等し
くなる。一方、気筒判別パルスθ2が入力されると、上
記クランクパルスθ1と気筒判別パルスθ2との間の間隔
時間が、上記クランクパルスθ１同士の間隔時間に比べ
て短いため、各パルス間の間隔時間から、例えば、点火
順序を＃１→＃３→＃４→＃２とした場合、クランクパ
ルスθ1が入力された直後に気筒判別パルスθ2が入力さ
れた場合には、次に入力されるクランクパルスθ1は、
＃３気筒の圧縮上死点前ＢＴＤＣθ1のものである判別
でき、さらに次に入力されるクランクパルスθ1が＃４
気筒の圧縮上死点前ＢＴＤＣθ1のものであることが識
別できる。

【０１５１】次に、ステップＳ２０２で、上記ステップ
Ｓ２０１で識別したクランクパルスθ1に基づいて、今
回の燃料噴射対象気筒＃iを判別する。すなわち、図４
９に示すように、例えば、今回のクランクパルスθ1が
＃３気筒の圧縮上死点前ＢＴＤＣθ1を示す場合、この
クランクパルスθ1は、同時に＃１気筒の燃焼・排気上
死点前θ1をも示している。本実施例では、この燃焼・
排気上死点前のθ1パルスを基準クランク角として、当
該気筒の燃料噴射開始タイミングを計時するように設定
されているため、ここでは、今回の燃料噴射対象気筒＃
iは、＃１気筒ということになる。

【０１５２】その後、ステップＳ２０３へ進むと、入力
されたクランクパルスθ1の入力間隔時間（周期）Ｔθ1
を検出し、ステップＳ２０４で、この間隔時間Ｔθ1に
基づいてエンジン回転数Ｎを算出し、ＲＡＭ４３の所定
アドレスに格納してルーチンを抜ける。

【０１５３】また、図４１のフローチャートは燃料噴射
パルス幅・噴射開始タイミング設定毎に起動されるルー
チンで、本実施例では、燃料噴射パルス幅・噴射開始タ
イミングがクランクパルスθ1入力毎に演算されるた
め、このルーチンは上記気筒判別・エンジン回転数算出
ルーチンに続いて実行される。

【０１５４】まず、ステップＳ２１１では、エンジン回
転数Ｎと吸入空気量センサ７６で検出した吸入空気量Ｑ
を読込み、ステップＳ２１２で、上記エンジン回転数Ｎ
と吸入空気量Ｑとに基づいて基本燃料噴射パルス幅ＴP
を、次式から算出するＴP＝Ｋ×Ｑ／ＮＫ：インジェクタ特性補正定数次いで、ステップＳ２１３で、上記基本燃料噴射パルス
幅ＴPとエンジン回転数Ｎとに基づきマップを参照し
て、現運転領域がリーンバーン領域にあるかを判断す
る。図４６にリーンバーン領域を判断するマップを示
す。本実施例では、上記基本燃料噴射パルス幅ＴPをエ
ンジン負荷として代用しているが、他のパラメータを代
用しても良い。このリーンバーン領域は実験などから求
めてＲＯＭ４２の一連のアドレスに格納されている。

【０１５５】そして、現運転状態がリーンバーン領域で
あると判断した場合には、ステップＳ２１４へ進み、リ
ーンバーン制御を行い、また、リーンバーン領域から外
れている場合には、ステップＳ２１８へ分岐し、通常燃
焼制御を行う。例えば、加速時等、出力が要求される運
転域（高負荷運転域）では、上記マップ検索により通常
燃焼制御へ移行することになる。

【０１５６】以下の説明では、まずリーンバーン制御に
ついて説明し、続いて通常燃焼制御について説明する。

【０１５７】上記ステップＳ２１３で、リーンバーン領
域と判断されてステップＳ２１４へ進むと、基本燃料噴
射パルス幅ＴPとエンジン回転数Ｎとに基づいてテーブ
ルを補間計算付で参照して、理論空燃比(A/F＝14.7)を
リーン補正(A/F＞14.7)するための空燃比リーン補正係
数ＫLEAN（ＫLEAN＜1.0）を設定する。

【０１５８】次いで、ステップＳ２１５で、リニアＯ2
センサ７８の出力信号に基づいて、空燃比フィードバッ
ク補正係数αを設定する。この空燃比フィードバック補
正係数αはフィードバック条件が成立しているとき、リ
ーンバーン時の目標空燃比（A/F＞14.7)を設定し、この
目標空燃比に対応するスライスレベルと上記リニアＯ2
センサ７８の出力とを比較してＰＩ（比例積分）制御に
より設定する。なお、フィードバック条件不成立のとき
は、α＝1.0に設定する。その後、ステップＳ２１６へ
進み、燃焼方式判別フラグＦLBをセットしてステップＳ
２１７へ進む。この燃焼方式判別フラグＦLBは、現運転
領域がリーンバーン領域にある場合にセットされ、通常
燃焼領域にある場合にクリアされる。

【０１５９】そして、ステップＳ２１７へ進むと、各種
増量係数COEFを設定すると共に、バッテリ電圧ＶBに基
づいて無効パルス幅Ｔsを設定し、ステップＳ２２１
で、燃料噴射パルス幅Ｔi[msec]を次式から算出する。

【０１６０】Ｔi＝ＴP×ＫLEAN×α×COEF＋Ｔs なお、リーンバーン制御時には上記空燃比リーン補正係
数ＫLEANは、ＫLEAN＜1.0に設定されており、また、空
燃比フィードバック補正係数αはリーンバーン時の目標
空燃比に対応して設定されている。

【０１６１】その後、ステップＳ２２２で、今回の噴射
・点火対象気筒の燃料噴射タイマに上記燃料噴射パルス
幅Ｔiをセットする。

【０１６２】そして、ステップＳ２２３で、燃焼方式判
別フラグＦLBの値を参照する。今回の燃焼方式は、ＦLB
＝１のリーンバーンで有るため、ステップＳ２２４へ進
み、基本燃料噴射パルス幅ＴPとエンジン回転数Ｎとに
基づいてテーブルを補間計算付で参照して、燃料噴射を
排気・吸入上死点を基準として何msec後に終了させるの
かを定める噴射エンドタイミングＩＪET[msec]を設定す
る。図４９(c)に示すように、リーンバーン時の燃料噴
射の終了を吸入行程まで遅角させることで、燃料を吸気
渦流に沿って成層状態のまま搬送し、点火時の点火プラ
グ７０の周辺に濃混合気を形成させる。

【０１６３】その後、ステップＳ２２５でリーンバーン
時の噴射開始タイミングＩＪST[msec]（図４９(c)参
照）を次式から算出する。

【０１６４】ＩＪST←（Ｔθ／θs）×（θs＋θM）＋ＩＪET−Ｔi Ｔθ：最新のクランクパルス入力間隔時間 θs：クランクパルス間角度（本実施例では、１８０゜C
A） θM：クランクパルス入力からＴＤＣまでの角度（本実
施例では、１０゜CA）次いで、ステップＳ２２６で、基本燃料噴射パルス幅Ｔ
Pとエンジン回転数Ｎとに基づいて、マップ参照によ
り、現エンジン運転状態における許容ＮＯx濃度CONsを
設定する。この許容ＮＯx濃度CONsは、図４７に示すよ
うに、上記基本燃料噴射パルス幅ＴPとエンジン回転数
Ｎとで特定する運転領域において予め実験等から求めて
ゾーン毎に設定されており、低負荷低回転へ移行するに
従って低い値に設定されている。なお、本実施例では、
エンジン負荷として基本燃料噴射パルス幅ＴPを採用し
ているが、エンジン負荷を表すものであれば、他のパラ
メータを用いても良い。

【０１６５】そして、ステップＳ２２７で、ＮＯx触媒
６８の下流に配設したＮＯx濃度センサ７９の出力を読
込み、現運転時の実ＮＯx濃度CONprを検出し、ステップ
Ｓ２２８で、この実ＮＯx濃度CONprと上記許容ＮＯx濃
度CONsとを比較する。

【０１６６】そして、CONpr＞CONsの場合には、ＨＣ不
足のためＮＯx触媒６８によるＮＯxの還元浄化作用が不
充分と判断し、ステップＳ２２９で、リーンバーン時の
燃料噴射終了時期を吸入行程後半まで遅らせるための遅
角補正時間ＩＪREtを、基本燃料噴射パルス幅ＴPとエン
ジン回転数Ｎとに基づいてテーブルを参照して設定し、
ステップＳ２３０で、上記噴射開始タイミングＩＪSTに
上記遅角補正時間ＩＪREtを加算して、新たな噴射開始
タイミングＩＪSTを算出して遅角補正する（ＩＪST←Ｉ
ＪST＋ＩＪREt）。

【０１６７】ここで、リーンバーン時におけるＨＣ濃度
の特性を、図４８に示す。図に示すように、噴射終了時
期を遅角補正時間ＩＪREt分、吸入行程後半まで遅らせ
ることで、ＮＯx触媒６８へ至る酸化雰囲気（空燃比リ
ーンの燃焼の排気）中のＨＣ量を増加させることができ
る。上記ステップＳ２２９中に示すテーブルの各領域に
は、燃焼が極端に悪化せずにＨＣ濃度を上昇させ得る範
囲の遅角補正時間ＩＪREtを予め実験等により求めて格
納されている。

【０１６８】次いで、ステップＳ２３１で、上記ステッ
プＳ２３０で算出した噴射開始タイミングＩＪSTを今回
の噴射・点火対象気筒＃iの噴射開始タイミングタイマ
にセットして、ルーチンを抜ける。

【０１６９】一方、上記ステップＳ２２８で、CONpr≦C
ONsと判断した場合には、ＮＯx触媒６８によるＮＯxの
還元浄化が充分であるので、燃料噴射時期を遅角補正す
ることなく、ステップＳ２３１へジャンプし、上記ステ
ップＳ２２５で算出した噴射開始タイミングＩＪSTを今
回の噴射・点火対象気筒＃iの噴射開始タイミングタイ
マにセットして、ルーチンを抜ける。その結果、リーン
バーン時の正規の噴射タイミングで燃料噴射が開始され
ることになる。

【０１７０】このように本実施例では、ＮＯx触媒６８
から排出される実ＮＯx濃度CONprと許容ＮＯx濃度CONs
とを比較して噴射時期を制御しているので、大気圧、湿
度、温度等の外気条件はもとより、エンジン個体差に拘
らず、ＮＯxの大気への放出量を必要最小限の補正で適
正に抑制することができる。

【０１７１】一方、上記ステップＳ２１３で、現運転状
態がリーンバーン領域から外れていると判断した場合に
は、ステップＳ２１８へ分岐し、理論空燃比（A/F＝14.
7）による通常燃焼制御を行う。

【０１７２】まず、このステップＳ２１８では、空燃比
リーン補正係数ＫLEANをＫLEAN＝1.0に設定し、またス
テップＳ２１９では空燃比フィードバック補正係数αを
設定する。この空燃比フィードバック補正係数αは、フ
ィードバック条件が成立しているときには理論空燃比
（A/F＝14.7）を目標空燃比とし、これに対応するスラ
イスレベルとリニアＯ2センサ７８出力とを比較してＰ
Ｉ制御により設定する。一方、フィードバック条件が不
成立時には、α＝1.0に設定する。

【０１７３】そして、ステップＳ２２０で燃焼方式判別
フラグＦLBをクリアした後、ステップＳ２１７へ戻る。

【０１７４】ステップＳ２１７では、各種増量係数COE
F、及び無効パルス幅Ｔsを前述と同様に設定し、ステッ
プＳ２２１で、通常燃焼時の燃料噴射パルス幅Ｔi[mse
c]を算出し（Ｔi←ＴP×ＫLEAN×α×COEF＋Ｔs）、ス
テップＳ２２２で今回の噴射・点火対象気筒の燃料噴射
タイマに上記燃料噴射パルス幅Ｔiをセットする。

【０１７５】その後、ステップＳ２２３で、燃焼方式判
別フラグＦLBの値を参照する。今回の運転状態は、ＦLB
＝０の通常燃焼制御であるため、ステップＳ２３２へ分
岐して、燃料噴射エンドタイミングＩＪET[msec]を次式
から算出する。

【０１７６】ＩＪET←（Ｔθ／θs）×（θs＋θM−θSET）ここで、θSETは、吸気弁が開弁するタイミング（本実
施例では、BTDC 5゜CA）よりも早く燃料噴射を終了させ
るため、予め設定された各気筒排気・吸入上死点前の角
度（本実施例では、BTDC 20゜CA）である。

【０１７７】次いで、ステップＳ２３３で、上記噴射エ
ンドタイミングＩＪETから上記ステップＳ２２１で算出
した燃料噴射パルス幅Ｔiを減算して、当該気筒の燃焼
・排気上死点前BTDCθ1パルスを基準とする噴射開始タ
イミングＩＪSTを算出し（図４９(b)参照）、ステップ
Ｓ２３１へ戻り、上記ステップＳ２３３で算出した噴射
開始タイミングＩＪSTを今回の噴射・点火対象気筒＃i
の噴射開始タイミングタイマにセットして、ルーチンを
抜ける。

【０１７８】上記噴射開始タイミングタイマは、θ1パ
ルス入力ごとに割込み起動される図４４のフローチャー
トに示すルーチンで計時が開始される。このルーチン
は、前述の図４０に示す気筒判別・エンジン回転数算出
ルーチンに続いて実行される。そして、そのステップＳ
２４１で、上記ステップＳ２０２で判別した燃料噴射対
象気筒＃iの噴射開始タイミングタイマをスタートさせ
て、ルーチンを抜ける。

【０１７９】この噴射開始タイミングＩＪSTは、現エン
ジン運転状態が通常燃焼制御領域であれば、図４９(b)
に示すように、吸気弁が開弁する前に燃料噴射が終了す
るように、通常どおりに設定される。一方、現エンジン
運転状態がリーンバーン制御領域にある場合で、同図
(c)に示すように、ＮＯx触媒６８から排出される実ＮＯ
x濃度CONprが許容ＮＯx濃度CONs以下の場合には、リー
ンバーン制御時の正規の噴射タイミングで燃料噴射が開
始される。

【０１８０】また、リーンバーン時の実ＮＯx濃度CONpr
が許容ＮＯx濃度CONsよりも高い場合には、同図(d)に示
すように、噴射開始タイミングを、同図(c)に示す正規
の噴射タイミングよりも、遅角補正時間ＩＪREtだけ遅
らせて、吸入行程後半に燃料噴射が終了するように設定
される。その結果、点火プラグ７０の周囲に濃混合気が
充分に生成されず、図４８に示すように、一部の未燃焼
ガスによりＨＣ量が増加し、上記ＮＯx触媒６８による
ＮＯx還元浄化作用が促進されて、ＮＯx触媒６８から放
出されるＮＯx量が低減され、上記実ＮＯx濃度CONprが
上記許容ＮＯx濃度CONs以下に収れば、再び、燃料噴射
時期は正規の噴射時期に戻され（図４３のステップＳ２
２８）、噴射時期の修正は必要最小限になる。

【０１８１】なお、理論空燃比により空燃比制御される
通常燃焼では、主に、上記ＮＯx触媒６８の下流に配設
した三元触媒６９により排気ガスが浄化される。

【０１８２】そして、噴射開始タイミングタイマにセッ
トした噴射開始タイミングＩＪSTの計時が終了したと
き、図４５のフローチャートに示す噴射開始タイミング
ルーチンが割込み起動され、ステップＳ２５１で、当該
気筒＃iの燃料噴射タイマをスタートさせてルーチンを
抜ける。すると、この燃料噴射タイマにセットされた燃
料噴射パルス幅Ｔiの計時が行われている間、該当気筒
のインジェクタ６３に噴射信号が出力されて燃料噴射さ
れる。

【０１８３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
ＮＯx触媒から大気に放出される実ＮＯx濃度をＮＯx濃
度センサにより直接検出し、この実ＮＯx濃度とエンジ
ン運転状態に応じて設定した許容ＮＯx濃度とを比較
し、この実ＮＯx濃度が上記許容ＮＯx濃度よりも高いと
きにのみ、燃料噴射時期を正規の噴射時期に対して、進
角側或は遅角側へ燃焼方式に応じて修正し、意図的に未
燃焼ガスによるＨＣ量を増加させて、上記ＮＯx触媒の
ＮＯx還元浄化作用を促進させるようにしたので、上記
実ＮＯx濃度が許容ＮＯx濃度以下に収っている場合に
は、正規の燃料噴射時期で燃料が噴射されるため、燃料
噴射時期の修正が必要最小限となり、燃費、出力等を犠
牲にすることなく、ドライバビリティの向上と、ＮＯx
の大気放出量の抑制との双方の要求を両立させ、全ての
運転領域でＮＯx量を安定的に低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定サブルーチンを示すフローチャート

【図２】第一実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定サブルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図３】第一実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定サブルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図４】第一実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定サブルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図５】第一実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開始
タイミング設定ルーチンを示すフローチャート

【図６】第一実施例による点火時期・通電開始時間設定
ルーチンを示すフローチャート

【図７】第一実施例による点火時期・通電開始時間設定
ルーチンを示すフローチャート（続き）

【図８】第一実施例による気筒判別・エンジン回転数算
出ルーチンを示すフローチャート

【図９】第一実施例による始動判定ルーチンを示すフロ
ーチャート

【図１０】第一実施例による始動時ドエル開始タイミン
グタイマ・始動後噴射開始タイミングタイマスタートル
ーチンを示すフローチャート

【図１１】第一実施例による始動後点火時期タイマスタ
ートルーチンを示すフローチャート

【図１２】第一実施例による始動時燃料噴射タイマ及び
点火時期タイマ・始動後ドエル開始タイミングタイマス
タートルーチンを示すフローチャート

【図１３】第一実施例によるドエル開始タイミングルー
チンを示すフローチャート

【図１４】第一実施例による点火時期ルーチンを示すフ
ローチャート

【図１５】第一実施例による噴射開始タイミングルーチ
ンを示すフローチャート

【図１６】第一実施例による基本給気比とエンジン回転
数とにより特定する運転領域ごとの許容ＮＯx濃度を示
すマップの説明図

【図１７】第一実施例による基本給気比とエンジン回転
数とにより特定されるリーンバーン領域の説明図

【図１８】第一実施例による制御装置の回路図

【図１９】第一実施例による筒内直噴エンジンの全体概
略図

【図２０】第一実施例によるクランクシャフトに軸着し
たクランク角検出用クランクロータと気筒判別用クラン
クロータ、及びこれらに対設するセンサの側面図

【図２１】第一実施例によるクランク角検出用クランク
ロータと、このクランクロータに対設するクランク角セ
ンサの正面図

【図２２】第一実施例による気筒判別用クランクロータ
と、このクランクロータに対設する気筒判別センサの正
面図

【図２３】第一実施例による均一燃焼時の燃料噴射、及
び点火タイミング線図

【図２４】第一実施例による均一燃焼時の行程図

【図２５】第一実施例による成層燃焼時の燃料噴射、及
び点火タイミング線図

【図２６】第一実施例による成層燃焼時の行程図

【図２７】第一実施例による噴射時期修正後の均一燃焼
時の燃料噴射、及び点火タイミング線図

【図２８】第一実施例による噴射時期修正後の均一燃焼
時の要部行程図

【図２９】第一実施例による噴射時期修正後の成層燃焼
時の燃料噴射、及び点火タイミング線図

【図３０】第一実施例による噴射時期修正後の成層燃焼
時の要部行程図

【図３１】第一実施例による始動時の燃料噴射、及び点
火を示すタイミングチャート

【図３２】第一実施例による始動後の燃料噴射、及び点
火を示すタイミングチャート

【図３３】第一実施例による成層燃焼時の正規の噴射時
期と修正後の噴射時期とを示す説明図

【図３４】第一実施例による均一燃焼時の正規の噴射時
期と修正後の噴射時期とを示す説明図

【図３５】第一実施例によるＮＯx触媒の特性図

【図３６】第一実施例による成層燃焼時と均一燃焼時に
おける燃料噴射時期に対するＨＣ濃度特性図

【図３７】第一実施例による実ＮＯx濃度と許容ＮＯx濃
度との関係による噴射時期の制御内容を示す説明図

【図３８】第二実施例による吸気系噴射エンジンの概略
図及び制御装置の回路図

【図３９】クランク角及び気筒判別用ロータとクランク
角センサの正面図

【図４０】第二実施例による気筒判別・エンジン回転数
算出ルーチンを示すフローチャート

【図４１】第二実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開
始タイミング設定ルーチンを示すフローチャート

【図４２】第二実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開
始タイミング設定ルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図４３】第二実施例による燃料噴射パルス幅・噴射開
始タイミング設定ルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図４４】第二実施例による噴射開始タイミングタイマ
スタートルーチンを示すフローチャート

【図４５】第二実施例による噴射開始タイミングルーチ
ンを示すフローチャート

【図４６】第二実施例による基本燃料噴射パルス幅とエ
ンジン回転数とにより特定されるリーンバーン領域の説
明図

【図４７】第二実施例による基本燃料噴射パルス幅とエ
ンジン回転数とにより特定する運転領域ごとの許容ＮＯ
x濃度を示すマップの説明図

【図４８】燃料噴射時期とＨＣ濃度との関係を示す特性
図

【図４９】第二実施例による燃料噴射時期を示すタイミ
ングチャート

【符号の説明】

１Ａ筒内直噴エンジン１Ｂ吸気系噴射エンジン８，６３インジェクタ１９，６８ＮＯx触媒５６，７９ＮＯx濃度センサＧＦ燃料噴射量ＩＪET 噴射エンドタイミングＩＧt 点火時期ＩＪADt 進角補正時間ＩＪREt 遅角補正時間ＩＪST 噴射開始タイミングＴi 燃料噴射パルス幅 CONpr 実ＮＯx濃度 CONs 許容ＮＯx濃度

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Ｆ０２Ｂ 17/00 ＺＡＢＦＦ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ３７６ＣＦ０２Ｍ 69/04 ＺＡＢＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン運転状態に応じ、燃料噴射量、
噴射時期、及び点火時期を設定し、低負荷域では成層燃
焼方式を選択し、高負荷域では均一燃焼方式を選択し、
且つ排気系にＮＯx触媒を備えると共に、このＮＯx触媒
の下流にＮＯx濃度センサを配設した筒内直噴エンジン
において、エンジン運転状態に基づいて許容ＮＯx濃度を設定し、
この許容ＮＯx濃度と上記ＮＯx濃度センサにより検出し
た実ＮＯx濃度とを比較し、この実ＮＯx濃度が上記許容
ＮＯx濃度よりも高いとき、成層燃焼選択時には燃料噴
射時期を正規の噴射時期よりも早めに設定し、また均一
燃焼選択時には燃料噴射時期を正規の噴射時期より遅ら
せて設定することを特徴とする筒内直噴エンジンの燃料
噴射時期制御方法。
【請求項２】吸気系にインジェクタを備え、排気系に
ＮＯx触媒を備えると共に、このＮＯx触媒の下流にＮＯ
x濃度センサを配設する希薄燃焼可能な吸気系噴射エン
ジンにおいて、エンジン運転状態が希薄燃焼領域にあるとき、このエン
ジン運転状態に基づいて許容ＮＯx濃度を設定し、この
許容ＮＯｘ濃度と上記ＮＯx濃度センサにより検出した
実ＮＯx濃度とを比較し、この実ＮＯx濃度が上記許容Ｎ
Ｏx濃度よりも高いとき、噴射終了時期を吸入行程後半
にかかるように燃料噴射時期を設定し、一方上記実ＮＯ
x濃度が上記許容ＮＯx濃度以下のときは上記エンジン運
転状態に応じた正規の燃料噴射時期を設定することを特
徴とする吸気系噴射エンジンの燃料噴射時期制御方法。