JPH11107819A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH11107819A JPH11107819A JP27116097A JP27116097A JPH11107819A JP H11107819 A JPH11107819 A JP H11107819A JP 27116097 A JP27116097 A JP 27116097A JP 27116097 A JP27116097 A JP 27116097A JP H11107819 A JPH11107819 A JP H11107819A
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Abstract
て燃焼性の不安定性を回避する。 【解決手段】機関回転速度の変動率が所定値以上のとき
に燃焼不良と判断して(S51〜S53) 、該燃焼不良の頻
度が所定値以上のときに燃焼状態が不安定と判断して強
制的に均質燃焼に切り換え、該均質燃焼を行う時間を設
定する(S54〜S58) 。
Description
置に関し、特に成層燃焼と均質燃焼とを燃焼状態の安定
度に応じて切り換える制御に関する。
において燃料を燃焼室内に直接噴射し、低・中負荷領域
では、燃料を圧縮行程で噴射することにより点火プラグ
付近のみに可燃混合気を層状に生成して成層燃焼を行
い、これにより、空燃比を大幅にリーンとした燃焼を可
能として燃費,排気浄化性能を大きく改善した技術が開
発されている。
は、高負荷領域で高出力を確保するため均質燃焼に切り
換えるようにしているが、これとは別に、燃焼性安定等
の問題で均質燃焼に切り換えるようにしたものがある
(特開昭63−138120号公報参照) 。即ち、成層
燃焼時には点火プラグや燃料噴射弁の周辺に濃い混合気
が形成されるため、いわゆるくすぶり燃焼により長時間
成層燃焼を継続すると該点火プラグや燃料噴射弁の周り
にカーボンが付着して燃焼性が損なわれてしまうことが
あるが、均質燃焼に切り換えると拡散混合燃焼により付
着したカーボンを焼却除去することができる。そこで、
成層燃焼が所定時間以上継続したときに、強制的に均質
燃焼に切り換えるようにしている。
続した時間のみに応じて一定時間均質燃焼を行うもので
あるから、均質燃焼を行う時間が短過ぎて十分にカーボ
ンを除去することができなかったり、また、均質燃焼時
間が必要以上に長過ぎて成層燃焼による燃費や排気性能
の向上効果を十分に発揮できなくなってしまうことがあ
った。
てなされたもので、成層燃焼継続による燃焼状態悪化時
に均質燃焼を行う時間を適切に設定することにより、燃
焼状態の安定性を確保しつつ、燃費,排気性能を十分に
向上できるようにした内燃機関の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
れば、燃焼室内の混合気を成層状態と均質状態とに切り
換えることにより、燃焼状態を成層燃焼と均質燃焼とに
切換可能な内燃機関の制御装置において、成層燃焼中に
燃焼状態の安定度を検出し、不安定な状態となったとき
に安定度に応じて設定した時間だけ均質燃焼を行うよう
にしたことを特徴とする。
継続してカーボン等が点火栓や燃料噴射弁周りに付着し
て燃焼状態が不安定になると、燃焼状態の安定度に応じ
て設定された時間均質燃焼に切り換えられる。これによ
り、均質燃焼の拡散混合燃焼により前記付着したカーボ
ンが焼却除去され、以後の成層燃焼で安定した燃焼状態
を回復できる。
て設定された時間だけ過不足無く行われるので、均質燃
焼による前記カーボンの焼却除去を良好に行いつつ、成
層燃焼による燃費,排気浄化性能も十分に発揮できる。
また、請求項2に係る発明は、図1に示すように、燃焼
室内の混合気を成層状態と均質状態とに切り換えること
により、燃焼状態を成層燃焼と均質燃焼とに切換可能な
内燃機関の制御装置において、成層燃焼中に燃焼状態の
安定度を検出する燃焼状態安定度検出手段と、燃焼状態
が不安定である状態が検出されたとき、安定度に応じて
均質燃焼を行う時間を設定する均質燃焼時間設定手段
と、前記設定した時間だけ均質燃焼を行う均質燃焼切換
手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
定度検出手段によって成層燃焼が継続してカーボン等が
点火栓や燃料噴射弁周りに付着して燃焼状態が不安定に
なる状態が検出されると、均質燃焼時間設定手段が該燃
焼状態の安定度に応じて均質燃焼時間を設定する。これ
により、均質燃焼切換手段が、前記設定された時間だけ
均質燃焼に切り換えて実行する。これにより、均質燃焼
の拡散混合燃焼により前記付着したカーボンが焼却除去
され、以後の成層燃焼で安定した燃焼性能が得られる。
た時間だけ過不足無く行われるので、均質燃焼による前
記カーボンの焼却除去を良好に行いつつ、成層燃焼によ
る燃費,排気浄化性能も十分に発揮できる。また、請求
項3に係る発明は、前記燃焼状態の安定度の検出は、機
関回転速度の変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出
することを特徴とする。
不安定になると機関回転速度の変動率が大きくなってく
るので、該変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出す
ることができる。また、請求項4に係る発明は、前記燃
焼状態の安定度の検出は、燃焼室内圧力の変動率に基づ
いて燃焼状態の安定度を検出することを特徴とする。
不安定になると燃焼室内圧力の変動率が大きくなってく
るので、該変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出す
ることができる。また、請求項5に係る発明は、前記燃
焼状態の安定度の検出は、機関回転速度の変動率又は燃
焼室内圧力の変動率が設定値以上となる頻度に基づいて
燃焼状態の安定度を検出することを特徴とする。
度の変動率や燃焼室内圧力の変動率が設定値以上である
ときに燃焼不良であると判断できるので、その発生頻度
に応じて燃焼状態の安定度を高精度に検出することがで
きる。
づいて説明する。図2は、本発明の一実施形態のシステ
ム構成を示す。アクセル開度センサ1は、ドライバによ
って操作されるアクセルペダルの開度を検出する。
のポジション信号及び気筒行程位相差毎の基準信号を発
生し、前記ポジション信号の単位時間当りの発生数を計
測することにより、あるいは前記基準信号発生周期を計
測することにより、機関回転速度Nを検出できる。エア
フローメータ3は、内燃機関4への吸入空気量 (単位時
間当りの吸入空気量) を検出する。
出する。機関4には、燃料噴射信号によって駆動し、燃
料を直接燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁6、燃焼室
に装着されて点火を行う点火栓7が設けられる。該燃焼
室内への圧縮行程噴射により成層燃焼が可能となると共
に、吸気行程噴射により均質燃焼も可能であり、空燃比
を広範囲に可変制御することができる。また、機関4の
吸気通路8には、スロットル弁9が介装され、該スロッ
トル弁9の開度をDCモータ等により電子制御するスロ
ットル弁制御装置10が備えられている。
トロールユニット11へ入力され、該コントロールユニッ
ト11は、前記センサ類からの信号に基づいて検出される
運転状態に応じて前記スロットル弁制御装置10を介して
スロットル弁9の開度を制御し、本発明に係る燃料噴射
時期制御を行って所定の噴射時期で前記燃料噴射弁6を
駆動して燃料噴射量 (燃料供給量) を制御し、点火時期
を設定して該点火時期で前記点火栓7を点火させる制御
を行う。また、本発明に係る制御として、成層燃焼中に
燃焼状態の安定度を検出しつつ、燃焼状態が不安定とな
ったときに安定度に応じて設定された時間だけ均質燃焼
に切り換える制御を行う。
制御のメインルーチンのフローチャートを示す。ステッ
プ10では、前記各種センサからの機関運転状態の検出
信号を読み込む。ステップ20では、前記各種検出信号
に基づいて後述するように成層燃焼の可否を判断する。
ステップ30へ進んで、後述するようにして設定された
均質燃焼の設定時間が経過しているか否かを判断する。
そして、均質燃焼の設定時間が経過していないと判断さ
れたときは、ステップ60へ進み、該設定時間を経過す
るまで均質燃焼制御を行う。このステップ60の機能が
均質燃焼切換手段を構成する。
断されたときは、ステップ40へ進んで成層燃焼制御を
行う。なお、燃焼状態に基づく均質燃焼時間の設定が行
われていないときは初期値0にリセットされているの
で、そのままステップ40へ進む。ステップ50では、
成層燃焼時において燃焼状態の悪化度合いを想定し、次
回の均質制御時間を設定する。
焼可否判断のサブルーチンのフローチャートを示す。ス
テップ21では、機関の始動後所定時間以上が経過した
かを判断する。ステップ22では、機関の冷却水温度が
所定温度以上か否かを判断する。ステップ23では、機
関回転速度が所定値以下かを判断する。
行う。そして、ステップ21〜ステップ24の各判断が
全てYESのときは、ステップ25へ進んで成層燃焼を
許可し、それ以外のときは成層燃焼を許可せず、前記メ
インルーチンのステップ60へ進んで均質燃焼を行わせ
る。図5は、メインルーチンのステップ50で示した燃
焼状態悪化度合いを算出するサブルーチンのフローチャ
ートを示す。
込む。ステップ52では、機関回転速度Nの変動率ΔN
を算出する。ステップ53では、前記回転変動率ΔNが
所定値A以上の燃焼不良状態か否かを判定する。そし
て、燃焼不良状態でないと判定されたときは、ステップ
57へ進んで燃焼状態が良好であると判断する。
きはステップ56へ進んで、一定時間の間に該燃焼不良
状態と判定された回数つまり頻度が設定値以上あるか否
かを判定する。以上ステップ51〜ステップ55の機能
が燃焼状態安定度検出手段を構成する。そして、燃焼不
良状態と判定された頻度が所定値以上と判定されたとき
は、ステップ58へ進んで、該頻度に応じて強制的に均
質燃焼を行う均質燃焼時間を設定する。具体的には、図
6に示すように燃焼不良状態と判定された頻度が高くな
るほど、均質燃焼時間を長くするように設定する。この
ステップ58の機能が、均質燃焼時間設定手段を構成す
る。
メインルーチンのステップ20の判定がNOとなっている
間に均質燃焼が行われることとなる。これにより、成層
燃焼中に点火栓や燃料噴射弁に付着したカーボンが均質
燃焼による拡散混合燃焼によって焼却除去し、以て燃焼
状態の安定性を回復する。また、均質制御時間は燃焼状
態の安定度に基づいて必要最小限の値に設定されている
ので、過剰に均質燃焼が行われることもなく、成層燃焼
による燃費,排気性能の改善効果を十分に発揮できる。
変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出する構成とし
たが、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサを設け
て、燃焼室内圧力の変動率を算出し、該燃焼室内圧力の
変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出する構成とし
てもよい。
ーチンを示すフローチャート。
示すフローチャート。
チンを示すフローチャート。
めのマップ。
Claims (5)
- 【請求項1】燃焼室内の混合気を成層状態と均質状態と
に切り換えることにより、燃焼状態を成層燃焼と均質燃
焼とに切換可能な内燃機関の制御装置において、 成層燃焼中に燃焼状態の安定度を検出し、不安定な状態
となったときに安定度に応じて設定した時間だけ均質燃
焼を行うようにしたことを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項2】燃焼室内の混合気を成層状態と均質状態と
に切り換えることにより、燃焼状態を成層燃焼と均質燃
焼とに切換可能な内燃機関の制御装置において、 成層燃焼中に燃焼状態の安定度を検出する燃焼状態安定
度検出手段と、 燃焼状態が不安定である状態が検出されたとき、安定度
に応じて均質燃焼を行う時間を設定する均質燃焼時間設
定手段と、 前記設定した時間だけ均質燃焼を行う均質燃焼切換手段
と、 を含んで構成したことを特徴とする請求項1に記載の内
燃機関の制御装置。 - 【請求項3】前記燃焼状態の安定度の検出は、機関回転
速度の変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関
の制御装置。 - 【請求項4】前記燃焼状態の安定度の検出は、燃焼室内
圧力の変動率に基づいて燃焼状態の安定度を検出するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関
の制御装置。 - 【請求項5】前記燃焼状態の安定度の検出は、機関回転
速度の変動率又は燃焼室内圧力の変動率が設定値以上と
なる頻度に基づいて燃焼状態の安定度を検出することを
特徴とする請求項3又は請求項4に記載の内燃機関の制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27116097A JP4066476B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27116097A JP4066476B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11107819A true JPH11107819A (ja) | 1999-04-20 |
JP4066476B2 JP4066476B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=17496182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27116097A Expired - Lifetime JP4066476B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4066476B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007270654A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射型内燃機関の制御装置 |
CN101806240A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-08-18 | 清华大学 | 一种均质压燃发动机燃烧相位的检测装置及其检测方法 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27116097A patent/JP4066476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007270654A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内噴射型内燃機関の制御装置 |
JP4509056B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2010-07-21 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関の制御装置 |
CN101806240A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-08-18 | 清华大学 | 一种均质压燃发动机燃烧相位的检测装置及其检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4066476B2 (ja) | 2008-03-26 |
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