JPH10169490A - Idling speed controller for stratified combustion internal combustion engine - Google Patents

Idling speed controller for stratified combustion internal combustion engine

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JPH10169490A
JPH10169490A JP33226396A JP33226396A JPH10169490A JP H10169490 A JPH10169490 A JP H10169490A JP 33226396 A JP33226396 A JP 33226396A JP 33226396 A JP33226396 A JP 33226396A JP H10169490 A JPH10169490 A JP H10169490A
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internal combustion
combustion engine
stratified
control
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Hiroyuki Mizuno
宏幸 水野
Tetsuji Nagata
永田  哲治
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Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent combustion from being unstable during idling in an idling speed controller for an internal combustion engine capable of performing stratified combustion. SOLUTION: A fuel injection valve 11 is disposed in the inner wall circumference of a cylinder head 4 located in the vicinity of the first and second intake valves 6a and 6b of an engine 1, and fuel from the fuel injection valve 11 is directly injected into a cylinder 1a. A throttle valve 23 opened/closed by a step motor 22 is provided in an intake duct 20. An electronic controller (ECU) 30 controls an idle rotational number by performing, during idling of the engine 1, not only an idling speed for both stratified combustion and uniform combustion, i.e., a fuel injection amount, but also a intake air amount. Thus, a combustion state is made stable. Also, the ECU 30 uses, for its control, the concept of a control amount according to a combustion state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成層燃焼を行いう
る内燃機関のアイドル回転数制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an idle speed control device for an internal combustion engine capable of performing stratified charge combustion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般的に使用されているエンジン
においては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴射
され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供給
される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動する
スロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉に
より、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量(結果
的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量)が調
整され、もってエンジン出力が制御される。
2. Description of the Related Art In a conventionally used engine, fuel from a fuel injection valve is injected into an intake port, and a homogeneous mixture of fuel and air is supplied to a combustion chamber in advance. In such an engine, an intake passage is opened and closed by a throttle valve linked to an accelerator operation, and by this opening and closing, the amount of intake air supplied to a combustion chamber of the engine (consequently, a gas mixture in which fuel and air are homogeneously mixed). ) Is adjusted, thereby controlling the engine output.

【0003】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
に可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高めて、
着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」とい
う技術が知られている。かかる技術においては、エンジ
ンの低負荷時には、噴射された燃料が、点火プラグ周り
に偏在供給されるとともに、スロットル弁がほぼ全開に
開かれて成層燃焼が実行される。これにより、ポンピン
グロスの低減が図られ、燃費の向上が図られる。
[0003] However, in the technique based on the so-called homogeneous combustion described above, a large intake negative pressure is generated in accordance with the throttle operation of the throttle valve, and the pumping loss increases to lower the efficiency. On the other hand, by reducing the throttle of the throttle valve and supplying fuel directly to the combustion chamber, a combustible mixture is present near the ignition plug, and the air-fuel ratio of the portion is increased,
There is known a so-called "stratified combustion" technique for improving ignitability. In this technology, when the engine is under a low load, the injected fuel is unevenly supplied around the spark plug, and the throttle valve is opened almost fully to perform stratified combustion. Thereby, the pumping loss is reduced, and the fuel efficiency is improved.

【0004】上記の如く成層燃焼を行いうる技術とし
て、例えば特開平4−370343号公報に開示された
ものが知られている。この技術では、運転条件により成
層燃焼又は均質燃焼のいずれかの燃焼方式が採用され、
少なくとも低・中負荷時には成層燃焼の燃料噴射及び点
火が制御され、高負荷時には均質燃焼の燃料噴射及び点
火が制御される。そして、エンジンのアイドリング時に
は、冷却水温に応じて燃料噴射量のみが増減制御され
る。このような技術により、低負荷時の成層燃焼が良好
に保たれるとともに、冷間時の暖機の促進が図られてい
る。
As a technique capable of performing stratified combustion as described above, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-370343 is known. In this technology, either a stratified combustion or a homogeneous combustion combustion method is adopted depending on operating conditions,
At least at low and medium loads, stratified fuel injection and ignition are controlled, and at high loads, homogeneous combustion fuel injection and ignition are controlled. When the engine is idling, only the fuel injection amount is controlled to increase or decrease according to the coolant temperature. With such a technique, stratified combustion at low load is favorably maintained, and warm-up during cold is promoted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報に記載された技術においては、次に記すような問題が
生じうる。すなわち、アイドリング時において、成層燃
焼が行われた場合に、エンジンの燃焼状態が悪くなる場
合が生じうる。かかる場合において、成層燃焼によるア
イドル回転数の制御、つまり、燃料噴射量の増減制御が
行われた場合には、燃焼が不安定となってしまうおそれ
があった。
However, in the technology described in the above-mentioned conventional publication, the following problems may occur. That is, at the time of idling, when stratified combustion is performed, the combustion state of the engine may be deteriorated. In such a case, if the control of the idle speed by the stratified combustion, that is, the control of increasing or decreasing the fuel injection amount, is performed, there is a possibility that the combustion may become unstable.

【0006】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、成層燃焼を行いうる内燃機関
のアイドル回転数制御装置において、アイドリング時の
燃焼が不安定となってしまうのを防止することのできる
成層燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an idling speed control apparatus for an internal combustion engine capable of performing stratified combustion, in which combustion during idling becomes unstable. It is an object of the present invention to provide an apparatus for controlling the idling speed of a stratified combustion internal combustion engine, which can prevent the occurrence of stagnation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明においては、図1に示すよう
に、成層燃焼及び均質燃焼を行いうる内燃機関M1と、
前記内燃機関M1の運転状態を検出する運転状態検出手
段M2と、前記運転状態検出手段M2の検出結果に基づ
き、制御量を算出し、その制御量に基づいて前記内燃機
関M1のアイドリング時の回転数を制御するための制御
手段M3とを備えた成層燃焼内燃機関のアイドル回転数
制御装置であって、前記運転状態検出手段M2の検出結
果に基づき、前記内燃機関M1の燃焼状態を成層燃焼と
するか均質燃焼とするかを判断する燃焼状態判断手段M
4と、前記燃焼状態判断手段M4により判断された燃焼
状態が均質燃焼状態であるとき、均質燃焼状態での前記
制御量を算出し、その制御量に基づいて前記内燃機関M
1のアイドリング時の回転数を制御する均質アイドル制
御手段M5とを設けたことをその要旨としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG. 1, an internal combustion engine M1 capable of performing stratified combustion and homogeneous combustion is provided.
An operating state detecting means M2 for detecting an operating state of the internal combustion engine M1, and a control amount is calculated based on a detection result of the operating state detecting means M2, and the rotation of the internal combustion engine M1 during idling is calculated based on the control amount. A stratified-combustion internal combustion engine idle speed control device provided with a control means M3 for controlling the number of combustions, wherein the combustion state of the internal combustion engine M1 is determined to be stratified combustion based on the detection result of the operating state detection means M2. Combustion state determining means M for determining whether to perform combustion or homogeneous combustion
4, when the combustion state determined by the combustion state determination means M4 is a homogeneous combustion state, the control amount in the homogeneous combustion state is calculated, and the internal combustion engine M is calculated based on the control amount.
The gist of the invention is to provide a homogeneous idle control means M5 for controlling the number of revolutions at the time of idling.

【0008】また、請求項2に記載の発明においては、
成層燃焼及び均質燃焼を行いうる内燃機関と、前記内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運
転状態検出手段の検出結果に基づき、制御量を算出し、
その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリング時の
回転数を制御するための制御手段とを備えた成層燃焼内
燃機関のアイドル回転数制御装置であって、前記運転状
態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機関の燃焼状
態を成層燃焼とするか均質燃焼とするかを判断する燃焼
状態判断手段と、前記燃焼状態判断手段により判断され
た燃焼状態が成層燃焼状態の場合には、成層燃焼状態で
の前記制御量を算出し、その制御量に基づいて前記内燃
機関のアイドリング時の回転数を制御する成層アイドル
制御手段と、前記燃焼状態判断手段により判断された燃
焼状態が均質燃焼状態の場合には、均質燃焼状態での前
記制御量を算出し、その制御量に基づいて前記内燃機関
のアイドリング時の回転数を制御する均質アイドル制御
手段とを設けたことをその要旨としている。
Further, in the invention according to claim 2,
An internal combustion engine capable of performing stratified combustion and homogeneous combustion, an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and a control amount is calculated based on a detection result of the operating state detecting means.
Control means for controlling the number of revolutions of the internal combustion engine during idling based on the control amount. A combustion state determining means for determining whether the combustion state of the internal combustion engine is stratified combustion or homogeneous combustion; and a stratified combustion state when the combustion state determined by the combustion state determination means is a stratified combustion state. And the stratified idle control means for controlling the idling speed of the internal combustion engine based on the control amount, and the combustion state determined by the combustion state determination means is a homogeneous combustion state. And a homogeneous idle control means for calculating the control amount in the homogeneous combustion state and controlling the number of revolutions of the internal combustion engine during idling based on the control amount. Are you as its gist.

【0009】さらに、請求項3に記載の発明では、請求
項1又は2に記載の成層燃焼内燃機関のアイドル回転数
制御装置において、前記均質アイドル制御手段による前
記制御量は、前記内燃機関の吸入空気量であることをそ
の要旨としている。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to the first or second aspect, the control amount by the homogeneous idle control means is controlled by the intake of the internal combustion engine. The gist is the amount of air.

【0010】併せて、請求項4に記載の発明では、請求
項2に記載の成層燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装
置において、前記成層アイドル制御手段による前記制御
量は、前記内燃機関に供給される燃料量であることをそ
の要旨としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to the second aspect, the control amount by the stratified idle control means is supplied to the internal combustion engine. The gist is that the fuel amount is

【0011】加えて、請求項5に記載の発明では、請求
項1から4のいずれかに記載の成層燃焼内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置において、前記制御量は次回の制御
時に反映されるべき学習値であることをその要旨として
いる。
In addition, according to a fifth aspect of the present invention, in the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the control amount should be reflected at the next control. The gist is that it is a learning value.

【0012】また、請求項6に記載の発明では、請求項
1から5のいずれかに記載の成層燃焼内燃機関のアイド
ル回転数制御装置において、前記制御量は、均質燃焼状
態か否かに関わりなく無次元のパラメータとして共有化
されたものであることをその要旨としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the control amount is related to whether or not the engine is in a homogeneous combustion state. The main point is that the parameters are shared as dimensionless parameters.

【0013】さらに、請求項7に記載の発明では、請求
項3に記載の成層燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装
置において、前記吸入空気量を調整するための手段は、
前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁及び
該スロットル弁を開閉するためのアクチュエータよりな
る電子制御式スロットル機構、並びに吸気通路に設けら
れたスロットル弁をバイパスするバイパス吸気通路に設
けられたアイドルスピードコントロールバルブ及び該バ
ルブを開閉するためのアクチュエータよりなるISC機
構のうち少なくとも1つによって構成されていることを
その要旨としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to the third aspect, the means for adjusting the intake air amount includes:
An electronically controlled throttle mechanism including a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine and an actuator for opening and closing the throttle valve; and an idle provided in a bypass intake passage bypassing a throttle valve provided in the intake passage. The gist of the invention is that it is constituted by at least one of an ISC mechanism including a speed control valve and an actuator for opening and closing the valve.

【0014】(作用)上記請求項1に記載の発明によれ
ば、図1に示すように、成層燃焼及び均質燃焼を行いう
る内燃機関M1の運転状態が運転状態検出手段M2によ
り検出される。そして、その検出結果に基づき、制御手
段M3では、制御量が算出され、その制御量に基づいて
内燃機関M1のアイドリング時の回転数が制御される。
(Operation) According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the operating state of the internal combustion engine M1 capable of performing stratified combustion and homogeneous combustion is detected by the operating state detecting means M2. The control means M3 calculates a control amount based on the detection result, and controls the number of revolutions of the internal combustion engine M1 during idling based on the control amount.

【0015】さて、本発明では、運転状態検出手段M2
の検出結果に基づき、内燃機関M1の燃焼状態を成層燃
焼とするか均質燃焼とするかが、燃焼状態判断手段M4
により判断される。そして、判断された燃焼状態が均質
燃焼状態であるとき、均質アイドル制御手段M5では、
均質燃焼状態での制御量が算出され、その制御量に基づ
いて内燃機関M1のアイドリング時の回転数が制御され
る。
In the present invention, the operating state detecting means M2
Based on the detection result, whether the combustion state of the internal combustion engine M1 is stratified combustion or homogeneous combustion is determined by the combustion state determination means M4.
Is determined by When the determined combustion state is the homogeneous combustion state, the homogeneous idle control means M5
The control amount in the homogeneous combustion state is calculated, and the number of revolutions of the internal combustion engine M1 during idling is controlled based on the control amount.

【0016】従って、内燃機関M1の燃焼状態が悪い場
合には、均質燃焼状態でのアイドル回転数制御が行われ
ることととなる。そのため、燃焼状態の安定化が図られ
うる。
Therefore, when the combustion state of the internal combustion engine M1 is poor, the idle speed control in the homogeneous combustion state is performed. Therefore, the combustion state can be stabilized.

【0017】また、請求項2に記載の発明でも、基本的
には請求項1に記載の発明と同等の作用が奏される。す
なわち、燃焼状態判断手段により判断された燃焼状態が
成層燃焼状態の場合には、成層アイドル制御手段によ
り、成層燃焼状態での制御量が算出され、その制御量に
基づいて内燃機関のアイドリング時の回転数が制御され
る。一方、燃焼状態判断手段により判断された燃焼状態
が均質燃焼状態の場合には、均質アイドル制御手段によ
り、均質燃焼状態での制御量が算出され、その制御量に
基づいて内燃機関のアイドリング時の回転数が制御され
る。
Also, in the invention of the second aspect, basically, the same operation as the invention of the first aspect is exerted. That is, when the combustion state determined by the combustion state determination means is a stratified combustion state, the control amount in the stratified combustion state is calculated by the stratified idle control means, and the control amount during idling of the internal combustion engine is calculated based on the control amount. The rotation speed is controlled. On the other hand, when the combustion state determined by the combustion state determination means is a homogeneous combustion state, a control amount in the homogeneous combustion state is calculated by the homogeneous idle control means, and based on the control amount, the idling of the internal combustion engine during idling is performed. The rotation speed is controlled.

【0018】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
請求項1及び2に記載の発明の作用に加えて、前記均質
アイドル制御手段による前記制御量は、前記内燃機関の
吸入空気量である。従って、一般的な内燃機関(均質燃
焼のみを行う内燃機関)と同じく、吸入空気量が制御さ
れることでアイドル回転数が制御されることとなり、燃
焼状態のより一層の安定化が図られる。
Further, according to the third aspect of the present invention,
In addition to the effects of the invention described in claims 1 and 2, the control amount by the homogeneous idle control means is an intake air amount of the internal combustion engine. Therefore, as in a general internal combustion engine (an internal combustion engine that performs only homogeneous combustion), the idle speed is controlled by controlling the intake air amount, and the combustion state is further stabilized.

【0019】併せて、請求項4に記載の発明によれば、
請求項2に記載の発明の作用に加えて、前記成層アイド
ル制御手段による前記制御量は、前記内燃機関に供給さ
れる燃料量である。従って、成層燃焼を維持しつつアイ
ドル回転数の制御を行うことができ、ひいては燃費の向
上が図られうる。
In addition, according to the invention described in claim 4,
In addition to the effect of the invention described in claim 2, the control amount by the stratified idle control means is a fuel amount supplied to the internal combustion engine. Therefore, the idling speed can be controlled while maintaining the stratified combustion, and the fuel efficiency can be improved.

【0020】加えて、請求項5に記載の発明によれば、
請求項1から4に記載の発明の作用に加えて、前記制御
量は次回の制御時に反映されるべき学習値である。従っ
て、次回のアイドル回転数制御が行われる際に、燃焼状
態のいかんにかかわず、適切かつ安定したアイドル回転
数が確保されうる。
In addition, according to the invention described in claim 5,
In addition to the effects of the invention described in claims 1 to 4, the control amount is a learning value to be reflected at the next control. Therefore, when the next idle speed control is performed, an appropriate and stable idle speed can be secured regardless of the combustion state.

【0021】また、請求項6に記載の発明によれば、請
求項1から5に記載の発明の作用に加えて、前記制御量
は、均質燃焼状態か否かに関わりなく無次元のパラメー
タとして共有化されたものである。従って、1つのロジ
ックでもって、異なる制御対象に対する制御が可能とな
り、制御の簡素化が図られる。
According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to fifth aspects, the control amount is a dimensionless parameter irrespective of whether the combustion state is homogeneous. It is shared. Therefore, it is possible to control different control targets with one logic, thereby simplifying the control.

【0022】さらに、請求項7に記載の発明によれば、
請求項3に記載の発明の作用に加えて、前記吸入空気量
を調整するための手段は、前記内燃機関の吸気通路に設
けられたスロットル弁及び該スロットル弁を開閉するた
めのアクチュエータよりなる電子制御式スロットル機
構、並びに吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパ
スするバイパス吸気通路に設けられたアイドルスピード
コントロールバルブ及び該バルブを開閉するためのアク
チュエータよりなるISC機構のうち少なくとも1つに
よって構成されている。従って、アイドル回転数を制御
するための別途のアクチュエータを特に設ける必要がな
い。
Further, according to the invention described in claim 7,
In addition to the function of the invention described in claim 3, the means for adjusting the intake air amount is an electronic device comprising a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine and an actuator for opening and closing the throttle valve. And a controllable throttle mechanism, and at least one of an ISC mechanism including an idle speed control valve provided in a bypass intake passage for bypassing a throttle valve provided in the intake passage and an actuator for opening and closing the valve. I have. Therefore, there is no need to provide a separate actuator for controlling the idle speed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明における成層燃焼内
燃機関のアイドル回転数制御装置を具体化した一実施の
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an idling speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine according to the present invention.

【0024】図2は本実施の形態において、車両に搭載
された筒内噴射式エンジンのアイドル回転数制御装置を
示す概略構成図である。内燃機関としてのエンジン1
は、例えば4つの気筒1aを具備し、これら各気筒1a
の燃焼室構造が図3に示されている。これらの図に示す
ように、エンジン1はシリンダブロック2内にピストン
を備えており、当該ピストンはシリンダブロック2内で
往復運動する。シリンダブロック2の上部にはシリンダ
ヘッド4が設けられ、前記ピストンとシリンダヘッド4
との間には燃焼室5が形成されている。また、本実施の
形態では1気筒1aあたり、4つの弁が配置されてお
り、図中において、符号6aとして第1吸気弁、6bと
して第2吸気弁、7aとして第1吸気ポート、7bとし
て第2吸気ポート、8として一対の排気弁、9として一
対の排気ポートがそれぞれ示されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an idle speed control device of a direct injection engine mounted on a vehicle in the present embodiment. Engine 1 as internal combustion engine
Has, for example, four cylinders 1a, and each of these cylinders 1a
3 is shown in FIG. As shown in these drawings, the engine 1 includes a piston in a cylinder block 2, and the piston reciprocates in the cylinder block 2. A cylinder head 4 is provided on an upper portion of the cylinder block 2.
A combustion chamber 5 is formed between the two. Further, in the present embodiment, four valves are arranged per cylinder 1a, and in the figure, the first intake valve 6a, the second intake valve 6b, the first intake port 7a, and the first intake port 7b in the figure. Two intake ports, a pair of exhaust valves as 8, and a pair of exhaust ports as 9 are shown.

【0025】図3に示すように、第1の吸気ポート7a
はヘリカル型吸気ポートからなり、第2の吸気ポート7
bはほぼ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、点火プ
ラグ10が配設されている。この点火プラグ10には、
図示しないディストリビュータを介してイグナイタ12
からの高電圧が印加されるようになっている。そして、
この点火プラグ10の点火タイミングは、イグナイタ1
2からの高電圧の出力タイミングにより決定される。さ
らに、第1吸気弁6a及び第2吸気弁6b近傍のシリン
ダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置され
ている。すなわち、本実施の形態においては、燃料噴射
弁11からの燃料は、直接的に気筒1a内に噴射される
ようになっており、均質燃焼のみならず、いわゆる成層
燃焼も行われるようになっている。
As shown in FIG. 3, the first intake port 7a
Is composed of a helical intake port, and the second intake port 7
b consists of a straight port extending almost straight.
In addition, an ignition plug 10 is disposed at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4. This spark plug 10 includes:
The igniter 12 via a distributor (not shown)
Is applied. And
The ignition timing of the ignition plug 10 is determined by the igniter 1
2 is determined by the output timing of the high voltage. Further, a fuel injection valve 11 is disposed around the inner wall surface of the cylinder head 4 near the first intake valve 6a and the second intake valve 6b. That is, in the present embodiment, the fuel from the fuel injection valve 11 is directly injected into the cylinder 1a, so that not only homogeneous combustion but also so-called stratified combustion is performed. I have.

【0026】図2に示すように、各気筒1aの第1吸気
ポート7a及び第2吸気ポート7bは、それぞれ各吸気
マニホルド15内に形成された第1吸気路15a及び第
2吸気路15bを介してサージタンク16内に連結され
ている。各第2吸気通路15b内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ17が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ17は共通のシャフト18を
介して、アクチュエータとしてのステップモータ19に
連結されている。このステップモータ19は、後述する
電子制御装置(以下単に「ECU」という)30からの
出力信号に基づいて制御される。
As shown in FIG. 2, a first intake port 7a and a second intake port 7b of each cylinder 1a are respectively connected via a first intake path 15a and a second intake path 15b formed in each intake manifold 15. Connected to the surge tank 16. A swirl control valve 17 is arranged in each second intake passage 15b. These swirl control valves 17 are connected via a common shaft 18 to a step motor 19 as an actuator. The step motor 19 is controlled based on an output signal from an electronic control unit (hereinafter simply referred to as “ECU”) 30 described later.

【0027】前記サージタンク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、別途のステップモータ22によって開閉される
スロットル弁23が配設されている。つまり、本実施の
形態のスロットル弁23はいわゆる電子制御式のもので
あり、基本的には、ステップモータ22が前記ECU3
0からの出力信号に基づいて駆動されることにより、ス
ロットル弁23が開閉制御される。そして、このスロッ
トル弁23の開閉により、吸気ダクト20を通過して燃
焼室5内に導入される吸入空気量が調節されるようにな
っている。本実施の形態では、吸気ダクト20、サージ
タンク16並びに第1吸気路15a及び第2吸気路15
b等により、吸気通路が構成されている。また、スロッ
トル弁23の近傍には、その開度(スロットル開度T
A)を検出するためのスロットルセンサ25が設けられ
ている。なお、前記各気筒の排気ポート9には排気マニ
ホルド14が接続されている。そして、燃焼後の排気ガ
スは当該排気マニホルド14を介して図示しない排気ダ
クトへ排出されるようになっている。
The surge tank 16 includes an intake duct 20
Is connected to the air cleaner 21 through the intake duct 20.
Inside, a throttle valve 23 which is opened and closed by a separate step motor 22 is provided. That is, the throttle valve 23 of this embodiment is of a so-called electronic control type, and basically, the step motor 22 is
The throttle valve 23 is opened and closed by being driven based on the output signal from 0. By opening and closing the throttle valve 23, the amount of intake air introduced into the combustion chamber 5 through the intake duct 20 is adjusted. In the present embodiment, the intake duct 20, the surge tank 16, the first intake path 15a and the second intake path 15
The intake passage is constituted by b and the like. In addition, near the throttle valve 23, its opening (throttle opening T
A throttle sensor 25 for detecting A) is provided. An exhaust manifold 14 is connected to the exhaust port 9 of each cylinder. The exhaust gas after combustion is discharged to an exhaust duct (not shown) via the exhaust manifold 14.

【0028】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス循環(EGR)装置51が設けられている。このEG
R装置51は、排気ガス循環通路としてのEGR通路5
2と、同通路52の途中に設けられた排気ガス循環弁と
してのEGRバルブ53とを含んでいる。EGR通路5
2は、スロットル弁23の下流側の吸気ダクト20と、
排気ダクトとの間を連通するよう設けられている。ま
た、EGRバルブ53は、弁座、弁体及びステップモー
タ(いずれも図示せず)を内蔵しており、これらにより
EGR機構が構成されている。EGRバルブ53の開度
は、ステップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位
させることにより、変動する。そして、EGRバルブ5
3が開くことにより、排気ダクトへ排出された排気ガス
の一部がEGR通路52へと流れる。その排気ガスは、
EGRバルブ53を介して吸気ダクト20へ流れる。す
なわち、排気ガスの一部がEGR装置51によって吸入
混合気中に再循環する。このとき、EGRバルブ53の
開度が調節されることにより、排気ガスの再循環量が調
整されるのである。
Further, in this embodiment, a known exhaust gas circulation (EGR) device 51 is provided. This EG
The R device 51 includes an EGR passage 5 as an exhaust gas circulation passage.
2 and an EGR valve 53 as an exhaust gas circulation valve provided in the middle of the passage 52. EGR passage 5
2 is an intake duct 20 downstream of the throttle valve 23;
It is provided so as to communicate with the exhaust duct. Further, the EGR valve 53 has a built-in valve seat, valve body, and step motor (all not shown), and these constitute an EGR mechanism. The opening degree of the EGR valve 53 fluctuates when the stepping motor intermittently displaces the valve body with respect to the valve seat. And the EGR valve 5
When the valve 3 opens, a part of the exhaust gas discharged to the exhaust duct flows to the EGR passage 52. The exhaust gas is
It flows to the intake duct 20 via the EGR valve 53. That is, a part of the exhaust gas is recirculated into the intake air-fuel mixture by the EGR device 51. At this time, the recirculation amount of the exhaust gas is adjusted by adjusting the opening degree of the EGR valve 53.

【0029】さて、上述したECU30は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス31を介して
相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)3
2、ROM(リードオンリメモリ)33、マイクロプロ
セッサからなるCPU(中央処理装置)34、入力ポー
ト35及び出力ポート36を具備している。本実施の形
態においては、当該ECU30により、制御手段、燃焼
状態判断手段、均質アイドル制御手段及び成層アイドル
制御手段が構成されている。
The above-described ECU 30 is a digital computer, and is connected to a RAM (random access memory) 3 via a bidirectional bus 31.
2, a ROM (Read Only Memory) 33, a CPU (Central Processing Unit) 34 composed of a microprocessor, an input port 35 and an output port 36. In the present embodiment, the ECU 30 constitutes control means, combustion state determination means, homogeneous idle control means, and stratified idle control means.

【0030】前記アクセルペダル24には、当該アクセ
ルペダル24の踏込み量に比例した出力電圧を発生する
アクセルセンサ26Aが接続され、該アクセルセンサ2
6Aによりアクセル開度ACCPが検出される。当該ア
クセルセンサ26A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。また、同じくアクセ
ルペダル24には、アクセルペダル24の踏込み量が
「0」であることを検出するための全閉スイッチ26B
が設けられている。すなわち、この全閉スイッチ26B
は、アクセルペダル24の踏込み量が「0」である場合
に全閉信号として「1」の信号を、そうでない場合には
「0」の信号を発生する。そして、該全閉スイッチ26
Bの出力電圧も入力ポート35に入力されるようになっ
ている。
The accelerator pedal 24 is connected to an accelerator sensor 26A for generating an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 24.
Accelerator opening ACCP is detected by 6A. The output voltage of the accelerator sensor 26A is input to the input port 35 via the AD converter 37. Similarly, the accelerator pedal 24 has a fully-closed switch 26B for detecting that the depression amount of the accelerator pedal 24 is "0".
Is provided. That is, the fully closed switch 26B
Generates a signal of "1" as the fully closed signal when the depression amount of the accelerator pedal 24 is "0", and generates a signal of "0" otherwise. And the fully closed switch 26
The output voltage of B is also input to the input port 35.

【0031】また、上死点センサ27は例えば1番気筒
1aが吸気上死点に達したとき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。クラン
ク角センサ28は例えばクランクシャフトが30°CA
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。CPU34では上死点センサ2
7の出力パルスとクランク角センサ28の出力パルスか
らエンジン回転数NEが算出される(読み込まれる)。
The top dead center sensor 27 generates an output pulse when the first cylinder 1a reaches the intake top dead center, for example.
This output pulse is input to the input port 35. The crank angle sensor 28 has a crankshaft of 30 ° CA, for example.
An output pulse is generated each time the motor rotates, and the output pulse is input to the input port. In the CPU 34, the top dead center sensor 2
7 and the output pulse of the crank angle sensor 28, the engine speed NE is calculated (read).

【0032】さらに、前記シャフト18の回転角度は、
スワールコントロールバルブセンサ29により検出さ
れ、これによりスワールコントロールバルブ(SCV)
17の開度が検出されるようになっている。そして、ス
ワールコントロールバルブセンサ29の出力はA/D変
換器37を介して入力ポート35に入力される。
Further, the rotation angle of the shaft 18 is
The swirl control valve sensor 29 detects the swirl control valve (SCV).
Seventeen opening degrees are detected. The output of the swirl control valve sensor 29 is input to the input port 35 via the A / D converter 37.

【0033】併せて、前記スロットルセンサ25によ
り、スロットル開度TAが検出される。このスロットル
センサ25の出力はA/D変換器37を介して入力ポー
ト35に入力される。
At the same time, the throttle sensor 25 detects the throttle opening TA. The output of the throttle sensor 25 is input to an input port 35 via an A / D converter 37.

【0034】加えて、本実施の形態では、サージタンク
16内の圧力(吸気圧PIM)を検出する吸気圧センサ
61が設けられている。さらに、エンジン1の冷却水の
温度(冷却水温THW)を検出する水温センサ62が設
けられている。これら両センサ61,62の出力もA/
D変換器37を介して入力ポート35に入力されるよう
になっている。
In addition, in the present embodiment, an intake pressure sensor 61 for detecting the pressure (intake pressure PIM) in the surge tank 16 is provided. Further, a water temperature sensor 62 that detects the temperature of the cooling water of the engine 1 (cooling water temperature THW) is provided. The output of both sensors 61 and 62 is also A /
The data is input to the input port 35 via the D converter 37.

【0035】本実施の形態において、これらスロットル
センサ25、アクセルセンサ26A、全閉スイッチ26
B、上死点センサ27、クランク角センサ28、スワー
ルコントロールバルブセンサ29、吸気圧センサ61及
び水温センサ62等により、運転状態検出手段が構成さ
れている。
In this embodiment, the throttle sensor 25, the accelerator sensor 26A,
B, a top dead center sensor 27, a crank angle sensor 28, a swirl control valve sensor 29, an intake pressure sensor 61, a water temperature sensor 62, and the like constitute an operating state detecting means.

【0036】一方、出力ポート36は、対応する駆動回
路38を介して各燃料噴射弁11、各ステップモータ1
9,22、イグナイタ12及びEGRバルブ53(ステ
ップモータ)に接続されている。そして、ECU30は
各センサ等25〜29,61,62からの信号に基づ
き、ROM33内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁11、ステップモータ19,22、イグナイ
タ12及びEGRバルブ53等を好適に制御する。
On the other hand, the output port 36 is connected to each fuel injection valve 11 and each step motor 1 via a corresponding drive circuit 38.
9, 22, the igniter 12 and the EGR valve 53 (step motor). Then, based on signals from the sensors 25 to 29, 61, and 62, the ECU 30 operates according to a control program stored in the ROM 33,
The fuel injection valve 11, the step motors 19 and 22, the igniter 12, the EGR valve 53 and the like are suitably controlled.

【0037】次に、上記構成を備えた成層燃焼エンジン
のアイドル回転数制御装置における本実施の形態に係る
各種制御に関するプログラムについて、フローチャート
を参照して説明する。すなわち、図4は、本実施の形態
におけるアイドル回転数制御を行うに際し、学習値(均
質燃焼用学習値DJDG及び成層燃焼用学習値TJD
G)を算出するための「学習値算出ルーチン」を示すフ
ローチャートであって、ECU30により、例えば、所
定クランク角毎の割り込みで実行される。なお、このル
ーチンで算出された学習値(均質燃焼用学習値DJDG
及び成層燃焼用学習値TJDG)は、別途後述するルー
チンにおいて、最終的なアイドリング時の制御量DCA
Lの算出に反映される。また、別途のルーチンにおい
て、ECU30は、上記各センサ等25〜29,61,
62からの信号に基づき、成層燃焼を実行するか、均質
燃焼を実行するのかを判断し、その判断結果に応じて燃
焼状態を制御する。例えば、始動時等において、冷却水
温THWが所定温度よりも低い場合には、燃料の霧化が
さほど良くないため、均質燃焼を実行する。また、低・
中回転数、低・中負荷の場合には、成層燃焼を実行す
る。さらに、高回転数、高負荷の場合には、均質燃焼を
実行する。
Next, a program related to various controls according to the present embodiment in the idling speed control apparatus for a stratified combustion engine having the above-described configuration will be described with reference to flowcharts. That is, FIG. 4 shows the learning values (the homogeneous combustion learning value DJDG and the stratified combustion learning value TJD) when performing the idle speed control in the present embodiment.
9 is a flowchart showing a “learning value calculation routine” for calculating G), which is executed by the ECU 30 at, for example, an interruption every predetermined crank angle. The learning value calculated in this routine (the learning value for homogeneous combustion DJDG)
And the stratified combustion learning value TJDG) are controlled by a final control amount DCA at the time of idling in a later-described routine.
This is reflected in the calculation of L. Further, in a separate routine, the ECU 30 executes the above-mentioned sensors 25 to 29, 61,
Based on the signal from 62, it is determined whether to execute stratified combustion or homogeneous combustion, and the combustion state is controlled according to the determination result. For example, when the cooling water temperature THW is lower than a predetermined temperature at the time of starting or the like, since the atomization of the fuel is not so good, the homogeneous combustion is executed. In addition, low
In the case of medium rotation speed and low / medium load, stratified combustion is executed. Further, when the engine speed is high and the load is high, homogeneous combustion is performed.

【0038】処理がこのルーチンへ移行すると、ECU
30は、先ず、ステップ101において、学習条件が成
立しているか否かを判断する。ここで、学習条件として
は、現在アイドリング状態にあること、エンジン回転数
NEが大きく変動していないこと、その他の外乱がない
こと等が挙げられる。そして、学習条件が成立していな
い場合には、その後の処理を一旦終了する。これに対
し、学習条件が成立している場合には、ステップ102
へ移行する。
When the processing shifts to this routine, the ECU
30 first determines in step 101 whether the learning condition is satisfied. Here, the learning conditions include that the engine is currently idling, that the engine speed NE does not fluctuate significantly, and that there is no other disturbance. When the learning condition is not satisfied, the subsequent processing is temporarily terminated. On the other hand, if the learning condition is satisfied, step 102
Move to.

【0039】ステップ102においては、現在の学習値
tDGを算出する。ここで、この現在の学習値tDGと
いうのは、上記制御量DCALと同様、無次元のパラメ
ータであって、例えば所定の基準量(例えば無負荷時の
燃料噴射量、或いはスロットル開度)に対する割合でも
って表される値である。すなわち、現在成層燃焼での運
転が実行されている場合には、アイドル回転数の制御
は、直接燃料噴射量が制御されることにより行われてい
るため、そのときのフィードバック制御時の目標燃料噴
射量(単位は[mm3 /st])がどれだけであるかに
基づいて、現在の学習値tDGが算出される。一方、現
在均質燃焼での運転が実行されている場合には、アイド
ル回転数の制御は、スロットル弁23の開閉制御により
吸入空気量が制御されることによって行われているた
め、そのときのフィードバック制御時の目標スロットル
開度(単位は[°])がどれだけであるかに基づいて、
現在の学習値tDGが算出される。
In step 102, the current learning value tDG is calculated. Here, the current learning value tDG is a dimensionless parameter, like the control amount DCAL, and is, for example, a ratio to a predetermined reference amount (for example, a fuel injection amount at no load or a throttle opening). This is the value represented by That is, when the operation in the stratified combustion is currently being performed, the control of the idle speed is performed by directly controlling the fuel injection amount, so that the target fuel injection during the feedback control at that time is performed. The current learning value tDG is calculated based on the amount (unit: [mm 3 / st]). On the other hand, when the operation in the homogeneous combustion is currently performed, the control of the idle speed is performed by controlling the intake air amount by controlling the opening and closing of the throttle valve 23. Based on the target throttle opening (unit is [°]) during control,
The current learning value tDG is calculated.

【0040】次に、ステップ103においては、現在均
質燃焼での運転がなされているか否かを判断する。そし
て、均質燃焼での運転がなされている場合には、ステッ
プ104へ移行する。ステップ104においては、今回
算出された現在の学習値tDGを均質燃焼用学習値DJ
DGとして設定し、その後の処理を一旦終了する。
Next, at step 103, it is determined whether or not the engine is currently operating in homogeneous combustion. Then, when the operation in the homogeneous combustion is performed, the process proceeds to step 104. In step 104, the current learning value tDG calculated this time is used as the homogeneous combustion learning value DJ.
DG is set, and the subsequent processing ends once.

【0041】また、現在均質燃焼での運転がなされてい
ない場合には、ステップ105において、今回算出され
た現在の学習値tDGを成層燃焼用学習値TJDGとし
て設定し、その後の処理を一旦終了する。
If the engine is not currently operating in homogeneous combustion, in step 105, the current learning value tDG calculated this time is set as the stratified combustion learning value TJDG, and the subsequent processing is temporarily terminated. .

【0042】このように、上記「学習値算出ルーチン」
においては、そのとどきの燃焼状態に応じて、現在の学
習値tDGが、それぞれ均質燃焼用学習値DJDG又は
成層燃焼用学習値TJDGとして設定される。
As described above, the "learning value calculation routine"
In, the current learning value tDG is set as the homogeneous combustion learning value DJDG or the stratified combustion learning value TJDG, respectively, according to the combustion state.

【0043】次に、上記のように算出され設定された学
習値(均質燃焼用学習値DJDG及び成層燃焼用学習値
TJDG)をどのように反映するのかについて説明す
る。すなわち、図5は、本実施の形態におけるアイドル
回転数制御を行うに際し、学習値(均質燃焼用学習値D
JDG及び成層燃焼用学習値TJDG)を用いて最終的
なアイドリング時の制御量DCALを算出し、それによ
りアイドル回転数制御を行う「学習値反映処理ルーチ
ン」を示すフローチャートであって、ECU30によ
り、例えば、所定クランク角毎の割り込みで実行され
る。
Next, how the learning values calculated and set as described above (the homogeneous combustion learning value DJDG and the stratified combustion learning value TJDG) are reflected will be described. That is, FIG. 5 shows a learning value (the homogeneous combustion learning value D) when performing the idle speed control in the present embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a “learning value reflection processing routine” that calculates a final control amount DCAL during idling using JDG and the stratified combustion learning value TJDG), and thereby performs idle speed control. For example, it is executed by interruption every predetermined crank angle.

【0044】処理がこのルーチンに移行すると、ECU
30は、まずステップ201において、現在が始動時で
あるか否かを判断する。ここで、始動時には、良好な燃
焼、良好なエンジン始動性を確保するため、均質燃焼で
の運転が行われる。このため、現在が始動時である場合
には、後述するステップ204へ移行する。これに対
し、現在が始動時でない場合には、ステップ202へ移
行する。
When the processing shifts to this routine, the ECU
30 first determines in step 201 whether or not the current time is the starting time. Here, at the time of starting, in order to ensure good combustion and good engine startability, operation with homogeneous combustion is performed. Therefore, if the current time is the start time, the process proceeds to step 204 described later. On the other hand, if the current time is not the start time, the process proceeds to step 202.

【0045】ステップ202においては、現在、成層燃
焼が要求されているか否かを判断する。そして、成層燃
焼が要求されれいる場合には、ステップ203へ移行す
る。ステップ203においては、現在設定されている成
層燃焼用学習値TJDGを学習値DGとして設定する。
そして、ステップ205へ移行する。
In step 202, it is determined whether stratified combustion is currently required. If stratified combustion is required, the process proceeds to step 203. In step 203, the currently set stratified charge combustion learning value TJDG is set as the learning value DG.
Then, the process proceeds to step 205.

【0046】また、ステップ202においては、現在、
成層燃焼が要求されていない場合には、均質燃焼が要求
されているものとして、ステップ201で肯定判定され
た場合と同様、ステップ204へ移行する。ステップ2
04においては、現在設定されている均質燃焼用学習値
DJDGを学習値DGとして設定する。そして、ステッ
プ205へ移行する。
In step 202,
If stratified combustion is not required, it is determined that homogeneous combustion is required, and the process proceeds to step 204 as in the case where an affirmative determination is made in step 201. Step 2
In step 04, the currently set homogeneous combustion learning value DJDG is set as the learning value DG. Then, the process proceeds to step 205.

【0047】ステップ203又はステップ204から移
行して、ステップ205においては、今回設定された学
習値DGに基づき、制御量DCALを算出し、設定す
る。すなわち、今回設定された学習値DGに対し、別途
算出された補正項(水温補正項DTHW、始動時補正項
DSTA、トルコン補正項DE、エアコン補正項DA
C、パワステ補正項DPS等)を加算した値を、新たな
制御量DCALとして設定するのである。なお、これら
の補正項は、成層燃焼が行われているか、均質燃焼が行
われているかにかかわらず、定められる値である。そし
て、ECU30はその後の処理を一旦終了する。
After shifting from step 203 or step 204, in step 205, the control amount DCAL is calculated and set based on the learning value DG set this time. That is, with respect to the learning value DG set this time, separately calculated correction terms (water temperature correction term DTHW, start time correction term DSTA, torque converter correction term DE, air conditioner correction term DA)
C, the power steering correction term DPS, etc.) is set as a new control amount DCAL. Note that these correction terms are determined values regardless of whether stratified combustion is performed or homogeneous combustion is performed. Then, the ECU 30 once ends the subsequent processing.

【0048】このように、上記「学習値反映処理ルーチ
ン」においては、そのときの燃焼状態に応じて、均質燃
焼用学習値DJDG又は成層燃焼用学習値TJDGが学
習値DGとして設定され、それによりアイドリング時の
制御量DCALが設定される。また、このように設定さ
れた制御量DCALは、それぞれの燃焼状態に応じて次
のようにしてアイドル回転数制御に反映される。すなわ
ち、現在成層燃焼での運転が実行されている場合には、
上述のとおり、アイドル回転数の制御は、燃料噴射量が
制御されることにより行われる。従って、そのときの燃
料噴射量QFiscは次式(1)により設定される。
As described above, in the "learning value reflection processing routine", the learning value for homogeneous combustion DJDG or the learning value for stratified combustion TJDG is set as the learning value DG in accordance with the combustion state at that time. The control amount DCAL during idling is set. Further, the control amount DCAL set in this manner is reflected in the idle speed control in the following manner according to each combustion state. In other words, if operation in stratified combustion is currently being performed,
As described above, the control of the idle speed is performed by controlling the fuel injection amount. Therefore, the fuel injection amount QFisc at that time is set by the following equation (1).

【0049】 QFisc=DCAL×Kf−α …(1) 但し、Kfは単位換算係数[mm3 /st/%]、αは
オフセット量。また、現在均質燃焼での運転が実行され
ている場合には、上述のとおり、アイドル回転数の制御
は、スロットル弁23の開閉制御により吸入空気量が制
御されることによって行われる。従って、そのときのス
ロットル開度QAiscは次式(2)により設定され
る。
QFisc = DCAL × Kf−α (1) where Kf is a unit conversion coefficient [mm 3 / st /%], and α is an offset amount. In addition, when the operation in the homogeneous combustion is currently performed, the idle speed control is performed by controlling the opening and closing of the throttle valve 23 to control the intake air amount as described above. Therefore, the throttle opening QAisc at that time is set by the following equation (2).

【0050】 QAisc=DCAL×Ka−β …(2) 但し、Kaは単位換算係数[°/%]、βはオフセット
量。次に、本実施の形態の作用及び効果について説明す
る。
QAisc = DCAL × Ka−β (2) where Ka is a unit conversion coefficient [° /%] and β is an offset amount. Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.

【0051】(イ)本実施の形態では、成層燃焼を行う
エンジン1のアイドル回転数制御において、エンジン1
の運転状態によって、成層燃焼でのアイドル回転数制
御、つまり、燃料噴射量を制御することによりアイドル
回転数制御を行うのではなく、均質燃焼でのアイドル回
転数制御、つまり、スロットル弁23の開度を制御する
ことにより吸入空気量の制御が行われる。そのため、燃
焼状態の安定化を図ることができる。
(A) In the present embodiment, in the idling speed control of the engine 1 performing the stratified combustion, the engine 1
Depending on the operating state of the engine, the idle speed control in stratified combustion, that is, the idle speed control in the homogeneous combustion, that is, the opening of the throttle valve 23, The intake air amount is controlled by controlling the degree. Therefore, the combustion state can be stabilized.

【0052】(ロ)また、本実施の形態では、成層燃焼
状態が設定された場合には、成層燃焼でのアイドル回転
数制御が行われる。このため、エンジン1に供給される
燃料噴射量の制御により、成層燃焼を維持しつつアイド
ル回転数の制御を行うことができ、ひいては燃費の向上
を図ることができる。
(B) In this embodiment, when the stratified combustion state is set, the idling speed control in the stratified combustion is performed. For this reason, by controlling the fuel injection amount supplied to the engine 1, the idling speed can be controlled while maintaining the stratified combustion, and the fuel efficiency can be improved.

【0053】(ハ)さらに、本実施の形態では、燃焼状
態が異なるアイドル回転数の制御に際し、制御量DCA
Lという概念を用いることとした。この制御量DCAL
は、均質燃焼状態か否かに関わりなく無次元のパラメー
タとして共有化されたものである。従って、1つのロジ
ックでもって、燃料噴射弁11、ステップモータ22と
いった異なる制御対象に対する制御が可能となり、制御
の著しい簡素化を図ることができる。
(C) Further, in this embodiment, the control amount DCA
The concept of L was used. This control amount DCAL
Is shared as a dimensionless parameter regardless of whether it is in a homogeneous combustion state or not. Therefore, it is possible to control different control targets such as the fuel injection valve 11 and the step motor 22 with one logic, and the control can be significantly simplified.

【0054】(ニ)また、単に、成層燃焼時の制御量D
CALをそのまま均質燃焼時に用いた場合、或いは均質
燃焼時の制御量DCALをそのまま成層燃焼時に用いた
場合には、それぞれ制御対象が異なるため、燃料噴射量
或いは吸入空気量が要求される量と異なったものとなっ
てしまう場合がある。かかる場合には、エンジン回転数
のオーバーシュート、アンダーシュート等が懸念される
が、本実施の形態では、制御量DCALの算出、すなわ
ち、学習値DGを使用するに際し、均質燃焼用学習値D
JDG又は成層燃焼用学習値TJDGをそのときの燃焼
状態に応じて使い分けて用いることとした。
(D) In addition, simply, the control amount D during stratified combustion
When CAL is used as it is during homogeneous combustion, or when control amount DCAL during homogeneous combustion is used as it is during stratified combustion, the control target is different, and the fuel injection amount or intake air amount is different from the required amount. In some cases. In such a case, overshoot or undershoot of the engine speed may be a concern. In the present embodiment, however, when calculating the control amount DCAL, that is, when using the learning value DG, the learning value D for homogeneous combustion is used.
JDG or the learning value for stratified combustion TJDG is selectively used depending on the combustion state at that time.

【0055】このため、図6に示すように、個々の燃料
噴射弁11、ステップモータ22の機能上の相違によ
り、燃料噴射弁11と、ステップモータ22との間で両
者の特性が対応しない場合であっても、均質燃焼用学習
値DJDG又は成層燃焼用学習値TJDGをそれぞれ用
いることで、予定した通りの燃料噴射量或いは吸入空気
量を確保することができる。その結果、制御性の低下を
損なうのを抑制することができる。
For this reason, as shown in FIG. 6, when the characteristics of the fuel injection valve 11 and the step motor 22 do not correspond to each other due to the functional difference between the individual fuel injection valve 11 and the step motor 22. However, by using the learning value DJDG for homogeneous combustion or the learning value TJDG for stratified combustion, it is possible to secure the expected fuel injection amount or intake air amount. As a result, deterioration of controllability can be suppressed.

【0056】(ホ)加えて、本実施の形態では、制御量
DCALの算出に際しては、次回の制御時に反映される
べき学習値DGを採用することとした。このため、次回
のアイドル回転数制御が行われる際に、燃焼状態のいか
んにかかわず、適切かつ安定したアイドル回転数を確保
することができる。
(E) In addition, in the present embodiment, when calculating the control amount DCAL, the learning value DG to be reflected at the next control is adopted. For this reason, when the next idle speed control is performed, an appropriate and stable idle speed can be ensured regardless of the combustion state.

【0057】(ヘ)さらにまた、本実施の形態では、吸
入空気量を調整するための手段として、スロットル弁2
3及びステップモータ22よりなる電子制御式スロット
ル機構を採用することとした。このため、従って、アイ
ドル回転数を制御するための別途のアクチュエータを特
に設ける必要がなく、コストの上昇を抑制することがで
きる。
(F) Further, in this embodiment, the throttle valve 2 is used as a means for adjusting the intake air amount.
3 and an electronically controlled throttle mechanism including a step motor 22. Therefore, it is not necessary to provide a separate actuator for controlling the idle speed, so that an increase in cost can be suppressed.

【0058】尚、実施の形態は上記に限定されるもので
はなく、次のように変更してもよい。 (1)上記実施の形態では、スロットル弁23及びスッ
テップモータ22よりなる電子制御式スロットル機構を
採用することで吸入空気量を調整することとした。これ
に対し、吸気通路に設けられたスロットル弁23をバイ
パスするバイパス吸気通路に設けられたアイドルスピー
ドコントロールバルブ及び該バルブを開閉するためのア
クチュエータよりなるISC機構によって吸入空気量を
調整することとしてもよい。
The embodiment is not limited to the above, but may be modified as follows. (1) In the above embodiment, the intake air amount is adjusted by employing the electronically controlled throttle mechanism including the throttle valve 23 and the step motor 22. On the other hand, the intake air amount may be adjusted by an ISC mechanism including an idle speed control valve provided in a bypass intake passage that bypasses a throttle valve 23 provided in the intake passage and an actuator for opening and closing the valve. Good.

【0059】(2)上記実施の形態では、筒内噴射式の
エンジン1に本発明を具体化するようにしたが、いわゆ
る一般的な成層燃焼、或いは弱成層燃焼を行うタイプの
ものに具体化してもよい。例えば吸気ポート7a,7b
の吸気弁6a,6bの傘部の裏側に向かって噴射するタ
イプのものも含まれる。また、吸気弁6a,6b側に燃
料噴射弁が設けられてはいるが、直接シリンダボア(燃
焼室5)内に噴射するタイプのものも含まれる。
(2) In the above embodiment, the present invention is embodied in the in-cylinder injection type engine 1. However, the present invention is embodied in a so-called general stratified combustion or weak stratified combustion type. You may. For example, the intake ports 7a, 7b
Of the type which injects toward the back side of the umbrella portion of the intake valves 6a and 6b. Although a fuel injection valve is provided on the intake valves 6a and 6b side, a type in which fuel is injected directly into the cylinder bore (combustion chamber 5) is also included.

【0060】(3)さらに、上記実施の形態では、内燃
機関としてガソリンエンジン1の場合に本発明を具体化
したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等にも
具体化できる。
(3) In the above embodiment, the present invention is embodied in the case of the gasoline engine 1 as the internal combustion engine. However, the present invention can be embodied in the case of a diesel engine or the like.

【0061】(4)上記実施の形態における補正項を考
慮しない制御内容としても差し支えない。
(4) The content of the control may be such that the correction term in the above embodiment is not considered.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
成層燃焼を行いうる内燃機関のアイドル回転数制御装置
において、アイドリング時の燃焼が不安定となってしま
うのを防止することができるという優れた効果を奏す
る。
As described in detail above, according to the present invention,
In an idle speed control device for an internal combustion engine capable of performing stratified combustion, an excellent effect is obtained in that combustion during idling can be prevented from becoming unstable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的な概念を示す概念構成図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a basic concept of the present invention.

【図2】一実施の形態における成層燃焼エンジンのアイ
ドル回転数制御装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an idle speed control device for a stratified combustion engine according to one embodiment.

【図3】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図であ
る。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a cylinder portion of the engine.

【図4】ECUにより実行される「学習値算出ルーチ
ン」を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a “learning value calculation routine” executed by the ECU.

【図5】ECUにより実行される「学習値反映処理ルー
チン」を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a “learning value reflection processing routine” executed by the ECU.

【図6】異なる燃焼状態における制御量の挙動の一例を
示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of a behavior of a control amount in different combustion states.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関としてのエンジン、11…燃料噴射弁、2
2…ステップモータ、23…スロットル弁、25…運転
状態検出手段を構成するスロットルセンサ、26A…運
転状態検出手段を構成するアクセルセンサ、26B…運
転状態検出手段を構成する全閉スイッチ、27…運転状
態検出手段を構成する上死点センサ、28…運転状態検
出手段を構成するクランク角センサ、29…運転状態検
出手段を構成するスワールコントロールバルブセンサ、
30…制御手段、燃焼状態判断手段、均質アイドル制御
手段、成層アイドル制御手段を構成するECU、61…
運転状態検出手段を構成する吸気圧センサ、62…運転
状態検出手段を構成する水温センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as internal combustion engine, 11 ... Fuel injection valve, 2
2 Step motor, 23 Throttle valve, 25 Throttle sensor forming operating state detecting means, 26A Accelerator sensor forming operating state detecting means, 26B Fully-closed switch forming operating state detecting means, 27 Operating Top dead center sensor constituting state detection means, 28 ... Crank angle sensor constituting operation state detection means, 29 ... Swirl control valve sensor constituting operation state detection means,
30 ... ECU constituting control means, combustion state determination means, homogeneous idle control means, stratified idle control means, 61 ...
Intake pressure sensor constituting the operating state detecting means, 62... Water temperature sensor constituting the operating state detecting means.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成層燃焼及び均質燃焼を行いうる内燃機
関と、 前記内燃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の検出結果に基づき、制御量を算
出し、その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリン
グ時の回転数を制御するための制御手段とを備えた成層
燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装置であって、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機
関の燃焼状態を成層燃焼とするか均質燃焼とするかを判
断する燃焼状態判断手段と、 前記燃焼状態判断手段により判断された燃焼状態が均質
燃焼状態であるとき、均質燃焼状態での前記制御量を算
出し、その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリン
グ時の回転数を制御する均質アイドル制御手段とを設け
たことを特徴とする成層燃焼内燃機関のアイドル回転数
制御装置。
An internal combustion engine capable of performing stratified combustion and homogeneous combustion; an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine; and a control amount calculated based on a detection result of the operating state detecting means. Control means for controlling the number of revolutions of the internal combustion engine during idling based on the control amount, the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine, based on a detection result of the operating state detection means, Combustion state determining means for determining whether the combustion state of the internal combustion engine is stratified combustion or homogeneous combustion; and when the combustion state determined by the combustion state determination means is a homogeneous combustion state, A stratified-combustion internal combustion engine, comprising: a homogeneous idle control means for calculating the control amount and controlling the idling speed of the internal combustion engine based on the control amount. Idle speed control device.
【請求項2】 成層燃焼及び均質燃焼を行いうる内燃機
関と、 前記内燃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の検出結果に基づき、制御量を算
出し、その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリン
グ時の回転数を制御するための制御手段とを備えた成層
燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装置であって、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機
関の燃焼状態を成層燃焼とするか均質燃焼とするかを判
断する燃焼状態判断手段と、 前記燃焼状態判断手段により判断された燃焼状態が成層
燃焼状態の場合には、成層燃焼状態での前記制御量を算
出し、その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリン
グ時の回転数を制御する成層アイドル制御手段と、 前記燃焼状態判断手段により判断された燃焼状態が均質
燃焼状態の場合には、均質燃焼状態での前記制御量を算
出し、その制御量に基づいて前記内燃機関のアイドリン
グ時の回転数を制御する均質アイドル制御手段とを設け
たことを特徴とする成層燃焼内燃機関のアイドル回転数
制御装置。
2. An internal combustion engine capable of performing stratified combustion and homogeneous combustion; operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine; and calculating a control amount based on a detection result of the operating state detecting means. Control means for controlling the number of revolutions of the internal combustion engine during idling based on the control amount, the idle speed control apparatus for a stratified combustion internal combustion engine, based on a detection result of the operating state detection means, Combustion state determining means for determining whether the combustion state of the internal combustion engine is stratified combustion or homogeneous combustion; and if the combustion state determined by the combustion state determination means is a stratified combustion state, the stratified combustion state A stratified idle control means for controlling the idling speed of the internal combustion engine based on the control amount, and a fuel level determined by the combustion state determination means. When the state is the homogeneous combustion state, the control amount in the homogeneous combustion state is calculated, and the homogeneous idle control means for controlling the number of revolutions of the internal combustion engine during idling based on the control amount is provided. An idle speed control device for a stratified combustion internal combustion engine.
【請求項3】 前記均質アイドル制御手段による前記制
御量は、前記内燃機関の吸入空気量であることを特徴と
する請求項1又は2に記載の成層燃焼内燃機関のアイド
ル回転数制御装置。
3. The idling speed control device for a stratified combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein the control amount by the homogeneous idle control means is an intake air amount of the internal combustion engine.
【請求項4】 前記成層アイドル制御手段による前記制
御量は、前記内燃機関に供給される燃料量であることを
特徴とする請求項2に記載の成層燃焼内燃機関のアイド
ル回転数制御装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the control amount by the stratified idle control means is a fuel amount supplied to the internal combustion engine.
【請求項5】 前記制御量は次回の制御時に反映される
べき学習値であることを特徴とする請求項1から4のい
ずれかに記載の成層燃焼内燃機関のアイドル回転数制御
装置。
5. The idle speed control device for a stratified combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein the control amount is a learning value to be reflected at the next control.
【請求項6】 前記制御量は、均質燃焼状態か否かに関
わりなく無次元のパラメータとして共有化されたもので
あることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載
の成層燃焼内燃機関のアイドル回転数制御装置。
6. The stratified combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein the control amount is shared as a dimensionless parameter regardless of whether the combustion state is homogeneous. Engine idle speed control device.
【請求項7】 前記吸入空気量を調整するための手段
は、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁
及び該スロットル弁を開閉するためのアクチュエータよ
りなる電子制御式スロットル機構、並びに吸気通路に設
けられたスロットル弁をバイパスするバイパス吸気通路
に設けられたアイドルスピードコントロールバルブ及び
該バルブを開閉するためのアクチュエータよりなるIS
C機構のうち少なくとも1つによって構成されているこ
とを特徴とする請求項3に記載の成層燃焼内燃機関のア
イドル回転数制御装置。
7. An electronically controlled throttle mechanism comprising a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine, an actuator for opening and closing the throttle valve, and an intake passage. IS comprising an idle speed control valve provided in a bypass intake passage for bypassing a throttle valve provided in the engine and an actuator for opening and closing the valve.
The idle speed control device for a stratified combustion internal combustion engine according to claim 3, wherein the device is configured by at least one of a C mechanism.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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