WO2002035075A1

WO2002035075A1 - Moteur a combustion interne et a injection dans le cylindre

Info

Publication number: WO2002035075A1
Application number: PCT/JP2000/007494
Authority: WO
Inventors: Noboru Tokuyasu; Minoru Oosuga; Toshiharu Nogi; Takuya Shiraishi; Shiro Yamaoka
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-05-02

Description

明細書筒内噴射式内燃機関技術分野本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関に係り、特に、低排気化可能な筒内噴射式内燃機関に関する。背景技術従来の筒内噴射式内燃機関としては、例えば、特開平 1 0— 3 0 4 6 8号公報に記載されているように、始動時に、冷却水温度が設定温度の例えば 6 0 °C以下のときには、噴射時期を均質燃焼となるように制御し、回転数が完爆判定回転数の領域である完爆後も、冷却水温が例えば 8 0 °Cに至るまで均質燃焼を維持するようにしている。さらに、暖機途中に冷却水温度が設定温度以上で、かつ高負荷から低負荷領域に移行した場合は、成層燃焼となるように制御するものが知られている。

また、例えば、特開 2 0 0 0— 5 4 8 8 4号公報に記載されているように、噴射圧力が噴射可能設定値以上の時には、エンジン回転数が着火判定用設定値に至るまで、燃焼形態が成層燃焼になるように制御し、着火以後、冷却水温度が暖機完了設定値に至るまでは、燃焼形態が均質燃焼になるように制御するものも知られている。発明の開示しかしながら、筒内噴射式内燃機関における成層燃焼時においては、少なからずとも点火プラグ周りに形成された混合気分布には斑があり、局所的に濃い混合気が燃焼した時に N O Xが生成されるため、排気が悪化するという問題があったまた、クランキングから成層燃焼させる場合、特にピストンに設けた溝に燃料噴霧を衝突させ、着火点周りに混合気を成層化する筒内噴射式内燃機関においては、本来、クランキングから混合気の成層化することにより、完爆に必要最小限の燃料で着火することで未燃 H Cを低減することが目的であるはずであるが、この場合は、機関が冷機状態にあるため、ピストンに燃料が液膜付着するため、未燃 H Cが排出されるという問題があつた。

本発明の目的は、低排気化が可能な筒内噴射式内燃機関を提供することにある。

( 1 ) 上記目的を達成するために、本発明は、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気管内に排気を浄化するための触媒とを有する筒内噴射式内燃機関において、触媒活性化後は、吸気行程噴射制御する制御手段を備えるようにしたものである。

かかる構成により、低排気化が可能となる。

( 2 ) 上記（1 ) において、好ましくは、上記制御手段は、機関の完爆後、触媒が活性化するまでの間は、触媒を早期に活性化するための触媒活性化制御を行うようにしたものである。

( 3 ) 上記（2 ) において、好ましくは、上記制御手段は、燃料噴射を 2回に分割すると共に、そのうちの 1回は、圧縮行程で噴射し、他の 1回は、吸気行程若しくは膨張行程で噴射するように燃料噴射弁を制御するようにしたものである。

( 4 ) 上記（1 ) において、好ましくは、上記制御手段は、クランキング時には、圧縮行程噴射制御を行うようにしたものである。

( 5 ) 上記（4 ) において、好ましくは、燃焼室内に空気流動を生成する空気流動生成手段と、ピストンの冠面に形成された溝を備え、上記制御手段は、燃料を分割して噴射するように上記燃料噴射弁を制御するようにしたものである。図面の簡単な説明図 1は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関のシステム構成を示すシステム構成図である。

図 2は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関における燃焼制御方法の制御内容を示すフローチヤ一トである。

図 3は、混合気が点火プラグの着火点に到達するまでの時間の説明図である。図 4は、機関回転数と最適燃料噴射時期の関係の説明図である。

図 5は、クランク角と筒内圧力の関係の説明図である。

図 6は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関の構成を示す透視斜視図である。

図 7は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関の燃焼室内部の燃料噴霧と空気流動の挙動を示す断面図である。

図 8は、燃料のベネトレ一シヨンの説明図である。

図 9は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関における触媒活性化制御の制御内容の説明図である。

図 1 0は、三元触媒の浄化率について説明する。

図 1 1は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関における H C排出量の説明図である。発明を実施するための最良の形態以下、図 1〜図 1 1を用いて、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関の構成及び動作について説明する。

最初に、図 1を用いて、本実施形態による筒内噴射式内燃機関のシステム構成について説明する。

図 1は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関のシステム構成を示すシステム構成図である。

シリンダブ口ック 1 0の内部には、ピストン 1 2が上下摺動可能に配置されている。シリンダブロック 1 0とピストン 1 2およびシリンダへッド 1 4との間の空間には、燃焼室 2 0が形成されている。シリンダヘッド 1 4は、ベントルーフとなっている。シリンダへッド 1 4には、燃焼室 2 0に開口する二本の吸気管 3 0と二本の排気管 3 2が接続形成されている。各吸気管 3 0には、各々吸気弁 3 4が、シリンダへッド 1 4との接続部に配置されている。各排気管 3 2には、各々排気弁 3 6が、シリンダへッド 1 4との接続部に配置されている。吸気弁 3 4の近傍の燃焼室側面には、燃料を直接機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁 4 0が配設されている。燃料噴射弁 4 0の噴口は、燃焼室 2 0に向けて位置している。燃料噴射弁 4 0は、噴霧燃料に旋回力を与えて所定の噴霧角の円錐形状なるような噴口の形状を有する高圧旋回燃料噴射弁である。シリンダへッド 1 4の天井部中心位置には、点火プラグ 5 0が配設されている。

吸気弁 3 4と排気弁 3 6は、シリンダへッド 1 4の上部に配置されたカムシャフト（図示省略）により上下方向に移動して、シリンダヘッド 1 4に形成された吸気管 3 0と排気管 3 2との連通弁孔を開閉する。ピストン 1 2は、シリンダブロック 1 0の下部に回転自在に軸支されたクランク軸 1 6に、コンロッド 1 8を介して連動連結されている。機関の稼働により、ピストン 1 2がシリンダブロック 1 0内を上下するのに伴って、クランク軸 1 6を回転駆動する。

排気管 3 2の下流側には、機関から排出された排気を浄化するための触媒 6 0 が設けられている。触媒 6 0の上流側の排気管 3 2には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ 6 2が設けられ、触媒 6 0内には触媒温度センサ 6 4が設けられている。酸素濃度センサ 6 2によって検出された排気中の酸素濃度及び、触媒温度センサ 6 4によって検出された触媒 6 0の温度 T cは、エンジンコントロールユニット（E C U) 7 0に取り込まれる。

クランク軸 1 6の近接には、クランク角センサ 6 6が設けられている。また、シリンダブロック 1 0には、水温センサ 6 8が設けられている。クランク角センサ 6 6によって検出されたエンジンの回転数 N e及び、水温センサ 6 8によって検出された冷却水の水温 Twは、 E C U 7 0に取り込まれる。 E C U 7 0には、上述の各検出値の信号の他にも、空気量や、アクセルポジションなどの信号などが入力されている。 E C U 7 0は、これらの入力した信号の基づいて、燃料噴射弁 4 0による燃料噴射量や燃料噴射時期や、点火プラグ 5 0による点火時期を制御する。なお、 E C U 7 0による内燃機関の燃焼制御方法については、図 2以降を用いて後述する。

次に、図 2を用いて、本実施形態による筒内噴射式内燃機関における燃焼制御方法について説明する。図 2は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関における燃焼制御方法の制御内容を示すフローチャートである。

本実施形態では、クランキングから機関暖気後までの内燃機関の燃焼を制御するようにしている。最初に、燃焼制御の全体の処理の流れについて説明する。最初に、イダニッシヨンスィッチ ONにより ECU70に電源が供給され、制御システムが初期化される。

そして、ステップ s 100において、エンジンコント口一ルユニット（EC U) 70は、クランク角センサ 66によって検出されたエンジンの回転数 Ne及び、水温センサ 68によって検出された冷却水の水温 Twを読み込む。なお、ェンジン回転数 Ne及び冷却水温 Twの読み込みは、その後も、定期的に行われるものである。

次に、ステップ s 1 10において、 ECU70は、運転者がイダニッシヨンスイッチ（スタータ SW) をオンして、スター夕モータ始動位置にしたか否かを判断する。運転者がイダ二ッションスィッチをスター夕モータ始動位置にしていなければ、イダニッシヨンスィッチがスター夕モータ始動位置になるまで、次のステツプへ進まず待機する。運転者がイダニッシヨンスィッチをオンすると、ステップ s 120に進む。

ステップ s 120において、 ECU70は、燃料噴射時期を圧縮行程に設定する圧縮行程噴射制御を実行する。燃料噴射時期を圧縮行程に設定することにより、成層燃焼制御が行われる。圧縮行程噴射制御の詳細については、図 3〜図 8を用いて後述する。

次に、ステップ s 130において、 ECU 70は、エンジン回転数 Neが、完爆判定回転数 Ns e t以上であるかを判断する。エンジン回転数 Neが完爆判定回転数 Ns e tより小さい場合は、圧縮行程噴射制御を継続する。エンジン回転数 N eが完爆判定回転数 N s e t以上の場合は、ステップ s 140に進む。ここで、完爆判定回転数 N s e tは、例えば、 1200 r pmである。即ち、スター夕 SWがオンになった後、エンジン回転数 N eが完爆判定回転数 N s e tになつて、クランキングが終了するまでは、圧縮行程噴射制御を継続する。

なお、ステップ s 130における判断条件としては、エンジン回転数 Neの代わりに、スター夕 swがオンになった後の経過時間 tを用いることもできる。ス夕一夕 SWがオンになった後の経過時間 tが、完爆判定時間 t s e tよりも小さい場合には、圧縮行程噴射制御を継続し、完爆判定時間 t s e tが経過すると、ステップ s 140に進むようにすることもできる。

次に、ステップ s 140において、 ECU70は、冷却水温 Twが、触媒 60 が活性化したかを否かを判定する水温判定設定値 Tws e tに到達しているかを判断する。水温判定設定値 Tws e tに到達していなければ、ステップ s 150 において、 ECU 70は、触媒活性化制御を実行する。触媒活性化制御は、触媒 60の温度が高めて、触媒 60が早期に活性化するようにする制御である。触媒活性化制御の詳細については、図 9を用いて後述する。水温判定設定値 Tws e tに到達していると、ステップ s 160において、 ECU 70は、燃料噴射時期を吸気行程に設定する吸気行程噴射制御を実行する。燃料噴射時期を吸気行程に設定することにより、均質燃焼制御が行われる。吸気行程噴射制御の詳細については、図 1 1を用いて後述する。エンジンを再始動した場合などは、クランキング終了後、水温 Twが水温判定設定値 Tws e tに到達しているので、触媒活性化制御を実施せず、直ちに、均質燃焼制御を実行することになる。水温判定設定値 Tws e tは、例えば、 30〜40°Cとする。

なお、ステップ s 140における判断条件としては、冷却水温 Twの代わりに、触媒温度センサ 64によって検出された触媒 60の温度 T cを用いることもできる.。触媒温度 Tcが、 ¾f性化判定設定値 Tc s e tより低い場合には、触媒活性化制御を継続し、高くなると、吸気行程噴射制御を実行するようにすることもできる。活性化判定設定値 Tc s e tは、例えば、触媒の浄化率が 100%に近づく温度、すなわち約 500°Cとする。

次に、図 3〜図 8を用いて、図 2のステップ s 120における圧縮行程噴射制御の制御内容について説明する。

圧縮行程噴射制御は、図 2において説明したように、スター夕 SWがオンになつてからエンジン回転数 Neが完爆判定回転数 N s e tになるまでの間、すなわち、エンジンの始動時に行われる制御である。エンジンの始動時において、本実施形態では、燃料噴射時期を圧縮行程に設定する。燃料噴射時期を圧縮行程に設定すると、燃料噴射から点火までの時間は、吸気行程噴射の場合に比べて短くなるため、成層燃焼が可能となる。しかしながら、ピストンの冠面に設けた溝に燃料噴霧を衝突させ、着火点周りに混合気を成層化する筒内噴射式内燃機関において、始動のクランキングから成層燃焼を実施しようとすると、機関が冷機状態にあるため、ピストンに燃料が液膜付着するため、未燃 H Cの低減効果が十分に得られないことになる。

ここで、図 3を用いて、混合気が点火プラグの着火点に到達するまでの時間について説明する。

図 3は、混合気が点火プラグの着火点に到達するまでの時間の説明図である。図 3において、横軸は時間を示し、縦軸はクランク角を示しており、各機関回転数毎の時間とクランク角の関係を示している。

機関回転数が中速から低速、アイドルへと低下すると、図示するように、単位時間あたりに相当するクランク角は小さくなる。すなわち、燃料が筒内に噴射されてから点火ブラグ周りに混合気が到達するまでの時間は、燃料噴射弁に供給される燃料圧力が極端に違わない限りほぼ一定であることから、機関回転数が低いと遅くなる。すなわち、安定した燃焼の得られる噴射時期は、機関回転数が低いと遅くなる。このことから、機関回転数毎に最適な燃料噴射時期は、変化することが明らかである。

次に、図 4を用いて、機関回転数と最適燃料噴射時期の関係について説明する。図 4は、機関回転数と最適燃料噴射時期の関係の説明図である。図 4において、横軸は機関回転数を示しており、縦軸は最適燃料噴射時期を示している。縦軸で原点に近いほど、最適燃料噴射時期が遅くなり、原点から離れるほど、最適燃料噴射時期が進むものである。

図 4に示すように、機関回転数が低くなるほど、最適燃料噴射時期は、遅くなる。特にクランキングのように燃料圧力が低く、機関回転数が 2 0 0〜3 0 0 r p mと低い場合は、最適燃料噴射時期が遅くなる。

次に、図 5を用いて、クランク角と筒内圧力の関係について説明する。

図 5は、クランク角と筒内圧力の関係の説明図である。図 5において、横軸は '角を示し、縦軸は筒内圧力を示している。図 4において説明したように、始動時には、アイドル時に比べて最適燃料噴射時期は遅くなる。その結果、図 5に示すように、クランキング時のように燃料噴射時期がピストン上死点（T D C ) に近い場合は、燃焼室容積が小さいため、筒内圧力の高い状態での燃料噴射となる。

そこで、本実施形態においては、図 6及び図 7に示すように、クランキング時においては、ピストンへの燃料付着量が低減可能な筒内噴射式内燃機関を適用することにより、クランキングから成層燃焼制御を実施することで、クランキングから H C排出量低減を図るようにしている。

ここで、図 6及び図 7を用いて、本実施形態に用いる筒内噴射式内燃機関の構成について説明する。

図 6は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関の構成を示す透視斜視図である。図 7は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関の燃焼室内部の燃料噴霧と空気流動の挙動を示す断面図である。なお、図 1と同一符号は、同一部分を示している。

図 6に示すように、本実施形態の筒内噴射式内燃機関では、吸気管 3 0には、空気流動生成機構 3 8を備えている。また、ピストン 1 2の冠面には、空気流動 A 1の保存を目的とした溝 1 2 Aが形成されている。

図 6に示した構成とすることで、図 7に示すように、圧縮行程後半まで空気流動 A 1を保存するごとができる。その結果、クランキングのように燃焼室への吸入空気量が少ない場合においても、空気流動 A 1を保持することができる。その結果、ピストン 1 2への燃料の付着を低減することができ、未燃 H Cの低減効果が十分に得られないことになる。また、空気流動 A 1を利用して、燃料噴射弁 4 0から噴射されて形成される混合気 F 1を、点火プラグ 5 0の着火点の付近に形成可能であるので、着火を確実に行って、成層燃焼が可能である。

次に、図 8を用いて、燃料のベネトレーシヨンについて説明する。

図 8は、燃料のベネトレーシヨンの説明図である。図 8において、横軸は燃料噴射の分割回数を示し、縦軸はベネトレーシヨンを示している。

ベネトレーシヨン，すなわち、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の単位時間あたりの到達距離は、投入燃料量を分割して燃料噴射を行う場合、分割回数が多くなるほど、短くなる。そこで、本実施形態では、分割回数を多くして、ベネトレーションを短くすることにより、ピストンへの燃料付着量を低減するようにしている。すなわち、本実施形態においては、クランキング時の成層燃焼時には、完爆に必要な投入燃料量を 1サイクル中、 2回以上に分割して噴射するようにしている。

以上説明したように、本実施形態においては、クランキング時には、圧縮行程噴射制御を行うことにより、成層燃焼するようにしている。そして、成層燃焼時の液膜のピストンへの付着を低減するため、図 6に示したように、本実施形態の筒内噴射式内燃機関では、吸気管 3 0には、空気流動生成機構 3 8を備えているまた、ピストン 1 2の冠面には、溝 1 2 Aを形成している。さらに、液膜付着を低減するため、燃料を分割して噴射するようにしている。

次に、図 9を用いて、図 2のステツプ s 1 5 0における触媒活性化制御の制御内容について説明する。

触媒活性化制御は、図 2において説明したように、スエンジン回転数 N eが完爆判定回転数 N s e tになってから、冷却水温 Twが水温判定設定値 Tw s e t になるまでの間、すなわち、エンジンの始動後触媒活性化までに行われる制御である。

図 9 Aは、内燃機関の各行程を示している。具体的には、吸気行程，圧縮行程，膨張行程を示している。図 9 Bは、第 1の触媒活性化制御の内容を示している。図 9 Cは、第 2の触媒活性化制御の内容を示している。図 9 Dは、第 3の触媒活性化制御の内容を示している。図 9 B〜図 9 Dにおいて、点火信号 I G Nは、点火タイミングを示している。点火タイミングは、圧縮行程の中であり、 T D Cの少し前である。燃料噴射信号 F 1 1， F 1 2 , F 2 1 , F 2 2 , F 3 1 , F 3 2 は、燃料噴射タイミングを示している。

図 9 Bに示すように、第 1の触媒活性化制御では、圧縮行程に第 1の燃料噴射 F 1 1を行い、希薄な混合気を点火プラグ周りに形成し、点火プラグにより着火させる。さらに、膨張行程の前半に第 2の燃料噴射 F 1 2を行い、第 1の燃料噴射 F 1 1によって形成された火炎により、第 2の噴射燃料 F 1 2を着火させることにより排気温度を上昇させ、触媒が活性化するまでの時間を短縮されるものでめる。

図 9 Cに示すように、第 2の触媒活性化制御では、第 1の触媒活性化制御と同様に、圧縮行程に第 1の燃料噴射 F 2 1を行い、希薄な混合気を点火プラグ周りに形成し、点火プラグにより混合気を着火させる。膨張行程の後半に、第 2の燃料噴射 F 2 2を行い、第 2の噴射燃料を熱としてではなく、そのまま混合気として排気管に放出し、触媒前の排気管内に配置した容積部内で未燃 H C空気を十分に混合させ、 H C酸化反応を促進し、排気温度を上昇させ、触媒には熱として供給する。これによつて、触媒が活性化するまでの時間を短縮されるものである。図 9 Dに示すように、第 3の触媒活性化制御では、第 1 , 第 2のの触媒活性化制御とは異なり、吸気行程に第 1の燃料噴射 F 3 1を行い、圧縮行程に第 2の燃料噴射 F 3 2を行うようにして、 2回に分割して燃焼室内に燃焼を供給する。ここでは、副燃焼は生じさせず、主燃焼として一括燃焼させるものである。

すなわち、吸気行程に噴射される第 1の燃料噴射 F 3 1により燃焼室内に希薄な混合気を形成しておき、圧縮行程に着火用の第 2の燃料噴射 F 3 2を行い、点火プラグ周りに濃い混合気を形成する。このように混合気を形成することで、点火プラグにより確実に着火することが可能で、かつ希薄な混合気の火炎伝播が遅くなるため、熱として排気管に放出され、触媒を早期に活性化することができる。以上説明したように、本実施形態の触媒活性化制御では、燃料噴射を 2回に分割すると共に、そのうちの 1回は、圧縮行程で噴射し、他の 1回は、吸気行程若しくは膨張行程で噴射するようにしている。これらの触媒活性化制御によって、触媒を早期に活性化することができる。

次に、図 2のステップ s 1 6 0における吸気行程噴射制御の制御内容について説明する。

吸気行程噴射制御では、燃料噴射を吸気行程のみに行うことにより、燃焼室内に噴射された燃料噴霧は、点火時期までに、燃焼室内で十分に攪拌されるため、均質燃焼を行うことになる。このときの空燃比（AZ F ) は、 1 2〜2 5の範囲としている。また、吸気行程噴射制御では、均質ストィキ燃焼をおこなうようにしてもよいものである。触媒 60として、三元触媒を用いた場合、空燃比を理論空燃比（ストイキメトリック； AZF== 14. 7) とすることにより、低排気化することができる。

ここで、図 10を用いて、三元触媒の浄化率について説明する。

図 10は、三元触媒の浄化率について説明する。図 10において、横軸は空燃比を示しており、縦軸は、各排気ガス成分 HC, CO, N〇xの浄化率を示している。

理論空燃比よりも、高空燃比では、 HC及び COの浄化率はほぼ 100%であるが、低空燃比では、浄化率は低下する。一方、理論空燃比よりも、低空燃比では、 NOxの浄化率はほぼ 100 %であるが、高空燃比では、浄化率は低下する。そこで、三元触媒を用いる場合には、均質ストィキ燃焼においては、空燃比が理論空燃比（= 14. 7) を中心として、 ±0. 2の範囲となるように制御することにより、排気ガスを低排気化することができる。

以上のようにして、触媒が活性化した後は、吸気行程噴射を行うようにしている。これにより、均質燃焼若しくは均質ストィキ燃焼を行えるので、低排気化可能である。触媒活性化後に、成層燃焼した場合には、リッチスパイクが発生するが、均質燃焼若しくは均質ストィキ燃焼を行うことにより、リッチスパイクの発生を抑制することができる。

ここで、図 1 1を用いて、本実施形態による HC排出量について説明する。図 1 1は、本発明の一実施形態による筒内噴射式内燃機関における HC排出量の説明図である。図 1 1において、横軸は時間を示しており、縦軸は HC排出量を示している。

図中、 2点鎖線 Aは、内燃機関から排出される HCの量を示している。機関始動時には、 HCの排出量が多く、時間の経過と共に低減するが、所定の量の HC が排出されている。機関から排出される HCは、特に機関が冷機状態にある始動時に、ピストンを含めた燃焼室壁面への燃料の付着により多く排出される。

それに対して、破線 Bは、機関暖機後においては、均質燃焼と燃費を低減するベく成層燃焼を運転条件により切り換えておこなう場合の HC排出量を示している。 2点鎖線 Aに比べて、 H Cの排出量を低減することができる。そして、時刻 t 1において触媒が活性化すると、 H C排出量は殆どなくすることができる。しかしながら、 N〇 X吸着触媒で吸着した N O Xを還元するために一時的に空燃比をストイキ付近にするリツチスパイク制御等が必須となり、リツチスパイク制御実施時には、スパイク状 H Cがリッチスパイク R Sとして発生するため、排気は悪化している。

それに対して、実線 Cは、本実施形態による制御方法を実施したときの H C排出量を示している。クランキング時には、圧縮行程噴射制御を行うことにより、成層燃焼するようにしている。そして、成層燃焼時の液膜のピストンへの付着を低減するため、図 6に示したように、本実施形態の筒内噴射式内燃機関では、吸気管 3 0には、空気流動生成機構 3 8を備えている。また、ピストン 1 2の冠面には、溝 1 2 Aを形成している。さらに、液膜付着を低減するため、燃料を分割して噴射するようにしている。その結果、図示するように、クランキング時の H C排出量を低減することができる。

さらに、クランキングが終了すると、触媒活性化制御を行うため、時刻 t 2には触媒が活性化できるので、触媒活性化までの時間を短縮することができる。さらに、触媒活性化後は、均質燃焼若しくは均質ストィキ燃焼を行うので、リッチスパイクの発生を抑制することができ、低排気化することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、クランキング時に必要最小限の燃料量で確実に着火が可能であり、同時に機関から排出される未燃 H Cの低減が図れ、さらには触媒が活性化した機関暖機後においても機関から排出される H C , N O Xをともに低減することが可能である。したがって、クランキングから機関暧機後までの広範囲にわたり機関から排出される排気を低減することが可能である。

また、機関から排出される排気が低減可能なため、触媒の構成を簡素化することができ、システム全体としての低コスト化を図ることができる。産業上の利用の可能性

本発明によれば、筒内噴射式内燃機関の低排気化が可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁（40)と、排気管内に排気を浄化するための触媒 (60)とを有する筒内噴射式内燃機関において、

触媒活性化後は、吸気行程噴射制御する制御手段 (70)を備えたことを特徴とする筒内噴射式内燃機関。

2 . 請求項 1記載の筒内噴射式内燃機関において、

上記制御手段 (70)は、機関の完爆後、触媒が活性化するまでの間は、触媒を早期に活性化するための触媒活性化制御を行うことを特徴とする筒内噴射式内燃機

3 . 請求項 2記載の筒内噴射式内燃機関において、

上記制御手段（70).は、燃料噴射を 2回に分割すると共に、そのうちの 1回は、圧縮行程で噴射し、他の 1回は、吸気行程若しくは膨張行程で噴射するように燃料噴射弁を制御することを特徴とする筒内噴射式内燃機関。

4 . 請求項 1記載の筒内噴射式内燃機関において、

上記制御手段 (70)は、クランキング時には、圧縮行程噴射制御を行うことを特徴とする筒内噴射式内燃機関。

5 . 請求項 4記載の筒内噴射式内燃機関において、

燃焼室内に空気流動を生成する空気流動生成手段 (38)と、

ピストンの冠面に形成された溝（12A)を備え、

上記制御手段 (70)は、燃料を分割して噴射するように上記燃料噴射弁を制御することを特徴とする筒内噴射式内燃機関。