KR100318836B1

KR100318836B1 - 기통내분사내연기관의제어장치

Info

Publication number: KR100318836B1
Application number: KR1019980703019A
Authority: KR
Inventors: 히토시 카무라; 켄지로 하타야마; 아쯔요시 코지마; 히로키 타무라
Original assignee: 나까무라히로까즈; 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 2002-02-19
Also published as: US5975044A; USRE39137E1; DE19780910C2; DE19780910T1; KR19990067079A; WO1998009063A1; SE9801463L; SE520725C2; SE9801463D0; JP3306871B2

Abstract

기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택할 수 있는 기통내분사내연기관의 제어장치에 관한 것으로서, 기통내분사내연기관에 있어서의 각운전모드마다 적절한 흡기보정량을 설정할 수 있도록해서 기통내분사내연기관에 있어서의 드라이버빌리티의 향상을 실현하는 것을 목적으로 하고, 연소실내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서, 상기 내연기관의 운전상태에따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서, 상기 내연기관의 운전상태 또는 운전환경상태를 검출하는 운전상태검출수단(101)과, 상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 변경하는 흡기보정수단(6),(14)과, 미리 설정된 대응관계에 의거해서,상기 운전상태검출수단(101)에 의해 검출된 그 운전상태에 따라서 그 흡기보정량을 설정하는 흡기보정량설정수단(110)과,상기 흡기보정량설정수단(110)에 의해 설정된 흡기보정량에 의거해서 상기 흡기보정수단(6),(14)의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단을 구비하고, 상기 운전상태와 흡기보정량과의 대응관계를, 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에 의해 별개 설정한다.

Description

기통내분사내연기관의 제어장치{DIVICE FOR CONTROLLING CYLINDER FUEL INJECTION TYPE INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

내연기관 등의 엔진의 흡기통로에는, 스로틀밸브가 설치되나, 이 스로틀밸브의 설치부분을 바이패스해서 흡기통로에 양단부를 연통하도록한 바이패스통로를 형성해서, 이 바이패스통로에 바이패스밸브를 구비하도록한 흡기계의 구성이 개발되고있다.

이와 같은 바이패스밸브로서는, 예를 들면 엔진이 소요의 아이들링회전속도를 유지하도록 흡기량을 조정하기 위한 아이들스피드제어를 위한 바이패스밸브가 보급되어 있다.

이 아이들스피드제어를 위한 바이패스밸브는, 운전자의 액셀페달답입조작에 대응해서 개방도조정되는 스로틀밸브와는 별개로, 엔진회전수를 소정의 아이들회전수로 유지하기 위하여, 엔진회전수를 피드백하면서 적당개방도가 제어되고, 운전자의 액셀페달조작과는 별개로 흡기량을 조정해서 아이들회전수를 유지한다.

또, 아이들스피드제어용의 바이패스통로나 바이패스밸브와는 별개로, 연소실에 공급하는 혼합기의 공연비제어를 위하여아이들시 이외에도 사용하기 위하여, 흡기통로의 스로틀밸브설치부분을 바이패스하는 바이패스통로를 형성하고 이 바이패스통로에 바이패스밸브[이것을 에어바이패스밸브(ABV)라 함]를 구비하도록한 흡기계의 구성도 개발되고 있다.

이와 같은 에어바이패스밸브에서는, 아이들스피드제어에 한하지 않고, 운전자의 액셀페달조작에 의해 조정되는 스로틀밸브와는 별개로 흡기량을 조정해서, 엔진운전상태를 제어할 수 있다.

어떻든간에, 이들 바이패스밸브는, 운전자의 액셀페달조작에 따라서 개방도조정되는 스로틀밸브와는 별개로, 엔진운전상태 등에 따라서 적당개방도를 제어하게 된다.

또, 상기한 바와 같은 바이패스밸브에 의해 아이들스피드를 제어하는 경우, 냉각수온, 에어콘의 상태, 시프트레버위치(자동변속기의 경우)등에 따라서 목표엔진회전수를 설정하고, 실엔진회전수를 검출하면서, 실엔진회전수가 목표엔진회전수가되도록 바이패스밸브를 개방도조정한다.

이에 대하여, 아이들스피드제어이외에 바이패스밸브를 사용하는 경우에는, 엔진의 운전상태에 따라서, 바이패스밸브에 의한 흡입공기량(즉, 흡기보정량)을 설정해서, 이 공기량을 얻을 수 있는 개방도로 바이패스밸브의 개방도를 조정한다.이 경우, 엔진의 운전상태에 대해서 흡기보정량 또는 밸브개방도를 대응시킨 대응관계를 예를 들면 맵화해 두고서, 엔진의 운전상태를 이 대응관계(맵)에 대응시키면서 흡기보정량 또는 밸브개방도를 설정할 수 있다.

또, 액셀개방도와 운전상태에 따라서 설정된 각종 보정계수에 의해 스로틀밸브의 목표개방도를 설정하여 스로틀밸브를 모터에 의해 구동하는 모터구동식스로틀밸브를 구비하도록 해서 바이패스밸브 등을 사용하지 않고서 운전상태에 따른 흡기조정을 행할 수 있도록한 기술도 있다.

그런데, 최근, 공연비를 연료희박한 상태에서 연소운전을 행하는 린번엔진(lean-burn engine)이 개발되어 오고 있으며,이와 같은 린번엔진에서는 각기통의 흡기포오트에 각각 연료분사밸브를 구비한 머티포인트인젝션(MPI)식의 엔진이 연료분사량을 기통마다 제어할 수 있어서 제어성이 좋기 때문에 널리 적용되고 있으나, 최근, 기통내의 연소실에 직접 연료를분사하도록 연료분사밸브를 임하게한 기통내분사엔진(기통내분사내연기관)이 개발되어 있으며, 이러한 기통내분사엔진에서는, 공연비를 더 한층 연료희박한 상태에서 연소운전을 행하는 초희박연소운전(초lean-burn운전)을 행할 수 있다.

즉, 이와 같은 기통내분사엔진은, 흡기밸브의 개폐와는 관계없이 언제든지 연소실에 연료를 분사할 수 있기 때문에, 이하와 같이, 초희박연소운전을 포함해서 여러 가지의 운전을 행할 수 있다.

예를 들면, 압축행정을 중심으로한 연료분사모드(이것을, 압축행정분사모드라함)를 설정할 수 있고, 이 압축행정분사모드에서는, 기통내에서 형성되는 층상(層狀)의 흡기흐름을 이용한 층상연소에 의해 초희박(초lean)한 공연비상태에서의안정연소를 실현할 수 있다. 즉, 층상의 흡기흐름을 이용해서 분사연료를 점화플러그의 근처에 모이게할 수 있기 때문에,점화플러그의 근처만을 착화성이 좋은 공연비상태(즉, 이론공연비 또는 이론공연비보다도 약간 농화쪽의 공연비상태)로서안정된 착화성능을 얻으면서, 전체로서는 극히 희박한 공연비상태로해서 대폭적으로 연비를 절약하면서 운전할 수 있는것이다.

물론, 흡기행정을 중심으로한 연료분사모드(이것을, 흡기행정분사모드라함)를 설정할 수도 있고, 이 흡기행정분사모드에서는, 연료의 사전혼합에 의해 연소실전체의 공연비상태를 균일화하면서, 안정된 착화와 확실한 화염전파를 실현해서 충분한 고출력을 얻을 수 있도록 운전을 행할 수 있다. 이 흡기행정모드에서는, 공연비를 이론공연비(stoichio)의 근처에조정하면서 큰출력을 얻을 수 있도록한 스토이키오모드와, 공연비를 스토이키오보다도 희박(lean)하게해서 연비를 절약할수 있는 린모드가 고려되고 있다. 또, 급가속시등에 일시적으로 대출력을 얻고 싶은 경우를 고려해서, 공연비를 스토이키오보다도 농화(rich)로한 인리치모드도 고려되고 있다.

그런데, 이와 같은 기통내분사엔진에서는, 상기한 압축행정분사모드(압축린모드 또는 후기린모드), 흡기행정분사스토이키오모드(stoichio mode), 흡기행정분사린모드(흡기린모드 또는 전기(前期)린모드), 흡기행정분사인리치모드(enrich mode)등의 각운전모드를 적당히 선택하면서 엔진의 운전을 행하게 되는 것이나, 이들 운전모드의 선택은, 엔진회전수 및 엔진부하에 의거해서 행하도록 고려되고 있다.

즉, 압축린모드는, 엔진회전수가 낮고 엔진부하가 작은 영역에서 선택하고, 이것보다도 엔진회전수가 높아지거나 엔진부하가 커지거나하면, 그 정도가 커짐에 따라서, 흡기린모드, 스토이키오모드, 인리치모드의 순으로 선택하는 것이다.

엔진부하는 액셀페달의 답입량에 거의 대응함으로, 압축린모드선택시에는, 액셀페달의 답입량이 적고 따라서 스로틀밸브개방도가 작게되어 있다. 한편, 공연비가 극히 큰 초린상태에서 운전하는 압축린모드에서는, 충분한 흡기공기량이 없으면 층상흐름도 약해지고 안정된 연소를 행하기 어렵다. 따라서, 스로틀밸브개방도가 작고 스로틀밸브에 의해 흡입공기량이 규제되어 버리면, 압축린모드의 운전이 곤란하게 된다.

이 때문에, 기통내분사엔진에서는, 상기한 바와 같이 스로틀밸브를 바이패스하는 바이패스로(에어바이패스통로)를 형성해서 이 에어바이패스통로에 설치한 밸브(에어바이패스밸브)의 개방도를 제어하면서, 스로틀밸브에 의해 규제된 공기량을보충하도록 흡기량보정을 행하고 있다.

그런데, 이와 같은 기통내분사엔진에서는, 운전모드에 의해서, 제어되는 공연비가 다르고, 또, 연료분사의 행정이 다르기때문에, 동일한 토크(torque)를 얻기 위한 요구흡기량도 운전모드에 따라서 다르고, 동일한 토크를 얻기위한 흡기부압도운전모드에 따라서 다른 것으로 된다.

이와 같이, 동일토크를 얻기위한 흡기부압이 운전모드에 따라서 다르기 때문에, 예를 들면 상기한 바와 같이 엔진의 운전상태와 흡기보정량 또는 밸브개방도와의 대응관계를 획일적인 것으로 설정(set)해버리면, 운전모드마다 최적의 흡기보정량을 설정할 수 없고, 드라이버빌리터(driverabilty)의 악화를 초래해 버린다.

본 발명은, 상기한 과제에 비추어 창안된 것으로서, 기통내분사내연기관에 있어서의 각운전모드마다 적절한 흡기보정량을설정할 수 있도록 해서 기통내분사내연기관에 있어서의 드라이버빌리티의 향상을 실현할 수 있도록한, 기통내분사내연기관의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(발명의 개시)

이 때문에, 본 발명의 기통내분사내연기관의 제어장치는, 연소실내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서,상기 내연기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서, 상기 내연기관의 운전상태 또는 운전환경상태를 검출하는 운전상태검출수단과, 상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 변경하는 흡기보정수단과, 미리 설정된 대응관계에 의거해서, 상기 운전상태검출수단에 의해 검출된 그 운전상태에 따라서 그 흡기보정량을 설정하는 흡기보정량설정수단과, 상기 흡기보정량설정수단에 의해 설정된 흡기보정량에 의거해서 상기 흡기보정수단의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단을 구비하고, 상기 운전상태와 흡기보정량과의 대응관계가, 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에 의해 별개 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 기통내분사내연기관에 있어서의 압축행정분사모드나 흡기행정분사모드와 같은 각운전모드마다,적절한 흡기량보정을 행할 수 있게되고, 기통내분사내연기관에 있어서의 드라이버빌리티의 향상을 실현할 수 있다.

또, 상기 흡기량보정제어수단이, 상기 내연기관의 아이들운전시에, 상기의 운전상태와 흡기보정량과의 대응관계에 의거해서 그 흡기량을 보정하도록 구성되는 동시에, 상기 아이들운전시에 사용되는 상기의 운전상태와 흡기보정량과의 대응관계가, 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에 의해 별개 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 특히, 흡기량보정이 중요해지는 아이들운전시에 적절한 흡기량보정을 행할 수 있게되어, 기통내분사내연기관에 있어서의 드라이버빌리티의 향상을 효율좋게 실현할 수 있다.

또, 상기 내연기관의 아이들시에 있어서의 압축행정분사모드에서의 흡기량이, 상기 내연기관의 아이들시에 있어서의 흡기행정분사모드에서의 흡기량보다도 대량으로 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 내연기관은 상기 운전상태검출수단의 검출결과에 의거해서 목표공연비를 설정하는 목표공연비설정수단을 또 구비하고, 상기 압축행정분사모드에 의해 설정되는 목표공연비가, 상기 흡기행정분사모드에 의해 설정되는 목표공연비보다도 희박쪽의 공연비인 것이 바람직하다.

또, 상기 운전상태검출수단으로서, 구체적으로는, 내연기관의 회전속도를 검출하는 것, 액셀조작상태를 검출하는 것, 흡기스로틀밸브의 개방도를 검출하는 것, 상기 내연기관에 연결된 변속기의 변속상태를 검출하는 것, 대기압을 검출하는 것, 상기 내연기관에 의해서 직접 또는 간접적으로 구동되는 보기(補機)의 작동상태를 검출하는 것, 흡기스로틀밸브의 거의완전폐쇄상태를 검출하는 것, 을 사용할 수 있다.

또, 상기 흡기보정수단은, 흡기스로틀밸브의 바이패스공기량을 보정하는 것이 바람직하다.

또, 상기 내연기관은, 전기적으로 구동되는 흡기스로틀밸브를 구비하고, 상기 흡기보정수단은, 상기 흡기스로틀밸브의 개방도를 보정하는 것이 바람직하다.

또, 상기 운전상태가, 상기 내연기관에 가해지는 부하상태이고, 상기 흡기보정량이, 상기 부하상태에 따라서 조정되는 흡기개구면적에 대해서 상관관계를 가지고 설정되는 것도 바람직하다.

이 경우, 상기 흡기개구면적의 변화에 대한 상기 흡기보정량의 변화량은, 상기 압축행정분사모드시의 쪽이 상기 흡기행정분사모드시보다도 크게 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은, 기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택할 수 있는 기통내분사내연기관의 제어장치에 관한 것으로서, 특히, 흡기량보정의 최적화를 도모한, 기통내분사내연기관의 제어장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시형태로서의 기통내분사내연기관의 제어장치의 요부구성을 표시한 블록도

도 2는 본 발명의 일실시형태로서의 기통내분사내연기관의 제어장치의 흡기보정량의 설정특성을 설명하는 도면

도 3은 본 발명의 일실시형태로서의 기통내분사내연기관의 제어장치의 흡기보정량의 설정특성을 설명하는 도면

도 4는 본 발명의 일실시형태에 관한 기통내분사내연기관의 요부구성을 표시한 도면

도 5는 본 발명의 일실시형태에 관한 기통내분사내연기관의 제어블록도

도 6은 본 발명의 일실시형태에 관한 기통내분사내연기관의 운전모드에 대해서 설명하는 도면

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 도면에 의해, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하면, 도 1∼도 6은 본 발명의 일실시형태로서의 기통내분사내연기관의 제어장치를 표시한 것이며, 이들을 참조해서 설명한다.

먼저, 본 실시형태에 관한 기통내분사내연기관(이하, 기통내분사엔진이라함)의 구성에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다.

도 4에 있어서, (1)은 엔진본체, (2)는 흡기통로, (3)은 스로틀밸브설치부분, (4)는 에어클리너, (5)는 바이패스통로(제2바이패스통로), (6)은 바이패스통로(5)내를 유통하는 공기량을 조정할 수 있는 것으로서 흡기보정수단으로서 기능하는제 2에어바이패스밸브(#2ABV)이다. 흡기통로(2)는, 상류쪽으로부터 흡기관(7), 서지탱크(8), 흡기매니폴드(9)의 순으로접속된 구성으로 되어 있으며, 바이패스통로(5)는 서지탱크(8)의 상류쪽에 형성되어 있다. 바이패스밸브(6)은, 스테퍼모터에 의해 소요의 개방도로 구동되도록 되어 있으나, 이 바이패스밸브(6)는, 전자밸브에 의한 듀티제어를 사용해서 개방도조정을 행하도록 해도 된다.

또, (12)는 아이들스피드제어기능을 구비한 것이며, 바이패스통로(제 1바이패스통로)(13)와 바이패스밸브로서의 제 1에어바이패스밸브(#1ABV)(14)로 이루어지고, #1ABV(14)는 도시생략의 스테퍼모터에 의해 구동되며, 흡기보정수단으로서 기능한다.

또, (15)는 스로틀밸브(흡기스로틀밸브)이며, 여기서는, 액셀페달(도시생략)과 기계적으로 연동하는 것이 사용되고 있으나, 스로틀밸브(15)로서는, 드라이브바이와이어(DBW)라 호칭되는 전기모터구동밸브를 사용해도 된다. 이 경우에는, 바이패스밸브를 폐지해서, 이 바이패스밸브에 의해서 얻게되는 보정공기량에 상당하는 분만큼 전기모터의 구동을 보정하면된다.

그런데, 제 1바이패스통로(13) 및 제 2바이패스통로(5)는, 흡기통로(2)의 스로틀밸브(15)의 장착부분을 바이패스하도록해서 각각의 상류단부 및 하류단부를 흡기통로(2)에 접속되어 있다.

또, 제 2에어바이패스밸브(6), 제 1에어바이패스밸브(14)의 각 개폐제어는, 전자제어장치(ECU)(16)를 통해서 행하여지도록 되어 있다.

또, (17)은 배기통로, (18)은 연소실이고, 흡기통로(2) 및 배기통로(17)의 연소실에의 개구부, 즉 흡기포오트(2A) 및 배기포오트(17A)에는, 흡기밸브(19) 및 배기밸브(20)가 장비되어 있다.

그리고, (21)은 연료분사밸브(인젝터)이며, 본엔진에서는, 상기 인젝터(21)가 연소실(18)에 직접 연료분사하도록 배설되어 있다.

또, (22)는 연료탱크, (23A)∼(23E)는 연료공급로, (24)는 저압연료펌프, (25)는 고압연료펌프, (26)은 저압레귤레이터,(27)은 고압레귤레이터, (28)은 딜리버리파이프이며, 연료탱크(22)내의 연료를 저압연료펌프(24)에 의해 구동해서 또다시고압연료펌프(25)에 의해 가압해서 소정의 고압상태에서 연료공급로(23A),(23B), 딜리버리파이프(28)를 통해서 인젝터(21)에 공급하도록 되어 있다. 이때, 저압연료펌프(24)로부터 토출된 연료압력은 저압레귤레이터(26)에 의해 압력조정되고, 고압연료펌프(25)에 의해 가압되어서 딜리버리파이프(28)에 인도되는 연료압력은 압압레귤레이터(27)에 의해 압력조정되도록 되어 있다.

또, (29)는 엔진(1)의 배기통로(17)내의 배출가스(排가스)를 흡기통로(2)내에 환류시키는 배출가스환류통로(EGR통로),(30)은 EGR통로(29)를 통해서 흡기통로(2)내에 환류하는 배출가스의 환류량을 조정하는 배출가스량조정수단으로서의 스테퍼모터식의 밸브(EGR밸브)이고, (31)은 블로바이가스를 환원하는 유로이고, (32)는 크랭크실적극환기용 통로, (33)은 크랭크실적극환기용의 밸브이고, (34)는 캐니스터(canister)이고, (35)는 배출가스정화용 촉매(여기서는, 3원촉매)이다.

그런데, ECU(16)에서는, 도 4에 표시한 바와 같이, 에어바이패스밸브(6),(14)의 개폐제어 또는 개방도제어를 행하는 외에, 인젝터(21)나 도시생략의 점화플러그을 위한 점화코일이나 EGR밸브의 제어나 고압레귤레이터(27)에 의한 연압(燃壓)제어도 행하도록 되어 있다. 이들 제어 때문에, 도 4에 표시한 바와 같이, 에어플로센서(44), 흡기온도센서(36), 스로틀개방도를 검출하는 스로틀포지션센서(TPS)(37), 아이들스위치(38), 에어콘스위치(도시생략), 변속포지션센서(도시생략), 차속센서(도시생략), 파워스티어링의 작동상태를 검출하는 파워스티어링스위치(도시생략), 스타터스위치(도시생략), 제 1기통검출센서(40), 크랭크각센서(41), 엔진의 냉각수온을 검출하는 수온센서(42), 배출가스속의 산소농도를 검출하는 O₂센서(43)등이 배설되고, ECU(16)에 접속되어 있다.

또한, 크랭크각센서(41)에 의거해서 엔진회전수를 산출할 수 있고, 예를 들면 ECU(16)내에 이와 같은 엔진회전수연산기능이 구비되어 있다. 그래서, 이 크랭크각센서(41)와 엔진회전수연산기능으로 엔진회전수센서가 구성되나, 여기서는 크랭크각센서(41)에 대해서도 편의상 엔진회전수센서라 부른다.

여기서, ECU(16)을 통한 엔진에 관한 제어내용에 대해서, 도 5의 제어블록도에 의거해서 설명한다.

본엔진에서는, 연소실(18)내에 균일하게 연료를 분사함으로써 성립할 수 있는 사전혼합연소와, 연소실(18)내에 임한 도시생략의 점화플러그의 주위에 분사연료를 편재시킴으로써 성립할 수 있는 층상린연소를 운전상태에 따라서 절환하는 엔진이다.

그리고, 본엔진은, 엔진의 운전모드로서, 압축행정에서 연료분사를 행하여 층상린연소를 행하는 후기린연소운전모드(후기리모드)와, 흡기행정에서 연료분사를 행하여 사전혼합연소를 행하는 전기린연소운전모드(전기린모드), 스토이키오피드백운전연소운전모드(스토이키오모드), 오픈루프연소운전모드(스토이키오모드 또는 인리치모드)의 4개의 연료분사모드외에,연료분사를 정지(cut)하는 연료커트모드가 설정되어 있다.

그리고, 본기통내분사내연기관의 제어장치에 의해, 엔진의 운전상태나 차량의 주행상태등에 따라서 이들 모드의 어느 하나가 선택되고, 연료의 공급제어가 행하여지도록 되어 있다. 또한, 각 연료분사모드에 있어서는, EGR을 작동시키는 경우와 EGR을 정지시키는 경우가 설정되어 있다.

연료분사모드에 대해서 더욱 설명해두면, 연료분사모드에 있어서의 모드설정은, 일반적으로는, 엔진회전수Ne 및 엔진부하Pe에 대해서, 도 6에 표시한 바와 같은 영역경향에 의해, 인리치운전모드, 스토이키오운전모드, 전기린모드, 후기린모드가 설정된다.

또, 상기한 연료분사모드중, 후기린모드는, 가장 희박한 연소(공연비가 30∼40정도)를 실현할 수 있으나, 이 모드에서는,연료분사를 압축행정후기와 같이 극히 점화시기에 가가운 단계에서 행하고, 또한 연료를 점화플러그의 근처에 모아서 부분적으로는 농후하게하고 전체적으로는 희박하게 하면서 착화성, 연소안정성을 확보하면서 절약운전을 행하도록 하고 있다.

그리고, 전기린모드도 희박연소(공연비가 20∼24정도)를 실현할 수 있으나, 이 모드에서는, 연료분사를 후기린모드보다도앞의 흡기행정에서 행하여, 연료를 연소실내에 확산시켜서 전체공연비를 희박하게 하면서 착화성, 연소안정성을 확보하면서 어느정도의 출력을 확보하도록해서, 절약운전을 행하도록 하고 있다.

스토이키오운전모드는, O₂센서의 출력에 의거해서, 공연비를 스토이키오 또는 스토이키오 근처의 상태로 유지하면서 충분한 엔진출력을 효율좋게 얻을 수 있도록 하고 있다.

또, 오픈루프연소운전모드에서는, 가속시나 발진시등에 충분한 출력을 얻을수 있도록, 오픈루프제어에 의해 스토이키오또는 이것보다 농후한 공연비(인리치)에서의 연소를 행한다.

이와 같은 운전모드의 선택은, 도 1에 표시한 바와 같이 ECU(16)내에 설정된 기능부분(모드선택수단)(102)에 있어서, 운전상태검출수단(101)으로부터의 정보(엔진회전수Ne 및 엔진부하Pe)에 의거해서 상기의 도 6에 표시한 바와 같은 영역경향에 의해, 행하여진다. 그리고, 각 모드에 따라서 엔진운전상태에 의거해서 공연비를 설정하고, 설정된 공연비에 따라서연료분사밸브제어수단(105)에 의해 연료분사량이나 연료분사타이밍 등의 연료분사밸브제어량이 설정되어 연료분사밸브(21)가 제어되고, 설정된 공연비에 따라서 ABV밸브(6),(14)를 통해서 흡기량(흡기보정량)이 제어된다.

여기서, 본장치의 특징적인 것인 각 밸브(6),(16)(즉, 흡기보정수단)의 개방도제어를 설명하면, 도 1에 표시한 바와 같이, ECU(16)에는 운전상태검출수단(101)으로부터의 정보(엔진운전상태)에 따라서 요구공기량(스로틀밸브에 의한 흡기를 보정함으로 흡기보정량이라 부름)을 설정하는 기능(흡기보정량설정수단)(110)과, 이 흡기보정량설정수단(110)에 의해 설정한 요구공기량에 따라서 각밸브(6),(14)에 지령신호를 출력하는 기능(흡기보정량제어수단)(111)이 각밸브(흡기보정수단)(6), (14)의 개방도제어를 행하도록 되어 있다.

흡기보정량설정수단(110)에서는, 운전상태검출수단(101)으로부터의 정보에 의거해서, 흡기보정량을 설정하나, 구체적으로는, 도 1에 표시한 바와 같이, 엔진회전수Ne 및 스로틀포지션센서(37) 또는 도시생략의 액셀포지션센서 등의 검출정보에의거해서 구해지는 엔진부하Pe외에, 엔진의 운전환경의 상태, 즉, 변속기의 변속상태를 검출하는 시프트포지션센서(121),대기압센서(122), 보기로서의 에어콘의 작동상태를 검출하는 에어콘스위치(123), 보기로서의 파워스티어링의 작동상태를검출하는 파워스티어링스위치(124), 아이들스위치(38)등으로부터의 정보를 도입해서, 이들 정보에 의거해서, 맵[미리 설정된 대응관계(운전상태와 흡기보정량과의 대응관계)]로부터 흡기보정량을 설정한다.

즉, 도 5에 표시한 바와 같이, 먼저, 스로틀센서에 의해 검출된 스로틀개방도θth 또는 도시생략의 액셀개방도센서의 출력과 크랭크각센서로부터의 검출정보에 의거한 엔진회전속도Ne로부터, 맵에 의거해서 목표엔진부호(목표Pe)를 설정한다(블록B1).

한편, 에어콘스위치로부터의 정보에 의거해서 에어콘디셔너가 온이면 엔진회전속도Ne로부터 맵에 의거해서 에어콘대응보정량△Peac를 설정하고(블록B2), 파워스티어링스위치로부터의 정보에 의거해서 파워스티어링이 온이면 엔진회전속도Ne로부터 맵에 의거해서 파워스티어링대응보정량△Peps를 설정하고(블록3), 인히비터스위치로부터의 정보에 의거해서 시동시에는 엔진회전속도Ne로부터 맵에 의거해서 인히비터대응보정량△Peinh를 설정한다(블록B4).

또, 도시생략했으나, 시프트포지션센서(121)나 대기압센서(122)에 각각의 파라미터에 대응한 보정량을 설정한다.

그리고, 적당히 이들 대응보정량△Peac, △Peps, △Peinh등에 의해서, 목표Pe를 보정한다. 그리고, 이 보정후목표Pe를스위치S1을 통해서 적당히 필터링하고(블록B5), 이와 같이해서 얻게된 목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터, 맵에 의거해서요구공기량(또는, 목표흡기공기량)Q에 따른 밸브개방도에 관한 제어량Pos를 설정한다.

이 제어량Pos의 설정에 있어서는, 블록B7에 표시한 바와 같이 복수의 맵으로부터 엔진의 운전상태에 따른 것을 선택해서사용되고, 스위치S2, S3을 통해서, 엔진의 운전상태에 따라서 신호가 출력된다. 여기서는, 엔진의 운전상태로서, 가장희박연소가 되는 후기린모드와, 이에 이어진 희박연소가 되는 전기린모드와, 스토이키오운전모드중의 EGR작동중의 3모드에 관해서 맵이 설정되고, 이들 모드의 경우에만 요구공기량을 설정한다.

또, 스위치S4에 의해, 아이들운전상태가 성립했을 경우에는, 블록8에 표시한 바와 같이 엔진회전수의 피드백에 의거한 요구공기량(또는, 목표흡입공기량)#1ABVQ의 제어량#1ABVPos(이 경우에는 #1ABV밸브를 주체로한 목표개방도가 된다)를 설정한다.

상기의 블록B7, B8을 통한 요구공기량Q, #1ABVQ에 대응하는 양을 설정하는 기능부분은, 요구공기량설정수단(흡기보정량설정수단)(110)에 상당한다.

이와 같이 해서 얻게된 제어량Pos 또는 #1ABVPos에 따라서, 에어바이패스밸브(6)의 개방도위치의 설정 또는 듀티비의 설정(블록B10), 에어바이패스밸브(14)의 개방도위치의 설정(블록B11)이 행하여지고, 에어바이패스밸브(6),(14)가 소요의 상태로 제어된다.

그런데, 기통내분사엔진에서는, 압축행정분사모드(후기린)에서는, 초린연소가 행하여지기 때문에, 공연비가 매우 크게 설정되고, 엔진발생토크에 대해서 흡입공기량이 매우크다. 이 때문에, 흡기부압의 크기가 비교적 작은 영역에서 흡기량의보정이 행하여지는 것으로 된다. 한편, 흡기행정분사모드에서는, 공연비가 약간 큰 전기린이나 스토이키오모드에 의해운전되기 때문에, 엔진발생토크에 대한 흡입공기량은 비교적 크지 않고, 흡기부압의 크기가 비교적 큰 영역에서 흡기량의보정이 행하여지게 된다.

예를 들면 도 2에 표시한 실선은, 흡기개구면적S에 대한 흡입공기량Q를 표시한 도면이며, 압축행정분사모드(후기린)에서는, 흡기개구면적S의 비교적 큰 영역에서 흡입공기량제어(흡기보정량제어)를 행하게 되고, 흡기행정분사모드에서는, 흡기개구면적S의 비교적 작은 영역에서 흡입공기량제어(흡기보정량제어)를 행하게 된다. 또한, 흡기개구면적S는 엔진의 부하상태에 따른 것으로 되고, 스로틀밸브(흡기스로틀밸브)(15) 및 ABV(흡기보정수단)(6),(14)의 개방도에 따라서 결정된다.

도 2중, 점X1은 흡기행정분사모드에 있어서 엔진토크TA를 발생하는 경우의 흡기개구면적S와 흡입공기량Q와의 대응위치를표시하고, 점X2는 압축행정분사모드에 있어서 점X1과 거의 마찬가지의 엔진토크TA를 발생하는 경우의 흡기개구면적S와 흡입공기량Q와의 대응위치를 표시하고 있다.

도시한 바와 같이, 흡기행정분사모드에 있어서의 점X1의 시점에서, 흡기개구면적S를 소정량S1증대시키면, 흡기보정량은Q1만큼 증대한다. 한편, 압축행정분사모드에 있어서의 점X2의 시점에서, 점X1의 경우와 마찬가지로 흡기개구면적S를 소정량S1증대시키면, 흡기보정량은 Q2만큼 증대한다. 이 흡기보정량Q2는, 점X1의경우의 흡기보정량Q1보다 작아진다.

이것은, 흡기행정분사모드에 있어서의 흡기량제어는, 흡기개구면적S의 비교적 작은 영역에서 행하여지고, 이 영역은 스로틀밸브(15)하류에 있어서의 흡기부압의 크기가 비교적 큰 영역이기 때문에, 흡기개구면적S와 흡입공기량Q가 거의 선형(線形)으로 증가한다. 이에 대해서, 압축행정분사모드에 있어서의 흡기량제어는, 흡기개구면적S의 비교적큰 영역에서 행하여지고, 이 영역은 스로틀밸브(15)하류에 있어서의 흡기부압의 크기가 비교적 작은 영역이기 때문에, 흡기개구면적S와 흡입공기량Q와는, 선형의 증가관계로부터 일탈해서, 흡기개구면적S의 증가에 비해 흡입공기량Q는 증가하지 않게 된다. 또한, 도 2중의 파선은, 흡기개구면적S와 흡입공기량Q가 선형을 유지하는 경우를 표시하고 있다.

여기서, 흡기개구면적S와 밸브개방도에 관한 제어량Pos가 거의 비례관계에 있는 것에서는, 상기 흡기개구면적S를 소정량S1증대시키기 위해서는 보정량제어량P1만큼 제어량Pos를 증대하면 된다. 또, 흡기개구면적S와 밸브개방도에 관한 제어량Pos가 비례관계에 있지 않는 것에서는, 그 관계의 근사식등에 의해서 흡기개구면적S으로부터 보정제어량P2를 산출해서,이 산출된 보정제어량P2만큼 제어량Pos를 증대하면 된다.

이와 같이, 흡기개구면적에 대해서 변화하는 흡입공기량이 다르기 때문에, 흡기개구면적을 조정하는 밸브개방도에 관한제어량을 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 마찬가지의 맵(엔진운전상태와 제어량Pos와의 대응관계)을 사용해서는, 각 운전모드마다 최적의 흡기보정량을 설정할 수 없고, 드라이버빌리티의 악화를 초래해버린다.

그래서, 본장치에서는, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 각각 다른 맵(엔진운전상태와 제어량Pos와의 대응관계)을 설정하고, 각모드마다의 맵에 따라서, 흡기보정제어를 행하도록 되어 있다.

또한, 엔진운전상태(특히, 엔진회전수Ne, 엔진부하정보Pe)와 제어량Pos와의 대응관계뿐만 아니라, 기타의 정보, 즉, 시프트포지션센서(121), 대기압센서(122), 에어콘스위치(123), 파워스티어링스위치(124), 아이들스위치(38)등으로부터의 정보에 의거한 보정량에 대해서도, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 각각 다른 맵(대응관계)를 설정하고, 흡기보정제어를 행하도록 해도 된다.

예를 들면 도 3은, 에어콘스위치(123)가 오프에서 온으로 절환되었을때에 행하여지는 아이들회전수Ne의 제어상태를 표시하고, 이때에 대응하는 흡기량은, 전기린(흡기행정분사)이면, Q1에서 Q3으로 조정되어서, 아이들회전수Ne가 Ni1에서 Ni2로 증가제어된다. 한편, 후기린(압축행정분사)이면, Q2에서 Q4로 조정되어서, 아이들회전수Ne는 Ni1에서 Ni2로 증가제어된다.

도시한 바와 같이, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서는, 기본적인 흡기량도 다르지만, 흡기보정량도 흡기행정분사모드에서는 α, 압축행정분사모드에서는 β로 서로 다르다. 따라서, 에어콘스위치정보에 의거한 흡기보정량의 제어도, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 각각 다른 맵(대응관계)을 설정하는 것이 바라직한 것이다.

또, 상기 이외의 방법으로서, 각운전모드에서 공통의 흡기보정량을 설정해두는 동시에 각각의 모드에서 모드대응계수(게인)를 설정해두고, 설정된 흡기보정량을 그 모드대응계수에 의해 게인조정함으로서 최종적인 흡기보정량(제어에 사용하는)을 설정하는 것도 가능하다.

그런데, 도 5에 의거해서, 인젝터, 점화코일, EGR의 각제어에 대해서 설명해둔다.

인젝터의 구동을 위해서는, 인젝터의 분사개시시기와 분사종료시기를 설정할 필요가 있으나, 여기서는, 인젝터구동시간Tinj와 인젝터의 분사종료시기를 설정해서, 이에 의거해서, 인젝터의 분사개시시기를 역산하면서, 인젝터의 구동타이밍을결정하고 있다. 이들 설정은, ECU(16)에 의해 엔진운전상태에 따라서 행하여진다.

인젝터구동시간Tinj의 설정에는, 먼저, 필터링처리(블록B6)된 보정후 목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터, 맵에 의거해서 공연비A/F를 설정한다(블록B12). 이 경우의 설정맵도, 후기린모드에서 EGR작동중과, 후기린모드에서 EGR정지중과, 전기린모드와, 오픈루프모드의 4모드에 관해서 설정되어 있으며, 엔진의 운전상태에 따른 것을 선택해서 사용된다.

이렇게해서 얻게된 공연비A/F와, 에어플로센서에 의해 검출된 흡기량Qph로부터, 인젝터구동시간Tinj를 산출한다(블록B13).

그리고, 이 인젝터구동시간Tinj에, 기통별인젝터불균율보정(블록B14) 및 기통별데드타임보정(블록B15)을 실시한다. 한편, 목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터 감속시용분사시간TDEC를 산출해서(블록B16), 감속시이고 또한 후기린운전시에는, 스위치S5를 통해서, 블록B13에서 얻어진 인젝터구동시간Tinj와 이 감속시용분사시간TDEC중 작은쪽을 선택해서(블록B17), 이것을 인젝터구동시간으로 설정한다.

또, 이 인젝터구동시간에 대해서는, 상기한 흡입공기량의 보정에 의해서 공연비A/F가 변화하기 때문에, 흡입공기량의 보정에 따라 인젝터구동시간을 보정해서 공연비A/F를 일정하게 하도록 제어해서, 배기가스성능의 악화를 방지하고 있다.

인젝터의 분사종료시기의 설정도, 필터링처리(블록B6)된 보정후목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터, 맵에 의거해서 분사종료시기를 설정한다(블록B18). 이 경우의 설정맵도, 후기린모드에서 EGR작동중과, 후기린모드에서 EGR정지중과, 전기린모드와, 오픈루프운전 또는 스토이키오피드백운전모드의 4모드에 관해서 설정되어 있으며, 엔진의 운전상태에 따른 것을 선택해서 사용된다.

이렇게해서 얻게된 분사종료시기에 후기린모드의 경우에는 수온보정을 실시해서 분사종료시기를 얻도록하고 있다.

이와 같이 해서 얻게된 인젝터구동시간Tinj 및 분사종료시기에 의거해서, 인젝터의 구동을 행한다.

또, 점화코일에 의한 점화플러그의 점화시기에 대해서도, 필터링처리(블록B6)된 보정후목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터,맵에 의거해서 점화시기를 설정한다(블록B20). 이 경우의 설정맵은, 후기린모드에서 EGR작동중과, 후기린모드에서 EGR정지중과, 전기린모드와, 스토이키오피드백운전에서 EGR작동중과, 오픈루프운전 또는 스토이키오피드백운전에서 EGR정지중의 5모드에 관해서 설정되어 있다. 이렇게해서 얻게된 점화시기에 각종 리터드(retard)보정을 실시해서(블록B21), 이에 의거해서 점화코일의 제어를 행한다.

또, EGR의 유량제어에 대해서도, 필터링처리(블록B6)된 보정후목표Pe와 엔진회전속도Ne로부터, 맵에 의거해서 EGR의 유량을 설정한다(블록B22). 이 경우의 설정맵은, D레인지에서의 후기린모드와, N레인지에서의 후기린모드와, D레인지에서의스토이키오피드백운전모드와, N레인지에서의 스토이키오피드백운전모드의 4모드에 관해서 설정되어 있다.

이렇게해서 얻게된 EGR의 유량을 수온보정(블록B23)을 실시해서, 개방도에 따른 제어량(듀티비)을 설정해서(블록B24),EGR의 유량제어를 행한다. 또한, 수온보정(블록B23)에 관해서도, 엔진운전상태(여기서는, 후기린모드와 스토이키오피드백운전모드의 2모드)에 따른 맵이 사용되고 있다.

본 발명의 일실시형태로서의 기통내분사내연기관의 제어장치는, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 다른맵(엔진운전상태와 제어량Pos와의 대응관계)을 설정하고, 이에 의거해서 흡기보정량의 제어를 행함으로, 각운전모드에 최적의 흡기보정량제어를 행할 수 있고, 각 운전모드에 있어서의 드라이버빌리티가 향상되는 효과가 있다.

또, 엔진운전상태(특히, 엔진회전수Ne, 엔진부하정보Pe)와 제어량Pos와의 대응관계뿐만아니라, 기타 정보, 즉, 시프트포지션센서(121), 대기압센서(122), 에어콘스위치(123), 파워스티어링스위치(124), 아이들스위치(38)등으로부터의 정보에의거한 보정량에 대해서도, 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 각각 다른 맵(대응관계)을 설정하고, 흡기보정제어를 행함으로서, 역시, 각운전모드에 최적의 흡기보정량제어를 행할 수 있고 , 각운전모드에 있어서의 드라이버빌리티가향상되는 효과가 있다.

또한, 이와 같은 흡기행정분사모드와 압축행정분사모드에서 각각 다른 맵(대응관계)을 설정하는 기술은, 특히, 흡기제어효과가 큰 엔진의 아이들운전시에 적용하는 것이 매우 효과적이다.

또, 상기의 실시형태에서는, 바이패스밸브를 사용해서 흡입공기량을 보정하는 것에 대해서 설명하고 있으나, 상기한 바와같은 전동모터에 의해 구동하는 전동모터구동식 스로틀밸브에 이와 같은 기술을 적용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

기통내분사내연기관에 있어서의 압축행정분사모드나 흡기행정분사모드와 같은 각 운전모드마다, 적절한 흡기량보정을 행할 수 있게 되어, 기통내분사내연기관에 있어서의 드라이버빌리티의 향상을 실현할 수 있게 된다. 이 때문에, 예를 들면 자동차를 비롯한 교통기관용의 엔진에 호적하고, 안정연소에 의한 드라이버빌리티의 향상, 저연비화에 의한 운전코스트의 저감, 배기가스정화의 촉진에 의한 환경보호와 같은, 교통기관용 엔진에의 여러 가지의 요구를 동시에 충족시킬 수있어, 매우 유용하다.

Claims

연소실내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서, 상기 내연기관의 운전상태에 따라서, 주로압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서,

상기 내연기관의 부하상관치를 검출하는 부하상관치검출수단(37)과,

상기 내연기관의 엔진회전수를 검출하는 회전수검출수단(41)과,

상기 부하상관치검출수단(37)에 의해 검출된 부하상관치 및 상기 회전검출수단(41)에 의해 검출된 기관회전수에 의거해서목표부하치를 설정하는 목표부하설정수단(B1)과,

상기 압축행정분사모드가 선택되었을 때 목표공연비를 이론공연비보다 연료희박쪽의 제 1공연비로 설정하고, 또 상기 흡기행정분사모드가 선택되었을 때 목표공연비를 상기 제 1공연비보다 연료과농쪽의 제 2공연비로 설정하는 목표공연비설정수단(B12)과,

상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 변경하는 흡기량조정수단(6)과,

상기 목표부하설정수단(B1)에 의해 설정된 목표부하치에 의거해서 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 제 1흡기보정량, 또는 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 제 2흡기보정량을 각각 설정하는 흡기보정량설정수단(110)과,

상기 흡기보정량설정수단(110)에 의해 설정된 상기 제 1흡기보정량 또는 상기 제 2흡기보정량에 의거해서 상기 흡기량조정수단(6)의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단(111)을 구비하고,

상기 흡기보정량설정수단은 상기 아이들운전시에 사용되는 상기 운전상태와 흡기보정량과의 대응관계를 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에서 다르게 설정하고,

상기 흡기량보정제어수단은 상기 내연기관의 아이들운전시에 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에서 다르게 설정딘 대응관계에 의거하는 흡기보정량에 따라서 상기 흡기량을 보정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 흡기보정량설정수단(110)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 상기 제 1공연비에요구되는 상기 제 1흡기보정량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 상기 제 2의 공연비에 요구되는 제 2흡기보정량보다많아지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 각 분사모드에 있어서 각각 요구되는 상기 흡기보정수단(6)의 제어량을 상기 내연기관의 부하상태에 따라서 조정되는 흡기개구면적과 상관관계에 있는 파라미터에 의거해서 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 3항에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 소정공기량을 얻기 위한 상기 흡기량조정수단(6)의 제 1제어량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 소정공기량을 얻기위한 상기 흡기량조정수단(6)의 제 2제어량보다 크게 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 내연기관에 연결된 변속기의 변속상태, 상기 내연기관에 의해서 직접 또는 간접적으로 구동되는 보기류의 작동상태, 또는 대기압의 적어도 하나를 검출하는 운전환경상태검출수단(122),(123),(124)을 구비한 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 5항에 있어서, 상기 운전환경상태검출수단(122),(123),(124)에 의해 검출된 운전환경상태에 따라서 환경목표부하치를 구하고, 이 환경목표부하치와 상기 목표부하설정수단에 의해 설정된 목표부하치로부터 보정목표부하치를구하는 목표부하치보정수단을 구비하고,

여기에 있어서, 상기 흡기보정량설정수단(110)은, 상기 목표부하치보정수단에 의해 구해진 보정목표부하치에 의거하여 상기 압축행정분사모드혹은 흡기행정모드에 있어서 각각 요구되는 상기 제 1 또는 제 2흡기보정량을 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 6항에 있어서, 상기 목표부하치보정수단은, 상기 운전환경상태검출수단(122),(123),(124)에 의해 검출된 각 운전환경상태 및 상기 회전수검출수단(41)에 의해 검출된 엔진회전수에 대응한 환경부하보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 5항에 있어서, 상기 운전환경상태검출수단(122),(123),(124)에 의해 검출된 운전환경상태에 따라서 환경보정흡기량을 구하고, 이 환경보정흡기량과 상기 흡기보정량설정수단(110)에 의해 설정된 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 제 1흡기보정량으로부터 제 3흡기보정량을 구하고, 또 상기 환경보정흡기량과 상기 흡기보정량설정수단(110)에 의해 설정된 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 제 2흡기보정량으로부터 제 4흡기보정량을 구하는환경흡기량보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 8항에 있어서, 상기 환경흡기량보정수단은, 상기 운전환경상태검출수단(122),(123),(124)에 의해 검출된 각 운전환경상태 및 상기 회전수검출수단(41)에 의해 검출된 엔진회전수에 대응한 환경보정흡기량을 산출하는 것을특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 8항에 있어서, 상기 흡기보정량설정수단(110)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 상기 제 1공연비에요구되는 상기 제 1흡기보정량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 상기 제 2의 공연비에 요구되는 제 2흡기보정량보다많아지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 8항에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 소정공기량을 얻기 위한 상기 흡기량조정수단(6)의 제 1제어량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 소정공기량을 얻기 위한 상기 흡기량조정수단(6)의 제 2제어량보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 흡기량조정수단은, 상기 내연기관의 흡기통로에 설치된 제 1스로틀밸브(15)를 바이패스해서 상기 제 1스로틀밸브(15)의 상류쪽 및 하류쪽의 상기 흡기통로를 연통하는 에어바이패스통로(5)와, 상기 에어바이패스통로(5)를 개폐하는 전동식의 에어바이패스밸브(6)를 포함하고,

여기에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 에어바이패스통로(5)를 통과해서 공급되는 흡기량이 상기 제 1 또는 제 2흡기보정량이 되도록 상기 에어바이패스밸브(6)를 제어하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 12항에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 소정공기량을 얻기 위한 상기 에어바이패스밸브(6)의 제 1개방도제어량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 소정공기량을 얻기 위한 상기 에어바이패스밸브(6)의 제 2개방도제어량보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 부하상관치검출수단이, 상기 내연기관이 탑재된 차량에 장착되고 또한 승무원에의해서 조작되는 액셀페달의 개방도를 검출하는 액셀개방도검출수단(37)으로 구성되고,

또, 상기 내연기관은,

상기 내연기관의 흡기통로를 개폐하는 전동식의 제 2스로틀밸브(6)와,

상기 액셀개방도검출수단(37)에 의해 검출된 액셀페달의 개방도에 의거해서 상기 제 2스로틀밸브(6)의 목표개방도를 설정하는 목표개방도설정수단과,

상기 목표개방도설정수단에 의해 설정된 목표개방도가 되도록 제 2스로틀밸브(6)를 제어하는 스로틀개방도제어수단을 구비하고,

여기에 있어서, 상기 흡기보정수단이, 상기 제 2스로틀밸브(6) 및 스로틀개방도제어수단에 의해 구성되는 것을 특징으로하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 14항에 있어서, 상기 흡기량보정제어수단(111)은, 상기 압축행정분사모드에 있어서 요구되는 소정공기량을 얻기 위한 상기 제 2스로틀밸브의 상기 목표개방도에 대한 제 1개방도보정량이, 상기 흡기행정분사모드에 있어서 요구되는 상기 소정공기량을 얻기 위한 상기 제 2스로틀밸브의 상기 목표개방도에 대한 제 2개방도보정량보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 검출하는 흡기량검출수단(44)을 구비하고,

여기에 있어서, 상기 목표공연비설정수단(B12)은, 상기 흡기행정분사모드가 선택되었을 때에 상기 흡기량검출수단(44)에의해 검출된 흡기량에 의거해서 목표공연비를 설정하고, 또 상기 압축행정분사모드가 선택되었을때에 상기 부하상관치검출수단(37)에 의해 검출된 부하상관치에 의거해서 목표공연비를 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
연소실내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서,

상기 내연기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서,

상기 내연기관의 부하상관치를 검출하는 부하상관치검출수단(37)과,

상기 내연기관의 엔진회전수를 검출하는 회전수검출수단(41)과,

상기 부하상관치검출수단(37)에 의해 검출된 부하상관치 및 회전검출수단에 의해 검출된 엔진회전수에 의거해서 목표부하치를 설정하는 목표부하설정수단(B1)과,

상기 압축행정분사모드가 선택되었을 때 목표공연비를 이론공연비보다 연료희박쪽의 제 1공연비로 설정하고, 또 상기 흡기행정분사모드가 선택되었을 때 목표공연비를 상기 제 1공연비보다 연료과농쪽의 제 2공연비로 설정하는 목표공연비설정수단(B12)과,

상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 변경하는 흡기량조정수단(6)과,

상기 목표부하설정수단(B1)에 의해 설정된 목표부하치에 의거해서 흡기보정량을 설정하는 흡기보정량설정수단(110)과,

선택된 분사모드에 대응하는 보정계수에 의거해서 상기 흡기보정량을 조정하는 흡기보정량조정수단(110)과,

상기 흡기보정량조정수단(110)에 의해 조정된 각 분사모드에 대응하는 조정흡기보정량에 의거해서 상기 흡기량조정수단(6)의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단(111)을 구비한 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
연소실 내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서, 상기 내연기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서,

상기 내연기관의 운전상태 또는 운전환경상태를 검출하는 운전상태검출수단(101)과,

상기 내연기관에 의겨해서 상기 운전상태검출수단에 의해 검출된 상기 운전상태에 따라서 상기 흡기보정량을 설정하는 흡기보정량설정수단(110)과,

상기 흡기보정량설정수단에 의해 설정된 흡기보정량에 의거해서 상기 흡기량조정수단의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단(111)을 구비하고,

상기 흡기보정량설정수단(110)은 상기 아이들운전시에 사용되는 상기 우전상태와 흡기보정량과의 대응관계를 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에서 다르게 설정하고,

상기 흡기량보정제어수단(111)은 상기 내연기관의 아이들운전시에 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에서 다르게 설정된 흡기보정량에 의거해서 상기 흡기량을 보정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.
연소실내에 직접 연료를 분사하는 기통내분사내연기관으로서, 상기 내연기관의 운전상태에 따라서, 주로 압축행정에서 연료분사를 행하는 압축행정분사모드와, 주로 흡기행정에서 연료분사를 행하는 흡기행정분사모드를 선택가능한 기통내분사내연기관에 있어서,

상기 내연기관의 운전상태 또는 운전환경상태를 검출하는 운전상태검출수단(101)과,

상기 내연기관에 공급되는 흡기량을 변경하는 흡기량조정수단(6,14)과,

미리 설정된 대응관계에 의거해서 상기 운전상태검출수단에 의해 검출된 상기 운전상태에 따라서 상기 흡기보정량을 설정하는 흡기보정량설정수단(101)과,

상기 흡기보정량설정수단에 의해 설정된 흡기보정량에 의거해서 상기 흡기량조정수단의 작동을 제어하는 흡기량보정제어수단(111)을 구비하고,

상기 흡기보정량설정수단(110)은 상기 운전상태검출수단에 의해 검출된 운전상태에 의거해서 구해진 동일 토크에 요구되는 흡기보정량을 상기 압축행정분사모드와 상기 흡기행정분사모드에서 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 기통내분사내연기관의 제어장치.