CN111670299B - 发动机的控制方法及发动机系统 - Google Patents

Abstract

本发明中，控制器在转向操纵角的增大量超过基准增大量的情况下执行降低发动机的生成转矩的车辆姿势控制，在指定的运转区域中执行火花点火控制压缩点火燃烧。在火花点火控制压缩点火燃烧中，空燃比模式在以λ>1来形成混合气的第一空燃比模式和以λ≤1来形成混合气的第二空燃比模式之间切换。在所述空燃比模式的切换要求为不存在用于车辆姿势控制的转矩降低要求的状态下的切换要求时，控制器允许实施该空燃比模式切换要求。对此，在所述空燃比模式的切换要求为存在车辆姿势控制的执行要求的状态下的切换要求时，即使有空燃比模式切换要求，控制器也禁止该空燃比模式切换。

Description

发动机的控制方法及发动机系统

技术领域

本发明涉及发动机的控制方法、以及应用了该控制方法的发动机系统，所述发动机是使混合气的一部分进行SI燃烧并且基于使其余部分自点火而使之进行CI燃烧的发动机，能够使生成转矩对应于转向操纵角而变化。

背景技术

在空气与汽油燃料的混合气被充分压缩的气缸内基于自点火而使之进行燃烧的均质充气压缩点火燃烧为公知。此外，还被提出了如下的技术方案：并不是使混合气的全部通过自点火来燃烧，而是进行组合了SI(Spark Ignition)燃烧和CI(CompressionIgnition)燃烧的部分压缩点火燃烧(以下在本说明书中称作“火花点火控制压缩点火燃烧(spark ignition controlled compression ignition combustion)”)(例如参照专利文献1)。在火花点火控制压缩点火燃烧中，以火花点火作为开端而强制性地使混合气的一部分基于火焰传播来燃烧(SI燃烧)，并且使其余部分的未燃烧混合气通过自点火来燃烧(CI燃烧)。

在上述的火花点火控制压缩点火燃烧中，有时会采用第一空燃比模式(λ>1)或第二空燃比模式(λ＝1或λ<1)，第一空燃比模式是所形成的混合气比理论空燃比稀薄的模式，第二空燃比模式是所形成的混合气等于或比理论空燃比浓厚的模式。所述第一空燃比模式由于燃料稀薄因而能够提高发动机的热效率。所述第二空燃比模式在希望优先燃烧稳定性的情形时被采用。在利用火花点火控制压缩点火燃烧来使发动机运转的情况下，较为理想的是根据发动机负荷及转速等条件在所述第一空燃比模式和所述第二空燃比模式之间恰当地进行模式切换。

另一方面，通过使生成转矩对应于转向操纵角而变化从而统一地控制车辆的前后方向及宽度方向的加速度(G)的驾驶辅助控制(以下在本说明书中称为“车辆姿势控制”)也为公知(例如参照专利文献2)。在车辆姿势控制中，在驾驶员开始转动方向盘的瞬间，发动机的生成转矩被降低至低于要求转矩，基于所产生的减速G而产生往前轮的负荷移动。由此，前轮的轮胎抓着力增加，侧向反作用力被提高。在车辆姿势控制中，例如通过延迟火花塞对混合气点火的点火时期(点火延迟)，来进行上述的发动机转矩降低。

在搭载有能够进行火花点火控制压缩点火燃烧的发动机的车辆中，有时会要求执行车辆姿势控制。此处，在例如在连续弯路上行驶时那样的转向操纵角变化比较多的运转情形下，车辆姿势控制介入到发动机控制的频度增高。在正在执行车辆姿势控制的状况下，发动机转矩的降低和往要求转矩的回归这样的周期反复进行。另一方面，火花点火控制压缩点火燃烧的上述空燃比模式切换主要依据发动机负荷和转速来进行。因此，存在着如下担忧：因车辆姿势控制的执行而导致频繁地进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换。此情况下，会产生燃烧不稳定的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2001-73775号

专利文献2：日本专利第6112304号

发明内容

本发明的目的在于针对并用火花点火控制压缩点火燃烧和车辆姿势控制的发动机，提供一种能够无需频繁地进行上述模式切换的发动机的控制方法、以及应用了该控制方法的发动机系统，所述火花点火控制压缩点火燃烧是伴随着混合气的空燃比模式在λ>1和λ≤1之间进行切换的燃烧。

本发明的一个方面涉及的发动机的控制方法是控制发动机的方法，所述发动机搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞，该控制方法包括：燃烧模式设定工序，根据所述发动机的运转状态，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式；空燃比模式设定工序，在所述燃烧模式设定工序中被选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式；切换工序，根据所述空燃比模式设定工序中被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换；降低转矩设定工序，根据所述转向操纵轮的转向角，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量；以及抑制工序，在所述降低转矩设定工序中设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换。

本发明的另一个方面涉及的发动机系统包括：发动机，搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞；运转状态传感器，检测所述发动机的运转状态；转向角传感器，检测所述转向操纵轮的转向角；以及控制器；其中，所述控制器根据所述运转状态传感器的检测结果，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式，所述控制器在作为所述发动机的燃烧模式而选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式，所述控制器根据所述被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换，所述控制器根据所述转向角传感器的检测结果，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量，所述控制器在设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换。

附图说明

图1是应用了本发明所涉及的发动机的控制方法及发动机系统的车辆的简略图。

图2是表示应用了本发明的压缩点火式发动机的整体结构的系统图。

图3是表示所述压缩点火式发动机的控制系统的方块图。

图4是用于说明与发动机的转速及负荷相应的不同的燃烧控制的运转图谱。

图5是用于简略地说明图4的运转图谱的各区域中所执行的燃烧控制的时间图。

图6是表示执行火花点火控制压缩点火燃烧时的热释放率的图形。

图7是简略地表示车辆姿势控制中的控制形态的时间图。

图8是表示车辆姿势控制的具体控制例的流程图。

图9是表示转向操纵速度与目标附加减速度的关系的图形。

图10A是表示设定转矩降低的执行方法的处理的一个例子的流程图。

图10B是表示设定转矩降低的执行方法的处理的另一个例子的流程图。

图10C是简略地表示本发明所涉及的发动机控制方法的一个例子的流程图。

图11是表示本发明的实施方式所涉及的发动机控制方法的基本动作的流程图。

图12是表示发动机控制处理的详细情况的流程图。

图13是表示发动机控制处理的详细情况的流程图。

图14是表示发动机控制处理的详细情况的流程图。

图15是表示发动机控制处理的详细情况的流程图。

图16是表示运转模式与燃料总喷射量及点火时期之间的关系的表格形式的图。

图17是表示第一空燃比模式(λ>1)和第二空燃比模式(λ＝1)之间的模式切换的形态的时间图。

图18是说明判定可否执行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换的例子的图。

图19是简略地表示本发明所涉及的发动机控制方法的变形例的流程图。

具体实施方式

[车辆的结构]

以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1，对应用了本发明所涉及的发动机的控制方法及发动机系统的车辆100的结构进行简略说明。本实施方式所涉及的车辆100是FF驱动车，具备作为驱动源的发动机主体1。发动机主体1是具有四个气缸2且能够进行SI燃烧及火花点火控制压缩点火燃烧的直列四缸汽油发动机。

车辆100包含：搭载发动机主体1的车身101；作为驱动轮及转向操纵轮的前轮102；作为从动轮的后轮103。发动机主体1所生成的驱动力经由变速器104而被传递给前轮102。此外，车辆100中具备：转向操纵前轮102的转向器机构105；辅助转向器机构105的操作的动力转向装置106。而且，车辆100中还具备：加速器107，基于被驾驶员操作而调整后述的节气阀32的开度。

车辆100中搭载有进行发动机主体1的电子控制的ECU60(控制器)。本实施方式所涉及的ECU60在驾驶员操作转向器机构105时能够执行车辆姿势控制。在车辆姿势控制中，在驾驶员开始转动转向器机构105的瞬间，使发动机主体1的生成转矩降低至低于由加速器107的开度等所决定的要求转矩，基于所产生的减速G而产生往前轮102的负荷移动。由此，前轮102的轮胎抓着力增加，侧向反作用力被提高。关于该车辆姿势控制及上述的火花点火控制压缩点火燃烧在后面进行详述。

[发动机系统]

接着，对搭载于车辆100的发动机系统进行说明。图2是表示本实施方式所涉及的发动机系统的整体结构的图。发动机系统具备：由四冲程的汽油直接喷射发动机构成的发动机主体1；让被导入发动机主体1的进气流通的进气通道30；让从发动机主体1排出的排气气体流通的排气通道40；使在排气通道40流通的排气气体的一部分回流到进气通道30的EGR装置50。

发动机主体1被用作车辆100的驱动源。本实施方式中，发动机主体1是接受以汽油为主成分的燃料供应而被驱动的发动机。此外，燃料也可以是包含生物乙醇等的汽油。发动机主体1具备气缸体3、气缸盖4及活塞5。气缸体3具有形成上述的四个气缸2的缸套。气缸盖4被安装于气缸体3的上侧面，且封盖气缸2的上部开口。活塞5可往返滑动地被收容于各气缸2，经由连杆8而与曲轴7连结。曲轴7对应于活塞5的往返运动而绕轴心转动。

在活塞5的上方形成有燃烧室6。所述燃料基于从后述的喷射器15被喷射而被供应到燃烧室6。而且，所被供应的燃料与空气的混合气在燃烧室6中燃烧，基于由该燃烧而产生的膨胀力而被压下的活塞5沿上下方向往返运动。气缸2的几何压缩比也就是活塞5位于上止点时的燃烧室6的容积与活塞5位于下止点时的燃烧室6的容积之比被设定为13以上且30以下(例如20左右)的高压缩比，以便后述的火花点火控制压缩点火燃烧变得良好。

气缸体3中安装有曲柄角传感器SN1及水温传感器SN2。曲柄角传感器SN1检测曲轴7的转角(曲柄角)及曲轴7的转速(发动机转速)。水温传感器SN2检测流通于气缸体3及气缸盖4的内部的冷却水的温度(发动机水温)。

气缸盖4中形成有与燃烧室6连通的进气道9及排气道10。气缸盖4的底面成为燃烧室6的顶面。在该燃烧室顶面形成有作为进气道9的下游端的进气侧开口和作为排气道10的上游端的排气侧开口。在气缸盖4上组装有开闭所述进气侧开口的进气门11和开闭所述排气侧开口的排气门12。此外，虽省略了图示，但发动机主体1的气门形式为进气双气门×排气双气门的四气门形式，进气道9及排气道10按每一气缸2而分别设有各两个，并且进气门11及排气门12也分别设有各两个。

气缸盖4上设置有包含凸轮轴的进气侧气门传动机构13及排气侧气门传动机构14。进气门11及排气门12基于这些气门传动机构13、14而与曲轴7的转动联动被开闭驱动。进气侧气门传动机构13中内置有能够变更进气门11的至少打开时期的进气VVT13a。同样地，排气侧气门传动机构14中内置有能够变更排气门12的至少关闭时期的排气VVT14a。基于这些进气VVT13a及排气VVT14a的控制，能够调整进气门11及排气门12双方在排气上止点前后范围打开的气门重叠期间。此外，基于该气门重叠期间的调整，能够调整残留在燃烧室6中的已燃气体(内部EGR气体)的量。

气缸盖4上还安装有喷射器15(燃料喷射阀)和火花塞16。喷射器15将燃料喷射(供应)到气缸2(燃烧室6)内。作为喷射器15可以采用在其远端部具有多个喷孔且能够从这些喷孔呈放射状喷射燃料的多喷孔型喷射器。喷射器15以其远端部露出在燃烧室6内且与活塞5的冠面的径向中心部相向的方式而被设置。

火花塞16被配置在相对于喷射器15向进气侧偏置若干程度的位置，其远端部(电极部)被配置在面临气缸2内的位置。火花塞16是对气缸2(燃烧室6)内所形成的燃料与空气的混合气进行点火的强制点火源。

气缸盖4上设置有作为传感检测要素的缸内压力传感器SN3、进气凸轮角传感器SN12及排气凸轮角传感器SN13。缸内压力传感器SN3检测燃烧室6的压力。进气凸轮角传感器SN12检测进气侧气门传动机构13的凸轮轴的转动位置，排气凸轮角传感器SN13检测排气侧气门传动机构14的凸轮轴的转动位置。

如图2所示，进气通道30以与进气道9连通的方式连接于气缸盖4的一侧面。从进气通道30的上游端被导入的空气(新鲜空气)通过进气通道30及进气道9而被导入到燃烧室6。在进气通道30上从其上游侧依次配置有空气滤清器31、节气阀32、增压器33、电磁离合器34、中间冷却器35及平衡箱36。

空气滤清器31将进气中的异物去除而使进气净化。节气阀32与加速器107的踩下动作联动地开闭进气通道30，以调整进气通道30中的进气的流量。增压器33一边压缩进气一边将该进气送往进气通道30的下游侧。增压器33是与发动机主体1机械联结的增压器，其基于电磁离合器34而被替换与发动机主体1的接合和与该发动机主体1的接合解除。电磁离合器34被接合后，驱动力从发动机主体1被传递给增压器33，由该增压器33进行增压。中间冷却器35冷却被增压器33压缩的进气。平衡箱36被配置在省略了图示的进气歧管的紧上流处，是提供为了将进气均等地分配给多个气缸2的空间的箱。

在进气通道30的各个部设有检测进气的流量的空气流量传感器SN4、检测进气的温度的第一、第二进气温度传感器SN5、SN7、检测进气的压力的第一、第二进气压力传感器SN6、SN8。空气流量传感器SN4和第一进气温度传感器SN5被配置在进气通道30上的空气滤清器31与节气阀32之间的部分，分别检测通过该部分的进气的流量和温度。第一进气压力传感器SN6设置在进气通道30上的节气阀32与增压器33之间(相对于后述的EGR通道51的连接口而位于下游侧)的部分，检测通过该部分的进气的压力。第二进气温度传感器SN7设置在进气通道30上的增压器33与中间冷却器35之间的部分，检测通过该部分的进气的温度。第二进气压力传感器SN8被设置于平衡箱36，检测该平衡箱36内的进气的压力。

进气通道30上设有为了绕过增压器33而将进气送到燃烧室6的旁通道38。旁通道38使平衡箱36与后述的EGR通道51的下游端附近相互连接。旁通道38上设有能够开闭该旁通道38的旁通阀39。

排气通道40以与排气道10连通的方式而被连接于气缸盖4的另一侧面。在燃烧室6中所产生的已燃气体(排气气体)通过排气道10及排气通道40而被排出到车辆100的外部。排气通道40上设有催化转化器41。催化转化器41中内置有用于净化在排气通道40中流通的排气气体中所含的有害成分(HC、CO、NOx)的三效催化剂41a和用于捕集排气气体中所含的颗粒物质(PM)的GPF(汽油机微粒滤清器)41b。

EGR装置50具备连接排气通道40与进气通道30的EGR通道51、以及设置于EGR通道51的EGR冷却器52及EGR阀53。EGR通道51使排气通道40中相对于催化转化器41而位于下游侧的部分与进气通道30中位于节气阀32和增压器33之间的部分相互连接。EGR冷却器52通过热交换而将从排气通道40通过EGR通道51回流到进气通道30的排气气体(外部EGR气体)冷却。EGR阀53可进行开闭地被设置在EGR通道51中相对于EGR冷却器52而位于下游侧的部分，调整在EGR通道51中流通的排气气体的流量。此外，EGR通道51中设有用于检测EGR阀53的上游侧的压力与下游侧的压力之差的压差传感器SN9。

加速器107上附设有检测加速器开度的加速器开度传感器SN10(运转状态传感器的其中之一)。加速器开度传感器SN10是检测加速器107的踏板踩下状况的传感器，也是检测驾驶员进行的加减速的传感器。转向器机构105上附设有转向操纵角传感器SN11(转向角传感器)。转向操纵角传感器SN11检测转向器机构105对前轮102进行转向操纵的转向操纵角。此外，也可以应用能够检测前轮102的转向角的其它的转向角传感器。

[控制结构]

图3是表示所述发动机系统的控制结构的方块图。本实施方式的发动机系统被ECU(发动机控制模块)60统一控制。ECU60是由CPU、ROM、RAM等构成的微处理器。

ECU60被输入来自搭载在车辆100上的各种传感器的检测信号。ECU60与上述的曲柄角传感器SN1、水温传感器SN2、缸内压力传感器SN3、空气流量传感器SN4、第一、第二进气温度传感器SN5、SN7、第一、第二进气压力传感器SN6、SN8、压差传感器SN9、加速器开度传感器SN10、转向操纵角传感器SN11、进气凸轮角传感器SN12及排气凸轮角传感器SN13电连接。由这些传感器SN1至SN13所测出的信息，亦即曲柄角、发动机转速、发动机水温、缸内压力、进气流量、进气温度、进气压力、EGR阀53的前后压差、加速器开度、转向操纵角、进气及排气的凸轮角等信息被依次输入ECU60。

ECU60根据来自上述各传感器SN1至SN13的输入信号执行各种判定或运算等并且控制发动机的各个部。即，ECU60与进气VVT13a、排气VVT14a、喷射器15、火花塞16、节气阀32、电磁离合器34、旁通阀39及EGR阀53等电连接，并且根据上述运算的结果等而对这些设备分别输出控制用信号。

ECU60功能性地具备燃烧控制部61、车辆姿势控制部62及判定部63。燃烧控制部61控制喷射器15的燃料喷射动作和火花塞16的点火动作。例如，燃烧控制部61根据曲柄角传感器SN1所检测的发动机转速、从加速器开度传感器SN10所检测的加速器107的开度而确定的发动机负荷(要求转矩)、空气流量传感器SN4所检测的进气流量，来决定从喷射器15的燃料的喷射量及喷射时期、以及火花塞16的点火时期，并且根据这些决定来驱动喷射器15及火花塞16。此时，燃烧控制部61参照预先设定的运转图谱(图4中表示了一个例子)来选择燃烧模式。详细情况在后面叙述，但所述燃烧模式包含驱动喷射器15及火花塞16以使气缸2内的混合气在指定时期进行自点火的燃烧模式(火花点火控制压缩点火燃烧)。

车辆姿势控制部62根据转向器机构105对前轮102进行转向操纵的转向操纵角，执行使发动机主体1的生成转矩变化的车辆姿势控制(降低转矩设定工序)。车辆姿势控制部62例如参照转向操纵角传感器SN11的检测值，在转向操纵角在指定时间内增大了指定量的情况下，判定车辆100为转弯(拐弯)行驶状态，进行降低生成转矩的控制。降低转矩的方法没有特别限制，而在本实施方式中，根据运转模式等而采用使火花塞16的点火(驱动)时期延迟的延迟控制或者使供应到气缸2内的燃料减量的减量控制的任一者。此外，车辆姿势控制部62以车辆姿势控制所进行的转矩降低量越大则点火时期越被延迟或者燃料喷射量越被减量的方式来进行各种控制。

判定部63判定是否会达致燃烧室6中的燃烧不稳定的状态或达致有可能熄火的状态(燃烧不稳定状态)。在本实施方式中，燃烧控制部61进行的包含火花点火控制压缩点火燃烧的燃烧控制、和车辆姿势控制部62进行的车辆姿势控制重叠地被执行。在某一条件下重叠地执行两控制时，会招致上述的燃烧不稳定状态。判定判定部63在进一步判定为会达至上述的燃烧不稳定状态的情况下，执行变更所述燃烧控制或所述车辆姿势控制的控制形态的控制。

详细情况在后面叙述，但本实施方式中，根据运转状态来使火花点火控制压缩点火燃烧的空燃比模式在比理论空燃比稀薄的第一空燃比模式(λ>1)和等于理论空燃比或比理论空燃比浓厚的第二空燃比模式(λ≤1)之间切换(空燃比模式设定工序及切换工序)。此处，在车辆姿势控制的执行时，发动机转矩的降低和往要求转矩的回归这样的周期反复进行，另一方面，火花点火控制压缩点火燃烧的上述空燃比模式的切换主要依据发动机负荷和转速来进行。因此，存在着如下担忧：因车辆姿势控制的执行而发生频繁地进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换的波动。鉴于此点，判定部63在车辆姿势控制正在执行的状态下，即使火花点火控制压缩点火燃烧的所述空燃比模式切换的条件成立，也将抑制所述空燃比模式切换的指示给予燃烧控制部61或车辆姿势控制部62(抑制工序)。

[燃烧控制]

接着，对燃烧控制部61所执行的燃烧控制进行详述。图4是用于说明与发动机的转速及负荷相应的不同的燃烧控制的简易运转图谱。该运转图谱中表示了四个运转区域：第一区域A1、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4。第一区域A1是发动机转速为低速·中速的区域中发动机负荷较低(包括无负荷)的低负荷的区域和发动机转速为高速的区域中中负荷·高负荷的区域。第二区域A2是低速·中速的区域中负荷高于第一区域A1的区域(低速·中速/中负荷区域)。第三区域A3是低速·中速的区域中负荷高于第二区域A2的区域(低速·中速/高负荷区域)。第四区域A4是低速的区域中接近于最大负荷线的区域。

在第一区域A1及第四区域A4执行SI燃烧(第一燃烧模式)。SI燃烧是基于利用了火花塞16的火花点火对燃烧室6内的混合气点火使燃烧区域从该点火点往周围扩展的火焰传播而强制地使混合气燃烧的燃烧形态。也就是气缸2内的所有的混合气基于火花塞16生成的火焰的传播而燃烧的燃烧模式。

在第二区域A2及第三区域A3执行火花点火控制压缩点火燃烧(第二燃烧模式)。火花点火控制压缩点火燃烧是混合了上述的SI燃烧和CI燃烧的燃烧。CI燃烧是混合气在被活塞5压缩而成为高温·高压的环境下发生自点火而燃烧的燃烧形态。火花点火控制压缩点火燃烧是如下的燃烧形态：在混合气就要发生自点火之前的环境下进行火花点火而使燃烧室6内的混合气的一部分进行SI燃烧，在该SI燃烧之后(基于该SI燃烧而伴随的进一步的高温·高压)使燃烧室6内的其余的混合气发生自点火而进行CI燃烧。也就是气缸2内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的燃烧模式。

本实施方式中，在该火花点火控制压缩点火燃烧中，燃烧室6中所形成的混合气具有：比理论空燃比稀薄的第一空燃比模式(λ>1)；等于理论空燃比或比理论空燃比浓厚的第二空燃比模式(λ≤1)。详细而言，所述第一空燃比模式是在燃烧室6内的空气(新鲜空气)与燃料的重量比亦即空燃比(A/F)被设定为大于理论空燃比(14.7)的值的情况下进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式。另一方面，所述第二空燃比模式是在空燃比被设定为等于理论空燃比(λ＝1)或其近傍(λ<1)的情况下进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式。本实施方式中，所述第一空燃比模式中所形成的混合气的空燃比A/F被设定在25至30/1左右的范围(第一空燃比范围)。所述第二空燃比模式的空燃比A/F无容置疑地为λ＝1的14.7/1(第二空燃比范围)。在火花点火控制压缩点火燃烧时，根据发动机的运转状态来选择上述的第一空燃比模式(λ>1)和第二空燃比模式(λ≤1)的任一者(空燃比模式设定工序)。

图5是用于简略地说明图4的运转图谱的各区域A1至A4中所执行的燃烧控制的时间图。图5中的(a)图表示了发动机在图4所示的第二区域A2中所含的运转点P1运转时的燃料喷射时期、点火时期及燃烧的形态(热释放率的波形)。在第二区域A2中被执行火花点火控制压缩点火燃烧中的以上述第一空燃比模式(λ>1)的燃烧。

在该运转点P1，燃烧控制部61所执行的燃烧控制如下。如(a)图所示，在从压缩冲程的中期至后期的期间，让喷射器15将燃料分为燃料喷射(第一次)和燃料喷射(第二次)的两次来进行喷射。在压缩上止点的近傍且处于稍提前角侧的时期，使火花塞16对混合气点火。火花点火控制压缩点火燃烧以该点火为契机而开始，燃烧室6内的一部分的混合气基于火焰传播而燃烧(SI燃烧)，此后其余的混合气基于自点火而燃烧(CI燃烧)。

参照图6来说明火花点火控制压缩点火燃烧的优点。图6是表示火花点火控制压缩点火燃烧的执行时的热释放率的图形。在火花点火控制压缩点火燃烧中具有如下的性质：呈现CI燃烧时的热释放相比于呈现SI燃烧时更为急剧。即，如图6所示，与SI燃烧对应的燃烧初期的立起的倾斜度相对于与此后的CI燃烧对应地产生的立起的倾斜度较小。基于SI燃烧而燃烧室6内的温度及压力被提高后，随此，未燃烧混合气发生自点火而开始CI燃烧。在该CI燃烧开始的时期(图6的拐点X＝曲柄角θci)，热释放率的波形的倾斜度从小向大变化。另外，在火花点火控制压缩点火燃烧中，与这样的热释放率的倾向相对应地，SI燃烧时所产生的燃烧室6内的压力上升率(dp/dθ)比CI燃烧时的较小。

在CI燃烧开始后，SI燃烧与CI燃烧并进地进行。由于CI燃烧的混合气的燃烧速度比SI燃烧快，因此，热释放率变得相对较大。但是，由于CI燃烧是在压缩上止点之后呈现，因此，热释放率的波形的倾斜度不会变得过大。即，在越过压缩上止点后，活塞5下降而使运转压力下降，这便抑制了热释放率的上升，其结果，避免了CI燃烧时的dp/dθ变得过大的情况。这样，在火花点火控制压缩点火燃烧中，基于在SI燃烧后进行CI燃烧这样的性质，作为燃烧噪音的指标的dp/dθ便难以变得过大，与单纯的CI燃烧(使所有的燃料进行CI燃烧的情形)相比能够抑制燃烧噪音。

随着CI燃烧的结束，火花点火控制压缩点火燃烧也结束。CI燃烧由于燃烧速度快于SI燃烧，因此，与单纯的SI燃烧(使所有的燃料进行SI燃烧的情形)相比能够提早燃烧结束时期。换言之，在火花点火控制压缩点火燃烧中，能够使燃烧结束时期在膨胀冲程内接近于压缩上止点。由此，在火花点火控制压缩点火燃烧中，与单纯的SI燃烧相比能够提高燃料经济性。

返回到图5，(b)图表示了发动机在图4所示的第三区域A3中所含的运转点P2(在第三区域A3中为较低负荷的区域内的点)运转时的燃烧控制部61所进行的燃烧控制的形态。在第三区域A3内的低负荷区域中被执行火花点火控制压缩点火燃烧中处于上述第二空燃比模式(λ≤1)的范畴且被调整为λ＝1的混合气的燃烧。

在运转点P2，燃烧控制部61使喷射器15在进气冲程中执行喷射比较多量的燃料的第一次燃料喷射，接着在压缩冲程中使之执行喷射比该第一次燃料喷射少量的燃料的第二次燃料喷射。另外，燃烧控制部61使火花塞16在相对于压缩上止点处于稍提前角侧的时期对混合气点火。火花点火控制压缩点火燃烧以该点火为契机而开始，这一点，与上述的运转点P1的情形同样。

图5的(c)图表示了发动机在第三区域A3中所含的运转点P3(在第三区域A3中为较高负荷的区域内的点)运转时的燃烧控制部61所进行的燃烧控制的形态。在第三区域A3的高负荷区域中被执行使被设为燃烧室6内的空燃比比理论空燃比稍浓厚(λ≤1)的混合气进行火花点火控制压缩点火燃烧的控制。

在运转点P3，燃烧控制部61使喷射器15在进气冲程中喷射一个循环中应喷射的燃料的全部或大半部分。例如如(c)图所示，在从进气冲程的后半期至压缩冲程的初期的一个连续的期间喷射燃料。另外，燃烧控制部61使火花塞16在压缩上止点的近傍且处于稍延迟角侧的时期对混合气点火。火花点火控制压缩点火燃烧以该点火为契机而开始，这一点，与上述的运转点P1、P2的情形同样。

此处，表示了在第三区域A3中按负荷来分开使用以理论空燃比的λ＝1来形成混合气的情形和以比理论空燃比稍浓厚的λ≤1来形成混合气的情形的例子。但也可以取而代之，在第三区域A3的整个区域，以理论空燃比的λ＝1来形成混合气。在后述的实施方式中，对第三区域A3中所执行的上述第二空燃比模式为使λ＝1的混合气进行火花点火控制压缩点火燃烧的形态进行说明。

图5的(d)图表示了发动机在低转速高负荷的第四区域A4中所含的运转点P4运转时的燃烧控制部61所进行的燃烧控制的形态。在第四区域A4中，并不执行火花点火控制压缩点火燃烧，而是执行使点火时期延迟的SI燃烧(延迟－SI)。

在运转点P4，燃烧控制部61使喷射器15在进气冲程中执行喷射比较多量的燃料的第一次燃料喷射，接着在压缩冲程的后期(就要到达压缩上止点之前)使之执行喷射比该第一次燃料喷射少量的燃料的第二次燃料喷射。另外，燃烧控制部61使火花塞16执行延迟点火。对混合气的点火时期被设定为例如从压缩上止点经过了5至20°CA左右的比较迟的时期。SI燃烧以该点火为契机而开始，燃烧室6内的所有的混合气基于火焰传播而燃烧。第四区域A4中的点火时期被设定为上述那样的延迟角是为了防止爆震或早燃等异常燃烧。

图5的(e)图表示了发动机在第一区域A1中的高负荷高转速区域中所含的运转点P5运转时的燃烧控制部61进行的燃烧控制的形态。在第一区域A1中，不执行火花点火控制压缩点火燃烧而执行正统的SI燃烧(进气－SI)。

在运转点P5，燃烧控制部61使喷射器15在从进气冲程至压缩冲程的一个连续的期间喷射燃料。此外，运转点P5由于为高负荷高转速的条件，因此一个循环中所应喷射的燃料的量本来就多，而且喷射所需要的量的燃料而必需的曲柄角期间成为长时期。此外，在第一区域A1的中·低负荷区域中，燃料喷射量被降低至低于(e)图的量。另外，燃烧控制部61使火花塞16在相对于压缩上止点处于稍提前角侧的时期对混合气点火。SI燃烧以该点火为契机而开始，燃烧室6内的所有的混合气基于火焰传播而燃烧。

[车辆姿势控制]

接着，详细叙述车辆姿势控制部62所执行的车辆姿势控制。图7是简略地表示本实施方式所涉及的车辆姿势控制的控制形态的时间图。图7中表示了转向器机构105转向操纵前轮102的转向操纵角、与基于车辆姿势控制的车辆100的减速度及实现其减速的生成转矩之间的关系。

车辆姿势控制部62在由转向操纵角传感器SN11检测的转向器机构105的转向操纵角的变化量为预先设定的基准变化量以上(转向操纵速度为指定值以上)时，看作为车辆100在转弯中，从而逐渐增加减速度。如上所述，在本实施方式中，通过对火花塞16的点火时期进行延迟控制或对供应到气缸2内的燃料进行减量控制，来降低发动机主体1所生成的转矩，由此来使该车辆100的驱动力下降，增加减速度。

具体而言，车辆姿势控制部62以使发动机转矩小于通常运转时的要求发动机转矩的方式降低发动机转矩，该要求发动机转矩是根据曲柄角传感器SN1所检测的车速和加速器开度传感器SN10所检测的加速器107的开度而被决定的目标基本发动机转矩。此外，车辆姿势控制部62在转向操纵速度为小于指定值时，使减速度逐渐下降。这样做，在转弯时，能够提高前轮102的侧向反作用力，能够使车辆100顺利地转弯。

参照图8所示的流程图来说明车辆姿势控制的具体控制例。在图8中，作为通过对目标基本发动机转矩进行的转矩降低来附加减速度这样的含义，而将车辆姿势控制称作“附加减速度设定处理”。附加减速度设定处理开始后，车辆姿势控制部62判定基于转向操纵角传感器SN11的检测结果而取得的转向操纵角的绝对值是否在增大(步骤#1)。在转向操纵角的绝对值为在增大的情况下(步骤#1中为“是”)，车辆姿势控制部62根据上述所取得的转向操纵角来计算转向操纵速度(步骤#2)。

接着，车辆姿势控制部62判定步骤#2中所求得的转向操纵速度的绝对值是否在减小(步骤#3)。在转向操纵速度的绝对值未减小的情况下(步骤#3中为“是”)，亦即在转向操纵速度的绝对值在增加或转向操纵速度的绝对值未变化的情况下，车辆姿势控制部62根据转向操纵速度来设定目标附加减速度(步骤#4)。该目标附加减速度是根据驾驶员所意图的转向器机构105的操作而应该附加给车辆100的减速度。

具体而言，车辆姿势控制部62根据图9的图谱所示的目标附加减速度和转向操纵速度的关系，取得与在步骤#2中所计算的转向操纵速度相对应的目标附加减速度。参照图9，在转向操纵速度为指定的阈值Ts以下的情况下，相对应的目标附加减速度为0。即，在转向操纵速度为阈值Ts以下的情况下，即使有转向器机构105的转向操作，车辆姿势控制部62也不会为了对车辆100附加减速度而执行降低发动机转矩的控制(车辆姿势控制)。另一方面，在转向操纵速度超过阈值Ts的情况下，随着该转向操纵速度的增大，与该转向操纵速度对应的目标附加减速度逐渐接近到指定的上限值Dmax(例如1m/s²)。即，转向操纵速度越增大则目标附加减速度也越增大，而且，其的增大量的增加比例变小。

接着，车辆姿势控制部62决定此次的处理中对车辆100附加减速度时的附加减速度的阈值亦即最大增大率Rmax。而且，车辆姿势控制部62在附加减速度的增大率处于最大增大率Rmax以下的范围决定此次处理中的附加减速度(步骤#5)。

具体而言，车辆姿势控制部62在此次的处理的步骤#4中所设定的目标附加减速度相对于上次的处理中所决定的附加减速度的增大率为上述最大增大率Rmax以下的情况下，将步骤#4中所决定的目标附加减速度决定为此次的处理中的附加减速度。另一方面，在此次的处理的步骤#4中所决定的目标附加减速度相对于上次的附加减速度的增大率为大于Rmax的情况下，车辆姿势控制部62将以增大率＝Rmax来使上次决定的附加减速度增大后的值决定为此次的处理中的附加减速度。

上述步骤#3中，转向操纵速度的绝对值为在减小的情况下(步骤#3中为“是”)，车辆姿势控制部62将上次的处理中所决定的附加减速度决定为此次的处理中的附加减速度(步骤#6)。即，在转向操纵速度的绝对值为在减少的情况下，保持转向操纵速度的最大时的附加减速度(附加减速度的最大值)。

上述步骤#1中，转向操纵角的绝对值不是在增大的情况下(步骤#1中为“否”)，车辆姿势控制部62设定在此次的处理中使上次的处理中所决定的附加减速度减小的量(减速度减小量)(步骤#7)。该减速度减小量根据预先存储在ECU60所具备的内存等的规定的减小率(例如0.3m/s³)而被算出。或者，减速度减小量根据从各种传感器所获得的车辆100的运转状态或按步骤#2中所算出的转向操纵速度而决定的减小率等而被算出。而且，车辆姿势控制部62通过以上次的处理中所决定的附加减速度减去步骤#7中所设定的减速度减小量，来决定此次的处理中的附加减速度(步骤#8)。

然后，车辆姿势控制部62根据步骤#5、#6或#8中所决定的此次的附加减速度，来决定转矩降低量(步骤#9；降低转矩设定工序)。具体而言，车辆姿势控制部62根据当前的车速、变速挡位、路面坡度等来决定为了实现此次的附加减速度而必要的转矩降低量。而且，车辆姿势控制部62为了使发动机转矩降低与所决定的转矩降低量相当的分量，而通过燃烧控制部61执行使火花塞16的点火时期延迟的延迟控制或使供应到气缸2内的燃料减量的减量控制。

[转矩降低的执行方法的切换控制]

如上所述，本实施方式的发动机主体1在转向操纵角的每一单位时间的变化量为预先设定的基准变化量以上(此处称为“第一条件的成立”)时，被执行降低该发动机主体1的生成转矩的车辆姿势控制。另一方面，发动机主体1作为燃烧室6中的混合气的燃烧形态不仅执行SI燃烧(第一燃烧模式)而且还执行火花点火控制压缩点火燃烧(第二燃烧模式)。即，在由加速器开度及车速所决定的要求转矩处于图4所示的第二区域A2及第三区域A3的范畴的情况下(此处称为“第二条件的成立”)，被执行使混合气在指定时期进行自点火的火花点火控制压缩点火燃烧。上述的SI燃烧或火花点火控制压缩点火燃烧的任一者根据发动机的运转状态而被选择(燃烧模式设定工序)。

车辆姿势控制部62在判定上述第一条件成立时执行车辆姿势控制(参照图8)。此外，燃烧控制部61在判定上述第二条件的成立时控制喷射器15的燃料喷射时期及火花塞16的驱动(点火)时期(参照图5)，以使火花点火控制压缩点火燃烧呈现。而且，在火花点火控制压缩点火燃烧中，进行在混合气被形成为比理论空燃比稀薄的第一空燃比模式(λ>1)和混合气被形成为与理论空燃比相等或比理论空燃比浓厚的第二空燃比模式(λ≤1)之间的模式切换(切换工序；参照图5的(b)、(c)图)。

在上述的第一条件及第二条件同时成立的情况下，车辆姿势控制和火花点火控制压缩点火燃烧会重叠地被执行。也就是说，有时会在火花点火控制压缩点火燃烧正在执行的状态下，为了执行车辆姿势控制而进行发动机转矩的降低。作为转矩降低的方法最简易的是使火花塞16的点火时期延迟(点火延迟)。但是，在火花点火控制压缩点火燃烧正在进行的状态下，为了执行车辆姿势控制而执行点火延迟时，有可能导致燃烧不稳定。即，若通过点火延迟而使火花点火控制压缩点火燃烧中的SI燃烧的开始时期延迟时，有可能引起燃烧室6内的缸内压力不能上升至为了燃烧后半期的CI燃烧而必需的缸内压力。此情况下，在燃烧室6中有时会发生燃烧不稳定的状态或有可能熄火的状态(燃烧不稳定状态)。

鉴于上述的情况，在本实施方式中，判定部63判定是否是会达致上述燃烧不稳定状态的运转状态。具体而言，判定上述的第一条件及第二条件是否同时成立。而且，判定部63在判定为会达致燃烧不稳定状态时将用于执行车辆姿势控制的发动机转矩降低方法从点火延迟切换为使供应到气缸2内的燃料减量的减量控制。只要使燃料减量至少于针对要求转矩而设定的燃料喷射量，即使不进行点火延迟，发动机转矩也会自然地降低。另一方面，由于火花塞16对混合气进行强制点火的时期被维持在用于火花点火控制压缩点火燃烧而被设定的时期，因而SI燃烧以常规时期而开始。因此，能够呈现指定的火花点火控制压缩点火燃烧。

参照图10A及图10B所示的流程图来说明判定部63进行的上述的转矩降低手段的切换控制。图10A的控制例是如下的例子：根据火花点火控制压缩点火燃烧是否正在执行，亦即根据发动机是否在图4的运转图谱的第二区域A2或第三区域A3中正在运转，来切换为了执行车辆姿势控制的发动机转矩降低的方法。

发动机的控制处理开始后，ECU60(图3)读入与车辆100的运转状态相关的各种传感器信号(步骤#11)。具体而言，ECU60取得包含从曲柄角传感器SN1的检测值获得的车速、由加速器开度传感器SN10所检测的加速器107的开度、由转向操纵角传感器SN11所检测的转向器机构105的转向操纵角、车辆100的变速器中现在所被设定的变速挡位等各种信息。

其次，判定部63判定是否有附加减速度的要求亦即是否存在为了执行车辆姿势控制的转矩降低的要求(第一条件是否成立)(步骤#12)。在转向操纵角的增大量超过基准增大量的情况下，车辆姿势控制部62发出附加减速度的要求(在步骤#12中为“是”)。此情况下，判定部63进一步判定燃烧控制部61是否正在执行火花点火控制压缩点火燃烧(第二条件是否成立)(步骤#13)。此外，在无附加减速度的要求的情况下(步骤#12中为“否”)，判定部63结束处理(返回到步骤#11)。

在火花点火控制压缩点火燃烧正在执行的情况下(步骤#13中为“是”)，判定部63以通过让车辆姿势控制部62使喷射器15的燃料喷射量减量的减量控制来进行用于车辆姿势控制的转矩降低的方式进行设定(降低转矩设定工序；步骤#14)。也就是说，在上述的第一条件及第二条件成立的情况下，判定部63为了降低发动机主体1的生成转矩而使之执行使供应到气缸2内的燃料减量的减量控制。此外，转矩降低量越大则燃料喷射量的减量程度也被设定得越大。

对此，在火花点火控制压缩点火燃烧不是正在执行的情况下(步骤#13中为“否”)，亦即，在发动机正在图4的运转图谱的第一区域A1或第四区域A4运转的情况下，判定部63以通过让车辆姿势控制部62使火花塞16对混合气点火的点火时期延迟的点火延迟控制来进行用于车辆姿势控制的转矩降低的方式进行设定(步骤#15)。也就是说，在上述第一条件成立而上述第二条件不成立的情况下，判定部63为了降低发动机主体1的生成转矩而使火花塞16的驱动时期延迟。此外，转矩降低量越大则点火时期的延迟程度也被设定得越大。步骤#14或#15被执行后，判定部63结束处理(返回到步骤#11)。

如上所述，在图10A的控制例中，在判定部63判定所述第一条件及所述第二条件成立时，并不是通过点火延迟，而是通过使燃料减量的减量控制来降低发动机的生成转矩。也就是说，在火花点火控制压缩点火燃烧的情况下，并不是通过点火延迟而是通过燃料的减量控制来执行车辆姿势控制。因此，火花点火控制压缩点火燃烧中的SI燃烧的开始时期不会被延迟，由此基于该SI燃烧而产生的热便能够充分地提高缸内温度及压力，能够使燃烧后半期的CI燃烧良好地产生而不会发生熄火。另一方面，在不是火花点火控制压缩点火燃烧而是正在进行执行SI燃烧的情况下，熄火的问题实质上不会发生。在这样的情况下，通过点火延迟来执行车辆姿势控制，由此能够简化控制。

图10B的控制例是如下的例子：根据火花点火控制压缩点火燃烧是否正被执行且该火花点火控制压缩点火燃烧是否正在以利用空燃比稀薄的混合气执行的第一空燃比模式(λ>1)来执行，也就是说根据发动机是否正在图4的运转图谱的第二区域A2运转，来切换用于执行车辆姿势控制的发动机转矩降低的方法。

由于步骤#21及#22的处理与上述的步骤#11及#12相同，因此，其说明省略。在车辆姿势控制部62发出了附加减速度的要求的情况下(步骤#22中为“是”)，判定部63判定燃烧控制部61是否正在执行所述第一空燃比模式(λ>1)的火花点火控制压缩点火燃烧(是否第二条件成立且第一空燃比模式正被执行)(步骤#23)。

在所述第一空燃比模式的火花点火控制压缩点火燃烧正在执行的情况下(步骤#23中为“是”)，判定部63以通过让车辆姿势控制部62使喷射器15的燃料喷射量减量的减量控制来进行用于车辆姿势控制的转矩降低的方式进行设定(步骤#24)。也就是说，在上述的第一条件及第二条件成立，而且正在执行第一空燃比模式(λ>1)的情况下，判定部63为了降低发动机主体1的生成转矩而使之执行使供应到气缸2内的燃料减量的减量控制。

对此，在所述第一空燃比模式的火花点火控制压缩点火燃烧不是正在执行的情况下(步骤#23中为“否”)，亦即，在发动机正在以图4的运转图谱的第一区域A1或第四区域A4的SI燃烧，或以第三区域A3中的第二空燃比模式(λ≤1)的火花点火控制压缩点火燃烧运转的情况下，判定部63以通过让车辆姿势控制部62使火花塞16对混合气点火的点火时期延迟的点火延迟控制来进行用于车辆姿势控制的转矩降低的方式进行设定(步骤#25)。也就是说，在所述第一条件成立而所述第二条件不成立的情况下，以及在所述第一条件及所述第二条件成立且正在执行所述第二空燃比模式的情况下，判定部63为了降低发动机主体1的生成转矩而使火花塞16的驱动时期延迟。

如上所述，在图10B的控制例中，在判定部63判定上述的第一条件及第二条件成立，且判定为正在执行第一空燃比模式(λ>1)时，不是通过点火延迟，而是通过使燃料减量的减量控制来降低发动机的生成转矩。也就是说，在利用空燃比稀薄的混合气的火花点火控制压缩点火燃烧时，不是通过点火延迟而是通过燃料的减量控制来执行车辆姿势控制。若在以第一空燃比模式(λ>1)进行的燃烧中进行点火延迟，由于混合气稀薄而会导致难以发生自点火，使熄火的可能性进一步增高。然而，根据上述的控制例，由于在以执行着第一空燃比模式(λ>1)下的火花点火控制压缩点火燃烧的状况执行车辆姿势控制的情况下，执行燃料的减量控制，因此，能够有效地抑制熄火。

另一方面，与混合气为空燃比稀薄的情况下导致熄火的可能性增高的情形相反地，在混合气被形成为理论空燃比以上的第二空燃比模式的情况下，即使进行上述的点火延迟，失火的可能性也相对较低。根据上述控制例，在以执行着第二空燃比模式下的火花点火控制压缩点火燃烧的状况执行车辆姿势控制的情况下，采用基于点火延迟的转矩降低。因此，通过进行火花塞16的驱动时期(点火时期)的控制这一比较简易的控制，能够执行车辆姿势控制。

[波动抑制控制]

其次，对车辆姿势控制与火花点火控制压缩点火燃烧的模式变换重叠的情况下的处理进行说明。本实施方式中，火花点火控制压缩点火燃烧以第一空燃比模式(λ>1)或第二空燃比模式(λ≤1)而被执行。例如，所述第一空燃比模式作为稀薄空燃比而以提高发动机的热效率的目的被采用，所述第二空燃比模式在希望优先燃烧稳定性的情形等而被采用。此处，车辆姿势控制被执行时，如图7所示，通过暂时地降低发动机的发生转矩来增加前轮102的轮胎抓着力，此后，使之回归到本来的要求转矩这样的周期被反复进行。另一方面，如图4的运转图谱所示，火花点火控制压缩点火燃烧的所述空燃比模式的切换主要依据发动机负荷和转速来进行。因此，存在着如下的担忧：因车辆姿势控制的执行而使发动机转矩(负荷)发生起伏，从而发生频繁地进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换的波动。也就是说，会发生如下的情况：负荷在短时间内发生多次跨越图4所示的第二区域A2与第三区域A3之间的边界的变动，与此相应地发生发出多次所述空燃比模式的切换要求的情形。

另外还有如下的情况：所述模式变换难以一瞬间地进行。如前所述，在火花点火控制压缩点火燃烧以第一空燃比模式执行的情况下，空燃比A/F被设定在25至30/1左右(第一空燃比范围)的稀薄空燃比，在第二空燃比模式的情况下被设定在空燃比A/F＝14.7/1(第二空燃比范围)。因此，在该两空燃比模式之间，存在着既不属于第一空燃比范围也不属于第二空燃比范围的第三空燃比范围。该第三空燃比范围是发生NOx的稀薄燃烧的范围，因此，其被避免使用。但是，在该第三空燃比范围存在的情况下，伴随为了调整空燃比的进气量及燃料喷射量的变更的第一、第二空燃比模式之间的模式切换便无法一瞬间地进行而需要一定的时间。此外，在空燃比模式的切换被执行时，为了过渡到符合各空燃比模式的空燃比，往气缸内的进气量或燃料喷射量等发生变化而成为不稳定的状态。在这样的状态下，在为了控制车辆姿势的转矩降低控制与之重叠时，会发生燃烧不稳定或发生熄火等问题。当上述的波动状态发生时情况更差。

鉴于上述的情况，本实施方式中，在发生车辆姿势控制与火花点火控制压缩点火燃烧中的空燃比模式的切换重叠的状况下，执行能够避免两者的重叠的控制。具体而言，判定部63在判定为必需执行车辆姿势控制的情况下，即使是在发生空燃比模式的切换要求的状况下，也执行抑制(禁止)该模式变换的控制(抑制控制)。

图10C是简易地表示实质上能够执行上述的抑制控制的动作的流程图。ECU60读入车辆100所具备的各种传感器的信号(步骤#31)。此后，判定部63判定是否有在未进行用于车辆姿势控制的转矩降低的本来的要求转矩下的、在第一空燃比模式(λ>1)和第二空燃比模式(λ≤1)之间切换空燃比模式的模式切换要求(步骤#32)。也就是说，空燃比模式的切换判定以进行基于车辆姿势控制的转矩降低之前的目标转矩作为基准来进行判定。

在有以所述目标转矩为基准的空燃比模式的切换要求的情况下(步骤#32中为“是”)，判定部63允许该模式切换的实施。此情况下，燃烧控制部61实施所需要的模式切换(步骤#33)。对此，在没有所述空燃比模式的切换要求的情况下(步骤#32中为“否”)，判定部63使处理跳过步骤#33。即，由于以不考虑基于车辆姿势控制的转矩降低的要求转矩来判定模式切换的要否，因此，即使在考虑了转矩降低时会发生上述的模式切换的波动那样的情况下，也能够将该波动防范于未然。

如上所述，在图10C的控制例中，在考虑了基于车辆姿势控制的转矩降低时，即使在所述第一空燃比模式和所述第二空燃比模式之间执行模式切换的条件成立，也能够抑制(禁止)该模式切换的执行。在车辆姿势控制被执行时，发动机转矩的降低和往要求转矩的回归这一周期被反复进行(参照图7)。另一方面，火花点火控制压缩点火燃烧的上述模式切换主要依据发动机负荷(转矩)和转速来进行(参照图4)。因此，存在如下的担忧：因车辆姿势控制的执行而导致发动机转矩起伏，随着该起伏而发生频繁地进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换的波动。然而，通过采用图10C的控制例，在实质上车辆姿势控制正被执行的状态下抑制所述模式切换，因此，能够抑制所述波动的发生，能够防止燃烧的不稳定。

[发动机的控制方法的具体例]

接着，对应用了本发明所涉及的发动机的控制方法的运转控制的具体实施方式进行说明。图11是表示本实施方式所涉及的发动机控制方法的基本动作的流程图。处理开始后，ECU60(图3)读入各种传感器SN1至SN13所输出的与车辆100的运转状态相关的传感器信号(步骤S1)。其次，ECU60(车辆姿势控制部62)参照基于步骤S1中所读入的传感器信号而获得的车速(曲柄角传感器SN1)、加速器开度(加速器开度传感器SN10)、转向操纵角(转向操纵角传感器SN11)、车辆100的变速器中现在所设定的变速挡位等，进行设定用于车辆姿势控制的附加减速度(转矩降低量)的处理(步骤S2；降低转矩设定工序)。该附加减速度设定处理的具体例为之前根据图8的流程图所说明的例。其次，ECU60在考虑了在步骤S2中所设定的附加减速度的情况下，执行发动机控制处理(步骤S3)。以下，参照图12至图15所示的流程图来详述步骤S3的发动机控制处理。

＜燃烧动作的控制目标值的设定＞

图12是表示发动机控制处理的详细的流程图，主要表示了燃烧动作的控制目标值的设定步骤。控制处理开始后，ECU60(燃烧控制部61)参照图11的步骤S1中所取得的车速及加速器开度、现状下的变速器变速挡位等，来设定车辆100的目标加速度(目标G)(步骤S11)。其次，ECU60设定为了实现所设定的目标加速度的目标基本发动机转矩(步骤S12)。该目标基本发动机转矩是根据在考虑基于车辆姿势控制的转矩降低之前的驾驶员踩踏加速器107的踩下量而被算出的要求转矩。

接着，ECU60根据上述目标基本发动机转矩、以及曲柄角传感器SN1所检测的发动机转速来设定目标燃烧模式(步骤S13；燃烧模式设定工序)。在该目标燃烧模式的设定中，参照以发动机转速与负荷的关系而被预先决定的例如图4所示的运转图谱。亦即，ECU60判定现状下的发动机转速及步骤S12中所设定的目标基本发动机转矩(负荷)是否属于所述运转图谱的第一区域A1至第四区域A4中的任一区域，将图5的(a)图至(e)图所示的任一者的燃烧模式设定为目标燃烧模式。

而且，ECU60(判定部63)根据步骤S13中所设定的目标燃烧模式来设定车辆姿势控制中的转矩降低的执行方法(步骤S14)。如上所述，在本实施方式中，作为转矩降低的执行方法，而采用使从喷射器15喷射的燃料喷射量减量或使火花塞16的驱动时期延迟的点火延迟的任一者。是否选择上述中的任一者的控制例为之前在图10A及图10B的流程图中所示的例子。例如，在采用图10B所示的控制例的情况下，目标燃烧模式与转矩降低的执行方法的关系为下述的表1所示的关系。

表1

其次，ECU60(判定部63)判定是否有火花点火控制压缩点火燃烧中的第一空燃比模式(λ>1)与第二空燃比模式(λ＝1)之间的切换要求(步骤S15)。此外，第一空燃比模式(λ>1)与第二空燃比模式(λ＝1)之间的切换判定根据在步骤S12中所设定的减去基于车辆姿势控制的转矩降低量之前的目标基本发动机转矩而被执行。通过根据目标基本发动机转矩来进行切换判定，即使在考虑了转矩降低量时会发生空燃比模式的切换的波动那样的情况下，也能够将所述波动防范于未然。

让步骤S15的判定步骤介入是基于下面的理由。在火花点火控制压缩点火燃烧以第一空燃比模式被执行的情况下，空燃比A/F被设定为25至30/1左右的稀薄空燃比，在第二空燃比模式的情况下，被设定为空燃比A/F＝14.7/1(λ＝1)。在执行这样的第一空燃比模式和第二空燃比模式之间的模式切换时，为了过渡到符合各模式的空燃比，往气缸内的进气量或燃料喷射量等发生变化而成为不稳定的状态。在这样的状态下，在用于车辆姿势控制的转矩降低控制与之重叠时，会发生燃烧不稳定或发生熄火等问题。鉴于此点，判定部63在没有所述模式切换的要求的情况下(步骤S15中为“是”)，执行用于车辆姿势控制的转矩降低控制(下面叙述的步骤S16至S18)，而在有所述模式切换的要求的情况下(步骤S15中为“否”)，禁止用于车辆姿势控制的转矩降低控制。在后者的情况下，执行以没有转矩变动地执行所述模式切换等的转矩模式切换控制(后述的图14或图15的控制)。

ECU60(燃烧控制部61)在没有所述模式切换的要求的情况下，根据步骤S12中所设定的目标基本发动机转矩和图11的步骤S2(图8的步骤#9)中所设定的转矩降低量，设定目标最终发动机转矩(步骤S16)。该目标最终发动机转矩是从要求转矩减去基于车辆姿势控制的转矩降低量而得的转矩。当然，在车辆姿势控制的执行要求不存在的情况下，要减去的转矩降低量为零。而且，ECU60根据目标最终发动机转矩，设定燃烧室6内的目标燃烧压力(步骤S17)。

然后，ECU60根据步骤S17中所设定的目标燃烧压力及步骤S13中所设定的目标燃烧模式，设定燃烧动作的控制目标值(步骤S18)。具体而言，设定供应给燃烧室6的目标空气量、呈现CI燃烧的目标自点火时期、目标SI率、目标空燃比、火花塞16对混合气的目标点火时期等。

此外，上述的SI率是在基于火花点火控制压缩点火燃烧的全热释放量中所占的基于SI燃烧的热释放量的比例。参照图6，图中的拐点X是燃烧形态从SI燃烧切换到CI燃烧的时刻。相对于与该拐点X相对应的曲柄角θci而位于提前角侧的热释放率的波形的面积R1作为基于SI燃烧的热释放量，相对于θci而位于延迟角侧的热释放率的波形的面积R2作为基于CI燃烧的热释放率。SI率可以利用上述各面积R1、R2而以SI率＝R1/(R1+R2)来表示。

图16是表示在步骤S14的转矩降低的执行方法的设定中采用图10B所示的控制例的情况下的目标燃烧模式与燃料总喷射量及点火时期的关系的表形式的图。在用于车辆姿势控制的“无转矩降低”的情况下，在火花点火控制压缩点火燃烧的第一空燃比模式71A(λ>1)、火花点火控制压缩点火燃烧的第二空燃比模式72A(λ＝1)、以及SI燃烧模式73A，分别被设定为指定的燃料总喷射量f1、f2、f3，点火时期也被设定为指定的曲柄角CA1。

对此，在用于车辆姿势控制的“有转矩降低”的情况下，在火花点火控制压缩点火燃烧的第一空燃比模式71B(λ>1)，燃料总喷射量被变更为相对于“无转矩降低”的情形的f1减少指定量的f4。另一方面，目标点火时期被维持在曲柄角CA1的时期而不进行点火延迟。在火花点火控制压缩点火燃烧的第二空燃比模式72B(λ＝1)，在“有转矩降低”的情况下，燃料总喷射量被维持在f2，而另一方面进行使目标点火时期从曲柄角CA1延迟到CA2的点火延迟。同样地，在SI燃烧模式73B，在“有转矩降低”的情况下，燃料总喷射量被维持在f3，而另一方面进行使目标点火时期从曲柄角CA1延迟到CA2的点火延迟。

＜火花点火控制压缩点火燃烧控制的详细＞

图13是表示发动机控制处理的详细的流程图，主要表示与火花点火控制压缩点火燃烧的详细控制相关的步骤。继图12的步骤S18后，ECU60判定上述的SI率是否为小于100％，也就是说，判定目标燃烧模式是否为火花点火控制压缩点火燃烧(SI率＝100％就是SI燃烧)(步骤S20)。

在目标燃烧模式为火花点火控制压缩点火燃烧(第二燃烧模式)的情况下(步骤S20中为“是”)，首先进行设定喷射器15及火花塞16以外的致动器的控制值的处理(步骤S21至S24)。具体而言，ECU60(燃烧控制部61)根据步骤S18中所设定的目标空气量和所估计的目标自点火时期的缸内温度，设定目标EGR率(步骤S21)。本实施方式中，作为EGR而执行：内部EGR，基于进气门11及排气门12(参照图2)的开闭时期操作(进气门11的提早打开或排气门12的延迟关闭)而被执行；外部EGR，经由EGR通道51而使排气气体回流。由此，在步骤S21中设定目标内部EGR率和目标外部EGR率。而且，设定用于实现目标内部EGR率的作为进气门11的开闭时期的目标进气门开闭时期及作为排气门12的开闭时期的目标排气门开闭时期、以及用于实现目标外部EGR率的作为EGR阀53的开度的目标EGR阀开度(步骤S22)。

其次，ECU60设定用于实现上述目标空气量的作为节气阀32的开度的目标节气阀开度、作为旁通道38的旁通阀39的开度的目标旁通阀开度、作为增压器33的电磁离合器34的接合程度的目标离合器接合程度(步骤S23)。而且，ECU60对各控制对象所具备的致动器发送动作指令，以达成上述的目标节气阀开度、目标进气门开闭时期、目标排气门开闭时期、目标旁通阀开度、目标EGR阀开度及目标离合器接合程度的各目标(步骤S24)。也就是说，根据步骤S18中所设定的达成火花点火控制压缩点火燃烧的目标值，来使各致动器工作。

接着，根据相对于上述目标值的实际的燃烧反应性，执行补正喷射器15的燃烧喷射量和喷射时期以及火花塞16的点火时期的补正处理(步骤S25至S29)。被致动器驱动的阀等是难以立刻成为目标值地动作的反应较不利的设备。这些设备的动作延迟例如对目标空燃比的实现会带来影响。ECU60对因所述动作延迟而引起的相对于目标燃烧状态的实际燃烧状态的背离程度进行把握，为了纠正该背离而根据燃烧室6中实际上所形成的内部气体的状态，对具有出色的反应性的喷射器15的燃烧喷射量及喷射时期以及同样具有出色的反应性的火花塞16的点火时期进行补正。

具体而言，ECU60计算实际的进气门关闭时刻的气缸2的缸内温度、进气填充量、缸内的氧浓度(步骤S25)。在该计算时，参照：根据空气流量传感器SN4的检测值、第一、第二进气温度传感器SN5、SN7及外部EGR率等而求得的实际的进气气体的状态量；根据进气凸轮角传感器SN12及排气凸轮角传感器SN13的检测值等而求得的实际的气缸2内的内部气体的状态量；上次的燃烧结果。作为上次的燃烧结果而采用根据从缸内压力传感器SN3的检测值导出的实际的缸内压力的波形而获得的自点火时期等。

其次，ECU60根据步骤S25中求得的进气填充量及缸内的氧浓度，以成为步骤S18中所设定的目标空燃比的方式设定喷射器15的目标燃烧喷射量及目标喷射时期(步骤S26)。如图5的(a)图、(b)图所例示，在火花点火控制压缩点火燃烧的第一空燃比模式(λ>1)以及第二空燃比模式(λ＝1)下，分两次执行燃料喷射。因此，ECU60以成为目标空燃比的方式分别决定第一次及第二次的燃烧喷射的喷射量及喷射时期。而且，ECU60对喷射器15发送指令，以达成目标燃烧喷射量及目标喷射时期(步骤S27)。

接着，ECU60根据实际的进气门关闭时刻的气缸2的缸内温度，设定火花塞16的目标点火时期(步骤S28)。该目标点火时期为以使CI燃烧在步骤S18中所设定的目标自点火时期开始的方式对同样地在步骤S18中所设定的目标点火时期补正后的时期。而且，ECU60以在所补正的目标点火时期对混合气进行点火的方式驱动火花塞16(步骤S29)。

对此，若在步骤S20中判定为SI率不是小于100％时，也就是说，在目标燃烧模式为SI燃烧(第一燃烧模式)的情况下(步骤S20中为“否”)，ECU60根据步骤S18中所设定的目标空气量，设定目标节气阀开度、目标进气门开闭时期、目标排气门开闭时期、目标旁通阀开度、目标离合器接合程度及目标EGR阀开度等(步骤S30)。接着，ECU60根据上述目标空气量和同样地在步骤S18中所设定的目标燃烧压力，设定用于喷射器15的目标燃料喷射量及目标喷射时期和火花塞16的目标点火时期(步骤S31)。而且，ECU60驱动各致动器和喷射器15及火花塞16，以达成上述的目标值(步骤S32)。

＜模式切换控制从λ＝1往稀薄的切换＞

其次，对在步骤S15中有火花点火控制压缩点火燃烧的第一空燃比模式(λ>1)和第二空燃比模式(λ＝1)之间的模式切换要求的情况下所执行的等转矩模式切换控制(空燃比模式设定工序)进行说明。图14是表示有从第二空燃比模式往第一空燃比模式的模式切换要求的情况下的模式切换控制的流程图，图17是表示所述模式切换与进气量、燃料量、点火时期、发动机转矩及空燃比的关系的时间图。

在图12所示的步骤S15中有模式切换要求的情况下(步骤S15中为“否”)，处理转移到图14的步骤S41。ECU60(判定部63)判定所述模式切换要求是否为从第二空燃比模式往第一空燃比模式的模式切换要求，也就是说判定是否为使火花点火控制压缩点火燃烧从λ＝1往稀薄空燃比变更的模式切换要求(步骤S41)。在为从第二空燃比模式往第一空燃比模式的模式切换要求的情况下(步骤S41中为“是”)，判定部63对燃烧控制部61发出指示，使之执行在不会使排放恶化的情况下使空燃比A/F从λ＝1过渡到稀薄空燃比且使模式切换期间的发动机转矩维持在规定值的控制。

具体而言，ECU60(燃烧控制部61)调整节气阀32的开度来使进气量增大(步骤S42)，并且使喷射器15的燃料喷射量增大(步骤S43)。参照图17，时刻T0至T1为第二空燃比模式的执行期间，时刻T1至T2期间为从第二空燃比模式往第一空燃比模式的模式切换期间。ECU60以使达成第一空燃比模式(λ>1)的时刻T0至T1的进气量及燃料量如时刻T1至T2期间的图形所示那样成比例地增大(进气量增大工序及燃料增大工序)。使进气量逐渐地增大而指向稀薄且在此期间也使燃料量逐渐增大是为了不形成会发生NOx的空燃比状态。

与上述并行地，ECU60在时刻T1至T2期间使火花塞16的点火时期延迟(步骤S44)。这是为了抑制因在时刻T1至T2期间增加燃料量而导致发动机转矩也向增加侧变动的情况(第一延迟工序)。点火时期的延迟以随着燃料量逐渐增加而使点火时期逐渐向延迟侧切换的方式而被执行。基于这样的点火延迟来降低发动机转矩，因此，能够抵消燃料量的增大量，能够在时刻T1至T2期间维持在等转矩。

ECU60确认进气量是否已达到用于第一空燃比模式(λ>1〉而被设定的进气量的目标值(步骤S45)。该进气量目标值是能够形成实质上不产生NOx的空燃比的进气量。本实施方式中，空燃比A/F＝25/1为在第一空燃比模式的稀薄燃烧中不产生NOx的浓厚极限，空燃比A/F＝30/1为第一空燃比模式的指定的空燃比。因此，在步骤S45中判定是否已到达空燃比＝25，在未到达的情况下(步骤S45中为“否”)，反复进行步骤S42至S44。即，进气量及燃料量进一步被增量，点火时期进一步被延迟。

另一方面，在达到能够形成空燃比＝25的进气量时(步骤S45中为“是”)，ECU60使燃料量急速下降到形成第一空燃比模式的稀薄的混合气而必要的量(步骤S46)。图17的时间图的时刻T2是该急速下降的时刻。由此，便在燃烧室6中形成第一空燃比模式(λ>1)且不会发生NOx的空燃比的混合气。此时刻，无需进行转矩降低的操作，因此，ECU60使点火延迟结束(步骤S47)。此外，进气量在经过时刻T2后也被增量。即，进气量被增量至达到能够形成指定的空燃比＝30的进气量时的时刻T2A。

＜模式切换控制从稀薄往λ＝1的切换＞

其次，参照图15及图17，对有从第一空燃比模式(λ>1)往第二空燃比模式(λ＝1)的切换要求时所执行的等转矩模式切换控制进行说明。图15是表示有从第一空燃比模式往第二空燃比模式的模式切换要求时的模式切换控制的流程图。

在图14的步骤S41中，在不是从第二空燃比模式往第一空燃比模式的模式切换要求的情况下(步骤S41中为“否”)，使处理转移到图15的步骤S51。此情况下，ECU60的判定部63给予燃烧控制部61指示，以执行如下的控制：不让排放恶化而使空燃比A/F从稀薄切换到λ＝1，而且，使模式切换期间的发动机转矩维持在规定值。

具体而言，ECU60(燃烧控制部61)调整节气阀32的开度以使进气量减少(进气量减少工序；步骤S51)。另一方面，维持喷射器15的燃料喷射量(步骤S52)。参照图17，时刻T2至T3是第一空燃比模式的执行期间，时刻T3至T5期间是从第一空燃比模式往第二空燃比模式的模式切换的期间。ECU60使达成第一空燃比模式(λ>1)的时刻T2A至T3的进气量如时刻T3至T4期间的图形所示那样减少。另一方面，时刻T3至T4期间的燃料喷射量与时刻T2A至T3的相同。

接着，ECU60确认进气量是否达到指定的减量进气量(空燃比)(步骤S53)。该减量进气量是达成在第一空燃比模式的稀薄燃烧中不会发生NOx的作为浓厚极限的空燃比A/F＝25/1的进气量。在不到达空燃比＝25的情况下(步骤S53中为“否”)，处理返回到步骤S51，进一步使进气量减量。

对此，在到达达到空燃比＝25的时刻T4时(步骤S53中为“是”)，执行防止发生NOx的控制。具体而言，ECU60继续减少进气量(步骤S54)，并且以由时刻T4时的进气量来形成空燃比＝14.7(λ＝1)的混合气的方式而使喷射器15的燃料喷射量急剧地增大(步骤S55)。为了维持λ＝1，在时刻T4以后，配合进气量的减少而减少燃料喷射量。由此，能够避免形成发生NOx的空燃比状态。此外，ECU60为了抵消因燃料量的增大而导致的发动机转矩增加而与上述的步骤S44同样地使火花塞16的点火时期根据时刻T4时的进气量及燃料喷射量而急剧地延迟(第二延迟工序)(步骤S56)。由此，能够防止在时刻T4前后的转矩变动。

ECU60确认进气量是否达到用于第二空燃比模式(λ＝1)而被设定的进气量的目标值(步骤S57)。也就是说，在时刻T4的时刻空燃比降低至空燃比＝14.7，但确认进气量是否已下降到能够执行第二空燃比模式的量。在未达到的情况下(步骤S57中为“否”)，重复步骤S54至S56。即，进气量及燃料量进一步被减量，另一方面，点火时期的延迟逐渐减小。由此，能够在时刻T4至T5期间维持等转矩。

另一方面，在达到第二空燃比模式(λ＝1)用的进气量时(步骤S57中为“是”)，ECU60使进气量及燃料喷射量的进一步的减量停止(步骤S58)。图17的时间图的时刻T5为该停止的时刻。由此，便在燃烧室6中形成满足第二空燃比模式用的进气量的λ＝1的混合气。而且，ECU60在时刻T5使点火延迟结束(步骤S59)。此外，在就要到达时刻T5之前的时刻，基于点火延迟而产生的转矩降低便自然地达至极小。在结束以上所说明的图14的步骤S47或图15的步骤S59后，处理回到图13中的“返回”，也就是说返回到图12的步骤S11，反复同样的处理。

[变形例]

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不仅限于此，其也可以采用例如如下的变形实施方式。

(1)在上述实施方式，作为车辆的例子而例示了由FF驱动车构成的车辆100。本发明所涉及的发动机的控制方法及发动机系统也可以应用于FR驱动车、四轮驱动车、以及以通过从电池或电容器供应的电力而被驱动的马达和发动机作为驱动源的混合动力车辆。

(2)在图10C所示的优先车辆姿势控制的控制中，表示了在车辆姿势控制正被执行的状态下禁止火花点火控制压缩点火燃烧的第一空燃比模式和第二空燃比模式之间的空燃比模式切换的例子。也可以取代此，而在每一单位时间的所述模式切换的次数超过指定次数的情况下，抑制(禁止)所述模式切换(切换次数判定工序)。换言之，只要该次数是不会达至空燃比模式切换波动的程度也就是说不会招致燃烧不稳定的程度上的小范围，即使在车辆姿势控制正被执行的状态下，也可以执行所述空燃比模式的切换。

图18是用于说明火花点火控制压缩点火燃烧中的空燃比模式切换执行可否判定的一个例子的图形。图中的t1至t7分别表示了每一单位时间的火花点火控制压缩点火燃烧的空燃比模式切换的次数。此外，符号n的横线是表示对所述空燃比模式切换的执行和禁止进行区别的阈值的线。此情况下，有关模式切换要求低于阈值n的单位时间t3、t4、t5，判定部63所进行的判定为即使在车辆姿势控制正被执行的状态下也允许所述模式切换的判定。另一方面，有关模式切换要求超过阈值n的单位时间t1、t2、t6、t7，所述模式切换被禁止。

招致燃烧不稳定的是与波动相当的频繁的空燃比模式的切换，未达到波动的程度的空燃比模式切换可被允许。根据上述的变形例，能够将空燃比模式切换(禁止)的执行限制在真正需要进行时，能够抑制抵消空燃比模式切换的优点的情况发生。此外，空燃比模式切换次数的阈值n例如可设定为每一分种数次至十次左右。

(3)此外，在图10C所示的优先车辆姿势控制的控制中，也可以不是完全禁止模式切换，而是采用使所述模式切换延迟至例如车辆姿势控制的结束后或车辆姿势控制之间的时期那样的抑制所述模式切换的控制。

(4)在图17的时间图，表示了在所述模式切换的期间(图17的时刻T1至T2及时刻T3至T5)使发动机转矩维持在规定值的“等转矩”的例子。该“等转矩”并非指即使有微小的转矩变动也不允许的状态，转矩变动可以在实际上转矩被看作为规定值的范围内发生。

(5)在上述实施方式，表示了在火花点火控制压缩点火燃烧时(图10A的例子)或第一空燃比模式的火花点火控制压缩点火燃烧时(图10B及图12至图15的例子)将用于车辆姿势控制的转矩降低完全切换为燃料的减量控制而不是点火延迟的例子。也可以取代此而使车辆姿势控制上所必要的转矩降低的一部分由点火延迟(抑制点火延迟的程度的控制)来承担，并且使其余部分由燃料的减量控制来承担。

(6)图10C及图12中，表示了通过根据进行用于车辆姿势控制的转矩降低之前的目标基本发动机转矩来进行空燃比模式的切换判定从而防止空燃比模式切换的波动的例子。作为其变形例，也可以进行以进行了用于车辆姿势控制的转矩降低之后的目标最终发动机转矩(图12的步骤S16)为基础的控制。图19是简略地表示该变形例的流程图。

ECU60读入车辆100所具备的各种传感器的信号(步骤S61)。此后，判定部63在根据目标最终发动机转矩进行了判定的情况下，判定是否为在第一空燃比模式(λ>1)和第二空燃比模式(λ≤1)之间切换空燃比模式的状态(发生模式切换要求的状态)(步骤S62)。接着，判定部63判定是否有基于车辆姿势控制的转矩降低量的设定(步骤S63)。在有转矩降低量的设定的情况下(步骤S63中为“是”；在降低转矩设定工序中被设定了所述转矩降低量时)，判定部63抑制(禁止)空燃比模式的切换(步骤S64)。另一方面，在没有转矩降低量的设定的情况下(步骤S63中为“否”)，判定部63使空燃比模式的切换实施(步骤S65)。

[上述实施方式中所包含的发明]

上述的具体实施方式中主要包含具有以下技术方案的发明。

本发明的一个方面涉及的发动机的控制方法是控制发动机的方法，所述发动机搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞，所述发动机的控制方法包括：燃烧模式设定工序，根据所述发动机的运转状态，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式；空燃比模式设定工序，在所述燃烧模式设定工序中被选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式；切换工序，根据所述空燃比模式设定工序中被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换；降低转矩设定工序，根据所述转向操纵轮的转向角，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量；以及抑制工序，在所述降低转矩设定工序中设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换。

此外，本发明的另一个方面涉及的发动机系统包括：发动机，搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞；运转状态传感器，检测所述发动机的运转状态；转向角传感器，检测所述转向操纵轮的转向角；以及控制器；其中，所述控制器根据所述运转状态传感器的检测结果，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式，所述控制器在作为所述发动机的燃烧模式而选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式，所述控制器根据所述被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换，所述控制器根据所述转向角传感器的检测结果，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量，所述控制器在设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换。

根据上述的发动机的控制方法或发动机系统，基于转向操纵轮的转向角来设定转矩降低量。这相当于执行车辆姿势控制。此外，第一燃烧模式相当于SI燃烧，第二燃烧模式相当于火花点火控制压缩点火燃烧。而且，在所述降低转矩设定工序中设定了所述转矩降低量时，即使所述第一空燃比模式和所述第二空燃比模式之间的模式切换条件成立，所述空燃比模式的切换也被抑制。

也就是说，在正在执行车辆姿势控制的状态下，即使火花点火控制压缩点火燃烧中的空燃比模式的切换条件成立，该空燃比模式的切换也被抑制。在车辆姿势控制的执行时，发动机转矩的降低和往要求转矩的回归这样的周期反复进行，另一方面，火花点火控制压缩点火燃烧的上述空燃比模式的切换主要依据发动机负荷(转矩)和转速来进行。因此，存在着如下担忧：因车辆姿势控制的执行而发生频繁地进行火花点火控制压缩点火燃烧的模式切换的波动。然而，根据上述的技术方案，由于在车辆姿势控制正被执行的状态下所述空燃比模式的切换被抑制，因此，能够抑制上述的波动的发生，能够防止燃烧不稳定。

上述的发动机的控制方法中，较为理想的是所述空燃比模式设定工序根据进行所述发生转矩的降低之前的要求转矩来进行所述空燃比模式的选择，其中，所述发生转矩的降低基于所述降低转矩设定工序中被设定的所述转矩降低量。

如上所述，在车辆姿势控制被执行时，发动机转矩的起伏便变得显著。因此，若根据考虑了车辆姿势控制时的转矩降低量后的发生转矩来判定所述空燃比模式的切换，则有时会发生不能正确地进行上述空燃比模式的切换条件的成立判定的情况。然而，根据上述的发动机的控制方法，由于在空燃比模式设定工序中，根据进行发生转矩的降低之前的要求转矩来进行所述空燃比模式的选择，亦即根据基于车辆姿势控制而进行的转矩降低之前的要求转矩来进行所述空燃比模式的选择，因此，能够进行正确的选择，其中，上述发生转矩的降低基于所述转矩降低量而进行。

上述的发动机的控制方法中，较为理想的是还包括：切换次数判定工序，判定每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数是否为指定次数以上；其中，在所述切换次数判定工序中被判定为每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数为所述指定次数以上时，通过所述抑制工序抑制所述空燃比模式的切换。

招致燃烧不稳定的是与波动相当的频繁的模式切换，未达到波动的程度的模式切换可被允许。根据上述的发动机的控制方法，基于每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数，来决定是否抑制所述空燃比模式的切换。因此，能够将所述空燃比模式的切换限制在真正需要进行该切换的时候，能够抑制抵消所述空燃比模式切换的优点的情况发生。

上述的发动机的控制方法中，较为理想的是所述发动机具备燃料喷射阀，所述发动机的控制方法还包括：进气量增大工序，在从所述第二空燃比模式往所述第一空燃比模式的切换中，增大往所述气缸内的进气量；燃料增大工序，在所述进气量增大工序中，以配合所述进气量的增大而增大供应到所述气缸内的燃料量的方式控制所述燃料喷射阀；以及第一延迟工序，在所述进气量增大工序中，以对应于所述进气量的增大而使所述发动机的发生转矩成为等转矩的方式延迟所述火花塞的点火时期。

根据该发动机的控制方法，在从所述第二空燃比模式往所述第一空燃比模式的切换中，配合进气量的增大而增大燃料量。因此，能够抑制NOx的发生。而且，在所述空燃比模式的切换中，为了抑制伴随进气量及燃料量的增大的转矩变动，而通过第一延迟工序来执行所述火花塞的点火时期的延迟。因此，能够使所述空燃比模式的切换时的运转性能实现稳定。

上述的发动机的控制方法中，较为理想的是还包括：进气量减少工序，在从所述第一空燃比模式往所述第二空燃比模式的切换中，减少往所述气缸内的进气量；以及第二延迟工序，在所述进气量减少工序中，以对应于所述进气量的减少而使所述发动机的发生转矩成为等转矩的方式延迟所述火花塞的点火时期。

根据该发动机的控制方法，由于通过第二延迟工序来抑制所述空燃比模式的切换中的转矩变动，因此，能够使所述空燃比模式切换时的运转性能实现稳定。

上述的发动机的控制方法中，较为理想的是通过所述火花塞的点火时期的延迟，实现所述发动机的发生转矩的降低。根据该发动机的控制方法，通过延迟火花塞的点火时期这一比较简易的控制，能够执行车辆姿势控制。

上述的发动机的控制方法中，能够以如下的技术方案为前提，即，在混合气的第一空燃比范围和第二空燃比范围之间存在着不属于所述第一空燃比范围和所述第二空燃比范围的任一者的空燃比范围，所述第一空燃比范围是在所述第一空燃比模式中形成的混合气的空燃比范围，所述第二空燃比范围是在所述第二空燃比模式中形成的混合气的空燃比范围。

在所述第一、第二空燃比模式的各空燃比范围之间，存在着均不属于其中任一空燃比模式的空燃比范围时，伴随进气量及燃料量的变更的空燃比模式的切换便不能瞬间地进行而需要一定的时间。因此，在这样的空燃比模式的切换时若被重叠用于车辆姿势控制的发动机转矩的降低控制，燃烧会容易变得不稳定。因此，在上述的前提下，上述的本发明的各技术方案尤其具有实用性。

根据以上所说明的本发明，能够针对并用火花点火控制压缩点火燃烧和车辆姿势控制的发动机，提供一种能够无需频繁地进行所述空燃比模式的切换的发动机的控制方法、以及应用了该控制方法的发动机系统，所述火花点火控制压缩点火燃烧是伴随着混合气的空燃比模式在λ>1和λ≤1之间进行切换的燃烧。

Claims (7)

1.一种发动机的控制方法，所述发动机搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞，所述发动机的控制方法包括：

燃烧模式设定工序，根据所述发动机的运转状态，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式；

空燃比模式设定工序，在所述燃烧模式设定工序中被选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式；

切换工序，根据所述空燃比模式设定工序中被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换；

降低转矩设定工序，根据所述转向操纵轮的转向角，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量；以及

抑制工序，在所述降低转矩设定工序中设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换；

所述发动机的控制方法的特征在于，包括切换次数判定工序，该切换次数判定工序判定每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数是否为指定次数以上，

在所述切换次数判定工序中被判定为每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数为所述指定次数以上时，通过所述抑制工序抑制所述空燃比模式的切换。

2.根据权利要求1所述的发动机的控制方法，其特征在于：

所述空燃比模式设定工序根据进行所述发生转矩的降低之前的要求转矩来进行所述空燃比模式的选择，其中，所述发生转矩的降低基于所述降低转矩设定工序中被设定的所述转矩降低量。

3.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其特征在于：

所述发动机具备燃料喷射阀，

所述发动机的控制方法还包括：

进气量增大工序，在从所述第二空燃比模式往所述第一空燃比模式的切换中，增大往所述气缸内的进气量；

燃料增大工序，在所述进气量增大工序中，以配合所述进气量的增大而增大供应到所述气缸内的燃料量的方式控制所述燃料喷射阀；以及

第一延迟工序，在所述进气量增大工序中，以对应于所述进气量的增大而使所述发动机的发生转矩成为等转矩的方式延迟所述火花塞的点火时期。

4.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其特征在于还包括：

进气量减少工序，在从所述第一空燃比模式往所述第二空燃比模式的切换中，减少往所述气缸内的进气量；以及

第二延迟工序，在所述进气量减小工序中，以对应于所述进气量的减少而使所述发动机的发生转矩成为等转矩的方式延迟所述火花塞的点火时期。

5.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其特征在于：

通过所述火花塞的点火时期的延迟，实现所述发动机的发生转矩的降低。

6.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其特征在于：

在混合气的第一空燃比范围和第二空燃比范围之间存在着不属于所述第一空燃比范围和所述第二空燃比范围的任一者的空燃比范围，所述第一空燃比范围是在所述第一空燃比模式中形成的混合气的空燃比范围，所述第二空燃比范围是在所述第二空燃比模式中形成的混合气的空燃比范围。

7.一种发动机系统，包括：

发动机，搭载在具有转向操纵轮的车辆上并且与所述车辆的驱动轮机械连结，而且具备火花塞；

运转状态传感器，检测所述发动机的运转状态；

转向角传感器，检测所述转向操纵轮的转向角；以及

控制器；其中，

所述控制器根据所述运转状态传感器的检测结果，在第一燃烧模式和第二燃烧模式之间选择所述发动机的燃烧模式，所述第一燃烧模式是所述发动机的气缸内的所有的混合气基于所述火花塞生成的火焰的传播而燃烧的模式，所述第二燃烧模式是所述气缸内的混合气的至少一部分基于自点火而燃烧的模式，

所述控制器在作为所述发动机的燃烧模式而选择了所述第二燃烧模式时，根据所述发动机的运转状态，在第一空燃比模式和第二空燃比模式之间选择空燃比模式，所述第一空燃比模式是所述混合气比理论空燃比稀薄的模式，所述第二空燃比模式是所述混合气与理论空燃比相等或比该理论空燃比浓厚的模式，

所述控制器根据所述被选择的空燃比模式，进行空燃比模式的切换，

所述控制器根据所述转向角传感器的检测结果，设定使所述发动机的发生转矩降低的转矩降低量，

所述控制器在设定了所述转矩降低量时，抑制基于该发生转矩的降低的所述空燃比模式的切换，

所述发动机系统的特征在于，所述控制器判定每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数是否为指定次数以上，在判定为每一单位时间的所述空燃比模式的切换次数为所述指定次数以上时，抑制所述空燃比模式的切换。

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