JPH08189405A - 筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火機関Info
- Publication number
- JPH08189405A JPH08189405A JP7003314A JP331495A JPH08189405A JP H08189405 A JPH08189405 A JP H08189405A JP 7003314 A JP7003314 A JP 7003314A JP 331495 A JP331495 A JP 331495A JP H08189405 A JPH08189405 A JP H08189405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- control value
- switching
- timing control
- ignition timing
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 筒内噴射式火花点火機関の燃料噴射パターン
切換え時の吸入空気状態制御値の変化の遅れに合わせ噴
射時期、点火時期を制御し切換え時の燃焼を最適化。 【構成】 負荷の変化に応じて、燃料噴射パターンを圧
縮行程噴射、2回噴射、吸気行程噴射の間で切り換える
時に変更されるスワール比とEGR率と噴射時期と点火
時期の内、噴射時期と点火時期についてはスワール比と
EGR率の変化の遅れに合わせて変更後の値への移行を
遅らせる。
切換え時の吸入空気状態制御値の変化の遅れに合わせ噴
射時期、点火時期を制御し切換え時の燃焼を最適化。 【構成】 負荷の変化に応じて、燃料噴射パターンを圧
縮行程噴射、2回噴射、吸気行程噴射の間で切り換える
時に変更されるスワール比とEGR率と噴射時期と点火
時期の内、噴射時期と点火時期についてはスワール比と
EGR率の変化の遅れに合わせて変更後の値への移行を
遅らせる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は筒内噴射式火花点火機関
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】機関の運転負荷に応じて、機関の作動行
程中のどこで燃料を噴射するかを示す噴射パターンを切
り換え、噴射パターンに応じてスワール比を切り換える
筒内噴射式火花点火機関が公知である(特開平5−79
337号公報参照)。また、機関の運転負荷に応じて、
噴射パターンを切り換え、噴射パターンに応じてEGR
率を切り換える筒内噴射式火花点火機関が公知である
(特開昭63−248962号公報参照)。
程中のどこで燃料を噴射するかを示す噴射パターンを切
り換え、噴射パターンに応じてスワール比を切り換える
筒内噴射式火花点火機関が公知である(特開平5−79
337号公報参照)。また、機関の運転負荷に応じて、
噴射パターンを切り換え、噴射パターンに応じてEGR
率を切り換える筒内噴射式火花点火機関が公知である
(特開昭63−248962号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、機関の運転
負荷に応じて噴射パターンを変え、噴射パターンに応じ
てスワール比やEGR率等を変えると同時に、負荷に応
じて燃料噴射時期、点火時期は変更されるが、燃料噴射
時期、点火時期の変化に比較してスワール比やEGR率
の変化は遅れるために噴射パターン切り換え直後におい
ては最適な燃焼を得ることができず、ノッキングや失火
が発生し、ドライバビリティ、排気エミッションが悪化
するという問題がある。
負荷に応じて噴射パターンを変え、噴射パターンに応じ
てスワール比やEGR率等を変えると同時に、負荷に応
じて燃料噴射時期、点火時期は変更されるが、燃料噴射
時期、点火時期の変化に比較してスワール比やEGR率
の変化は遅れるために噴射パターン切り換え直後におい
ては最適な燃焼を得ることができず、ノッキングや失火
が発生し、ドライバビリティ、排気エミッションが悪化
するという問題がある。
【0004】本発明は上記問題に鑑み、噴射パターン切
り換え時のEGR率、スワール比等の変化の遅れに合わ
せて燃料噴射時期、点火時期を制御して噴射パターン切
り換え時の燃焼を最適化する筒内噴射式火花点火機関を
提供することを目的とする。
り換え時のEGR率、スワール比等の変化の遅れに合わ
せて燃料噴射時期、点火時期を制御して噴射パターン切
り換え時の燃焼を最適化する筒内噴射式火花点火機関を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1によれ
ば、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
運転状態検出手段が検出した機関運転状態に対応して機
関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す燃料
噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手段
と、前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制
御値を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段
と、前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値
を予め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、前記各
燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値を予め記
憶しておくスワール比制御値記憶手段と、前記燃料噴射
パターンの切り換えに対応して燃料噴射時期制御値を前
記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶しておいた各
燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値に切り
換える燃料噴射時期制御値切り換え手段と、前記燃料噴
射パターンの切り換えに対応して点火時期制御値を前記
点火時期御値記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射
パターンに対応した点火時期制御値に切り換える点火時
期制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り
換えに対応してスワール比制御値を前記スワール比制御
値記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに
対応したスワール比制御値に切り換えるスワール比制御
値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに
対応して、前記燃料噴射時期切り換え手段により切り換
えられる燃料噴射時期制御値と、前記点火時期切り換え
手段により切り換えられる点火時期制御値の、少なくと
も一方の、切り換え後の値を、切り換え直後に、切り換
え前の値との差が小さくなる方向に補正する補正手段を
備えてなる筒内噴射式火花点火機関が提供される。
ば、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
運転状態検出手段が検出した機関運転状態に対応して機
関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す燃料
噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手段
と、前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制
御値を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段
と、前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値
を予め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、前記各
燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値を予め記
憶しておくスワール比制御値記憶手段と、前記燃料噴射
パターンの切り換えに対応して燃料噴射時期制御値を前
記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶しておいた各
燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値に切り
換える燃料噴射時期制御値切り換え手段と、前記燃料噴
射パターンの切り換えに対応して点火時期制御値を前記
点火時期御値記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射
パターンに対応した点火時期制御値に切り換える点火時
期制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り
換えに対応してスワール比制御値を前記スワール比制御
値記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに
対応したスワール比制御値に切り換えるスワール比制御
値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに
対応して、前記燃料噴射時期切り換え手段により切り換
えられる燃料噴射時期制御値と、前記点火時期切り換え
手段により切り換えられる点火時期制御値の、少なくと
も一方の、切り換え後の値を、切り換え直後に、切り換
え前の値との差が小さくなる方向に補正する補正手段を
備えてなる筒内噴射式火花点火機関が提供される。
【0006】本発明の請求項2によれば、機関運転状態
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したEGR量制御値を予め記憶しておくEGR量制御
値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応
して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶
手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応し
た燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制御値
切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対
応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段に予
め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点火時
期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段と、
前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パ
ターンの切り換えに対応して、前記燃料噴射時期切り換
え手段により切り換えられる燃料噴射時期制御値と、前
記点火時期切り換え手段により切り換えられる点火時期
制御値の、少なくとも一方の、切り換え後の値を、切り
換え直後に、切り換え前の値との差が小さくなる方向に
補正する補正手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関
が提供される。
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したEGR量制御値を予め記憶しておくEGR量制御
値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応
して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶
手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応し
た燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制御値
切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対
応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段に予
め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点火時
期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段と、
前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パ
ターンの切り換えに対応して、前記燃料噴射時期切り換
え手段により切り換えられる燃料噴射時期制御値と、前
記点火時期切り換え手段により切り換えられる点火時期
制御値の、少なくとも一方の、切り換え後の値を、切り
換え直後に、切り換え前の値との差が小さくなる方向に
補正する補正手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関
が提供される。
【0007】本発明の請求項3によれば、機関運転状態
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したスワール比制御値を予め記憶しておくスワール比
制御値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに
対応して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値
記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対
応した燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制
御値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換え
に対応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段
に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点
火時期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段
と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してスワー
ル比制御値を前記スワール比制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応したスワール比制
御値に切り換えるスワール比制御値切り換え手段と、前
記燃料噴射パターンの切り換え時に、前記燃料噴射時期
制御値切り換え手段による燃料噴射時期制御値の切り換
えと前記点火時期制御値切り換え手段による点火時期制
御値の切り換えの少なくとも一方を遅延せしめる制御値
切り換え遅延手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関
が提供される。
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したスワール比制御値を予め記憶しておくスワール比
制御値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに
対応して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値
記憶手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対
応した燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制
御値切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換え
に対応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段
に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点
火時期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段
と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してスワー
ル比制御値を前記スワール比制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応したスワール比制
御値に切り換えるスワール比制御値切り換え手段と、前
記燃料噴射パターンの切り換え時に、前記燃料噴射時期
制御値切り換え手段による燃料噴射時期制御値の切り換
えと前記点火時期制御値切り換え手段による点火時期制
御値の切り換えの少なくとも一方を遅延せしめる制御値
切り換え遅延手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関
が提供される。
【0008】本発明の請求項4によれば、機関運転状態
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したEGR量制御値を予め記憶しておくEGR量制御
値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応
して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶
手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応し
た燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制御値
切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対
応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段に予
め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点火時
期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段と、
前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パ
ターンの切り換え時に、前記燃料噴射時期制御値切り換
え手段による燃料噴射時期制御値の切り換えと前記点火
時期制御値切り換え手段による点火時期制御値の切り換
えの少なくとも一方を遅延せしめる制御値切り換え遅延
手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関が提供され
る。
を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段
が検出した機関運転状態に対応して機関作動行程中のど
こで燃料噴射をおこなうかを示す燃料噴射パターンを切
り換える噴射パターン切り換え手段と、前記各燃料噴射
パターンに対応した燃料噴射時期制御値を予め記憶して
おく燃料噴射時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パ
ターンに対応した点火時期制御値を予め記憶しておく点
火時期制御値記憶手段と、前記各燃料噴射パターンに対
応したEGR量制御値を予め記憶しておくEGR量制御
値記憶手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対応
して燃料噴射時期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶
手段に予め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応し
た燃料噴射時期制御値に切り換える燃料噴射時期制御値
切り換え手段と、前記燃料噴射パターンの切り換えに対
応して点火時期制御値を前記点火時期御値記憶手段に予
め記憶しておいた各燃料噴射パターンに対応した点火時
期制御値に切り換える点火時期制御値切り換え手段と、
前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、前記燃料噴射パ
ターンの切り換え時に、前記燃料噴射時期制御値切り換
え手段による燃料噴射時期制御値の切り換えと前記点火
時期制御値切り換え手段による点火時期制御値の切り換
えの少なくとも一方を遅延せしめる制御値切り換え遅延
手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機関が提供され
る。
【0009】
【作用】本発明の請求項1では、燃料噴射パターン切り
換え時のスワール比の変化の遅れに合わせて燃料噴射時
期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換え後の値
が、所定の期間、切り換え前の値に近づく方向に補正さ
れ燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
換え時のスワール比の変化の遅れに合わせて燃料噴射時
期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換え後の値
が、所定の期間、切り換え前の値に近づく方向に補正さ
れ燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
【0010】本発明の請求項2では、燃料噴射パターン
切り換え時のEGR量の変化の遅れに合わせて燃料噴射
時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換え後の値
が、所定の期間、切り換え前の値に近づく方向に補正さ
れ燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
切り換え時のEGR量の変化の遅れに合わせて燃料噴射
時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換え後の値
が、所定の期間、切り換え前の値に近づく方向に補正さ
れ燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
【0011】本発明の請求項3では、燃料噴射パターン
切り換え時のスワール比の変化の遅れに合わせて燃料噴
射時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換えが遅
延され燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化さ
れる。
切り換え時のスワール比の変化の遅れに合わせて燃料噴
射時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換えが遅
延され燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化さ
れる。
【0012】本発明の請求項4では、燃料噴射パターン
切り換え時のEGR量の変化の遅れに合わせて燃料噴射
時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換えが遅延
され燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
切り換え時のEGR量の変化の遅れに合わせて燃料噴射
時期と点火時期の、少なくとも一方の、切り換えが遅延
され燃料噴射パターン切り換え直後の燃焼が最適化され
る。
【0013】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の構成を示す図
であって、図1において1は機関本体を示し、2はシリ
ンダブロック、3はシリンダブロック内で往復動するピ
ストン、4はシリンダブロック2上に固締されたシリン
ダヘッド、5はピストン3とシリンダヘッド4の間に形
成された燃焼室、6aは第1吸気弁、6bは第2吸気
弁、7aは第1吸気ポート、7bは第2吸気ポート、8
は一対の排気弁、9は一対の排気ポートをそれぞれ示
す。図2はシリンダヘッドの平面断面図であって、図2
に示される様に第1吸気ポート7aはヘリカル型吸気ポ
ートからなり、第2吸気ポート7bは略真っ直ぐに延び
るストレートポートからなる。また、シリンダヘッド4
の内壁面の中央部には点火栓10が配置され、第1吸気
弁6aおよび第2吸気弁6b近傍のシリンダヘッド4の
内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置される。
であって、図1において1は機関本体を示し、2はシリ
ンダブロック、3はシリンダブロック内で往復動するピ
ストン、4はシリンダブロック2上に固締されたシリン
ダヘッド、5はピストン3とシリンダヘッド4の間に形
成された燃焼室、6aは第1吸気弁、6bは第2吸気
弁、7aは第1吸気ポート、7bは第2吸気ポート、8
は一対の排気弁、9は一対の排気ポートをそれぞれ示
す。図2はシリンダヘッドの平面断面図であって、図2
に示される様に第1吸気ポート7aはヘリカル型吸気ポ
ートからなり、第2吸気ポート7bは略真っ直ぐに延び
るストレートポートからなる。また、シリンダヘッド4
の内壁面の中央部には点火栓10が配置され、第1吸気
弁6aおよび第2吸気弁6b近傍のシリンダヘッド4の
内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置される。
【0014】図3は燃焼室部分の側面断面図であって、
図3に示される様にピストン3の頂面上には燃料噴射弁
11の下方から点火栓10の下方まで延びる略円形の輪
郭形状を有する浅皿部12が形成され、浅皿部12の中
央部には、略半球形状をなす深皿部13が形成され、点
火栓下方の浅皿部12と深皿部13との接続部には略球
形状をなす凹部14が形成される。
図3に示される様にピストン3の頂面上には燃料噴射弁
11の下方から点火栓10の下方まで延びる略円形の輪
郭形状を有する浅皿部12が形成され、浅皿部12の中
央部には、略半球形状をなす深皿部13が形成され、点
火栓下方の浅皿部12と深皿部13との接続部には略球
形状をなす凹部14が形成される。
【0015】図1に示される様に、各気筒の第1吸気ポ
ート7aおよび第2吸気ポート7bはそれぞれ各吸気マ
ニホールド15内に形成された第1吸気通路15aおよ
び第2吸気通路15bを介してサージタンク16内に連
結され、各第2吸気通路15b内にはそれぞれSCV1
7が配置される。これらのSCV17は共通のシャフト
18を介して例えばステップモータから成るアクチュエ
ータ19に連結される。このステップモータ19は電子
制御ユニット(以下ECUという)30の出力信号に基
づいて制御される。
ート7aおよび第2吸気ポート7bはそれぞれ各吸気マ
ニホールド15内に形成された第1吸気通路15aおよ
び第2吸気通路15bを介してサージタンク16内に連
結され、各第2吸気通路15b内にはそれぞれSCV1
7が配置される。これらのSCV17は共通のシャフト
18を介して例えばステップモータから成るアクチュエ
ータ19に連結される。このステップモータ19は電子
制御ユニット(以下ECUという)30の出力信号に基
づいて制御される。
【0016】サージタンク16は吸気ダクト20を介し
てエアクリーナ21に連結され、吸気ダクト20内には
ステップモータから成るアクチュエータ22によって駆
動されるスロットル弁23が配置される。このスロット
ル弁23は機関負荷が極低い時のみ或る程度閉弁してお
り、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持される。
一方、各排気ポート9は排気マニホールド24に連結さ
れていて、排気マニホールド24はEGRパイプ25を
介してサージタンク16に連通され、EGRパイプ25
の途中にはEGR制御弁26が配置される。このEGR
制御弁26はステップモータからなるアクチュエータ2
7に連結される。このアクチュエータ27はECU30
の出力信号に基づいて制御される。
てエアクリーナ21に連結され、吸気ダクト20内には
ステップモータから成るアクチュエータ22によって駆
動されるスロットル弁23が配置される。このスロット
ル弁23は機関負荷が極低い時のみ或る程度閉弁してお
り、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持される。
一方、各排気ポート9は排気マニホールド24に連結さ
れていて、排気マニホールド24はEGRパイプ25を
介してサージタンク16に連通され、EGRパイプ25
の途中にはEGR制御弁26が配置される。このEGR
制御弁26はステップモータからなるアクチュエータ2
7に連結される。このアクチュエータ27はECU30
の出力信号に基づいて制御される。
【0017】ECU30は、デジタルコンピュータから
なり、双方向性バス31を介して相互に接続されたRA
M32、ROM33、CPU34、入力ポート35およ
び出力ポート36等から成る。アクセルペダル40には
踏み込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度
センサ41が接続され、アクセル開度センサ41の出力
電圧はAD変換器37を介して入力ポート35に入力さ
れる。上死点センサ42は例えば1番気筒が吸気上死点
に達した時に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポート35に入力される。CPU34では上死点セン
サ42の出力パルスとクランク角センサ43の出力パル
スから現在のクランク角が計算され、クランク角センサ
43の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、
出力ポート36は、図示しない点火回路を介して点火プ
ラグ10に、また図示しない駆動回路を介して各燃料噴
射弁11および各アクチュエータ19、22、27に接
続される。
なり、双方向性バス31を介して相互に接続されたRA
M32、ROM33、CPU34、入力ポート35およ
び出力ポート36等から成る。アクセルペダル40には
踏み込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度
センサ41が接続され、アクセル開度センサ41の出力
電圧はAD変換器37を介して入力ポート35に入力さ
れる。上死点センサ42は例えば1番気筒が吸気上死点
に達した時に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポート35に入力される。CPU34では上死点セン
サ42の出力パルスとクランク角センサ43の出力パル
スから現在のクランク角が計算され、クランク角センサ
43の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、
出力ポート36は、図示しない点火回路を介して点火プ
ラグ10に、また図示しない駆動回路を介して各燃料噴
射弁11および各アクチュエータ19、22、27に接
続される。
【0018】ECU30はアクセル開度センサ41、ク
ランク角センサ43の信号をもとに運転状態を検出する
ので本発明における運転状態検出手段の役を成すととも
に、運転状態に応じて燃料噴射パターンを切り換えるの
で噴射パターン切り換え手段の役と、各燃料噴射パター
ンに対応した燃料噴射時期制御値、点火時期制御値、ス
ワール比制御値、EGR量制御値を予め記憶しておくの
で燃料噴射時期制御値記憶手段、点火時期制御値記憶手
段、スワール比制御値記憶手段、EGR量制御値記憶手
段の役と、燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料
噴射時期制御値、点火時期制御値、スワール比制御値、
EGR量制御値を切り換えるので燃料噴射時期制御値切
り換え手段、点火時期制御値切り換え手段、スワール比
制御値、EGR量制御値切り換え手段の役と、燃料噴射
パターンの切り換えに対応して、燃料噴射時期制御値と
点火時期制御値の切り換え後の値を、切り換え前の値と
の差が小さくなる方向に補正するので補正手段の役とを
成す。
ランク角センサ43の信号をもとに運転状態を検出する
ので本発明における運転状態検出手段の役を成すととも
に、運転状態に応じて燃料噴射パターンを切り換えるの
で噴射パターン切り換え手段の役と、各燃料噴射パター
ンに対応した燃料噴射時期制御値、点火時期制御値、ス
ワール比制御値、EGR量制御値を予め記憶しておくの
で燃料噴射時期制御値記憶手段、点火時期制御値記憶手
段、スワール比制御値記憶手段、EGR量制御値記憶手
段の役と、燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料
噴射時期制御値、点火時期制御値、スワール比制御値、
EGR量制御値を切り換えるので燃料噴射時期制御値切
り換え手段、点火時期制御値切り換え手段、スワール比
制御値、EGR量制御値切り換え手段の役と、燃料噴射
パターンの切り換えに対応して、燃料噴射時期制御値と
点火時期制御値の切り換え後の値を、切り換え前の値と
の差が小さくなる方向に補正するので補正手段の役とを
成す。
【0019】本実施例では、図4に示される様に、機関
低負荷運転時の様に燃料噴射量が少ない時は圧縮行程の
末期のみに噴射をおこなう圧縮行程噴射がおこなわれ、
機関中負荷運転時の様に燃料噴射量が中位の時は吸気行
程中に1回目の噴射をおこない次いで圧縮行程の末期に
2回目の噴射をおこなう2回噴射がおこなわれ、機関高
負荷運転時の様に燃料噴射量が多い時には吸気行程中に
のみ噴射をおこなう吸気行程噴射がおこなわれる。以
下、圧縮行程噴射と、2回噴射と、吸気行程噴射のそれ
ぞれについて燃料の噴射とその後どの様に燃焼するかに
ついて説明する。
低負荷運転時の様に燃料噴射量が少ない時は圧縮行程の
末期のみに噴射をおこなう圧縮行程噴射がおこなわれ、
機関中負荷運転時の様に燃料噴射量が中位の時は吸気行
程中に1回目の噴射をおこない次いで圧縮行程の末期に
2回目の噴射をおこなう2回噴射がおこなわれ、機関高
負荷運転時の様に燃料噴射量が多い時には吸気行程中に
のみ噴射をおこなう吸気行程噴射がおこなわれる。以
下、圧縮行程噴射と、2回噴射と、吸気行程噴射のそれ
ぞれについて燃料の噴射とその後どの様に燃焼するかに
ついて説明する。
【0020】圧縮行程噴射は図5にAで示される様なタ
イミングと量で行われる。噴射された燃料は、深皿部1
3の周壁面に衝突するが、この時、吸気制御弁17は図
6に6Aで示される様に僅かばかり開弁され少量の空気
が第2吸気ポート17bから燃焼室5内部に流入して弱
い旋回流が発生せしめられているので、この弱い旋回流
によって気化されながら拡散され、燃焼室5の内部の、
深皿部13および凹部14内に着火可能の濃い混合気が
形成される。そして、それ以外の領域は空気あるいはE
GRガスで充たされる。したがって、中央部に着火可能
な濃い混合気があり、そのまわりは可燃混合気の存在し
ない所謂強成層状態が形成され、中央部の着火可能な濃
い混合気が点火栓10によって点火されその部分の混合
気のみが燃焼する。なお、この圧縮行程噴射の時にEG
R弁は、出力、排気エミッション等を考慮しつつ上記の
燃焼が得られるように図7の7Aに示す様に制御され
る。
イミングと量で行われる。噴射された燃料は、深皿部1
3の周壁面に衝突するが、この時、吸気制御弁17は図
6に6Aで示される様に僅かばかり開弁され少量の空気
が第2吸気ポート17bから燃焼室5内部に流入して弱
い旋回流が発生せしめられているので、この弱い旋回流
によって気化されながら拡散され、燃焼室5の内部の、
深皿部13および凹部14内に着火可能の濃い混合気が
形成される。そして、それ以外の領域は空気あるいはE
GRガスで充たされる。したがって、中央部に着火可能
な濃い混合気があり、そのまわりは可燃混合気の存在し
ない所謂強成層状態が形成され、中央部の着火可能な濃
い混合気が点火栓10によって点火されその部分の混合
気のみが燃焼する。なお、この圧縮行程噴射の時にEG
R弁は、出力、排気エミッション等を考慮しつつ上記の
燃焼が得られるように図7の7Aに示す様に制御され
る。
【0021】2回噴射は図5にB1とB2で示される様
なタイミングと量で行われる。1回目の噴射B1は吸気
行程中に各吸気弁6a、6bの傘部背面に向けておこな
われ、この噴射燃料は吸気弁6a、6bの傘部背面で反
射して各吸気ポート7a,7b内に流入し、次いでこれ
ら燃料は吸入空気と共に燃焼室5内に流入する。この第
1回目に噴射される燃料の量は少なく、燃焼室5内全体
を占める混合気のかなり希薄なものであるが、この時、
吸気制御弁17は図6に6Bで示される様に全閉にされ
吸入空気はヘリカル状をなす第1吸気ポート17aのみ
から燃焼室5内部に流入して強い旋回流を発生している
ので1回目に噴射された燃料はこの強い旋回流で旋回せ
しめられているので火炎の急速伝播が可能な混合気であ
る。
なタイミングと量で行われる。1回目の噴射B1は吸気
行程中に各吸気弁6a、6bの傘部背面に向けておこな
われ、この噴射燃料は吸気弁6a、6bの傘部背面で反
射して各吸気ポート7a,7b内に流入し、次いでこれ
ら燃料は吸入空気と共に燃焼室5内に流入する。この第
1回目に噴射される燃料の量は少なく、燃焼室5内全体
を占める混合気のかなり希薄なものであるが、この時、
吸気制御弁17は図6に6Bで示される様に全閉にされ
吸入空気はヘリカル状をなす第1吸気ポート17aのみ
から燃焼室5内部に流入して強い旋回流を発生している
ので1回目に噴射された燃料はこの強い旋回流で旋回せ
しめられているので火炎の急速伝播が可能な混合気であ
る。
【0022】次いで、圧縮行程の末期に第2回目の噴射
B2がおこなわれるがこの噴射燃料によって深皿部13
および凹部14内に着火可能な濃い混合気が形成され
る。したがって、中央部に着火可能な濃い混合気があ
り、その周りに急速火炎伝播可能な希薄混合気が存在す
る所謂弱成層混合気が形成され、中央部の着火可能な濃
い混合気が点火栓10によって点火され、中央の濃い混
合気が燃焼して出来た火種が引き金となって周りの希薄
混合気が燃焼するが、全体としては希薄であるが前述の
如く周りの希薄混合気は火炎の急速伝播が可能なので良
好な燃焼が得られる。なお、この2回噴射の時にEGR
弁は、出力、排気エミッション等を考慮しつつ上記の燃
焼が得られるように図7の7Bに示される様に制御され
る。
B2がおこなわれるがこの噴射燃料によって深皿部13
および凹部14内に着火可能な濃い混合気が形成され
る。したがって、中央部に着火可能な濃い混合気があ
り、その周りに急速火炎伝播可能な希薄混合気が存在す
る所謂弱成層混合気が形成され、中央部の着火可能な濃
い混合気が点火栓10によって点火され、中央の濃い混
合気が燃焼して出来た火種が引き金となって周りの希薄
混合気が燃焼するが、全体としては希薄であるが前述の
如く周りの希薄混合気は火炎の急速伝播が可能なので良
好な燃焼が得られる。なお、この2回噴射の時にEGR
弁は、出力、排気エミッション等を考慮しつつ上記の燃
焼が得られるように図7の7Bに示される様に制御され
る。
【0023】吸気行程噴射は図5にCで示される様なタ
イミングと量で行われる。燃料の噴射は吸気行程中に各
吸気弁6a、6bの傘部背面に向けておこなわれ、この
噴射燃料は吸気弁6a、6bの傘部背面で反射して各吸
気ポート7a,7b内に流入し、各吸気ポート7a,7
b内において吸入空気と混合し、次いでこれら燃料は吸
入空気と共に燃焼室5内に流入する。この時、吸気制御
弁17は図6に6Cで示される様に全開にされ燃焼室5
内部には殆ど旋回流が発生しない。したがって、予混合
された混合気が各吸気弁6a、6bを介して燃焼室5内
に供給されたのと同じことになるので噴射燃料は燃焼室
5内に均一に分散される。この時の噴射燃料量は多いの
で上記の様に形成された均一混合気は着火可能な濃度で
あるので点火栓10によって点火されると良好に燃焼す
る。なお、この吸気行程噴射の時にEGR弁は、出力、
排気エミッション等を考慮して図7の7Cに示す様に制
御される。
イミングと量で行われる。燃料の噴射は吸気行程中に各
吸気弁6a、6bの傘部背面に向けておこなわれ、この
噴射燃料は吸気弁6a、6bの傘部背面で反射して各吸
気ポート7a,7b内に流入し、各吸気ポート7a,7
b内において吸入空気と混合し、次いでこれら燃料は吸
入空気と共に燃焼室5内に流入する。この時、吸気制御
弁17は図6に6Cで示される様に全開にされ燃焼室5
内部には殆ど旋回流が発生しない。したがって、予混合
された混合気が各吸気弁6a、6bを介して燃焼室5内
に供給されたのと同じことになるので噴射燃料は燃焼室
5内に均一に分散される。この時の噴射燃料量は多いの
で上記の様に形成された均一混合気は着火可能な濃度で
あるので点火栓10によって点火されると良好に燃焼す
る。なお、この吸気行程噴射の時にEGR弁は、出力、
排気エミッション等を考慮して図7の7Cに示す様に制
御される。
【0024】以上が、本実施例における各燃料噴射パタ
ーンの定常状態における作動である。そして、各燃料噴
射パターンにおけるSCV17とEGR制御弁26の開
度は図6、7に示される様に、大きく異なっている。し
たがって、燃料噴射パターンを変えた時にはSCV17
とEGR制御弁26の開度は大きく変化せしめられる。
しかしながら、SCV17とEGR制御弁26は燃焼室
5から遠いこと等の理由によって、燃焼室5内部におけ
るスワール比、EGR率の変化は遅れる。
ーンの定常状態における作動である。そして、各燃料噴
射パターンにおけるSCV17とEGR制御弁26の開
度は図6、7に示される様に、大きく異なっている。し
たがって、燃料噴射パターンを変えた時にはSCV17
とEGR制御弁26の開度は大きく変化せしめられる。
しかしながら、SCV17とEGR制御弁26は燃焼室
5から遠いこと等の理由によって、燃焼室5内部におけ
るスワール比、EGR率の変化は遅れる。
【0025】例えば、スワール比に関しては、図8のD
における様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えに
おいては、D1に示される様にスワール比の増加が遅い
ために、D2,D3に破線で示される様に、噴射時期と
点火時期を直ちに切り換え後の2回噴射用の時期に合わ
せてしまうとスワール比が強くなる前に第1回目の燃料
噴射がおこなわれ燃料が充分に旋回されない状態で点火
され火炎伝播が遅くなり燃焼が悪化する。逆に、図8の
Eの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換えでは、
E1に示される様にスワール比の減少が遅いために、E
2,E3に破線で示される様に、噴射時期と点火時期を
直ちに切り換え後の圧縮行程噴射用の時期に合わせてし
まうとスワール比が弱くなる前に燃料が噴射され点火栓
近傍に適切な濃い混合気が形成される前に点火され燃焼
が悪化する。
における様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えに
おいては、D1に示される様にスワール比の増加が遅い
ために、D2,D3に破線で示される様に、噴射時期と
点火時期を直ちに切り換え後の2回噴射用の時期に合わ
せてしまうとスワール比が強くなる前に第1回目の燃料
噴射がおこなわれ燃料が充分に旋回されない状態で点火
され火炎伝播が遅くなり燃焼が悪化する。逆に、図8の
Eの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換えでは、
E1に示される様にスワール比の減少が遅いために、E
2,E3に破線で示される様に、噴射時期と点火時期を
直ちに切り換え後の圧縮行程噴射用の時期に合わせてし
まうとスワール比が弱くなる前に燃料が噴射され点火栓
近傍に適切な濃い混合気が形成される前に点火され燃焼
が悪化する。
【0026】また、EGR率については、図9のDに示
される様に、圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えで
は、D4に示される様にEGR率の増加が遅いために、
D5、D6に破線で示される様に、噴射時期と点火時期
を直ちに切り換え後の2回噴射用の時期に合わせてしま
うと過渡的にEGRが少なくなり過ぎて燃焼が速くな
り、NOxが増大したり、ノッキングが発生したりす
る。逆に、図9のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射へ
の切り換えでは、E4に示される様にEGR率の減少が
遅いために、E5,E6に破線で示される様に、噴射時
期と点火時期を直ちに切り換え後の圧縮行程噴射用の時
期に合わせてしまうと過渡的にEGRが多くなり過ぎて
燃焼が遅くなり、火炎伝播不良による失火が発生する。
される様に、圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えで
は、D4に示される様にEGR率の増加が遅いために、
D5、D6に破線で示される様に、噴射時期と点火時期
を直ちに切り換え後の2回噴射用の時期に合わせてしま
うと過渡的にEGRが少なくなり過ぎて燃焼が速くな
り、NOxが増大したり、ノッキングが発生したりす
る。逆に、図9のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射へ
の切り換えでは、E4に示される様にEGR率の減少が
遅いために、E5,E6に破線で示される様に、噴射時
期と点火時期を直ちに切り換え後の圧縮行程噴射用の時
期に合わせてしまうと過渡的にEGRが多くなり過ぎて
燃焼が遅くなり、火炎伝播不良による失火が発生する。
【0027】そこで、本実施例では、燃料噴射パターン
切り換え時のスワール比、EGR率等の吸入空気状態制
御値の変化の遅れに合わせて燃料噴射時期、点火時期を
制御して燃料噴射パターン切り換え時の燃焼を最適化さ
せる。例えば、スワール比については、図8のDにおけ
る様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えにおいて
は、図8のD2,D3に実線で示される様に、過渡的に
噴射時期を早めるかまたは点火時期を遅らせて、あるい
は両方によって噴射時期と点火時期の間隔を長くして着
火可能な混合気が形成された時に点火されるようにし、
図8のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換え
においては、図8のE2,E3に実線で示される様に、
過渡的に噴射時期を遅らせるか点火時期を進ませて、あ
るいは両方によって噴射時期と点火時期の間隔を短くし
て着火可能な混合気が形成された時に点火されるように
する。
切り換え時のスワール比、EGR率等の吸入空気状態制
御値の変化の遅れに合わせて燃料噴射時期、点火時期を
制御して燃料噴射パターン切り換え時の燃焼を最適化さ
せる。例えば、スワール比については、図8のDにおけ
る様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えにおいて
は、図8のD2,D3に実線で示される様に、過渡的に
噴射時期を早めるかまたは点火時期を遅らせて、あるい
は両方によって噴射時期と点火時期の間隔を長くして着
火可能な混合気が形成された時に点火されるようにし、
図8のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換え
においては、図8のE2,E3に実線で示される様に、
過渡的に噴射時期を遅らせるか点火時期を進ませて、あ
るいは両方によって噴射時期と点火時期の間隔を短くし
て着火可能な混合気が形成された時に点火されるように
する。
【0028】また、EGR率については、図9のDにお
ける様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えにおい
ては、図9のD5,D6に実線で示される様に、過渡的
に点火時期のみを、または噴射時期および点火時期を遅
らせて、燃焼速度の過大化による燃焼圧の増大を抑制
し、NOxの増化や、ノッキングの発生を抑制し、図9
のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換えにお
いては、図9のE5、E6に実線で示される様に、過渡
的に点火時期のみを、または噴射時期および点火時期を
進ませて燃焼速度低下を補い失火を防止する。
ける様な圧縮行程噴射から2回噴射への切り換えにおい
ては、図9のD5,D6に実線で示される様に、過渡的
に点火時期のみを、または噴射時期および点火時期を遅
らせて、燃焼速度の過大化による燃焼圧の増大を抑制
し、NOxの増化や、ノッキングの発生を抑制し、図9
のEの様な2回噴射から圧縮行程噴射への切り換えにお
いては、図9のE5、E6に実線で示される様に、過渡
的に点火時期のみを、または噴射時期および点火時期を
進ませて燃焼速度低下を補い失火を防止する。
【0029】図10、11は上述の様に、燃料噴射パタ
ーンの切り換え時に点火時期、噴射時期を制御するため
の本発明の第1実施例におけるECUの作動のフローチ
ャートであって、切り換え直後において、切り換え後の
値を切り換え前の値との差が小さくなる様に補正するも
のである。図10はECUで割り込み処理を実行してい
ない時に常に実行しているベースループの計算であっ
て、ステップ1〜2は運転状態を検出して対応する燃料
噴射パターンを選定するステップであって、ステップ1
でアクセル開度センサの信号とエンジン回転センサの信
号に基づきROMに記憶してあるマップから燃料噴射量
をもとめ、ステップ2で燃料噴射量とエンジン回転数に
基づきROMに記憶してある図4に示した様なマップか
ら今回の燃料噴射パターンを選定する。なお、図4に破
線で示されるのはヒステリシスである。
ーンの切り換え時に点火時期、噴射時期を制御するため
の本発明の第1実施例におけるECUの作動のフローチ
ャートであって、切り換え直後において、切り換え後の
値を切り換え前の値との差が小さくなる様に補正するも
のである。図10はECUで割り込み処理を実行してい
ない時に常に実行しているベースループの計算であっ
て、ステップ1〜2は運転状態を検出して対応する燃料
噴射パターンを選定するステップであって、ステップ1
でアクセル開度センサの信号とエンジン回転センサの信
号に基づきROMに記憶してあるマップから燃料噴射量
をもとめ、ステップ2で燃料噴射量とエンジン回転数に
基づきROMに記憶してある図4に示した様なマップか
ら今回の燃料噴射パターンを選定する。なお、図4に破
線で示されるのはヒステリシスである。
【0030】ステップ3において燃料噴射パターンが前
回と変わったかどうかが判定され、変わっていれば、ス
テップ4でEGR弁の開度変更指令と、SCVの開度変
更指令を出し、ステップ5、6で今回の燃料噴射パター
ンにおける基本噴射時期に対する補正値Xi に初期値X
i0を、今回の燃料噴射パターンにおける基本点火時期に
対する補正値Xs に初期値Xs0を代入して、ステップ7
に進み、燃料噴射パターン、噴射量、エンジン回転数に
よりROMに記憶してあるマップから基本噴射量、基本
点火時期を計算して、ステップ8で初期値が代入されて
いる補正値Xi、Xs を加算する。なお、ステップ3で
今回の燃料噴射パターンが前回と変わっていなければス
テップ7に飛ぶ。この様にステップ4〜8で、今回の燃
料噴射パターンが前回と変わっていれば燃料噴射パター
ンの切り換えに対応した最初の噴射時期、点火時期をも
とめるものである。その後は別の処理を実行しベースル
ープの先頭にリターンする。
回と変わったかどうかが判定され、変わっていれば、ス
テップ4でEGR弁の開度変更指令と、SCVの開度変
更指令を出し、ステップ5、6で今回の燃料噴射パター
ンにおける基本噴射時期に対する補正値Xi に初期値X
i0を、今回の燃料噴射パターンにおける基本点火時期に
対する補正値Xs に初期値Xs0を代入して、ステップ7
に進み、燃料噴射パターン、噴射量、エンジン回転数に
よりROMに記憶してあるマップから基本噴射量、基本
点火時期を計算して、ステップ8で初期値が代入されて
いる補正値Xi、Xs を加算する。なお、ステップ3で
今回の燃料噴射パターンが前回と変わっていなければス
テップ7に飛ぶ。この様にステップ4〜8で、今回の燃
料噴射パターンが前回と変わっていれば燃料噴射パター
ンの切り換えに対応した最初の噴射時期、点火時期をも
とめるものである。その後は別の処理を実行しベースル
ープの先頭にリターンする。
【0031】図11は噴射時期および点火時期の補正量
を初期値から補正量0(ゼロ)まで徐々に変化させる1
80°CA割り込み処理を示しており、ステップ101
から107までが噴射時期に係わるものであり、ステッ
プ108から114までが噴射時期に係わるものであ
る。まず、ステップ101では噴射時期の補正量Xi ≠
0かどうかを判定し、NOすなわちXi =0であれば、
そのまま保持され、YESであれば、ステップ102に
進んで補正量の正負が判定され、正であればステップ1
03でΔi づつ減算し、負になったら(ステップ10
4)、ステップ107に進み、またステップ102の判
定結果が負であれば、ステップ105でΔi づつ加算
し、正になったら(ステップ106)、ステップ107
に進み、ステップ107でXi =0にする。上記のよう
にして燃料噴射時期は燃料噴射パターン切り換え前の値
から切り換え後の値に徐々に移行され、スワール比、お
よび、または、EGR率の変化に合わせて初期値およ
び、きざみ値Δi を適切に選ぶことにより燃料噴射パタ
ーン切り換え時に最適な燃焼が得られる。
を初期値から補正量0(ゼロ)まで徐々に変化させる1
80°CA割り込み処理を示しており、ステップ101
から107までが噴射時期に係わるものであり、ステッ
プ108から114までが噴射時期に係わるものであ
る。まず、ステップ101では噴射時期の補正量Xi ≠
0かどうかを判定し、NOすなわちXi =0であれば、
そのまま保持され、YESであれば、ステップ102に
進んで補正量の正負が判定され、正であればステップ1
03でΔi づつ減算し、負になったら(ステップ10
4)、ステップ107に進み、またステップ102の判
定結果が負であれば、ステップ105でΔi づつ加算
し、正になったら(ステップ106)、ステップ107
に進み、ステップ107でXi =0にする。上記のよう
にして燃料噴射時期は燃料噴射パターン切り換え前の値
から切り換え後の値に徐々に移行され、スワール比、お
よび、または、EGR率の変化に合わせて初期値およ
び、きざみ値Δi を適切に選ぶことにより燃料噴射パタ
ーン切り換え時に最適な燃焼が得られる。
【0032】同様に、ステップ108では点火時期の補
正量Xs ≠0かどうかを判定し、NOすなわちXs =0
であれば、そのまま保持され、YESであれば、ステッ
プ109に進んで補正量の正負が判定され、正であれば
ステップ110でΔs づつ減算し、負になったら(ステ
ップ111)、ステップ114に進み、またステップ1
09の判定結果が負であれば、ステップ112でΔs づ
つ加算し、正になったら(ステップ113)、ステップ
114に進み、ステップ114でXs =0にする。上記
のようにして点火時期は燃料噴射パターン切り換え前の
値から切り換え後の値に徐々に移行されスワール比、お
よび、または、EGR率の変化に合わせて初期値およ
び、きざみ値Δs を適切に選ぶことにより燃料噴射パタ
ーン切り換え時に最適な燃焼が得られる。
正量Xs ≠0かどうかを判定し、NOすなわちXs =0
であれば、そのまま保持され、YESであれば、ステッ
プ109に進んで補正量の正負が判定され、正であれば
ステップ110でΔs づつ減算し、負になったら(ステ
ップ111)、ステップ114に進み、またステップ1
09の判定結果が負であれば、ステップ112でΔs づ
つ加算し、正になったら(ステップ113)、ステップ
114に進み、ステップ114でXs =0にする。上記
のようにして点火時期は燃料噴射パターン切り換え前の
値から切り換え後の値に徐々に移行されスワール比、お
よび、または、EGR率の変化に合わせて初期値およ
び、きざみ値Δs を適切に選ぶことにより燃料噴射パタ
ーン切り換え時に最適な燃焼が得られる。
【0033】上述の様に本発明の第1実施例では、上述
の様に、燃料噴射パターンを切り換えた時のスワール比
とEGR率の変化の遅れに応じて燃料噴射時期および点
火時期の切り換え後の値が切り換え前の値との差が小さ
くな方向に補正され最適な燃焼が得られるので、ノッキ
ング、失火等の発生が防止されドライバビリティ、排気
エミッションが向上する。
の様に、燃料噴射パターンを切り換えた時のスワール比
とEGR率の変化の遅れに応じて燃料噴射時期および点
火時期の切り換え後の値が切り換え前の値との差が小さ
くな方向に補正され最適な燃焼が得られるので、ノッキ
ング、失火等の発生が防止されドライバビリティ、排気
エミッションが向上する。
【0034】次に、図12に示すのは、本発明の第2実
施例におけるECUの作動のフローチャートであって、
点火時期、噴射時期の切り換えを燃料噴射パターンの切
り換えから所定時間遅らせる様に補正するものである。
ステップ11〜13は図11のステップ1〜3に同じで
あって、今回の噴射量から今回の燃料噴射パターンを選
定し、それが前回と変わっているかどうかを判断する。
今回の燃料噴射パターンが前回と変わった時には、ステ
ップ14に進み燃料噴射パターン切り換えにともなう処
理を実行中であることを示すフラグを立て、ステップ1
5に進み、ステップ15でEGR弁の開度変更指令と、
SCVの開度変更指令を出し、ステップ16でタイマを
スタートさせリターンする。
施例におけるECUの作動のフローチャートであって、
点火時期、噴射時期の切り換えを燃料噴射パターンの切
り換えから所定時間遅らせる様に補正するものである。
ステップ11〜13は図11のステップ1〜3に同じで
あって、今回の噴射量から今回の燃料噴射パターンを選
定し、それが前回と変わっているかどうかを判断する。
今回の燃料噴射パターンが前回と変わった時には、ステ
ップ14に進み燃料噴射パターン切り換えにともなう処
理を実行中であることを示すフラグを立て、ステップ1
5に進み、ステップ15でEGR弁の開度変更指令と、
SCVの開度変更指令を出し、ステップ16でタイマを
スタートさせリターンする。
【0035】一方、燃料噴射パターンが前回と変わらな
い時は、ステップ13からステップ17に進み、ステッ
プ17でフラグが立っているかどうか、すなわち、燃料
噴射パターン切り換えにともなう処理を実行中であるか
どうかを判定し、実行中であればステップ18に進み、
タイマーの経過時間Tが所定の遅延時間Taに達したか
どうかを判定し達していればステップ19に進み、噴射
時期、点火時期の切り換えをおこない、ステップ20で
タイマをクリア、ステップ21でフラグをクリアしてリ
ターンする。ステップ17でフラグが立っていない場合
は定常状態であるのでそのままリターンし、また、ステ
ップ18でタイマーの経過時間が遅延時間に達していな
いと判定された場合にもそのままリターンするので、噴
射時期、点火時期の切り換えはおこなわれない。
い時は、ステップ13からステップ17に進み、ステッ
プ17でフラグが立っているかどうか、すなわち、燃料
噴射パターン切り換えにともなう処理を実行中であるか
どうかを判定し、実行中であればステップ18に進み、
タイマーの経過時間Tが所定の遅延時間Taに達したか
どうかを判定し達していればステップ19に進み、噴射
時期、点火時期の切り換えをおこない、ステップ20で
タイマをクリア、ステップ21でフラグをクリアしてリ
ターンする。ステップ17でフラグが立っていない場合
は定常状態であるのでそのままリターンし、また、ステ
ップ18でタイマーの経過時間が遅延時間に達していな
いと判定された場合にもそのままリターンするので、噴
射時期、点火時期の切り換えはおこなわれない。
【0036】上記の様に、本発明の第2実施例では、燃
料噴射パターンの切り換えの指令が発せられ、EGR弁
とSCVの開度変更が開始されてから所定の遅延時間を
経過してから燃料噴射時期と点火時期が変更される。
料噴射パターンの切り換えの指令が発せられ、EGR弁
とSCVの開度変更が開始されてから所定の遅延時間を
経過してから燃料噴射時期と点火時期が変更される。
【0037】
【発明の効果】本発明の請求項1によれば、燃料噴射パ
ターンを切り換えた時のスワール比とEGR率の変化の
遅れに応じて燃料噴射時期および点火時期が補正され、
請求項2によれば燃料噴射パターンを切り換えた時のス
ワール比とEGR率の変化の遅れに応じて燃料噴射時期
および点火時期の切り換えが遅延され、最適な燃焼が得
られるので、定常状態における要求に合わせてスワール
比とEGR率を各噴射パターン毎に設定することができ
設計の自由度が増大する。
ターンを切り換えた時のスワール比とEGR率の変化の
遅れに応じて燃料噴射時期および点火時期が補正され、
請求項2によれば燃料噴射パターンを切り換えた時のス
ワール比とEGR率の変化の遅れに応じて燃料噴射時期
および点火時期の切り換えが遅延され、最適な燃焼が得
られるので、定常状態における要求に合わせてスワール
比とEGR率を各噴射パターン毎に設定することができ
設計の自由度が増大する。
【図1】本発明による筒内噴射式火花点火機関の全体図
である。
である。
【図2】図1の機関のシリンダヘッドの平面断面図であ
る。
る。
【図3】燃焼室部分の側面断面図である。
【図4】運転状態に対する燃料噴射パターンの変化を示
す図である。
す図である。
【図5】燃料噴射量および燃料噴射タイミングを示す図
である。
である。
【図6】各燃料噴射パターンに対するSCVの開度を示
す図である。
す図である。
【図7】各燃料噴射パターンに対するEGR弁の開度を
示す図である。
示す図である。
【図8】燃料噴射パターンを切り換えた時のスワール比
の変化の遅れに対応して実施する噴射時期、点火時期の
修正を説明する図である。
の変化の遅れに対応して実施する噴射時期、点火時期の
修正を説明する図である。
【図9】燃料噴射パターンを切り換えた時のEGR率の
変化の遅れに対応して実施する噴射時期、点火時期の修
正を説明する図である。
変化の遅れに対応して実施する噴射時期、点火時期の修
正を説明する図である。
【図10】第1実施例による噴射時期、点火時期の修正
を実行するベースルーチンのフローチャートである。
を実行するベースルーチンのフローチャートである。
【図11】図10のベースルーチンに対する割り込みル
ーチンのフローチャートである。
ーチンのフローチャートである。
【図12】第2実施例による噴射時期、点火時期の修正
を実行するフローチャートである。
を実行するフローチャートである。
1…機関本体 2…シリンダブロック 3…ピストン 4…シリンダヘッド 5…燃焼室 6a…第1吸気弁 6b…第2吸気弁 7a…第1吸気ポート(ヘリカル型) 7b…第2吸気ポート(ストレート型) 8…排気弁、 9…排気ポート 10…点火栓 11…燃料噴射弁 15…吸気マニホールド 15a…第1吸気通路 15b…第2吸気通路 16…サージタンク 17…スワールコントロールバルブ(SCV) 19…アクチュエータ 20…吸気ダクト 21…エアクリーナ 22…アクチュエータ 23…スロットル弁 24…排気マニホールド 25…EGRパイプ 26…EGR制御弁 27…アクチュエータ 30…電子制御ユニット(ECU) 40…アクセルペダル 41…アクセル開度センサ 42…上死点センサ 43…クランク角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 43/00 J N U F02M 25/07 550 R F02P 5/15
Claims (4)
- 【請求項1】 機関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が検出した機関運転状態に対応し
て機関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す
燃料噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手
段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値
を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値を予
め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値を
予め記憶しておくスワール比制御値記憶手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料噴射時
期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期
制御値に切り換える燃料噴射時期制御値切り換え手段
と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して点火時期制
御値を前記点火時期御値記憶手段に予め記憶しておいた
各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値に切り換
える点火時期制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してスワール比
制御値を前記スワール比制御値記憶手段に予め記憶して
おいた各燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値
に切り換えるスワール比制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して、前記燃料
噴射時期切り換え手段により切り換えられる燃料噴射時
期制御値と、前記点火時期切り換え手段により切り換え
られる点火時期制御値の、少なくとも一方の、切り換え
後の値を、切り換え直後に、切り換え前の値との差が小
さくなる方向に補正する補正手段を備えてなる筒内噴射
式火花点火機関。 - 【請求項2】 機関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が検出した機関運転状態に対応し
て機関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す
燃料噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手
段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値
を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値を予
め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値を予
め記憶しておくEGR量制御値記憶手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料噴射時
期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期
制御値に切り換える燃料噴射時期制御値切り換え手段
と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して点火時期制
御値を前記点火時期御値記憶手段に予め記憶しておいた
各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値に切り換
える点火時期制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して、前記燃料
噴射時期切り換え手段により切り換えられる燃料噴射時
期制御値と、前記点火時期切り換え手段により切り換え
られる点火時期制御値の、少なくとも一方の、切り換え
後の値を、切り換え直後に、切り換え前の値との差が小
さくなる方向に補正する補正手段を備えてなる筒内噴射
式火花点火機関。 - 【請求項3】 機関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が検出した機関運転状態に対応し
て機関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す
燃料噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手
段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値
を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値を予
め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値を
予め記憶しておくスワール比制御値記憶手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料噴射時
期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期
制御値に切り換える燃料噴射時期制御値切り換え手段
と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して点火時期制
御値を前記点火時期制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値に切り
換える点火時期制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してスワール比
制御値を前記スワール比制御値記憶手段に予め記憶して
おいた各燃料噴射パターンに対応したスワール比制御値
に切り換えるスワール比制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換え時に、前記燃料噴射時
期制御値切り換え手段による燃料噴射時期制御値の切り
換えと前記点火時期制御値切り換え手段による点火時期
制御値の切り換えの少なくとも一方を遅延せしめる制御
値切り換え遅延手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機
関。 - 【請求項4】 機関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が検出した機関運転状態に対応し
て機関作動行程中のどこで燃料噴射をおこなうかを示す
燃料噴射パターンを切り換える噴射パターン切り換え手
段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期制御値
を予め記憶しておく燃料噴射時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値を予
め記憶しておく点火時期制御値記憶手段と、 前記各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値を予
め記憶しておくEGR量制御値記憶手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して燃料噴射時
期制御値を前記燃料噴射時期制御値記憶手段に予め記憶
しておいた各燃料噴射パターンに対応した燃料噴射時期
制御値に切り換える燃料噴射時期制御値切り換え手段
と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応して点火時期制
御値を前記点火時期御値記憶手段に予め記憶しておいた
各燃料噴射パターンに対応した点火時期制御値に切り換
える点火時期制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換えに対応してEGR量制
御値を前記EGR量制御値記憶手段に予め記憶しておい
た各燃料噴射パターンに対応したEGR量制御値に切り
換えるEGR量制御値切り換え手段と、 前記燃料噴射パターンの切り換え時に、前記燃料噴射時
期制御値切り換え手段による燃料噴射時期制御値の切り
換えと前記点火時期制御値切り換え手段による点火時期
制御値の切り換えの少なくとも一方を遅延せしめる制御
値切り換え遅延手段を備えてなる筒内噴射式火花点火機
関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003314A JPH08189405A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003314A JPH08189405A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189405A true JPH08189405A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11553904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7003314A Pending JPH08189405A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189405A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009062A1 (fr) * | 1996-08-28 | 1998-03-05 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Unite de commande pour moteur thermique a allumage par injection dans le cylindre |
| JPH10212986A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式エンジン |
| WO1999049196A1 (de) * | 1998-03-26 | 1999-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| US5979396A (en) * | 1997-06-09 | 1999-11-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | EGR control system for engine |
| EP0843085A3 (en) * | 1996-11-18 | 2000-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air intake method and controller for engines performing stratified charge combustion |
| US6032637A (en) * | 1997-02-13 | 2000-03-07 | Mazda Motor Corporation | Control system for controlling a fuel direct injection type of engine |
| EP1048835A2 (en) | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion control apparatus and combustion control method for engine |
| WO2000079110A1 (en) | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device and method for engine control |
| US6623401B2 (en) | 1999-09-10 | 2003-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion control apparatus for internal combustion engine |
| JP2007132210A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火内燃機関の燃焼切替制御システム |
| DE10019013B4 (de) * | 1999-04-20 | 2008-04-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Steuergerät für eine Brennkraftmaschine |
-
1995
- 1995-01-12 JP JP7003314A patent/JPH08189405A/ja active Pending
Cited By (16)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1273778A1 (en) * | 1996-11-18 | 2003-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air intake method and controller for engines performing stratified charge combustion |
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| US6257198B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion control apparatus and combustion control method for engine |
| WO2000079110A1 (en) | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device and method for engine control |
| US6612284B1 (en) | 1999-06-22 | 2003-09-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device and method for engine control |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050118 |