JPH10331708A - Controller for internal combustion engine of direct injection-ignition type - Google Patents

Controller for internal combustion engine of direct injection-ignition type

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JPH10331708A
JPH10331708A JP9144172A JP14417297A JPH10331708A JP H10331708 A JPH10331708 A JP H10331708A JP 9144172 A JP9144172 A JP 9144172A JP 14417297 A JP14417297 A JP 14417297A JP H10331708 A JPH10331708 A JP H10331708A
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combustion
injection
ignition timing
cylinder
timing
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve controllability by providing a means of selecting any one of uniform combustion and stratified combustion, a means of setting a corresponding fuel injection method to each type of combustion for every cylinder according to the selected result, and a means of setting a corresponding ignition timing to the fuel injection method for every cylinder. SOLUTION: Fuel injected is ignited by an ignition plug 7 for uniform combustion or stratified combustion according to an ignition signal from a control unit 20. The selection of uniform combustion or stratified combustion is made by the use of a map specifying a basic target equivalence ratio with an engine speed and a target engine torque used as a parameter of engine operation condition. According to the result of selection, a combustion injection method is set in correspondence with a combustion method in order for every cylinder. At the time of setting an injection timing for each cylinder, the ignition timing is set according to the combustion injection method for every cylinder. Accordingly, the ignition timing is made in conformity with the requirement of the fuel injection method for every cylinder, resulting in a remarkable improvement in controllability.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直噴火花点火式内
燃機関の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、直噴火花点火式内燃機関が注目さ
れており、このものでは、機関運転条件に応じ、燃焼方
式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射する
ことにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合気を
形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射する
ことにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を形成
して行う成層燃焼とを切換制御するのが一般的である
(特開昭59−37236号公報参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, a direct-injection spark ignition type internal combustion engine has attracted attention. In this type, a combustion method is switched according to engine operating conditions, that is, by injecting fuel in an intake stroke to perform combustion. Homogeneous combustion is performed by diffusing fuel into the room to form a homogeneous mixture, and stratified combustion is performed by forming a stratified mixture around the spark plug by injecting fuel in the compression stroke. Switching control is generally performed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. S59-37236).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、運転条件に
応じて、均質燃焼と成層燃焼とのいずれかを選択した場
合、成層燃焼から均質燃焼への切換えでは、均質燃焼の
燃料噴射時期は時間的に成層燃焼の燃料噴射時期よりも
早く設定する必要がある。このため、例えば、均質燃焼
の選択後も、継続して成層燃焼をする気筒においては、
燃料噴射量や燃料噴射時期の他、特に点火時期が成層燃
焼にあったものとならずに、均質燃焼用の点火時期を設
定しまうことになる。すると、不完全燃焼や失火からエ
ミッションの悪化や運転性の低下を招く恐れがある。
However, when either the homogeneous combustion or the stratified combustion is selected according to the operating conditions, the fuel injection timing of the homogeneous combustion is temporal in switching from the stratified combustion to the homogeneous combustion. It is necessary to set earlier than the fuel injection timing of stratified combustion. Therefore, for example, in a cylinder that performs stratified combustion continuously even after the selection of homogeneous combustion,
In addition to the fuel injection amount and the fuel injection timing, especially the ignition timing does not match the stratified combustion, and the ignition timing for homogeneous combustion is set. Then, there is a possibility that the emission may be deteriorated or the drivability may be reduced due to incomplete combustion or misfire.

【0004】従って、燃焼方式の切換えに際し、各気筒
毎に燃料噴射制御と点火時期制御とを正しく切換えるこ
とができるようにすることが求められている。また、均
質燃焼用の燃料噴射量と成層燃焼用の燃料噴射量、さら
に均質燃焼用の点火時期と成層燃焼用の点火時期を常に
別々に演算する場合は、演算負荷が大きくなり、高回転
側では、ジョブが回りきらなくなる恐れもある。
[0004] Therefore, when switching the combustion mode, it is required to be able to correctly switch between the fuel injection control and the ignition timing control for each cylinder. In addition, when the fuel injection amount for homogeneous combustion and the fuel injection amount for stratified combustion, and the ignition timing for homogeneous combustion and the ignition timing for stratified combustion are always separately calculated, the calculation load increases and Then, the job may not be able to complete.

【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、均質燃焼と成層燃焼との切換要求時に各気筒の燃料
噴射方式に合わせた点火時期の設定が可能で、制御性を
向上できるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and makes it possible to set the ignition timing in accordance with the fuel injection system of each cylinder at the time of a request for switching between homogeneous combustion and stratified combustion, thereby improving controllability. The purpose is to.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
噴射弁を備えると共に、機関運転条件に応じ、吸気行程
にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃
料を噴射させて行う成層燃焼とを切換制御する直噴火花
点火式内燃機関の制御装置において、図1に示すよう
に、機関運転条件に応じ、均質燃焼と成層燃焼とのいず
れを選択するかを判定する燃焼方式判定手段と、燃焼方
式の判定結果に従って、各気筒毎に、順次、燃焼方式に
対応した燃料噴射方式に設定する気筒別燃料噴射方式設
定手段と、各気筒毎の点火時期のセット時に、各気筒毎
の燃料噴射方式に応じて点火時期を設定する気筒別点火
時期設定手段と、を設けたことを特徴とする。
According to the present invention, a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of an engine is provided, and fuel is injected during an intake stroke according to engine operating conditions. As shown in FIG. 1, in a control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine that controls switching between homogeneous combustion performed by causing the fuel to be injected and stratified combustion performed by injecting fuel in a compression stroke, as shown in FIG. A combustion method determining means for determining whether to select combustion or stratified combustion; and a cylinder-specific fuel injection method for sequentially setting a fuel injection method corresponding to the combustion method for each cylinder according to the determination result of the combustion method. A setting means and cylinder-specific ignition timing setting means for setting an ignition timing according to a fuel injection method for each cylinder when setting the ignition timing for each cylinder are provided.

【0007】請求項2に係る発明では、前記気筒別点火
時期設定手段は、各気筒毎の点火時期のセット時に、各
気筒での均質燃焼用の燃料噴射の実行・非実行から、実
行時に均質燃焼用の点火時期、非実行時に成層燃焼用の
点火時期を設定するものであることを特徴とする。請求
項3に係る発明では、前記気筒別燃料噴射方式設定手段
は、気筒毎に均質燃焼用の噴射時期を設定する均質用噴
射時期設定手段と、気筒毎に成層燃焼用の噴射時期を設
定する成層用噴射時期設定手段とを別々に有し、各気筒
の均質燃焼用の噴射時期にて、燃焼方式の判定結果に従
って、均質燃焼用の燃料噴射の実行・非実行を設定し、
各気筒の成層燃焼用の噴射時期にて、直前の均質燃焼用
の燃料噴射の実行・非実行から、成層燃焼用の燃料噴射
の実行・非実行を設定するように構成したことを特徴と
する。
In the invention according to claim 2, the cylinder-by-cylinder ignition timing setting means sets the ignition timing for each cylinder from execution / non-execution of the fuel injection for homogeneous combustion in each cylinder to uniformity at the time of execution. The ignition timing for combustion and the ignition timing for stratified combustion are set when not performed. In the invention according to claim 3, the cylinder-by-cylinder fuel injection method setting means sets the injection timing for homogenous combustion for each cylinder, and sets the injection timing for stratified combustion for each cylinder. Stratification injection timing setting means separately, at the injection timing for homogeneous combustion of each cylinder, according to the determination result of the combustion method, to set execution / non-execution of fuel injection for homogeneous combustion,
At the injection timing for stratified combustion of each cylinder, execution / non-execution of fuel injection for stratified combustion is set from execution / non-execution of fuel injection for homogeneous combustion immediately before. .

【0008】請求項4に係る発明では、前記気筒別燃料
噴射方式設定手段は、均質燃焼用の噴射量を演算する均
質用噴射量演算手段と、成層燃焼用の噴射量を演算する
成層用噴射量演算手段とを別々に有することを特徴とす
る。請求項5に係る発明では、均質燃焼への切換要求の
判定後は、成層用噴射量演算手段により最後に演算され
た成層燃焼用の噴射量を保持して、均質用噴射量演算手
段により均質燃焼用の噴射量のみを新たに演算させ、成
層燃焼への切換要求の判定後は、均質用噴射量演算手段
により最後に演算された均質燃焼用の噴射量を保持し
て、成層用噴射量演算手段により成層燃焼用の噴射量の
みを新たに演算させる噴射量演算の切換手段を有するこ
とを特徴とする。
[0010] In the invention according to claim 4, the cylinder-specific fuel injection method setting means includes a homogenous injection amount calculating means for calculating an injection amount for homogeneous combustion, and a stratified injection amount for calculating an injection amount for stratified combustion. It is characterized by having a quantity calculation means separately. In the invention according to claim 5, after the determination of the request to switch to the homogeneous combustion, the injection amount for stratified combustion calculated last by the injection amount calculation device for stratification is held, and the injection amount for homogenization is calculated by the injection amount calculation device for homogenization. Only the injection amount for combustion is newly calculated, and after determining the request to switch to stratified combustion, the injection amount for homogeneous combustion last calculated by the injection amount calculation device for homogenization is held, and the injection amount for stratification is held. An injection amount calculation switching unit for newly calculating only the injection amount for stratified combustion by the calculation unit is provided.

【0009】請求項6に係る発明では、前記気筒別点火
時期設定手段は、均質燃焼用の点火時期を演算する均質
用点火時期演算手段と、成層燃焼用の点火時期を演算す
る成層用点火時期演算手段とを別々に有することを特徴
とする。請求項7に係る発明では、均質燃焼への切換要
求の判定後は、成層用点火時期演算手段により最後に演
算された成層燃焼用の点火時期を保持して、均質用点火
時期演算手段により均質燃焼用の点火時期のみを新たに
演算させ、成層燃焼への切換要求の判定後は、均質用点
火時期演算手段により最後に演算された均質燃焼用の点
火時期を保持して、成層用点火時期演算手段により成層
燃焼用の点火時期のみを新たに演算させる点火時期演算
の切換手段を有することを特徴とする。
In the invention according to claim 6, the cylinder-specific ignition timing setting means includes a homogenization ignition timing calculation means for calculating an ignition timing for homogeneous combustion, and a stratification ignition timing for calculating an ignition timing for stratified combustion. It is characterized by having a calculation means separately. In the invention according to claim 7, after determining the request to switch to homogeneous combustion, the ignition timing for stratified combustion last calculated by the ignition timing calculation means for stratification is held, and the ignition timing for homogenization is calculated by the ignition timing calculation means for homogenization. Only the ignition timing for combustion is newly calculated, and after determining the request to switch to stratified combustion, the ignition timing for homogeneous combustion last calculated by the ignition timing calculation means for homogenization is held, and the ignition timing for stratification is held. An ignition timing calculation switching means for newly calculating only the stratified combustion ignition timing by the calculation means is provided.

【0010】請求項8に係る発明では、前記均質用点火
時期演算手段は、機関運転状態のパラメータに基づき、
予め定めたMBT(最適点火時期)演算式により、MB
T相当の点火時期を演算するものであることを特徴とす
る。請求項9に係る発明では、前記成層用点火時期演算
手段は、機関運転状態のパラメータに基づき、予め定め
たマップを参照して、点火時期を検索するものであるこ
とを特徴とする。
[0010] In the invention according to claim 8, the ignition timing calculating means for homogenization is based on a parameter of an engine operating state.
According to a predetermined MBT (optimum ignition timing) calculation formula, MB
The ignition timing corresponding to T is calculated. The invention according to claim 9 is characterized in that the stratification ignition timing calculation means searches the ignition timing by referring to a predetermined map based on the parameters of the engine operating state.

【0011】[0011]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、燃焼方式
の判定結果に従って、各気筒毎に、順次、燃焼方式に対
応した燃料噴射方式に設定し、各気筒毎の点火時期のセ
ット時に、各気筒毎の燃料噴射方式に応じて気筒毎に点
火時期を設定するので、点火時期が各気筒の燃料噴射方
式の要求に一致し、制御性が大幅に向上する。
According to the first aspect of the present invention, the fuel injection system corresponding to the combustion system is sequentially set for each cylinder in accordance with the determination result of the combustion system, and the ignition timing is set for each cylinder. Since the ignition timing is set for each cylinder in accordance with the fuel injection method for each cylinder, the ignition timing matches the requirement of the fuel injection method for each cylinder, and controllability is greatly improved.

【0012】請求項2に係る発明によれば、各気筒毎の
点火時期のセット時に、各気筒での均質燃焼用の燃料噴
射の実行・非実行から、実行時に均質燃焼用の点火時
期、非実行時に成層燃焼用の点火時期を設定するので、
燃料噴射方式の切換えに点火時期を確実に対応させるこ
とができる。請求項3に係る発明によれば、気筒毎に均
質燃焼用の噴射時期と成層燃焼用の噴射時期とを別々に
設定し、各気筒の均質燃焼用の噴射時期にて、燃焼方式
の判定結果に従って、均質燃焼用の燃料噴射の実行・非
実行を設定し、各気筒の成層燃焼用の噴射時期にて、直
前の均質燃焼用の燃料噴射の実行・非実行から、成層燃
焼用の燃料噴射の実行・非実行を設定するので、速やか
な切換えが可能であると共に、2重噴射などを避けるこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, when the ignition timing for each cylinder is set, the execution of the fuel injection for homogeneous combustion in each cylinder is changed from the execution / non-execution to the ignition timing for the homogeneous combustion in execution. Since the ignition timing for stratified combustion is set at the time of execution,
It is possible to reliably make the ignition timing correspond to the switching of the fuel injection method. According to the invention according to claim 3, the injection timing for homogeneous combustion and the injection timing for stratified combustion are separately set for each cylinder, and the determination result of the combustion method is determined by the injection timing for homogeneous combustion for each cylinder. The execution / non-execution of the fuel injection for the homogeneous combustion is set according to the above, and at the injection timing for the stratified combustion in each cylinder, the execution / non-execution of the fuel injection for the immediately preceding homogeneous combustion is performed, and Is set, execution can be quickly performed, and double injection can be avoided.

【0013】請求項4に係る発明によれば、均質用噴射
量演算手段と成層用噴射量演算手段とを別々に有するの
で、それぞれに最適な噴射量を演算することができる。
請求項5に係る発明によれば、噴射量演算の切換手段に
より、燃焼方式の判定結果に従って、均質燃焼用の噴射
量又は成層燃焼用の噴射量のいずれか一方のみを演算す
るので、演算負荷を低減できる。その一方、燃焼方式の
切換判定後に、それまでの方式で燃料噴射を行う気筒に
ついては、保持された最終の演算値を用いて行うので、
制御性を悪化させることはない。
According to the fourth aspect of the present invention, since the injection amount calculating means for homogenization and the injection amount calculating means for stratification are separately provided, it is possible to calculate the optimum injection amount for each.
According to the fifth aspect of the present invention, only one of the injection amount for the homogeneous combustion and the injection amount for the stratified combustion is calculated by the switching means of the injection amount calculation in accordance with the determination result of the combustion method. Can be reduced. On the other hand, for the cylinders in which fuel injection is performed by the previous method after the determination of the switching of the combustion method, since the determination is performed using the last calculated value held,
It does not impair controllability.

【0014】請求項6に係る発明によれば、均質用点火
時期演算手段と成層用点火時期演算手段とを別々に有す
るので、それぞれに最適な方式で点火時期を演算するこ
とができる。請求項7に係る発明によれば、点火時期演
算の切換手段により、燃焼方式の判定結果に従って、均
質燃焼用の点火時期又は成層燃焼用の点火時期のいずれ
か一方のみを演算するので、演算負荷を低減できる。そ
の一方、燃焼方式の切換判定後に、それまでの方式で点
火を行う気筒については、保持された最終の演算値を用
いて行うので、制御性を悪化させることはない。
According to the invention of claim 6, since the ignition timing calculating means for homogenization and the ignition timing calculating means for stratification are separately provided, it is possible to calculate the ignition timing in an optimum manner for each. According to the seventh aspect of the present invention, only one of the ignition timing for homogeneous combustion and the ignition timing for stratified combustion is calculated by the switching means for calculating the ignition timing in accordance with the determination result of the combustion method. Can be reduced. On the other hand, after the determination of the switching of the combustion method, the controllability is not degraded for the cylinders in which ignition is performed by the previous method because the last calculated value held is used.

【0015】請求項8に係る発明によれば、均質燃焼用
の点火時期の演算に際して、MBT演算式を用いること
で、実験工数や適合期間の削減とメモリ容量の低減とを
図ることができる。請求項9に係る発明によれば、成層
燃焼用の点火時期の演算に際して、MBT演算式を用い
ず、マップを用いて検索により求めることで、成層燃焼
におけるMBT演算式の不適合より生ずる誤制御を回避
できると共に、演算負荷を低減できる。
According to the eighth aspect of the present invention, when calculating the ignition timing for homogeneous combustion, by using the MBT equation, it is possible to reduce the experimental man-hours and the adaptation period and the memory capacity. According to the ninth aspect of the present invention, in calculating the ignition timing for stratified charge combustion, the erroneous control caused by the incompatibility of the MBT formula in the stratified charge combustion is obtained by using a map instead of the MBT formula. It is possible to avoid this and reduce the calculation load.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図2は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関1の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ2から吸気通路3により、電制スロットル弁4の制御
を受けて、空気が吸入される。また、スワール制御弁5
が設けられており、ポート断面積を制御して燃焼室に吸
入される空気の流動を制御可能である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 is a system diagram of an internal combustion engine showing an embodiment. First, this will be described. Air is sucked into the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine 1 mounted on the vehicle from the air cleaner 2 through the intake passage 3 under the control of the electronically controlled throttle valve 4. In addition, the swirl control valve 5
Is provided, and the flow of air sucked into the combustion chamber can be controlled by controlling the port cross-sectional area.

【0017】そして、燃焼室内に燃料(ガソリン)を直
接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁(インジェク
タ)6が設けられている。燃料噴射弁6は、後述するコ
ントロールユニット20から機関回転に同期して吸気行
程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソ
レノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃
料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃
料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な
混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓7回
りに集中的に層状の混合気を形成し、後述するコントロ
ールユニット20からの点火信号に基づき、点火栓7に
より点火されて、燃焼(均質燃焼又は成層燃焼)する。
An electromagnetic fuel injection valve (injector) 6 is provided so as to directly inject fuel (gasoline) into the combustion chamber. The fuel injection valve 6 is energized by a solenoid by an injection pulse signal output in an intake stroke or a compression stroke from a control unit 20, which will be described later, in synchronization with the rotation of the engine, opens the valve, and supplies fuel adjusted to a predetermined pressure. It is designed to inject. The injected fuel diffuses into the combustion chamber in the case of the intake stroke injection to form a homogeneous mixture, and in the case of the compression stroke injection, forms a layered mixture intensively around the spark plug 7. Based on an ignition signal from a control unit 20, which will be described later, the fuel is ignited by the ignition plug 7 and burns (homogeneous combustion or stratified combustion).

【0018】機関1からの排気は排気通路8より排出さ
れ、排気通路8には排気浄化用の触媒9が介装されてい
る。また、排気の一部は電制EGR弁10を介してEG
R通路11により吸気通路3のスロットル弁4下流(吸
気マニホールド)に還流される。コントロールユニット
20は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器及び入
出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコ
ンピュータを備え、各種センサからの入力信号を受け、
これに基づいて演算処理して、燃料噴射弁6及び点火栓
7などの作動を制御する。
Exhaust gas from the engine 1 is exhausted from an exhaust passage 8, and an exhaust purification catalyst 9 is interposed in the exhaust passage 8. Further, a part of the exhaust gas is supplied to the EG through the electronically controlled EGR valve 10.
The air is returned to the intake passage 3 downstream of the throttle valve 4 (intake manifold) by the R passage 11. The control unit 20 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like, receives input signals from various sensors,
Based on this, arithmetic processing is performed to control the operations of the fuel injection valve 6, the ignition plug 7, and the like.

【0019】前記各種センサとしては、機関1のクラン
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ21,
22が設けられている。これらのクランク角センサ2
1,22は、気筒数をnとすると、クランク角720°
/n毎に、予め定めたクランク角位置(例えば圧縮上死
点前110°)で基準パルス信号REFを出力すると共
に、1〜2°毎に単位パルス信号POSを出力するもの
で、基準パルス信号REFの周期などから機関回転数N
eを算出可能である。また特に、カム軸センサ22はク
ランク角720°毎に予め定めたクランク角位置で特定
気筒に対応する気筒判別信号PHASEを出力し、これ
により気筒判別が可能となる。
The various sensors include a crank angle sensor 21 for detecting rotation of a crankshaft or a camshaft of the engine 1,
22 are provided. These crank angle sensors 2
1, 22 are 720 ° crank angle, where n is the number of cylinders.
/ N, outputs a reference pulse signal REF at a predetermined crank angle position (for example, 110 ° before compression top dead center) and outputs a unit pulse signal POS every 1 to 2 °. From the REF cycle etc., the engine speed N
e can be calculated. Further, in particular, the camshaft sensor 22 outputs a cylinder discrimination signal PHASE corresponding to a specific cylinder at a predetermined crank angle position at every crank angle 720 °, thereby enabling cylinder discrimination.

【0020】この他、吸気通路3のスロットル弁4上流
で吸入空気流量Qaを検出するエアフローメータ23、
アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)ACCを検
出するアクセルセンサ24、スロットル弁4の開度TV
Oを検出するスロットルセンサ25(スロットル弁4の
全閉位置でONとなるアイドルスイッチを含む)、機関
1の冷却水温Twを検出する水温センサ26、排気通路
8にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
するO2 センサ27、車速VSPを検出する車速センサ
28などが設けられている。
In addition, an air flow meter 23 for detecting an intake air flow rate Qa upstream of the throttle valve 4 in the intake passage 3,
Accelerator sensor 24 for detecting the amount of accelerator pedal depression (accelerator opening) ACC, opening TV of throttle valve 4
A throttle sensor 25 for detecting O (including an idle switch which is turned on when the throttle valve 4 is fully closed), a water temperature sensor 26 for detecting the cooling water temperature Tw of the engine 1, and a rich / lean exhaust air-fuel ratio in the exhaust passage 8. An O 2 sensor 27 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed, a vehicle speed sensor 28 that detects a vehicle speed VSP, and the like are provided.

【0021】次に、コントロールユニット20により行
われる燃料噴射制御及び点火制御について、図3〜図8
のフローチャートにより説明する。図3は燃料噴射量・
噴射時期演算ルーチンであり、10msジョブとして実
行される。ステップ1(図にはS1と記す。以下同様)
では、均質燃焼要求か、成層燃焼要求かを判定する。
Next, fuel injection control and ignition control performed by the control unit 20 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. Figure 3 shows the fuel injection amount
This is an injection timing calculation routine, which is executed as a 10 ms job. Step 1 (referred to as S1 in the figure; the same applies hereinafter)
Then, it is determined whether the request is a homogeneous combustion request or a stratified combustion request.

【0022】ここで、均質燃焼とするか、成層燃焼とす
るかは、次のように定める。先ず、機関回転数Neと目
標機関トルクtTeとを機関運転状態のパラメータとし
て基本目標当量比TFBYA0を定めたマップを、水温
Tw、始動後時間などの条件別に複数備えていて、これ
らの条件から選択されたマップより、実際の機関運転状
態のパラメータに従って基本目標当量比TFBYA0を
設定する。尚、目標機関トルクtTeは、アクセル開度
ACC及び車速VSPより設定される目標駆動力tTd
をベースとし、変速比及びトルク比を考慮して、定め
る。
Here, whether to perform homogeneous combustion or stratified combustion is determined as follows. First, a plurality of maps each defining the basic target equivalent ratio TFBYA0 using the engine speed Ne and the target engine torque tTe as parameters of the engine operating state are provided for each condition such as the water temperature Tw and the time after starting, and are selected from these conditions. The basic target equivalent ratio TFBYA0 is set according to the parameters of the actual engine operating state from the map thus obtained. Note that the target engine torque tTe is a target driving force tTd set based on the accelerator opening ACC and the vehicle speed VSP.
Is determined in consideration of the gear ratio and the torque ratio.

【0023】次に、マップから求められた基本目標当量
比TFBYA0を燃焼効率等により補正すると共に、ス
ロットルチャンバからシリンダに吸入される空気量相当
の1次遅れを与えて、実際の燃料噴射量演算に用いる目
標当量比TFBYAを得る。ここでいう目標当量比TF
BYAは、目標燃空補正係数ともいい、目標空燃比をt
AFとすると、14.6/tAFで表される。
Next, the basic target equivalence ratio TFBYA0 obtained from the map is corrected by the combustion efficiency and the like, and a first-order delay corresponding to the amount of air taken into the cylinder from the throttle chamber is given to calculate the actual fuel injection amount. To obtain the target equivalent ratio TFBYA used in the above. Target equivalent ratio TF
BYA is also called a target fuel-air correction coefficient, and the target air-fuel ratio is represented by t
If it is AF, it is represented by 14.6 / tAF.

【0024】そして、この目標当量比TFBYAが燃焼
方式の切換判定用の閾値を横切ったときに、燃焼方式の
切換要求(均質燃焼への切換要求又は成層燃焼への切換
要求)を発生させ、この要求に基づいて判定する(図9
及び図10参照)。均質燃焼要求の場合は、ステップ2
で、均質燃焼用の目標当量比TFBYAを演算し、これ
を用いて、均質用噴射量CTIHを次式により演算す
る。
When the target equivalent ratio TFBYA crosses the threshold value for determining the switching of the combustion mode, a request for switching the combustion mode (a request for switching to homogeneous combustion or a request for switching to stratified combustion) is generated. Judgment based on request (FIG. 9
And FIG. 10). Step 2 for homogeneous combustion request
Then, the target equivalent ratio TFBYA for homogeneous combustion is calculated, and using this, the homogeneous injection amount CTIH is calculated by the following equation.

【0025】CTIH=Tp×TFBYA×α+Ts 尚、Tpはストイキ相当の基本燃料噴射量であり、Tp
=K×Qa/Ne(Kは定数)により求める。αはO2
センサ信号に基づく空燃比フィードバック補正係数であ
り、リーン運転時は=1にクランプされる。Tsはバッ
テリ電圧に依存する無効噴射時間補正分である。
CTIH = Tp × TFBYA × α + Ts Here, Tp is a basic fuel injection amount corresponding to stoichiometry, and Tp
= K × Qa / Ne (K is a constant). α is O 2
This is an air-fuel ratio feedback correction coefficient based on the sensor signal, and is clamped to = 1 during lean operation. Ts is an invalid injection time correction amount depending on the battery voltage.

【0026】そして、ステップ3で、均質燃焼の場合の
吸気行程噴射時期前の気筒に対する制御用の均質用噴射
量TISETHn =CTIHとしてセットする。そし
て、ステップ4で、その気筒の気筒別均質要求フラグF
HDMDn を1にセットする。成層燃焼要求の場合は、
ステップ5で、成層燃焼用の目標当量比TFBYAを演
算し、これを用いて、成層用噴射量CTISを次式によ
り演算する。
Then, in step 3, a homogeneous injection amount TISETHn = CTIH for control is set for the cylinder before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion. Then, in step 4, the cylinder-specific homogenous request flag F for the cylinder is set.
Set HDMDn to 1. For stratified combustion requests,
In step 5, the target equivalent ratio TFBYA for stratified combustion is calculated, and using this, the stratified injection amount CTIS is calculated by the following equation.

【0027】CTIS=Tp×TFBYA×α+Ts 最終的な計算式は、均質燃焼の場合と同じであるが、目
標当量比TFBYAを求める過程で用いるマップ等が異
なるため、別々に演算する。また、成層燃焼の場合、空
燃比フィードバック補正係数αは常に=1にクランプさ
れる。そして、ステップ6で、均質燃焼の場合の吸気行
程噴射時期前の気筒に対する制御用の成層用噴射量TI
SETSn =CTISとしてセットする。
CTIS = Tp × TFBYA × α + Ts The final formula is the same as in the case of homogeneous combustion. However, since the map used in the process of obtaining the target equivalent ratio TFBYA is different, it is calculated separately. In the case of stratified charge combustion, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is always clamped to = 1. Then, in step 6, the stratified injection amount TI for control with respect to the cylinder before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion.
Set as SETSn = CTIS.

【0028】そして、ステップ7で、その気筒の気筒別
均質要求フラグFHDMDn を0にする。これらの後、
ステップ8,9へ進む。ステップ8では、燃料噴射量
(均質用噴射量CTIH)と機関回転数Neとを機関運
転状態のパラメータとして吸気行程中に均質用噴射時期
TITMHを定めたマップ(図11参照)から、均質用
噴射時期TITMHを検索する。
In step 7, the cylinder-specific homogenity request flag FHDMDn of the cylinder is set to 0. After these,
Proceed to steps 8 and 9. In step 8, from the map (see FIG. 11) in which the injection timing TITMH for homogenization is determined during the intake stroke using the fuel injection amount (homogeneous injection amount CTIH) and the engine speed Ne as parameters of the engine operation state, see FIG. The timing TITMH is searched.

【0029】ステップ9では、燃料噴射量(成層用噴射
量CTIS)と機関回転数Neとを機関運転状態のパラ
メータとして圧縮行程中に成層用噴射時期TITMSを
定めたマップ(図11参照)から、成層用噴射時期TI
TMSを検索して、本ルーチンを終了する。このよう
に、均質燃焼要求のときは均質用噴射量CTIHのみを
演算して、成層用噴射量CTISの演算を行わず、逆
に、成層燃焼要求のときは成層用噴射量CTISのみを
演算して、均質用噴射量CTIHの演算を行わないよう
にすることで、演算負荷を低減できる。
In step 9, the fuel injection amount (stratification injection amount CTIS) and the engine speed Ne are used as parameters of the engine operating state, and the stratification injection timing TITMS is determined during the compression stroke (see FIG. 11). Injection timing TI for stratification
The TMS is searched, and this routine ends. As described above, when a homogeneous combustion request is made, only the homogeneous injection amount CTIH is calculated, and the stratified injection amount CTIS is not calculated. Conversely, when a stratified combustion request is made, only the stratified injection amount CTIH is calculated. By not calculating the homogenous injection amount CTIH, the calculation load can be reduced.

【0030】これに対し、均質用噴射時期TITMH及
び成層用噴射時期TITMSについては、常に同時に演
算することで、切換えをスムーズに行うことができるよ
うにしている。図4は噴射時期セットルーチンであり、
REFジョブとして、すなわち、基準パルス信号REF
の発生に同期して実行される。
On the other hand, the injection timing TITMH for homogeneity and the injection timing TITMS for stratification are always calculated at the same time so that the switching can be performed smoothly. FIG. 4 shows an injection timing setting routine.
REF job, that is, the reference pulse signal REF
It is executed in synchronization with the occurrence of

【0031】ステップ11では、均質用噴射時期TIT
MHを読込む。ステップ12では、読込んだ最新の均質
用噴射時期TITMHに基づき、気筒毎に、均質燃焼す
る場合の吸気行程噴射時期までの基準パルス信号REF
の待ち数INJOFHn と、直前の基準パルス信号RE
Fから噴射時期までの単位パルス信号POSの待ち数
(角度)ANGTMHn とを算出し、それぞれの減算カ
ウンタにセットする。
In step 11, the injection timing for homogenization TIT
Read MH. In step 12, based on the read latest homogenous injection timing TITMH, a reference pulse signal REF up to the intake stroke injection timing for homogeneous combustion is provided for each cylinder.
And the reference pulse signal RE immediately before
The waiting number (angle) ANGTMHn of the unit pulse signal POS from F to the injection timing is calculated and set in the respective subtraction counters.

【0032】ステップ13では、成層用噴射時期TIT
MSを読込む。ステップ14では、読込んだ最新の成層
用噴射時期TITMSに基づき、気筒毎に、成層燃焼す
る場合の圧縮行程噴射時期までの基準パルス信号REF
の待ち数INJOFSn と、直前の基準パルス信号RE
Fから噴射時期までの単位パルス信号POSの待ち数
(角度)ANGTMSn とを算出し、それぞれの減算カ
ウンタにセットして、本ルーチンを終了する。
In step 13, the stratification injection timing TIT
Read MS. In step 14, based on the read latest stratified injection timing TITMS, a reference pulse signal REF up to the compression stroke injection timing for stratified combustion is provided for each cylinder.
INJOFSn and the immediately preceding reference pulse signal RE
The waiting number (angle) ANGTMSn of the unit pulse signal POS from F to the injection timing is calculated, set in the respective subtraction counters, and the present routine ends.

【0033】このように、均質用噴射時期TITMH及
び成層用噴射時期TITMSについては、常に同時に演
算するのみならず、両方をセットしておくことで、切換
えをスムーズに行うことができるようにしている。尚、
INJOFHn 及びINJOFSn の各減算カウンタ
は、その後、基準パルス信号REFをカウントして減算
され、ANGTMHn 及びANGTMSn の各減算カウ
ンタは、対応するINJOFHn 及びINJOFSn の
減算カウンタが0となった後、単位パルス信号POSを
カウントして減算される。
As described above, the homogenous injection timing TITMH and the stratified injection timing TITMS are not only always calculated at the same time, but can be switched smoothly by setting both of them. . still,
The respective decrement counters of INJOFHn and INJOFSn then count and subtract the reference pulse signal REF. The decrement counters of ANGTMHn and ANGTMSn decrement the unit pulse signal POS after the corresponding decrements of INJOFHn and INJOFSn become zero. Is counted and subtracted.

【0034】図5は燃料噴射制御ルーチンであり、PO
Sジョブとして、すなわち、単位パルス信号POSの発
生に同期して実行される。ステップ21では、均質用噴
射時期検出用のANGTMHn の減算カウンタが0にな
ったか否かを判定し、YESの場合に、ステップ22へ
進む。ステップ22では、該当する気筒について、気筒
別均質要求フラグFHDMDn =1か否かを判定し、F
HDMDn =1の場合は、均質燃焼のための燃料噴射を
実行すべく、ステップ23へ進む。
FIG. 5 shows a fuel injection control routine.
The job is executed as an S job, that is, in synchronization with the generation of the unit pulse signal POS. In step 21, it is determined whether or not the subtraction counter of ANGTMHn for detecting the injection timing for homogenization has become 0. In the case of YES, the process proceeds to step 22. In step 22, it is determined whether or not the cylinder-specific homogeneity request flag FHDMDn = 1 for the corresponding cylinder.
If HDMDn = 1, the process proceeds to step 23 to execute fuel injection for homogeneous combustion.

【0035】ステップ23では、その気筒の均質用噴射
量TISETHn を読込んで、セットする。そして、ス
テップ24で、その気筒の燃料噴射弁にTISETHn
に対応するパルス幅の噴射パルス信号を出力して、燃料
噴射を行わせる。そして、ステップ25で、均質噴射実
行フラグFHINJEXn を1にセットする。ステップ
22での判定で気筒別均質要求フラグFHDMDn =0
の場合、すなわち成層要求の場合は、均質噴射をするこ
となく、ステップ26へ進み、均質噴射実行フラグFH
INJEXn を0にする。
In step 23, the homogenous injection amount TISETHn of the cylinder is read and set. Then, at step 24, TISETHn is added to the fuel injection valve of that cylinder.
The fuel injection is performed by outputting an injection pulse signal having a pulse width corresponding to. Then, at step 25, the homogeneous injection execution flag FHINJEXn is set to 1. In the determination at step 22, the cylinder-specific homogenity request flag FHDMDn = 0
In other words, in the case of a stratification request, the routine proceeds to step 26 without performing the homogeneous injection, and proceeds to the homogeneous injection execution flag FH.
Set INJEXn to 0.

【0036】一方、ステップ27では、成層用噴射時期
検出用のANGTMSn の減算カウンタが0になったか
否かを判定し、YESの場合に、ステップ28へ進む。
ステップ28では、該当する気筒について、均質噴射実
行フラグFHINJEXn =1か否かを判定し、FHI
NJEXn =1の場合は、均質燃焼のための燃料噴射を
行ったのであるから、2重噴射避けるべく、成層噴射を
行うことなく、本ルーチンを終了する。
On the other hand, at step 27, it is determined whether or not the subtraction counter of ANGTMSn for detecting the injection timing for stratification has become 0. In the case of YES, the routine proceeds to step 28.
In step 28, it is determined whether or not the homogeneous injection execution flag FHINJEXn = 1 is set for the corresponding cylinder.
In the case of NJEXn = 1, fuel injection for homogeneous combustion has been performed, so that this routine ends without performing stratified injection to avoid double injection.

【0037】FHINJEXn =0の場合は、成層燃焼
のための燃料噴射を実行すべく、ステップ29へ進む。
ステップ29では、その気筒の成層用噴射量TISET
Sn を読込んで、セットする。そして、ステップ30
で、その気筒の燃料噴射弁にTISETSn に対応する
パルス幅の噴射パルス信号を出力して、燃料噴射を行わ
せ、本ルーチンを終了する。
If FHINJEXn = 0, the process proceeds to step 29 to execute fuel injection for stratified combustion.
In step 29, the stratified injection amount TISET of the cylinder is set.
Read Sn and set. And step 30
Then, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to TISETSn is output to the fuel injection valve of that cylinder, fuel injection is performed, and this routine ends.

【0038】このように、気筒毎に均質用噴射時期と成
層用噴射時期との両方を設定しておいて、各気筒の均質
用噴射時期(ANGTMHn =0)にて、燃焼方式の判
定結果に従って、気筒別均質要求有り(FHDMDn =
1)の場合にのみ、均質燃焼用の燃料噴射を実行し、各
気筒の成層用噴射時期(ANGTMSn =0)にて、直
前の均質燃焼用の燃料噴射の実行・非実行から、非実行
(FHINJEXn =0)の場合のみ、成層燃焼用の燃
料噴射を実行するようにしている。
As described above, both the injection timing for homogenization and the injection timing for stratification are set for each cylinder, and the injection timing for homogenization of each cylinder (ANGTMHn = 0) is set according to the determination result of the combustion system. , Cylinder homogenous requirement (FHDMDn =
Only in the case of 1), the fuel injection for the homogeneous combustion is executed. At the stratified injection timing (ANGTMSn = 0) of each cylinder, the fuel injection for the homogeneous combustion is executed from the immediately preceding execution / non-execution to the non-execution ( Only when FHINJEXn = 0), fuel injection for stratified combustion is executed.

【0039】尚、図3のステップ1の部分が燃焼方式判
定手段に相当し、図3のステップ2〜9、図4のステッ
プ11〜14、図5のステップ21〜30の部分が気筒
別燃料噴射方式設定手段に相当する。そして、特に、図
3のステップ8、図4のステップ11,12の部分が均
質用噴射時期設定手段に相当し、図3のステップ9、図
4のステップ13,14の部分が成層用噴射時期設定手
段に相当する。また、図3のステップ2の部分が均質用
噴射量演算手段に相当し、図3のステップ5の部分が成
層用噴射量演算手段に相当し、図3のステップ1の部分
が噴射量演算の切換手段に相当する。
Step 1 in FIG. 3 corresponds to the combustion mode determination means. Steps 2 to 9 in FIG. 3, steps 11 to 14 in FIG. 4, and steps 21 to 30 in FIG. It corresponds to an injection method setting means. In particular, steps 8 and 11 in FIG. 3 and steps 11 and 12 in FIG. 4 correspond to the homogenous injection timing setting means, and steps 9 and 13 and 14 in FIG. It corresponds to setting means. Step 2 in FIG. 3 corresponds to the injection amount calculating means for homogeneity, step 5 in FIG. 3 corresponds to the injection amount calculating means for stratification, and step 1 in FIG. It corresponds to switching means.

【0040】図6は点火時期演算ルーチンであり、10
msジョブとして実行される。ステップ31では、均質
燃焼要求か、成層燃焼要求かを判定する。均質燃焼要求
の場合は、ステップ32,33へ進んで、均質用点火時
期ADVHを演算する。具体的には、ステップ32で、
後述する図12のMBT演算サブルーチンに従い、MB
T演算式を用いて、MBT演算値(MBTCAL)を求
め、ステップ33で、均質用点火時期ADVH=MBT
CALに設定する。
FIG. 6 shows an ignition timing calculation routine.
This is executed as an ms job. In step 31, it is determined whether the request is a homogeneous combustion request or a stratified combustion request. If the request is for homogeneous combustion, the process proceeds to steps 32 and 33 to calculate the ignition timing ADVH for homogenization. Specifically, in step 32,
According to the MBT calculation subroutine of FIG.
An MBT calculation value (MBTCAL) is calculated using the T calculation formula, and in step 33, the ignition timing for homogenization ADVH = MBT
Set to CAL.

【0041】成層燃焼要求の場合は、ステップ34へ進
んで、成層用点火時期ADVSを演算する。具体的に
は、機関回転数Neと基本燃料噴射量Tp(又は目標機
関トルクtTe)とを機関運転状態のパラメータとして
成層用点火時期ADVSを定めたマップから、成層用点
火時期ADVSを検索する。特性的には、均質燃焼の場
合のMBTよりも遅角側の設定となる。
If the request is for stratified combustion, the routine proceeds to step 34, where the stratified ignition timing ADVS is calculated. Specifically, a stratification ignition timing ADVS is retrieved from a map in which the stratification ignition timing ADVS is determined using the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp (or the target engine torque tTe) as parameters of the engine operating state. Characteristically, it is set on the more retarded side than the MBT in the case of homogeneous combustion.

【0042】このように、均質燃焼要求のときは均質用
点火時期ADVHのみを演算して、成層用点火時期AD
VSの演算を行わず、逆に、成層燃焼要求のときは成層
用点火時期ADVSのみを演算して、均質用点火時期A
DVHの演算を行わないようにすることで、演算負荷を
低減できる。また、均質燃焼の場合は、MBT演算式を
適用可能であるが、成層燃焼の場合は、条件が大きく異
なり、MBT演算式を適用すると不都合を生じるので、
マップを用いて、適正な点火時期を演算できるようにし
ている。
As described above, when a request for homogeneous combustion is made, only the ignition timing for homogeneity ADVH is calculated, and the ignition timing for stratification ADVH is calculated.
On the other hand, when stratified combustion is requested, only the stratified ignition timing ADVS is calculated, and the homogeneous ignition timing A is calculated.
By not performing the DVH calculation, the calculation load can be reduced. In addition, in the case of homogeneous combustion, the MBT calculation formula can be applied. However, in the case of stratified combustion, the conditions are greatly different, and applying the MBT calculation formula causes inconvenience.
An appropriate ignition timing can be calculated using a map.

【0043】図7は点火時期セットルーチンであり、R
EFジョブとして実行される。ステップ41では、点火
気筒について、均質噴射実行フラグFHINJEXn=
1か否かを判定する。均質噴射実行フラグFHINJE
Xn =1の場合は、均質燃焼のための燃料噴射(吸気行
程噴射)を行っているので、ステップ42へ進んで、制
御用の点火時期ADVを均質用点火時期ADVHに設定
する。
FIG. 7 shows an ignition timing setting routine.
It is executed as an EF job. In step 41, the homogeneous injection execution flag FHINJEXn =
It is determined whether it is 1 or not. Homogeneous injection execution flag FHINJE
If Xn = 1, the fuel injection (intake stroke injection) for homogeneous combustion is being performed, so the routine proceeds to step 42, where the control ignition timing ADV is set to the homogenization ignition timing ADVH.

【0044】均質噴射実行フラグFHINJEXn =0
の場合は、成層燃焼のための燃料噴射(圧縮行程噴射)
を行っているので、ステップ43へ進んで、制御用の点
火時期ADVを成層用点火時期ADVSに設定する。こ
のように、燃料噴射方式に応じて、点火時期を設定する
のである。次に、ステップ44で、点火時期ADVは圧
縮上死点からの点火進角[°BTDC]であるため、基
準信号REFから圧縮上死点までのクランク角度をCR
SET#(例えば110°)とすると、次式により、基
準信号REF(現時点)から点火時期までのクランク角
度FADVを算出する。
A homogeneous injection execution flag FHINJEXn = 0
In the case of, fuel injection for stratified combustion (compression stroke injection)
Then, the routine proceeds to step 43, where the control ignition timing ADV is set to the stratification ignition timing ADVS. Thus, the ignition timing is set according to the fuel injection method. Next, at step 44, since the ignition timing ADV is the ignition advance angle [° BTDC] from the compression top dead center, the crank angle from the reference signal REF to the compression top dead center is set to CR.
If SET # (for example, 110 °), the crank angle FADV from the reference signal REF (current time) to the ignition timing is calculated by the following equation.

【0045】FADV=CRSET#−ADV そして、ステップ45で、FADVを減算カウンタにセ
ットして、本ルーチンを終了する。尚、FADVの減算
カウンタは、その後、単位パルス信号POSをカウント
して減算される。
FADV = CRSET # -ADV Then, at step 45, FADV is set in the subtraction counter, and this routine ends. The FADV decrement counter then counts and decrements the unit pulse signal POS.

【0046】図8は点火制御ルーチンであり、POSジ
ョブとして実行される。ステップ51では、点火時期検
出用のFADVの減算カウンタが0になったか否かを判
定し、YESの場合に、ステップ52へ進む。ステップ
52では、点火気筒に対し、点火信号を出力して、点火
を行わせる。尚、図6のステップ31の部分が燃焼方式
判定手段に相当し、図6のステップ32〜34、図7の
ステップ41〜45、図8のステップ51,52の部分
(特には図4のステップ41〜43の部分)が気筒別点
火時期設定手段に相当する。そして、特に、図6のステ
ップ32,33の部分が均質用点火時期演算手段に相当
し、図6のステップ34の部分が成層用点火時期演算手
段に相当し、図6のステップ31の部分が点火時期演算
の切換手段に相当する。
FIG. 8 shows an ignition control routine, which is executed as a POS job. In step 51, it is determined whether or not the subtraction counter of the ignition timing detection FADV has become 0. In the case of YES, the process proceeds to step 52. In step 52, an ignition signal is output to the ignition cylinder to cause ignition. The step 31 in FIG. 6 corresponds to the combustion mode determination means, and includes steps 32 to 34 in FIG. 6, steps 41 to 45 in FIG. 7, and steps 51 and 52 in FIG. 41 to 43) correspond to cylinder-specific ignition timing setting means. In particular, steps 32 and 33 in FIG. 6 correspond to the ignition timing calculating means for homogeneity, step 34 in FIG. 6 corresponds to the ignition timing calculating means for stratification, and step 31 in FIG. It corresponds to a switching means of the ignition timing calculation.

【0047】次に、図9及び図10を参照して、燃焼方
式の切換えの様子を説明する。尚、この例は6気筒の場
合で、点火順序で#1〜#4気筒についてのみ示してあ
る。図9は成層燃焼から均質燃焼へ切換える場合であ
る。目標当量比TFBYAが閾値を超えて、均質燃焼へ
の切換要求が判定されると、均質燃焼の場合の吸気行程
噴射時期直前の#4気筒から、均質燃焼へ切換られる。
Next, the manner of switching the combustion mode will be described with reference to FIGS. This example shows a case of six cylinders, and shows only the cylinders # 1 to # 4 in the ignition order. FIG. 9 shows a case where the mode is switched from stratified combustion to homogeneous combustion. When the target equivalent ratio TFBYA exceeds the threshold value and a request to switch to homogeneous combustion is determined, the cylinder is switched to homogeneous combustion from the # 4 cylinder immediately before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion.

【0048】すなわち、均質燃焼への切換要求が判定さ
れると、その時点で均質用噴射量CTIHが演算され、
その演算が終了すると、均質燃焼の場合の吸気行程噴射
時期直前の#4気筒から、気筒別均質要求(FHDMD
n =1)がセットされる。このとき、#4気筒では、そ
の直前の基準パルス信号REFの発生時に均質用噴射時
期TITMHと成層用噴射時期TITMSとがセットさ
れていて、均質用噴射時期の減算カウンタ(ANGTM
Hn )は減算途中にあり、その減算カウンタが0になっ
た時点で、気筒別均質要求(FHDMDn =1)が判定
され、均質用噴射がなされる。
That is, when the request for switching to the homogeneous combustion is determined, the homogenous injection amount CTIH is calculated at that time, and
When the calculation is completed, the cylinder-by-cylinder homogeneity request (FHDMD) is started from the # 4 cylinder immediately before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion.
n = 1) is set. At this time, in the # 4 cylinder, the injection timing TITMH for homogenization and the injection timing TITMS for stratification are set at the time of generation of the reference pulse signal REF immediately before the # 4 cylinder, and the subtraction counter (ANGTM) for the injection timing for homogenization is set.
Hn) is in the middle of the subtraction, and when the subtraction counter becomes 0, the homogenization request for each cylinder (FHDMDn = 1) is determined, and the homogenization injection is performed.

【0049】その後、#4気筒では、すでに成層用噴射
時期TITMSもセットされていて、その直前の基準パ
ルス信号REFから、成層用噴射時期の減算カウンタ
(ANGTMSn )も減算を開始するが、その減算カウ
ンタが0になった時点では、均質噴射実行済み(FHI
NJEXn =1)のため、成層用噴射(2重噴射)がな
されることはない。
Thereafter, in the # 4 cylinder, the stratification injection timing TITMS has already been set, and the stratification injection timing subtraction counter (ANGTMSn) also starts subtracting from the immediately preceding reference pulse signal REF. When the counter becomes 0, the homogeneous injection has been executed (FHI
Since NJEXn = 1), stratification injection (double injection) is not performed.

【0050】点火制御については、均質燃焼への切換要
求が判定されると、その時点から均質用点火時期ADV
Hが演算され、#4気筒の点火時期直前の基準パルス信
号REFの発生時に、均質噴射実行済み(FHINJE
Xn =1)かを判定し、実行済みであるので、点火時期
ADVを最新の均質用点火時期ADVHにセットして、
点火制御を行う。
Regarding the ignition control, when a request to switch to homogeneous combustion is determined, the ignition timing ADV for homogenization starts from that point.
H is calculated, and when the reference pulse signal REF immediately before the ignition timing of the # 4 cylinder is generated, the homogeneous injection has been executed (FHINJE
Xn = 1), and since it has been executed, the ignition timing ADV is set to the latest homogeneous ignition timing ADVH, and
Perform ignition control.

【0051】一方、成層燃焼の最後となる#3気筒につ
いては、均質燃焼への切換要求が判定された時点では、
均質燃焼の場合の吸気行程噴射時期を過ぎているため、
気筒別均質要求(FHDMDn =1)はセットされず、
その後に、成層用噴射時期の減算カウンタ(ANGTM
Sn )が0になった時点で、成層用噴射がなされる。こ
のとき、成層用噴射量CTISの新たな演算は停止され
ており、保持されている最終の演算値が用いられる。
On the other hand, for the # 3 cylinder which is the last of the stratified combustion, at the time when the request to switch to the homogeneous combustion is determined,
Because the intake stroke injection timing for homogeneous combustion has passed,
Cylinder homogeneity requirement (FHDMDn = 1) is not set,
Thereafter, a decrementing counter (ANGTM) for the stratification injection timing is used.
When Sn) becomes 0, stratification injection is performed. At this time, the new calculation of the stratification injection amount CTIS has been stopped, and the held final calculation value is used.

【0052】#3気筒の点火制御については、#3気筒
の点火時期直前の基準パルス信号REFの発生時に、均
質噴射実行済み(FHINJEXn =1)かを判定し、
実行済みではないので、点火時期ADVを成層用点火時
期ADVSにセットして、点火制御を行う。このとき、
成層用点火時期ADVSの新たな演算は停止されてお
り、保持されている最終の演算値が用いられる。
Regarding the ignition control of the # 3 cylinder, when the reference pulse signal REF immediately before the ignition timing of the # 3 cylinder is generated, it is determined whether the homogeneous injection has been executed (FHINJEXn = 1),
Since it has not been executed, the ignition control is performed by setting the ignition timing ADV to the stratification ignition timing ADVS. At this time,
The new calculation of the stratification ignition timing ADVS is stopped, and the held final calculation value is used.

【0053】図10は均質燃焼から成層燃焼へ切換える
場合である。目標当量比TFBYAが閾値を下回って、
成層燃焼への切換要求が判定されると、均質燃焼の場合
の吸気行程噴射時期直前の#4気筒から、成層燃焼へ切
換られる。すなわち、成層燃焼への切換要求が判定され
ると、その時点で成層用噴射量CTISが演算され、そ
の演算が終了すると、均質燃焼の場合の吸気行程噴射時
期直前の#4気筒から、FHDMDn =0(気筒別成層
要求)となる。
FIG. 10 shows a case where switching from homogeneous combustion to stratified combustion is performed. When the target equivalent ratio TFBYA falls below the threshold,
When a request to switch to stratified combustion is determined, the cylinder is switched to stratified combustion from the # 4 cylinder immediately before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion. That is, when a request for switching to stratified combustion is determined, the stratified injection amount CTIS is calculated at that time, and when the calculation is completed, FHDMDn = from the # 4 cylinder immediately before the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion. 0 (stratification request for each cylinder).

【0054】このとき、#4気筒では、その直前の基準
パルス信号REFの発生時に均質用噴射時期TITMH
と成層用噴射時期TITMSとがセットされていて、均
質用噴射時期の減算カウンタ(ANGTMHn )は減算
途中にあり、その減算カウンタが0になった時点で、気
筒別均質要求(FHDMDn =1)が判定されるが、、
FHDMDn =0(気筒別成層要求)のため、均質用噴
射がなされことはない。
At this time, in the # 4 cylinder, the homogenous injection timing TITMH is generated when the immediately preceding reference pulse signal REF is generated.
And the injection timing for stratification TITMS are set, and the subtraction counter (ANGTMHn) for the injection timing for homogenization is in the process of being subtracted. When the subtraction counter reaches 0, the homogenization request for each cylinder (FHDMDn = 1) is issued. Is determined,
Since FHDMDn = 0 (cylinder-specific stratification requirement), injection for homogenization is not performed.

【0055】その後、#4気筒では、すでに成層用噴射
時期TITMSもセットされていて、その直前の基準パ
ルス信号REFから、成層用噴射時期の減算カウンタ
(ANGTMSn )も減算を開始し、その減算カウンタ
が0になった時点で、均質噴射実行済み(FHINJE
Xn =1)か判定され、実行済みではないため、成層用
噴射がなされる。
Thereafter, in the # 4 cylinder, the stratification injection timing TITMS has already been set, and the stratification injection timing subtraction counter (ANGTMSn) also starts subtracting from the immediately preceding reference pulse signal REF. Becomes zero when homogeneous injection has been executed (FHINJE
Xn = 1) is determined, and since it has not been executed, stratification injection is performed.

【0056】点火制御については、成層燃焼への切換要
求が判定されると、その時点から成層用点火時期ADV
Sが演算され、#4気筒の点火時期直前の基準パルス信
号REFの発生時に、均質噴射実行済み(FHINJE
Xn =1)かを判定し、実行済みではないので、点火時
期ADVを最新の成層用点火時期ADVSにセットし
て、点火制御を行う。
Regarding the ignition control, when a request to switch to stratified combustion is determined, the stratified ignition timing ADV
S is calculated, and when the reference pulse signal REF is generated immediately before the ignition timing of the # 4 cylinder, the homogeneous injection has been executed (FHINJE
Xn = 1), and since it has not been executed, the ignition timing ADV is set to the latest stratification ignition timing ADVS to perform ignition control.

【0057】一方、均質燃焼の最後となる#3気筒につ
いては、成層燃焼への切換要求が判定された時点では、
均質燃焼の場合の吸気行程噴射時期を過ぎて、均質用噴
射を終了しているため、その後に、成層用噴射時期の減
算カウンタ(ANGTMSn)が0になった時点は、均
質噴射実行済み(FHINJEXn =1)のため、成層
用噴射がなされことはない。
On the other hand, for the # 3 cylinder at the end of the homogeneous combustion, when the request to switch to the stratified combustion is determined,
Since the injection for homogenization has ended after the intake stroke injection timing in the case of homogeneous combustion, the time when the stratified injection timing subtraction counter (ANGTMSn) becomes 0 after that, the homogenous injection has been executed (FHINJEXn). = 1), no stratification injection is performed.

【0058】#3気筒の点火制御については、#3気筒
の点火時期直前の基準パルス信号REFの発生時に、均
質噴射実行済み(FHINJEXn =1)かを判定し、
実行済みであるので、点火時期ADVを均質用点火時期
ADVHにセットして、点火制御を行う。このとき、均
質用点火時期ADVHの新たな演算は停止されており、
保持されている最終の演算値が用いられる。
Regarding the ignition control of the # 3 cylinder, when the reference pulse signal REF is generated immediately before the ignition timing of the # 3 cylinder, it is determined whether or not the homogeneous injection has been executed (FHINJEXn = 1).
Since the execution has been completed, the ignition timing ADV is set to the homogenization ignition timing ADVH, and the ignition control is performed. At this time, the new calculation of the homogeneous ignition timing ADVH has been stopped,
The last operation value held is used.

【0059】最後に、図12のMBT演算サブルーチン
について説明する。尚、これは特願平8−183637
号や特願平8−238784号にて提案されているもの
である。ステップ101では、シリンダ吸入空気量相当
の基本燃料噴射量Tpを用いて、次式により、充填効率
ITACを計算する。
Finally, the MBT calculation subroutine of FIG. 12 will be described. In addition, this is Japanese Patent Application No. 8-183637.
And Japanese Patent Application No. 8-238784. In step 101, the charging efficiency ITAC is calculated by the following equation using the basic fuel injection amount Tp corresponding to the cylinder intake air amount.

【0060】 ITAC=Tp/Tp100 ・・・(1) 但し、Tp100は、100%の充填効率に相当するT
pの適合固定値である。ステップ102では、目標当量
比TFBYAを用いて、次式により、燃料重量相当係数
FUELGを計算する。
ITAC = Tp / Tp100 (1) where Tp100 is a T corresponding to a filling efficiency of 100%.
This is a fixed fixed value of p. In step 102, using the target equivalence ratio TFBYA, the fuel weight equivalent coefficient FUELG is calculated by the following equation.

【0061】 FUELG=TFBYA0/14.6 ・・・(2) 例えば理論空燃比のときは、FUELG=1.0/1
4.6となり、リーン空燃比のときは、1.0/14.
6より小さな値となる。ステップ103では、シリンダ
内ガス重量(新規空気重量GAIR と自己残留ガス重量G
REG との合計)と新規空気重量(GAIR )との比である
新気割合ITANを計算する。具体的には、充填効率I
TACと機関回転数Neより所定のマップを検索して求
める。
FUELG = TFBYA0 / 14.6 (2) For example, at the stoichiometric air-fuel ratio, FUELG = 1.0 / 1
4.6, and a lean air-fuel ratio of 1.0 / 14.
The value is smaller than 6. In step 103, the gas weight in the cylinder (new air weight GAIR and self-residual gas weight G
REG) and the fresh air weight (GAIR) is calculated. Specifically, the filling efficiency I
A predetermined map is searched for and obtained from the TAC and the engine speed Ne.

【0062】ステップ104では、充填効率ITACよ
り、所定のテーブルを検索して、未燃ガス密度基本値D
ENSを求める。この未燃ガス密度基本値DENSはI
TACが大きくなるにつれて大きくなる値である。ステ
ップ105では、充填効率ITACと機関回転数Neよ
り、所定のマップを検索して、層流火炎速度基本値FL
MLを求める。層流火炎速度とはガスが静止している場
合の火炎伝播速度、すなわち流動(乱れ)がない場合の
火炎伝播速度のことである。従って、この層流火炎速度
基本値FLMLは機関回転数Nが一定の条件ではITA
Cが大きくなるほど大きくなり、またITACが一定の
ときは機関回転数Nが高くなるほど大きくなる値であ
る。
In step 104, a predetermined table is retrieved from the charging efficiency ITAC, and the unburned gas density basic value D is retrieved.
Ask for ENS. This unburned gas density basic value DENS is I
This value increases as TAC increases. In step 105, a predetermined map is retrieved from the charging efficiency ITAC and the engine speed Ne, and the laminar flame speed basic value FL is searched.
Find ML. The laminar flame velocity is the flame propagation velocity when the gas is stationary, that is, the flame propagation velocity when there is no flow (turbulence). Accordingly, the basic value of the laminar flame speed FLML is equal to ITA under the condition that the engine speed N is constant.
The value increases as C increases, and when the ITAC is constant, the value increases as the engine speed N increases.

【0063】ステップ106では、先ず、スワール制御
弁開度より、所定のテーブルを検索して、スワール制御
弁開度係数SCADMPを求める。次に、このスワール
制御弁開度係数SCADMPを用いて、次式により、ス
ワール修正係数SCVTFを計算する。 SCVTF=SCADMP×SCVK+1.0 ・・・(3) 但し、SCVKは適合係数。
In step 106, first, a predetermined table is retrieved from the swirl control valve opening to determine a swirl control valve opening coefficient SCADMP. Next, using the swirl control valve opening coefficient SCADMP, a swirl correction coefficient SCVTF is calculated by the following equation. SCVTF = SCADMP × SCVK + 1.0 (3) where SCVK is a conformity coefficient.

【0064】このスワール修正係数SCVTFは、スワ
ール制御弁の全閉時に乱れが強くなることによって火炎
速度が速くなる割合を示す値である。この値はスワール
制御弁開度により定まるので、スワール制御弁の全開位
置で0、全閉位置で1となり、中間開度では線形補間に
より計算される値を、スワール制御弁開度係数SCAD
MPとして用いる。また、機関の吸気ポートの形状によ
って異なるので、適合係数SCVKは機関ごとに定め
る。
The swirl correction coefficient SCVTF is a value indicating the rate at which the flame speed increases due to increased turbulence when the swirl control valve is fully closed. Since this value is determined by the swirl control valve opening, it is 0 at the fully open position of the swirl control valve and 1 at the fully closed position. At the intermediate opening, the value calculated by linear interpolation is the swirl control valve opening coefficient SCAD.
Used as MP. Further, the adaptation coefficient SCVK is determined for each engine because it differs depending on the shape of the intake port of the engine.

【0065】ステップ107では、水温Twより、所定
のテーブルを検索して、水温補正係数TWHOS1、T
WHOS2を求める。ステップ108では、目標当量比
TFBYAより、所定のテーブルを検索して、当量比補
正係数RMDHS1、RMDHS2を求める。ステップ
109では、先ず、充填効率ITACと機関回転数Ne
より、所定のマップを検索して、設定EGR率RATE
GRを求める。この設定EGR率RATEGRは、EG
Rガス流量/(新規空気流量+EGRガス流量)として
定義される値である。次に、この設定EGR率RATE
GRを用いて、次式により、修正EGR値EGRCを計
算する。
In step 107, a predetermined table is searched from the water temperature Tw, and the water temperature correction coefficients TWHOS1,
Find WHOS2. In step 108, a predetermined table is retrieved from the target equivalence ratio TFBYA to obtain equivalence ratio correction coefficients RMDHS1 and RMDHS2. In step 109, first, the charging efficiency ITAC and the engine speed Ne
A predetermined map is searched for and the set EGR rate RATE
Find GR. This set EGR rate RATEGR is equal to EG
It is a value defined as R gas flow rate / (new air flow rate + EGR gas flow rate). Next, the set EGR rate RATE
Using the GR, a corrected EGR value EGRC is calculated by the following equation.

【0066】 EGRC=RATEGR×HK ・・・(4) ここで、HKは補正係数(一定値)で、実際のEGR率
と設定EGR率とのずれを修正するために、機関ごとに
適合される。ステップ110では、充填効率ITAC、
修正EGR値EGRC、燃料重量相当係数FUELG、
新気割合ITANを用いて、次式により、シリンダ内総
ガス質量(正確には単位シリンダ容積当たりの値)MA
SSCを計算する。
EGRC = RATEGR × HK (4) Here, HK is a correction coefficient (constant value), and is adapted for each engine in order to correct a deviation between the actual EGR rate and the set EGR rate. . In step 110, the filling efficiency ITAC,
Corrected EGR value EGRC, fuel weight equivalent coefficient FUELG,
Using the fresh air ratio ITAN, the total gas mass in the cylinder (more precisely, the value per unit cylinder volume) MA
Calculate SSC.

【0067】 MASSC=ITAC ×〔1+EGRC+FUELG+(1−ITAN)/ITAN〕 ・・・(5) この式において、右辺第2項、第3項、第4項はそれぞ
れEGR、空燃比、自己残留ガスがシリンダ内総ガス質
量に及ぼす影響を考慮したものである。
MASSC = ITAC × [1 + EGRC + FUELG + (1-ITAN) / ITAN] (5) In this equation, the second, third, and fourth terms on the right side represent EGR, air-fuel ratio, and self-residual gas, respectively. The effect on the total gas mass in the cylinder is considered.

【0068】ステップ111では、層流火炎速度基本値
FLML、当量比補正係数RMDHS2、水温補正係数
TWHOS2、スワール修正係数SCVTFなどを用い
て、次式により、火炎伝播速度FLVを計算する。 FLV=FLML×RMDHS2×TWHOS2×(1−A2×EGR0) +FLMT×SCVTF×A3 ・・・(6) 但し、A2:火炎速度補正係数 A3:火炎速度補正係数 EGR0:EGR補正係数 FLMT:乱流火炎速度基本値(固定値)。
In step 111, the flame propagation speed FLV is calculated by the following equation using the laminar flame speed basic value FLML, the equivalent ratio correction coefficient RMDHS2, the water temperature correction coefficient TWHOS2, the swirl correction coefficient SCVTF, and the like. FLV = FLML × RMDHS2 × TWHOS2 × (1-A2 × EGR0) + FLMT × SCVTF × A3 (6) where A2: flame speed correction coefficient A3: flame speed correction coefficient EGR0: EGR correction coefficient FLMT: turbulent flame Speed basic value (fixed value).

【0069】この式において、右辺第1項はスワールが
ないときの火炎速度、右辺第2項はスワールによる火炎
速度の改善分である。右辺第1項において、RMDHS
2は空燃比(目標当量比TFBYA)が層流火炎速度に
与える影響を、またTWHOS2は冷却水温Twが層流
火炎速度に与える影響をそれぞれ考慮するものである。
In this equation, the first term on the right-hand side is the flame speed when there is no swirl, and the second term on the right-hand side is the improvement in the flame speed by swirl. In the first term on the right side, RMDHS
No. 2 considers the effect of the air-fuel ratio (target equivalent ratio TFBYA) on the laminar flame speed, and TWHOS2 considers the effect of the cooling water temperature Tw on the laminar flame speed.

【0070】また、右辺第1項のEGR補正係数EGR
0はEGRを行うときに火炎速度が遅くなるために必要
となる値で、設定EGR率と新気割合より算出する。係
数A2は一定値で機関ごとに適合する。右辺第2項の乱
流火炎速度基本値FLMTはスワール制御弁の全閉状態
でフィッシュフック実験を行って定めた値(固定値)で
ある。従って、スワール制御弁が全閉位置にない中間開
度にあるときは、スワール修正係数SCVTFによりF
LMTを減量補正するようにしている。係数A3は機関
回転数Neに比例する値である。
The EGR correction coefficient EGR of the first term on the right side
0 is a value necessary for reducing the flame speed when performing EGR, and is calculated from the set EGR rate and the fresh air rate. The coefficient A2 is a constant value and is suitable for each engine. The turbulent flame velocity basic value FLMT in the second term on the right side is a value (fixed value) determined by performing a fishhook experiment in a fully closed state of the swirl control valve. Therefore, when the swirl control valve is at an intermediate opening that is not at the fully closed position, the swirl correction coefficient SCVTF is used to calculate F
LMT is corrected for weight reduction. The coefficient A3 is a value proportional to the engine speed Ne.

【0071】ステップ112では、未燃ガス密度基本値
DENS、当量比補正係数RMDHS1、水温補正係数
TWHOS1を用いて、次式により、未燃ガス密度RO
Uを計算する。 ROU=DENS×RMDHS1×TWHOS1 ・・・(7) この式において、TWHOS1は冷却水温Twが未燃ガ
ス密度に与える影響を、また RMDHS1は空燃比
(目標当量比TFBYA)が未燃ガス密度に与える影響
を考慮するものである。
In step 112, using the unburned gas density basic value DENS, the equivalent ratio correction coefficient RMDHS1, and the water temperature correction coefficient TWHOS1, the unburned gas density RO
Calculate U. ROU = DENS × RMDHS1 × TWHOS1 (7) In this equation, TWHOS1 gives the effect of the cooling water temperature Tw on the unburned gas density, and RMDHS1 gives the air-fuel ratio (target equivalent ratio TFBYA) on the unburned gas density. Consider the impact.

【0072】このようにして、シリンダ内総ガス質量M
ASSC、火炎速度FLV、未燃ガス密度ROUを計算
したら、ステップ113へ進む。ステップ113では、
これらを用いて、次式により、MBT演算値MBTCA
L[°BTDC]を計算する。 MBTCAL=〔B1+A1×MASSC/(ROU×FLV)〕 ×B2−B3 ・・・(8) 但し、B1:着火遅れ時間 B2:時間よりクランク角への換算変数 B3:MBTCAL演算用クランク角補正係数。
As described above, the total gas mass M in the cylinder
After calculating the ASSC, the flame speed FLV, and the unburned gas density ROU, the routine proceeds to step 113. In step 113,
Using these, the MBT operation value MBTCA is calculated by the following equation.
Calculate L [° BTDC]. MBTCAL = [B1 + A1 × MASSC / (ROU × FLV)] × B2-B3 (8) where B1: ignition delay time B2: conversion variable from time to crank angle B3: crank angle correction coefficient for MBTCAL calculation.

【0073】また、A1=ρ0×Vcyl で、ρ0は標準
空気密度、Vcyl は行程容積である。従って、A1×M
ASSCは、シリンダ内総空気重量である。燃焼時のシ
リンダ内圧力が最大となるクランク角位置が圧縮上死点
後所定のクランク角(10°〜15°)の位置にくるよ
うに設定したときの点火時期がMBTである。この場合
に、従来一般にはMBTを基本点火時期として採用し、
機関回転数と負荷とをパラメータとする基本点火時期の
マップを適合実験により予め定めておくのに対して、こ
こでは演算式によりMBTを定量化したものである。
A1 = ρ0 × Vcyl, where ρ0 is the standard air density and Vcyl is the stroke volume. Therefore, A1 × M
ASSC is the total air weight in the cylinder. MBT is the ignition timing when the crank angle position at which the in-cylinder pressure at the time of combustion becomes the maximum is set at a predetermined crank angle (10 ° to 15 °) after the compression top dead center. In this case, conventionally, MBT is generally adopted as the basic ignition timing,
While a map of the basic ignition timing using the engine speed and the load as parameters is determined in advance by a suitable experiment, the MBT is quantified by an arithmetic expression here.

【0074】この(8)式において、シリンダ内総ガス
重量であるA1×MASSCを未燃ガス密度ROUと火
炎速度FLVとの積で割った値はシリンダ内の未燃ガス
の全てに火炎が達する時間(燃焼時間)で、ロジック上
は[ms]の単位となる。この燃焼時間に着火遅れ時間
B1[ms]を加えた値を換算変数B2によりクランク
角単位に換算することによって、MBTが得られる点火
進角値を決定しているのである。
In the equation (8), the value obtained by dividing the total gas weight in the cylinder, A1 × MASSC, by the product of the unburned gas density ROU and the flame speed FLV is equal to the flame reaching all the unburned gas in the cylinder. In terms of time (burning time), the unit is logically [ms]. A value obtained by adding the ignition delay time B1 [ms] to the combustion time is converted into a crank angle unit by the conversion variable B2, thereby determining an ignition advance value at which MBT is obtained.

【0075】この式により、火炎速度FLVが一定のと
きは、シリンダ内総ガス重量が多くなるほど燃焼に要す
る時間が長くなるので、その分MBTCALの値が進角
側に、またシリンダ内総ガス重量が一定のときは火炎速
度FLVが速くなるほど燃焼に要する時間が短くなり、
その分MBTCALの値が遅角側に移動する。さらに燃
焼に要する時間が一定であっても、その時間に対応する
クランク角区間は回転数により変化し、回転数が速いほ
どMBTCALを進角側にしなければならないので、換
算変数B2を機関回転数Neに比例させている。B1、
B3は一定値で、機関ごとに適合する。
According to this equation, when the flame speed FLV is constant, the time required for combustion becomes longer as the total gas weight in the cylinder increases, so that the value of MBTCAL increases accordingly and the total gas weight in the cylinder increases. When is constant, the time required for combustion decreases as the flame speed FLV increases,
The value of MBTCAL moves accordingly to the retard side. Furthermore, even if the time required for combustion is constant, the crank angle section corresponding to that time varies depending on the rotation speed, and the higher the rotation speed, the more MBTCAL must be set on the advance side. Ne is proportional to Ne. B1,
B3 is a constant value and is suitable for each institution.

【0076】ここで、基本点火時期マップを用いたMB
T制御方式では、機関回転数及び負荷の代表点に対応し
て多大な適合実験を必要とするのに対して、独自の演算
式によるMBT制御方式では、少ない実験によりMBT
演算式の適合が可能であり、開発期間を短縮化すること
ができると共に、コントロールユニットのメモリが削減
されるため、低コスト化が可能である。
Here, MB using the basic ignition timing map
In the T control method, a large amount of adaptation experiments are required corresponding to the representative points of the engine speed and the load, whereas in the MBT control method using a unique calculation formula, the MBT control method is performed with few experiments.
The arithmetic expression can be adapted, the development period can be shortened, and the memory of the control unit is reduced, so that the cost can be reduced.

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

【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】 本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図
FIG. 2 is a system diagram of an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.

【図3】 燃料噴射量・噴射時期演算ルーチンのフロー
チャート
FIG. 3 is a flowchart of a fuel injection amount / injection timing calculation routine;

【図4】 噴射時期セットルーチンのフローチャートFIG. 4 is a flowchart of an injection timing setting routine.

【図5】 燃料噴射制御ルーチンのフローチャートFIG. 5 is a flowchart of a fuel injection control routine.

【図6】 点火時期演算ルーチンのフローチャートFIG. 6 is a flowchart of an ignition timing calculation routine.

【図7】 点火時期セットルーチンのフローチャートFIG. 7 is a flowchart of an ignition timing setting routine.

【図8】 点火制御ルーチンのフローチャートFIG. 8 is a flowchart of an ignition control routine.

【図9】 成層燃焼から均質燃焼への切換えの様子を示
す図
FIG. 9 is a diagram showing a state of switching from stratified combustion to homogeneous combustion.

【図10】 均質燃焼から成層燃焼への切換えの様子を示
す図
FIG. 10 is a diagram showing a state of switching from homogeneous combustion to stratified combustion.

【図11】 噴射時期設定用マップを示す図FIG. 11 shows an injection timing setting map.

【図12】 MBT演算サブルーチンのフローチャートFIG. 12 is a flowchart of an MBT calculation subroutine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 3 吸気通路 4 電制スロットル弁 5 スワール制御弁 6 燃料噴射弁 7 点火栓 8 排気通路 10 電制EGR弁 20 コントロールユニット 21,22 クランク角センサ 23 エアフローメータ 24 アクセルセンサ REFERENCE SIGNS LIST 1 internal combustion engine 3 intake passage 4 electrically controlled throttle valve 5 swirl control valve 6 fuel injection valve 7 spark plug 8 exhaust passage 10 electrically controlled EGR valve 20 control unit 21, 22 crank angle sensor 23 air flow meter 24 accelerator sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/34 F02D 41/34 F 43/00 301 43/00 301B 301J F02P 5/15 F02P 5/15 B Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 41/34 F02D 41/34 F 43/00 301 43/00 301B 301J F02P 5/15 F02P 5/15 B

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
噴射弁を備えると共に、機関運転条件に応じ、吸気行程
にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃
料を噴射させて行う成層燃焼とを切換制御する直噴火花
点火式内燃機関において、 機関運転条件に応じ、均質燃焼と成層燃焼とのいずれを
選択するかを判定する燃焼方式判定手段と、 燃焼方式の判定結果に従って、各気筒毎に、順次、燃焼
方式に対応した燃料噴射方式に設定する気筒別燃料噴射
方式設定手段と、 各気筒毎の点火時期のセット時に、各気筒毎の燃料噴射
方式に応じて点火時期を設定する気筒別点火時期設定手
段と、 を設けたことを特徴とする直噴火花点火式内燃機関の制
御装置。
A fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of an engine, wherein the fuel is injected in an intake stroke in accordance with engine operating conditions, and a fuel is injected in a compression stroke. Method for determining whether to select homogeneous combustion or stratified combustion according to engine operating conditions in a direct injection spark ignition type internal combustion engine that controls switching between stratified combustion and combustion system determination results Means for setting the fuel injection method corresponding to the combustion method for each cylinder in accordance with the cylinder injection method, and setting the ignition timing for each cylinder to ignite according to the fuel injection method for each cylinder. A control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine, comprising: cylinder-specific ignition timing setting means for setting a timing.
【請求項2】前記気筒別点火時期設定手段は、各気筒毎
の点火時期のセット時に、各気筒での均質燃焼用の燃料
噴射の実行・非実行から、実行時に均質燃焼用の点火時
期、非実行時に成層燃焼用の点火時期を設定するもので
あることを特徴とする請求項1記載の直噴火花点火式内
燃機関の制御装置。
2. The ignition timing setting means for each cylinder, when the ignition timing for each cylinder is set, from execution / non-execution of fuel injection for homogeneous combustion in each cylinder to ignition timing for homogeneous combustion in execution. 2. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein an ignition timing for stratified combustion is set when not in execution.
【請求項3】前記気筒別燃料噴射方式設定手段は、気筒
毎に均質燃焼用の噴射時期を設定する均質用噴射時期設
定手段と、気筒毎に成層燃焼用の噴射時期を設定する成
層用噴射時期設定手段とを別々に有し、各気筒の均質燃
焼用の噴射時期にて、燃焼方式の判定結果に従って、均
質燃焼用の燃料噴射の実行・非実行を設定し、各気筒の
成層燃焼用の噴射時期にて、直前の均質燃焼用の燃料噴
射の実行・非実行から、成層燃焼用の燃料噴射の実行・
非実行を設定するように構成したことを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の直噴火花点火式内燃機関の制御
装置。
3. The fuel injection method setting means for each cylinder includes a homogeneous injection timing setting means for setting an injection timing for homogeneous combustion for each cylinder, and a stratification injection for setting an injection timing for stratified combustion for each cylinder. And a timing setting means separately, and at the injection timing for homogeneous combustion of each cylinder, execution / non-execution of fuel injection for homogeneous combustion is set in accordance with the determination result of the combustion system, for stratified combustion of each cylinder. At the injection timing, the fuel injection for stratified combustion is executed,
3. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein non-execution is set.
【請求項4】前記気筒別燃料噴射方式設定手段は、均質
燃焼用の噴射量を演算する均質用噴射量演算手段と、成
層燃焼用の噴射量を演算する成層用噴射量演算手段とを
別々に有することを特徴とする請求項1〜請求項3のい
ずれか1つに記載の直噴火花点火式内燃機関の制御装
置。
4. The cylinder-specific fuel injection method setting means includes a homogenous injection quantity calculating means for calculating an injection quantity for homogeneous combustion, and a stratified injection quantity calculating means for calculating an injection quantity for stratified combustion. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】均質燃焼への切換要求の判定後は、成層用
噴射量演算手段により最後に演算された成層燃焼用の噴
射量を保持して、均質用噴射量演算手段により均質燃焼
用の噴射量のみを新たに演算させ、成層燃焼への切換要
求の判定後は、均質用噴射量演算手段により最後に演算
された均質燃焼用の噴射量を保持して、成層用噴射量演
算手段により成層燃焼用の噴射量のみを新たに演算させ
る噴射量演算の切換手段を有することを特徴とする請求
項4記載の直噴火花点火式内燃機関の制御装置。
5. After determining the request for switching to homogeneous combustion, the injection amount for stratified combustion calculated last by the injection amount calculation device for stratification is held, and the injection amount for homogeneous combustion is calculated by the injection amount calculation device for homogenization. Only the injection amount is newly calculated, and after the determination of the request to switch to stratified combustion is made, the injection amount for homogeneous combustion last calculated by the injection amount calculation device for homogenization is held, and the injection amount calculation device for stratification is held. 5. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 4, further comprising an injection amount calculation switching means for newly calculating only the injection amount for stratified combustion.
【請求項6】前記気筒別点火時期設定手段は、均質燃焼
用の点火時期を演算する均質用点火時期演算手段と、成
層燃焼用の点火時期を演算する成層用点火時期演算手段
とを別々に有することを特徴とする請求項1〜請求項5
のいずれか1つに記載の直噴火花点火式内燃機関の制御
装置。
6. The cylinder-specific ignition timing setting means separately comprises a homogenization ignition timing calculation means for calculating ignition timing for homogeneous combustion, and a stratification ignition timing calculation means for calculating ignition timing for stratified combustion. Claim 1 to Claim 5
The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to any one of the above.
【請求項7】均質燃焼への切換要求の判定後は、成層用
点火時期演算手段により最後に演算された成層燃焼用の
点火時期を保持して、均質用点火時期演算手段により均
質燃焼用の点火時期のみを新たに演算させ、成層燃焼へ
の切換要求の判定後は、均質用点火時期演算手段により
最後に演算された均質燃焼用の点火時期を保持して、成
層用点火時期演算手段により成層燃焼用の点火時期のみ
を新たに演算させる点火時期演算の切換手段を有するこ
とを特徴とする請求項6記載の直噴火花点火式内燃機関
の制御装置。
7. After determining the request for switching to homogeneous combustion, the ignition timing for stratified combustion last calculated by the ignition timing calculation means for stratification is held, and the ignition timing for homogeneous combustion is calculated by the ignition timing calculation means for homogenization. Only the ignition timing is newly calculated, and after the determination of the request to switch to stratified combustion is made, the ignition timing for homogeneous combustion last calculated by the ignition timing calculation means for homogenization is held, and the ignition timing calculation means for stratification is retained. 7. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 6, further comprising an ignition timing calculation switching means for newly calculating only the ignition timing for stratified combustion.
【請求項8】前記均質用点火時期演算手段は、機関運転
状態のパラメータに基づき、予め定めたMBT演算式に
より、MBT相当の点火時期を演算するものであること
を特徴とする請求項6又は請求項7記載の直噴火花点火
式内燃機関の制御装置。
8. The ignition timing calculating means for homogenization calculates an ignition timing corresponding to MBT by a predetermined MBT calculation formula based on a parameter of an engine operating state. A control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 7.
【請求項9】前記成層用点火時期演算手段は、機関運転
状態のパラメータに基づき、予め定めたマップを参照し
て、点火時期を検索するものであることを特徴とする請
求項6〜請求項8のいずれか1つに記載の直噴火花点火
式内燃機関の制御装置。
9. A stratification ignition timing calculating means for retrieving an ignition timing by referring to a predetermined map based on a parameter of an engine operation state. 8. The control device for a direct injection spark ignition type internal combustion engine according to any one of 8.
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