JP3289653B2

JP3289653B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP3289653B2
Application number: JP16976897A
Authority: JP
Inventors: 均加村; 宏記田村; 俊郎野村; 健二郎幡山
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2002-06-10
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: JPH10110643A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料を燃焼室内に直
接噴射する筒内噴射内燃機関の制御装置に関し、燃焼悪
化を防いで燃費向上を企図したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有害排出ガス成分の低減や燃費の
向上等を図るため、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴
射エンジンに代えて、燃焼室内に直接燃料を噴射する多
気筒型筒内噴射エンジンが種々提案されている（例え
ば、特開平5-240044号公報）。多気筒型筒内噴射エンジ
ンは、主として吸気行程で燃料噴射が行なわれる吸気行
程噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射が行なわ
れる圧縮行程噴射モードとが運転状態に応じて切換えら
れるようになっている。

【０００３】多気筒型筒内噴射エンジンにおいても、吸
気管噴射エンジンと同様に、運転状態によりエンジンの
燃焼室への燃料の供給を停止する制御（燃料カットモー
ド）が実施され、燃料カットモードの燃料カット開始の
判定回転速度や、燃料カットモードから燃料の供給を再
開して燃料復帰する燃料復帰回転速度が所定の回転速度
に設定されている。また、アイドル回転速度も所定の回
転速度に設定されている。これら、燃料カット開始の判
定回転速度や燃料復帰回転速度及びアイドル回転速度
は、変速機の形態により、即ち、手動変速機と自動変速
機とによりそれぞれの回転速度が設定され、更に、エア
コン等の運転のオン・オフによってもそれぞれの回転速
度が設定されている。

【０００４】例えば、手動変速機と自動変速機とのそれ
ぞれにおいてエアコン等の運転のオン・オフに応じた燃
料カット開始の判定回転速度が設定されている。また、
手動変速機及び自動変速機のニュートラル時と自動変速
機のドライブ時とのそれぞれにおいてエアコン等の運転
のオン・オフに応じたアイドル回転速度が設定されてい
る。このように、エンジン低回転速度側で燃料カットの
開始を許容する判定回転速度や燃料復帰回転速度及びア
イドル回転速度を各運転モード毎に設定することによ
り、変速機の形態や運転状態に応じた最適な回転速度が
得られ、燃費の向上を図ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】多気筒型筒内噴射エン
ジンでは、運転状態により燃料カットモードを実施し、
燃料カット開始の判定回転速度や燃料復帰回転速度を運
転状況等に応じて細かく設定し、また、アイドル回転速
度についても運転状況等に応じて細かく設定して燃費の
向上を図っている。一方で、運転状態に応じて空燃比を
理論空燃比よりも希薄な空燃比、即ち、リーン空燃比と
して運転することで燃費の向上が図られている。しか
し、近年省エネルギー化の要望が益々強くなってきてお
り、燃費の向上等を図るためになされた多気筒型筒内噴
射エンジンであっても、より一層の燃費の向上が望まれ
てきている。

【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、燃焼を悪化させることなく燃費を向上させることが
できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の実施形態例として、主として吸気行程で燃料噴
射が行なわれる吸気行程噴射モードと、主として圧縮行
程で燃料噴射が行なわれる圧縮行程噴射モードとを運転
状態に応じて切換える筒内噴射内燃機関であって、前記
吸気行程噴射モード及び前記圧縮行程噴射モードに対し
てそれぞれアイドル回転速度を設定するアイドル回転速
度設定手段を備え、前記アイドル回転速度設定手段で
は、前記圧縮行程噴射モードのアイドル回転速度が、前
記吸気行程噴射モードのアイドル回転速度よりも低回転
速度側に設定されていることを特徴とするものである。
これにより、燃焼のよい圧縮行程噴射モードのアイドル
回転速度を低回転速度側に設定することで、燃焼悪化を
招くことなく燃費を向上することができる。

【０００８】上記目的を達成するための本発明の構成
は、主として吸気行程で燃料噴射が行なわれる吸気行程
噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射が行なわれ
る圧縮行程噴射モードとを運転状態に応じて切換えると
共に、運転状態に基づいて燃焼室への燃料の供給を停止
する燃料カットモードを有する筒内噴射内燃機関であっ
て、前記吸気行程噴射モード及び前記圧縮行程噴射モー
ドに対してそれぞれ燃料カットモードから燃料復帰して
前記燃料の供給を再開させる復帰回転速度を設定する復
帰回転速度設定手段を備え、前記復帰回転速度設定手段
では、前記圧縮行程噴射モードの復帰回転速度が、前記
吸気行程噴射モードの復帰回転速度よりも低回転速度側
に設定されていることを特徴とするものである。これに
より、燃焼のよい圧縮行程噴射モードの復帰回転速度を
低回転速度側に設定することで、燃焼悪化を招くことな
く燃費を向上することができる。

【０００９】そして、前記筒内噴射内燃機関は複数の気
筒を有する多気筒型筒内噴射内燃機関であり、前記圧縮
行程噴射モードでの燃料カットモードから燃料復帰して
前記燃料の供給を再開させる燃料復帰の際に、設定され
た復帰回転速度よりも高回転速度側の所定回転速度で、
前記複数の気筒の内の一部の気筒を燃料復帰させること
を特徴とするものである。これにより、燃料カットモー
ドからの燃料復帰時にトルクショックを低減することが
できる。

【００１０】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、主として吸気行程で燃料噴射が行なわれる吸気
行程噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射が行な
われる圧縮行程噴射モードとを運転状態に応じて切換え
ると共に、運転状態に基づいて燃焼室への燃料の供給を
停止する燃料カットモードを有する筒内噴射内燃機関で
あって、前記吸気行程噴射モード及び前記圧縮行程噴射
モードに対してそれぞれ燃料カットを許可する下限回転
速度を設定する下限回転速度設定手段を備え、前記下限
回転速度設定手段では、前記圧縮行程噴射モードの下限
回転速度が、前記吸気行程噴射モードの下限回転速度よ
りも低回転速度側に設定されていることを特徴とするも
のである。これにより、燃焼のよい圧縮行程噴射モード
におけるエンジン低回転速度側での燃料カットの開始を
許容する下限回転速度を低回転速度側に設定すること
で、燃料カットをしやすくして燃費を向上することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態例を説明する。図示の実施形態例は、内燃機関とし
て、燃焼室内に直接燃料を噴射するようにした多気筒型
筒内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には
本発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた多気筒型
筒内噴射内燃機関の概略構成、図２には燃料噴射制御マ
ップを示してある。

【００１２】図１に基づいて多気筒型筒内噴射内燃機関
の構成を説明する。多気筒型筒内噴射内燃機関として
は、例えば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直
列４気筒ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適
用される。筒内噴射エンジン１は、燃焼室や吸気装置及
び排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）等が筒内噴射専用
に設計されている。

【００１３】筒内噴射エンジン１のシリンダヘッド２に
は各気筒毎に点火プラグ３が取り付けられると共に、各
気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁４が
取り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴
射口が開口し、ドライバ２０を介して燃料噴射弁４から
噴射される燃料が燃焼室５内に直接噴射されるようにな
っている。筒内噴射エンジン１のシリンダ６にはピスト
ン７が上下方向に摺動自在に支持され、ピストン７の頂
面には半球状に窪んだキャビティ８が形成されている。
キャビティ８により、吸気流に通常のタンブル流とは逆
の逆タンブル流を発生させるようになっている。

【００１４】シリンダヘッド２には燃焼室５を臨む吸気
ポート９及び排気ポート１０が形成され、吸気ポート９
は吸気弁１１の駆動によって開閉され、排気ポート１０
は排気弁１２の駆動によって開閉される。シリンダヘッ
ド２の上部には吸気側のカムシャフト１３及び排気側の
カムシャフト１４が回転自在に支持され、吸気側のカム
シャフト１３の回転により吸気弁１１が駆動され、排気
側のカムシャフト１４の回転により排気弁１２が駆動さ
れる。排気ポート１０には大径の排気ガス再循環ポート
（ＥＧＲポート）１５が斜め下方に向けて分岐してい
る。

【００１５】筒内噴射エンジン１のシリンダ６の近傍に
は冷却水温を検出する水温センサ１６が設けられてい
る。また、各気筒の所定のクランク位置（例えば75度BT
DC及び５度BTDC）でクランク角信号SGT を出力するベー
ン型のクランク角センサ１７が設けられ、クランク角セ
ンサ１７はエンジン回転速度を検出可能としている。ま
た、クランクシャフトの半分の回転数で回転するカムシ
ャフト１３，１４には気筒識別信号SGC を出力する識別
センサ１８が設けられ、気筒識別信号SGC によりクラン
ク角信号SGT がどの気筒のものか識別可能とされてい
る。尚、図中の符号で１９は点火プラグ３に高電圧を印
加する点火コイルである。

【００１６】吸気ポート９には吸気マニホールド２１を
介して吸気管４０が接続され、吸気マニホールド２１に
はサージタンク２２が備えられている。また、吸気管４
０には、エアクリーナ２３、スロットルボデー２４、ス
テッパモータ式の第１エアバイパス弁２５及びエアフロ
ーセンサ２６が備えられている。エアフローセンサ２６
は吸入空気量を検出するもので、例えば、カルマン渦式
フローセンサが用いられている。尚、サージタンク２２
にブースト圧センサを取り付け、ブースト圧センサで検
出される吸気管圧力から吸入空気量を求めることもでき
る。

【００１７】吸気管４０にはスロットルボデー２４を迂
回して吸気マニホールド２１に吸気を行う大径のエアバ
イパスパイプ２７が設けられ、エアバイパスパイプ２７
にはリニアソレノイド式の第２エアバイパス弁２８が設
けられている。エアバイパスパイプ２７は吸気管４０に
準ずる流路面積を有し、第２エアバイパス弁２８の全開
時には筒内噴射エンジン１の低中速域で要求される量の
吸気が可能とされている。

【００１８】スロットルボデー２４には流路を開閉する
バタフライ式のスロットル弁２９が設けられると共に、
スロットル弁２９の開度を検出するスロットルポジショ
ンセンサ３０が備えられている。スロットル弁２９の開
度を検出するスロットルポジションセンサ３０からは、
スロットル弁２９の開度に応じたスロットル電圧が出力
され、スロットル電圧に基づいてスロットル弁２９の開
度が認識されるようになっている。また、スロットルボ
デー２４にはスロットル弁２９の全閉状態を検出して筒
内噴射エンジン１のアイドリング状態を認識するアイド
ルスイッチ３１が備えられている。

【００１９】一方、排気ポート１０には排気マニホール
ド３２を介して排気管３３が接続され、排気マニホール
ド３２にはO₂センサ３４が取り付けられている。また、
排気管３３には三元触媒３５及び図示しないマフラーが
備えられている。また、ＥＧＲポート１５は大径のＥＧ
Ｒパイプ３６を介して吸気マニホールド２１の上流側に
接続され、ＥＧＲパイプ３６にはステッパモータ式のＥ
ＧＲ弁３７が設けられている。

【００２０】燃料タンク４１に貯留された燃料は、電動
式の低圧燃料ポンプ４２に吸い上げられ、低圧フィード
パイプ４３を介して筒内噴射エンジン１側に送給され
る。低圧フィードパイプ４３内の燃料圧力は、リターン
パイプ４４に設けられた第１燃圧レギュレータ４５によ
り比較的低圧（低燃圧）に調圧される。筒内噴射エンジ
ン１側に送給された燃料は、高圧燃料ポンプ４６により
高圧フィードパイプ４７及びデリバリパイプ４８を介し
て各燃料噴射弁４に送給される。

【００２１】高圧燃料ポンプ４６は、例えば、斜板アキ
シャルピストン式であり、排気側のカムシャフト１４又
は吸気側のカムシャフト１３により駆動され、筒内噴射
エンジン１のアイドリング運転時においても所定圧力以
上の吐出圧を発生可能としている。そして、デリバリパ
イプ４８内の燃料圧力は、リターンパイプ４９に設けら
れた第２燃圧レギュレータ５０により比較的高圧（高燃
圧）に調圧される。

【００２２】第２燃圧レギュレータ５０には電磁式の燃
圧切換弁５１が取り付けられ、燃圧切換弁５１はオン状
態で燃料をリリーフしてデリバリパイプ４８内の燃料圧
力を低燃圧に低下させることが可能である。尚、図中の
符号で５２は、高圧燃料ポンプ４６の潤滑や冷却等に利
用された一部の燃料を燃料タンク４１に還流させるリタ
ーンパイプである。

【００２３】車両には制御装置としての電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）６１が設けられ、このＥＣＵ６１には、入
出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う
記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が備え
られている。ＥＣＵ６１によって筒内噴射エンジン１の
総合的な制御が実施される。前述した各種センサ類の検
出情報はＥＣＵ６１に入力され、ＥＣＵ６１は各種セン
サ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射
量を始めとして点火時期やＥＧＲガスの導入量等を決定
し、燃料噴射弁４のドライバ２０や点火コイル１９、Ｅ
ＧＲ弁３７等を駆動制御する。

【００２４】尚、ＥＣＵ６１の入力側には、前述した各
種センサ類の他に、図示しない多数のスイッチ類等が接
続され、また、出力側にも図示しない各種警告手段や機
器類が接続されている。

【００２５】上述した筒内噴射エンジン１では、筒内噴
射エンジン１が冷機状態にある時には、運転者がイグニ
ッションキーをオン操作すると、低圧燃料ポンプ４２と
燃圧切換弁５１がオンにされて燃料噴射弁４に低燃圧の
燃料が供給される。次に、運転者がイグニッションキー
をスタート操作すると、図示しないセルモータにより筒
内噴射エンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ６
１による燃料噴射制御が開始される。

【００２６】この時点では、ＥＣＵ６１は前期噴射モー
ド（即ち、吸気行程で燃料が噴射されるモード）を選択
し、比較的リッチな空燃比となるように燃料が噴射され
る。

【００２７】このような始動時においては、第２エアバ
イパス弁２８は略全閉近傍まで閉鎖されている。従っ
て、燃焼室５への吸気は、スロットル弁２９の隙間や第
１エアバイパス弁２５を介して行われる。尚、第１エア
バイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８とはＥＣＵ６
１により一元管理され、スロットル弁２９を迂回する吸
入空気の必要量に応じてそれぞれの開弁量が決定され
る。

【００２８】このようにして筒内噴射エンジン１の始動
が完了し、筒内噴射エンジン１が所定の回転速度でアイ
ドル運転を開始すると、高圧燃料ポンプ４６は定格の吐
出作動が開始され、ＥＣＵ６１により燃圧切換弁５１が
オフにされて燃料噴射弁４に高圧の燃料が供給される。
この時の要求燃料噴射量は、高圧燃料ポンプ４６の吐出
圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得られる。

【００２９】水温センサ１６で検出される冷却水温が所
定値に上昇するまでは、始動時と同様に前期噴射モード
が選択されて燃料が噴射される。エアコン等の補機類の
負荷の増減に応じたアイドル回転速度の制御は、第１エ
アバイパス弁２５によって行われる。所定サイクルが経
過してO₂センサ３４が活性化されると、O₂センサ３４の
出力電圧に応じて空燃比フィードバック制御が開始され
る。これにより、有害排気ガス成分が三元触媒３５によ
って良好に浄化される。

【００３０】筒内噴射エンジン１の暖機が完了すると、
ＥＣＵ６１は、スロットル弁２９の開度に応じたスロッ
トル電圧から得た目標出力相関値、例えば、目標平均有
効圧Ｐetとエンジン回転速度Neとに基づき、図２の燃料
噴射マップから現在の燃料噴射領域を検索して燃料噴射
モードを決定する。これにより、各燃料噴射モードでの
目標空燃比に応じた燃料噴射量が決定され、この燃料噴
射量に応じて燃料噴射弁４が駆動制御されると共に、点
火コイル１９が駆動制御される。また、同時に第１エア
バイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８及びＥＧＲ弁
３７の開閉制御も実施される。

【００３１】アイドル運転時や低速走行時等の低負荷域
では、燃料噴射領域は図２中の後期噴射リーンモードが
選択される。この場合、第１エアバイパス弁２５と第２
エアバイパス弁２８が制御され、リーンな空燃比となる
ように目標平均有効圧Ｐetに応じた目標空燃比がスロッ
トル電圧とエンジン回転速度Neに基づき設定される。そ
して、目標空燃比に応じた燃料噴射量が設定され、この
燃料噴射量に応じた燃料噴射を行うように燃料噴射弁４
が駆動制御される。

【００３２】また、定速走行時等の中負荷領域では、負
荷状態やエンジン回転速度に応じて図２中の前期噴射リ
ーンモード、あるいはストイキオフィードバックモード
になる。前期噴射リーンモードでは、第１エアバイパス
弁２５を通常のアイドルスピードコントロールバルブと
同様に制御し、エアフローセンサ２６からの吸入空気量
信号とエンジン回転速度に応じて目標空燃比を算出し、
比較的リーンな空燃比となるように燃料噴射量が制御さ
れる。

【００３３】ストイキオフィードバックモードでは、前
期噴射リーンモードと同様に、第１エアバイパス弁２５
を通常のアイドルスピードコントロールバルブと同様に
制御すると共に、第２エアバイパス弁２８を全閉として
出力の過剰な上昇を防止し、更に、ＥＧＲ弁３７を略全
閉に制御すると共に、目標空燃比が理論空燃比となるよ
うにO₂センサ３４の出力電圧に応じて空燃比フィードバ
ック制御を行い、燃料噴射量が制御される。

【００３４】また、急加速時や高速走行時等の高負荷域
では、図２中のオープンループモードとなる。この場
合、第２エアバイパス弁２８を閉鎖すると共に、比較的
リッチな空燃比となるようにマップから目標空燃比を設
定し、この目標空燃比に応じて燃料噴射量が制御され
る。

【００３５】惰性走行や停止に移行する走行でスロット
ル弁２９が略全閉状態にされた運転時には、図２中の燃
料カットモードとなる。この場合、燃焼室５内への燃料
の供給が停止される。燃料カットモードでは、エンジン
回転速度Neが復帰回転速度より低下した場合は、エンジ
ン冷態時等を除いて後期噴射リーンモード（希薄側空燃
比モード）によって燃焼室５内への燃料の供給が再開
（燃料復帰）される。また、運転者がアクセルペダルを
踏み込んだ場合にあっても燃料カットモードが即座に中
止され、運転状態に応じた所定のモードによって燃焼室
５内への燃料の供給が再開される。

【００３６】ところで、前述したＥＣＵ６１には、前期
噴射モード（吸気噴射モード）及び後期噴射モード（圧
縮噴射モード）毎に燃料カットモードにおける燃料カッ
ト開始におけるエンジン回転速度、即ち、判定回転速度
（下限回転速度）を設定する下限回転速度設定手段、及
び、前期噴射モード及び後期噴射モード毎に燃料カット
モードから燃料復帰させるエンジン回転速度、即ち、復
帰回転速度を設定する復帰回転速度設定手段が備えられ
ている。また、ＥＣＵ６１には、前期噴射モード及び後
期噴射モード毎に筒内噴射エンジン１のアイドル回転速
度を設定するアイドル回転速度設定手段が備えられてい
る。

【００３７】そして、下限回転速度設定手段で設定され
る判定回転速度や復帰回転速度設定手段で設定される復
帰回転速度は、前期噴射モード及び後期噴射モードでそ
れぞれ別々に設定されている。また、アイドル回転速度
設定手段で設定されるアイドル回転速度も前期噴射モー
ド及び後期噴射モードでそれぞれ別々に設定されてい
る。即ち、前期噴射モードに比較して応答性に優れてい
る後期噴射モードでの判定回転速度、復帰回転速度及び
アイドル回転速度が、前期噴射モードに対して低回転速
度側に設定されている。また、変速機の形態により、即
ち、手動変速機と自動変速機とによりそれぞれの回転速
度が設定され、更に、エアコン等の運転のオン・オフに
よってもそれぞれの回転速度が設定されている。

【００３８】図３に基づいて燃料カット開始の判定回転
速度及び燃料の供給を再開する復帰回転速度の設定状況
を説明する。図３には判定回転速度及び復帰回転速度の
設定状況を表すグラフを示してある。

【００３９】図３に示すように、燃料カットモードにお
ける燃料カット開始における判定回転速度（判定Ne）が
前期噴射モード及び後期噴射モードでそれぞれ設定さ
れ、前期噴射モードでの判定Ne（図中一点鎖線で示す）
よりも後期噴射モードでの判定Ne（図中二点鎖線で示
す）が低回転速度側に設定されている。また、燃料カッ
トモードから燃料復帰させる復帰回転速度（復帰Ne）が
前期噴射モード及び後期噴射モードでそれぞれ設定さ
れ、前期噴射モードでの復帰Ne（図中一点鎖線で示す）
よりも後期噴射モードでの復帰Ne（図中二点鎖線で示
す）が低回転速度側に設定されている。

【００４０】前期噴射モードでの運転時に車両がエンジ
ン低回転速度側で減速状態、例えば、停止しようとして
減速走行の運転になった場合に、図３に実線で示すよう
に、その減速状態となった時のエンジン回転速度Neが前
期噴射モードでの判定Ne（Ａ点）以上のエンジン回転速
度の時に、燃料の供給が停止されて燃料カットモードが
開始される。そして、燃料カットモードが開始されて、
徐々にエンジン回転速度Neが低下して前期噴射モードで
の復帰Ne（Ｂ点）まで低下すると、燃料の供給が再開さ
れ、エンジン回転速度Neが所定の回転速度（例えばアイ
ドル回転状態）に維持される。尚、前期噴射モードでの
運転時に車両が停止しようとして減速走行の運転になっ
た場合に、その減速状態になった時のエンジン回転速度
Neが前期噴射モードでの判定Ne（Ａ点）未満のエンジン
回転速度の時には、燃料カットモードは開始されない。

【００４１】一方、後期噴射モードでの運転時に車両が
エンジン低回転速度側で減速状態、例えば、停止しよう
として減速走行の運転になった場合に、図３に実線で示
すように、その減速状態になった時のエンジン回転速度
Neが前期噴射モードでの判定Ne（Ａ点）よりも低回転速
度側の後期噴射モードでの判定Ne（Ｃ点）以上のエンジ
ン回転速度の時に、燃料の供給が停止されて燃料カット
モードが開始される。つまり、後期噴射モードでの運転
時には、エンジン回転速度Neが前期噴射モードでの判定
Ne（Ａ点）よりも更に低回転速度側の後期噴射モードで
の判定Ne（Ｃ点）以上であれば、燃料カットモードを許
容し燃料の供給を停止することになる。

【００４２】そして、燃料カットモードが開始されて、
徐々にエンジン回転速度Neが低下し、前期噴射モードで
の復帰Ne（Ｂ点）を通過して、更に後期噴射モードでの
復帰Ne（Ｄ点）まで低下すると、燃料の供給が再開さ
れ、エンジン回転速度Neが所定の回転速度（例えばアイ
ドル回転状態）に維持される。尚、後期噴射モードでの
運転時に車両が停止しようとして減速走行の運転になっ
た場合に、その減速状態となった時のエンジン回転速度
Neが後期噴射モードでの判定Ne（Ｃ点）未満のエンジン
回転速度の時には燃料カットモードは開始されない。

【００４３】従って、燃焼が良好で応答性がよい後期噴
射モードでの運転では、燃料の供給停止及び燃料の供給
開始を、前期噴射モードでの運転時に比べ低回転速度側
で実施することが可能となる。その結果、エンジン回転
速度の高回転側だけでなく低回転側も含めた広範囲なエ
ンジン回転速度域で燃料の供給停止が可能となり、ま
た、燃料の供給がより低回転速度側で開始されるため、
燃料の供給停止を行なう回数が多く、或いは燃料の供給
停止の期間が長くなり、燃焼悪化を招くことなく燃費の
向上を図ることができる。

【００４４】尚、ここでは燃料カットモードから燃料の
供給を開始する際に、燃料カットモードに切り換わる前
と同一の噴射モードに復帰する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、燃料カットモード
から燃料の供給を開始する際の運転状態に応じて後期噴
射モード、又は前期噴射モード等の何れの噴射モードに
復帰してもよい。

【００４５】後期噴射モードで燃料復帰を実施する場
合、エンジン回転速度が復帰Neよりも高回転側の所定回
転速度まで低下した段階で、すべての気筒の燃料復帰に
先立って一部の気筒を燃料復帰させるようにしており、
これにより、復帰Neが低回転速度側に設定されていて
も、トルクショックを低減することができ、後期噴射モ
ードでの復帰Neを一層低回転速度側へ設定することが可
能になる。

【００４６】尚、図３では、後期噴射モードの判定Neと
前期噴射モードの復帰Neの関係は、後期噴射モードの判
定Neが高回転速度側になっているが、相互の回転速度の
関係は運転状態等によって変更され得るものである。

【００４７】次に、図４に基づいてアイドル運転時のア
イドル回転速度の設定状況を説明する。図４には復帰回
転速度及びアイドル回転速度の設定状況を表すグラフを
示してある。

【００４８】図４に示すように、水温に応じてアイドル
回転速度（アイドルNe）が前期噴射モード及び後期噴射
モードでそれぞれ設定され、前期噴射モードでのアイド
ルNe（図中細い一点鎖線で示す）よりも後期噴射モード
でのアイドルNe（図中細い二点鎖線で示す）が低回転速
度側に設定されている。また、水温に応じて復帰Neが前
期噴射モード及び後期噴射モードでそれぞれ設定され、
前期噴射モードでの復帰Ne（図中太い一点鎖線で示す）
よりも後期噴射モードでの復帰Ne（図中太い二点鎖線で
示す）が低回転速度側に設定されている。

【００４９】従って、燃焼が良好で応答性がよい後期噴
射モードでの運転時には、前期噴射モードでの運転時に
比べて低回転速度側でアイドル運転が実施され、燃焼悪
化を招くことなく燃費を向上させることができる。

【００５０】通常、アイドル運転時には後期噴射モード
で燃料噴射を行うようにしているので、前期噴射モード
でのアイドルNeは使用されることはない。しかし、フェ
ールセーフ時、例えば、ブレーキのマスタ負圧が減少し
た場合やスロットルポジションセンサ３０が故障した時
等のアイドル運転時及び低水温時には、前期噴射モード
で燃料噴射が行われるようになっている。このため、前
期噴射モードでのアイドルNeが設定されている。

【００５１】上述した前期噴射モード及び後期噴射モー
ドでの判定Ne、復帰Ne及びアイドルNeは、変速機の形態
により、即ち、手動変速機と自動変速機とによりそれぞ
れの回転速度が設定され、更に、エアコン等の運転のオ
ン・オフによってもそれぞれの回転速度が設定されてい
る。例えば、自動変速機を備えた車両での後期噴射モー
ドにおけるアイドルNeは、エアコン等の運転のオン・オ
フによってそれぞれニュートラルレンジに比べてドライ
ブレンジでの方が低回転速度側に設定されている。

【００５２】上述したように、本実施形態例の制御で
は、燃焼が良好で応答性に優れた後期噴射モードにおけ
る判定Ne、復帰Ne及びアイドルNeを、前期噴射モードに
おける判定Ne、復帰Ne及びアイドルNeに対して低回転速
度側に設定したので、後期噴射モードでの運転時に、エ
ンジン回転速度が低い低回転速度側で燃料カットモード
を実施することができると共に低いエンジン回転速度で
のアイドル運転を実施することができる。このため、燃
焼悪化を招くことなく燃費を向上させることができる。

【００５３】また、後期噴射モードでの燃料復帰時に
は、エンジン回転速度が復帰Neまで低下する前に、一部
の気筒で燃料カットから燃料復帰させるようにしたの
で、燃料復帰時のトルクショックを低減させることがで
きると共に、後期噴射モードでの復帰Neを一層低回転速
度側に設定することができる。

【００５４】尚、上述した実施形態例では、内燃機関と
して４気筒の筒内噴射エンジン１を例に挙げて説明した
が、単気筒エンジンやＶ型６気筒エンジンに本発明を適
用することも可能である。そして、本実施形態例の内燃
機関の制御装置は、燃焼が良好で応答性のよい圧縮行程
噴射モードのアイドル回転速度を、吸気行程噴射モード
のアイドル回転速度よりも低回転速度側に設定したの
で、圧縮行程噴射モードでの運転時に低いエンジン回転
速度でのアイドル運転を実施することができる。この結
果、燃焼を悪化させることなく燃費を向上させることが
できる。

【００５５】

【００５６】

【発明の効果】本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カ
ットモードから燃料復帰して燃料の供給を再開させる復
帰回転速度が、吸気行程噴射モード及び圧縮行程噴射モ
ードでそれぞれ設定され、燃焼が良好で応答性のよい圧
縮行程噴射モードの復帰回転速度を、吸気行程噴射モー
ドの復帰回転速度よりも低回転速度側に設定したので、
圧縮行程噴射モードでの運転時に燃料カットモードを低
回転速度側で実施することができる。この結果、燃焼を
悪化させることなく燃費を向上させることができる。

【００５７】この時、設定された復帰回転速度よりも高
回転速度側の所定回転速度で、複数の気筒の内の一部の
気筒を燃料復帰させることで、燃料カットモードからの
燃料復帰時にトルクショックを低減することができると
共に、圧縮行程噴射モード時に復帰回転速度を一層低回
転速度側に設定することができる。

【００５８】また、本発明の内燃機関の制御装置は、燃
料カットモードでの燃料カットを許可する下限回転速度
が、吸気行程噴射モード及び圧縮行程噴射モードでそれ
ぞれ設定され、燃焼が良好で応答性のよい圧縮行程噴射
モードの下限回転速度を、吸気行程噴射モードの下限回
転速度よりも低回転速度側に設定したので、圧縮行程噴
射モードでの運転時に燃料カットモードを低回転速度側
で実施することができる。この結果、エンジン低回転速
度側においても燃料カットモードを実施することができ
ると共に、燃焼を悪化させることなく燃費を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた
多気筒型筒内噴射内燃機関の概略構成図。

【図２】燃料噴射制御マップ。

【図３】判定回転速度及び復帰回転速度の設定状況を表
すグラフ。

【図４】復帰回転速度及びアイドル回転速度の設定状況
を表すグラフ。

【符号の説明】

１多気筒型筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジン）２シリンダヘッド３点火プラグ４燃料噴射弁５燃焼室６シリンダ７ピストン８キャビティ９吸気ポート１０排気ポート１１吸気弁１２排気弁 13,14 カムシャフト１６水温センサ１７クランク角センサ１８識別センサ１９点火コイル２０ドライバ２５第１エアバイパス弁２８第２エアバイパス弁２９スロットル弁４２低圧燃料ポンプ４６高圧燃料ポンプ６１電子制御ユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/16 Ｆ０２Ｄ 41/16 Ｄ 41/36 41/36 Ｂ (72)発明者幡山健二郎東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開平４−321747（ＪＰ，Ａ) 特開平５−240044（ＪＰ，Ａ) 特開平３−222835（ＪＰ，Ａ) 特開平７−279729（ＪＰ，Ａ) 特開平５−321718（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−111251（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−294736（ＪＰ，Ａ) 特開平８−240119（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 F02D 45/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主として吸気行程で燃料噴射が行なわれ
る吸気行程噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射
が行なわれる圧縮行程噴射モードとを運転状態に応じて
切換えると共に、運転状態に基づいて燃焼室への燃料の供給を停止する燃
料カットモードを有する筒内噴射内燃機関であって、前記吸気行程噴射モード及び前記圧縮行程噴射モードに
対してそれぞれ燃料カットモードから燃料復帰して前記
燃料の供給を再開させる復帰回転速度を設定する復帰回
転速度設定手段を備え、前記復帰回転速度設定手段では、前記圧縮行程噴射モー
ドの復帰回転速度が、前記吸気行程噴射モードの復帰回
転速度よりも低回転速度側に設定されていることを特徴
とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記筒内噴射内燃機
関は複数の気筒を有する多気筒型筒内噴射内燃機関であ
り、前記圧縮行程噴射モードでの燃料カットモードから燃料
復帰して前記燃料の供給を再開させる燃料復帰の際に、
設定された復帰回転速度よりも高回転速度側の所定回転
速度で、前記複数の気筒の内の一部の気筒を燃料復帰さ
せることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】主として吸気行程で燃料噴射が行なわれ
る吸気行程噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射
が行なわれる圧縮行程噴射モードとを運転状態に応じて
切換えると共に、運転状態に基づいて燃焼室への燃料の供給を停止する燃
料カットモードを有する筒内噴射内燃機関であって、前記吸気行程噴射モード及び前記圧縮行程噴射モードに
対してそれぞれ燃料カットを許可する下限回転速度を設
定する下限回転速度設定手段を備え、前記下限回転速度設定手段では、前記圧縮行程噴射モー
ドの下限回転速度が、前記吸気行程噴射モードの下限回
転速度よりも低回転速度側に設定されていることを特徴
とする内燃機関の制御装置。