JP3823510B2

JP3823510B2 - 筒内直噴式内燃機関

Info

Publication number: JP3823510B2
Application number: JP02089398A
Authority: JP
Inventors: 久司光本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2018-02-02
Also published as: JPH11218036A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は筒内直噴式内燃機関において、とくに燃料噴射時期を吸排気弁のバルブタイミングに対応して制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−３５４２９号公報にもあるように、火花点火式内燃機関であって、燃焼室に設けた燃料噴射弁から、圧縮行程の後半において気筒内に直接的に燃料を噴射し、点火栓の付近に可燃混合気を集めて成層燃焼を行い、全体として超希薄な混合気でありながら、安定した燃焼を実現できるようにした筒内直噴式内燃機関が提案されている。圧縮行程の後半に燃料を噴射することで、噴射燃料の拡散を防ぎ、点火時の点火栓近傍に比較的濃い混合気層を維持し、安定した着火燃焼と、火炎伝播を可能とするもので、全体的には超希薄混合気による運転を可能として、燃費と排気組成の大幅な改善を図っている。
【０００３】
特開平２−２４５４０６号公報にも記載されているが、内燃機関のバルブタイミング、つまり吸排気弁の開閉時期を運転条件によって変化させ、同時に点火時期や空燃比を調整することにより、例えば低負荷域などでバルブオーバラップを比較的大きくすることで、排気系から吸気系に逆流する排気量を大きくして内部排気還流（ＥＧＲ）率を高め、これによりＮＯｘの排出量を減少させることなどが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の筒内直噴式内燃機関にあっては成層燃焼時の燃料噴射時期については、原則的には成層燃焼に必要な可燃混合気層を形成し、維持するのに必要なタイミングに固定されている。
【０００５】
このため、吸排気弁バルブタイミングの可変制御を加えたときに、燃焼の安定性などが必ずしも最適に維持されるとは限らず、機関の排気性能や燃費特性などを最大限に引き出すことが難しかった。
【０００６】
本発明は、このような技術的な課題を解決するもので、成層燃焼時のバルブタイミングの変化に応じて燃料噴射時期を変化させることにより、燃焼安定性を維持しつつＮＯｘやＨＣのさらなる低減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで第１の発明は、燃焼室内に直接的に燃料を噴射する燃料インジェクタと、成層燃焼時に燃料インジェクタからの燃料噴射が圧縮行程の後半となるように設定する燃料噴射時期制御手段と、噴射燃料を点火させる点火栓とを備えた筒内直噴式内燃機関において、吸気弁ないし排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを可変的に制御するバルブタイミング可変制御手段と、成層燃焼時の燃料噴射時期をバルブタイミングの変化に応じて補正する燃料噴射時期補正手段とを備え、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化によりバルブオーバラップ量が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、実際のバルブタイミングの変化を検出しながら燃料噴射時期を補正する。
【００１０】
第３の発明は、第１、第２の発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブオーバラップ量に基づいての第１の補正量と、機関回転数と負荷に応じた第２の補正量とを算出し、これらに基づいて噴射時期を遅角側に補正する。
【００１１】
第４の発明は、第１の発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化により変動する燃焼安定度に応じて燃料噴射時期を遅角側に補正する。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明において、前記燃料噴射時期補正手段は、燃焼安定度としての回転数変動が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正する。
【００１３】
第６の発明は、燃焼室内に直接的に燃料を噴射する燃料インジェクタと、成層燃焼時に燃料インジェクタからの燃料噴射が圧縮行程の後半となるように設定する燃料噴射時期制御手段と、噴射燃料を点火させる点火栓と、排気の一部を吸気中に還流する排気還流装置とを備えた筒内直噴式内燃機関において、成層燃焼時に吸気弁ないし排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを可変的に制御するバルブタイミング可変制御手段と、このバルブタイミングの変化に応じて成層燃焼時の燃料噴射時期を補正する燃料噴射時期補正手段ととを備え、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化によりバルブオーバラップ量が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正する一方、燃焼安定度を測定する手段と、成層燃焼時の燃焼安定度を内部排気還流による燃焼安定度の安定限界と外部排気還流による安定限界との各設定値と比較した結果に基づいてバルブタイミング可変制御手段または排気還流装置の異常を判定する手段とを備える。
【００１４】
第７の発明は、第６の発明において、前記異常判定手段は、バルブタイミング可変制御手段の異常を判定したときにはバルブオーバラップ量と噴射時期の補正量をそれぞれ最小値に設定する。
【００１５】
【発明の作用・効果】第１の発明において、成層燃焼時にバルブタイミングを変化させると、これに応じて内部排気還流率が変動する。内部排気還流率が多くなると、それだけＮＯｘを低減できるが、高温の還流排気により噴射燃料の温度上昇が進み、燃料が拡散しやすくなるため、成層燃焼が不安定となりやすい。このようなときには、燃料噴射時期を遅らせることにより、燃料噴射後に点火するまでの期間を短くすることで、燃料の拡散が抑えられる。これにより点火時に点火栓近傍に可燃混合気層を形成、維持し、安定した成層燃焼を保つことができ、このようにして、さらにＮＯｘやＨＣを低減しつつ、燃焼安定度を確保することができる。
【００１６】
第２の発明では、実際のバルブタイミングに対応して燃料噴射時期を補正するので、内部排気還率を正確に反映した制御が行える。
【００１７】
第３の発明では、同一のバルブオーバラップでもそのときの回転数と負荷が変動すると内部排気還流率が変化するが、この回転数や負荷変動分に対応しても燃料噴射時期を補正しているので、燃焼安定度の高い制御が行える。
【００１８】
第４、第５の発明では、回転数変動などを検出することにより実際の燃焼安定度を測定しながら燃料噴射時期を制御するので、バルブタイミングのオープン制御でありながら、燃焼安定度の高い制御が可能となる。
【００１９】
第６の発明において、内部排気還流と外部排気還流とに異常が発生し、過剰に排気還流されたときには、燃焼安定度が著しく損なわれるが、同一の排気還流率であっても内部排気還流の方が、還流排気温度が高く、燃料の拡散が早いため、成層燃焼が損なわれやすく、燃焼安定度は悪化する。そこで燃焼の安定限界の設定値に差異を持たせることで、いずれの原因により異常が発生したかが直ちに判定できる。
【００２０】
第７の発明では、バルブタイミングの制御に異常が発生したときには、オーバラップ量が最小となるように補正されるので、フェールセーフ機能が発揮でき、燃焼の不安定化を阻止できる。
【００２１】
【実施の形態】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１において、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッド、３はピストンであり、これらによって区画形成された燃焼室１１には、燃料インジェクタ５から直接的に燃料が噴射される。４は点火栓であって、噴射燃料との混合気を圧縮上死点近傍で点火燃焼させる。
【００２３】
６は吸気通路、７は排気通路、８は吸気通路６に設けた吸気絞弁、９は吸気弁、１０は排気弁であり、また２３はＮＯｘを低減するために排気の一部を吸気中に還流する排気還流通路、２４は排気還流量を調整する制御弁で、これらは外部排気還流装置（外部ＥＧＲ装置）を構成している。
【００２４】
前記吸気弁８と排気弁９のバルブタイミングのうち、少なくとも一方を運転条件に応じて可変的に変化するように、図示しない周知のバルブタイミング可変制御機構が備えられる。この可変制御機構は、例えば吸気弁８を駆動するカムシャフトの回転角度を相対的に進角あるいは遅角させるもので、遅角させることによって吸気弁８の閉弁時期が遅れると、排気弁９とのバルブオーバラップ（期間）が大きくなる。
【００２５】
２０は燃料インジェクタ５の制御装置であり、運転条件に応じて燃料の噴射時期及び噴射期間を制御する。このため制御装置２０には、吸入空気量を検出するエアフロメータ１２、エンジンクランク角度を検出するクランク角センサ１３、冷却水温を検出する水温センサ１４、排気中の酸素濃度を検出する排気空燃比センサ１５、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ１６、車速を検出する車速センサ１７、燃料噴射圧力を検出する燃圧センサ１８などからの運転状態を代表する信号が入力する。２１は燃料噴射圧力（コモンレール圧力）を制御するための燃圧制御装置であり、燃圧と燃料噴射期間とから実際の燃料噴射量が決まる。
【００２６】
燃料インジェクタ５からは、図２にも示すように、機関負荷の部分負荷域などで実行される希薄成層燃焼時には、原則的に圧縮行程の後半で燃料噴射が行われるように噴射時期が決められ、点火時における燃料の拡散を防いで点火栓近傍に可燃混合気層を形成し、全体としては超希薄な混合気でありながら安定した成層燃焼を実現し、これに対して機関の高負荷域などで行われる理論空燃比での均質予混合（通常）燃焼時には、吸気行程で燃料噴射が行われ、点火時に燃焼室内に均質的に混合された混合気を形成する。
【００２７】
そして、この発明では、図３のように、成層燃焼時には通常燃焼時よりもバルブオーバラップが大きくなるようにバルブタイミングを変化させ、前記外部ＥＧＲとは別に、内部排気還流（内部ＥＧＲ）率を高め、ＮＯｘの発生をより一層低減させるとともに、これによる燃焼の不安定化を阻止するために、前記制御装置２０が成層燃焼時における燃料の噴射時期をバルブオーバラップが大きくなるのに応じて遅角側へ補正制御している。
【００２８】
この制御の内容について、図４のフローチャートにしたがって説明する。
【００２９】
まず、ステップＳ１で現在の運転条件が成層燃焼であるかどうか判断し、部分負荷時などの成層運転のときには、ステップＳ２に進んで、機関回転数Ｎと燃料噴射パルス幅（負荷）Ｔｐの大きさに基づいて基本的な燃料噴射時期ＩＴと点火時期（進角値）ＡＤＶを設定する。基本燃料噴射時期ＩＴは、図５にも示すように、回転数と負荷が大きくなるほど、進角側（圧縮行程の前側）になるように設定される。
【００３０】
ステップＳ３では回転数Ｎと負荷Ｔｐに基づいてバルブタイミング（吸排気弁のバルブオーバラップ量）ΔＶが設定される。このバルブオーバラップが大きくなるほど、排気が吸気系へ逆流する量が多くなり、内部ＥＧＲ量（残留排気量）は大きくなり、これによってＮＯｘの発生量をそれだけ低減できる。
【００３１】
このバルブタイミングΔＶとなるようにバルブタイミング可変制御機構が吸排気弁の作動タイミングを制御し、ステップＳ４ではこれに応じて変化する実際のバルブタイミングΔＶ’を検出する。
【００３２】
ステップＳ５で目標バルブタイミングΔＶとして、実際のバルブタイミングΔＶ’を置き換え、このバルブタイミングΔＶに基づいて図６に示すような特性に設定されたテーブルから、燃料噴射時期の補正量ΔＩＴを算出する。
【００３３】
一般にバルブオーバラップ量が大きく、内部ＥＧＲ量が多くなると、高温の排気により燃料の気化が進み、同時に燃料が拡散し、圧縮上死点付近における点火栓近傍での混合気層がそれだけ希薄になりやすく、着火及びその後の火炎伝播の安定性が損なわれがちとなる。これに対して、燃料噴射時期を遅角すると、その分だけ点火までの期間が短くなり、噴射されてから点火するまでの燃料の拡散が抑制され、可燃混合気層の維持が容易となり、成層燃焼が安定する。したがって補正量ΔＩＴは、バルブオーバラップ量が大きくなるほど遅角量も大きくなるように設定される。
【００３４】
なお、補正量ΔＩＴを実際のバルブタイミングの検出値に基づいて算出するので、燃料噴射時期を内部ＥＧＲ量に正確に対応させることが可能となる。
【００３５】
そしてステップＳ７では燃料噴射時期として、前述の燃料噴射時期ＩＴにこの補正量ΔＩＴを加わえ、燃料噴射時期ＩＴ＝ＩＴ＋ΔＩＴとして設定し（遅角側に補正される）、これによって燃料インジェクタからの噴射制御を行う。
【００３６】
次に全体的な作用について説明する。
【００３７】
機関の部分負荷運転時など、超希薄混合気により成層燃焼が行われる。このときは燃料インジェクタ５から圧縮行程の後半に燃料が噴射され、上昇するピストン頂面の半球形空間（ボール）３ａの内部に噴射燃料が滞留し、可燃混合気層を形成維持する。これに点火栓４により点火されると、層状混合気に火炎が伝播し、全体的には極めて希薄な混合気であっても、安定して燃焼が行われる。
【００３８】
この成層燃焼時に排気還流通路２３からの外部排気還流に加えて、吸排気弁バルブタイミングを変化させ、バルブオーバラップ量を大きくすると、これに応じて気筒内の内部ＥＧＲ量（残留排気量）が多くなり、この内部ＥＧＲ量の増加に伴いＮＯｘの発生量が相対的に減少する。ただし、高温の内部還流排気の増加によって圧縮行程で噴射された燃料の気化と同時に燃料の拡散が進む。燃料が燃焼室内に広く拡散すると、点火時に点火栓４の付近の混合気濃度が薄くなり、可燃混合気が維持できず、着火の安定性が損なわれる。
【００３９】
しかし、バルブオーバラップ量を大きくしたときは、これに応じて燃料噴射時期が遅角側に補正、つまり、より圧縮行程の後半に噴射時期がずれる。このため、噴射燃料が高温排気により拡散する傾向が強まっても、噴射から点火までの期間が短くなり、点火時に点火栓４の近傍に確実に可燃混合気層を形成維持することが可能となる。
【００４０】
このようして、バルブオーバラップを大きくしたときには、図３にも示すように、これに応じて燃料噴射時期を遅らせることにより、混合気の成層化を維持し、かつ噴射燃料の気化促進もあって、良好な成層燃焼の維持を実現し、内部ＥＧＲ量の増加によるなお一層のＮＯｘの低減が図れるのである。この場合、図３からも分かるように、あるバルブオーバラップ量についての最適な燃料噴射時期よりも、噴射時期を進めても、遅らしても燃焼安定度は悪くなるのであり、そのバルブオーバラップにおいてそれぞれ燃料噴射時期の最適値があることが理解できる。
【００４１】
なお、理論空燃比による通常燃焼時には、バルブタイミングは通常燃焼に最適な時期に制御され、また燃料噴射時期もこれに応じた最適なタイミングに調整される。
【００４２】
次に他の実施の形態を図７によって説明する。
【００４３】
吸排気弁のバルブタイミングが一定であっても、機関運転条件が異なると内部ＥＧＲ量は変動する。例えば図８にも示すように、負荷が小さく、また回転数が小さくなるほど、内部ＥＧＲ量は多くなる。
【００４４】
そこで、この実施の形態では、実際の内部ＥＧＲ量に対応して燃料の噴射時期を補正するようにしたものである。
【００４５】
図７に燃料噴射時期の制御動作のフローチャートを示し、ステップＳ６のバルブタイミングΔＶからΔＩＴを算出するまでは図４と同じであるが、その後に、ステップＳ７において、回転数Ｎと負荷Ｔｐの大きさに基づいて、図８に示すようなテーブルから、第２の補正量ΔＩＴ１を演算し、ステップＳ８で燃料の噴射時期を、基本噴射時期ＩＴにバルブタイミングに基づいての第１の補正量ΔＩＴと、運転状態に応じての第２の補正量ΔＩＴ１とを加算して求める。
【００４６】
このようすると、同じバルブタイミングであっても、負荷や回転数が小さくなるほど燃料噴射時期は遅角側に補正され、実際の内部ＥＧＲ量の増加に見合った噴射時期に制御され、成層燃焼の安定性を確実に維持できる。
【００４７】
次に図９のさらに別の実施形態を説明する。
【００４８】
これは、バルブタイミングの変換量つまりバルブオーバラップ量と燃焼安定度には一定の相関があるので、燃焼安定度との関係で燃料噴射時期の補正量を算出するようにしたものである。
【００４９】
このため、ステップＳ４において、燃焼安定度ΔＮに基づいて実際のバルブタイミングに相当するΔＶ１を算出している。この場合、ΔＮは、機関回転数変動として、回転数Ｎの単位時間当たりの変動量として求められ、この回転数変動に基づいて、図１０に示すテーブルからバルブタイミングΔＶ１を算出するのである。外部ＥＧＲ率を一定とするならば、バルブオーバラップ量（内部ＥＧＲ量）が大きくなるほど燃焼安定度が悪化し、回転数変動も大きくなる。
【００５０】
そして、ステップＳ５ではこのΔＶ１を実際のバルブタイミングΔＶとして置き換え、これに基づいて燃料噴射時期の補正量ΔＩＴを上記と同じように求め（ステップＳ６）、ステップＳ７で燃料噴射時期をＩＴ＝ＩＴ＋ΔＩＴとして算出する。
【００５１】
このようにすると、内部ＥＧＲ量を反映する実際のバルブタイミングを検出しなくても、クランク角センサ出力の微分値などから求まる回転数変動から実質的な内部ＥＧＲ量が正確に把握でき、これに対応して適切な燃料噴射時期の遅角補正が行える。
【００５２】
さらに別の実施形態を図１１に基づいて説明する。
【００５３】
ここでは、燃焼安定度、すなわち回転数変動の大きさからバルブタイミング（内部ＥＧＲ）の異常や外部ＥＧＲの異常を判定し、これらの異常の発生時に燃料噴射時期の制御が混乱することのないようしている。
【００５４】
このため、ステップＳ４で燃焼安定度ΔＮを読み込んだら、ステップＳ５において、これを安定限界を示す第１の所定値ΔＮ１と比較する。
【００５５】
この第１の所定値ΔＮ１は前記した図１０にも示すように、外部ＥＧＲ率を一定にしたときにバルブオーバラップ量を大きくしていったときの燃焼安定度の限界値であり、このΔＮ１よりもΔＮが大きいときは、安定限界を越えたものと判断する。そしてステップＳ６に移行して、バルブタイミングΔＶと噴射時期補正量ΔＩＴをそれぞれゼロに設定し、つまり内部ＥＧＲ率を最小値に戻し、ステップＳ７でバルブタイミングが異常であるとする判定を行う。
【００５６】
これに対して、ステップＳ５で燃焼安定度ΔＮがΔＮ１以下と判断されたときは、ステップＳ６で第２の所定値ΔＮ２との大小を比較する。この第２の所定値ΔＮ２は、図１２にも示すように、バルブタイミングΔＶを一定（同一負荷、回転数ならば内部ＥＧＲ量一定）として外部ＥＧＲ率を大きくしていったときの燃焼安定度の限界値であり、このΔＮ２よりもΔＮが大きいときは、安定限界を越えたものとして、ステップＳ９に移行して外部ＥＧＲが過剰に行われているものとして、異常の判定を行う。
【００５７】
なお、図１３にも示すように、安定限界値としては、ΔＮ１の方がΔＮ２よりも大きくなっている。同一量の内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとでは、内部ＥＧＲの方が筒内温度が高くなり、このため噴射燃料が拡散しやすく燃焼安定度は相対的に悪化するので、同一のＥＧＲ率のときの安定限界値として、内部ＥＧＲによるときの限界値を大きくしている。
【００５８】
燃焼安定度がΔＮ２以下のときは、内部ＥＧＲ、外部ＥＧＲのいずれもが正常範囲とみなしてステップＳ１０に進み、図９の実施形態と同じように、ΔＮに基づいてバルブタイミングΔＶ１を算出し、これをΔＶに置き換えた上、このΔＶに応じて補正量ΔＩＴを算出し、さらに噴射時期ＩＴに補正量ΔＩＴを加算することで、燃料噴射時期を求める（ステップＳ１０〜ステップＳ１３）。
【００５９】
成層燃焼が正常に行われているときは、運転条件に対応して外部ＥＧＲ率が決まり、これとは別に内部ＥＧＲ率、つまりバルブオーバラップ量が制御され、燃焼安定度を損なわない範囲でＮＯｘを低減させるように設定されるのであるが、外部ＥＧＲ装置やバルブタイミング可変制御機構に故障などの異常が発生し、ＥＧＲが過剰に行われると、燃焼が著しく不安定となる。
【００６０】
しかし、このようなときでも、燃焼安定度（回転数変動）ΔＮを判断し、もしも燃焼安定度が第１の限界値ΔＮ１よりも悪化しているときは、少なくともバルブタイミングの可変制御機構に故障などの異常が発生しているものと判定する（ただし同時に外部ＥＧＲ装置にも故障が発生している場合も含まれる）。
【００６１】
これに対して、第１の限界値以内にあるときは、バルブタイミング可変制御機構は正常に機能しているものと判定し、こんどは外部ＥＧＲ装置が正常かどうかを判定するために第２の限界値ΔＮ２との比較を行う。そして第２の限界値よりも燃焼安定度が悪化しているときは、外部ＥＧＲ装置が故障などの異常状態にあると判定できるのであり、これらの判定結果を表示することなどにより、それぞれに応じて適切な処置を促すことができる。
【００６２】
また、第１の限界値よりも燃焼安定度が悪いときは、バルブタイミングの変換量をゼロ、また噴射時期補正量をゼロにして、内部ＥＧＲを減らすので、フェールセーフの機能が発揮でき、また第１の限界値以下ではあるが第２の限界値よりも悪いときは、外部ＥＧＲ装置の故障判定を行うが、燃焼の安定度については第１の限界値までは達していないので、そのまま噴射時期の補正を継続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の全体構成を概略構成図である。
【図２】成層燃焼時の燃料噴射時期を示す説明図である。
【図３】成層燃焼時のバルブタイミング（バルブオーバラップ量）と燃料噴射タイミングを変化させたときの燃焼安定度、ＮＯｘ発生量、などの関係を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】燃料噴射時期を回転数及び燃料噴射パルス幅に基づいて示す特性図である。
【図６】バルブタイミング（バルブオーバラップ量）と燃料噴射時期の補正量との関係を示す特性図である。
【図７】第２の実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図８】同一のバルブタイミングにおいて回転数及び負荷変動に対する内部ＥＧＲ量の変化の関係を示す特性図である。
【図９】第３の実施の形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】外部ＥＧＲ率を一定としたときのバルブタイミングと燃焼安定度の関係を示す特性図である。
【図１１】第４の実施の形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】内部ＥＧＲ率を一定としたときの外部ＥＧＲ率と燃焼安定度の関係を示す特性図である。
【図１３】燃焼安定度と安定限界の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
３ピストン
４点火栓
５燃料インジェクタ
６吸気通路
７排気通路
９吸気弁
１０排気弁
２０制御装置

Claims

燃焼室内に直接的に燃料を噴射する燃料インジェクタと、成層燃焼時に燃料インジェクタからの燃料噴射が圧縮行程の後半となるように設定する燃料噴射時期制御手段と、噴射燃料を点火させる点火栓とを備えた筒内直噴式内燃機関において、吸気弁ないし排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを可変的に制御するバルブタイミング可変制御手段と、成層燃焼時の燃料噴射時期をバルブタイミングの変化に応じて補正する燃料噴射時期補正手段とを備え、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化によりバルブオーバラップ量が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正することを特徴とする筒内直噴式内燃機関。
前記燃料噴射時期補正手段は、実際のバルブタイミングの変化を検出しながら燃料噴射時期を補正する請求項１に記載の筒内直噴式内燃機関。
前記燃料噴射時期補正手段は、バルブオーバラップ量に基づいての第１の補正量と、機関回転数と負荷に応じた第２の補正量とを算出し、これらに基づいて噴射時期を遅角側に補正する請求項１または２に記載の筒内直噴式内燃機関。
前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化により変動する燃焼安定度に応じて燃料噴射時期を遅角側に補正する請求項１に記載の筒内直噴式内燃機関。
前記燃料噴射時期補正手段は、燃焼安定度としての回転数変動が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正する請求項４に記載の筒内直噴式内燃機関。
燃焼室内に直接的に燃料を噴射する燃料インジェクタと、成層燃焼時に燃料インジェクタからの燃料噴射が圧縮行程の後半となるように設定する燃料噴射時期制御手段と、噴射燃料を点火させる点火栓と、排気の一部を吸気中に還流する排気還流装置とを備えた筒内直噴式内燃機関において、成層燃焼時に吸気弁ないし排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを可変的に制御するバルブタイミング可変制御手段と、このバルブタイミングの変化に応じて成層燃焼時の燃料噴射時期を補正する燃料噴射時期補正手段とを備え、前記燃料噴射時期補正手段は、バルブタイミングの変化によりバルブオーバラップ量が大きくなるほど燃料噴射時期を遅角側に補正する一方、燃焼安定度を測定する手段と、成層燃焼時の燃焼安定度を内部排気還流による燃焼安定度の安定限界と外部排気還流による安定限界との各設定値と比較した結果に基づいてバルブタイミング可変制御手段または排気還流装置の異常を判定する手段とを備えることを特徴とする筒内直噴式内燃機関。
前記異常判定手段は、バルブタイミング可変制御手段の異常を判定したときにはバルブオーバラップ量と噴射時期の補正量をそれぞれ最小値に設定する請求項６に記載の筒内直噴式内燃機関。