JP3273651B2 - 周辺点火エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つの気筒内でその周
辺部を含む複数の位置に点火源が配置された周辺点火エ
ンジンにおいて、各点火源の点火時期を制御する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの点火源は各気筒の中心
に設けるのが一般的とされているが、近年は、一つの気
筒においてその周辺部を含む複数の位置に点火源を配
し、これによって特に未燃ガス成分の急速燃焼を図るこ
とが行われている。例えば特開平４−１８３９２５号公
報には、点火源から成長する燃焼火炎が、まずシリンダ
周方向全長に行き渡ってから燃焼室中心に到達するよう
に、燃焼室周縁部において複数の点火源をシリンダ周方
向に間隔をあけて複数配置したものが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記気筒内の混合気分
布は一般に不均一であり、しかも、この分布は燃料噴射
時期によって変化する。例えば、吸気と燃料とをいち早
く混合すべく、吸気ポートが開かれる吸気行程中に燃料
を噴射する場合と、それ以外の期間、すなわち吸気ポー
トが閉じられた排気行程中等に燃料を噴射する場合とで
は、必然的に気筒内の混合気分布が異なる。

【０００４】このように燃料噴射時期に左右される混合
気の偏在は、気筒内での燃焼速度の不均一化を招く。こ
のように燃焼速度が場所によって異なると、各点火源で
同時に点火が行われても、燃焼速度が速い領域での点火
による火炎が、燃焼速度が遅い領域での点火による火炎
よりもすばやく広がってしまい、均一な燃焼は望めなく
なる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、燃料噴
射時期に影響される気筒内の混合気分布を考慮し、同気
筒内での均一燃焼を図ることができる周辺点火エンジン
の点火時期制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、１つの気筒内でその周辺部を
含む複数の位置に点火源を配置した周辺点火エンジンに
おいて、燃料噴射手段と、この燃料噴射手段による燃料
噴射時期に対応して燃焼速度が他の個所よりも速くなる
個所に設けられた点火源の点火時期を他の点火源の点火
時期よりも遅い時期に設定する点火時期設定手段と、こ
の設定された点火時期に基づいて各点火源による点火動
作を制御する点火制御手段とを備える。

【０００７】さらに、請求項１にかかる発明は上記燃料
噴射時期が吸気行程中に設定された場合に、理論空燃比
以上の空燃比で運転が行われる領域において各点火源の
うちシリンダ壁面において吸気ポートに対向する位置も
しくはこれに最も近い位置に設けられた点火源の点火時
期を他の点火時期よりも遅く設定するように上記点火時
期設定手段を構成したものである。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、上記燃料噴
射時期が吸気行程以外の期間中に設定された場合に、理
論空燃比以上の空燃比で運転が行われる領域において各
点火源のうち吸気ポートに最も近い位置に設けられた点
火源の点火時期を他の点火時期よりも遅く設定するよう
に上記点火時期設定手段を構成したものである。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、運転条件に
応じて上記燃料噴射時期を変化させる燃料噴射制御手段
を備えるとともに、燃料噴射時期が吸気行程中に設定さ
れた場合には、理論空燃比以上の空燃比で運転が行われ
る領域において各点火源のうちシリンダ壁面において吸
気ポートに対向する位置もしくはこれに最も近い位置に
設けられた点火源の点火時期を他の点火時期よりも遅く
設定し、燃料噴射時期が吸気行程以外の期間中に設定さ
れた場合には、理論空燃比以上の空燃比で運転が行われ
る領域において各点火源のうち吸気ポートに最も近い位
置に設けられた点火源の点火時期を他の点火時期よりも
遅く設定するように上記点火時期設定手段を構成したも
のである。

【００１０】さらに、エンジンの運転温度を検出する温
度検出手段を備え、この温度検出手段により検出された
温度が予め設定された温度以下の場合にのみ、一部の点
火プラグの点火時期を他の点火プラグの点火時期よりも
遅い時期に設定するように上記点火時期設定手段を構成
したり（請求項４）、燃料の種別を判定する燃料判定手
段を備え、この燃料判定手段により燃料が重質ガソリン
であると判定された場合にのみ、一部の点火プラグの点
火時期を他の点火プラグの点火時期よりも遅い時期に設
定するように上記点火時期設定手段を構成したり（請求
項５）、予め設定された運転領域でスワールを生成する
スワール生成手段を備えるとともに、このスワール生成
手段によるスワール生成時にのみ、理論空燃比以上の空
燃比で運転が行われる領域において各点火源のうちシリ
ンダ壁面において吸気ポートに対向する位置もしくはこ
れに最も近い位置に設けられた点火源の点火時期を他の
点火時期よりも遅く設定するように上記点火時期設定手
段を構成したりする（請求項６）ことにより、後述のよ
うなより優れた効果が得られる。

【００１１】

【作用】上述のように、気筒内の混合気分布は燃料噴射
時期により左右されるが、本発明にかかる装置によれ
ば、燃料噴射時期に対応して燃焼速度が他の個所よりも
速くなる個所に設けられた点火源の点火時期が、他の点
火源の点火時期よりも遅い時期に設定されるため、この
設定された点火時期で各点火源による点火が行われる。
すなわち、燃焼速度が遅い部分での点火よりも遅れて、
燃焼速度が速い部分での点火が行われることにより、気
筒内の混合気偏在にかかわらずほぼ均一な燃焼が実行さ
れる。

【００１２】より具体的に、上記燃料噴射時期が吸気行
程中である場合には、噴射された燃料が吸気に乗り、シ
リンダ壁面において吸気ポートに対向する位置に付着し
やすく、この部分で燃料濃度が高くなる。一方、図６に
示されるように理論空燃比以上の空燃比で（すなわち空
気過剰率λが１以上の条件で）運転が行われる領域で
は、燃料濃度が高いほど燃焼速度は速くなる。従って、
請求項１記載の装置のように、上記燃料噴射時期及び運
転領域において、各点火源のうちシリンダ壁面において
吸気ポートに対向する位置もしくはこれに最も近い位置
に設けられた点火源の点火時期が他の点火時期よりも遅
く設定されることにより、燃焼の均一化がなされる。さ
らに、請求項６記載の装置では、燃料が特に気流に乗り
易くシリンダ壁面に付着し易いスワール生成時にのみ、
上記のような点火時期制御が行われる。

【００１３】一方、上記燃料噴射時期が吸気行程以外の
期間中である場合には、噴射された燃料が閉弁している
吸気弁に付着し吸気ポートから液垂れする等して、吸気
ポート付近の燃料濃度が高くなる。従ってこの場合、請
求項２記載の装置のように、空燃比以上の空燃比で運転
が行われる領域において各点火源のうち吸気ポートに最
も近い位置に設けられた点火源の点火時期が他の点火時
期よりも遅く設定されることにより、燃焼の均一化がな
される。

【００１４】さらに、請求項３記載の装置では、運転条
件に応じて上記燃料噴射時期が制御されるとともに、燃
料噴射時期が吸気行程中に設定された場合には、請求項
１記載の装置のように、理論空燃比以上の空燃比で運転
が行われる領域において各点火源のうちシリンダ壁面に
おいて吸気ポートに対向する位置もしくはこれに最も近
い位置に設けられた点火源の点火時期が他の点火時期よ
りも遅く設定され、燃料噴射時期が吸気行程以外の期間
中に設定された場合には、請求項２記載の装置のよう
に、理論空燃比以上の空燃比で運転が行われる領域にお
いて各点火源のうち吸気ポートに最も近い位置に設けら
れた点火源の点火時期が他の点火時期よりも遅く設定さ
れる。従って、燃料噴射時期の変化にかかわらず常に燃
焼を均一化するように各点火源の点火時期が制御される
こととなる。

【００１５】請求項４記載の装置では、エンジンの運転
温度が予め設定された温度以下の場合、すなわち、気化
・霧化が促進されにくく混合気の偏在が生じやすい場合
にのみ、上述のような点火時期の制御が行われる。

【００１６】同様に、請求項５記載の装置では、気化・
霧化が促進されにくい重質ガソリンが燃料として使用さ
れている場合にのみ、上述のような点火時期の制御が行
われる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図６に基づいて説
明する。

【００１８】図１，２に示す周辺点火エンジンは、シリ
ンダブロック１０を備え、そのシリンダ内にピストン１
２が挿入されており、このピストン１２の上方に燃焼室
１４が形成されている。また、シリンダブロック１０の
上面にはシリンダヘッド１８が装着されている。

【００１９】上記燃焼室１４に対し、その一方の側（図
１，２では左側）には第１吸気ポート２１及び第２吸気
ポート２２が斜め上方から開口し、他方の側（同図右
側）には第１排気ポート２３及び第２排気ポート２４が
同様に開口している。第１吸気ポート２１及び第２吸気
ポート２２は、それぞれ第１吸気弁２５及び第２吸気弁
２６の作動により開閉され、第１排気ポート２３及び第
２排気ポート２４は、それぞれ第１排気弁２７及び第２
排気弁２８の作動により開閉されるようになっている。

【００２０】このエンジンでは、一つの気筒に対し、互
いに異なる位置に４つの点火プラグ３１〜３４が配設さ
れている。図２に示すように、各点火プラグ３１〜３４
はシリンダブロック１８において上記燃焼室１４内に臨
む位置に配され、図１に示すように、点火プラグ３１は
燃焼室１４の中央に、点火プラグ３２〜３４は燃焼室１
４の周辺部に配されている。さらに詳しくは、点火プラ
グ３２は吸気ポート２１，２２同士の略中間の位置に配
され、点火プラグ３３，３４はそれぞれ吸気ポート２
５，２６に対向するシリンダ側壁の近傍の位置に配され
ている。

【００２１】上記第１吸気ポート２１及び第２吸気ポー
ト２２はその上流側で合流しており、この合流部分に、
図３に示す燃料噴射弁（燃料噴射手段）２０が設けられ
ている。また、両吸気ポート２１，２２のうち第２吸気
ポート２２のみにスワールコントロール弁４０が設けら
れており、このスワールコントロール弁４０が閉じた状
態で第１吸気ポート２１のみから吸気が行われることに
より、燃焼室内にスワールが生成されるようになってい
る。

【００２２】このエンジンには、各種検出手段として、
図３に示すような燃料判定手段４２、水温検出器４４、
負荷検出器４６、エンジン回転数検出器４８等が設けら
れ、これらの検出信号がＥＣＵ５０に入力されるように
なっている。このＥＣＵ５０は、同図に示すような基本
点火時期設定手段５１、燃料判定手段５７、燃料種別補
正手段５２、冷間補正手段５３、点火制御手段５４、ス
ワール制御手段５５、及び燃料噴射制御手段５６を備え
ている。

【００２３】燃料噴射制御手段５６は、エンジン回転数
検出器４８及び負荷検出器４６の検出結果に基づき、低
回転低負荷の運転領域では吸気行程中に燃料噴射弁２０
を作動させて高空燃比が得られる燃料噴射を行わせる一
方、それ以外の運転領域では上記吸気行程に入る前に燃
料噴射弁２０を作動させ、上記低回転低負荷領域での空
燃比よりも低くかつ理論空燃比よりも高い空燃比が得ら
れる燃料噴射を行わせるものである。

【００２４】スワール制御手段５５は、上記燃料噴射が
吸気行程中に行われる場合、すなわち低負荷低回転で運
転されている場合にのみスワールコントロール弁４０を
閉じ、スワールを生成させるものである。すなわち、こ
のスワール制御手段５５及びスワールコントロール弁４
０により、運転条件に応じてスワールを生成するスワー
ル生成手段が構成されている。

【００２５】上記基本点火時期設定手段５１は、上記４
つの点火プラグ３１〜３４についての基本点火時期ＩＧ
1，ＩＧ2，ＩＧ3，ＩＧ4をそれぞれ設定するものであ
り、これらの基本点火時期ＩＧ1〜ＩＧ4はすべて同じ時
期に設定されている。

【００２６】燃料判定手段５７は、揮発性の悪い重質ガ
ソリンが用いられていると低温時にエンジンの回転むら
が生じやすいという事実に鑑み、例えばアイドル状態で
のエンジンの回転数変動を監視してこれが設定値以上の
場合に燃料が重質ガソリンであると判定し、その判定結
果を次の車両停止時まで維持するものである。

【００２７】燃料種別補正手段５２は、燃料判定手段５
７で使用燃料が重質ガソリンであると判定された場合、
すなわち、燃料の気化・霧化が良好でなく、燃焼室１４
内で混合気の偏在が生じやすい場合にのみ、上記基本点
火時期を補正して（ここでは点火時期を遅らせて）、第
１次補正後点火時期ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，ＩＧ
4′を設定するものである。より具体的に、上記スワー
ル生成手段でスワールが生成される場合（すなわち吸気
行程で燃料が噴射される場合）には、吸気ポート２１に
対向するシリンダ側壁部分に最も近い点火プラグ３３の
点火時期を特に遅らせ、上記スワール生成手段でスワー
ルが生成されない場合（すなわち吸気行程以外で燃料が
噴射される場合）には、両吸気ポート２１，２２に最も
近い点火プラグ３１の点火時期を特に遅らせるように構
成されている。

【００２８】なお、その詳細については後に説明する。

【００２９】燃料種別補正手段５２は、水温検出器４４
で検出されるエンジン水温Ｔが一定値（この実施例では
88℃）以下の場合、すなわち、燃料の気化・霧化が良好
でなく、燃焼室１４内で混合気の偏在が生じやすい冷間
時にのみ、上記第１次点火時期を補正して（ここでは点
火時期を遅らせて）第２次補正後点火時期ＩＧ1″，Ｉ
Ｇ2″，ＩＧ3″，ＩＧ4″を設定するものである。より
具体的に、上記スワール生成手段でスワールが生成され
る場合（すなわち吸気行程で燃料が噴射される場合）に
は、吸気ポート２１に対向するシリンダ側壁部分に最も
近い点火プラグ３３の点火時期を特に遅らせ、上記スワ
ール生成手段でスワールが生成されない場合（すなわち
吸気行程意外で燃料が噴射される場合）には、両吸気ポ
ート２１，２２に最も近い点火プラグ３１の点火時期を
特に遅らせるように構成されている。その詳細も後に説
明する。

【００３０】従って、上記基本点火時期設定手段５１、
燃料種別補正手段５２、及び冷間補正手段５３により、
本発明における点火時期設定手段が構成されている。そ
して、この点火時期設定手段で設定された各点火時期に
基づき、点火制御手段５４により各点火プラグ３１〜３
４の点火動作が制御されるようになっている。

【００３１】次に、このＥＣＵ５０の行う制御動作を説
明する。

【００３２】燃料噴射制御手段５６は、エンジン回転数
及びエンジン負荷に基づいてエンジンの運転状態を把握
し、低回転低負荷領域では、吸気行程中に高い空燃比で
燃料噴射を行い（リーン燃焼モード）、それ以外の領域
では吸気行程以外の期間中に上記リーン燃焼モードにお
ける空燃比よりも低くかつ理論空燃比よりも高い空燃比
で燃料噴射を行う（通常燃焼モード）。また、スワール
制御手段５５は、低回転低負荷領域では、スワールコン
トロール弁４０を閉じて積極的なスワールを生成させ
（リーン燃焼モード）、これにより燃料とエアのミキシ
ングを促進させ、それ以外の領域ではスワールコントロ
ール弁４０を開いて両吸気ポート２１，２２から吸気を
行わせる（通常燃焼モード）。

【００３３】一方、基本点火時期設定手段５１、燃料種
別補正手段５２、及び冷間補正手段５３からなる点火時
期設定手段は、上記リーン燃焼モードと通常燃焼モード
とで異なる点火時期の設定を行う。その設定動作を図
４，５のフローチャートに基づいて説明する。

【００３４】Ａ）リーン燃焼モード（図４） 燃料種別補正手段５２は、燃料判定手段５７の判定結果
を受取り、重質ガソリン以外の燃料が使用されていると
判定されている場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、各
点火プラグ３１〜３４についての第１次補正後点火時期
ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，ＩＧ4′を、それぞれ基本
点火時期設定手段で設定された基本点火時期と等しい時
期に設定する（ステップＳ１２）。すなわち、点火時期
の補正を行わない。これに対し、重質ガソリン以外の燃
料が使用されていると判定されている場合には（ステッ
プＳ１１でＹＥＳ）、各点火プラグ３１〜３４について
の第１次補正後点火時期ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，
ＩＧ4′を次式に基づいて演算し、設定する（ステップ
Ｓ１３）。

【００３５】

【数１】 ＩＧ1′＝ＩＧ1＋Ａl ＩＧ2′＝ＩＧ2＋Ｂl ＩＧ3′＝ＩＧ3＋Ｃl ＩＧ4′＝ＩＧ4＋Ｄl なお、Ａl，Ｂl，Ｃl，Ｄlは第１次補正定数であり、Ｃ
l＞Ｄl＞Ｂl＞Ａl≧０となるように設定されている。

【００３６】従って、この燃料種別補正手段５２では、
使用燃料が重質ガソリンである場合にのみ、各点火プラ
グ３１〜３４の点火時期を遅らせる補正が実行され、こ
の補正がなされる場合、吸気を行う吸気ポート２１に対
向する領域でのシリンダ側壁に最も近い点火プラグ３３
の点火時期が最も遅めに補正されることとなる。

【００３７】次に、冷間補正手段５３は、水温検出器４
４で検出された（ステップＳ１４）水温Ｔが88℃以上で
あるか否かを判定し（ステップＳ１５）、88℃以上であ
る場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、各点火プラグ
３１〜３４についての第２次補正後点火時期ＩＧ1″，
ＩＧ2″，ＩＧ3″，ＩＧ4″を、それぞれ上記第１次補
正後点火時期ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，ＩＧ4′と等
しい時期に設定する（ステップＳ１６）。すなわち、点
火時期の補正を行わない。これに対し、上記水温Ｔが88
℃未満である場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、各点
火プラグ３１〜３４についての第２次補正後点火時期Ｉ
Ｇ1″，ＩＧ2″，ＩＧ3″，ＩＧ4″を次式に基づいて演
算し、設定する（ステップＳ１７）。

【００３８】

【数２】 ＩＧ1″＝ＩＧ1′＋Ｅl（88−Ｔ） ＩＧ2″＝ＩＧ2′＋Ｆl（88−Ｔ） ＩＧ3″＝ＩＧ3′＋Ｇl（88−Ｔ） ＩＧ4″＝ＩＧ4′＋Ｈl（88−Ｔ） なお、Ｅl，Ｆl，Ｇl，Ｈlは第２次補正定数であり、Ｇ
l＞Ｈl＞Ｆl＞Ｅl≧０となるように設定されている。

【００３９】従って、この冷間補正手段５３では、冷間
時にのみ補正が行われ、この補正がなされる場合、各点
火プラグ３１〜３４の点火時期は88℃と実際の水温Ｔと
の差に比例した分だけ遅らされ、しかも、吸気を行う吸
気ポート２１に対向する領域でのシリンダ側壁に最も近
い点火プラグ３３の点火時期が最も遅めに補正されるこ
ととなる。

【００４０】一方、実際のエンジンにおいては、吸気行
程時に燃料噴射が行われるために、燃料が吸気に乗って
第１吸気ポート２１に対向するシリンダ側壁部分に付着
し易く、この部分に混合気が偏在しやすくなる。ここで
空燃比は理論空燃比を超えているので、図６に示される
ように燃料濃度が高い個所ほど燃焼速度が高く、よって
上記シリンダ側壁部分近傍の燃焼速度が他の個所での燃
焼速度より高くなる。従って、このシリンダ側壁部分に
最も近い点火プラグ３３の点火時期が最も遅く設定され
ることにより、燃焼室１４内の燃焼室の均一化が果たさ
れることとなる。

【００４１】Ｂ）通常燃焼モード（図５） 上記リーン燃焼モードと同様、燃料種別補正手段５２
は、燃料判定手段５７の判定結果を受取り、重質ガソリ
ン以外の燃料が使用されていると判定されている場合に
は（ステップＳ２１でＮＯ）、各点火プラグ３１〜３４
についての第１次補正後点火時期ＩＧ1′，ＩＧ2′，Ｉ
Ｇ3′，ＩＧ4′を、それぞれ基本点火時期設定手段で設
定された基本点火時期と等しい時期に設定する（ステッ
プＳ２２）。すなわち、点火時期の補正を行わない。こ
れに対し、重質ガソリン以外の燃料が使用されていると
判定されている場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、
各点火プラグ３１〜３４についての第１次補正後点火時
期ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，ＩＧ4′を次式に基づい
て演算し、設定する（ステップＳ２３）。

【００４２】

【数３】 ＩＧ1′＝ＩＧ1＋Ａr ＩＧ2′＝ＩＧ2＋Ｂr ＩＧ3′＝ＩＧ3＋Ｃr ＩＧ4′＝ＩＧ4＋Ｄr なお、Ａr，Ｂr，Ｃr，Ｄrは第１次補正定数であり、０
≦Ｃr＜Ｄr＜Ｂr＜Ａrとなるように設定されている。

【００４３】従って、この燃料種別補正手段５２では、
使用燃料が重質ガソリンである場合にのみ、各点火プラ
グ３１〜３４の点火時期を遅らせる補正が実行され、こ
の補正がなされる場合、吸気を行う両吸気ポート２１，
２２に最も近い点火プラグ３１の点火時期が最も遅めに
補正されることとなる。

【００４４】次に、冷間補正手段５３は、水温検出器４
４で検出された（ステップＳ２４）水温Ｔが88℃以上で
あるか否かを判定し（ステップＳ２５）、88℃以上であ
る場合には（ステップＳ２５でＹＥＳ）、各点火プラグ
３１〜３４についての第２次補正後点火時期ＩＧ1″，
ＩＧ2″，ＩＧ3″，ＩＧ4″を、それぞれ上記第１次補
正後点火時期ＩＧ1′，ＩＧ2′，ＩＧ3′，ＩＧ4′と等
しい時期に設定する（ステップＳ２６）。すなわち、点
火時期の補正を行わない。これに対し、上記水温Ｔが88
℃未満である場合には（ステップＳ２５でＮＯ）、各点
火プラグ３１〜３４についての第２次補正後点火時期Ｉ
Ｇ1″，ＩＧ2″，ＩＧ3″，ＩＧ4″を次式に基づいて演
算し、設定する（ステップＳ２７）。

【００４５】

【数４】 ＩＧ1″＝ＩＧ1′＋Ｅr（88−Ｔ） ＩＧ2″＝ＩＧ2′＋Ｆr（88−Ｔ） ＩＧ3″＝ＩＧ3′＋Ｇr（88−Ｔ） ＩＧ4″＝ＩＧ4′＋Ｈr（88−Ｔ） なお、Ｅr，Ｆr，Ｇr，Ｈrは第２次補正定数であり、０
≦Ｇr＜Ｈr＜Ｆr＜Ｅrとなるように設定されている。

【００４６】従って、この冷間補正手段５３では、冷間
時にのみ補正が行われ、この補正がなされる場合、各点
火プラグ３１〜３４の点火時期は88℃と実際の水温Ｔと
の差に比例した分だけ遅らされ、しかも、吸気を行う両
吸気ポート２１，２２に最も近い点火プラグ３１の点火
時期が最も遅めに補正されることとなる。

【００４７】一方、実際のエンジンにおいては、吸気行
程以外の時に燃料噴射が行われるため、燃料が閉弁状態
にある吸気弁に付着し開弁後に液垂れする等して、両吸
気ポート２１，２２の近傍に混合気が偏在しやすくな
る。ここでも空燃比は理論空燃比を超えているので、前
記リーン燃焼モードと同様、燃料濃度が高い個所ほど燃
焼速度が高く、よって上記両吸気ポート２１，２２近傍
の燃焼速度が他の個所での燃焼速度より高くなる。従っ
て、両吸気ポート２１，２２に最も近い点火プラグ３３
の点火時期が最も遅く設定されることにより、燃焼室１
４内の燃焼室の均一化が果たされることとなる。

【００４８】以上のように、この装置では、燃料噴射制
御手段５６により制御される燃料噴射時期に基づき、各
モードで燃焼速度が高くなる個所に最も近い点火プラグ
の点火時期を特に遅らせるようにしているので、上記燃
料噴射時期にかかわらず、常に燃焼室１４内の燃焼の均
一化を図ることができる。

【００４９】さらに、この実施例では、燃料の気化・霧
化が促進されにくい重質ガソリン使用時や冷間運転時に
のみ、上記点火時期の遅延を行うようにしているので、
より実際の運転状況に即した点火時期制御を行うことが
できる。

【００５０】なお、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。

【００５１】(1) 上記実施例では、吸気行程時に燃料を
噴射する運転領域と、スワールを生成する運転領域とが
合致しているものを示したが、両領域は必ずしも合致し
ていなくても良い。この場合も、燃料が特に気流に乗り
易いスワール生成時にのみ上記点火プラグ３３の点火時
期を遅らせれば、より実際の運転状態に即した制御を行
うことができる。ただし、本発明においてスワール生成
手段は必ずしも要さない。

【００５２】(2) 本発明では、点火源の具体的な個数を
問わず、例えば図７に示すように３つの点火プラグ３
１，３５，３６を配したものでも本発明を適用すること
ができる。この場合も、吸気行程時に燃料が噴射される
場合には、吸気ポート２１に対向するシリンダ側壁部分
に最も近い点火プラグ３５の点火時期を特に遅らせ、吸
気行程以外の時に燃料が噴射される場合には、両吸気ポ
ート２１，２２に最も近い点火プラグ３１の点火時期を
特に遅らせるようにすればよい。

【００５３】(3) 上記実施例では、すべての運転領域に
おいて理論空燃比以上の空燃比で燃料噴射が行われるも
のを示したが、一部の領域で理論空燃比を下回る運転
（リッチ燃焼運転）が行われる場合、この領域における
点火時期は自由に定めればよい。例えば、このようなリ
ッチ運転領域では、図６に示すように燃料濃度が濃くな
るほど燃焼速度が低下する傾向があるので、この濃い部
分に配された点火プラグの点火時期を他の点火プラグの
点火時期より早めるようにしてもよい。

【００５４】(4) 上記実施例では、リーン燃焼モードで
は点火プラグ３３の点火時期を遅らせ、通常燃焼モード
では点火プラグ３１の点火時期を遅らせるものを示した
が、本発明では、リーン燃焼モードのみ、あるいは通常
燃焼モードのみ所定の点火プラグの点火時期を遅らせる
ようにしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明では、燃料噴射時
期により、燃焼速度が他の個所よりも速くなる個所に設
けられた点火源の点火時期を他の点火源の点火時期より
も遅い時期に設定するようにしているので、気筒内の混
合気偏在にかかわらず、点火時期の制御だけで燃焼の均
一化を行うことができる効果がある。

【００５６】より具体的に、請求項１記載の装置では、
吸気行程中に燃料噴射が行われ、かつ理論空燃比以上の
空燃比で運転が行われる領域で、混合気が偏在しやすい
個所、すなわち各点火源のうちシリンダ壁面において吸
気ポートに対向する位置もしくはこれに最も近い位置に
設けられた点火源の点火時期を他の点火時期よりも遅く
設定することにより、燃焼を均一化することができる。
特に、請求項６記載の装置では、燃料が気流に乗り易く
上記シリンダ壁面に燃料が付着し易いスワール生成時に
のみ、上記のような点火時期の設定を行っているので、
より実際の運転状態に見合った制御が行うことができ
る。

【００５７】一方、請求項２記載の装置では、吸気行程
以外の期間中に燃料噴射が行われる場合、すなわち、噴
射された燃料が閉弁している吸気弁に付着して吸気ポー
トから液垂れする等して吸気ポート付近の燃料濃度が高
くなる場合に、空燃比以上の空燃比で運転が行われる領
域において各点火源のうち吸気ポートに最も近い位置に
設けられた点火源の点火時期を他の点火時期よりも遅く
設定することにより、燃焼を均一化することができる。

【００５８】さらに、請求項３記載の装置では、運転条
件に応じて上記燃料噴射時期が制御される際、この燃料
噴射時期に応じて上記請求項１，２記載の制御を使いわ
けることにより、燃料噴射時期の変更にかかわらず常に
燃焼の均一化を行うことができる効果がある。

【００５９】また、請求項４，５記載の装置では、エン
ジンの運転温度が予め設定された温度以下の場合や、重
質ガソリンが用いられている場合など、気化・霧化が促
進されにくく混合気の偏在が生じやすい場合にのみ、上
述のような点火時期の設定を行っているので、より実際
の運転状況に即した点火時期制御を行うことができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるエンジンの要部を示
す模式平面図である。

【図２】上記エンジンの要部を示す断面正面図である。

【図３】上記エンジンに備えられるＥＣＵの機能構成を
示すブロック図である。

【図４】リーン燃焼モードにおいて上記ＥＣＵが行う制
御動作を示すフローチャートである。

【図５】通常燃焼モードにおいて上記ＥＣＵが行う制御
動作を示すフローチャートである。

【図６】空気過剰率λと燃焼速度との関係を示すグラフ
である。

【図７】点火プラグの配設位置の変形例を示す模式平面
図である。

【符号の説明】

１０ シリンダブロック １２ ピストン １４ 燃焼室 １８ シリンダヘッド ２０ 燃料噴射弁（燃料噴射手段を構成） ２１ 第１吸気ポート ２２ 第２吸気ポート ３１〜３６ 点火プラグ ４０ スワールコントロール弁（スワール生成手段を構
成） ４４ 水温検出器（温度検出手段） ５０ ＥＣＵ ５１ 基本点火時期設定手段（点火時期設定手段） ５２ 燃料種別補正手段（点火時期設定手段） ５３ 冷間補正手段（点火時期設定手段） ５４ 点火制御手段 ５５ スワール制御手段（スワール生成手段を構成） ５６ 燃料噴射制御手段（燃料噴射手段を構成）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 5/15 F02P 15/08 301

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの気筒内でその周辺部を含む複数の
   位置に点火源を配置した周辺点火エンジンにおいて、燃
   料噴射手段と、この燃料噴射手段による燃料噴射時期に
   対応して燃焼速度が他の個所よりも速くなる個所に設け
   られた点火源の点火時期を他の点火源の点火時期よりも
   遅い時期に設定する点火時期設定手段と、この設定され
   た点火時期に基づいて各点火源による点火動作を制御す
   る点火制御手段とを備え、上記燃料噴射時期が吸気行程
   中に設定された場合に、理論空燃比以上の空燃比で運転
   が行われる領域において各点火源のうちシリンダ壁面に
   おいて吸気ポートに対向する位置もしくはこれに最も近
   い位置に設けられた点火源の点火時期を他の点火時期よ
   りも遅く設定するように上記点火時期設定手段を構成し
   たことを特徴とする周辺点火エンジンの点火時期制御装
   置。
2. 【請求項２】 １つの気筒内でその周辺部を含む複数の
   位置に点火源を配置した周辺点火エンジンにおいて、燃
   料噴射手段と、この燃料噴射手段による燃料噴射時期に
   対応して燃焼速度が他の個所よりも速くなる個所に設け
   られた点火源の点火時期を他の点火源の点火時期よりも
   遅い時期に設定する点火時期設定手段と、この設定され
   た点火時期に基づいて各点火源による点火動作を制御す
   る点火制御手段とを備え、上記燃料噴射時期が吸気行程
   以外の期間中に設定された場合に、理論空燃比以上の空
   燃比で運転が行われる領域において各点火源のうち吸気
   ポートに最も近い位置に設けられた点火源の点火時期を
   他の点火時期よりも遅く設定するように上記点火時期設
   定手段を構成したことを特徴とする周辺点火エンジンの
   点火時期制御装置。
3. 【請求項３】 １つの気筒内でその周辺部を含む複数の
   位置に点火源を配置した周辺点火エンジンにおいて、燃
   料噴射手段と、この燃料噴射手段による燃料噴射時期に
   対応して燃焼速度が他の個所よりも速くなる個所に設け
   られた点火源の点火時期を他の点火源の点火時期よりも
   遅い時期に設定する点火時期設定手段と、この設定され
   た点火時期に基づいて各点火源による点火動作を制御す
   る点火制御手段と、運転条件に応じて上記燃料噴射時期
   を変化させる燃料噴射制御手段とを備えるとともに、燃
   料噴射時期が吸気行程中に設定された場合には、理論空
   燃比以上の空燃比で運転が行われる領域において各点火
   源のうちシリンダ壁面において吸気ポートに対向する位
   置もしくはこれに最も近い位置に設けられた点火源の点
   火時期を他の点火時期よりも遅く設定し、燃料噴射時期
   が吸気行程以外の期間中に設定された場合には、理論空
   燃比以上の空燃比で運転が行われる領域において各点火
   源のうち吸気ポートに最も近い位置に設けられた点火源
   の点火時期を他の点火時期よりも遅く設定するように上
   記点火時期設定手段を構成したことを特徴とする周辺点
   火エンジンの点火時期制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３のいずれかに記載の周
   辺点火エンジンの点火時期制御装置において、エンジン
   の運転温度を検出する温度検出手段を備え、この温度検
   出手段により検出された温度が予め設定された温度以下
   の場合にのみ、一部の点火プラグの点火時期を他の点火
   プラグの点火時期よりも遅い時期に設定するように上記
   点火時期設定手段を構成したことを特徴とする周辺点火
   エンジンの点火時期制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の周辺点
   火エンジンの点火時期制御装置において、燃料の種別を
   判定する燃料判定手段を備え、この燃料判定手段により
   燃料が重質ガソリンであると判定された場合にのみ、一
   部の点火プラグの点火時期を他の点火プラグの点火時期
   よりも遅い時期に設定するように上記点火時期設定手段
   を構成したことを特徴とする周辺点火エンジンの点火時
   期制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１または３記載の周辺点火エンジ
   ンの点火時期制御装置において、予め設定された運転領
   域でスワールを生成するスワール生成手段を備えるとと
   もに、このスワール生成手段によるスワール生成時にの
   み、理論空燃比以上の空燃比で運転が行われる領域にお
   いて各点火源のうちシリンダ壁面において吸気ポートに
   対向する位置もしくはこれに最も近い位置に設けられた
   点火源の点火時期を他の点火時期よりも遅く設定するよ
   うに上記点火時期設定手段を構成したことを特徴とする
   周辺点火エンジンの点火時期制御装置。