JPH11159368A - 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 - Google Patents
筒内直接噴射式火花点火内燃機関Info
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- JPH11159368A JPH11159368A JP32480397A JP32480397A JPH11159368A JP H11159368 A JPH11159368 A JP H11159368A JP 32480397 A JP32480397 A JP 32480397A JP 32480397 A JP32480397 A JP 32480397A JP H11159368 A JPH11159368 A JP H11159368A
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- fuel
- cylinder
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は筒内直接噴射内燃機関に関し、燃焼
性を悪化させることなく早期点火を回避することを目的
とする。 【解決手段】 内燃機関の高負荷運転時に、吸気行程噴
射後の圧縮行程における筒内圧力の実測値を所定値ｙと
比較することにより早期点火の有無を判断し、早期点火
があったとの判断のときは次の噴射を吸気行程に加えて
圧縮行程において行うパターンｂとする。圧縮行程噴射
によりヒートスポットの冷却を行い、早期点火の防止を
図る。
性を悪化させることなく早期点火を回避することを目的
とする。 【解決手段】 内燃機関の高負荷運転時に、吸気行程噴
射後の圧縮行程における筒内圧力の実測値を所定値ｙと
比較することにより早期点火の有無を判断し、早期点火
があったとの判断のときは次の噴射を吸気行程に加えて
圧縮行程において行うパターンｂとする。圧縮行程噴射
によりヒートスポットの冷却を行い、早期点火の防止を
図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は筒内直接噴射式火
花点火内燃機関に関し、詳しくは早期点火がされた場合
に噴射時期を通常の吸気行程噴射から圧縮行程噴射に切
り替えることにより冷却を図り、早期点火を抑制するよ
うにしたものに関する。
花点火内燃機関に関し、詳しくは早期点火がされた場合
に噴射時期を通常の吸気行程噴射から圧縮行程噴射に切
り替えることにより冷却を図り、早期点火を抑制するよ
うにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】吸気ポートに燃料噴射を行う通常のポー
ト噴射式火花点火内燃機関では、機関の高負荷運転時等
の運転時に発生する早期点火を回避するために、高負荷
運転時に燃料噴射量を増量し、リッチな混合気の状態で
運転することにより筒内を燃料により冷却し、早期点火
の防止を図っている。
ト噴射式火花点火内燃機関では、機関の高負荷運転時等
の運転時に発生する早期点火を回避するために、高負荷
運転時に燃料噴射量を増量し、リッチな混合気の状態で
運転することにより筒内を燃料により冷却し、早期点火
の防止を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃焼室に直接に燃料噴
射を行う筒内直接噴射式火花点火内燃機関の場合には、
ポート噴射式火花点火内燃機関のように噴射量を増量
し，リッチにする対策では、燃料噴射期間が長くなるこ
とから、燃料の気化時間が確保することができなくな
り、燃焼性が悪化し、燃焼が不完全となり、排気ガス中
のＨＣ含有量が増加すしてしまうという問題点があっ
た。
射を行う筒内直接噴射式火花点火内燃機関の場合には、
ポート噴射式火花点火内燃機関のように噴射量を増量
し，リッチにする対策では、燃料噴射期間が長くなるこ
とから、燃料の気化時間が確保することができなくな
り、燃焼性が悪化し、燃焼が不完全となり、排気ガス中
のＨＣ含有量が増加すしてしまうという問題点があっ
た。
【０００４】実開平１−８８０４２号公報では早期着火
を内燃機関の異常振動により検出し、早期着火があった
ときは内燃機関への燃料供給を停止している。しかしな
がら、早期着火が起こるのは高負荷運転時であり、燃料
供給を強制的に遮断することは好ましくない。この発明
は従来技術におけるこのような問題点に対処し、燃焼性
を悪化させることなく早期点火を回避することができ
る、改良された筒内直接噴射式火花点火内燃機関を提供
することを目的とする。
を内燃機関の異常振動により検出し、早期着火があった
ときは内燃機関への燃料供給を停止している。しかしな
がら、早期着火が起こるのは高負荷運転時であり、燃料
供給を強制的に遮断することは好ましくない。この発明
は従来技術におけるこのような問題点に対処し、燃焼性
を悪化させることなく早期点火を回避することができ
る、改良された筒内直接噴射式火花点火内燃機関を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によれば上記課
題を解決するための請求項１に記載の技術手段を採用す
る。この技術手段によれば、先行する吸気行程噴射によ
る機関の燃焼状態に早期点火があったと判断された場合
に次のサイクルにおいて、少なくとも、その気筒の点火
前の圧縮行程に再度燃料噴射を行っている。そのため、
混合気をヒートスポットに衝突させることによりヒート
スポットを冷却し、早期点火を防止することができる。
題を解決するための請求項１に記載の技術手段を採用す
る。この技術手段によれば、先行する吸気行程噴射によ
る機関の燃焼状態に早期点火があったと判断された場合
に次のサイクルにおいて、少なくとも、その気筒の点火
前の圧縮行程に再度燃料噴射を行っている。そのため、
混合気をヒートスポットに衝突させることによりヒート
スポットを冷却し、早期点火を防止することができる。
【０００６】請求項２に記載の技術手段によれば早期点
火があったと判断された場合その気筒の次のサイクルは
吸気行程の噴射に加えて圧縮行程の噴射を行うことによ
り、早期点火があった気筒のみ混合気をヒートスポット
に衝突させる事によりヒートスポットを冷却し、早期点
火を防止することで、ヒートスポットの冷却の必要のな
い気筒への燃費の増量を低減できる。
火があったと判断された場合その気筒の次のサイクルは
吸気行程の噴射に加えて圧縮行程の噴射を行うことによ
り、早期点火があった気筒のみ混合気をヒートスポット
に衝突させる事によりヒートスポットを冷却し、早期点
火を防止することで、ヒートスポットの冷却の必要のな
い気筒への燃費の増量を低減できる。
【０００７】請求項３に記載の技術手段によれば、吸気
行程の噴射量は通常時の噴射量と同量であり、これに加
えて圧縮行程の噴射を行うことにより、吸気行程噴射分
で筒内全体を冷却することに主眼を置くのではなく、圧
縮行程噴射分で効率よくヒートスポットを冷却し、早期
点火を防止できる。請求項４に記載の技術手段によれ
ば、吸気行程の噴射量は通常時の噴射量より減量し、こ
の減量分を圧縮行程に噴射することにより、トータルの
噴射量を増量しなくても良いため、燃費の悪化を防止で
きる。
行程の噴射量は通常時の噴射量と同量であり、これに加
えて圧縮行程の噴射を行うことにより、吸気行程噴射分
で筒内全体を冷却することに主眼を置くのではなく、圧
縮行程噴射分で効率よくヒートスポットを冷却し、早期
点火を防止できる。請求項４に記載の技術手段によれ
ば、吸気行程の噴射量は通常時の噴射量より減量し、こ
の減量分を圧縮行程に噴射することにより、トータルの
噴射量を増量しなくても良いため、燃費の悪化を防止で
きる。
【０００８】請求項５に記載の技術手段によれば、早期
点火があったと判断された場合その気筒の次の燃焼サイ
クルは吸気行程の噴射を停止し、全量の噴射を圧縮行程
において行うことにより積極的にヒートスポットと噴射
燃料との熱交換を行い、ヒートスポットとなる点火栓近
傍に良好な混合気を成層化させ、クエンチ領域への混合
気の拡散を防止することで未燃ＨＣの排出を低減でき
る。
点火があったと判断された場合その気筒の次の燃焼サイ
クルは吸気行程の噴射を停止し、全量の噴射を圧縮行程
において行うことにより積極的にヒートスポットと噴射
燃料との熱交換を行い、ヒートスポットとなる点火栓近
傍に良好な混合気を成層化させ、クエンチ領域への混合
気の拡散を防止することで未燃ＨＣの排出を低減でき
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１において、１０はシリンダブ
ロック、１２はシリンダボア、１４はピストン、１５は
燃焼室、１６はコネクチングロッド、１８はクランク
軸、２０はシリンダヘッド、２２は燃料噴射弁、２４は
点火栓、２６は吸気弁、２８は吸気ポート、３０は排気
弁、３２は排気ポート、３４は吸気管、３６はスロット
ル弁、３７はアクセルペダルである。
ロック、１２はシリンダボア、１４はピストン、１５は
燃焼室、１６はコネクチングロッド、１８はクランク
軸、２０はシリンダヘッド、２２は燃料噴射弁、２４は
点火栓、２６は吸気弁、２８は吸気ポート、３０は排気
弁、３２は排気ポート、３４は吸気管、３６はスロット
ル弁、３７はアクセルペダルである。
【００１０】筒内直接噴射を行うため、燃料噴射弁２２
はシリンダボア１２に直接開口するように設けられる。
燃料噴射弁２２の燃料入口は配管３８を介して、燃料ポ
ンプ４０及び燃料タンク４１に接続され、燃料ポンプ４
０はクランク軸１８に図示しないベルト等の伝動機構に
よって連結され、クランク軸１８の回転は燃料ポンプ４
０に伝達され、高圧の燃料が燃料噴射弁２２に圧送さ
れ、筒内に直接噴射される。
はシリンダボア１２に直接開口するように設けられる。
燃料噴射弁２２の燃料入口は配管３８を介して、燃料ポ
ンプ４０及び燃料タンク４１に接続され、燃料ポンプ４
０はクランク軸１８に図示しないベルト等の伝動機構に
よって連結され、クランク軸１８の回転は燃料ポンプ４
０に伝達され、高圧の燃料が燃料噴射弁２２に圧送さ
れ、筒内に直接噴射される。
【００１１】制御回路４２はマイクロコンピュータとし
て構成され、各センサからの内燃機関運転状態信号が入
力され、制御回路４２で必要な処理が実行され、燃料噴
射弁２２への燃料噴射信号及び点火栓２４への点火信号
が出力される。センサとしてはクランク軸１８に近接し
て設けられ、クランク角度の所定回転角度毎のパルス信
号を発生するクランク角度センサ４４、スロットル弁３
６の上流の吸気管３４に設けられ、筒内に導入される吸
入空気量を検出するエアーフローメータ４６、排気管３
２に設けられ、空燃比を検出するための空燃比センサ４
８が設けられる。また、シリンダブロック１０に早期着
火を検出するための早期着火センサ５０が設けられ、早
期着火センサ５０により早期着火(pre ignition)が検出
された場合は、制御回路４２は通常のパターンでの燃料
噴射から早期着火回避のための噴射パターンに移行す
る。早期着火センサ５０としては以下の実施例では筒内
圧力センサにより筒内圧を検出する例について説明す
る。しかしながら、燃焼室に配置される電極により検出
されるイオン電流や、排気ガス温度等から早期着火を検
出するようにすることも可能である。
て構成され、各センサからの内燃機関運転状態信号が入
力され、制御回路４２で必要な処理が実行され、燃料噴
射弁２２への燃料噴射信号及び点火栓２４への点火信号
が出力される。センサとしてはクランク軸１８に近接し
て設けられ、クランク角度の所定回転角度毎のパルス信
号を発生するクランク角度センサ４４、スロットル弁３
６の上流の吸気管３４に設けられ、筒内に導入される吸
入空気量を検出するエアーフローメータ４６、排気管３
２に設けられ、空燃比を検出するための空燃比センサ４
８が設けられる。また、シリンダブロック１０に早期着
火を検出するための早期着火センサ５０が設けられ、早
期着火センサ５０により早期着火(pre ignition)が検出
された場合は、制御回路４２は通常のパターンでの燃料
噴射から早期着火回避のための噴射パターンに移行す
る。早期着火センサ５０としては以下の実施例では筒内
圧力センサにより筒内圧を検出する例について説明す
る。しかしながら、燃焼室に配置される電極により検出
されるイオン電流や、排気ガス温度等から早期着火を検
出するようにすることも可能である。
【００１２】次に、図２及び図３のフローチャートによ
って４気筒の内燃機関を例としてこの発明による噴射パ
ターンの切り替え制御の概略について説明すると、この
ルーチンはクランク角度センサ４４からの所定クランク
角度（例えば３０°ＣＡ）毎のパルス信号によって実行
開始されるクランク角度割り込みルーチン内に位置して
いる。ステップ１００では第１気筒の噴射信号の演算を
行うクランク角度位置か否かの判断が行われる。筒内噴
射内燃機関では通常時は燃料噴射は吸気行程において行
われ、噴射信号の演算は噴射開始時期に先立った所定ク
ランク角度において行われ、例えば、吸気上死点手前の
３０°といったタイミングにおいて実行される。図４の
(ハ) は吸気上死点（０°）の手前の排気行程の途中にお
いて噴射演算が実行されることを表している。
って４気筒の内燃機関を例としてこの発明による噴射パ
ターンの切り替え制御の概略について説明すると、この
ルーチンはクランク角度センサ４４からの所定クランク
角度（例えば３０°ＣＡ）毎のパルス信号によって実行
開始されるクランク角度割り込みルーチン内に位置して
いる。ステップ１００では第１気筒の噴射信号の演算を
行うクランク角度位置か否かの判断が行われる。筒内噴
射内燃機関では通常時は燃料噴射は吸気行程において行
われ、噴射信号の演算は噴射開始時期に先立った所定ク
ランク角度において行われ、例えば、吸気上死点手前の
３０°といったタイミングにおいて実行される。図４の
(ハ) は吸気上死点（０°）の手前の排気行程の途中にお
いて噴射演算が実行されることを表している。
【００１３】図２に戻り、第１気筒の噴射演算タイミン
グであるとの判断のときはステップ１０８に進み、高負
荷運転時か否かの判断が行われる。即ち、早期着火の問
題は低負荷運転の場合は生じないため、ステップ１０８
で否定判断のときはステップ１１０に進み、第１気筒早
期着火フラグＦ1 ＝０とする。ステップ１１２では第１
気筒のノーマルパターンの噴射指令が出力される。即
ち、ノーマルパターンの噴射の場合は燃料噴射は図４の
(ニ) のａに示すように吸入行程において噴射が行うべき
ものである。そして、噴射量は内燃機関の基本的な運転
条件である機関回転数及び吸入空気量により決定すべき
ものである。周知のように、制御回路４２内には噴射制
御用のレジスタが備えられており、演算された噴射量が
吸気行程において噴射されるように噴射開始時刻ｔA ，
ｔB がセットされる。そのため、時刻ｔA が来ると噴射
開始され、時刻ｔB によって噴射が終わり、これにより
吸気行程において所定の噴射量の噴射を行うことができ
る。また、後述のように早期着火があったときにおいて
圧縮行程の噴射（早期着火噴射パターン）を行うため、
別の噴射制御用レジスタを備えているが、低負荷時には
早期着火噴射パターンはとらないため、このレジスタの
セットは行われない。尚、低負荷時における噴射量は理
論空燃比に対応した所謂基本噴射量をベースに設定さ
れ、空燃比センサ４８からの空燃比信号に応じたフィー
ドバックが必要に応じて行なわれる。
グであるとの判断のときはステップ１０８に進み、高負
荷運転時か否かの判断が行われる。即ち、早期着火の問
題は低負荷運転の場合は生じないため、ステップ１０８
で否定判断のときはステップ１１０に進み、第１気筒早
期着火フラグＦ1 ＝０とする。ステップ１１２では第１
気筒のノーマルパターンの噴射指令が出力される。即
ち、ノーマルパターンの噴射の場合は燃料噴射は図４の
(ニ) のａに示すように吸入行程において噴射が行うべき
ものである。そして、噴射量は内燃機関の基本的な運転
条件である機関回転数及び吸入空気量により決定すべき
ものである。周知のように、制御回路４２内には噴射制
御用のレジスタが備えられており、演算された噴射量が
吸気行程において噴射されるように噴射開始時刻ｔA ，
ｔB がセットされる。そのため、時刻ｔA が来ると噴射
開始され、時刻ｔB によって噴射が終わり、これにより
吸気行程において所定の噴射量の噴射を行うことができ
る。また、後述のように早期着火があったときにおいて
圧縮行程の噴射（早期着火噴射パターン）を行うため、
別の噴射制御用レジスタを備えているが、低負荷時には
早期着火噴射パターンはとらないため、このレジスタの
セットは行われない。尚、低負荷時における噴射量は理
論空燃比に対応した所謂基本噴射量をベースに設定さ
れ、空燃比センサ４８からの空燃比信号に応じたフィー
ドバックが必要に応じて行なわれる。
【００１４】次に高負荷運転の動作について説明する
と、第１気筒における噴射演算タイミングにおいてステ
ップ１０８の判断がYes となり、ステップ１１４に進
み、第１気筒早期着火フラグＦ1 ＝０のチェックが行わ
れる。初期値はＦ1 ＝０（ステップ１１０）であるた
め、ステップ１１２に進み、吸気行程におけるノーマル
パターンでの噴射が最初は行われる。
と、第１気筒における噴射演算タイミングにおいてステ
ップ１０８の判断がYes となり、ステップ１１４に進
み、第１気筒早期着火フラグＦ1 ＝０のチェックが行わ
れる。初期値はＦ1 ＝０（ステップ１１０）であるた
め、ステップ１１２に進み、吸気行程におけるノーマル
パターンでの噴射が最初は行われる。
【００１５】図４の(ホ) は圧縮行程−爆発行程にかけて
の筒内圧力の変化を示している。燃焼が正常に行われた
場合の筒内圧力の変化を実線にて示し、周知のように圧
縮上死点後のクランク角度でピークを呈する所定の形状
をもっている。破線はモータリング時の筒内圧力を示
す。早期着火があったときは筒内圧力の立ち上がりは１
点鎖線のように急となり、正常の燃焼時の筒内圧力特性
とは異なってくる。この実施例では以下説明するように
筒内圧力センサによって圧縮行程の所定クランク角度ｘ
（例えば圧縮上死点手前の３０°）での筒内圧力を検出
し、それが閾値ｙを超えているか否かで早期着火があっ
たか否かの判断を行っている。フローチャートのステッ
プ１４０以下は各気筒の早期着火の有無の判定ルーチン
である。即ち、第１気筒において早期着火判定を行う所
定クランク角度ｘ（図４の(ホ))が到来すると、ステップ
１４０の判断がYes となり、ステップ１４２に進み、そ
のとの筒内圧力センサ５０の出力値が閾値ｙを超えたか
否かによって早期着火があったか否かの判断が行われ
る。早期着火がなかったと判断されたときはステップ１
４４に進み、第１気筒早期着火フラグＦ1 ＝０とされ
る。そのため、次回の噴射においてもステップ100, 10
8, 114 よりステップ１１２に進み、ノーマルパターン
での噴射ａが継続される。
の筒内圧力の変化を示している。燃焼が正常に行われた
場合の筒内圧力の変化を実線にて示し、周知のように圧
縮上死点後のクランク角度でピークを呈する所定の形状
をもっている。破線はモータリング時の筒内圧力を示
す。早期着火があったときは筒内圧力の立ち上がりは１
点鎖線のように急となり、正常の燃焼時の筒内圧力特性
とは異なってくる。この実施例では以下説明するように
筒内圧力センサによって圧縮行程の所定クランク角度ｘ
（例えば圧縮上死点手前の３０°）での筒内圧力を検出
し、それが閾値ｙを超えているか否かで早期着火があっ
たか否かの判断を行っている。フローチャートのステッ
プ１４０以下は各気筒の早期着火の有無の判定ルーチン
である。即ち、第１気筒において早期着火判定を行う所
定クランク角度ｘ（図４の(ホ))が到来すると、ステップ
１４０の判断がYes となり、ステップ１４２に進み、そ
のとの筒内圧力センサ５０の出力値が閾値ｙを超えたか
否かによって早期着火があったか否かの判断が行われ
る。早期着火がなかったと判断されたときはステップ１
４４に進み、第１気筒早期着火フラグＦ1 ＝０とされ
る。そのため、次回の噴射においてもステップ100, 10
8, 114 よりステップ１１２に進み、ノーマルパターン
での噴射ａが継続される。
【００１６】ステップ１４２で早期着火があったと判断
されたときはステップ１４６に進み、第１気筒早期着火
フラグＦ1 ＝１とされる。そのため、次のサイクルでは
ステップ100, 108よりステップ１１４でYes と判定さ
れ、ステップ１８０に進み、早期着火噴射パターン（図
４(ニ) のｂ）が実行される。この場合は吸気行程におけ
る噴射に加えて圧縮行程における噴射が行われる。吸気
行程噴射制御用のレジスタには吸気行程噴射のための噴
射開始時刻ｔA 、噴射終了時刻ｔB がセットされ、圧縮
行程噴射制御用レジスタには圧縮行程噴射のための噴射
開始時刻ｔA ´、噴射終了時刻ｔB ´がセットされる。
そのため、時刻ｔA が来ると吸気行程噴射が開始され、
時刻ｔB によって吸気行程噴射が終わり、時刻ｔA ´が
来ると圧縮行程噴射が開始され、時刻ｔB ´によって圧
縮行程噴射が終わる。
されたときはステップ１４６に進み、第１気筒早期着火
フラグＦ1 ＝１とされる。そのため、次のサイクルでは
ステップ100, 108よりステップ１１４でYes と判定さ
れ、ステップ１８０に進み、早期着火噴射パターン（図
４(ニ) のｂ）が実行される。この場合は吸気行程におけ
る噴射に加えて圧縮行程における噴射が行われる。吸気
行程噴射制御用のレジスタには吸気行程噴射のための噴
射開始時刻ｔA 、噴射終了時刻ｔB がセットされ、圧縮
行程噴射制御用レジスタには圧縮行程噴射のための噴射
開始時刻ｔA ´、噴射終了時刻ｔB ´がセットされる。
そのため、時刻ｔA が来ると吸気行程噴射が開始され、
時刻ｔB によって吸気行程噴射が終わり、時刻ｔA ´が
来ると圧縮行程噴射が開始され、時刻ｔB ´によって圧
縮行程噴射が終わる。
【００１７】以上は第１気筒についての制御を説明した
が、第２、第３、第４気筒についても同様な制御が行わ
れる。ステップ102, 104, 106 では第２、第３、第４気
筒の噴射時期演算タイミング（その気筒の吸気上死点手
前の所定クランク角度（図４の(ハ))か否か判定され、肯
定的判断のときはその気筒の燃料噴射演算処理が行われ
る。即ち、高負荷運転か否かチェックされ（ステップ11
4, 120, 130)、低負荷時のときは早期着火フラグＦ2,
Ｆ3, Ｆ4 ＝０とされ（ステップ116, 122, 132)、第２
気筒、第３気筒、第４気筒のノーマルパターンでの噴射
が行われる（ステップ118, 124, 134)。
が、第２、第３、第４気筒についても同様な制御が行わ
れる。ステップ102, 104, 106 では第２、第３、第４気
筒の噴射時期演算タイミング（その気筒の吸気上死点手
前の所定クランク角度（図４の(ハ))か否か判定され、肯
定的判断のときはその気筒の燃料噴射演算処理が行われ
る。即ち、高負荷運転か否かチェックされ（ステップ11
4, 120, 130)、低負荷時のときは早期着火フラグＦ2,
Ｆ3, Ｆ4 ＝０とされ（ステップ116, 122, 132)、第２
気筒、第３気筒、第４気筒のノーマルパターンでの噴射
が行われる（ステップ118, 124, 134)。
【００１８】高負荷運転に移行すると、第２，３，４気
筒での早期着火検出時期（ステップ150, 160, 170 でYe
s)において、それぞれの気筒の早期着火が起こったか否
かが圧力センサによる筒内圧力値が閾値を超えたか否か
で判断される（ステップ152,162, 172)。早期着火がな
かったとの判断のときは早期着火フラグＦ2, Ｆ3,Ｆ4
＝０に維持される（ステップ154, 164, 174)。そのた
め、次回のその気筒を運転においても燃料パターンはノ
ーマルとなる（ステップ118, 124, 134)。
筒での早期着火検出時期（ステップ150, 160, 170 でYe
s)において、それぞれの気筒の早期着火が起こったか否
かが圧力センサによる筒内圧力値が閾値を超えたか否か
で判断される（ステップ152,162, 172)。早期着火がな
かったとの判断のときは早期着火フラグＦ2, Ｆ3,Ｆ4
＝０に維持される（ステップ154, 164, 174)。そのた
め、次回のその気筒を運転においても燃料パターンはノ
ーマルとなる（ステップ118, 124, 134)。
【００１９】早期着火があった場合は早期着火フラグＦ
2, Ｆ3, Ｆ4 ＝１とセットされ（ステップ156, 166,
176)、次回の第２、第３、第４気筒の噴射においてステ
ップ182, 186, 190 でYes と判定され、早期着火パター
ンでの噴射が実行される（ステップ184, 188, 192)。以
上述べたように第１実施例においては早期着火回避のた
め通常の吸気行程噴射に加え（図５）、圧縮行程噴射が
行われる。圧縮行程噴射を行う時期としては、図６に示
すように燃料噴射弁からの噴射燃料がピストンの頂面に
当たり、上昇するピストンによって点火栓電極の付近に
噴射燃料が騒動されるような時期が好適である。この時
期は機関回転速度と燃料圧力による噴霧の貫徹力によっ
て決まり、制御回路（マイクロコンピュータ）内にマッ
プとして組み込まれている。噴射終わり時期は遅くと
も、点火時期直前とする。このことから、吸気行程噴射
で筒内ガスの冷却及びピストン頂面の冷却が可能とな
り、圧縮行程噴射で燃料を点火栓電極に向けて誘導し、
点火栓電極の冷却が可能となり、筒内のヒートスポット
が解消され、これにより早期着火が回避される。
2, Ｆ3, Ｆ4 ＝１とセットされ（ステップ156, 166,
176)、次回の第２、第３、第４気筒の噴射においてステ
ップ182, 186, 190 でYes と判定され、早期着火パター
ンでの噴射が実行される（ステップ184, 188, 192)。以
上述べたように第１実施例においては早期着火回避のた
め通常の吸気行程噴射に加え（図５）、圧縮行程噴射が
行われる。圧縮行程噴射を行う時期としては、図６に示
すように燃料噴射弁からの噴射燃料がピストンの頂面に
当たり、上昇するピストンによって点火栓電極の付近に
噴射燃料が騒動されるような時期が好適である。この時
期は機関回転速度と燃料圧力による噴霧の貫徹力によっ
て決まり、制御回路（マイクロコンピュータ）内にマッ
プとして組み込まれている。噴射終わり時期は遅くと
も、点火時期直前とする。このことから、吸気行程噴射
で筒内ガスの冷却及びピストン頂面の冷却が可能とな
り、圧縮行程噴射で燃料を点火栓電極に向けて誘導し、
点火栓電極の冷却が可能となり、筒内のヒートスポット
が解消され、これにより早期着火が回避される。
【００２０】図７は第２実施例の噴射パターンを示す。
第１実施例と同様に早期着火の検出が気筒毎に行われ、
早期着火があった場合は次回のその気筒の吸気行程噴射
量を減少し、その減少分だけ圧縮行程噴射を行う。この
実施例においても、圧縮行程噴射によってヒートスポッ
トの冷却による早期噴射を抑制することができ。また、
吸気行程噴射量を減少しているため、燃料消費効率から
みても有利である。吸気行程噴射の減量としては、高負
荷に適したリッチ側の空燃比は維持するよう、かつ圧縮
行程噴射による所期の冷却効果は得られるように適当に
適合して決められる。
第１実施例と同様に早期着火の検出が気筒毎に行われ、
早期着火があった場合は次回のその気筒の吸気行程噴射
量を減少し、その減少分だけ圧縮行程噴射を行う。この
実施例においても、圧縮行程噴射によってヒートスポッ
トの冷却による早期噴射を抑制することができ。また、
吸気行程噴射量を減少しているため、燃料消費効率から
みても有利である。吸気行程噴射の減量としては、高負
荷に適したリッチ側の空燃比は維持するよう、かつ圧縮
行程噴射による所期の冷却効果は得られるように適当に
適合して決められる。
【００２１】図８は第３実施例の噴射パターンを示す。
第３実施例では早期着火の場合があった場合はその気筒
は次のサイクルにおいて吸気行程の噴射は停止し、圧縮
行程噴射のみ行う。それにより、ピストン頂面及びプラ
グ部近傍のヒートスポットのより強力な冷却が行われる
と共に、燃料とヒートスポットとの熱交換により、圧縮
行程で最大量噴射しても噴射から点火までの短時間に気
化を完了し、良好な燃焼を実現することができる。
第３実施例では早期着火の場合があった場合はその気筒
は次のサイクルにおいて吸気行程の噴射は停止し、圧縮
行程噴射のみ行う。それにより、ピストン頂面及びプラ
グ部近傍のヒートスポットのより強力な冷却が行われる
と共に、燃料とヒートスポットとの熱交換により、圧縮
行程で最大量噴射しても噴射から点火までの短時間に気
化を完了し、良好な燃焼を実現することができる。
【００２２】各実施例を通じて、圧縮行程の噴射は筒内
圧力が上昇し始める圧縮下死点後９０°以降が妥当であ
る。
圧力が上昇し始める圧縮下死点後９０°以降が妥当であ
る。
【図１】図１はこの発明の筒内噴射内燃機関の全体概略
図である。
図である。
【図２】図２は図１の内燃機関の作動を説明するフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図３】図３は図１のフローチャートに後続する部分を
示す図である。
示す図である。
【図４】図４は第１実施例における作動タイミング図で
ある。
ある。
【図５】図５は吸気行程噴射における噴射とピストンの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図６】図６は圧縮行程噴射における噴射とピストンの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図７】図７は図４と同様であるが別実施例における作
動タイミング図である。
動タイミング図である。
【図８】図８は更に別の実施例における作動タイミング
図である。
図である。
１０…シリンダブロック １４…ピストン １５…燃焼室 ２２…燃料噴射弁 ２４…点火栓 ４３…制御回路 ５０…早期着火センサ
フロントページの続き (72)発明者 斎藤 公孝 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 馬▲崎▼ 政俊 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 郷野 武 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料タンクからの燃料を燃料ポンプによ
り燃料配管内に加圧圧送し、該加圧燃料を燃料噴射弁か
ら直接燃焼室に噴射供給する筒内直接噴射式火花点火内
燃機関において、吸気行程において燃料噴射を行う吸気
行程噴射による機関の燃焼状態に早期点火があったと判
断された場合に次のサイクルにおいて、少なくとも、そ
の気筒の点火前の圧縮行程に燃料噴射を行い、混合気を
ヒートスポットに衝突させることによりヒートスポット
を冷却し、早期点火を防止することを特徴とする筒内直
接噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項２】 早期点火があったと判断された場合その
気筒の次のサイクルは吸気行程の噴射に加えて圧縮行程
の噴射を行うことを特徴とする請求項１に記載の筒内直
接噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項３】 吸気行程の噴射量は通常時の噴射量と同
量であり、これに加えて圧縮行程の噴射を行うことを特
徴とする請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃
機関。 - 【請求項４】 吸気行程の噴射量は通常時の噴射量より
減量し、この減量分を圧縮行程に噴射することを特徴と
する請求項２に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機
関。 - 【請求項５】 早期点火があったと判断された場合その
気筒の次の燃焼サイクルは吸気行程の噴射を停止し、全
量の噴射を圧縮行程において行うことを特徴とする請求
項１に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32480397A JPH11159368A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32480397A JPH11159368A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11159368A true JPH11159368A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18169860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32480397A Withdrawn JPH11159368A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11159368A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339780A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接噴射式エンジンの制御装置 |
| JP2009041714A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Honda Motor Co Ltd | 能動型防振支持装置及びその制御方法 |
| CN102207037A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 马自达汽车株式会社 | 火花点火式发动机的控制方法及控制装置 |
| JP2011214435A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mazda Motor Corp | 火花点火式エンジンの制御方法および制御装置 |
| US8763996B2 (en) | 2007-08-10 | 2014-07-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration isolating support apparatus and method for controlling the same |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32480397A patent/JPH11159368A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339780A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接噴射式エンジンの制御装置 |
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| US8763996B2 (en) | 2007-08-10 | 2014-07-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration isolating support apparatus and method for controlling the same |
| US9592726B2 (en) | 2007-08-10 | 2017-03-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration isolating support apparatus |
| CN102207037A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 马自达汽车株式会社 | 火花点火式发动机的控制方法及控制装置 |
| JP2011214435A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mazda Motor Corp | 火花点火式エンジンの制御方法および制御装置 |
| CN102207037B (zh) * | 2010-03-31 | 2015-07-22 | 马自达汽车株式会社 | 火花点火式发动机的控制方法及控制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |