JPH10331686A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH10331686A JPH10331686A JP9144919A JP14491997A JPH10331686A JP H10331686 A JPH10331686 A JP H10331686A JP 9144919 A JP9144919 A JP 9144919A JP 14491997 A JP14491997 A JP 14491997A JP H10331686 A JPH10331686 A JP H10331686A
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- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】成層燃焼，均質燃焼間の切換時の燃焼性を安定
させる。 【解決手段】成層燃焼，均質燃焼の切換が可能な内燃機
関において、成層燃焼から均質燃焼に切り換え判定があ
ってから（参照) 、均質燃焼に応じた燃料噴射量の演
算が終了してから（参照) 均質燃焼の燃料噴射時期が
来た気筒から均質燃焼への移行を開始する（参照) 。
させる。 【解決手段】成層燃焼，均質燃焼の切換が可能な内燃機
関において、成層燃焼から均質燃焼に切り換え判定があ
ってから（参照) 、均質燃焼に応じた燃料噴射量の演
算が終了してから（参照) 均質燃焼の燃料噴射時期が
来た気筒から均質燃焼への移行を開始する（参照) 。
Description
【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。
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。
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。
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大
きく異なるため、燃焼状態の切換判定が行なわれてから
直ぐに切換後の燃焼状態に対応した燃料噴射を実行する
と、例えば、均質燃焼から成層燃焼への切換の場合、あ
る気筒の均質燃焼の燃料噴射時期と成層燃焼の燃料噴射
時期との間に切換判定がきたときは、該気筒には既に均
質燃焼の燃料噴射を終えた後、更に、成層燃焼の噴射時
期で燃料噴射が行なわれてしまうため、混合気がオーバ
ーリッチとなってしまう。逆に、成層燃焼から均質燃焼
への切換の場合は、均質燃焼の燃料噴射時期を燃料噴射
を行なわないまま経過した後に成層燃焼への切換判定が
あり、その後成層燃焼の燃料噴射時期がきても切換判定
の結果に従って成層燃焼用の燃料噴射が実行されないこ
ととなるため、実質的に失火状態となってしまい、全気
筒平均の混合比がオーバーリーンとなってしまう。
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大
きく異なるため、燃焼状態の切換判定が行なわれてから
直ぐに切換後の燃焼状態に対応した燃料噴射を実行する
と、例えば、均質燃焼から成層燃焼への切換の場合、あ
る気筒の均質燃焼の燃料噴射時期と成層燃焼の燃料噴射
時期との間に切換判定がきたときは、該気筒には既に均
質燃焼の燃料噴射を終えた後、更に、成層燃焼の噴射時
期で燃料噴射が行なわれてしまうため、混合気がオーバ
ーリッチとなってしまう。逆に、成層燃焼から均質燃焼
への切換の場合は、均質燃焼の燃料噴射時期を燃料噴射
を行なわないまま経過した後に成層燃焼への切換判定が
あり、その後成層燃焼の燃料噴射時期がきても切換判定
の結果に従って成層燃焼用の燃料噴射が実行されないこ
ととなるため、実質的に失火状態となってしまい、全気
筒平均の混合比がオーバーリーンとなってしまう。
【０００５】以上の点に鑑み、燃焼状態の切換判定と各
燃焼状態での燃料噴射時期とに基づいて燃料噴射方式を
変更するようにしたものが提案されている（特公平７−
９９１０５号公報参照) 。しかし、上記のものでは、前
記燃焼の切換判定と燃料噴射量（パルス幅) の演算が終
了するまでの間に、燃料噴射時期がきてしまった場合に
は、該燃料噴射時期に要求される燃料を噴射できなくな
ってしまう場合がある。一般に、前記燃焼の切換判定と
燃料噴射量の演算は、時間同期で行なわれ、噴射時期の
カウントはクランク角度同期で進められ、クランク角度
同期の方に優先権があるため、燃料噴射量演算中に噴射
時期が来てしまった場合は、上記のように要求に応じた
燃料噴射を行なえない。
燃焼状態での燃料噴射時期とに基づいて燃料噴射方式を
変更するようにしたものが提案されている（特公平７−
９９１０５号公報参照) 。しかし、上記のものでは、前
記燃焼の切換判定と燃料噴射量（パルス幅) の演算が終
了するまでの間に、燃料噴射時期がきてしまった場合に
は、該燃料噴射時期に要求される燃料を噴射できなくな
ってしまう場合がある。一般に、前記燃焼の切換判定と
燃料噴射量の演算は、時間同期で行なわれ、噴射時期の
カウントはクランク角度同期で進められ、クランク角度
同期の方に優先権があるため、燃料噴射量演算中に噴射
時期が来てしまった場合は、上記のように要求に応じた
燃料噴射を行なえない。
【０００６】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、燃焼状態の切換に応じて、速やかな
切換を満たしつつ、適正な燃料噴射が行なわれるように
した内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
てなされたもので、燃焼状態の切換に応じて、速やかな
切換を満たしつつ、適正な燃料噴射が行なわれるように
した内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、検出された機関の運転状態
に基づいて、前記成層燃焼と均質燃焼とのいずれかの燃
焼状態を選択する燃焼状態選択手段と、前記燃焼状態選
択手段により選択された燃焼状態に応じた燃料噴射量を
演算する燃料噴射量演算手段と、前記燃焼状態選択手段
により選択された燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に切
り換えられたとき、成層燃焼より早い均質燃焼の燃料噴
射時期までに、均質燃焼に応じた燃料噴射量の演算が終
了した気筒から、該均質燃焼に応じた燃料噴射を開始さ
せ、該燃料噴射量の演算が終了していない気筒について
は、切換前に演算された成層燃焼に応じた燃料噴射量を
用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させる噴射切換
制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
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、検出された機関の運転状態
に基づいて、前記成層燃焼と均質燃焼とのいずれかの燃
焼状態を選択する燃焼状態選択手段と、前記燃焼状態選
択手段により選択された燃焼状態に応じた燃料噴射量を
演算する燃料噴射量演算手段と、前記燃焼状態選択手段
により選択された燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に切
り換えられたとき、成層燃焼より早い均質燃焼の燃料噴
射時期までに、均質燃焼に応じた燃料噴射量の演算が終
了した気筒から、該均質燃焼に応じた燃料噴射を開始さ
せ、該燃料噴射量の演算が終了していない気筒について
は、切換前に演算された成層燃焼に応じた燃料噴射量を
用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させる噴射切換
制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【０００８】このようにすれば、燃焼選択手段により選
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
れた場合は、吸気行程で開始される均質燃焼の燃料噴射
時期までに該均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了した気
筒から均質燃焼に移行されるため、該演算が終了して均
質燃焼の噴射時期に均質燃焼の燃料噴射量を噴射するこ
とが可能な気筒から均質燃焼への移行が行なわれ、一
方、該均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了していない気
筒は切換前に演算された成層燃焼用の燃料噴射量に基づ
いて成層燃焼の噴射時期に燃料が噴射されて成層燃焼を
継続する構成としたため、均質燃焼の噴射時期後に燃料
噴射量の演算が行なわれる場合は勿論のこと、燃料噴射
量の演算途中で均質燃焼の噴射時期が来るものについて
も、成層燃焼が行なわれるので、同一気筒に対して燃焼
の抜けがなく、オーバーリーンを確実に防止できる。
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
れた場合は、吸気行程で開始される均質燃焼の燃料噴射
時期までに該均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了した気
筒から均質燃焼に移行されるため、該演算が終了して均
質燃焼の噴射時期に均質燃焼の燃料噴射量を噴射するこ
とが可能な気筒から均質燃焼への移行が行なわれ、一
方、該均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了していない気
筒は切換前に演算された成層燃焼用の燃料噴射量に基づ
いて成層燃焼の噴射時期に燃料が噴射されて成層燃焼を
継続する構成としたため、均質燃焼の噴射時期後に燃料
噴射量の演算が行なわれる場合は勿論のこと、燃料噴射
量の演算途中で均質燃焼の噴射時期が来るものについて
も、成層燃焼が行なわれるので、同一気筒に対して燃焼
の抜けがなく、オーバーリーンを確実に防止できる。
【０００９】また、請求項２に係る発明は、前記噴射切
換制御手段は、前記燃焼状態選択手段により選択された
燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り換えられた場合
に、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに、成層燃焼の
燃料噴射量の演算が終了している気筒については、該燃
料噴射量を用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させ
ることを特徴とする。
換制御手段は、前記燃焼状態選択手段により選択された
燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り換えられた場合
に、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに、成層燃焼の
燃料噴射量の演算が終了している気筒については、該燃
料噴射量を用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させ
ることを特徴とする。
【００１０】一方、均質燃焼から成層燃焼に切り換える
場合は、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに切換後の
成層燃焼の燃料噴射量の演算が終了している気筒につい
ては、成層燃焼させることが可能なので、均質燃焼を停
止させて成層燃焼を開始させるが、そうでない気筒につ
いては、演算の途中で均質燃焼の噴射時期が来た気筒に
ついては、該噴射時期に燃料噴射して均質燃焼を実行さ
せ、また、均質燃焼を既に終了している気筒については
成層燃焼を停止させることにより、同一気筒について二
重噴射が防止され、オーバーリッチを確実に防止でき
る。
場合は、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに切換後の
成層燃焼の燃料噴射量の演算が終了している気筒につい
ては、成層燃焼させることが可能なので、均質燃焼を停
止させて成層燃焼を開始させるが、そうでない気筒につ
いては、演算の途中で均質燃焼の噴射時期が来た気筒に
ついては、該噴射時期に燃料噴射して均質燃焼を実行さ
せ、また、均質燃焼を既に終了している気筒については
成層燃焼を停止させることにより、同一気筒について二
重噴射が防止され、オーバーリッチを確実に防止でき
る。
【００１１】また、請求項３に係る発明は、前記噴射切
換制御手段は、前記燃焼状態選択手段により選択された
燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り換えられた場合
に、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに、成層燃焼へ
の選択が終了している気筒については、該燃料噴射量を
用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させることを特
徴とする。
換制御手段は、前記燃焼状態選択手段により選択された
燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に切り換えられた場合
に、均質燃焼に応じた燃料噴射時期までに、成層燃焼へ
の選択が終了している気筒については、該燃料噴射量を
用いて成層燃焼に応じた燃料噴射を実行させることを特
徴とする。
【００１２】通常は、均質燃焼の噴射時期が来た直後に
成層燃焼用の燃料噴射量を演算すれば、該演算は成層燃
焼用の噴射時期までに終了すると考えられるので、均質
燃焼の噴射時期までに成層燃焼への切換の判定しただけ
で、成層燃焼への切換を行なっても問題がなく、より早
く成層燃焼への切換を開始できる。また、請求項４に係
る発明は、前記噴射切換手段は、前記燃焼状態選択手段
により選択された燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に切
り換えられた場合に、該均質燃焼に応じた燃料噴射量の
演算中に均質燃焼に応じた燃料噴射時期がきたときは、
該演算が終了するまで燃料噴射開始を遅らせることを特
徴とする。
成層燃焼用の燃料噴射量を演算すれば、該演算は成層燃
焼用の噴射時期までに終了すると考えられるので、均質
燃焼の噴射時期までに成層燃焼への切換の判定しただけ
で、成層燃焼への切換を行なっても問題がなく、より早
く成層燃焼への切換を開始できる。また、請求項４に係
る発明は、前記噴射切換手段は、前記燃焼状態選択手段
により選択された燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に切
り換えられた場合に、該均質燃焼に応じた燃料噴射量の
演算中に均質燃焼に応じた燃料噴射時期がきたときは、
該演算が終了するまで燃料噴射開始を遅らせることを特
徴とする。
【００１３】このようにすれば、均質燃焼の本来の噴射
時期までに均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了していな
い場合でも、演算終了まで噴射時期を遅らせることによ
って均質燃焼をいち早く開始させることができる。ま
た、請求項５に係る発明は、前記燃焼状態選択手段は、
機関の運転状態に基づいて前記燃焼状態を切り換えるべ
き状態を判定した後、該切換前の目標当量比から切換後
の目標当量比への変化を遅らせる補正を行い、該遅れ補
正された目標当量比に基づいて機関トルクを一定に保持
しつつ燃焼状態が切換可能な切換時期を決定し、該結果
に基づいて燃焼状態を選択することを特徴とする。
時期までに均質燃焼の燃料噴射量の演算が終了していな
い場合でも、演算終了まで噴射時期を遅らせることによ
って均質燃焼をいち早く開始させることができる。ま
た、請求項５に係る発明は、前記燃焼状態選択手段は、
機関の運転状態に基づいて前記燃焼状態を切り換えるべ
き状態を判定した後、該切換前の目標当量比から切換後
の目標当量比への変化を遅らせる補正を行い、該遅れ補
正された目標当量比に基づいて機関トルクを一定に保持
しつつ燃焼状態が切換可能な切換時期を決定し、該結果
に基づいて燃焼状態を選択することを特徴とする。
【００１４】目標当量比がステップ的に変化した場合、
燃料噴射量については速やかに当量比の変化に追従させ
ることができるが、吸入空気量についてはスロットル弁
の動作遅れや吸気系容積による遅れが大きいため、当量
比をステップ的に変化させると大きなトルク変化を発生
してしまう。また、成層燃焼と均質燃焼とでは当量比で
オーバーラップしている領域が限られており、安定した
燃焼を維持しつつ燃焼状態を切り換えるには前記のオー
バーラップ領域で行う必要がある。
燃料噴射量については速やかに当量比の変化に追従させ
ることができるが、吸入空気量についてはスロットル弁
の動作遅れや吸気系容積による遅れが大きいため、当量
比をステップ的に変化させると大きなトルク変化を発生
してしまう。また、成層燃焼と均質燃焼とでは当量比で
オーバーラップしている領域が限られており、安定した
燃焼を維持しつつ燃焼状態を切り換えるには前記のオー
バーラップ領域で行う必要がある。
【００１５】そこで、目標当量比の変化に遅れ補正を行
い、前記燃焼状態の切換が可能なオーバーラップ領域に
おいて、機関トルクを一定に保持しつつ燃焼状態を切り
換えるように燃焼状態の選択を行なうことにより、安定
した状態で切換を行なうことができる。また、請求項６
に係る発明は、前記燃料噴射量演算手段は、前記運転状
態検出手段に基づいて燃焼状態に応じた燃焼効率を算出
し、該燃焼効率に基づいて燃焼状態を機関トルク一定に
保持しつつ切り換えるように燃料噴射量を演算すること
を特徴とする。
い、前記燃焼状態の切換が可能なオーバーラップ領域に
おいて、機関トルクを一定に保持しつつ燃焼状態を切り
換えるように燃焼状態の選択を行なうことにより、安定
した状態で切換を行なうことができる。また、請求項６
に係る発明は、前記燃料噴射量演算手段は、前記運転状
態検出手段に基づいて燃焼状態に応じた燃焼効率を算出
し、該燃焼効率に基づいて燃焼状態を機関トルク一定に
保持しつつ切り換えるように燃料噴射量を演算すること
を特徴とする。
【００１６】成層燃焼と均質燃焼とでは燃焼効率が異な
り、前記安定した燃焼での切換が可能な当量比領域では
均質燃焼の方が燃焼効率が高い。そこで、該燃焼効率の
相違に基づいて、燃料噴射量を補正することにより、機
関トルクを一定に維持しつつ燃焼状態を切り換えること
が可能となる。また、請求項７に係る発明は、前記燃焼
状態に応じた燃料噴射時期が、前記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可変に設定
されることを特徴とする。
り、前記安定した燃焼での切換が可能な当量比領域では
均質燃焼の方が燃焼効率が高い。そこで、該燃焼効率の
相違に基づいて、燃料噴射量を補正することにより、機
関トルクを一定に維持しつつ燃焼状態を切り換えること
が可能となる。また、請求項７に係る発明は、前記燃焼
状態に応じた燃料噴射時期が、前記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可変に設定
されることを特徴とする。
【００１７】機関の回転速度や負荷等で決まる運転状態
によって燃料噴射時期を可変に設定することにより、運
転状態により適正にマッチングした混合気状態を形成す
ることができる。
によって燃料噴射時期を可変に設定することにより、運
転状態により適正にマッチングした混合気状態を形成す
ることができる。
【００１８】
【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。
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。
【００１９】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。
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。
【００２０】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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】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、燃料噴射量演算のフロ
ーを示す。このフローは、所定時間例えば10ｍｓｅｃ毎
に実行される。ステップ１では、均質燃焼への要求があ
るか否かを判定する。つまり、いずれの燃焼状態を選択
するかの機能であるから燃焼状態選択手段を構成する。
具体的には、まず、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，均質燃焼のいずれの燃焼状態とすべきか
と、該燃焼状態も含めて運転状態に応じた目標当量比を
マップからの検索等により求める。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、切換前後
の目標当量比が変化したときは、該目標当量比にステッ
プ的に変化させようとしても、吸入空気量の変化にスロ
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。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
ステップ１で均質燃焼が選択されたときはステップ２へ
進み、均質燃焼に応じた燃料噴射量ＣＴＩＨを演算す
る。ここで、該燃料噴射量ＣＴＩＨは、以下のように算
出される。まず、機関の回転速度Ｎｅ，前記エアフロメ
ータによって検出される実際の吸入空気量Ｑから基準当
量比（通常理論空燃比相当値＝１) に換算した場合の基
本燃料噴射量Ｔｐを算出する（Ｔｐ＝ｋ・Ｑ／Ｎｅ；ｋ
は定数) 。これを前記位相遅れ補正された目標当量比Ｔ
ＦＢＹＡＤ，水温等の補正係数ＴＨＯＳ，燃焼効率補正
係数ＩＴＡＦ，バッテリ電圧補正係数Ｔｓで補正して次
式のように算出される。
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、燃料噴射量演算のフロ
ーを示す。このフローは、所定時間例えば10ｍｓｅｃ毎
に実行される。ステップ１では、均質燃焼への要求があ
るか否かを判定する。つまり、いずれの燃焼状態を選択
するかの機能であるから燃焼状態選択手段を構成する。
具体的には、まず、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，均質燃焼のいずれの燃焼状態とすべきか
と、該燃焼状態も含めて運転状態に応じた目標当量比を
マップからの検索等により求める。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、切換前後
の目標当量比が変化したときは、該目標当量比にステッ
プ的に変化させようとしても、吸入空気量の変化にスロ
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。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
ステップ１で均質燃焼が選択されたときはステップ２へ
進み、均質燃焼に応じた燃料噴射量ＣＴＩＨを演算す
る。ここで、該燃料噴射量ＣＴＩＨは、以下のように算
出される。まず、機関の回転速度Ｎｅ，前記エアフロメ
ータによって検出される実際の吸入空気量Ｑから基準当
量比（通常理論空燃比相当値＝１) に換算した場合の基
本燃料噴射量Ｔｐを算出する（Ｔｐ＝ｋ・Ｑ／Ｎｅ；ｋ
は定数) 。これを前記位相遅れ補正された目標当量比Ｔ
ＦＢＹＡＤ，水温等の補正係数ＴＨＯＳ，燃焼効率補正
係数ＩＴＡＦ，バッテリ電圧補正係数Ｔｓで補正して次
式のように算出される。
【００２３】ＣＴＩＨ＝Ｔｐ・ＴＦＢＹＡＤ・ＴＨＯＳ
・ＩＴＡＦＨ＋Ｔｓ ここで、前記燃焼効率補正係数は、燃焼効率が目標当量
比やＥＧＲ率によって変化するので、これらをパラメー
タとして求められ、かつ、成層燃焼と均質燃焼とでは異
なるので均質燃焼用と成層燃焼用とで別個のマップを用
意し、この場合は均質燃焼用のマップから検索した値Ｉ
ＴＡＦＨが求められる。このように燃焼効率が燃焼状態
に応じて異なるために、選択された各燃焼状態毎に燃料
噴射量を演算する必要がある。なお、本実施の形態で
は、選択された燃焼状態だけの燃料噴射量を演算する構
成であるため、前記従来例のように常時成層燃焼と均質
燃焼との燃料噴射量を演算するものに比較して演算負荷
を減少できる。
・ＩＴＡＦＨ＋Ｔｓ ここで、前記燃焼効率補正係数は、燃焼効率が目標当量
比やＥＧＲ率によって変化するので、これらをパラメー
タとして求められ、かつ、成層燃焼と均質燃焼とでは異
なるので均質燃焼用と成層燃焼用とで別個のマップを用
意し、この場合は均質燃焼用のマップから検索した値Ｉ
ＴＡＦＨが求められる。このように燃焼効率が燃焼状態
に応じて異なるために、選択された各燃焼状態毎に燃料
噴射量を演算する必要がある。なお、本実施の形態で
は、選択された燃焼状態だけの燃料噴射量を演算する構
成であるため、前記従来例のように常時成層燃焼と均質
燃焼との燃料噴射量を演算するものに比較して演算負荷
を減少できる。
【００２４】ステップ３では、上記ようにして演算され
た燃料噴射量ＣＴＩＨを、次回燃料噴射される気筒ｎの
均質燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎとしてセットす
る。ステップ４では、前記均質燃焼の燃料噴射量ＣＴＩ
Ｈの演算を終了したことを示すためＣＴＩＨ演算終了フ
ラグをセットする。ステップ５では、各気筒の所定クラ
ンク角位置で出力される信号ＲＥＦの中で特定の気筒か
らの基準信号ＲＥＦから次回燃料噴射が行なわれる気筒
の噴射時期までのクランク角度ＴＩＴＭを検索する。
た燃料噴射量ＣＴＩＨを、次回燃料噴射される気筒ｎの
均質燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＨｎとしてセットす
る。ステップ４では、前記均質燃焼の燃料噴射量ＣＴＩ
Ｈの演算を終了したことを示すためＣＴＩＨ演算終了フ
ラグをセットする。ステップ５では、各気筒の所定クラ
ンク角位置で出力される信号ＲＥＦの中で特定の気筒か
らの基準信号ＲＥＦから次回燃料噴射が行なわれる気筒
の噴射時期までのクランク角度ＴＩＴＭを検索する。
【００２５】一方、ステップ１で均質燃焼の要求がな
く、つまり成層燃焼が選択されたときは、ステップ６へ
進んで成層燃焼に応じた燃料噴射量ＣＴＩＳを均質燃焼
の場合と同様にして演算する。但し、前記したように燃
焼効率補正係数は成層燃焼用のマップから検索した値Ｉ
ＴＡＦＳを用いる。ステップ７では、前記燃料噴射量Ｃ
ＴＩＳを対応する気筒の成層燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳ
ＥＴＳｎとしてセットする。
く、つまり成層燃焼が選択されたときは、ステップ６へ
進んで成層燃焼に応じた燃料噴射量ＣＴＩＳを均質燃焼
の場合と同様にして演算する。但し、前記したように燃
焼効率補正係数は成層燃焼用のマップから検索した値Ｉ
ＴＡＦＳを用いる。ステップ７では、前記燃料噴射量Ｃ
ＴＩＳを対応する気筒の成層燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳ
ＥＴＳｎとしてセットする。
【００２６】ステップ８では、均質燃焼用の燃料噴射量
ＣＴＩＨの演算が終了していないことを示すようにＣＴ
ＩＨ演算終了フラグをリセットする。次いでステップ５
へ進み、次回燃料噴射が行なわれる気筒の噴射時期まで
のクランク角度ＴＩＴＭを検索する。図４は、燃料噴射
時期（Ｉ／Ｔ) の基本設定フローを示し、前記信号ＲＥ
Ｆ入力毎に実行され、ステップ11では均質燃焼に応じた
吸気行程での燃料噴射時期を設定し、ステップ12では成
層行程に応じた圧縮行程でのに燃料噴射時期を設定す
る。
ＣＴＩＨの演算が終了していないことを示すようにＣＴ
ＩＨ演算終了フラグをリセットする。次いでステップ５
へ進み、次回燃料噴射が行なわれる気筒の噴射時期まで
のクランク角度ＴＩＴＭを検索する。図４は、燃料噴射
時期（Ｉ／Ｔ) の基本設定フローを示し、前記信号ＲＥ
Ｆ入力毎に実行され、ステップ11では均質燃焼に応じた
吸気行程での燃料噴射時期を設定し、ステップ12では成
層行程に応じた圧縮行程でのに燃料噴射時期を設定す
る。
【００２７】図５は、前記均質燃焼用燃料噴射時期設定
のサブルーチンのフローを示す。ステップ21では、均質
燃焼用の燃料噴射時期ＴＩＴＭＨを、前記基準信号ＲＥ
Ｆからのクランク角度として、燃料噴射量ＣＴＩＨ，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ＲＥＦ数ＩＮＪＯＦＨ
を、ＲＥＦＨカウンタにセットする。
のサブルーチンのフローを示す。ステップ21では、均質
燃焼用の燃料噴射時期ＴＩＴＭＨを、前記基準信号ＲＥ
Ｆからのクランク角度として、燃料噴射量ＣＴＩＨ，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ＲＥＦ数ＩＮＪＯＦＨ
を、ＲＥＦＨカウンタにセットする。
【００２８】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から均質燃焼の燃料噴射
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、前記成層燃焼用燃料噴射時期設
定のサブルーチンのフローを示す。ステップ31では、成
層燃焼用の燃料噴射時期ＴＩＴＭＳを、前記基準信号Ｒ
ＥＦからのクランク角度として、燃料噴射量ＣＴＩＳ，
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。
ウントされる最後の信号ＲＥＦから均質燃焼の燃料噴射
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、前記成層燃焼用燃料噴射時期設
定のサブルーチンのフローを示す。ステップ31では、成
層燃焼用の燃料噴射時期ＴＩＴＭＳを、前記基準信号Ｒ
ＥＦからのクランク角度として、燃料噴射量ＣＴＩＳ，
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。
【００２９】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から成層燃焼の燃料噴射時期までのクランク角
度ＡＮＧＴＭＳを、ＰＯＳＳカウンタにセットする。
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から成層燃焼の燃料噴射時期までのクランク角
度ＡＮＧＴＭＳを、ＰＯＳＳカウンタにセットする。
【００３０】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。
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。
【００３１】０になったときは、均質燃焼に応じた燃料
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制御を実行する。ステップ42でＡ
ＮＧＴＭＨ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ＡＮＧＴＭＳ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
焼用の燃料噴射制御を実行する。
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制御を実行する。ステップ42でＡ
ＮＧＴＭＨ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ＡＮＧＴＭＳ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
焼用の燃料噴射制御を実行する。
【００３２】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。
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。
【００３３】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。
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。
【００３４】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で均質燃焼用の燃
料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、後
述するように成層燃焼に直ちに切り換えられる。
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で均質燃焼用の燃
料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、後
述するように成層燃焼に直ちに切り換えられる。
【００３５】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。
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。
【００３６】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。
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。
【００３７】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。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、機関の
運転状態に基づいて成層燃焼から均質燃焼への切換の要
求があると（参照) 、その直後に信号ＲＥＦがきたと
きに均質燃焼用の噴射時期のカウントが開始されて切換
準備がなされる（参照) 。一方、燃料噴射量について
は位相遅れ補正させた目標当量比ＴＦＢＹＡＤに基づい
て機関トルク一定で切換が行なわれるように実際の切換
選択の判定が行なわれてから（参照) 、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（参照) 。また、成層噴射量演算終了フラ
グはリセットされる（’参照) 。
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。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、機関の
運転状態に基づいて成層燃焼から均質燃焼への切換の要
求があると（参照) 、その直後に信号ＲＥＦがきたと
きに均質燃焼用の噴射時期のカウントが開始されて切換
準備がなされる（参照) 。一方、燃料噴射量について
は位相遅れ補正させた目標当量比ＴＦＢＹＡＤに基づい
て機関トルク一定で切換が行なわれるように実際の切換
選択の判定が行なわれてから（参照) 、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（参照) 。また、成層噴射量演算終了フラ
グはリセットされる（’参照) 。
【００３８】そして、該均質燃焼用の燃料噴射量ＴＩＳ
ＥＴＨｎの演算が終了してから、該均質燃焼用の燃料噴
射時期が来た気筒（図では♯１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（参照) 、
均質燃焼実行フラグをセットした後（’参照) 、成層
燃焼用の燃料噴射はＴＩＳＥＴＳｎ＝０として停止させ
て（参照) 、二重噴射を防止することができる。
ＥＴＨｎの演算が終了してから、該均質燃焼用の燃料噴
射時期が来た気筒（図では♯１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（参照) 、
均質燃焼実行フラグをセットした後（’参照) 、成層
燃焼用の燃料噴射はＴＩＳＥＴＳｎ＝０として停止させ
て（参照) 、二重噴射を防止することができる。
【００３９】一方、均質燃焼の燃料噴射時期に間に合わ
なかった気筒については、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燃料噴射時期に燃料噴射
され、また、演算の途中で均質燃焼の噴射時期が来た場
合にも、該均質燃焼用の燃料噴射は実行されず、同様の
成層燃焼が実行されるので、噴射の抜けを確実に防止で
きる。
なかった気筒については、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燃料噴射時期に燃料噴射
され、また、演算の途中で均質燃焼の噴射時期が来た場
合にも、該均質燃焼用の燃料噴射は実行されず、同様の
成層燃焼が実行されるので、噴射の抜けを確実に防止で
きる。
【００４０】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（’参照) 、成層燃料噴射
量演算終了フラグをセットし（”参照) 、成層燃焼用
の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎの演算が終了した気筒から
成層燃焼用の燃料噴射が実行されて成層燃焼に移行する
構成であり（’参照)、成層燃焼の燃料噴射量の演算
途中で均質燃焼の燃料噴射時期が来た場合には、図３の
フローチャートのステップ８で均質燃焼演算終了フラグ
がリセットされる前に均質燃焼に移行する構成であるた
め、二重噴射が防止されると共に、燃料噴射の抜けが防
止される。
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（’参照) 、成層燃料噴射
量演算終了フラグをセットし（”参照) 、成層燃焼用
の燃料噴射量ＴＩＳＥＴＳｎの演算が終了した気筒から
成層燃焼用の燃料噴射が実行されて成層燃焼に移行する
構成であり（’参照)、成層燃焼の燃料噴射量の演算
途中で均質燃焼の燃料噴射時期が来た場合には、図３の
フローチャートのステップ８で均質燃焼演算終了フラグ
がリセットされる前に均質燃焼に移行する構成であるた
め、二重噴射が防止されると共に、燃料噴射の抜けが防
止される。
【００４１】但し、通常は成層燃焼の演算を終了してか
ら該成層燃焼の噴射時期までに余裕がある場合が多いの
で、成層燃焼の判定のみを均質燃焼の噴射時期までに得
られただけで成層燃焼に移行する構成としてもよい。こ
の場合は、図３のステップ８をステップ６の前に移動す
ればよい。また、別の実施の形態として、成層燃焼から
均質燃焼に切り換える場合は、切換判定後、均質燃焼に
応じた燃料噴射量を演算されている途中で均質燃焼の噴
射時期が来た場合には、前記実施の形態では当該気筒で
は成層燃焼を実行する構成としたが、該燃料噴射量の演
算が終了するのを待って、均質燃焼に応じた燃料噴射を
開始させる構成としてもよい。
ら該成層燃焼の噴射時期までに余裕がある場合が多いの
で、成層燃焼の判定のみを均質燃焼の噴射時期までに得
られただけで成層燃焼に移行する構成としてもよい。こ
の場合は、図３のステップ８をステップ６の前に移動す
ればよい。また、別の実施の形態として、成層燃焼から
均質燃焼に切り換える場合は、切換判定後、均質燃焼に
応じた燃料噴射量を演算されている途中で均質燃焼の噴
射時期が来た場合には、前記実施の形態では当該気筒で
は成層燃焼を実行する構成としたが、該燃料噴射量の演
算が終了するのを待って、均質燃焼に応じた燃料噴射を
開始させる構成としてもよい。
【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。
【図３】燃料噴射量演算ルーチンを示すフローチャー
ト。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
行するときの各種状態を示すタイムチャート。
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
Claims (7)
- 【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、 検出された機関の運転状態に基づいて、前記成層燃焼と
均質燃焼とのいずれかの燃焼状態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り選択された燃焼状態に応じ
た燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、 前記燃焼状態選択手段により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とき、成層燃焼より
早い均質燃焼の燃料噴射時期までに、均質燃焼に応じた
燃料噴射量の演算が終了した気筒から、該均質燃焼に応
じた燃料噴射を開始させ、該燃料噴射量の演算が終了し
ていない気筒については、切換前に演算された成層燃焼
に応じた燃料噴射量を用いて成層燃焼に応じた燃料噴射
を実行させる噴射切換制御手段と、 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。 - 【請求項２】前記噴射切換制御手段は、前記燃焼状態選
択手段により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場合に、均質燃焼に応じた燃料噴射
時期までに、成層燃焼の燃料噴射量の演算が終了してい
る気筒については、該燃料噴射量を用いて成層燃焼に応
じた燃料噴射を実行させ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。 - 【請求項３】前記噴射切換制御手段は、前記燃焼状態選
択手段により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場合に、均質燃焼に応じた燃料噴射
時期までに、成層燃焼への選択が終了している気筒につ
いては、該燃料噴射量を用いて成層燃焼に応じた燃料噴
射を実行させ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。 - 【請求項４】前記噴射切換手段は、前記燃焼状態選択手
段により選択された燃焼状態が成層燃焼から均質燃焼に
切り換えられた場合に、該均質燃焼に応じた燃料噴射量
の演算中に均質燃焼に応じた燃料噴射時期がきたとき
は、該演算が終了するまで燃料噴射開始を遅らせること
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。 - 【請求項５】前記燃焼状態選択手段は、機関の運転状態
に基づいて前記燃焼状態を切り換えるべき状態を判定し
た後、該切換前の目標当量比から切換後の目標当量比へ
の変化を遅らせる補正を行い、該遅れ補正された目標当
量比に基づいて機関トルクを一定に保持しつつ燃焼状態
が切換可能な切換時期を決定し、該結果に基づいて燃焼
状態を選択す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。 - 【請求項６】前記燃料噴射量演算手段は、前記運転状態
検出手段に基づいて燃焼状態に応じた燃焼効率を算出
し、該燃焼効率に基づいて燃焼状態を機関トルク一定に
保持しつつ切り換えるように燃料噴射量を演算すること
を特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項７】前記燃焼状態に応じた燃料噴射時期が、前
記運転状態検出手段によって検出された機関の運転状態
に基づいて可変に設定されることを特徴とする請求項１
〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装
置。
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