JPH11294246A

JPH11294246A - 直噴ガソリンエンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH11294246A
Application number: JP10105090A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Mitsumoto; 久司光本; Goji Masuda; 剛司桝田; Toru Noda; 徹野田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: JP3680551B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダ内に直接燃料を噴射する直噴式ガソリ
ンエンジンにおいて、冷間時の均質燃焼時に、シリンダ
ボアに燃料が付着してオイル希釈が生じることを防止す
る。【解決手段】吸気行程噴射による均質燃焼が行われる暖
機中において（Ｓ２）、冷却水温度Ｔｗが基準温度Ｔ１
以下であって（Ｓ３）、かつ、エンジン回転数Ｎ及びエ
ンジン負荷がそれぞれ所定値以下であるか否かを判別す
る（Ｓ５）。そして、上記条件が成立しているときに
は、スワールコントロールバルブを閉じると共に、燃圧
をそのときの冷却水温度Ｔｗが低いほど増大させる（Ｓ
６）。燃圧を増大させることで燃料が微粒化され、該微
粒化されて推進力を失った燃料がスワール流に巻き込ま
れることで、シリンダボアへの燃料付着が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直噴ガソリンエン
ジンの制御装置に関し、特に、冷間時における燃料噴霧
のシリンダボアへの付着を低減する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直噴ガソリンエンジンにおいて、
冷間時にシリンダボアに燃料が付着してオイル希釈等が
発生することを防止する技術が種々提案されている。例
えば、特開平９−０６８０７２号公報には、燃料噴射弁
における燃料圧力を冷間時に低下させる構成、冷間時に
ピストン頂面にだけ燃料噴霧が衝突するタイミングで燃
料噴射を行わせる構成、シリンダボアへの燃料付着が少
ない第２の燃料噴射弁を備える構成、冷間時に吸気弁の
傘裏部に燃料噴霧が衝突するように噴射タイミングを制
御する構成が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷間時に燃
料圧力を低下させるようにすれば、噴射燃料の推進力が
弱くなるものの、燃料の液滴が大きくなって気化し難く
なるので、必ずしもシリンダボアに対して付着する燃料
を低減できるとは限らないという問題があった。また、
噴射タイミングを冷間時に切り換える構成では、シリン
ダボアに対する付着燃料量の低減効果が得られるとして
も、燃料と新気との混合時間等から要求される最適な噴
射タイミングからずれることになって、出力の低下など
を生じてしまう可能性があった。

【０００４】更に、冷間時専用の燃料噴射弁を備える構
成とした場合には、構造が複雑化し、また、コストが増
大してしまうという問題があった。本発明は上記問題点
に鑑みなされたものであり、冷間時専用の燃料噴射弁を
用いることなく、また、噴射タイミングを極力変更する
ことなく、シリンダボアへの燃料付着を効果的に低減で
きるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を
備えると共に、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
が切り換えられる直噴ガソリンエンジンであって、シリ
ンダ内に生じるスワール力を制御するスワールコントロ
ールバルブを吸気系に備えた直噴ガソリンエンジンにお
いて、エンジンの温度が基準温度以下である均質燃焼時
に、前記スワールコントロールバルブを閉じると共に、
前記燃料噴射弁に対する燃料の供給圧を通常値よりも増
大させる冷間時制御手段を設けるようにした。

【０００６】かかる構成によると、均質燃焼時であっ
て、然も、エンジン温度が基準温度以下である冷間時に
は、スワールコントロールバルブを閉じてスワール力を
強めると共に、燃料噴射弁に対する燃料供給圧を通常値
（温間時の圧力）よりも高くする。燃料供給圧を高くす
ると、噴射直後の燃料の推進力は強くなるが、一方で燃
料液滴が小さくなる（微粒化される）ので、すぐに推進
力を失ってシリンダボアまで届き難くなる。更に、シリ
ンダ内におけるスワール（好ましくは斜めスワール）を
強くすれば、前述の推進力を失った燃料がスワールに巻
き込まれてシリンダボアに付着することがない。

【０００７】請求項２記載の発明では、前記冷間時制御
手段が、エンジンの温度が前記基準温度よりも低いとき
ほど前記燃料の供給圧を通常値に対してより大きく増大
させる構成とした。かかる構成によると、エンジンの温
度が低いときほど、換言すれば、燃料が気化し難いとき
ほど、燃料の供給圧をより増大させてより微粒化が促進
されるようにする。

【０００８】一方、請求項３記載の発明は、シリンダ内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えると共に、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が切り換えられる直
噴ガソリンエンジンであって、シリンダ内に生じるスワ
ール力を制御するスワールコントロールバルブを吸気系
に備えた直噴ガソリンエンジンにおいて、エンジンの温
度が第１の基準温度以下である均質燃焼時に、前記スワ
ールコントロールバルブを閉じ、エンジンの温度が前記
第１の基準温度を越えかつ前記第１の基準温度よりも高
い第２の基準温度以下であるときに、前記スワールコン
トロールバルブを開く一方、エンジン温度が前記第２の
基準温度以下であるときに、前記燃料噴射弁に対する燃
料の供給圧を通常値よりも増大させる冷間時制御手段を
設ける構成とした。

【０００９】かかる構成によると、エンジンの温度が第
１の基準温度以下では、燃料供給圧の増大制御とスワー
ルを強める制御とが行われ、エンジンの温度が第１の基
準温度を越えかつ第２の基準温度以下であるときには、
燃料供給圧の増大制御のみが行われる。即ち、冷間時で
あっても、エンジンの温度が比較的高いときには、スワ
ールを強める制御は行わずに、燃料供給圧を増大させる
制御のみを行わせ、よりエンジン温度が低く燃料供給圧
を増大させるだけでは、シリンダボアへの燃料付着を充
分に低減できないときに、スワールを強める制御を併用
する。

【００１０】請求項４記載の発明では、前記冷間時制御
手段が、エンジンの温度が前記第１の基準温度以下の範
囲において、温度が高くなるほど前記燃料の供給圧を徐
々に減じて通常値に戻すようにすると共に、前記エンジ
ン温度が前記第１の基準温度を越えかつ前記第２の基準
温度以下の範囲において、温度が高くなるほど燃料の供
給圧を徐々に減じて通常値に戻す構成とした。

【００１１】かかる構成によると、エンジンの温度が第
２の基準温度よりも低くなるほど燃料の供給圧は徐々に
高く設定されるが、スワールの強める制御が行われる第
１の基準温度では、一旦通常値に戻され、第１の基準温
度よりも低くなるほど徐々に燃料の供給圧を高く設定す
る。即ち、第１の基準温度を越えかつ第２の基準温度以
下の温度範囲では、燃料供給圧の増大制御のみによって
シリンダボア付着の低減を図れるので、温度が低く燃料
が気化し難くなるほど燃料供給圧をより高くする。一
方、第１の基準温度のときには、スワールを強める制御
を行うことで、燃料供給圧の増大制御が不要になるが、
更に温度が低い場合には、スワールを強めただけでは、
シリンダボア付着を低減できなくので、燃料供給圧を徐
々に高めていく。

【００１２】請求項５記載の発明では、エンジンが所定
の高負荷・高回転領域のときに、前記冷間時制御手段に
優先して、前記スワールコントロールバルブを開くと共
に、前記前記燃料噴射弁に対する燃料の供給圧を通常値
に戻す一方、前記スワールコントロールバルブの閉制御
及び／又は前記燃料供給圧の増大制御に代えて、前記燃
料噴射弁による噴射タイミングを早める高負荷・高回転
時制御手段を設ける構成とした。

【００１３】かかる構成によると、エンジンが所定の高
負荷・高回転領域に移行すると、前記冷間時制御手段に
よってスワールコントロールバルブを閉じる制御が行わ
れていたときには強制的にスワールコントロールバルブ
を開き、また、燃料供給圧を増大させる制御が行われて
いたときには強制的に燃料供給圧を通常値に戻す。そし
て、スワールコントロールバルブ及び／又は燃料供給圧
の制御に代えて、噴射タイミングを早める制御（噴射タ
イミングを吸気ＴＤＣに近づける制御）によって、シリ
ンダボア付着の低減を図る。噴射タイミングを早める
と、シリンダボアよりもピストンに噴霧が衝突すること
になって、シリンダボアへの付着が低減されることにな
る。

【００１４】請求項６記載の発明では、前記高負荷・高
回転時制御手段が、エンジンの温度が低いときほど噴射
タイミングをより早める構成とした。かかる構成による
と、エンジンの温度が低く燃料が気化し難いときほど、
噴射タイミングをより早めて、シリンダボアへの燃料付
着を低減させる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、微粒化に
より直ぐに推進力を失う燃料をスワール流に巻き込ませ
てシリンダボアへの付着を低減させるので、シリンダボ
アへの燃料付着を安定的に低減できると共に、シリンダ
ボアへの燃料付着の低減を、噴射タイミングの変更や燃
料噴射弁の追加を伴わずに実現でき、以て、出力の低下
やコストアップも回避できるという効果がある。

【００１６】請求項２又は４記載の発明によると、燃料
供給圧の制御によって、シリンダボアへの燃料付着を温
度条件に因らずに安定的に低減できるという効果があ
る。請求項３記載の発明によると、燃料供給圧の増大制
御を行う一方、温度域に応じてスワール制御を選択的に
実行して、シリンダボアへの燃料付着を広範囲な温度域
で低減させることができると共に、シリンダボアへの燃
料付着の低減を、噴射タイミングの変更や燃料噴射弁の
追加を伴わずに実現でき、以て、出力の低下やコストア
ップも回避できるという効果がある。

【００１７】請求項５記載の発明によると、高負荷・高
回転領域において必要空気量を確保しつつ、燃料噴霧の
シリンダボアへの衝突を避けて、シリンダボアへの燃料
付着を低減できるという効果がある。請求項６記載の発
明によると、最適な噴射タイミングに極力近い噴射タイ
ミングで、シリンダボアへの燃料付着を低減させること
ができ、出力確保とボア壁のオイル希釈の低減との両立
が図れるという効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１は、実施形態における車両用の直
噴ガソリンエンジンのシステム構成図である。この図１
において、アクセル開度センサ１は、運転者によって操
作されるアクセルペダルの開度を検出する。

【００１９】クランク角センサ２は、単位クランク角毎
のポジション信号及び気筒間の行程位相差毎のリファレ
ンス信号を発生し、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、或いは、前記リファレ
ンス信号の発生周期を計測することにより、エンジン回
転数Ｎ（rpm)が検出される。エアフローメータ３は、エ
ンジン４の吸入空気流量Ｑａを検出する。

【００２０】水温センサ５は、エンジン４の冷却水温度
Ｔｗを検出する。尚、本実施形態では、前記冷却水温度
Ｔｗをエンジン４の温度を代表するパラメータとして用
いる。エンジン４には、各気筒毎に、燃料を直接シリン
ダ内に噴射する燃料噴射弁６、及び、燃焼室に装着され
て点火を行う点火栓７が設けられる。

【００２１】ここで、前記燃料噴射弁６によってシリン
ダ内に圧縮行程で燃料噴射することにより、成層燃焼に
よるリーン化が可能であり、また、吸気行程で燃料噴射
して均質燃焼を行わせることで出力を確保することがで
き、エンジン負荷，エンジン回転数Ｎ，冷却水温度Ｔ
ｗ，始動後時間などの運転条件に基づいて、燃料噴射量
制御における目標空燃比が設定されると共に、均質，成
層燃焼のいずれかの燃焼方式が選択されるようになって
いる。

【００２２】一方、エンジン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は、ＤＣモータ
等のスロットルアクチュエータ10によって開閉駆動され
るようになっている。前記各種センサ類からの検出信号
は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インターフェース
等を含んで構成されるコントロールユニット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、スロット
ル弁９の開度を制御し、前記燃料噴射弁６による燃料噴
射量及び噴射タイミングを制御し、前記点火栓７による
点火時期を制御する。

【００２３】また、吸気通路８の吸気ポート部分にシリ
ンダ内のスワール力を制御するスワールコントロールバ
ルブ12が備えられており、このスワールコントロールバ
ルブ12の開閉も前記コントロールユニット11によって制
御される。前記スワールコントロールバルブ12は、閉じ
られたときにシリンダ内に強いスワールを発生させる流
量調整弁である。

【００２４】ところで、冷間時（暖機中）には、前記燃
料噴射弁６により吸気行程で燃料噴射させて均質燃焼を
行わせるが、かかる冷間時の均質燃焼時において、燃料
噴射弁６から噴射された燃料が温度の低いシリンダボア
に付着すると、ボア壁面のオイル希釈が生じる。そこ
で、本実施形態では、以下に示すコントロールユニット
11の制御機能によって、冷間時におけるシリンダボアへ
の燃料付着の低減（オイル希釈の低減）を図るようにな
っている。

【００２５】図２のフローチャートは、冷間時にシリン
ダボアに対する燃料付着を低減するための制御（冷間時
制御手段）の第１の実施形態を示すものである。Ｓ１で
は、前記水温センサ５で検出された冷却水温度Ｔｗを読
み込む。Ｓ２では、吸気行程噴射による均質燃焼を全運
転領域で行わせるエンジン４の暖機運転中であるか否か
を判別する。

【００２６】Ｓ３では、前記Ｓ１で読み込んだエンジン
温度を代表する冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１
（例えば50℃）以下であるか否かを判別する。ここで、
冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下であると判別
されたときには、Ｓ４へ進み、エンジン回転数Ｎとエン
ジン負荷Ｔｐとを読み込む。尚、エンジン負荷Ｔｐを示
すパラメータとしては、基準空燃比に対応する基本燃料
噴射量、吸入空気量，目標エンジントルク，スロットル
開度などを用いることができる。

【００２７】Ｓ５では、エンジン回転数Ｎが基準回転数
Ｎ１以下であって、かつ、エンジン負荷Ｔｐが基準負荷
Ｔｐ１以下であるか否かを判別する。前記基準回転数Ｎ
１及び基準負荷Ｔｐ１は、スワールコントロールバルブ
12を開く必要のある所定の高負荷・高回転領域を判別し
得る値として設定される。エンジン回転数Ｎが基準回転
数Ｎ１以下であって、かつ、エンジン負荷Ｔｐが基準負
荷Ｔｐ１以下であるときには、Ｓ６へ進み、スワールコ
ントロールバルブ12を閉じると共に、燃料噴射弁６に対
する燃料の供給圧（以下、燃圧という）を、そのときの
冷却水温度Ｔｗに応じて通常値（温間時の値）よりも増
大させる制御を行う。

【００２８】前記燃圧の増大制御は、例えば燃圧センサ
で検出される実際の燃圧が目標値になるように燃料供給
路又は燃料ポンプから燃料タンクに戻す燃料量を制御す
る構成とし、前記目標値として通常値よりも大きな値を
設定することによって実現できる。前記冷却水温度Ｔｗ
に応じた燃圧の増大制御は、冷却水温度Ｔｗが第１の基
準温度Ｔ１であるときには燃圧を通常値とし、冷却水温
度Ｔｗが前記第１の基準温度Ｔ１よりも低くなるほど通
常値よりもより大きな燃圧に制御されるようにする。但
し、冷却水温度Ｔｗとは無関係に、燃圧を通常値から一
定値だけ増大させる構成であっても良い。

【００２９】上記のように、シリンダボアの温度が低い
冷間時であって、吸気行程噴射が行われる均質燃焼時
に、スワールコントロールバルブ12を閉じると共に、燃
圧を通常値よりも増大させると、シリンダボアに対する
燃料付着を低減でき、以て、オイル希釈を低減できる。
燃圧を増大させると、噴射直後の燃料の推進力は強くな
るが、一方で燃料が微粒化されるので、すぐに推進力を
失うことになり、このときに、スワールコントロールバ
ルブ12を閉じてシリンダ内に強いスワール（好ましくは
斜めスワール）を発生させれば、前記推進力を失った燃
料がスワールに巻き込まれてシリンダボアに付着するこ
とがなく、温度の低いシリンダボアに燃料が付着するこ
とによるボア壁のオイル希釈を低減できる。

【００３０】図３に示すように、燃圧を増大させるだけ
でも、推進力を失った燃料がシリンダボアに届き難くな
ることでオイル希釈を低減できるが、更に、スワールコ
ントロールバルブ12を閉じることで、オイル希釈の大幅
な低減が図れるものである。また、冷却水温度Ｔｗが低
いときほどより大きく燃圧を増大させる構成とすること
で、燃料の気化し難さに応じた圧力に制御できることに
なり、空気と燃料との混合に最適な燃圧から不必要に増
大されることを回避しつつ、温度条件に因らずにオイル
希釈を効果的に低減できる。

【００３１】また、前記燃圧を増大させた状態での燃料
噴射において、噴射タイミングとしては通常値を用いる
ので、最適な噴射タイミングで噴射させることができ、
出力を確保できる。更に、シリンダ内に直接燃料を噴射
する燃料噴射弁６をそのまま用いて、シリンダボアへの
燃料付着を低減できるので、シリンダボアへの燃料付着
を低減するために吸気通路に噴射する燃料噴射弁を別途
設けるシステムに比べてコストを低減できる。

【００３２】一方、Ｓ２で暖機中でないと判別されたと
き、Ｓ３で冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１を越え
ていると判別されたとき、Ｓ５でＮ≦Ｎ１かつＴｐ≦Ｔ
ｐ１でないと判別され、所定の高負荷・高回転領域であ
るときには、Ｓ７へ進んで、スワールコントロールバル
ブ12を開くと共に、燃圧を通常値に戻す。エンジン４
が、高負荷・高回転領域であるときには、要求空気量を
確保するためにスワールコントロールバルブ12を開く必
要があり、また、スワールコントロールバルブ12を開い
た状態（スワールが弱い状態）では、燃圧を増大させて
もオイル希釈の低減を充分に得られないためであり（図
３参照）、オイル希釈の低減よりも出力の確保を優先す
る。

【００３３】図４のフローチャートは、冷間時にシリン
ダボアに対する燃料付着を低減するための制御（冷間時
制御手段）の第２の実施形態を示すものである。図４の
フローチャートにおいて、Ｓ11〜Ｓ16は、前記Ｓ１〜Ｓ
６と同じ処理を行う。即ち、均質燃焼時であって冷却水
温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下であって、然も、Ｎ
≦Ｎ１かつＴｐ≦Ｔｐ１であるときには、スワールコン
トロールバルブ12を閉じると共に、そのときの冷却水温
度Ｔｗに応じて燃圧を増大させる。

【００３４】一方、Ｓ15で所定の高負荷・高回転領域で
あると判別されたときには、Ｓ18へ進んで、噴射タイミ
ングを冷却水温度Ｔｗ，エンジン回転数Ｎ，エンジン負
荷Ｔｐに基づいて設定し、Ｓ19では、スワールコントロ
ールバルブ12を開くと共に、燃圧を通常値に制御する。
通常時（温間時）には、そのときのエンジン回転数Ｎ，
エンジン負荷Ｔｐから最も高トルクが得られる噴射タイ
ミングを設定するが、前記Ｓ18では、前記エンジン回転
数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐから求められる基本の噴射タイ
ミングが、そのときの冷却水温度Ｔｗが低いときほど早
められるようにしてある。

【００３５】噴射タイミングを早めると、シリンダボア
よりもピストン頂面に噴霧が衝突することになって、シ
リンダボアへの燃料付着が低減されが、噴射タイミング
を早めると燃料と空気とが接触する機会が少なくなって
出力が低下するので、シリンダボアへの燃料付着（オイ
ル希釈）を許容値に抑制できる範囲内でなるべく通常値
に近い噴射タイミングを設定し、オイル希釈の低減と出
力確保との両立を図っている。

【００３６】例えば、図５は、所定の負荷，回転条件で
噴射タイミングと出力トルクとの相関を示すものであ
り、温間時であれば、最大トルクが得られるＡＴＤＣ90
°を噴射タイミングとするが、冷間時に同じ噴射タイミ
ングで噴射させると、シリンダボアへの燃料付着によっ
てオイル希釈が生じるので、出力特性よりもシリンダボ
アへの燃料付着の低減を優先して、図６に示すように、
冷却水温度Ｔｗが低くなるほど、噴射タイミングを吸気
ＴＤＣに近づけて、ピストンの上死点付近で燃料噴射が
行われるようにする。この結果、図７に示すように、出
力トルクは低下することになるが、オイル希釈を低減で
きることになり、然も、出力トルクの低下は必要最小限
に抑制できる。尚、図６において、ＩＴ90とは、噴射タ
イミングがＡＴＤＣ90°であることを示し、同様に、Ｉ
Ｔ０は、噴射タイミングが吸気ＴＤＣであることを示
し、ＩＴはインジェクション・タイミングの略として用
いている。

【００３７】Ｓ12で暖機中でないと判断されとき、及
び、Ｓ13で冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下で
ないと判断されたときには、シリンダボアへの燃料付着
を低減させる必要がないものと判断し、Ｓ17へ進んで、
スワールコントロールバルブ12を開くと共に、燃圧を通
常値に戻す。尚、Ｓ16又はＳ17へ進んだときには、通常
の噴射タイミングで燃料噴射を行わせる。

【００３８】以上のように、上記の第２の実施形態で
は、図８に示すように、冷却水温度Ｔｗが第１の基準温
度Ｔ１以下であるときに、所定の高負荷・高回転領域で
なければ、スワールコントロールバルブ12を閉じかつ油
圧を増大制御するが、前記所定の高負荷・高回転領域で
あるときには、スワールコントロールバルブ12を開く共
に油圧を通常値に戻し、シリンダボアへの燃料付着を冷
却水温度Ｔｗに応じた噴射タイミング制御によって低減
させるものである。従って、高負荷・高回転域において
も、要求空気量を確保しつつ、シリンダボアへの燃料付
着を抑止してオイル希釈を低減できるものである。

【００３９】図９のフローチャートは、冷間時にシリン
ダボアに対する燃料付着を低減するための制御（冷間時
制御手段）の第３の実施形態を示すものである。Ｓ21で
は、冷却水温度Ｔｗを読み込み、Ｓ22で全領域で均質燃
焼を行わせる暖機中であると判別されると、Ｓ23へ進ん
で、冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下であるか
否かを判別する。

【００４０】そして、Ｓ23で冷却水温度Ｔｗが第１の基
準温度Ｔ１以下であると判別された場合には、前記図４
のフローチャートに示した第２の実施形態と同様に、所
定の高負荷・高回転領域でなければ、スワールコントロ
ールバルブ12を閉じかつ燃圧をそのときの冷却水温度Ｔ
ｗに応じて増大させるが、前記所定の高負荷・高回転領
域であるときには、スワールコントロールバルブ12を開
きかつ燃圧を通常値とし、代わりに、噴射タイミングを
冷却水温度Ｔｗが低いときほど早めて、シリンダボアへ
の燃料付着を抑止する（Ｓ24〜Ｓ28）。

【００４１】一方、Ｓ23で冷却水温度Ｔｗが第１の基準
温度Ｔ１を越えていると判断されたときには、Ｓ29へ進
み、冷却水温度Ｔｗが前記第１の基準温度Ｔ１よりも高
い第２の基準温度Ｔ２（例えば70℃）以下であるか否か
を判別する。Ｓ29で冷却水温度Ｔｗが前記第２の基準温
度Ｔ２以下であると判別された場合、即ち、冷却水温度
Ｔｗが、Ｔ１＜Ｔｗ≦Ｔ２であるときには、Ｓ30へ進
む。

【００４２】Ｓ30では、エンジン回転数Ｎとエンジン負
荷Ｔｐとを読み込み、次のＳ31では、所定の高負荷・高
回転領域であるか否かを判別する。Ｓ31で所定の高負荷
・高回転領域でないと判別されたときには、Ｓ32へ進
み、スワールコントロールバルブ12を開くと共に、燃圧
をそのときの冷却水温度Ｔｗが低いときほど通常値に対
して増大させる。

【００４３】Ｓ31で、所定の高負荷・高回転領域である
と判別されたときには、Ｓ27，Ｓ28へ進み、スワールコ
ントロールバルブ12を開きかつ燃圧を通常値とし、噴射
タイミングを冷却水温度Ｔｗに応じて早める制御によっ
て、シリンダボアへの燃料付着を低減させる。また、Ｓ
22で暖機中でないと判別されたとき、又は、Ｓ29で冷却
水温度Ｔｗが第２の基準温度Ｔ２を越えていると判断さ
れたときには、シリンダボアに燃料が付着してもボアの
熱で燃料が気化し、ボア壁面のオイル希釈が生じること
がないものと判断し、Ｓ33へ進んで、スワールコントロ
ールバルブ12を開き、また、燃圧を通常値（温間時の
値）とし、噴射タイミングとしても温間時の通常値を用
いるようにする。

【００４４】ここで、上記第３の実施形態におけるスワ
ールコントロールバルブ12の開閉制御及び燃圧制御は、
図10に示すように、冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ
１以下ではスワールコントロールバルブ12が閉じられ、
冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１を越えるときには
スワールコントロールバルブ12が開かれる一方、燃圧は
冷却水温度Ｔｗが第２の基準温度Ｔ２以上であれば通常
値（温間時の値）に制御されるが、冷却水温度Ｔｗが第
２の基準温度Ｔ２よりも低いときには、Ｔ２から低くな
るほどより通常値よりもより大きく制御される。但し、
冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１であってスワール
コントロールバルブ12が閉じられるときには、スワール
コントロールバルブ12を閉じることのみによってシリン
ダボアへの燃料付着を必要充分に低減できるので、燃圧
は通常値に戻され、Ｔ１よりも冷却水温度Ｔｗが低くな
るに従って燃圧を通常値から徐々に増大させ、スワール
強化のみでは低減できないシリンダボアへの燃料付着を
低減させる。尚、図10における冷却水温度Ｔｗが第１の
基準温度Ｔ１以下であるときの燃圧特性は、前記第１，
第２の実施形態に共通の特性である。

【００４５】冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下
の領域では、図３に示すように、燃圧を増大させること
で、オイル希釈（シリンダボアへの燃料付着）を低減で
きるが、更にスワールコントロールバルブ12を閉じるこ
とによってオイル希釈（シリンダボアへの燃料付着）を
大幅に低減できるため、燃圧の増大とスワールコントロ
ールバルブ12の閉制御とを行わせる。

【００４６】また、冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ
１を越えかつ第２の基準温度Ｔ２以下の領域では、図11
に示すように、燃圧の増大はオイル希釈（シリンダボア
への燃料付着）の低減に寄与するものの、スワールコン
トロールバルブ12の開閉によるオイル希釈の変化が小さ
いので、燃圧の増大制御のみを行わせる。上記の第３の
実施形態によると、冷却水温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ
１を越える温度域においても、シリンダボアへの燃料付
着を燃圧の増大によって低減させることができ、シリン
ダボアへの燃料付着を低減できる温度域を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態における直噴式ガソリンエンジンを示
すシステム図。

【図２】冷間時制御の第１の実施形態を示すフローチャ
ート。

【図３】燃圧制御とスワール制御とによるオイル希釈の
効果を説明するための線図。

【図４】冷間時制御の第２の実施形態を示すフローチャ
ート。

【図５】噴射タイミングと出力トルクとの相関を示す線
図。

【図６】オイル希釈を許容値に抑制するための噴射タイ
ミング要求を示す線図。

【図７】オイル希釈のために噴射タイミングを早めたと
きのトルク特性を示す線図。

【図８】エンジンの運転領域におけるスワール制御領域
と噴射タイミング制御領域とを示す線図。

【図９】冷間時制御の第３の実施形態を示すフローチャ
ート。

【図10】第３の実施形態におけるスワール制御と燃圧制
御との相関を示す線図。

【図11】燃圧制御とスワール制御とによるオイル希釈の
効果を説明するための線図。

【符号の説明】

１アクセル開度センサ２クランク角センサ３エアフローメータ４エンジン５水温センサ６燃料噴射弁７点火栓８吸気通路９スロットル弁 10 スロットルアクチュエータ 11 コントロールユニット 12 スワールコントロールバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/04 ３３５Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３５Ｃ 41/06 ３９５ 41/06 ３９５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射
弁を備えると共に、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
焼とが切り換えられる直噴ガソリンエンジンであって、
シリンダ内に生じるスワール力を制御するスワールコン
トロールバルブを吸気系に備えた直噴式ガソリンエンジ
ンにおいて、エンジンの温度が基準温度以下である均質燃焼時に、前
記スワールコントロールバルブを閉じると共に、前記燃
料噴射弁に対する燃料の供給圧を通常値よりも増大させ
る冷間時制御手段を設けたことを特徴とする直噴ガソリ
ンエンジンの制御装置。
【請求項２】前記冷間時制御手段が、エンジンの温度が
前記基準温度よりも低いときほど前記燃料の供給圧を通
常値に対してより大きく増大させることを特徴とする請
求項１記載の直噴ガソリンエンジンの制御装置。
【請求項３】シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射
弁を備えると共に、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
焼とが切り換えられる直噴ガソリンエンジンであって、
シリンダ内に生じるスワール力を制御するスワールコン
トロールバルブを吸気系に備えた直噴ガソリンエンジン
において、エンジンの温度が第１の基準温度以下である均質燃焼時
に、前記スワールコントロールバルブを閉じ、エンジン
温度が前記第１の基準温度を越えかつ前記第１の基準温
度よりも高い第２の基準温度以下であるときに、前記ス
ワールコントロールバルブを開く一方、エンジンの温度
が前記第２の基準温度以下であるときに、前記燃料噴射
弁に対する燃料の供給圧を通常値よりも増大させる冷間
時制御手段を設けたことを特徴とする直噴ガソリンエン
ジンの制御装置。
【請求項４】前記冷間時制御手段が、エンジンの温度が
前記第１の基準温度以下の範囲において、温度が高くな
るほど前記燃料の供給圧を徐々に減じて通常値に戻すよ
うにすると共に、前記エンジン温度が前記第１の基準温
度を越えかつ前記第２の基準温度以下の範囲において、
温度が高くなるほど燃料の供給圧を徐々に減じて通常値
に戻すようにすることを特徴とする請求項３記載の直噴
ガソリンエンジンの制御装置。
【請求項５】エンジンが所定の高負荷・高回転領域のと
きに、前記冷間時制御手段に優先して、前記スワールコ
ントロールバルブを開くと共に、前記前記燃料噴射弁に
対する燃料の供給圧を通常値に戻す一方、前記スワール
コントロールバルブの閉制御及び／又は前記燃料供給圧
の増大制御に代えて、前記燃料噴射弁による噴射タイミ
ングを早める高負荷・高回転時制御手段を設けたことを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の直噴ガ
ソリンエンジンの制御装置。
【請求項６】前記高負荷・高回転時制御手段が、エンジ
ンの温度が低いときほど噴射タイミングをより早めるこ
とを特徴とする請求項５記載の直噴ガソリンエンジンの
制御装置。