JP2004232574A

JP2004232574A - 直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置及び燃焼制御方法

Info

Publication number: JP2004232574A
Application number: JP2003023317A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kikuchi; 勉菊池; Shinichi Okamoto; 慎一岡本; Masahiko Suketani; 昌彦祐谷; Kazukuni Semii; 一州瀬見井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: EP1443197A2; EP1443197A3; CN1526930A; CN1327118C; US20040149253A1; EP1443197B1; US6792912B2; JP4122987B2

Abstract

【課題】燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持される直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置において、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際の燃焼制御を向上することにある。
【解決手段】回転数Ｎ２及び負荷Ｔ２に基づいて目標燃料圧力（５Ｍｐａ）を獲得する目標燃料圧力獲得手段と、実際の燃料圧力（７Ｍｐａ）を検出する実燃料圧力検出手段と、回転数Ｎ２及び負荷Ｔ２に基づいて燃料噴射時期及び点火時期（５０，３５Ｄｅｇ．ＢＴＤＣ）を求めるタイミング獲得手段と、燃料噴射時期及び点火時期を実際の燃料圧力（７Ｍｐａ）に応じて制御する第１タイミング制御手段とを備えており、燃料噴射時期及び点火時期をそれぞれ４０，２５Ｄｅｇ．ＢＴＤＣに遅らせる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置又は燃焼制御方法、特に、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するとともに燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持されるように構成された高圧燃料供給装置を有し、所定の運転条件下で前記燃料噴射弁からの噴射を一時的に停止し、所定期間経過後燃料を再噴射するようにした直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置及び燃焼制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直噴式火花点火機関では、圧縮行程時に燃焼室内に直接燃料を噴射し、点火プラグ近傍に過濃混合気を発生させて成層燃焼を行い、全体としては希薄な空燃比で燃費の向上を実現している。圧縮行程時の燃焼室内の高圧に逆らって燃料を噴射するため、ポート噴射式よりも高圧で燃料を噴射する燃料ポンプシステムが必要となる。このような燃料ポンプシステムとしては、一般に、高圧燃料ポンプで一定の容積を持つ蓄圧室内に燃料を圧送し、燃料噴射弁で燃料を燃焼室に噴射すると共に、燃圧センサを用いて燃料を補給して蓄圧室内の燃料圧力を目標の燃料圧力に保つ蓄圧式のものが使用される。エンジンの回転数及び負荷などの運転条件によって必要となる目標の燃料圧力は異なり、通常、回転数及び負荷に対応して目標燃料圧力として予め設定されている。蓄圧式の燃料ポンプシステムでは、燃料噴射弁から燃料を噴射しない限り蓄圧室内の燃料圧力は一定に維持される。
【０００３】
上記の様な直接噴射火花点火機関では、減速時や暖機後にアクセルオフしたときなど、トルクを発生させなくても良い場合に燃料の噴射を停止する燃料カットが一般に行われている。燃料噴射の停止時には、エンジンの回転数及び負荷の減少に伴い目標燃料圧力は低下するが、蓄圧室内の実際の燃料圧力は噴射停止時点の燃料圧力に維持される。このため、燃料を再噴射する際に実燃料圧力と目標燃料圧力との間に乖離が生じ、目標燃料圧力に対応する燃料噴射時期及び点火時期で再噴射すると、噴霧のペネトレーションが適切でなくなる。即ち、蓄圧室の実燃料圧力に対して燃料噴射時期及び点火時期が早すぎるので、点火時期における最適空燃比の混合気の場所が所望の場所と異なることになる。
【０００４】
この結果、再噴射による加速時に運転性の悪化を引き起こしたり、燃焼が悪化して失火による不完全燃焼ガスが排出され排気ガスの悪化を招いたり、着火できずにエンジンストールに至る恐れがある。
上記問題点を解決するために従来、燃料噴射停止条件成立から燃料噴射停止までに燃料圧力を低下するためのディレイ時間を設定し、ディレイ時間経過まで燃料噴射を継続し、蓄圧室の実際の燃料圧力を目標燃料圧力まで低下させるものがある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、燃料の再噴射時において、燃料圧力の立ち上がり遅れに応じて噴射パルス幅を補正することによって、未燃ガスの排出を防止しているものがある（例えば、特許文献２）。
また、燃焼室内の圧力と蓄圧室内の燃料圧力との差分を算出し、その差分に基づいて噴射パルス時間を補正することによって、噴射タイミングを変化させても所望の噴射量が得られるようにしているものがある（例えば、特許文献３）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２０００−１８０６７号公報（第３−４頁、第５図）
【０００７】
【特許文献２】
実開平３−１１９５５１号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平９−２２８８６４号公報（第４頁、第３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１では、実際の燃料圧力を目標燃料圧力まで低下させるために長いディレイ時間（例えば、１０００ｍｓｅｃ）を設定する必要があり、この間燃料を噴射し続けるので、燃料噴射停止による燃費低減の効果が得られない。
上記特許文献２では、噴射パルス幅を調節するものであるが、噴射パルス幅を調節するのみでは再噴射時の運転性を十分に改善できない。また、上記特許文献３では、燃焼室内の圧力及び蓄圧室内の燃料圧力を実際に検出し、これらに基づいて噴射パルス幅を調節しているが、上記と同様に再噴射時の運転性を十分に改善できない。
【００１０】
本発明の目的は、燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持される直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置において、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際の燃焼制御を向上することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するとともに燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持されるように構成された高圧燃料供給装置を有し、所定の運転条件下で前記燃料噴射弁からの噴射を一時的に停止し、所定期間経過後燃料を再噴射するようにした直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置に関する。この燃焼制御装置は、目標燃料獲得手段と実燃料圧力検出手段とタイミング獲得手段と第１タイミング制御手段とを備えている。目標燃料圧力獲得手段は、燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な目標燃料圧力を獲得する。実燃料圧力検出手段は、燃料を再噴射する際の蓄圧室内の実際の燃料圧力を検出する。タイミング獲得手段は、燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な燃料噴射時期及び点火時期を求める。第１タイミング制御手段は、燃料を再噴射する際に、目標燃料圧力と実燃料圧力とを比較しその比較結果に基づいて、燃料噴射時期又は点火時期の少なくとも一方を補正する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際に、燃料噴射時期及び点火時期を運転条件のみで決めるのではなく、燃料噴射時期又は点火時期の少なくとも一方を高圧燃料供給装置の蓄圧室内の実際の燃料圧力に応じて補正するので、点火時期における最適空燃比の混合気の場所を所望の場所に制御できる。これにより、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際の燃焼制御を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は、本発明に係る燃料制御装置が適用される直接噴射式ガソリンエンジンの概略構成図である。
【００１４】
このガソリンエンジンは、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２からなるエンジン本体と、ピストン３と、シリンダヘッドに形成された吸気ポート６及び排気ポート８と、シリンダヘッド２の上部に装着された点火装置１１と、シリンダヘッド２の側方に装着された燃料噴射弁１２と、エンジンの燃焼を制御するためのコンピュータ１００とを有している。
【００１５】
シリンダブロック１のシリンダ内にはピストン３が上下動可能に配置されており、ピストン３はコンロッド４を介してクランクシャフト５に接続されている。ピストン３の往復運動は、コンロッド４を介してクランクシャフト５に伝達され、クランクシャフト５の回転運動に変換される。クランク角センサ１９はコンピュータ１００に接続されており、クランクシャフトの回転度を検出する。また、シリンダブロック１、シリンダヘッド２及びピストン３によってペントルーフ形の燃焼室１０が形成される。
【００１６】
吸気ポート６は、シリンダヘッド２に形成されており、燃焼室１０への開口部付近には吸気弁７が設けられている。吸気弁７は、吸気ポート６と燃焼室１０とを連通又は遮断し、連通する際に燃焼室１０内へ空気を吸入する。また、吸気ポート６の上流側にはスロットルバルブ１６が配置されている。スロットルバルブ１６は、アクセルペダルに連動して開度が調節され、吸気ポート６を介して燃焼室１０に吸入する空気流量を調節する。スロットルバルブ１６にはスロットル開度センサ１７が設けられており、スロットル開度センサ１７はコンピュータ１００に接続されている。スロットル開度センサ１７は、スロットルバルブ１７の開度を検出し、その検出値をコンピュータ１００に出力する。スロットルバルブ１６のさらに上流にはエアフローセンサ１８が配置されており、エアフローセンサ１８はコンピュータ１００に接続されている。エアフローセンサ１８は、吸入空気量を検出し、その検出値をコンピュータ１００に出力する。排気ポート８は、シリンダヘッド２に形成されており、排気ポート６の燃焼室１０への開口部付近には排気弁９が設けられている。排気弁９は、排気ポート８とシリンダヘッド２とを連通又は遮断する。排気弁９は、排気ポート８とシリンダヘッド２とを連通する際に、燃焼室１０から燃焼後のガスを排出する。
【００１７】
点火装置１１は、シリンダヘッド２の上部のシリンダの略中央部に対応して下向きに配置されており、コンピュータ１００に接続されている。点火装置１１は、コンピュータ１００からの点火時期の信号に基づいて火花を発生し、混合気を点火する。
燃料噴射弁１２は、シリンダヘッド２の吸気ポート６側に配置されており、コンピュータ１００に接続されている。燃料噴射弁１２は、コンピュータ１００からの燃料噴射時期及び燃料噴射量の信号に基づいて燃料を燃焼室１０内に直接噴射する。燃料噴射弁１２の上流側には蓄圧室１３が配置されており、蓄圧室１３の上流側には高圧燃料ポンプ１４が配置されている。蓄圧室１３は、高圧燃料ポンプ１４から供給される燃料を貯蔵する。蓄圧室１３には燃圧センサ１５が配置されており、燃料センサ１５はコンピュータ１００に接続されている。燃料センサ１５は、蓄圧室１３内の燃料の圧力を検出し、その検出値をコンピュータ１００に出力する。高圧燃料ポンプ１４は、燃料タンクから低圧燃料ポンプ等を介して圧送される燃料を所望の燃料圧力に昇圧し、蓄圧室１３に供給する。高圧燃料ポンプ１４は、カムによって上下動するプランジャと、プランジャの上流側及び下流側に配置される２つの弁と、２つの弁を開閉するアクチュエータとを有している。この高圧燃料ポンプ１４は、プランジャを上下動すると共にアクチュエータで２つの弁を開閉することにより吸入した燃料を昇圧し、蓄圧室１３に吐出する。
【００１８】
コンピュータ１００は、ＣＰＵとＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段とを有しており、燃圧センサ１５、スロットル開度センサ１７、エアフローセンサ１８、クランク角センサ１９及び車速センサ２０に接続されており、各センサからの検出値を受け取る。また、コンピュータ１００は、燃料噴射弁１２、高圧燃料ポンプ１４に接続されており、これらを駆動する信号を出力する。コンピュータ１００は、燃料センサ１５からの検出値に基づいて、蓄圧室１３内の燃料圧力が目標の燃料圧力になるように高圧燃料ポンプ１４のアクチュエータに駆動信号を出力する。またコンピュータ１００は、クランク角センサ１９からの検出値に基づいて、燃料噴射弁１２及び点火装置１１に燃料噴射時期及び点火時期の信号を出力する。またコンピュータ１００は、クランク角センサ１９、車速センサ２０、スロットル開度センサ２２からの検出値に基づいて、燃料噴射の停止及び再噴射の判定を行う。またコンピュータ１００は、エアフローセンサ１５による吸入空気量の検出値と空燃比とに基づいて燃料の噴射量を算出し、噴射量の信号を燃料噴射弁１２に出力する。
【００１９】
（１−２）運転条件に対する燃焼条件マップ
以下、上記直接噴射式ガソリンエンジンにおいて成層燃焼を行う場合の燃焼条件について説明する。
図２は、運転条件（エンジン回転数及びエンジン負荷）に対する各燃焼条件のマップである。
【００２０】
同図（ａ）は運転条件に対する目標燃料圧力のマップである。目標燃料圧力は、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じて必要となる蓄圧室１３内の目標の燃料圧力である。この目標燃料圧力は、同図（ａ）の領域（Ｉ）〜（Ｖ）に示すように、エンジン回転数及びエンジン負荷が大きくなるほど高い圧力が必要になる。
【００２１】
同図（ｂ）は運転条件に対する燃料噴射時期のマップ、同図（ｃ）は運転条件に対する点火時期のマップである。燃料噴射時期及び点火時期は、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じて混合気のペネトレーションが最適になるように各曲線によって設定されている。同図（ｂ）の各曲線は、燃料噴射時期が一定の曲線であり、エンジン回転数が大きくなるほど燃料噴射時期は進角側に進み、エンジン回転数が小さくなるほど燃料噴射時期は遅角側に遅れる。同図（ｃ）の各曲線は、点火時期が一定の曲線であり、エンジン回転数及びエンジン負荷が大きくなるほど進角側に進み、エンジン回転数及びエンジン回転数が小さくなるほど遅角側に遅れる。
【００２２】
同図（ｄ）は運転条件に対する空燃比のマップである。各曲線は、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じて必要となる各空燃比を表している。空燃比は、エンジン負荷が大きくなるほど小さく（リッチに）なり、エンジン負荷が小さくなるほど大きく（リーンに）なる。
図中、Ａ（Ｎ１，Ｔ１）は、減速時等に燃料噴射を停止する直前の運転状態を示している。Ｎ１及びＴ１は、このときのエンジン回転数及びエンジン負荷である。Ｃ（Ｎ２，Ｔ２）は、燃料を再噴射する際の運転状態である。Ｎ２及びＴ２は、このときのエンジン回転数及びエンジン負荷であり、Ｎ１及びＴ１よりも小さい。運転状態がＡ（Ｎ１，Ｔ１）からＣ（Ｎ２，Ｔ２）に変化すると、目標燃料圧力は１０ＭＰａから５ＭＰａに減少し、燃料噴射時期及び点火時期は遅角側に遅れる。
【００２３】
このような運転条件に対応するマップをコンピュータ１００のＲＯＭ等に保存しておき、燃焼制御に用いる。通常の運転時は、同図（ａ）〜（ｄ）に示すマップを参照して目標燃料圧力、燃料噴射時期、点火時期、空燃比を求める。また、空燃比と吸入空気量とから燃料噴射量を算出する。これらの目標燃料圧力、燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を用いて燃焼制御に用いる。
【００２４】
（１−３）タイミングチャート
図３は、定常状態で走行中に、Ａ点でアクセルを閉じて減速を開始し、一定の時間経過後、エンジン回転数が所定の回転数になれば燃料を再噴射する場合のタイミングチャートを示している。すなわち、ここでは、Ａ点でアクセルを閉じると、カットインディレイ時間が経過するまで燃料の噴射を継続した後、Ｂ点において燃料の噴射を停止し、燃料の非噴射期間経過後、エンジン回転数がＮ２になったＣ点において燃料を再噴射する。ここで、カットインディレイ時間は、燃料噴射の停止によるショック緩和を緩和するために、スロットルバルブ１６を閉じた後も燃料噴射を継続する時間である。カットインディレイ時間は、例えば、約５００ｍｓｅｃに設定する。
【００２５】
Ａ点の直前では、エンジン回転数及びエンジン負荷はＮ１及びＴ１であり、目標燃料圧力、燃料噴射時期、点火時期は、運転条件に対応するマップ（図２（ａ）〜（ｃ））においてＮ１及びＴ１で決まる値である。具体的には、目標燃料圧力、燃料噴射時期、点火時期は、それぞれ１０ＭＰａ、５０Ｄｅｇ．、３０Ｄｅｇ．である。燃料噴射時期、点火時期は、上死点からの進角量（ＢＴＤＣ）の値である。また、燃料噴射量は、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））においてＮ１及びＴ１で決まる値と、吸入空気量とから算出される値である。Ａ点の直前では、蓄圧室１３内の実際の燃料圧力（実燃料圧力）は、目標燃料圧力になるように調節され、目標燃料圧力に一致している。
【００２６】
Ａ点でスロットルバルブ１６を閉じると、車両速度及びエンジン回転数は徐々に減少していくが、エンジン負荷は急激に減少した後に一定となる。また、Ａ−Ｂ間では、高圧燃料ポンプ１５から蓄圧室１３への燃料供給を停止した状態で燃料噴射弁１２から燃料が噴射されるため、蓄圧室１３内の実燃料圧力が目標燃料圧力の５ＭＰａになるのはＡ点よりも遅れる。
【００２７】
Ｂ点以後は、燃料噴射弁１２を閉じるので、燃料噴射量はゼロになる。目標燃料圧力は、運転条件に対応するマップ（図２（ａ））によって、図中の実線のように５ＭＰａまで減少する。一方、実燃料圧力は、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止され、蓄圧室１３内の燃料は逃げ場を失い、圧力が一定に維持されるため、図中の破線のように７ＭＰａに維持される。また、燃料噴射時期及び点火時期は、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））によって、図中の実線のように遅角側に遅れるが、実燃料圧力が目標燃料圧力まで減少していないため、実燃料圧力に対しては進角側に進みすぎる状況となっている。
【００２８】
次にＣ点の燃料再噴射時には、実燃料圧力が目標燃料圧力に比べて２ＭＰａ大きくなっており、燃料噴射時期及び点火時期は実燃料圧力に対して進みすぎている。また、燃料噴射量は、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））においてＮ２及びＴ２で決まる空燃比と、吸入空気量とから算出される値にする。これらの燃料噴射時期及び点火時期を使用して再噴射すると、実燃料圧力に対して燃料噴射時期及び点火時期が進みすぎているので、点火時期における最適空燃比の混合気の位置がずれてしまう。このため、後述するように燃料噴射時期及び点火時期を図中の破線で示す様に遅角側に遅らせ、実燃料圧力が目標燃料圧力より高い場合でも点火時期における最適空燃比の混合気の位置が適切になるように制御する。
【００２９】
（１−４）実燃料圧力による補正マップ
燃料噴射時期及び点火時期を遅らせる補正について図面を参照して説明する。
図４は、実燃料圧力による補正マップである。同図（ａ）は、燃料噴射時期を遅角側に補正する量（遅角量）を実燃料圧力−目標燃料圧力に対して示している。同図（ｂ）は、点火時期を遅角側に補正する量（遅角量）を実燃料圧力−目標燃料圧力に対して示している。同図（ａ）及び（ｂ）に示す様に、目標燃料圧力−実燃料圧力が大きくなるほど、燃料噴射時期及び点火時期を遅らせる必要がある。このような実燃料圧力による補正マップをコンピュータ１００のＲＯＭ等に保存しておき、燃焼制御に用いる。
【００３０】
（１−５）燃焼制御のフローチャート
以下、燃料噴射を停止した後に燃料を再噴射時する際に、運転条件に対応するマップ（図２）、実燃料圧力による補正マップ（図４）を用いて燃焼制御する際のフローチャートを説明する。
図５は、第１実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
【００３１】
ステップＳ１１：燃料がカットされたか否かを判別する。具体的には、スロットルバルブ１６を閉じてカットインディレイ時間（例えば５００ｍｓｅｃ）経過後に燃料カットの条件を満たすとする。条件を満たさない場合はステップＳ１２に移行し、条件を満たす場合はステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１２：通常の運転条件であり、運転条件に対応するマップ（図２）に基づいて燃焼を制御する。
【００３２】
ステップＳ１３：燃料噴射弁１２を閉じ、燃料噴射を停止する。
ステップＳ１４：運転条件に対応するマップ（図２（ａ））を参照し、目標燃料圧力を求める。
ステップＳ１５：燃圧センサ１４から実燃料圧力を検出する。
ステップＳ１６：実燃料圧力が目標燃料圧力に一致するか否かを判別し、一致すればステップＳ１７に移行し、一致しなければステップＳ１８に移行する。
【００３３】
ステップＳ１７：運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
ステップＳ１８：運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照し、燃料噴射時期及び点火時期を求める。また、運転条件による（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出する。
【００３４】
ステップＳ１９：差分＝実燃料圧力−目標燃料圧力を算出し、実燃料圧力による補正マップ（図４（ａ）、（ｂ））において差分に応じた補正量を求め、燃料噴射時期及び点火時期を補正する。
ステップＳ２０：燃料噴射時期及び点火時期（ステップＳ１９）を設定する。また、燃料噴射量（ステップＳ２８）を設定する。
【００３５】
ステップＳ２１：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ１６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２：ステップＳ１７又はＳ２０で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、成層燃焼を行う。
【００３６】
（２−２）まとめ
本実施形態に係る燃焼制御装置では、燃料の噴射停止後に再噴射する際に蓄圧室１３内の実際の燃料圧力が目標燃料圧力から乖離した場合でも、実燃料圧力による補正マップ（図４（ａ）、（ｂ））を用いて、運転条件に応じた燃料噴射時期及び点火時期を補正するので、点火時期における最適空燃比の混合気の場所を所望の場所に制御できる。これにより、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際の燃焼制御を向上できる。具体的には、再噴射による加速時の運転性の悪化を防止できる。また、燃焼が悪化、失火による不完全燃焼ガスの排出を防止できる。また、着火できずにエンジンストールに至るのを防止できる。
【００３７】
また本実施形態の燃焼制御装置では、燃料噴射量は運転条件に対応するマップを用いて設定し、実燃料圧力に応じて補正しなくても良いため、応答性のために計算精度が悪化するのを防止できる。
（２）第２実施形態
第１実施形態では、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））から燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらの燃料噴射時期及び点火時期を実燃料圧力による補正マップ（図４（ａ）、（ｂ））から求めた補正量で補正したが、実燃料圧力による補正マップによって補正した燃料噴射時期及び点火時期を実燃料圧力に対応させて、実燃料圧力に対応する燃焼条件マップを予め作成しておいても良い。
【００３８】
（２−１）実燃料圧力に対応する燃焼条件マップ
図６は、実燃料圧力に対応する燃焼条件マップである。ここでは、目標燃料圧力が５ＭＰａ（Ｃ点）である場合の各実燃料圧力に対応する燃料噴射時期及び点火時期を示している。各実燃料圧力に対応する燃料噴射時期及び点火時期は、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））から求めた値を、実燃料圧力による補正マップ（図４（ａ）、（ｂ））によって補正した値である。燃料噴射時期及び点火時期は、ピストン３の上死点からの進角量Ｄｅｇ．ＢＴＤＣで表している。ここでは、一例として目標燃料圧力が５ＭＰａである場合を示したが、目標燃料圧力ごとに実燃料圧力に対応する燃焼条件マップを作成して、コンピュータ１００のＲＯＭ等に保存しておき、燃焼制御に用いる。
【００３９】
（２−２）燃焼制御のフローチャート
以下、燃料噴射を停止した後に燃料を再噴射時する際に、運転条件に対応するマップ（図２）、実燃料圧力に対応するマップ（図６）を用いて燃焼制御する際のフローチャートを説明する。
図７は、第２実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
【００４０】
ステップＳ３１〜Ｓ３６については上記ステップＳ１１〜Ｓ１６と同様のステップであるので、説明を省略する。
ステップＳ３７：運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
【００４１】
ステップＳ３８：実燃料圧力に対応するマップ（図６）を参照し、燃料噴射時期及び点火時期を求める。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出する。
ステップＳ３９：燃料噴射時期及び点火時期（ステップＳ３８）を設定する。また、燃料噴射量（ステップＳ３８）を設定する。
【００４２】
ステップＳ４０：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ３６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４１：ステップＳ３７又はＳ３９で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、成層燃焼を行う。
【００４３】
（２−３）まとめ
本実施形態に係る燃焼制御装置では、燃料の噴射停止後に再噴射する際に蓄圧室１３内の実際の燃料圧力が目標燃料圧力から乖離した場合でも、実燃料圧力による補正マップ（図４（ａ）、（ｂ））を用いて、運転条件に応じた燃料噴射時期及び点火時期を補正するので、点火時期における最適空燃比の混合気の場所を所望の場所に制御できる。これにより、燃料噴射を一時的に停止した後に燃料噴射を再開する際の燃焼制御を向上できる。具体的には、再噴射による加速時の運転性の悪化を防止できる。また、燃焼が悪化、失火による不完全燃焼ガスの排出を防止できる。また、着火できずにエンジンストールに至るのを防止できる。
【００４４】
また本実施形態の燃焼制御装置では、燃料噴射量は運転条件に対応するマップを用いて設定し、実燃料圧力に応じて補正しなくても良いため、応答性のために計算精度が悪化するのを防止できる。
また本実施形態では、実燃料圧力に対応する燃料噴射時期及び点火時期を予め算出し、実燃料圧力に対応するマップを作成しておくので、運転条件に応じた燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを実燃料圧力による補正マップを用いて補正する場合に比べて処理を簡略化できる。
（３）第３実施形態
第１及び第２実施形態では、実燃料圧力に応じて燃料噴射時期及び点火時期を遅らせることによって成層燃焼を制御したが、実燃料圧力−目標燃料圧力が大きくなりすぎると、燃料噴射時期及び点火時期の補正のみでは成層燃焼を適切に行うことができなくなる。本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値（例えば、３．２５ＭＰａ）を超えた場合に、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））で決まる空燃比よりもリッチ化することによって、成層燃焼を適切に行えるようにする。
【００４５】
（３−１）空燃比による補正マップ
図８は、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合の空燃比による補正マップである。同図（ａ）は、実燃料圧力−目標燃料圧力に対する空燃比の補正量を示している。このように、実燃料圧力−目標燃料圧力が大きくなる程、空燃比をリッチ側に補正する必要がある。同図（ｂ）及び（ｃ）は、空燃比の補正量に対する燃料噴射時期及び点火時期の補正量を示している。燃料噴射時期及び点火時期は空燃比の補正量がリッチ側になるほど、遅角側に遅らせる必要がある。このような空燃比による補正マップをコンピュータ１００のＲＯＭ等に保存しておき、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値＝第１限界値−目標燃料圧力を超えた場合、空燃比、燃料噴射時期及び点火時期を補正する。
【００４６】
（３−２）燃焼制御のフローチャート
図９は、第３実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
ステップＳ５１〜Ｓ５６は、上記ステップＳ１１〜Ｓ１６と同様であるので説明を省略する。
ステップ５７：実燃料圧力が目標燃料圧力に一致する場合であるので、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
【００４７】
ステップＳ５８：実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えているか否かを判別し、超えていなければステップＳ５９に移行し、超えていればステップＳ６０に移行する。
ステップＳ５９：第１実施形態のステップＳ１８〜Ｓ２０又は第２実施形態のステップＳ３８〜Ｓ３９と同様にして、実燃料圧力に対応した燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
【００４８】
ステップＳ６０：運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照し、燃料噴射時期及び点火時期を求める。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照し、空燃比を求める。
ステップＳ６１：空燃比による補正マップ（図８（ａ））を参照し、空燃比の補正量を求め、空燃比をリッチ側に補正する。また、補正された空燃比と吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出する。さらに、空燃比による補正マップ（図（ｂ）、（ｃ））を参照し、燃料噴射時期及び点火時期の補正量を求め、燃料噴射時期及び点火時期を遅角側に遅らせる。
【００４９】
ステップＳ６２：燃料噴射時期及び点火時期（ステップＳ６１）を設定する。また、燃料噴射量（ステップＳ６１）を設定する。
ステップＳ６３：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ５６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ６４に移行する。
【００５０】
ステップＳ６４：ステップＳ５７、Ｓ５９又はＳ６２で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、成層燃焼を行う。
（３−３）まとめ
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合にも、実燃料圧力−目標燃料圧力に応じて空燃比をリッチ側に補正し、空燃比の補正量に応じて燃料噴射時期及び点火時期を遅らせることによって、成層燃焼の制御を適切に行うことができる。
（４）第４実施形態
第３実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合に、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））から燃料噴射時期、点火時期及び空燃比を求め、空燃比による補正マップ（図８（ａ）〜（ｃ））から求めた補正量で補正した。一方、本実施形態では、実燃料圧力に対応した空燃比、その空燃比に対応した燃料噴射時期及び点火時期を記憶した空燃比に対応するマップを予め作成しておいても良い。
【００５１】
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合における空燃比、燃料噴射時期及び点火時期のマップを予め作成しておく。空燃比に対応するマップは、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）（ｃ）、（ｄ））から点火時期、燃料噴射時期及び空燃比を求め、空燃比に対応する補正マップ（図８（ａ）〜（ｃ））によって、空燃比をリッチ側に補正し、燃料噴射時期及び点火時期を遅角側に遅らせることにより作成する。
【００５２】
（４−２）燃焼制御のフローチャート
図１０は、第４実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
ステップＳ７１〜Ｓ７６については上記ステップＳ１１〜Ｓ１６と同様のステップであるので、説明を省略する。
ステップＳ７７：実燃料圧力が目標燃料圧力に一致する場合であるので、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
【００５３】
ステップＳ７８：実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えているか否かを判別し、超えていなければステップＳ７９に移行し、超えていればステップＳ８０に移行する。
ステップＳ７９：第１実施形態のステップＳ１８〜Ｓ２０又は第２実施形態のステップＳ３８〜Ｓ３９と同様にして、実燃料圧力に対応した燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
【００５４】
ステップＳ８０：コンピュータ１００のＲＯＭ等に保存してあるマップを参照し、空燃比、燃料噴射時期及び点火時期を求める。また、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出する。
ステップＳ８１：燃料噴射時期及び点火時期（ステップＳ７８）を設定する。また、燃料噴射量（ステップＳ７８）を設定する。
【００５５】
ステップＳ８２：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ７６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ８３に移行する。
ステップＳ８３：ステップＳ７７、Ｓ７９又はＳ８１で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、成層燃焼を行う。
【００５６】
（４−３）まとめ
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合にも、実燃料圧力に基づいて空燃比をリッチにし、それに応じて燃料噴射時期及び点火時期を遅らせることによって、成層燃焼の制御を適切に行うことができる。
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合において、実燃料圧力に対応した空燃比と、その空燃比に対応した燃料噴射時期及び点火時期とを記憶する空燃比マップを作成しておくので、運転条件に対応するマップ（図２（ａ）、（ｂ）、（ｄ））から空燃比、燃料噴射時期及び点火時期を求め、空燃比による補正マップ（図８（ａ）〜（ｃ））によって補正する場合に比較して処理を簡略化できる。
（５）第５実施形態
第３及び第４実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合に、空燃比をリッチ化することによって成層燃焼を可能としたが、燃焼の形態を成層燃焼から均質燃焼に切り換えても良い。均質燃焼では、吸気行程で燃料を噴射するため、点火時期における最適空燃比の混合気の場所を制御する必要がなく、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合にも燃焼の制御を適切に行うことができる。
【００５７】
（５−１）燃焼制御のフローチャート
図１１は、第５実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
ステップＳ９１〜Ｓ９６については上記ステップＳ１１〜Ｓ１６と同様のステップであるので、説明を省略する。
ステップＳ９７：実燃料圧力が目標燃料圧力に一致する場合であるので、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
【００５８】
ステップＳ９８：実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えているか否かを判別し、超えていなければステップＳ９９に移行し、超えていればステップＳ１００に移行する。
ステップＳ９９：第１実施形態のステップＳ１８〜Ｓ２０又は第２実施形態のステップＳ３８〜Ｓ３９と同様にして、実燃料圧力に対応した燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
【００５９】
ステップＳ１００：吸気行程噴射時における燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
ステップＳ１０１：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ９６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ１０２に移行する。
【００６０】
ステップＳ１０２：ステップＳ９７、Ｓ９９又はＳ１００で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、均質燃焼を行う。
（５−２）まとめ
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界値以下の場合には実燃料圧力に応じて燃料噴射時期及び点火時期を制御して成層燃焼を行い、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界値を超えた場合には吸気行程で燃料を噴射して均質燃焼を行い、成層燃焼において燃焼条件が悪化するのを防止できる。
（６）第６実施形態
第５実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合に、均質燃焼に切り換えることにより燃焼を制御したが、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えた場合は第３又は４実施形態のように空燃比をリッチ化して成層燃焼を行い、さらに、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値よりも大きい第２限界差分値を超えた場合には均質燃焼を行うようにしても良い。
【００６１】
（６−１）燃焼制御のフローチャート
図１２は、第６実施形態に係る燃焼制御のフローチャートである。
ステップＳ１１１〜Ｓ１１６については上記ステップＳ１１〜Ｓ１６と同様のステップであるので、説明を省略する。
ステップＳ１１７：実燃料圧力が目標燃料圧力に一致する場合であるので、運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））を参照して燃料噴射時期及び点火時期を求め、これらを設定する。また、運転条件に対応するマップ（図２（ｄ））を参照して空燃比を求め、その空燃比と吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を算出し、燃料噴射量を設定する。
【００６２】
ステップＳ１１８：実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えているか否かを判別し、超えていなければステップＳ１１９に移行し、超えていればステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１１９：第１実施形態のステップＳ１８〜Ｓ２０又は第２実施形態のステップＳ３８〜Ｓ３９と同様にして、実燃料圧力に対応した燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
【００６３】
ステップＳ１２０：実燃料圧力−目標燃料圧力が第２限界差分値を超えているか否かを判別し、超えていなければステップＳ１２１に移行し、超えていればステップＳ１２２に移行する。
ステップＳ１２１：第３実施形態のステップＳ６０〜Ｓ６２又は第４実施形態のステップＳ８０〜Ｓ８１と同様にして、空燃比をリッチ化し、その空燃比に対応した燃料噴射時期及び点火時期を設定する。
【００６４】
ステップＳ１２２：吸気行程噴射時における燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量を設定する。
ステップＳ１２３：燃料再噴射時期か否かを判別し、燃料再噴射時期になっていなければステップＳ１１６に戻り、燃料再噴射時期になっていればステップＳ１２４に移行する。
【００６５】
ステップＳ１２４：ステップＳ１１７、Ｓ１１９又はＳ１２１で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、成層燃焼を行うか、或いはステップＳ１２２で設定された燃料噴射時期、点火時期及び燃料噴射量で燃料を再噴射し、均質燃焼を行う。
（６−２）まとめ
本実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値以下である場合には実燃料圧力に応じて燃料噴射時期及び点火時期を制御して成層燃焼を行い、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超えかつ第２限界差分値以下であれば空燃比をリッチ化し、その空燃比に応じて燃料噴射時期及び点火時期を遅らせることによって成層燃焼を行い、さらに実燃料圧力−目標燃料圧力が第２限界差分値を超えた場合には均質燃焼を行うので、可能な限り成層燃焼を行い燃費を向上できる。また、実燃料圧力−目標燃料圧力が第２限界差分値を超えて成層燃焼の制御を適切にできなくなれば、均質燃焼を行うことによって燃焼制御が悪化するのを防止できる。
（７）第７実施形態
上記実施形態では、燃料噴射の停止後に燃料を再噴射して成層燃焼燃させる場合に、燃料噴射時期及び点火時期の両方を実燃料圧力又は空燃比に応じて制御したが、燃料噴射時期及び点火時期のいずれか一方は運転条件に対応するマップ（図２（ｂ）、（ｃ））で求めたものを用い、他の一方のみを実燃料圧力又は空燃比に応じて決めても良い。
【００６６】
この場合も、燃料噴射時期及び点火時期のいずれか一方のみを実燃料圧力又は空燃比に応じて決めることによって、ある程度の燃焼状態の改善を図ることができる。
（８）他の実施形態
上記実施形態では、スロットルバルブ１６を閉じた後に燃料噴射を停止するまでに燃料の噴射を継続するカットインディレイ時間を設けたが、ショック緩和を他の方法で解決する場合には、カットインディレイ時間を設けなくても良い。この場合、スロットルバルブ１６を閉じた後直ちに燃料噴射を停止できるので、燃費をさらに向上できる。
【００６７】
また上記実施形態では、定常状態で走行中にスロットルバルブ１６を閉じて減速を開始し、エンジン回転数が所定の回転数になれば燃料を再噴射する場合を説明したが、暖機運転後に２０００ｒｍｐでスロットルバルブ１６を閉じ、エンジン回転数が所定の回転数になれば燃料を再噴射する場合も同様にして、燃料を再噴射する際の燃焼制御を向上することができる。
【００６８】
また上記実施形態では、実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差分値を超える場合に空燃比をリッチ化することによって成層燃焼の制御を向上させたが、空燃比をリッチ化するのではなく、圧縮行程において燃料噴射を２度行うことによって成層燃焼の制御を向上させても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料制御装置が適用される直接噴射式火花点火機関の概略構成図。
【図２】運転条件（エンジン回転数及びエンジン負荷）に対する各燃焼条件のマップ。
【図３】定常状態で走行中に、スロットルバルブを閉じて減速を開始し、一定の時間経過後、エンジン回転数が所定の回転数になれば燃料を再噴射する場合のタイミングチャート。
【図４】実燃料圧力による補正マップ。
【図５】第１実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【図６】実燃料圧力に対応する燃焼条件マップ。
【図７】第２実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【図８】実燃料圧力−目標燃料圧力が第１限界差圧値を超えた場合の空燃比による補正マップ。
【図９】第３実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【図１０】第４実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【図１１】第５実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【図１２】第６実施形態に係る燃焼制御のフローチャート。
【符号の説明】
１シリンダブロック
２シリンダヘッド
３ピストン
４コンロッド
５クランクシャフト
６吸気ポート
７吸気弁
８排気ポート
９排気弁
１０燃焼室
１１点火装置
１２燃料噴射弁
１３蓄圧室
１４高圧燃料ポンプ
１５燃圧センサ
１６スロットルバルブ
１７スロットル開度センサ
１８エアーフローセンサ
１９クランク角センサ
２０車速センサ
１００コンピュータ

Claims

燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するとともに燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持されるように構成された高圧燃料供給装置を有し、所定の運転条件下で前記燃料噴射弁からの噴射を一時的に停止し、所定期間経過後燃料を再噴射するようにした直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置であって、
前記燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な目標燃料圧力を獲得する目標燃料圧力獲得手段と、
前記燃料を再噴射する際の前記蓄圧室内の実際の燃料圧力を検出する実燃料圧力検出手段と、
前記燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な燃料噴射時期及び点火時期を求めるタイミング獲得手段と、
前記燃料を再噴射する際に、前記目標燃料圧力と実燃料圧力とを比較しその比較結果に基づいて、前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を補正する第１タイミング制御手段と、
を備える直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記第１タイミング制御手段は、前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分に応じて、前記タイミング獲得手段で求められた前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を補正する、請求項１に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記第１タイミング制御手段は、前記実燃料圧力に応じた前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を記憶する第１タイミング記憶手段と、前記実燃料圧力の検出値に応じて前記第１タイミング記憶手段に記憶されている前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を読み出す第１タイミング読出手段と、を有する請求項１に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記第１タイミング制御手段は、前記燃料噴射時期及び前記点火時期を共に補正する、請求項１から３のいずれかに記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて当該運転条件に必要な空燃比を求める空燃比獲得手段と、
前記空燃比を前記実燃料圧力に基づいて制御する空燃比制御手段と、
前記空燃比制御手段で制御された空燃比に応じて前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を制御する第２タイミング制御手段と、
前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分が予め設定された第１限界差分値以下であれば前記第１タイミング制御手段による制御を行い、前記実燃料圧力−前記目標燃料圧力が前記第１限界差分値を超えていれば前記空燃比制御手段及び前記第２タイミング制御手段による制御を選択する第１タイミング制御選択手段と、
をさらに備える請求項１に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記空燃比制御手段は、前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分に応じて、前記空燃比獲得手段で求められた前記空燃比を補正し、
前記第２タイミング制御手段は、前記空燃比の補正量に応じて前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を補正する、
請求項５に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記空燃比制御手段は、前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分が前記第１限界差分値を超えた場合の前記実燃料圧力に応じた前記空燃比を記憶する空燃比記憶手段と、前記空燃比記憶手段に記憶されている前記空燃比を前記実燃料圧力の検出値に応じて読み出す空燃比読出手段とを有しており、
前記第２タイミング制御手段は、前記差分が前記第１限界差分値を超えた場合の前記空燃比に応じた前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を記憶する第２タイミング記憶手段と、前記第２タイミング記憶手段に記憶されている前記燃料噴射時期又は点火時期の少なくとも一方を前記空燃比読出手段で読み出された空燃比に応じて読み出す第２タイミング読出手段とを有している、
請求項５に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記第２タイミング制御手段は、前記燃料噴射時期及び前記点火時期の両方を制御する、請求項５から７のいずれかに記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記第１タイミング制御選択手段は、前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分が予め設定された第１限界差分値以下であれば前記第１タイミング制御手段による制御で成層燃焼を行い、前記差分が前記第１限界差分値を超えかつ前記第１限界差分値よりも大きく予め設定された第２限界差分値以下であれば、前記空燃比制御手段及び前記第２タイミング制御手段による制御で成層燃焼を行い、前記差分が前記第２限界差分値を超えていれば吸気行程噴射の燃料噴射時期及び点火時期で均質燃焼を行う、請求項５に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
前記実燃料圧力及び前記目標燃料圧力の差分が予め設定された第１限界差分値以下であれば前記第１タイミング制御手段による制御で成層燃焼を行い、前記差分が前記第１限界差分値を超えていれば吸気行程噴射の燃料噴射時期及び点火時期で均質燃焼を行う第２タイミング制御選択手段をさらに備える、
請求項１に記載の直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置。
燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁に燃料を供給するとともに燃料の非噴射時には蓄圧室内の圧力が一定に維持されるように構成された高圧燃料供給装置を有し、所定の運転条件下で前記燃料噴射弁からの噴射を一時的に停止し、所定期間経過後燃料を再噴射するようにした直接噴射式火花点火機関の燃焼制御方法であって、
前記燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な目標燃料圧力を獲得する目標燃料圧力獲得段階と、
前記燃料を再噴射する際の前記蓄圧室内の実際の燃料圧力を検出する実燃料圧力検出段階と、
前記燃料を再噴射する際の運転条件に基づいて、当該運転条件に必要な燃料噴射時期及び点火時期を求めるタイミング獲得段階と、
前記燃料を再噴射する際に、前記目標燃料圧力と実燃料圧力とを比較しその比較結果に基づいて、前記燃料噴射時期又は前記点火時期の少なくとも一方を補正する第１タイミング制御段階と、
を備える直接噴射式火花点火機関の燃焼制御方法。