JP3531427B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に関し、特に成層燃焼と均質燃焼とを運転状態に応じ
て切り換える機関における該燃焼切換時の燃料噴射制御
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガソリン機関等の火花点火式機関
において燃料を燃焼室内に直接噴射し、低・中負荷領域
では、燃料を圧縮行程で噴射することにより点火プラグ
付近のみに可燃混合気を層状に生成して成層燃焼を行
い、これにより、空燃比を大幅にリーンとした燃焼を可
能として燃費，排気浄化性能を大きく改善した技術が開
発されている。

【０００３】但し、該成層燃焼を行なう内燃機関でも、
所定以上の高負荷領域では、限られたシリンダ容積で要
求トルクを確保するためには、燃料を吸気行程で噴射し
て均質に混合した混合気を形成し（均質燃焼用に燃料を
吸気通路に噴射する燃料噴射弁を備えるものを含む) 、
均質燃焼を行なう必要があり、したがって、成層燃焼と
均質燃焼とを運転状態に応じて切り換えるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の、燃料噴射時
期の切換によって成層燃焼−均質燃焼を切換可能な機関
においては、成層燃焼と均質燃焼とで燃料噴射時期が異
なり、かつ、燃料噴射量の増大によって燃料噴射時期を
早める等、運転状態によって噴射時期を可変に設定して
いる。

【０００５】従来は、成層燃焼−均質燃焼間の切り換え
に速やかに対応できるように成層燃焼, 均質燃焼によら
ず、成層燃焼用の噴射時期及び均質燃焼用の噴射時期を
設定していたため、演算負荷が大きいという難点があっ
た（特公平７−９９１０５号公報参照) 。本発明は、こ
のような従来の課題に着目してなされたもので、成層燃
焼−均質燃焼間の速やかな切換を維持しつつ、演算負荷
をできるだけ小さくするようにした内燃機関の制御装置
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】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、燃料噴射時期を変更する
ことにより、燃焼状態を成層燃焼と均質燃焼とに切換可
能な内燃機関の制御装置において、機関の運転状態を検
出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段によ
り検出される機関の運転状態に基づいて成層燃焼と均質
燃焼とのいずれかを選択する燃焼状態選択手段と、前記
燃焼状態選択手段によって成層燃焼が選択されたときは
該成層燃焼用の燃料噴射時期と均質燃焼用の燃料噴射時
期との双方を演算し、均質燃焼が選択されたときは、該
均質燃焼用の燃料噴射時期のみを演算する方式を選択す
る噴射時期演算方式選択手段と、前記噴射時期演算方式
選択手段により選択された噴射時期演算方式に従い、燃
料噴射時期を演算する噴射時期演算手段と、を含んで構
成したことを特徴とする。

【０００７】このようにすれば、運転状態検出手段によ
って検出された機関の運転状態に基づいて燃焼状態選択
手段により選択された燃焼に対し、噴射時期設定方式選
択手段の判断により、成層燃焼から均質燃焼に移行する
ときに速やかな切り換えが行なえるよう、成層燃焼が行
なわれる運転状態では成層燃焼用の燃料噴射時期と均質
燃焼用の燃料噴射時期との双方を設定するが、均質燃焼
から成層燃焼に移行するときには切換後でも成層燃焼の
燃料噴射時期の演算は間に合うため、均質燃焼が行なわ
れる運転状態では均質燃焼用の燃料噴射時期のみを演算
すればよく、燃料噴射時期の演算負荷を軽減できる。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記噴射時
期演算方式選択手段は、高回転・高負荷運転時は、均質
燃焼用の燃料噴射時期のみを演算する方式を選択するこ
とを特徴とする。高回転・高負荷運転時には、成層燃焼
が行なわれないので、均質燃焼用の燃料噴射時期のみを
演算すればよい。

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、請求項３に係る発明は、前記噴射時
期演算方式選択手段は、選択された燃焼状態が成層燃焼
から均質燃焼に切り換えられた後も、実際の燃焼が成層
燃焼である間は、成層燃焼用の燃料噴射時期と均質燃焼
用の燃料噴射時期との双方を演算する方式を選択するこ
とを特徴とする。

【００１２】機関の運転状態に応じて選択される燃焼状
態は、成層燃焼から均質燃焼に切り換えられても、切換
直後に均質燃焼の燃料噴射時期を既に経過している気筒
がある場合（複数の場合もある） は、該気筒では成層
燃焼を継続する必要があるため、均質燃焼移行用の噴射
時期と成層燃焼用の噴射時期とをセットできる。また、
請求項４に係る発明は、前記噴射時期演算方式選択手段
は、選択された燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り
換えられたときは、該切換と同時に成層用の燃料噴射時
期を演算する方式を選択することを特徴とする。

【００１３】成層用の燃料噴射時期を切換と同時に演算
することにより、十分余裕を以て成層燃焼用の燃料噴射
時期を演算でき、均質燃焼時に成層燃焼用の噴射時期を
演算する必要がない。また、請求項５に係る発明は、前
記噴射時期演算手段により演算された噴射時期に応じ
て、噴射時期計測用のカウンタが起動されることを特徴
とする。

【００１４】このようにすれば、必要な噴射時期の演算
に対応してカウンタを起動させればよく、カウンタのセ
ットも必要最小限で済む。

【００１５】

【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２は、本発明の一実施形態のシステ
ム構成を示す。アクセル操作量センサ１は、ドライバに
よって踏み込まれたアクセルペダルの踏込み量を、検出
する。

【００１６】機関回転速度検出手段としてのクランク角
センサ２は、単位クランク角毎のポジション信号及び気
筒行程位相差毎の基準信号を発生し、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、ある
いは前記基準信号発生周期を計測することにより、機関
回転速度Ｎｅを検出できる。エアフローメータ３は、機
関４への単位時間当りの吸入空気量を検出する。

【００１７】水温センサ５は、機関４の冷却水温度を検
出する。機関４のシリンダ部には、燃焼室12内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁６、燃焼室12内で火花点火を行
う点火栓７が設けられる。そして、低・中負荷領域で
は、燃焼室12内に圧縮行程で燃料噴射することにより、
燃焼室12内の点火栓７周辺に可燃混合気を層状に形成し
て成層燃焼を行い、高負荷領域では燃焼室７内に吸気行
程で燃料噴射することによりシリンダ全体に略均質な混
合比の混合気を形成して均質燃焼を行なうことができる
ようになっている。

【００１８】また、内燃機関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開度を電子制
御可能なスロットル弁制御装置10が備えられている。前
記各種センサ類からの検出信号は、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
て前記スロットル弁制御装置10を介してスロットル弁９
の開度を制御し、前記燃料噴射弁６を駆動して燃料噴射
量 (燃料供給量) を制御し、点火時期を設定して該点火
時期で前記点火栓７を点火させる制御を行う。

【００１９】次に、前記コントロールユニット11により
実行される燃料噴射制御を、図３〜図９の各フローチャ
ートに従って説明する。図３は、本発明の第１の実施の
形態に係る噴射時期設定方式選択ルーチンを示すフロー
チャートを示す。すなわち、このルーチンが噴射時期設
定方式選択手段を構成する。このルーチンは、所定時間
例えば10ｍｓｅｃ毎に実行される。

【００２０】ステップ１では、機関の運転状態が高回転
・高負荷状態か否かを判定する。そして、高回転・高負
荷状態であると判定されたときには、ステップ２へ進ん
で、成層燃焼用の噴射時期設定を要求する。具体的に
は、要求有りのフラグを１にセットする。一方、高回転
・高負荷状態でないと判定されたときには、前記成層燃
焼用の噴射時期設定の要求を行なうことなく、このルー
チンを終了する。

【００２１】図４は、燃料噴射時期（Ｉ／Ｔ；以下単に
噴射時期という) ) の基本設定フローを示し、各気筒の
所定行程毎に出力される信号（その中１つは、特定気筒
に対応した基準信号) ＲＥＦ入力毎に実行され、ステッ
プ11では、均質燃焼に応じた吸気行程での噴射時期を設
定し、ステップ12では、前記成層燃焼用の噴射時期設定
の要求があるか否かを前記フラグの値で判定する。

【００２２】そして、成層燃焼用の噴射時期設定の要求
があるときは、ステップ13へ進んで成層燃焼に応じた圧
縮行程での噴射時期を設定する。また、成層燃焼用の噴
射時期演算の要求が無いときは、成層燃焼用の噴射時期
の演算を行なうことなく、このルーチンを終了する。図
５は、前記均質燃焼用噴射時期設定のサブルーチンのフ
ローを示す。

【００２３】ステップ21では、均質燃焼用の噴射時期Ｔ
ＩＴＭＨを、前記基準信号ＲＥＦからのクランク角度と
して、燃料噴射量，機関回転速度Ｎｅをパラメータとす
るマップから検索する。ステップ22では、前記基準信号
ＲＥＦから噴射時期に至るまでにカウントされる信号Ｒ
ＥＦ数ＩＮＪＯＦＨを、ＲＥＦＨカウンタにセットす
る。

【００２４】ステップ23では、前記ＲＥＦカウンタでカ
ウントされる最後の信号ＲＥＦから均質燃焼の噴射時期
までのクランク角度ＡＮＧＴＭＨを、単位クランク角度
（例えば１度) 毎にカウントするＰＯＳＨカウンタにセ
ットする。図６は、前記成層燃焼用噴射時期設定のサブ
ルーチンのフローを示す。ステップ31では、成層燃焼用
の噴射時期ＴＩＴＭＳを、前記基準信号ＲＥＦからのク
ランク角度として、燃料噴射量，機関回転速度Ｎｅをパ
ラメータとするマップから検索する。

【００２５】ステップ32では、前記基準信号ＲＥＦから
噴射時期に至るまでにカウントされる信号ＲＥＦ数ＩＮ
ＪＯＦＳを、ＲＥＦＳカウンタにセットする。ステップ
33では、前記ＲＥＦカウンタでカウントされる最後の信
号ＲＥＦから成層燃焼の噴射時期までのクランク角度Ａ
ＮＧＴＭＳを、ＰＯＳＳカウンタにセットする。

【００２６】図７は、各燃焼状態の噴射開始時期を計測
するフローを示し、該フローは前記単位クランク角度
（１度) 毎に実行される。ステップ41では、前記ＰＯＳ
Ｈカウンタ及びＰＯＳＳカウンタにセットされた前記ク
ランク角度ＡＮＧＴＭＨ及びＡＮＧＴＭＳがそれぞれデ
クリメントされ、ステップ42では、前記ＡＮＧＴＭＨの
値が０になったか否かを判定する。

【００２７】０になったときは、均質燃焼に応じた噴射
時期に達したときであるので、ステップ43へ進んで均質
燃焼用の燃料噴射を実行する。ステップ42でＡＮＧＴＭ
Ｈの値が０にならないときは、ステップ44へ進み、同様
に前記ＡＮＧＴＭＨの値が０になったか否かを判定し、
０になったときは、ステップ45へ進んで成層燃焼用の燃
料噴射を実行する。

【００２８】図８は、前記均質燃焼用の燃料噴射制御の
フローを示す。ステップ51では、前記均質燃焼用の燃料
噴射量ＣＩＴＨの演算が終了しているか否かを前記ＣＩ
ＴＨ演算終了フラグの値によって判定する。そして、前
記燃料噴射量ＣＩＴＨの演算が終了していると判定され
た場合は、ステップ52へ進んで対応する気筒ｎの成層燃
焼に応じた燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎの値を０にリセッ
トして成層燃焼を停止させる。

【００２９】ステップ53では、前記均質燃焼に応じた燃
料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎを読み込む。ステップ54では、
前記燃料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎ（パルス幅) に応じた燃
料噴射弁の通電時間を計測するカウンタにストアする。
ステップ55では、該気筒ｎの燃料噴射弁の通電が開始さ
れ、前記ＴＩＳＥＴＨｎに対応する量の燃料が噴射さ
れ、均質燃焼が実行される。

【００３０】このようにしてステップ56で、前記燃料噴
射弁がカウンタにストアされた時間通電されて均質燃焼
用の燃料噴射が実行されたことを示す均質噴射実行フラ
グがセットされる。また、ステップ51で均質燃焼用の噴
射時期までに該均質燃焼用の燃料噴射量ＣＩＴＨの演算
が終了していない（演算途中を含む) と判定された場合
は、ステップ57へ進み、対応する気筒ｎの均質燃焼用の
燃料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎを０にリセットする。これに
より、成層燃焼から均質燃焼に切り換えられた場合で
も、均質燃焼用の燃料噴射量の演算が終了しない間に均
質燃焼用の噴射時期が来てしまった気筒については、ま
だ、燃料噴射量が演算されていないので均質燃焼への切
換が停止される。また、前記したように、均質燃焼から
成層燃焼に切り換えられた場合も同一の判定としている
ので、この場合は、均質燃焼を継続することなく、か
つ、後述するように成層燃焼に直ちに切り換えられる。

【００３１】図９は、成層燃焼用の燃料噴射制御のフロ
ーを示す。ステップ61では、前記均質燃焼が実行された
か否かを、均質噴射フラグの値で判定し、実行されたと
判定された場合は、ステップ62へ進んで対応する気筒ｎ
の成層燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎの値を０にリ
セットする。すなわち、均質燃焼用の燃料噴射が実行さ
れているので、成層燃焼の実行を停止し、二重噴射によ
る混合気のリッチ化を防止する。

【００３２】また、ステップ61で均質燃焼が実行されて
いないと判定された場合は、対応する気筒ｎの成層燃焼
用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎが既に演算されているは
ずであるので、ステップ63へ進んで該演算値を成層燃焼
用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎを読み込む。ステップ64
では、前記読み込まれた燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎを、
燃料噴射弁の通電時間を計測するカウンタにストアす
る。

【００３３】ステップ65では、該気筒ｎの燃料噴射弁の
通電が開始され、ＴＩＳＥＴＳｎに対応する量の燃料が
噴射され、成層燃焼が実行される。は、成層燃焼用の燃
料噴射量ＣＩＴＳの演算が終了しているか否かを前記Ｃ
ＩＴＳ演算終了フラグの値によって判定する。このよう
にすれば、成層燃焼が行なわれない高回転・高負荷時に
は、均質燃焼用の噴射時期のみが演算されるので、演算
負荷が軽減される。該高回転・高負荷時から運転状態が
変化して成層燃焼に切り換えられる場合でも、成層燃焼
用の噴射時期は均質燃焼用の噴射時期に比較して十分遅
いので、切換判定後に成層燃焼用の噴射時期を演算して
からでも該成層燃焼の噴射時期に十分間に合う。

【００３４】これに対し、高回転・高負荷以外の運転時
には、成層燃焼から均質燃焼への切換がある場合には、
切換判定後から均質燃焼用の噴射時期の演算を開始した
のでは、演算終了後最新の信号ＲＥＦ入力時にカウンタ
に噴射時期（クランク角度)をセットするため、演算終
了直前の信号ＲＥＦ入力時にはカウンタをセットするこ
とができず、実際には噴射可能な均質燃焼用の噴射時期
が演算終了後に来ても、該噴射時期に燃料噴射を行なう
ことができず、均質燃焼への切換に遅れを生じることと
なる。

【００３５】このため、高回転・高負荷以外の運転時に
は、常時成層燃焼用の噴射時期の演算と並行して均質燃
焼用の噴射時期の演算を行い、該演算結果に基づいて基
準となる信号ＲＥＦ入力時に均質燃焼用のカウンタをセ
ットしておき、該カウンタ計測途中で均質燃焼への切換
判定が行なわれた場合には、該均質燃焼用の噴射時期で
均質燃焼用の燃料噴射量を供給することにより、速やか
に均質燃焼に移行させることができ、加速性を向上でき
る。

【００３６】なお、具体的には噴射時期は、対応する燃
焼状態の燃料噴射量によって変更し、燃料噴射量が大き
いときにはそれだけ早めに噴射開始するように設定され
るが、成層燃焼時に均質燃焼用の燃料噴射量を演算する
と、成層燃焼用の燃料噴射量と均質燃焼用の燃料噴射量
とを並行して演算する必要があり、演算負荷が大きくな
ってしまう。そこで、本実施の形態では、成層燃焼時に
は、成層燃焼用の燃料噴射量で代用して均質燃焼用の噴
射時期を演算する。同一の機関トルクを発生するときの
成層燃焼時の燃料噴射量と、均質燃焼時の燃料噴射量と
は、当量比に応じた燃焼効率の相違により異なり、切換
時の燃料噴射量については、トルク一定で切換を行なえ
るように切り換える必要があるが、該燃料噴射量の相違
による噴射時期のず１１れをクランク角度に換算すると
小さい値であるので、問題はない。

【００３７】以上の状態を図10，図11のタイムチャート
に従って説明する。図10は成層燃焼から均質燃焼への切
換時の様子を示す。まず、成層燃焼から均質燃焼への切
換時の様子を、図10を用いて説明する。成層燃焼時に
は、信号ＲＥＦ入力毎に、成層燃焼用の噴射時期に応じ
てカウンタがセットされ、カウント値が０になったとこ
ろで、対応する気筒に燃料が噴射されて成層燃焼が行な
われると共に、均質燃焼用の噴射時期が上述のように演
算され、該均質燃焼用の噴射時期に応じてカウンタがセ
ットされ（参照) 、均質燃焼への切換に備えてカウン
トダウンされる。

【００３８】この状態で、機関の運転状態，基本的には
機関の回転速度と負荷とに基づき、その他冷却水温度等
を考慮して成層燃焼から均質燃焼に移行する要求が出さ
れた場合を考える。次に、成層燃焼と均質燃焼との切換
を含む運転状態の変化により、マップ等から検索される
切換前後の目標当量比がステップ的に変化（成層燃焼時
から均質燃焼時へ変化するときは増大) するが、吸入空
気量の変化（図の例では減少) にスロットル弁の動作遅
れや吸気系容積による遅れを生じるため、該遅れに合わ
せるように目標当量比の変化に位相遅れ補正を施し、目
標当量比と共に機関トルクを滑らかに変化させる。

【００３９】一方、成層燃焼と均質燃焼との間で切換を
行なう場合は、両燃焼状態で共に安定した燃焼が確保で
きる当量比の共通な領域で切換を行なう必要があり、し
たがって、前記位相遅れ補正した目標当量比を、前記燃
焼状態が切換可能な領域に設定された当量比しきい値と
比較し、該しきい値以上のときは均質燃焼，しきい値未
満のときは、成層燃焼というように切り換えて選択す
る。この場合は、成層燃焼を許可する当量比（成層許可
当量比) から均質燃焼を許可する当量比（均質許可当量
比) に切り換えられた状態が示されている。この当量比
による実質的な成層燃焼と均質燃焼との切換による選択
が燃焼状態選択手段に相当する。

【００４０】このようにして、燃焼状態の切換判定が行
なわれてから最新の運転状態に基づいた均質燃焼用の燃
料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎが演算される。そして、該均質
燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎの演算が終了してか
ら、該均質燃焼用の噴射時期が来た気筒（図では♯４気
筒) から該均質燃焼用の燃料噴射を行なって均質燃焼に
移行させる。ここで、前記♯４気筒については、噴射時
期の演算及びカウンタのセットは、均質燃焼切換判定前
の段階で行なわれているので、切換後は均質燃焼用の燃
料噴射量の演算を行なうだけで、可及的に速やかに均質
燃焼に移行させることができる（参照) 。

【００４１】一方、均質燃焼の噴射時期に間に合わなか
った気筒（図では♯２，３気筒) については、切換前に
演算された成層燃焼用の燃料噴射量が成層燃焼用の噴射
時期に燃料噴射される（，参照) 。なお、均質燃焼
時は基本的に均質燃焼用の噴射時期のみ演算する構成で
あるが、成層燃焼から均質燃焼への切換判定直後につい
ては、実際に成層燃焼が行なわれている気筒がある間
は、該気筒の成層燃焼用の噴射時期を演算する構成とし
てもよい。この方式の具体例としては、切換後も成層燃
焼用の燃料噴射がある間、均質燃焼用の燃料噴射をしな
かった気筒がある間、均質燃焼用の点火時期をセットす
るまでの間、初回均質燃焼を行なうまでの間などとする
ことができる。また、このようにしない場合は、成層燃
焼を行なう気筒については、切換判定前の最後に演算さ
れた成層燃焼用の噴射時期を用いればよい。

【００４２】次に、均質燃焼から成層燃焼へ切り換える
場合の様子を図11に基づいて説明する。前記同様位相遅
れ補正された目標当量比ＴＦＢＹＡに基づいて燃焼状態
の切換判定が行なわれると、その時点から、まだ、均質
燃焼用の燃料噴射が行なわれておらず成層燃焼が可能な
気筒（図では♯４，１気筒) について、成層燃焼用の噴
射時期と燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎとを演算して、その
後の噴射時期に燃料噴射を行い（参照) 、余裕を以て
成層燃焼に移行することができる。

【００４３】図12は、噴射時期演算方式選択の第２の実
施の形態に係るルーチンのフローチャートを示す。ステ
ップ１’では、成層燃焼用の燃料噴射の要求があるか否
かを判定する。これは、気筒毎に判定される。そして、
成層燃焼用の燃料噴射の要求がある場合には、ステップ
２へ進んで成層燃焼用の噴射時期設定を要求し、切換要
求がない場合には、該成層燃焼用の噴射時期設定を要求
することなく、このルーチンを終了する。

【００４４】このようにすれば、実際に成層燃焼が実行
される気筒がある場合についてのみ、成層燃焼用の噴射
時期が設定されるため、無駄な噴射時期の演算を極力減
らすことができ効率的である。図13は、噴射時期演算方
式の第３の実施の形態に係るルーチンのフローチャート
を示す。

【００４５】ステップ１”では、目標燃焼状態が均質燃
焼であるか否かを判定する。ここで目標燃焼状態とは、
機関の回転速度, 負荷その他水温等によりマップ等から
の検索により定まる燃焼状態である。そして、前記目標
燃焼状態が均質燃焼でない、つまり成層燃焼と判定され
た場合は、全気筒について成層燃焼が行なわれている状
態であるので、直ちにステップ２へ進んで成層燃焼用の
噴射時期の設定を要求し、また、ステップ１”で目標燃
焼状態が均質燃焼と判定された場合は、ステップ１’に
進んで成層燃焼用の燃料噴射の要求があるか否かを判定
し、要求がある場合にはステップ２へ進んで成層燃焼用
の噴射時期の設定を要求し、要求がない場合は、成層燃
焼用の噴射時期の設定を要求することなく、このルーチ
ンを終了する。

【００４６】この方式でも、成層燃焼用の燃料噴射要求
の有無に応じて成層燃焼用の噴射時期の設定要求の有無
が判別されることは、前記第２の実施の形態と同様であ
るが、目標燃焼状態が成層燃焼である場合は、無条件に
成層燃焼用の噴射時期の設定が要求される点で相違し、
該目標燃焼の判別が気筒別に行なう必要がない点で判定
での負荷を軽減できる。

【００４７】この方式の変形態様として、ステップ１”
での目標燃焼状態による判定の代わりに、目標当量比を
位相遅れ補正した値に基づいて行なわれる実際の燃焼状
態の切換判定結果により判定するようにしてもよい。具
体的には、該判定結果が均質燃焼への切換要求無しのと
きはステップ２へ進み、有りのときはステップ１’に進
むようにすればよい。作用・効果については、前記第３
の実施の形態と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す
図。

【図３】第１の実施の形態に係る燃料噴射時期設定方式
選択ルーチンを示すフローチャート。

【図４】同上の実施の形態の各燃焼状態の噴射時期設定
のメインルーチンを示すフローチャート。

【図５】同上の均質燃焼状態の噴射時期設定のサブルー
チンを示すフローチャート。

【図６】同じく、成層燃焼状態の噴射時期設定のサブル
ーチンを示すフローチャート。

【図７】同上の各燃焼状態の噴射時期計測のメインルー
チンを示すフローチャート。

【図８】同上の実施形態の均質用噴射制御を示すフロー
チャート。

【図９】同じく成層用噴射制御を示すフローチャート。
同上の実施の形態の各フラグと目標当量比、および目標
空燃比の変化を示すタイムチャート。

【図１０】同上の実施の形態の成層燃焼から均質燃焼へ
移行するときの各種状態を示すタイムチャート。

【図１１】同上の実施の形態の均質燃焼から成層燃焼へ
移行するときの各種状態を示すタイムチャート。

【図１２】第２の実施の形態に係る燃料噴射時期設定方
式選択ルーチンを示すフローチャート。

【図１３】第３の実施の形態に係る燃料噴射時期設定方
式選択ルーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】

１ アクセル操作量センサ ２ クランク角センサ ３ エアフローメータ ４ 内燃機関 ５ 水温センサ ６ 燃料噴射弁 ９ スロットル弁 10 スロットル弁制御装置 11 コントロールユニット 12 燃焼室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/06 335 F02B 17/00 F02D 41/02 325 F02D 41/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射時期を変更することにより、燃焼
   状態を成層燃焼と均質燃焼とに切換可能な内燃機関の制
   御装置において、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出される機関の運転状態
   に基づいて成層燃焼と均質燃焼とのいずれかを選択する
   燃焼状態選択手段と、 前記燃焼状態選択手段によって成層燃焼が選択されたと
   きは該成層燃焼用の燃料噴射時期と均質燃焼用の燃料噴
   射時期との双方を演算し、均質燃焼が選択されたとき
   は、該均質燃焼用の燃料噴射時期のみを演算する方式を
   選択する噴射時期演算方式選択手段と、前記噴射時期演算方式選択手段により選択された噴射時
   期演算方式に従い、燃料噴射時期を演算する噴射時期演
   算手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記噴射時期演算方式選択手段は、高回転
   ・高負荷運転時は、均質燃焼用の燃料噴射時期のみを演
   算する方式を選択することを特徴とする請求項１に記載
   の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 前記噴射時期演算方式選択手段は、選択さ
   れた燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に切り換えられた
   後も、実際の燃焼が成層燃焼である間は、成層燃焼用の
   燃料噴射時期と均質燃焼用の燃料噴射時期とを演算する
   方式を選択することを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】 前記噴射時期演算方式選択手段は、選択さ
   れた燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り換えられた
   ときは、該切換と同時に成層用の燃料噴射時期を演算す
   る方式を選択することを特徴とする請求項１〜請求項３
   のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】 前記噴射時期演算手段により演算された噴
   射時期に応じて、噴射時期計測用のカウンタが起動され
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つ
   に記載の内燃機関の制御装置。