JP2001152914A - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換
えをより好適に行うことができる内燃機関の燃焼制御装
置を提供する。 【解決手段】エンジン１０の運転状態に応じた成層燃焼
モードから均質燃焼モードへの燃焼モードの切り換えに
際し、排気通路１４と吸気通路１３とを連通するＥＧＲ
通路１５内に設けられたＥＧＲ弁１６の開度を均質燃焼
モードの要求開度に切り換えてから、機関回転数及び機
関負荷に基づき設定されたディレイ時間が経過した後、
燃焼モードを切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼制
御装置にかかり、特に機関運転状態に応じて燃焼モード
を均質燃焼モードと成層燃焼モードとの間で切り換える
内燃機関に適用して好適な燃焼制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】シリンダ内に燃料を直接噴射する筒内噴
射方式を採用する内燃機関では、点火直前の圧縮行程中
に燃料を噴射して、点火プラグ近傍のみに可燃な混合気
を偏在させた状態で着火することで、燃焼室全体の平均
としては非常に薄い空燃比での燃焼、すなわち「成層燃
焼」を行うことができる。こうした成層燃焼中は、燃料
噴射量の少ない低負荷運転状態にあっても、スロットル
の絞りを小としてポンピング損失を低減することができ
る。また、燃焼は主に点火プラグ近傍のみで行われるた
め、冷却損失も低減でき、ひいては燃費性能を大幅に向
上することができる。

【０００３】こうした成層燃焼では、燃焼室全体の平均
としての空燃比が非常に薄いとは云え、燃焼が行われる
点火プラグ近傍の空燃比は濃く、その部分の燃焼温度は
高いため、ＮＯｘの生成量が増大する傾向にある。しか
も、成層燃焼時には、吸入空気量が多いため、こうした
傾向は更に増長される。そこで成層燃焼中は、ＥＧＲ
（排気ガス再循環）ガスを大量導入して、ＮＯｘ生成を
抑制する必要がある。

【０００４】一方、上記筒内噴射方式の内燃機関では、
吸気行程中に燃料を噴射すれば、燃焼室内で燃料と空気
とが均等に混合されて、一般の内燃機関と同様の均質混
合気を形成しての燃焼、すなわち「均質燃焼」を行うこ
とができる。

【０００５】そこで近年、筒内噴射方式を採用し、機関
運転状態に応じて「均質燃焼モード」と「成層燃焼モー
ド」との間で燃焼モードを切り換える内燃機関が実用さ
れている。

【０００６】なお、こうした燃焼モードの切り換えに際
しては、スロットル開度や燃料噴射時期、点火時期に加
え、上記ＥＧＲガスの流通するＥＧＲ通路内に設けられ
たＥＧＲ弁の開度も、切り換え後の燃焼モードに応じて
変更される。そして、上記の如くＥＧＲの大量導入が行
われる「成層燃焼モード」から「均質燃焼モード」へ切
り換えに際しては、ＥＧＲの導入量を削減すべくＥＧＲ
弁の開度を絞る制御が行われる。

【０００７】ただし、「均質燃焼モード」への切り換え
に際してＥＧＲ弁の開度を切り換えた後も、ある程度の
期間は、吸気通路内や燃焼室内には大量のＥＧＲガスが
残留した状態となっている。このため、「成層燃焼モー
ド」から「均質燃焼モード」への切り換え直後には、過
剰なＥＧＲにより燃焼速度が低下して失火傾向が高くな
り、失火によるトルク変動が生じて、ドライバビリティ
が悪化するおそれがある。

【０００８】そこで、例えば特開平８−１８９４０５号
公報や特開平９−１９５８３９号公報にみられるよう
に、「成層燃焼モード」から「均質燃焼モード」への切
り換えに際して、まずＥＧＲ弁の開度を均質燃焼モード
に応じた開度に変更してから、燃焼室内のＥＧＲが適切
な量まで低減するのに十分な遅延時間が経過した後、燃
焼モードを切り換えることが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＥＧＲ弁の
開度を変更してからのＥＧＲガスの残留時間は、そのと
きの機関運転状態によって大きく異なっている。そこ
で、種々の機関運転状態に対応すべく上記の遅延時間を
長めに設定すれば、残留したＥＧＲガスが掃気されてか
ら燃焼モードが切り換えられる迄、ＥＧＲ量が不足した
状態で成層燃焼が継続されることとなる。そしてＥＧＲ
量の不足によるＮＯｘエミッションの悪化や燃焼速度の
増大による成層燃焼音の増大などの不具合を招くおそれ
がある。

【００１０】したがって、ＮＯｘエミッションの悪化防
止や成層燃焼音の抑制の為には、ＥＧＲ弁の開度を切り
換えた後、可能な限り早期に燃焼モードを切り換えるこ
とが望ましい。ただし、上記遅延時間を短めに設定すれ
ば、こうしたＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の
増大は抑制できるとしても、機関運転状態によっては、
失火によるドライバビリティの悪化を十分に抑制するこ
とができなくなってしまう。

【００１１】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの切り換えをより好適に行うことができる内
燃機関の燃焼制御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。 ＜請求項１＞請求項１に記載の発明は、排気通路と吸気
通路とを連通するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路内に設け
られたＥＧＲ弁とを備えると共に、機関運転状態に応じ
て成層燃焼モードと均質燃焼モードとの間で燃焼モード
を切り換える内燃機関に適用されて、前記成層燃焼モー
ドから均質燃焼モードへの切り換えに際して、前記ＥＧ
Ｒ弁の開度を前記均質燃焼モードの要求開度へと切り換
えてから所定の遅延時間を経過した後に燃焼モードを切
り換える内燃機関の燃焼制御装置において、前記遅延時
間を機関回転数及び機関負荷に基づき設定する設定手段
を備えるようにしたものである。

【００１３】ＥＧＲ弁の開度を切り換えてからのＥＧＲ
の残留時間は、機関回転数や機関負荷に応じて変化す
る。また、均質燃焼モードにおけるＥＧＲ過剰での耐失
火性能、或いは成層燃焼モードでのＥＧＲ不足がエミッ
ション性能や燃焼騒音に及ぼす影響なども、上記内燃機
関の回転数や負荷により異なっている。

【００１４】この請求項１に記載の構成では、成層燃焼
モードから均質燃焼モードへの燃焼モードの切り換えに
際して、まずＥＧＲ弁の開度を均質燃焼モードの要求開
度へと切り換えるようにしている。そして、設定手段に
より機関回転数及び機関負荷に基づいて算出された遅延
時間が経過した後、燃焼モードを均質燃焼モードへと切
り換えるようにしている。すなわち、上記構成では、機
関回転数及び機関負荷に応じて、遅延時間を可変設定す
るようにしている。

【００１５】このため、上記構成では、ＥＧＲ弁の開度
切り換えから燃焼モード切り換え迄の遅延時間を、ドラ
イバビリティの悪化を防止する上で必要なだけの時間を
確保しながらも、不必要な遅延時間の長期化を防止し
て、ＥＧＲ量が過度に不足した状態での成層燃焼モード
の実行を好適に回避することができるようになる。

【００１６】したがって、この請求項１に記載の構成に
よれば、ドライバビリティを確保しながらも、ＮＯｘエ
ミッションの悪化や成層燃焼音の増大を好適に抑制する
ことができ、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切
り換えをより好適に行うことができるようになる。

【００１７】＜請求項２＞又、請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置におい
て、前記設定手段を更に、前記遅延時間を前記ＥＧＲ弁
の実開度に基づき設定するようにしたものである。

【００１８】例えば、成層燃焼モードに切り換わった直
後など、成層燃焼モード中にあってもＥＧＲ弁の開度が
同モードの要求開度に達していないことがある。このよ
うにＥＧＲ弁の実開度とその機関運転状態に応じた要求
開度とが異なる状況では、機関回転数及び機関負荷に基
づくだけでは、均質燃焼モードへの切り換えに際しての
ＥＧＲガスの残留時間を正確に把握することができなく
なる。

【００１９】この請求項２に記載の構成では、機関回転
数及び機関負荷に加え、更にＥＧＲ弁の実開度も用いて
遅延時間を設定しているため、上記のようなＥＧＲ弁の
実開度と成層燃焼モードでの要求開度との差異によるＥ
ＧＲガスの残留時間の変化に応じても、適正な遅延時間
を設定できるようになる。したがって、この請求項２に
記載の発明によれば、成層燃焼モードから均質燃焼モー
ドへの切り換えを更に好適に行うことができるようにな
る。

【００２０】＜請求項３＞又、請求項３に記載の発明
は、請求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいて、前記設定手段を更に、前記内燃機関が過渡運転
状態にあるときは定常運転状態にあるときに比べ、前記
遅延時間を短く設定するようにしたものである。

【００２１】例えば加減速時など、内燃機関が過渡運転
状態にあるときは、トルク変動によるドライバビリティ
の悪化が官能し難い状況にある。このため、過渡運転状
態にあるときには、均質燃焼モードへの切り換えにかか
るトルク変動も、定常運転状態時に比べ、ある程度迄は
許容し易くなっている。

【００２２】そこで、この請求項３に記載の構成では、
内燃機関がこうした過渡運転状態にあれば、定常運転状
態にあるときに比べ、遅延時間が短く設定され、より早
期に燃焼モードが切り換えられるようになる。そして遅
延時間が短縮されることで、燃焼モードの切り換えにか
かるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の増大がよ
り適切に抑制されるようになる。したがって、この請求
項３に記載の発明によれば、成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの切り換えを更に好適に行うことができるよ
うになる。

【００２３】＜請求項４＞又、請求項４に記載の発明
は、請求項３に記載の内燃機関の燃焼制御装置におい
て、前記設定手段を更に、前記内燃機関の過渡運転状態
の程度が大きな程、遅延時間を短く設定するようにした
ものである。

【００２４】内燃機関の過渡運転状態の程度が大きな
程、すなわち機関運転状態の変化が急激であるほど、ド
ライバビリティの悪化はより官能し難くなる。そこで、
この請求項４に記載の構成では、過渡運転状態の程度が
より大きくなり、ドライバビリティの悪化がより官能し
難くなるのに応じて遅延時間をより短く設定し、より早
期に燃焼モードを切り換えるようにしている。したがっ
て、燃焼モードの切り換えにかかるＮＯｘエミッション
の悪化や成層燃焼音の増大を更に適切に抑制することが
できるようになる。

【００２５】＜請求項５＞又、請求項５記載の発明は、
請求項３又は４に記載の内燃機関の燃焼制御装置におい
て、前記設定手段を更に、前記内燃機関が所定運転条件
を満たしている過渡運転状態にあるときにのみ前記遅延
時間を短く設定するようにしたものである。

【００２６】軽負荷運転領域においてＥＧＲが大量導入
されているような運転条件では、気筒内に残留したＥＧ
Ｒガスの掃気性が低いこともあって、ＥＧＲ弁の開度を
均質燃焼モードの要求開度へと切り換えてからも、しば
らくは気筒内に多量のＥＧＲガスが残留した状態となっ
ている。このため、そうした運転条件での燃焼モードの
切り換え要求がなされたときに、十分な遅延時間を経ず
して均質燃焼モードへの切り換えを実施すれば、残留し
た多量のＥＧＲガスによる失火を招いてしまうこととな
る。そしてこれにより、たとえ過渡運転状態にあっても
無視し得ないような大きなショックが発生して、ドライ
バビリティが悪化することがある。

【００２７】そこで上記構成では、過渡運転状態にあっ
ても、内燃機関が所定運転条件を満たしていなければ、
上記遅延時間を短縮しないようにしている。この所定条
件を、上記遅延時間の短縮が好ましくない特定の運転条
件を除くように設定すれば、上記のような大きなショッ
クの発生を防止することができる。したがって上記構成
によれば、更に適切にドライバビリティの悪化を抑制す
ることができるようになる。

【００２８】＜請求項６＞又、請求項６に記載の発明
は、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の燃焼制
御装置において、前記設定手段を更に、前記内燃機関と
変速機とを断接するロックアップクラッチが解放状態若
しくはスリップ状態にあるときには、係合状態にあると
きに比べ、前記遅延時間を短く設定するようにしたもの
である。

【００２９】ロックアップクラッチによって内燃機関と
変速機との係合が解放された解放状態、或いはある程度
のすべりを許容して部分的に係合されたスリップ状態に
あるときは、これらが直接的に係合された係合状態にあ
るときに比べ、内燃機関のトルク変動の影響を吸収し易
く、よって燃焼モードの切り換えにかかるドライバビリ
ティの悪化を官能し難くなる。

【００３０】この請求項６に記載の構成では、ロックア
ップクラッチが解放状態或いはスリップ状態にあって、
ドライバビリティの悪化の影響がより官能され難い状態
となれば、より官能され易い係合状態にあるときに比
べ、遅延時間が短く設定され、より早期に燃焼モードが
切り換えられる。したがって、燃焼モードの切り換えに
かかるＮＯｘエミッションの悪化や燃焼騒音の悪化を更
に適切に抑制することができるようになる。

【００３１】＜請求項７＞又、請求項７に記載の発明
は、請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の燃焼制
御装置において、前記設定手段を更に、前記切り換える
均質燃焼モードでの設定空燃比が理論空燃比よりもリッ
チであれば、同設定空燃比が理論空燃比であるときに比
べ、前記遅延時間を短く設定するようにしたものであ
る。

【００３２】内燃機関では、所定のタイミングを見計ら
って一時的に理論空燃比よりもリッチな空燃比で混合気
を燃焼させて触媒の再生などを行う、いわゆるリッチス
パイク制御を実施することがある。こうしたリッチスパ
イク制御の実施にかかる燃焼モード切り換えのように、
切り換える均質燃焼モードでの設定空燃比が理論空燃比
よりもリッチであるときには、設定空燃比が理論空燃比
であるときに比べ、残留したＥＧＲガスによる失火が発
生し難くなる。

【００３３】そこで、この請求項７に記載の構成では、
切り換える均質燃焼モードでの設定空燃比が理論空燃比
よりもリッチであって、失火が発生し難い状態にあると
きには、設定空燃比が理論空燃比であるときに比べ、遅
延時間を短く設定してより早期に燃焼モードを切り換え
るようにしている。したがって、ドライバビリティの悪
化を好適に抑制しながらも、遅延時間を短縮することが
でき、燃焼モードの切り換えにかかるＮＯｘエミッショ
ンの悪化や成層燃焼音の増大を更に適切に抑制すること
ができるようになる。

【００３４】＜請求項８＞又、請求項８に記載の発明
は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の燃焼制
御装置において、前記遅延時間中に前記機関負荷が所定
の高負荷領域に移行したときには、前記燃焼モードを前
記遅延時間の経過を待たずに前記均質燃焼モードに切り
換える切換手段を更に備えるようにしたものである。

【００３５】機関負荷がある程度の高負荷領域にあると
きには、燃焼モードの切り換えにかかるドライバビリテ
ィの悪化を官能し難くなる。また、こうした高負荷領域
では成層燃焼が良好に行うことができないため、成層燃
焼モードを継続しようとすれば、かえってドライバビリ
ティの悪化をもたらすおそれもある。

【００３６】そこで、この請求項８に記載の構成では、
遅延時間中に機関負荷が所定の高負荷領域に移行した場
合、設定手段により設定された遅延時間の経過を待たず
して、切換手段により燃焼モードを均質燃焼モードに切
り換えるようにしている。このため、機関負荷が所定の
高負荷領域に移行して、ドライバビリティの悪化が官能
され難く、しかも成層燃焼モードを継続することで却っ
てドライバビリティの悪化を招くおそれのある状態とな
れば、直ちに燃焼モードが均質燃焼モードへと切り換え
られるようになる。したがって、この請求項８に記載の
発明によれば、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの
切り換えを更に好適に行うことができるようになる。

【００３７】＜請求項９＞又、請求項９記載の発明は、
請求項８記載の内燃機関の燃焼制御装置において、前記
内燃機関が所定運転条件にあるときには、均質燃焼モー
ドに切り換えられるまで前記機関負荷が前記所定の高負
荷領域に移行することを制限する機関負荷制限手段を更
に備えるようにしたものである。

【００３８】上記のように、ＥＧＲが大量導入されてい
る軽負荷運転領域などの特定の運転条件では、十分な遅
延時間を経ずして均質燃焼モードへの切り換えを実行す
ることで、失火によるショックの増大を招くことがあ
る。このため、そうした特定の運転条件下において、均
質燃焼モードへの切り換え中に機関負荷が所定の高負荷
領域に移行したときに直ちに燃焼モードを切り換えてし
まえば、無視し得ないような大きなショックが発生して
ドライバビリティの悪化を招くこととなる。ただし、所
定以上の高負荷領域に移行した後も、成層燃焼を継続す
ることが好ましくないことも、上述した通りである。

【００３９】そこで上記構成では、内燃機関が所定運転
条件にあるときには、均質燃焼モードに切り換えられる
までは、機関負荷が所定の高負荷領域に移行することを
制限している。このため、上記のような均質燃焼モード
への強制的な切り換えが好ましくない運転条件では、同
モードへの切り換えがなされるまで機関負荷が所定の高
負荷領域に移行することを制限することで、十分な遅延
時間を確保することができ、上記のような大きなショッ
クの発生を回避することができる。したがって、上記構
成では、ドライバビリティの悪化を更に適切に抑制する
ことができるようになる。

【００４０】＜請求項１０＞又、請求項１０に記載の発
明は、請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の燃焼
制御装置において、前記機関負荷が所定の低負荷領域に
あるときには、前記成層燃焼モードから均質燃焼モード
への切り換えを禁止する切換禁止手段を更に備えるよう
にしたものである。

【００４１】内燃機関がある程度の低負荷領域にあると
きには、燃焼モードの切り換えがドライバビリティの悪
化に多大な影響を及ぼす。そこで、この請求項１０に記
載の構成では、機関負荷が所定の低負荷領域にあれば、
切換禁止手段により成層燃焼モードから均質燃焼モード
への燃焼モードの切り換えが禁止される。したがって、
こうした低負荷領域での不適切な燃焼モードの切り換え
を回避し、ひいては燃焼モードの切り換えにかかるドラ
イバビリティの悪化を防止することができるようにな
る。

【００４２】＜請求項１１＞又、請求項１１に記載の発
明は、請求項１０に記載の内燃機関の燃焼制御装置にお
いて、前記切換禁止手段を更に、前記機関負荷が前記所
定の低負荷領域へと移行すると予想されるときにも、成
層燃焼から均質燃焼への切り換えを禁止するようにした
ものである。

【００４３】燃焼モードの切り換え中に上述の低負荷領
域に移行してしまった場合にも、やはりドライバビリテ
ィの悪化を招く結果となる。そこで、この請求項１１に
記載の構成では、このように機関負荷が上記所定の低負
荷領域に移行すると予想される場合にも、切換禁止手段
によって成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換
えを禁止するようにしている。したがって、こうした低
負荷領域での不適切な燃焼モードの切り換えを更に確実
に回避し、ひいては燃焼モードの切り換えにかかるドラ
イバビリティの悪化をより確実に防止することができる
ようになる。

【００４４】＜請求項１２＞又、請求項１２に記載の発
明は、請求項１０又は１１に記載の内燃機関の燃焼制御
装置において、前記機関負荷が前記所定の低負荷領域か
ら逸脱すると予想されるときには、同所定の低負荷領域
にあっても成層燃焼モードから均質燃焼モードへの燃焼
モードの切り換えを許可する切換許可手段を更に備える
ようにしたものである。

【００４５】燃焼モードの切換要求がなされた時点では
上述の低負荷領域にあっても、切り換え中にその領域外
に逸脱してしまえば、ドライバビリティの悪化を招くこ
となく均質燃焼モードへの切り換えを行うことができ
る。そこで、この請求項１２に記載の構成では、機関負
荷が上記所定の低負荷領域から逸脱すると予想される場
合には、例えそのときにこうした低負荷領域にあろうと
も、切換許可手段により均質燃焼モードへの燃焼モード
の切り換えを許可するようにしている。このため、燃焼
モードの切り換えにかかる制限を緩和し、内燃機関の燃
焼制御の自由度を増すことができるようになる。

【００４６】＜請求項１３＞又、請求項１３に記載の発
明は、請求項１２に記載の内燃機関の燃焼制御装置にお
いて、前記切換許可手段により燃焼モードの切り換えが
許可されているときに、前記成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの切換要求がなされれば、前記燃焼モードを
前記遅延時間の経過を待たずに前記均質燃焼モードに切
り換える強制切換手段を更に備えるようにしたものであ
る。

【００４７】ある程度の低負荷領域では、例え成層燃焼
モードにあっても、あまり多くのＥＧＲガスは導入しな
いようにしており、各燃焼モードでのＥＧＲ要求量に大
差はない。そこで、この請求項１３に記載の構成では、
上記所定の低負荷領域からの逸脱が予想されていて、切
換許可手段により燃焼モードの切り換えが許可されてい
るときに、均質燃焼モードへの切換要求がなされた場
合、上記設定手段によって設定された遅延時間の経過を
待たずして、直ちに燃焼モードを均質燃焼モードへと切
り換えるようにしている。このときには各燃焼モードで
のＥＧＲ要求量に差がないため、遅延時間を設けず直ち
に燃焼モードを切り換えたとしても、ドライバビリティ
をあまり悪化させることはない。したがって、この請求
項１３に記載の構成では、ドライバビリティの悪化を招
くことなく、ＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の
増大をより適切に抑制することができるようになる。

【００４８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）次に、本発明に
かかる内燃機関の燃焼制御装置を具体化した第１実施形
態について、図面を参照して詳細に説明する。

【００４９】図１は、本実施形態にかかる内燃機関の燃
焼制御装置を示す概略構成図である。まず、この図１を
参照して、本実施形態での内燃機関の燃焼制御装置の構
成について説明する。

【００５０】同図１に示すように、車載されたエンジン
（内燃機関）１０は、エンジン本体１２、吸気通路１
３、排気通路１４、更には吸気通路１３と排気通路１４
とを連通するＥＧＲ（排気ガス再循環）通路１５、同Ｅ
ＧＲ通路１５内に設けられたＥＧＲ弁１６を備えて構成
されている。

【００５１】このエンジン１０は、筒内噴射方式の内燃
機関であり、エンジン本体１２に設けられたシリンダ１
１内に燃料を直接噴射可能なように、燃焼室１１ａの上
方にインジェクタ１８が設けられている。また、シリン
ダ１１内に往復摺動可能に設けられたピストン１９の頂
面には、燃焼室１１ａの一部を構成する凹状のくぼみ１
９ａが形成されている。

【００５２】更に、燃焼室１１ａの上方には、混合気を
点火するための点火プラグ１７が設けられている。この
点火プラグ１７による混合気の点火時期は、その上方に
設けられたイグナイタ１７ａによって調整されている。

【００５３】こうした燃焼室１１ａ内での混合気の燃焼
に基づくピストン１９の上下摺動は、コネクティングロ
ッド２５ａを介して回転運動へと変換されて、エンジン
１０の出力軸であるクランクシャフト２５に伝達され
る。クランクシャフト２５の近傍には、その回転（エン
ジン回転数「ＮＥ」）を検出するための回転数センサ２
６が設けられている。

【００５４】なお、吸気通路１３において、その上流に
は、同吸気通路１３の流路面積を可変とするスロットル
弁２０が設けられ、更にその上流には、吸入空気を浄化
するエアクリーナ２１が設けられている。このスロット
ル弁２０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２０ａと、ア
クセルペダル２４ａの踏み込み量（「ＡＣＣＰ」）を検
出するためのアクセルセンサ２４とがそれぞれ設けられ
ている。更に、スロットル弁２０の下流には、吸気通路
の内圧（吸気圧「ＰＭ」）を検出するための圧力センサ
２２が設けられている。

【００５５】一方、排気通路１４には、排気ガス中の有
害成分を浄化する触媒コンバータ２３、及び排気ガス中
の酸素濃度（「ＸＯ」）を検出する酸素センサ２８がそ
れぞれ設けられている。上記のＥＧＲ通路１５は、排気
通路１４の触媒コンバータ２３の上流側と吸気通路１３
のスロットル弁２０の下流側とを連通するように設けら
れている。このＥＧＲ通路１５を通じては、両通路１
３，１４の差圧により、排気通路１４の排気ガスが吸気
通路１３へと再循環される。こうして再循環されるガス
（「ＥＧＲガス」）の量は、同ＥＧＲ通路１５の流路面
積を可変とする上記ＥＧＲ弁１６によって調整される。

【００５６】なお本実施形態では、エンジン１０のクラ
ンクシャフト２５は、流体（オイル）を媒介して回転を
伝達するトルクコンバータ３１を介して、変速機３０に
駆動連結されている。更にこのトルクコンバータ３１
は、エンジン１０と変速機３０とを断接するロックアッ
プクラッチ３１ａを備えている。このロックアップクラ
ッチ３１ａは、ロックアップリレーバルブ３２による油
圧制御に基づき作動し、上記エンジン１０のクランクシ
ャフト２５と変速機３０の入力軸とを機械的に直接に係
合する「係合状態」（ロックアップ状態）と、こうした
直接係合を解放する「解放状態」（ロックアップを解除
した状態）との間で、ロックアップクラッチ３１ａの作
動状態を調整する。ちなみに本実施形態のロックアップ
クラッチ３１ａは、これら「係合状態」と「解放状態」
との中間の状態、すなわち上記クランクシャフト２５と
変速機３０の入力軸との相対回転をある程度許容し、部
分的に係合する「スリップ状態」をとることもできる。

【００５７】続いて、本実施形態の燃焼噴射制御装置の
電気的構成について、同図１を参照して説明する。こう
したエンジン１０において、上記圧力センサ２２や回転
数センサ２６をはじめとする各種センサの出力は、この
エンジン１０やロックアップクラッチ３１ａなどの制御
系としての役割を司る電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」
という）２７に対して入力される。このＥＣＵ２７は、
上記エンジン１０の制御にかかる各種処理を実行するエ
ンジン制御用電子制御装置や、上記ロックアップクラッ
チ３１ａや変速機３０などの制御にかかる各種処理を実
行する変速機用電子制御装置などの一連の電子回路群に
よって構成されている。

【００５８】このＥＣＵ２７には、上記圧力センサ２２
や回転数センサ２６に加え、スロットルセンサ２０ａ、
アクセルセンサ２４、酸素センサ２８などのエンジン１
０の運転制御に必要な各種センサが接続されている。Ｅ
ＣＵ２７は、各センサの出力に基づいて、イグナイタ１
７ａ、インジェクタ１８、スロットル弁２０、ＥＧＲ弁
１６などの駆動制御によるエンジン１０の運転制御や、
上記ロックアップリレーバルブ３２の駆動制御によるロ
ックアップクラッチ３１ａの作動制御を実行する。更に
ＥＣＵ２７は、こうした制御の一環として、エンジン１
０の燃焼制御を実行する。

【００５９】次に、本実施形態におけるエンジン１０の
燃焼制御について、その概要を説明する。このエンジン
１０ではその運転状態に応じて、燃焼モードを「均質燃
焼モード」と「成層燃焼モード」との間で切り換えるよ
うにしている。

【００６０】＜均質燃焼モード＞均質燃焼モードでは、
インジェクタ１８からの燃料噴射を吸気行程の前半に行
うことで、燃焼室１１ａ内に均質に分散した混合気を形
成するようにしている。このときのスロットル弁２０の
開度は、ほぼアクセルペダル２４ａの踏み込み量に応じ
て調整される。またこのときには、ＥＧＲの要求量が比
較的少ないため、ＥＧＲ弁１６の開度は成層燃焼モード
時に比べ、絞られている。

【００６１】＜成層燃焼モード＞成層燃焼モードでは、
インジェクタ１８からの燃料噴射を点火時期に近い圧縮
行程の後半に行うと共に、ピストン１９頂面のくぼみ１
９ａの形状やシリンダ１１内の空気の流れなどにより、
噴射された燃料を点火プラグ１７の周囲のみに偏在させ
るようにしている。こうして点火プラグ１７の周囲のみ
に可燃な混合気を形成することで、非常に希薄な空燃比
での燃焼を可能としている。このときには、ポンピング
損失を低減するため、スロットル弁２０を比較的大きく
開くようにしている。また、エミッション性能の確保の
ため、ＥＧＲ弁１６の開度を大きくし、大量のＥＧＲガ
スを導入するようにもしている。

【００６２】こうした均質燃焼モード或いは成層燃焼モ
ードは、基本的には、機関回転数及び機関負荷（トル
ク）に応じてそれぞれ設定された領域で実施される。図
２は、こうした燃焼モードの領域設定の一例を示す。

【００６３】この図２に示すように、このエンジン１０
では基本的に、均質燃焼モードはエンジン１０の高回転
／高負荷の運転領域で、また成層燃焼モードはエンジン
１０の低回転／低負荷の運転領域で、それぞれ実施され
る。なお、燃焼モードの切り換えは、上述のリッチスパ
イク制御などの要求に応じて、こうして設定された領域
に拘わらず行われることもある。

【００６４】ここで、本実施形態の燃焼制御装置におけ
る成層燃焼モードから均質燃焼モードへの燃焼モードの
切り換えにかかる制御態様について、図３〜図６を参照
して詳細に説明する。

【００６５】こうした成層燃焼モードから均質燃焼モー
ドへの切り換えは、次の手順で行われる。 （手順１）エンジン１０の運転状態の変化や上記リッチ
スパイク制御の実施などにより、燃焼モードの切換要求
がなされると、まずＥＧＲ弁１６の開度を均質燃焼モー
ドの要求開度に変更する。 （手順２）ＥＧＲ弁１６の開度の変更後、均質燃焼モー
ド切り換え時に失火が発生しない程度まで残留ＥＧＲが
低減されるのを待って、スロットル弁２０の開度を均質
燃焼モードの要求開度に変更する。 （手順３）スロットル弁２０の開度の変更後、燃焼室１
１ａに実際に導入される空気量がドライバビリティを悪
化させることなく良好に均質燃焼を行えるだけの量にな
るのを待って、点火プラグ１７の点火時期、或いはイン
ジェクタ１８の燃料噴射量や噴射時期などの点火噴射系
の制御モードを、均質燃焼時の制御モードに切り換え、
燃焼モードの切り換えを完了する。

【００６６】このように、成層燃焼モードから均質燃焼
モードへの切り換えは、ＥＧＲ弁１６、スロットル弁２
０、点火噴射系の順に行われる。そして、ＥＧＲ弁１６
の開度が変更されてからスロットル弁２０の開度が変更
されるまでの期間、或いは同スロットル弁２０の開度が
変更されてから点火噴射系の制御モードが切り換えられ
るまでの期間には、ドライバビリティの悪化を抑制する
ための遅延時間（「ディレイ時間」）がそれぞれ設定さ
れている。

【００６７】成層燃焼モードでのＥＧＲ弁１６の要求開
度は、エンジン１０の運転状態、すなわち機関回転数及
び機関負荷によって異なっており、例えＥＧＲ弁１６の
開度が同一であってもエンジン１０の運転状態が異なれ
ば、吸気通路１３に再循環されるＥＧＲガスの量が変化
する。また、機関回転数や機関負荷が異なれば、燃焼室
１１ａや吸気通路１３内を流過する単位時間あたりの空
気量も変化するため、ＥＧＲガスの残留時間は、機関回
転数や機関負荷に応じて変化する。

【００６８】また、均質燃焼モードにおける過剰ＥＧＲ
に起因する失火に対する耐性や、こうした失火がドライ
バビリティの悪化に及ぼす影響の度合いなども、エンジ
ン１０の回転数や負荷により異なっている。したがっ
て、燃焼モードの切り換えにかかるドライバビリティの
悪化を抑制する上で必要な上記ディレイ時間（「要求デ
ィレイ時間」）は、機関回転数や機関負荷によって変化
する。

【００６９】図３は、こうした機関回転数及び機関負荷
による要求ディレイ時間の変化傾向を概略的に示したも
のである。この図３に示すように、要求ディレイ時間
は、エンジン１０の回転数が高い程、或いは負荷が大き
な程、短くなる傾向にある。

【００７０】一方、前述のように、均質燃焼モードへの
切り換えにかかるディレイ時間が過度に長くなれば、Ｅ
ＧＲが不足した状態で成層燃焼が継続されることとな
り、ＮＯｘエミッションの悪化や燃焼騒音の増大を招く
おそれがある。したがって、こうしたディレイ時間は、
ドライバビリティの悪化をもたらさない範囲で、可能な
限り短くすることが望ましい。

【００７１】そこで、本実施形態の燃焼制御装置では、
機関回転数及び機関負荷に基づくことで、ドライバビリ
ティの悪化を抑制する上で必要な時間を確保しながら
も、可能な限り短いディレイ時間を設定するようにして
いる。

【００７２】次に、こうした燃焼モードの切り換えにか
かる実際の手順について、フローチャートを参照して詳
細に説明する。図４及び図５は、成層燃焼モードから均
質燃焼モードへの燃焼モードの切り換えを行うための
「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」を示すフロー
チャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２７によって、
所定時間毎の割り込み処理として周期的に実行される。

【００７３】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ１０において、成層燃焼モード
から均質燃焼モードへの切換要求の有無を確認する。こ
こで、こうした切換要求があればその処理をステップ１
１に移行し、切換要求が無ければ一旦本ルーチンを抜け
る。

【００７４】ステップ１１においては、機関回転数及び
機関負荷に基づき、スロットル用のディレイ判定値「Ｃ
１」を算出する。このディレイ判定値Ｃ１は、燃焼モー
ドの切り換えに際して、ＥＧＲ弁１６の開度変更からス
ロットル弁２０の開度変更に至る迄のディレイ時間を決
定するための判定値である。このディレイ判定値Ｃ１
は、エンジン１０の回転数と負荷とに基づく算出マップ
を参照して算出され、そのときの機関回転数及び機関負
荷での要求ディレイ時間（図２参照）が長いほど、その
値が大きくなるように設定される。

【００７５】続く、ステップ１２においては、点火噴射
系用のディレイ判定値「Ｃ２」を、同様に機関回転数及
び機関負荷に基づき算出する。このディレイ判定値Ｃ２
は、スロットル弁２０の開度変更から点火噴射系の制御
モード切り換えに至る迄のディレイ時間を決定するため
の判定値であり、やはりそのときの機関回転数及び機関
負荷での要求ディレイ時間が長いほど、その値が大きく
なるように設定される。

【００７６】こうして、本実施形態では、機関回転数及
び機関負荷に基づき２つのディレイ判定値を求めた後、
ステップ３０以降の処理において、実際の均質燃焼モー
ドの切り換えにかかる処理を行う（本実施形態では続く
ステップ２０はスキップする）。

【００７７】ステップ３０においては、今回、成層燃焼
モードから均質燃焼モードへの切換条件が成立したか否
か、すなわち今回の本ルーチンの処理が切換要求がなさ
れた直後であるか否かを判断する。ここで、切換要求が
なされた直後でなければ（ステップ３０：ＮＯ）、その
処理をステップ４０（図５）に移行する。

【００７８】一方、切換要求がなされた直後であれば
（ステップ３０：ＹＥＳ）、ステップ３１及びステップ
３２の処理を行った後、ステップ４０に移行する。ステ
ップ３１においては、ＥＧＲ弁１６の開度を均質燃焼モ
ードの要求開度に変更する。続く、ステップ３２におい
ては、スロットル用のディレイカウンタのカウントを開
始する。このディレイカウンタの値は、本ルーチンの処
理が行われる毎にインクリメントされる。

【００７９】そして、図５のステップ４０においては、
このスロットル用ディレイカウンタの値が、先のステッ
プ１１において算出したスロットル用のディレイ判定値
Ｃ１に達したか否かが判断される。ここでディレイ判定
値Ｃ１に達していなければ（ステップ４０：ＮＯ）、そ
の処理をステップ５０に移行する。

【００８０】一方、スロットル用のディレイカウンタが
ディレイ判定値Ｃ１に達していれば（ステップ４０：Ｙ
ＥＳ）、ステップ４１，４２の処理を行ってから、ステ
ップ５０に移行する。ステップ４１においては、スロッ
トル弁２０の開度を均質燃焼モードの要求開度に変更す
る。すなわち、本実施形態では、均質燃焼モードへの切
り換えに際して、ＥＧＲ弁１６の開度変更から、上記機
関回転数及び機関負荷に基づき算出されたディレイ判定
値Ｃ１によって決まるディレイ時間が経過した後に、ス
ロットル弁２０の開度変更が行われている。

【００８１】続く、ステップ４２においては、点火噴射
系用のディレイカウンタのカウントを開始する。以降、
このディレイカウンタの値も、本ルーチンの処理が行わ
れる毎にインクリメントされる。

【００８２】そして、ステップ５０においては、この点
火噴射系用のディレイカウンタの値が、先のステップ１
２において算出した点火噴射系用のディレイ判定値Ｃ２
に達したか否かが判断される。ここで、ディレイ判定値
Ｃ２に達していなければ（ステップ５０：ＮＯ）、ここ
で本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００８３】一方、ディレイカウンタの値がディレイ判
定値Ｃ２に達した場合（ステップ５０：ＹＥＳ）、ステ
ップ５１の処理を行った後、本ルーチンの処理を一旦終
了する。

【００８４】このステップ５１においては、点火噴射系
の制御モードが均質燃焼モードに変更される。すなわ
ち、点火プラグ１７の点火時期やインジェクタ１８によ
る燃料噴射時期或いは噴射量などが、均質燃焼に応じた
ものに切り換えられる。こうして点火噴射系の制御モー
ドが切り換えられた時点で、成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの燃焼モードの切り換えが完了する。

【００８５】図６は、以上の「均質燃焼モードへの切換
処理ルーチン」による燃焼モードの切換にかかる制御態
様の例を示すタイムチャートである。時刻ｔ０におい
て、図６（ａ）に示すように要求燃焼モードが成層燃焼
モードから均質燃焼モードに切り換えられると、この時
刻ｔ０より、図６（ｂ）にその推移を示すＥＧＲ弁１６
の開度が均質燃焼モードでの要求開度（同図６では全閉
に設定）に変更される。また、図６（ｃ）に示すよう
に、この時刻ｔ０からスロットル用のディレイカウンタ
のカウントが開始される。

【００８６】そして、時刻ｔ１において、このスロット
ル用のディレイカウンタの値が、機関回転数及び機関負
荷から求められたディレイ判定値Ｃ１に達すると、図６
（ｄ）に示すように、この時刻ｔ１からスロットル弁２
０の開度が均質燃焼モードでの要求開度に変更される。
なお、上記ディレイ判定値Ｃ１は、そのときの機関回転
数及び機関負荷における、残留ＥＧＲの低減に必要なだ
けのディレイ時間が確保されるように、その値が設定さ
れている。

【００８７】また、この時刻ｔ１においては、図６
（ｅ）に示すように、点火噴射系用のディレイカウンタ
のカウントが開始される。そして、時刻ｔ２において、
この点火噴射系用のディレイカウンタの値が、機関回転
数及び機関負荷から求められたディレイ判定値Ｃ２に達
すると、点火噴射系の制御モードが均質燃焼に応じた制
御モードに切り換えられて、図６（ｆ）に示すように、
この時刻ｔ２に実際の燃焼モードが成層燃焼モードから
均質燃焼モードへと切り換えられる。

【００８８】なお、この図６には、そのときの機関回転
数及び機関負荷における要求ディレイ時間が、上記の例
よりも長い場合の制御態様の推移も、破線にて示してい
る。この場合、上記２つのディレイ判定値Ｃ１，Ｃ２に
は、図６（ｃ）及び（ｅ）に示すように、要求ディレイ
時間に応じ、より大きな値が設定される。この結果、ス
ロットル弁２０の開度変更や、点火噴射系の制御モード
の切り換えが行われる時刻は、それぞれ時刻ｔ３及び時
刻ｔ４とより遅れるようになる。この結果、切換要求が
なされてから燃焼モードの切り換えが完了するまでのト
ータルのディレイ時間は、要求ディレイ時間に合わせて
長く設定される。

【００８９】このように、本実施形態では、成層燃焼モ
ードから均質燃焼モードへの切り換えに際して、ＥＧＲ
弁１６の開度を均質燃焼モードの要求開度へと切り換え
てから燃焼モードを切り換える迄のディレイ時間を機関
回転数及び機関負荷に基づき設定している。そして、機
関回転数及び機関負荷に応じてＥＧＲの残留時間や失火
に対する耐性などが変化するのに合わせ、ディレイ時間
を適宜に調整するようにしている。したがって、必要な
だけのディレイ時間を確保してドライバビリティの悪化
を防止しながらも、不要なディレイ時間の長期化を回避
してＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の増大を効
果的に抑制することができる。

【００９０】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、以下に記載する効果を得る
ことができるようになる。 （１）本実施形態の内燃機関の燃焼制御装置では、成層
燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換えに際し、Ｅ
ＧＲ弁１６の開度を均質燃焼モードの要求開度に切り換
えてから燃焼モードを切り換える迄のディレイ時間を、
機関回転数及び機関負荷に基づき設定するようにしてい
る。したがって、機関回転数や機関負荷によるＥＧＲガ
スの残留時間や失火への耐性の変化に拘わらず、ドライ
バビリティの悪化を抑制する上で必要なだけのディレイ
時間を適宜に設定することができる。これにより、ドラ
イバビリティの悪化を抑制しながらも、ＮＯｘエミッシ
ョンの悪化や成層燃焼音の増大を好適に回避することが
でき、ひいては成層燃焼モードから均質燃焼モードへの
切り換えを支障なく円滑に行うことができるようにな
る。

【００９１】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・上記実施形態では、スロットル弁２０の開度変更、或
いは点火噴射系の制御モード切換の実行条件となるディ
レイカウンタの判定値Ｃ１，Ｃ２を、機関回転数及び機
関負荷に基づき算出することで、燃焼モードの切り換え
にかかるディレイ時間を可変設定する構成としている
が、こうした機関回転数及び機関負荷に応じたディレイ
時間の可変設定の仕方は任意である。例えば、ディレイ
カウンタのインクリメント量を機関回転数及び機関負荷
に応じて変更することで、ディレイ時間を可変設定する
ようにしてもよい。要は、均質燃焼モードへの切り換え
に際し、ＥＧＲ弁１６の開度変更から燃焼モードの切り
換えに至る迄のディレイ時間が機関回転数及び機関負荷
に基づき設定されるようにすれば、上記実施形態に準じ
た効果を得ることができる。

【００９２】・また、上記実施形態では、ＥＧＲ弁１６
の開度変更からスロットル弁２０の開度変更に至る迄の
ディレイ時間と、同スロットル弁２０の開度変更から点
火噴射系の制御モード切り換えに至る迄のディレイ時間
とを、機関回転数及び機関負荷に基づき、それぞれ別個
に設定していたが、いずれか一方のディレイ時間のみを
上記の如く可変設定するようにしてもよい。要は、ＥＧ
Ｒ弁１６の開度変更から燃焼モードの切り換えに至る迄
のトータルのディレイ時間が、機関回転数及び機関負荷
に応じて設定されるようにすれば、上記実施形態に準じ
た効果を得ることができる。

【００９３】（第２実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第２実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【００９４】上述のように、均質燃焼モードへの切り換
えに際してのディレイ時間を機関回転数及び機関負荷に
基づき設定するようにすれば、機関回転数や機関負荷に
よるＥＧＲの残留時間や失火に対する耐性の変化に拘わ
らず、適正なディレイ時間を設定することができ、ドラ
イバビリティの悪化の防止と、ＮＯｘエミッションの悪
化や成層燃焼音の増大の抑制との両立を図ることができ
る。

【００９５】ところで、ＥＧＲ弁１６の開閉動作にはあ
る程度の応答遅れが存在しているため、例えばエンジン
１０の過渡運転状態などでは、ＥＧＲ弁１６の実際の開
度（実開度）とそのときの機関回転数及び機関負荷に応
じた要求開度とが一致していないことがある。ＥＧＲ弁
１６の実開度が異なれば、当然ながら上記ＥＧＲガスの
残留時間も変わってしまう。こうしたＥＧＲ弁１６の実
開度と要求開度との差異が大きなときに燃焼モードの切
換要求がなされた場合、機関回転数及び機関負荷だけで
は、ＥＧＲガスの残留時間を正確に把握することができ
ず、適正なディレイ時間を設定することができなくなる
おそれがある。

【００９６】例えば、ＥＧＲ弁１６の実開度が要求開度
よりも小さければ、実際のＥＧＲガスの残留時間は、要
求開度に基づき推定した時間よりも短くなってしまう。
こうした場合に、要求開度に応じたディレイ時間を設定
すれば、ＥＧＲが不足した状態での成層燃焼が不必要に
継続されることとなり、その分だけＮＯｘエミッション
の悪化や成層燃焼音の増大を招くおそれがある。

【００９７】そこで、この第２実施形態では、機関回転
数及び機関負荷だけでなく、更にＥＧＲ弁１６の実開度
にも基づいて、均質燃焼モードへの切り換えにかかるデ
ィレイ時間を設定するようにしている。

【００９８】次に、本実施形態でのディレイ時間の設定
にかかる処理手順について、フローチャートを参照して
詳細に説明する。図７は、本実施形態での「ディレイ時
間補正ルーチン」を示すフローチャートである。本ルー
チンは、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」
中のサブルーチン処理として、図４のステップ２０に処
理が移行した際に実行される。

【００９９】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ１００において、燃焼モードの
切換要求がなされた時点でのＥＧＲ弁１６の実開度（Ｅ
ＧＲ実開度）に応じた判定値Ｃｅを算出する。この判定
値Ｃｅは、ＥＧＲ弁１６の実開度に基づくディレイ時間
を設定する為に用いられる判定値で、切換要求がなされ
た時点でのＥＧＲ弁１６の実開度に応じたＥＧＲガスの
残留時間の変化に合わせ、ディレイ時間が適宜に調整さ
れるように、その値が設定されている。

【０１００】続くステップ１０１においては、そのとき
ＥＧＲ弁１６の開度が均質燃焼モードの要求開度（本実
施形態では全閉）に達したか否かを判断する。ここで、
要求開度に達していないと判断されれば（ステップ１０
１：ＮＯ）、ステップ１０３の処理に移行する。

【０１０１】一方、そのときＥＧＲ弁１６の開度が要求
開度に達したときには（ステップ１０１：ＹＥＳ）、処
理をステップ１０２に移行する。このステップ１０２に
おいては、ＥＧＲ弁１６が均質燃焼モードの要求開度に
達してからの経過時間を示すカウンタである「ＥＧＲ閉
じ経過カウンタ」のカウントを開始し、その処理をステ
ップ１０３に移行する。このＥＧＲ閉じ経過カウンタの
値は、本ルーチンの処理が実行される毎にインクリメン
トされる。

【０１０２】ステップ１０３においては、このＥＧＲ閉
じ経過カウンタの値が先のステップ１００において算出
した判定値Ｃｅに達したか否かを判断する。ここで、判
定値Ｃｅに達していなければ（ステップ１０３：Ｎ
Ｏ）、本ルーチンの処理を抜ける。一方、ＥＧＲ閉じ経
過カウンタの値が判定値Ｃｅに達すれば（ステップ１０
３：ＹＥＳ）、ステップ１０４及び１０５の処理を行っ
てから、本ルーチンの処理を抜け、図４のステップ３０
に移行する。

【０１０３】これらステップ１０４及び１０５において
は、図５のステップ４１及び４２と同様の処理が行われ
る。すなわち、ステップ１０４においては、スロットル
弁２０の開度を均質燃焼モードの要求開度に切り換え、
続くステップ１０５においては、点火噴射系用のディレ
イカウンタのカウントを開始した後、本ルーチンの処理
を抜け、図４のステップ３０に移行する。

【０１０４】なお、このステップ１０４，１０５の処理
及び上述のステップ４１，４２の処理は、先に実行され
たいずれか一方のみが実際に実行される。したがって、
本実施形態では、スロットル用のディレイカウンタの値
が機関回転数及び機関負荷より求められたディレイ判定
値Ｃ１に達した時点、或いはＥＧＲ閉じ経過カウンタの
値がＥＧＲ弁１６の実開度により求められた判定値Ｃｅ
に達した時点のいずれか早い方の時点で、スロットル弁
２０の開度が均質燃焼モードの要求開度に切り換えられ
るようになる。

【０１０５】図８は、本実施形態での成層燃焼モードか
ら均質燃焼モードの切り換えにかかる制御態様の一例を
示すタイムチャートである。続いて、同図８を参照し
て、こうした燃焼モードの切り換えにかかる制御態様を
説明する。

【０１０６】時刻ｔ０において、同図８（ａ）に示すア
クセルペダル２４ａの踏み込み量（「アクセル開度」）
が変更されると、図８（ｃ）に示すように、ＥＧＲ弁１
６の要求開度（「ＥＧＲ目標開度」）も変更される。そ
して、ＥＧＲ弁１６の実開度（「ＥＧＲ実開度」）は、
若干の遅れを伴いながらも、要求開度の変化に追従す
る。

【０１０７】そして、時刻ｔ１において、ＥＧＲ弁１６
の実開度が要求開度の変化に追従しきらないうちに、図
８（ｂ）に示すように、成層燃焼モードから均質燃焼モ
ードへの切換要求がなされると、同ＥＧＲ弁１６の目標
開度は均質燃焼モードの要求開度（本実施形態では全
閉）に変更される。そして、このときのＥＧＲ弁１６の
実開度に応じて上記判定値Ｃｅが算出される。また、こ
の時刻ｔ１から、図８（ｄ）に示すスロットル用のディ
レイカウンタのカウントが開始される。

【０１０８】なお時刻ｔ１以降、ＥＧＲ弁１６の実開度
は、目標開度の変化に応じて均質燃焼モードの要求開度
（全閉）に向けて変更される。そして、ＥＧＲ弁１６の
実開度が均質燃焼モードの要求開度に達した時刻ｔ２よ
り、図８（ｅ）に示すように、ＥＧＲ閉じ経過カウンタ
のカウントが開始される。

【０１０９】その後、上記スロットル用のディレイカウ
ンタの値が機関回転数及び機関負荷に基づき算出された
ディレイ判定値Ｃ１に達するか、或いはＥＧＲ閉じ経過
カウンタの値がＥＧＲ弁１６の実開度に応じて算出され
た判定値Ｃｅに達するかのいずれかまで、実質的な燃焼
モードの切り換えにかかる処理は一時保留される。

【０１１０】この図８の例では、燃焼モードの切換要求
がなされた時点でのＥＧＲ弁１６の実開度が、そのとき
の機関回転数及び機関負荷に応じた成層燃焼モードでの
要求開度よりも十分に小さな開度であり、実際のＥＧＲ
ガスの残留時間は機関回転数及び機関負荷より推定され
る残留時間よりも短くなっている。このため、ＥＧＲ弁
１６の実開度に基づくディレイ時間、すなわちＥＧＲ閉
じ経過カウンタの値が判定値Ｃｅに達する時刻ｔ３の方
が、ディレイカウンタの値がディレイ判定値Ｃ１に達す
る時刻ｔ４よりも早くなる。したがって、図８（ｆ）に
示すように、時刻ｔ３においてスロットル弁２０の開度
が均質燃焼モードの要求開度に切り換えられるようにな
る。

【０１１１】このように、本実施形態では、機関回転数
及び機関負荷に加え、更にＥＧＲ弁１６の実開度にも基
づいてディレイ時間を設定するようにしている。このた
め、燃焼モードの切換要求がなされた時点での機関回転
数及び機関負荷に応じたＥＧＲ弁１６の要求開度とその
ときの実開度とが異なり、機関回転数や機関負荷に基づ
くだけでは、ＥＧＲガスの残留時間を正確に推定するこ
とができないような状況にあっても、適正なディレイ時
間を設定することができる。

【０１１２】以上説明した本実施形態の内燃機関の燃焼
制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に加え、以
下に記載する効果を得ることができるようになる。 （２）本実施形態では、機関回転数及び機関負荷に加
え、更にＥＧＲ弁１６の実開度にも基づいてディレイ時
間を設定するようにしている。このため、燃焼モードの
切換要求がなされた時点における、機関回転数及び機関
負荷に応じたＥＧＲ弁１６の要求開度と実開度との差異
に拘わらず、ドライバビリティの悪化を抑制する上で必
要なだけのディレイ時間を適宜に設定することができ
る。これにより、ドライバビリティの悪化をより好適に
抑制し、且つＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の
増大をより好適に回避することができるようになる。

【０１１３】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・上記実施形態では、機関回転数及び機関負荷に基づく
ディレイ時間を設定するためのカウンタ（スロットル用
ディレイカウンタ）と、ＥＧＲ弁１６の実開度に基づく
ディレイ時間を設定するためのカウンタ（ＥＧＲ閉じ経
過カウンタ）とを別々に走らせて、機関回転数及び機関
負荷、或いはＥＧＲ弁１６の実開度に基づくディレイ時
間をそれぞれ設定するようにしていたが、こうしたディ
レイ時間の設定の仕方は任意である。例えば、機関回転
数及び機関負荷、並びに燃焼モードの切り換え要求がな
された時点でのＥＧＲ弁１６の実開度をもとに、ディレ
イ判定値Ｃ１を算出するようにしてもよい。また、機関
回転数及び機関負荷から求めたディレイ判定値Ｃ１を、
ＥＧＲ弁１６の実開度に応じて補正するようにしてもよ
い。要は、これら機関回転数及び機関負荷、並びにＥＧ
Ｒ弁１６の実開度に基づいて、ＥＧＲ弁１６の開度を均
質燃焼モードの要求に切り換えてから燃焼モードを切り
換える迄のディレイ時間を設定するようにすれば、上記
実施形態と同様或いはそれに準じた効果を得ることがで
きる。

【０１１４】（第３実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第３実施形態につい
て、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０１１５】例えば加減速中などのエンジン１０の過渡
運転状態では、定常運転状態に比べてドライバビリティ
の悪化を官能し難いため、均質燃焼モードへの切り換え
に際してのＥＧＲ弁１６の開度変更から燃焼モード切換
に至る迄のディレイ時間をより短縮することができる。

【０１１６】そこで、本実施形態では、エンジン１０が
過渡運転状態にあれば、定常運転状態にあるときに比
べ、こうしたディレイ時間を短く設定している。また、
ここでは、その過渡運転状態の度合いが大きな程、ディ
レイ時間をより短縮するようにしている。

【０１１７】以下、こうした本実施形態でのディレイ時
間の設定にかかる処理手順について、フローチャートを
参照して詳細に説明する。図９は、本実施形態での「デ
ィレイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートであ
り、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中の
サブルーチン処理として、図４のステップ２０に処理が
移行した際に実行される。

【０１１８】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ２００において、そのときエン
ジン１０が過渡運転状態にあるか否かを判断する。ここ
で、過渡運転状態でない旨判断されれば（ステップ２０
０：ＮＯ）、本ルーチンを抜け、上述した機関回転数及
び機関負荷のみに基づくディレイ時間を設定しての燃焼
モードの切り換えを実施する。

【０１１９】一方、ここで、過渡運転状態であると判断
されれば（ステップ２００：ＹＥＳ）、続くステップ２
０１〜２０３の処理が行われる。ステップ２０１におい
ては、その過渡運転状態の度合い（「過渡度合θ」）、
すなわちエンジン１０の運転状態の変化の程度を加味し
たスロットル用のディレイ判定値Ｃｔ１を、またステッ
プ２０２においては、同じく過渡度合θを加味した点火
噴射系用のディレイ判定値Ｃｔ２をそれぞれ算出する。
ここでは、これらのディレイ判定値Ｃｔ１，Ｃｔ２は、
機関回転数及び機関負荷と上記過渡度合θとに応じ、予
め設定された算出マップに基づき算出される。これらの
過渡度合θを加味したディレイ判定値Ｃｔ１，Ｃｔ２に
は、機関回転数及び機関負荷のみから求められるディレ
イ判定値Ｃ１，Ｃ２よりも小さな値となり、更に過渡度
合θが大きな程、より小さな値となるように設定されて
いる。

【０１２０】また、ここではこの過渡度合θを、次のよ
うに求めている。スロットル弁２０の開度が変更されて
も、実際に燃焼室１１ａに導入される空気量の変化に
は、スロットル弁２０から燃焼室１１ａまでの空気の移
動や空気の慣性などによる応答遅れが存在する。ＥＣＵ
２７は、こうした応答遅れに拘わらず燃焼室１１ａの空
気量を正確に把握するため、スロットル開度の推移に基
づき、応答遅れの影響を考慮した吸気管内圧力の推定値
（「ＰＭＴ」）を算出している。本実施形態では、この
吸気管内圧力の推定値を用いて過渡度合θを求めてい
る。詳しくは、図１０に示すように、上記推定値ＰＭＴ
の所定時間ΔＴあたりの変化量θを過渡運転状態の度合
いを表すパラメータとして用いている。

【０１２１】こうして過渡度合を加味したディレイ判定
値Ｃｔ１，Ｃｔ２を求めた後、続くステップ２０３にお
いては、これらのディレイ判定値Ｃｔ１，Ｃｔ２を上記
ディレイ時間の設定にかかる各ディレイ判定値Ｃ１，Ｃ
２に置き換え、本ルーチンの抜ける。すなわち、本実施
形態では、エンジン１０が過渡運転状態にあれば、その
過渡度合θを加味したディレイ判定値Ｃｔ１，Ｃｔ２を
用いてディレイ時間が設定される。したがって、エンジ
ン１０が過渡運転状態にあれば、定常運転状態にあると
きに比べてディレイ時間が短くされる。また更に、その
ときの過渡度合θが大きな程、ディレイ時間はより短く
なるように設定される。

【０１２２】図１１は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換えにかかる制御態様の一例
を示すタイムチャートである。続いて、同図１１を参照
して、本実施形態での燃焼モードの切り換えにかかる制
御態様を説明する。

【０１２３】さて、時刻ｔ０において、図１１（ａ）に
示すように、アクセルペダル２４ａの踏み込み量（「ア
クセル開度」）が変更されると、それに応じて過渡度合
θは、図１１（ｂ）に示すように増大する。

【０１２４】そしてこの時刻ｔ０において、図１１
（ｃ）に示すように、成層燃焼モードから均質燃焼モー
ドへの切換要求がなされると、ＥＧＲ弁１６の開度が均
質燃焼モードの要求開度に変更されると共に、図１１
（ｄ）にその推移を示すスロットル用ディレイカウンタ
のカウントが開始される。

【０１２５】このときエンジン１０は、過渡運転状態に
あるため、スロットル弁２０の開度変更迄のディレイ時
間を決定するディレイ判定値としては、上記過渡度合θ
を加味したディレイ判定値Ｃｔ１が用いられる。この結
果、スロットル弁２０の開度変更は、図１１（ｅ）に示
すように、スロットル用ディレイカウンタが機関回転数
及び機関負荷のみに基づくディレイ判定値Ｃ１に達する
時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ１で行われる。また、図１１
（ｆ）に示すように、点火噴射系用のディレイカウンタ
も、この時刻ｔ１からカウントが開始される。

【０１２６】更にここでは、点火噴射系の制御モード切
り換え迄のディレイ時間を決定するディレイ判定値も、
上記過渡度合θを加味したディレイ判定値Ｃｔ２が用い
られる。このためこの例では、図１１（ｇ）に示すよう
に、点火噴射系用のディレイカウンタの値がこのディレ
イ判定値Ｃｔ２に達する時刻ｔ３において、燃焼モード
の切り換えが完了する。

【０１２７】このように、エンジン１０が過渡運転状態
にあれば、その過渡度合θに応じてディレイ時間が短縮
されるため、ＥＧＲ弁１６の開度変更から燃焼モードの
切り換え完了に至る迄のトータルのディレイ時間［時刻
ｔ０〜ｔ３］は、機関回転数及び機関負荷のみに基づく
ディレイ判定値Ｃ１，Ｃ２を用いる場合、すなわち定常
運転状態にあるときのディレイ時間［時刻ｔ０〜ｔ４］
と比べ、短縮されるようになる。

【０１２８】このように、エンジン１０の過渡運転状態
では、ディレイ時間が短縮された分だけ、燃焼モードの
切り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼
音の増大は、より好適に抑制されるようになる。なお、
こうしたディレイ時間の短縮により、燃焼モードの切り
換えにかかるトルク変動は多少増大するおそれがある
が、エンジン１０が過渡運転状態にあり、ドライバビリ
ティの悪化が官能し難いため、それが車両の搭乗者など
に違和感を与えることはない。

【０１２９】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０１３０】（３）本実施形態では、エンジン１０が、
ドライバビリティの悪化が官能され難い過渡運転状態に
あれば、定常運転状態にあるときに比べ、成層燃焼モー
ドから均質燃焼モードへの切り換えに際し、ＥＧＲ弁１
６の開度を均質燃焼モードの要求開度に切り換えてから
燃焼モードを切り換える迄のディレイ時間を短縮するよ
うにしている。したがって、燃焼モードの切り換えにか
かるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の増大を効
果的に抑制することができるようになる。

【０１３１】（４）また、本実施形態では、エンジン１
０の過渡運転状態の度合いが大きく、ドライバビリティ
の悪化がより官能し難くなる程、上記ディレイ時間をよ
り短縮するようにしている。したがって、燃焼モードの
切り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼
音の増大を更に効果的に抑制することができるようにな
る。

【０１３２】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・上記実施形態では、過渡度合θが大きな程、ディレイ
時間をより短縮するようにしているが、こうした過渡度
合θに応じたディレイ時間の短縮の度合いの変更を行わ
ず、単にエンジン１０の過渡運転状態の度合いがある水
準よりも大きければディレイ時間を一律に短縮するよう
にしてもよい。要は、過渡運転状態でのディレイ時間を
定常運転状態時に比べ、短くするようにすれば、上記
（３）に記載の効果を得ることはできる。

【０１３３】（第４実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第４実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０１３４】上述のように、ロックアップクラッチ３１
ａを介してエンジン１０と変速機３０とが駆動連結され
ている構成では、このロックアップクラッチ３１ａの作
動状態によってエンジン１０のトルク変動がドライバビ
リティに及ぼす影響が変化する。例えば、ロックアップ
クラッチ３１ａがある程度のすべりを許容して部分的に
係合された「スリップ状態」やロックアップを解除した
「解放状態」にあれば、トルクコンバータ３１内のオイ
ルにより、エンジン１０で発生したトルク変動をある程
度迄は吸収することができる。

【０１３５】したがって、ロックアップクラッチ３１ａ
がこうした「スリップ状態」或いは「解放状態」にある
ときには、エンジン１０と変速機３０とを機械的に直接
連結した「係合状態」にあるとき、すなわちロックアッ
プの実行中に比べ、ドライバビリティの悪化が官能し難
い状態となっている。

【０１３６】そこで、この第４実施形態では、成層燃焼
モードから均質燃焼モードの切り換えに際しての、ＥＧ
Ｒ弁１６の開度変更から燃焼モードの切り換え完了に至
るまでのディレイ時間を、ロックアップクラッチ３１ａ
の作動状態に応じて変更するようにしている。そして、
ロックアップクラッチ３１ａが、「スリップ状態」或い
は「解放状態」にあって、ドライバビリティの悪化がよ
り官能され難い状態であれば、「係合状態」にあるとき
に比べ、上記ディレイ時間を短く設定するようにしてい
る。

【０１３７】以下、こうした本実施形態でのディレイ時
間の設定にかかる処理手順について、フローチャートに
基づき詳細に説明する。図１２は、本実施形態での「デ
ィレイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートであ
り、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中の
サブルーチン処理として、図４のステップ２０に処理が
移行した際に実行される。

【０１３８】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ３００において、ロックアップ
クラッチ３１ａが上記「係合状態」にあるか否か、すな
わち完全なロックアップの実行中であるか否かを判断す
る。ここで、ロックアップ中であると判断されれば（ス
テップ３００：ＹＥＳ）、本ルーチンの処理を抜け、上
述の機関回転数及び機関負荷のみに基づくディレイ時間
を設定しての燃焼モードの切り換えを実施する。

【０１３９】一方、ロックアップ中でない、すなわちロ
ックアップクラッチ３１ａが「スリップ状態」或いは
「解放状態」にあって、ドライバビリティの悪化が官能
され難くなっていれば（ステップ３００：ＮＯ）、ステ
ップ３０１〜３０３の処理を行う。

【０１４０】ステップ３０１及び３０２においては、機
関回転数及び機関負荷に加え、ロックアップクラッチ３
１ａの作動状態も加味した、スロットル用及び点火噴射
系用のディレイ判定値Ｃｊ１，Ｃｊ２がそれぞれ算出さ
れる。これらのディレイ判定値Ｃｊ１，Ｃｊ２は、ロッ
クアップクラッチ３１ａの作動状態がドライバビリティ
に及ぼす影響を加味してその値が設定される。すなわ
ち、ここではドライバビリティの悪化が官能され難くな
っていることを受け、図４のステップ１１，１２におい
て算出される機関回転数及び機関負荷のみに基づくディ
レイ判定値Ｃ１，Ｃ２よりも小さな値が設定される。

【０１４１】そして、続くステップ３０３において、こ
こで算出されたディレイ判定値Ｃｊ１，Ｃｊ２を上記の
ディレイ判定値Ｃ１，Ｃ２と置き換えた後、本ルーチン
の処理を抜ける。

【０１４２】したがって、本ルーチンの処理によれば、
ロックアップクラッチ３１ａが「スリップ状態」或いは
「解放状態」にあれば、「係合状態」にあるときに比
べ、ディレイ時間が短く設定される。

【０１４３】図１３は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換えにかかる制御態様の一例
を示すタイムチャートである。続いて、同図１３を参照
して、本実施形態での燃焼モードの切り換えにかかる制
御態様を説明する。

【０１４４】時刻ｔ０において、図１３（ａ）に示すよ
うに、燃焼モードの切換要求がなされると、ＥＧＲ弁１
６の開度を均質燃焼モードの要求開度に切り換えると共
に、図１３（ｂ）にその推移を示すスロットル用のディ
レイカウンタのカウントが開始される。

【０１４５】ここで、ロックアップクラッチ３１ａが
「解放状態」或いは「スリップ状態」にあれば、機関回
転数及び機関負荷に加え、そのロックアップクラッチ３
１ａの作動状態がドライバビリティに及ぼす影響を加味
したディレイ判定値Ｃｊ１，Ｃｊ２が使用される。

【０１４６】この場合、スロットル用のディレイカウン
タの値がディレイ判定値Ｃｊ１に達する時刻ｔ１におい
て、図１３（ｃ）に示すように、スロットル弁２０の開
度変更が行われ、図１３（ｄ）に示す点火噴射系用のデ
ィレイカウンタのカウントが開始される。そして、この
カウンタの値がディレイ判定値Ｃｊ２に達する時刻ｔ３
において、図１３（ｅ）に示すように、燃焼モードが均
質燃焼モードへと切り換えられる。

【０１４７】一方、ロックアップクラッチ３１ａが「係
合状態」にあれば、機関回転数及び機関負荷のみに基づ
くディレイ判定値Ｃ１，Ｃ２が使用される。このときに
は、スロットル弁２０の開度変更は時刻ｔ２に、燃焼モ
ードの切り換えは時刻ｔ４にそれぞれ行われる。

【０１４８】このように、本実施形態の燃焼制御装置で
は、ロックアップクラッチ３１ａが「スリップ状態」或
いは「解放状態」にあって、ドライバビリティの悪化が
官能され難い状況にあれば、成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの切り換えに際してのＥＧＲ弁１６の開度変
更から燃焼モードの切り換えに至る迄のディレイ時間が
短くなるように設定される。こうしてディレイ時間が短
縮された分だけ、燃焼モードの切り換えにかかるＮＯｘ
エミッションの悪化や成層燃焼音の増大は、より好適に
抑制されるようになる。なお、こうしたディレイ時間の
短縮により、燃焼モードの切り換えにかかるトルク変動
は多少増大するおそれがあるが、ロックアップクラッチ
３１ａが「スリップ状態」或いは「解放状態」にあり、
エンジン１０で発生したトルク変動がより吸収され易い
状態にあるため、それが車両の搭乗者などに違和感を与
えることはない。

【０１４９】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０１５０】（５）本実施形態では、ロックアップクラ
ッチ３１ａが「スリップ状態」或いは「解放状態」にあ
って、ドライバビリティの悪化が官能され難い状態にあ
れば、同クラッチ３１ａが「係合状態」にあるときに比
べてディレイ時間が短くなるように設定される。したが
って、燃焼モードの切り換えにかかるＮＯｘエミッショ
ンの悪化や成層燃焼音の増大を効果的に抑制することが
できるようになる。

【０１５１】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・本実施形態では、「スリップ状態」及び「解放状態」
と「係合状態」とでディレイ時間を異ならせるようにし
ていたが、ロックアップクラッチ３１ａの係合の度合い
に応じてディレイ時間を可変設定するようにしてもよ
い。すなわち、エンジン１０と変速機３０との連結力が
小さい程、ディレイ時間を短くするようにしてもよい。
こうした場合、ロックアップクラッチ３１ａの作動状態
に応じ、より細かくディレイ時間を調整でき、燃焼モー
ドの切り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や成層
燃焼音の増大をより効果的に抑制することができる。

【０１５２】（第５実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第５実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０１５３】上述のように、エンジン１０では、触媒コ
ンバータを再生すべく、所定のタイミングを見計らって
一時的に理論空燃比よりもリッチな空燃比で混合気を燃
焼させる、いわゆるリッチスパイク制御が行われること
がある。そして、成層燃焼モード中にあっては、こうし
たリッチスパイク制御のために、切り換え後の設定空燃
比が理論空燃比よりもリッチとなるように、燃焼モード
を一時的に均質燃焼モードに切り換えることがある。

【０１５４】このようなリッチな空燃比で均質燃焼が行
われる場合には、ＥＧＲ過多による失火に対しての耐性
が高くなる。このため、切り換え後の空燃比がリッチで
あれば、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換
えに際して残留したＥＧＲガスの量がある程度多くと
も、ドライバビリティを確保することができる。したが
って、切り換え後の均質燃焼モードでの設定空燃比が理
論空燃比よりもリッチであれば、残留したＥＧＲガスの
低減する上で必要なディレイ時間を短縮することができ
る。

【０１５５】そこで、この第５実施形態では、切り換え
る均質燃焼モードでの設定空燃比が理論空燃比よりもリ
ッチであれば、設定空燃比が理論空燃比であるときに比
べ、燃焼モードの切り換えに際しての上記ディレイ時間
を短く設定するようにしている。

【０１５６】以下、こうした本実施形態でのディレイ時
間の設定にかかる処理手順について、フローチャートに
基づき詳細に説明する。図１４は、本実施形態での「デ
ィレイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートであ
り、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中の
サブルーチン処理として、図４のステップ２０に処理が
移行した際に実行される。

【０１５７】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ４００において、燃焼モードの
切り換え後の設定空燃比（目標空燃比）が理論空燃比で
ある「１４．５」よりも小さいか否かを判断する。ここ
で、切り換え後の設定空燃比が理論空燃比以上であれば
（ステップ４００：ＮＯ）、本ルーチンの処理を抜け、
上述の機関回転数及び機関負荷のみに基づくディレイ時
間を設定しての燃焼モードの切り換えを実施する。

【０１５８】一方、切り換え後の設定空燃比が理論空燃
比よりもリッチであれば（ステップ４００：ＹＥＳ）で
あれば、続くステップ４０１，４０２の処理を行った後
に本ルーチンの処理を抜ける。

【０１５９】ステップ４０１においては、機関回転数及
び機関負荷に加え、切り換え後の設定空燃比（Ａ／Ｆ）
がドライバビリティに及ぼす影響を加味したスロットル
用のディレイ判定値Ｃａ１を算出する。このディレイ判
定値Ｃａ１は、切り換え後の設定空燃比がリッチである
ことにより、ＥＧＲに対する失火耐性が高くなることを
受け、先の図４のステップ１１において算出される機関
回転数及び機関負荷のみに基づくディレイ判定値Ｃ１よ
りも小さな値が設定される。

【０１６０】そして、続くステップ４０２において、こ
こで算出したディレイ判定値Ｃａ１を実際に使用するデ
ィレイ判定値Ｃ１に置き換えた後、本ルーチンの処理を
抜ける。

【０１６１】図１５は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換えにかかる制御態様の一例
を示すタイムチャートである。続いて、同図１５を参照
して、本実施形態での燃焼モードの切り換えにかかる制
御態様を説明する。

【０１６２】時刻ｔ０において、図１５（ａ）に示すよ
うに、燃焼モードの切換要求がなされると、ＥＧＲ弁１
６の開度変更と共に、図１５（ｂ）に示すスロットル用
ディレイカウンタのカウントが開始される。

【０１６３】ここで、切り換え後の均質燃焼モードにお
ける設定空燃比が理論空燃比よりもリッチであれば、切
り換え後の設定空燃比を加味したディレイ判定値Ｃａ１
が使用される。

【０１６４】このため、スロットル用のディレイカウン
タがディレイ判定値Ｃａ１に達した時刻ｔ１において、
スロットル弁２０の開度が均質燃焼モードの要求開度に
変更される［図１５（ｃ）］。また、この時刻ｔ１か
ら、図１５（ｄ）に示す点火噴射系用のディレイカウン
タのカウントが開始され、同カウンタの値が判定値Ｃ２
に達する時刻ｔ３に燃焼モードが切り換えられる。

【０１６５】一方、切り換え後の均質燃焼モードにおけ
る設定空燃比が理論空燃比以上（理論空燃比）であれ
ば、スロットル弁２０の開度変更は、スロットル用のデ
ィレイカウンタの値が、機関回転数及び機関負荷のみに
基づき算出されるディレイ判定値Ｃ１に達する時刻ｔ２
に行われる。このため、燃焼モードの切り換えも、上記
時刻ｔ３よりも遅い時刻ｔ４に行われる。

【０１６６】以上のように、本実施形態の燃焼制御装置
では、切り換え後の設定空燃比が理論空燃比よりもリッ
チであって、ＥＧＲ過多による失火が発生し難い状況に
あれば、切り換え後の設定空燃比が理論空燃比にあると
きに比べ、ＥＧＲ弁１６の開度変更から燃焼モードの切
り換えに至る迄のディレイ時間を短縮するようにしてい
る。この結果、ディレイ時間を短縮した分だけ、ＮＯｘ
エミッションの悪化や成層燃焼音の増大をより好適に低
減できるようになる。

【０１６７】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０１６８】（６）本実施形態では、切り換え後の均質
燃焼モードでの設定空燃比が理論空燃比よりもリッチで
あれば、設定空燃比が理論空燃比であるときに比べ、成
層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換えに際し、
ＥＧＲ弁１６の開度を均質燃焼モードの要求開度に切り
換えてから燃焼モードの切り換えに至るまでのディレイ
時間を短く設定するようにしている。したがって、燃焼
モードの切り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や
成層燃焼音の増大を効果的に抑制することができるよう
になる。

【０１６９】（第６実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第６実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０１７０】上述したように、このエンジン１０では通
常は、図１６に示すように設定された低負荷／低回転の
領域で成層燃焼を行い、この領域を超えて負荷が増大す
れば、均質燃焼モードに切り換えるようにしている。な
お、こうした均質燃焼モードを実施する領域は、同図１
６に示すように、成層燃焼を良好に行い得る許容最大ト
ルク以下の成層燃焼可能領域内に設定されている。

【０１７１】ただし、先の各実施形態のように、燃焼モ
ードの切り換えにあたりディレイ時間を設定する場合、
次のような状況が起こり得る。すなわち、成層燃焼モー
ドの実施領域の高負荷上限近傍で均質燃焼モードへの切
換要求がなされた場合、ディレイ時間中にエンジン１０
が更に高負荷となって、均質燃焼モードへの切り換えが
完了する以前に、成層燃焼の許容最大トルクを上回って
しまうことがある。この場合、良好な燃焼を維持し得な
い条件でありながらも、切り換えが完了される迄の期
間、成層燃焼が継続されることとなる。

【０１７２】一方、こうした高負荷運転状態では、ドラ
イバビリティの悪化が官能され難い状態となっている。
そこで、この実施形態の燃焼制御装置では、成層燃焼モ
ードから均質燃焼モードへの切り換え中に、エンジン１
０がこうした成層燃焼の許容最大トルク以上の高負荷領
域に移行した場合には、ディレイ時間の経過を待たずし
て、強制的に燃焼モードを切り換えるようにしている。

【０１７３】以下、こうした本実施形態での燃焼モード
の切り換えにかかる処理手順について、フローチャート
に基づき詳細に説明する。図１７は、本実施形態での
「ディレイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートで
あり、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中
のサブルーチン処理として、図４のステップ２０に処理
が移行した際に実行される。

【０１７４】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ５００において、エンジン１０
のトルクが成層燃焼の許容最大トルク以上となっている
か否かを判断する。ここで、許容最大トルク未満であれ
ば（ステップ５００：ＮＯ）、本ルーチンを抜け、上述
の機関回転数及び機関負荷に基づくディレイ時間を設定
しての燃焼モードの切り換えを実施する。

【０１７５】一方ここで、エンジン１０のトルクが許容
最大トルク以上となっていれば（ステップ５００：ＹＥ
Ｓ）、続くステップ５０１の処理を行う。そして、ステ
ップ５０１において、ＥＧＲ弁１６の開度変更からの経
過時間の如何に拘わらず、強制的に燃焼モードを均質燃
焼モードに切り換えるようにしている。

【０１７６】図１８は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換えにかかる制御態様の一例
を示すタイムチャートである。続いて、同図１８を参照
して、本実施形態での燃焼モードの切り換えにかかる制
御態様を説明する。

【０１７７】同図１８（ａ）に示すような態様でアクセ
ル開度が変更されるのに応じ、エンジン１０の負荷率
は、図１８（ｂ）に示すように変化する。ここで、時刻
ｔ０において、図１８（ｃ）に示すように、燃焼モード
の切換要求がなされると、通常であれば以降、次のよう
な態様で燃焼モードの切り換えが行われる。

【０１７８】すなわち、この時刻ｔ０からスロットル用
のディレイカウンタのカウントが開始され［図１８
（ｄ）］、そのカウンタの値が上記ディレイ判定値Ｃ１
に達する時刻ｔ２において、スロットル弁２０の開度が
均質燃焼モードの要求開度に変更される。すなわち、ス
ロットルの制御モードが均質燃焼モードに切り換えられ
る。そして、この時刻ｔ２から点火噴射系用のディレイ
カウンタのカウントが開始され［図１８（ｅ）］、この
カウンタの値がディレイ判定値Ｃ２に達する時刻ｔ３に
おいて、点火噴射系の制御モードが均質燃焼モードに切
り換えられる。

【０１７９】一方、こうした均質燃焼モードへの切り換
えにかかる処理中に、図１８（ｂ）に示すように、エン
ジン１０のトルクが成層燃焼の許容最大トルク（許容最
大負荷率）を上回ってしまった場合には、その時点（時
刻ｔ１）で、図１８（ｆ）、（ｇ）に示すように、スロ
ットル及び点火噴射系の制御モードのいずれもが直ちに
均質燃焼モードに切り換えられる。

【０１８０】以上のように、本実施形態の燃焼制御装置
では、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換え
中に、エンジン１０が成層燃焼の許容最大トルク以上の
高負荷領域に移行したときには、ディレイ時間の経過の
如何に拘わらず、強制的に均質燃焼モードに切り換える
ようにしている。

【０１８１】したがって、ドライバビリティの悪化を官
能し難い高負荷領域に移行した場合には、ディレイ時間
の経過の如何に拘わらず、直ちに均質燃焼モードに切り
換えることで、ディレイ時間の短縮を図ることができ
る。そして、ディレイ時間を短縮した分だけ、ＮＯｘエ
ミッションの悪化や成層燃焼音の増大をより効果的に低
減することができる。また、許容最大トルクを超えた燃
焼を良好に継続することが困難な条件での成層燃焼の実
施を回避することもできる。

【０１８２】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０１８３】（７）本実施形態では、成層燃焼から均質
燃焼モードへの切り換え中に、エンジン１０の負荷が所
定の高負荷領域に移行して、ドライバビリティの悪化を
官能し難い状態になれば、ディレイ時間の経過を待たず
して燃焼モードを切り換えるようにしている。したがっ
て、ディレイ時間の短縮を好適に図り、燃焼モードの切
り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音
の増大を効果的に抑制することができるようになる。

【０１８４】（８）また、本実施形態では、成層燃焼の
許容最大トルクを超えた高負荷領域における不適切な条
件での成層燃焼の継続を、確実に回避することができる
ようにもなる。

【０１８５】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。・上記実施形態では、ディレイ時間の経過の如何に
拘わらず、均質燃焼モードへの切り換えを実施する高負
荷領域を、成層燃焼の許容最大トルク以上の領域として
いるが、こうした処理を行う高負荷領域を任意に設定し
てもよい。要は、それがドライバビリティの悪化が官能
され難くなる程の高負荷領域であれば、上記（７）に記
載の効果を得ることはできる。

【０１８６】（第７実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第７実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０１８７】例えばアイドル運転時など、エンジン１０
がある程度よりも低負荷で運転されているときには、出
力トルクが小さな為、僅かなトルク変動でも違和感を与
えることとなる。したがって、このようなドライバビリ
ティの悪化が官能され易い低負荷領域では、トルク変動
を生じる燃焼モードの切り換えは、できうる限り制限す
ることが望ましい。そこで、この第７実施形態の燃焼制
御装置では、図１９に示すように、こうした低負荷領域
を、燃焼モードの切り換えを禁止する「切換禁止領域」
としている。

【０１８８】なお、先の各実施形態のように、燃焼モー
ドの切り換えにあたりディレイ時間を設定する場合、燃
焼モードの切換要求がなされてから均質燃焼モードへの
切り換えが完了する迄の期間に、同図１９に矢印（１）
（２）によって示すように、エンジン１０の運転領域が
上記切換禁止領域の内外を行き来することがある。そこ
で、本実施形態では更に、かかる切換禁止領域の出／入
が前もって予測される場合には、燃焼モード切り換えを
許可／禁止するようにしている。

【０１８９】ちなみに、低負荷であっても、燃焼モード
の切り換えが許容される程度の負荷がある領域、すなわ
ち上記の切換禁止領域よりも少し高負荷側の領域では、
成層燃焼モードと云えどもあまり大量のＥＧＲ導入は行
っておらず、両燃焼モードのＥＧＲ弁１６の要求開度に
大きな差はない。しかも、スロットル弁２０の要求開度
にも大きな差が存在しないため、燃焼モードの切り換え
によるドライバビリティの悪化は、ほとんど生じない。
更に、こうした切換禁止領域からの逸脱が生じるのは、
例えば車両発進時などのエンジン１０の過渡運転状態に
あたり、ドライバビリティの悪化を官能し難い状態にあ
る。そこで、本実施形態では更に、上記の燃焼モードの
切換禁止領域からの逸脱が予想されるときに、燃焼モー
ドの切換要求がなされれば、ディレイ時間の経過の如何
を問わず、直ちに均質燃焼モードへの切り換えを行うよ
うにしている。

【０１９０】以下、こうした本実施形態での燃焼モード
の切り換えにかかる処理手順について、フローチャート
に基づき詳細に説明する。図２０は、本実施形態での
「ディレイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートで
あり、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中
のサブルーチン処理として、図４のステップ２０に処理
が移行した際に実行される。

【０１９１】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ６００において、エンジン１０
の運転領域が上記の切換禁止領域にあるか否かを判断す
る。ここで、切換禁止領域にあれば（ステップ６００：
ＹＥＳ）、処理をステップ６０１に移行する。

【０１９２】ステップ６０１においては、いまは切換禁
止領域にあっても、いずれは燃焼モードの切り換えが許
容される切換可能領域に移行することが予想されるか否
かを判断する。こうした切換禁止領域からの移行は、ス
ロットル開度（スロットル弁２０の目標開度）の推移か
ら判断される。すなわち、スロットル開度がある程度に
開かれれば、やがてはエンジン１０の出力トルクが増大
され、切換禁止領域から逸脱するものと判断することが
できる。

【０１９３】ここで、切換可能領域へ移行しないと判断
されれば、すなわち暫くはそのまま切換禁止領域に留ま
るものと判断されれば（ステップ６０１：ＮＯ）、処理
をステップ６０２に移行する。そして、このステップ６
０２において、均質燃焼モードへの切り換えを禁止した
後、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１９４】また、いまは切り換え禁止領域にあって
も、やがては切換可能領域へ移行するものと判断されれ
ば（ステップ６０１：ＹＥＳ）、処理をステップ６０３
に移行する。そして、このステップ６０３において、均
質燃焼モードへの切り換えを直ちに実行した後、本ルー
チンの処理を一旦終了する。

【０１９５】他方、本ルーチンに処理が移行した時点
で、切換禁止領域になければ（ステップ６００：Ｎ
Ｏ）、処理をステップ６１０に移行する。ステップ６１
０においては、いまは切換可能領域にあっても、やがて
は切換禁止領域に移行すると予想されるか否かが判断さ
れる。この切換禁止領域への移行も、スロットル弁２０
の目標開度の推移から判断される。すなわち、スロット
ル弁２０がある程度の小開度から更に絞られれば、やが
てはエンジン１０の出力トルクが低減されて、切換禁止
領域に移行するものと判断することができる。

【０１９６】ここで、いまは切換可能領域にあっても、
いずれは切換禁止領域に移行するものと判断されれば
（ステップ６１０：ＹＥＳ）、処理をステップ６０２に
移行して、均質燃焼モードへの切り換えを禁止した後、
本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１９７】また、そのまま切換可能領域に留まるもの
と判断されれば（ステップ６１０：ＮＯ）、本ルーチン
の処理を抜け、上述のように機関回転数及び機関負荷に
基づくディレイ時間を設定しての燃焼モードの切り換え
処理が行われる。

【０１９８】図２１は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換え中に、切換禁止領域から
切換可能領域に移行する場合の制御態様の一例を示すタ
イムチャートである。

【０１９９】さて、時刻ｔ０において、図２１（ａ）に
示すように、均質燃焼モードへの切換要求がなされて
も、そのときエンジン１０が切換禁止領域にあれば、燃
焼モードの切り換えは禁止されており、切り換えにかか
る実質的な処理は一切行われない。

【０２００】一方、図２１（ｂ）に示すように、アクセ
ル開度がある程度の大きさに変更されると、それに応じ
てエンジン１０の出力トルクは徐々に増大される。そし
て、時刻ｔ２において、図２１（ｃ）に示すようにエン
ジン１０の負荷率が切換可能負荷率を上回って、切換禁
止領域から切換可能領域に移行し、図２１（ｄ）に示す
ように切換可能判定が行われる。

【０２０１】ただし、本実施形態では、上記のように、
こうした切換可能判定を待たずに均質燃焼モードへの切
り換えが実行される。すなわち、切換可能領域に移行す
る時刻ｔ２に先立ち、スロットル開度の推移に基づき切
換可能領域まで負荷が増大することが予測される時刻ｔ
１において、直ちに図２１（ｅ）に示すスロットルの制
御モード及び図２１（ｆ）に示す点火噴射系の制御モー
ドが均質燃焼モードに切り換えられる。

【０２０２】こうして、切換禁止領域から切換可能領域
への移行が予測される時点で、燃焼モードの切り換えを
許可することで、燃焼モードの切り換えにかかる制限を
緩和し、エンジン１０の燃焼制御の自由度を増すことが
できる。

【０２０３】また本実施形態では、こうした切換禁止領
域から切換可能領域への移行が予測されるときに、切換
要求がなされれば、ドライバビリティの悪化の懸念がな
いため、直ちに均質燃焼モードへの切り換えを実施する
ようにしている。この結果、燃焼モードの切り換え期間
が短縮される分、ＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼
音の増大を効果的に抑制することができる。

【０２０４】図２２は、本実施形態での成層燃焼モード
から均質燃焼モードの切り換え中に、切換可能領域から
切換禁止領域に移行する場合の制御態様の一例を示すタ
イムチャートである。

【０２０５】さて、時刻ｔ０において、図２２（ａ）に
示すように、均質燃焼モードへの切換要求がなされる
と、そのとき切換可能領域にあれば、燃焼モードの切り
換えにかかる処理が開始される。

【０２０６】一方、この例では、図２２（ｂ）に示すよ
うにアクセル開度が絞られ、図２２（ｃ）に示すように
エンジン１０の負荷率がそれに応じて低減されている。
そしてその結果、時刻ｔ２において、エンジン１０の負
荷率が切換可能負荷率を割り込み、図２２（ｄ）に示す
ように、切換可能判定が無効となる。

【０２０７】ただし本実施形態では上記のように、こう
した切換可能判定が無効となるのを待たずに均質燃焼モ
ードへの切り換えを禁止している。すなわち、切換禁止
領域に移行する時刻ｔ２に先立ち、スロットル開度の推
移に基づき切換禁止領域まで負荷が減少することが予測
される時刻ｔ１において、直ちに図２２（ｅ）に示すよ
うに切換禁止判定がなされ、均質燃焼モードへの切り換
えが禁止される。このため、この例では、燃焼モードへ
の切換要求がなされているにも拘わらず、図２２（ｆ）
に示すように、均質燃焼モードへの切り換えは行われな
い。

【０２０８】このように、本実施形態の燃焼制御装置で
は、切換可能領域から切換禁止領域への移行が予測され
る時点で、均質燃焼モードへの切り換えを禁止すること
で、ドライバビリティの悪化が官能され易い切換禁止領
域での燃焼モードの切り換えを確実に防止するようにし
ている。

【０２０９】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０２１０】（９）本実施形態では、エンジン１０の負
荷が所定の低負荷領域（「切換禁止領域」）にあるとき
には、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換え
を禁止するようにしている。したがって、ドライバビリ
ティの悪化が官能され易い低負荷領域での燃焼モードの
切り換えによるドライバビリティの悪化を防止すること
ができるようになる。

【０２１１】（１０）更に本実施形態では、エンジン１
０の負荷が上記「切換禁止領域」に移行すると予想され
るときにも、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切
り換えを禁止するようにしている。したがって、ドライ
バビリティの悪化が官能され易い低負荷領域での燃焼モ
ードの切り換えによるドライバビリティの悪化をより確
実に防止することができるようになる。

【０２１２】（１１）また、本実施形態では、エンジン
１０の負荷が上記「切換禁止領域」から逸脱すると予想
されるときには、例えそのときには切換禁止領域内にあ
っても、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換
えを許可するようにしている。したがって、燃焼モード
の切り換えにかかる制限が緩和され、エンジン１０の燃
焼制御の自由度を増大させることができるようになる。

【０２１３】（１２）更に、本実施形態では、エンジン
１０が上記「切換禁止領域」から逸脱されることが予想
されるときに、均質燃焼モードへの切換要求がなされれ
ば、ディレイ時間の経過を待たずして、直ちに燃焼モー
ドの切り換えを実行するようにしている。エンジン１０
の負荷が「切換禁止領域」からの逸脱するときには、両
燃焼モードでのＥＧＲ弁１６の要求開度に差がなく、ス
ロットル弁２０の要求開度の差も小さなため、燃焼モー
ドの切り換えにかかるドライバビリティの悪化は小さな
ものとなる。したがって、ドライバビリティの悪化を抑
制しながらも、燃焼モードの切り換え期間の不必要な長
期化を抑制し、より適切にＮＯｘエミッションの悪化や
成層燃焼音の増大を低減することができるようになる。

【０２１４】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・上記実施形態では、切換禁止領域からの逸脱が予想さ
れるときに、均質燃焼モードへの切換要求がなされれ
ば、直ちに均質燃焼モードへの切り換えを実行するよう
にしているが、上記切換禁止領域からの逸脱が予想され
るときに成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換
えを許可するようにすれば、均質燃焼モードへの切り換
え態様の如何を問わず、上記（１１）に記載の効果を得
ることはできる。

【０２１５】・上記実施形態では、切換禁止領域への移
行、或いは切換禁止領域からの逸脱が予想されるとき
に、均質燃焼モードへの切り換えを禁止、或いは許可す
ると云う２つの予測制御を実施しているが、これらのい
ずれか一方のみを実施するようにしてもよい。また、こ
れら予測制御の両方ともを行わずとも、上記（９）に記
載の効果を得ることはできる。

【０２１６】・上記実施形態では、スロットル弁２０の
開度の推移に基づき、エンジン１０の負荷の上記切換禁
止領域への移行、或いは逸脱を前もって判断している
が、こうした判断の仕方は任意であり、要はエンジン１
０の負荷の変化を適切に予測できれば如何なる手法を用
いてもよい。

【０２１７】（第８実施形態）次に、本発明にかかる内
燃機関の燃焼制御装置を具体化した第８実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０２１８】上述のように、成層燃焼モードから均質燃
焼モードへの切り換えに際しては、スロットル弁２０の
開度を均質燃焼モードの要求開度に切り換えてから、あ
る程度のディレイ時間をおいて、点火噴射系の制御モー
ドを切り換えるようにしている。このため、そのディレ
イ時間中は、成層燃焼が行われながらも、スロットル弁
２０の開度が均質燃焼モードの要求開度に応じて絞られ
た状態となり、ポンピング損失が増大して、エンジン１
０の出力トルクが一時的に低下するおそれがある。

【０２１９】そこで、この第８実施形態の燃焼制御装置
では、こうしたポンピング損失による出力トルクの低下
分を補うべく、燃料噴射量を増量するようにしている。
以下、こうした本実施形態での燃焼モードの切り換えに
かかる処理手順について、フローチャートに基づき詳細
に説明する。

【０２２０】図２３は、本実施形態での「燃焼モード切
換時の燃料噴射増量補正ルーチン」を示すフローチャー
トであり、所定時間毎の割り込み処理としてＥＣＵ２７
により周期的に実行される。そして、本ルーチンの処理
は、先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」と並
行して実行される。

【０２２１】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はステップ７００において、そのときのスロッ
トルの制御モードが「均質燃焼モード」となっているか
否かを判断すると共に、続くステップ７１０において、
そのときの点火噴射系の制御モードが「成層燃焼モー
ド」となっているか否かを判断する。すなわち、ここで
は、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換えに
かかる一連の処理段階において、そのときの処理段階
が、上述のスロットル弁２０の開度変更から点火噴射系
の制御モードを切り換えに至る迄のディレイ時間の段階
にあるか否かを判断している。

【０２２２】ここで、上記スロットル弁２０の開度変更
から点火噴射系の制御モード切り換えに至るまでのディ
レイ時間の段階になければ、上記ステップ７００或いは
ステップ７１０の判断のいずれか一方が否定される。そ
してこの場合には、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０２２３】一方、こうしたディレイ時間の段階にあれ
ば、ステップ７００及びステップ７１０の判断のいずれ
もが肯定され、処理をステップ７２０に移行する。この
ステップ７２０においては、スロットル弁２０の開度が
均質燃焼モードの要求開度に応じて絞られることで生じ
るポンピング損失分のエンジン１０の出力低下を補償す
べく、燃料噴射の増量補正が行われる。この増量補正の
量は、スロットル弁２０の開度変更前の吸気管内圧力と
現時点の吸気管内圧力の差圧に応じて求められ、これら
の差圧が大きな程、燃料噴射量が増量される。

【０２２４】こうして燃料噴射量の増量補正を実行した
後、本ルーチンの処理を一旦終了する。図２４は、本実
施形態での成層燃焼モードから均質燃焼モードの切り換
えにかかる制御態様の一例を示すタイムチャートであ
る。続いて、同図２４を参照して、本実施形態での燃焼
モードの切り換えにかかる制御態様を説明する。

【０２２５】時刻ｔ０において、図２４（ａ）に示す如
く、均質燃焼モードへの切換要求がなされると、ＥＧＲ
弁１６の開度変更が行われる。そして、時刻ｔ１におい
て、図２４（ｂ）にその推移を示すスロットル用ディレ
イカウンタの値がディレイ判定値Ｃ１に達すると、図２
４（ｃ）に示すように、スロットルの制御モードが「均
質燃焼モード」に切り換えられる。これにより、スロッ
トル弁２０の開度は、図２４（ｄ）に示すように、均質
燃焼モードの要求開度に応じて絞られる。

【０２２６】一方、時刻ｔ２において、図２４（ｇ）に
示す点火噴射系用ディレイカウンタの値がディレイ判定
値Ｃ２に達すると、図２４（ｈ）に示すように点火噴射
系の制御モードも「均質燃焼モード」に切り換えられ
る。

【０２２７】この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、ス
ロットル弁２０の制御モードは「均質燃焼モード」に切
り換えられているものの、点火噴射系の制御モードは
「成層燃焼モード」のまま保持されている。

【０２２８】上述のように、この時刻ｔ１から時刻ｔ２
迄の期間は、成層燃焼が行われながらも、スロットル弁
２０の開度は均質燃焼モードの要求開度に応じて絞られ
た状態となっている。このため、図２４（ｅ）に示す如
く、吸気管内圧力は時間の経過と共に徐々に低減され、
ポンピング損失が増大する。

【０２２９】本実施形態の燃焼制御装置では、こうした
ポンピング損失によるエンジン１０の出力トルクの低下
分を補償すべく、この時刻ｔ１から時刻ｔ２迄の期間、
図２４（ｆ）に示す増量補正量にて、燃料噴射量が増量
される。このときの増量補正量は、スロットル弁２０の
開度変更（時刻ｔ１）からの吸気管内圧力の低下量に応
じて行われる。

【０２３０】以上説明したように、本実施形態の内燃機
関の燃焼制御装置によれば、上記（１）に記載の効果に
加え、更に以下に記載する効果を得ることができるよう
になる。

【０２３１】（１３）本実施形態では、成層燃焼モード
から均質燃焼モードへの切り換えに際し、スロットル弁
２０の開度を均質燃焼モードの開度に変更してから燃焼
モードの切り換えに至る迄のディレイ時間中、スロット
ル弁２０の開度が均質燃焼モードに応じて絞られること
によるポンピング損失の増大を補償すべく、燃料噴射量
を増量補正している。したがって、燃焼モードの切り換
えにかかるエンジン１０の出力トルクの低下が好適に抑
制され、ドライバビリティを良好に保持することができ
るようになる。

【０２３２】なお、以上説明した本実施形態の内燃機関
の燃焼制御装置は、以下のように変更することもでき
る。 ・上記実施形態では、スロットル弁２０の開度変更前の
吸気管内圧力とその時点の吸気管内圧力との差圧に応じ
て燃料噴射量を増量補正しているが、補正量の算出方法
は任意であり、要はポンピング損失の増大によるエンジ
ン１０の出力トルクの低下を補償するように燃料噴射量
が増量されれば、均質燃焼モードへの切り換えにかかる
ドライバビリティの悪化を抑制することができる。

【０２３３】（第９実施形態）次に本発明にかかる内燃
機関の燃焼制御装置を具体化した第９実施形態につい
て、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０２３４】上述したように、加速時などのエンジン１
０の過渡運転状態では、定常運転状態にあるときに比
べ、ドライバビリティの悪化が官能され難くなってお
り、燃焼モードの切り換え時のショックをある程度まで
は許容することができる。そこで、先の第３実施形態で
は、そうした過渡運転状態にあるときには、均質燃焼モ
ードへの切り換えに際してのＥＧＲ弁１６の開度変更か
ら燃焼モード切換に至る迄のディレイ時間を短縮して、
ＮＯｘエミッションの悪化や燃焼音の増大などを抑える
ようにしている。

【０２３５】一方、軽負荷運転領域においてＥＧＲが大
量導入されているような運転条件においては、気筒内に
残留したＥＧＲガスの掃気性が低いこともあって、ＥＧ
Ｒ弁１６の開度を均質燃焼モードの要求開度へと切り換
えてからも、しばらくは気筒内に大量のＥＧＲガスが残
留した状態となっている。このため、そうした運転条件
での燃焼モードの切り換え要求がなされたときに、十分
なディレイ時間を経ずして均質燃焼モードへの切り換え
を実施すれば、気筒内に残留した大量のＥＧＲガスによ
って失火を招いてしまう。そしてこれにより、たとえ過
渡運転状態にあっても無視し得ないような大きなショッ
クが発生して、ドライバビリティが悪化することがあ
る。

【０２３６】そこで本実施形態では、そうしたディレイ
時間の短縮が好ましくない特定の運転条件にあるときに
は、過渡運転状態にあっても上記ディレイ時間の短縮を
行わないようにしている。すなわち本実施形態では、そ
うした特定の運転条件を除くように設定された所定運転
条件を満たしていて、且つエンジン１０が過渡運転状態
にあるときにのみ、定常運転状態にあるときに比して上
記ディレイ時間を短縮するようにしている。

【０２３７】図２５は、こうした本実施形態での「ディ
レイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートであり、
先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中のサブ
ルーチン処理として、図４のステップ２０に処理が移行
した際に実行される。

【０２３８】さて、処理が本ルーチンに移行すると、Ｅ
ＣＵ２７はまずステップ８００において、均質燃焼モー
ドへの切り換え要求がなされた時点でエンジン１０が、
軽負荷領域にあり、且つＥＧＲ弁１６の開度が所定開度
以上でＥＧＲの大量導入がなされていたか否かを判断す
る。すなわち、ここでは上記のようなディレイ時間の短
縮が好ましくない特定の運転条件であるか否かを判断し
ている。

【０２３９】ここで肯定判断がなされれば（ＹＥＳ）、
そのまま本ルーチンの処理を抜ける。このときには、図
１のステップ１１及びステップ１２において機関回転数
及び機関負荷に基づき算出されたディレイ判定値Ｃ１、
Ｃ２がそのまま燃焼モードの切り換えにかかるディレイ
時間の設定に用いられることとなる。

【０２４０】一方、ステップ８００において否定判断が
なされれば、すなわち上記のような特定の運転条件を除
く所定運転条件を満たしていると判断されれば（ステッ
プ８００：ＮＯ）、ステップ８０１において、そのとき
のエンジン１０が過渡運転状態にあるか否かを判断す
る。

【０２４１】ここで過渡運転状態にあれば（ステップ８
０１：ＹＥＳ）、ステップ８０２において、例えば図９
のステップ２０１〜２０３と同様の処理によって、定常
運転状態に比してディレイ時間が短縮されるように、過
渡度合θに応じて各ディレイ判定値Ｃ１，Ｃ２を変更す
る。すなわち、このときには機関回転数及び機関負荷に
加え、更に過渡度合θを加味して算出されたディレイ判
定値を用いて、燃焼モードの切り換えにかかるディレイ
時間を設定する。

【０２４２】一方、過渡運転状態になければ（ステップ
８０１：ＮＯ）、そのまま本ルーチンの処理を抜ける。
このときにも、やはり機関回転数及び機関負荷に基づき
算出されたディレイ判定値Ｃ１、Ｃ２がそのまま燃焼モ
ードの切り換えにかかるディレイ時間の設定に用いられ
ることとなる。

【０２４３】このように、本実施形態では、ディレイ時
間の短縮によるショックの著しい増大をもたらす特定の
運転条件にあるとき、すなわち均質燃焼モードの切り換
え要求がなされた時点でエンジン１０がＥＧＲが大量に
導入されている軽負荷運転状態にあるときには、エンジ
ン１０が過渡運転状態にあっても、定常運転状態と同じ
十分なディレイ時間を設けて均質燃焼への燃焼モードの
切り換えを行うようにしている。

【０２４４】以上の本実施形態によれば、上記（１）
（３）（４）に記載の効果に加え、更に以下に記載する
効果を得ることができるようになる。 （１４）本実施形態では、ＥＧＲが大量導入されている
軽負荷運転状態にあるときを除くように設定された所定
運転条件を満たしていて、且つエンジン１０が過渡運転
状態にあれば、成層燃焼から均質燃焼への燃焼モードの
切り換えに際してのディレイ時間を短縮するようにして
いる。これにより、ディレイ時間の短縮によってショッ
クが著しく増大して、過渡運転状態にあってもドライバ
ビリティの悪化を招く特定の運転条件下では、エンジン
１０の過渡度合θに応じたディレイ時間の短縮がなされ
ないようになる。したがって、燃焼モードの切り換えに
かかるＮＯｘエミッションの悪化や成層燃焼音の増大を
効果的に抑制しつつ、更に適切にドライバビリティの悪
化を抑制することができる。

【０２４５】なお、上記実施形態では、ＥＧＲが大量導
入されている軽負荷運転領域を除くように設定された所
定運転条件において、過渡運転状態でのディレイ時間の
短縮を行っているが、そうした条件は適宜に変更しても
よい。要は、成層燃焼から均質燃焼への燃焼モードの切
り換えにかかるディレイ時間の短縮が、過渡運転状態で
あれドライバビリティの悪化を招くような特定の運転条
件を除くように上記所定運転条件を設定すれば、燃焼モ
ードの切り換えにかかるＮＯｘエミッションの悪化や成
層燃焼音の増大を効果的に抑制しつつ、更に適切にドラ
イバビリティの悪化を抑制することができる。

【０２４６】（第１０実施形態）次に、本発明にかかる
内燃機関の燃焼制御装置を具体化した第１０実施形態に
ついて、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【０２４７】上述したように、エンジン１０の負荷が成
層燃焼の許容限界を超えてしまうと、成層燃焼を好適に
継続できなくなる。このため上記第６実施形態では、エ
ンジン１０の負荷が所定の高負荷領域に移行したときに
は、ディレイ時間の経過を待たずして均質燃焼モードへ
と直ちに切り換えることで、好ましくない条件での成層
燃焼の継続を回避するようにしている。

【０２４８】ただし、特定の運転条件下では、十分なデ
ィレイ時間を経ずして均質燃焼モードへの切り換えを実
行すれば、失火によるショックの増大を招くことも上述
した通りである。このため、そうした特定の運転条件下
において、所定の高負荷領域への移行とともに直ちに燃
焼モードを切り換えてしまえば、たとえ高負荷運転領域
においても無視し得ないような大きなショックが発生し
て、ドライバビリティの悪化を招くこととなる。

【０２４９】そこで本実施形態では、上述したような所
定の高負荷領域への移行による均質燃焼モードへの強制
的な切り換えが好ましくない所定運転条件では、均質燃
焼モードへの切り換えが完了するまでの期間、機関負荷
が所定の高負荷領域に移行することを制限するようにし
ている。そしてこれにより、そうした運転条件では、エ
ンジン１０の負荷を成層燃焼を好適に継続可能な領域に
保持したまま、しかも十分なディレイ時間を確保して、
均質燃焼モードへの切り換えを行うようにしている。

【０２５０】図２６は、こうした本実施形態での「ディ
レイ時間補正ルーチン」を示すフローチャートであり、
先の「均質燃焼モードへの切換制御ルーチン」中のサブ
ルーチン処理として、図４のステップ２０に処理が移行
した際に実行される。

【０２５１】さて処理が本ルーチンに移行すると、ＥＣ
Ｕ２７はまずステップ９００において、均質燃焼モード
への切り換え要求がなされた時点において、エンジン１
０が軽負荷運転領域にあり、且つＥＧＲ弁１６の開度が
所定開度よりも大きくてＥＧＲの大量導入がなされてい
たか否かが判断される。すなわち、ディレイ時間を待た
ずに行われる均質燃焼モードへの強制的な切り換えが好
ましくない運転条件にあるか否かが判断される。

【０２５２】ここで否定判断がなされると（ステップ９
００：ＮＯ）、ＥＣＵ２７は、続くステップ９０１にお
いて、エンジン１０のトルクが成層燃焼の許容最大トル
ク以上となっているか否かを判断する。ここで、許容最
大トルク未満であれば（ステップ９０１：ＮＯ）、本ル
ーチンを抜け、図４のステップ３０以降の処理を実施す
る。これにより、このときには図１のステップ１１及び
ステップ１２において機関回転数及び機関負荷に基づい
て算出されたディレイ判定値Ｃ１、Ｃ２を用いて、均質
燃焼モードへの切り換え時のディレイ時間が設定され
る。

【０２５３】また、エンジン１０のトルクが許容最大ト
ルク以上となっていれば（ステップ９０１：ＹＥＳ）、
続くステップ９０２において、ＥＧＲ弁１６の開度変更
からの経過時間の如何に拘わらず、強制的に燃焼モード
を均質燃焼モードに切り換えるようにしている。

【０２５４】一方、上記ステップ９００において肯定判
断がなされれば（ＹＥＳ）、ＥＣＵ２７は続くステップ
９０３において、均質燃焼モードへの切り換えが完了す
るまでの間、成層燃焼の許容最大トルクを超えないよう
にエンジン１０のトルクを制限して、成層燃焼の継続に
好ましくない所定の高負荷領域への移行を禁止するよう
にしている。その後、本ルーチンを抜け、図４のステッ
プ３０以降の処理を実施する。すなわち、このときに
は、上述のような機関回転数及び機関負荷に基づいて算
出されたディレイ判定値Ｃ１、Ｃ２を用いて、均質燃焼
モードへの切り換え時のディレイ時間が設定される。こ
れにより、上記所定運転条件にあるときには、燃焼モー
ド切り換え中のエンジン１０の負荷を成層燃焼を好適に
継続可能な領域に保持したまま、十分なディレイ時間を
確保して燃焼モードの切り換えがなされるようになる。

【０２５５】以上説明した本実施形態の内燃機関の燃焼
制御装置によれば、上記（１）（７）（８）に記載の効
果に加え、更に以下に記載する効果を得ることができる
ようになる。

【０２５６】（１５）本実施形態では、エンジン１０が
成層燃焼の継続に好ましくない所定の高負荷条件に移行
したときには、ディレイ時間の経過を待たず、直ちに均
質燃焼モードへの切り換えを行うことで、好ましくない
条件下で成層燃焼が行われることを回避するようにして
いる。その一方で、そうした強制的な均質燃焼モードへ
の切り換えが好ましくない所定運転条件にあるときに
は、均質燃焼モードに切り換えられるまでの期間、エン
ジン１０の負荷が所定の高負荷領域に移行することを制
限するようにしている。このため、ディレイ時間の経過
を待たずに行われる強制的な均質燃焼モードへの切り換
えが好ましくない所定運転条件にあるときには、エンジ
ン１０の負荷を成層燃焼を好適に維持可能な領域に保持
し、十分な遅延時間を確保して燃焼モードの切り換えが
行われるようになる。したがって、ドライバビリティの
悪化を更に適切に抑制することができるようになる。

【０２５７】なお、上記実施形態では、均質燃焼モード
への切り換え要求がなされた時点においてＥＧＲが大量
導入されている軽負荷運転領域であることを条件とし
て、所定の高負荷領域への移行を制限するようにしてい
るが、条件は適宜に変更してもよい。要は、十分なディ
レイ時間を設定することなく均質燃焼モードへの切り換
えを行うことが好ましくない運転条件にあるときに、均
質燃焼モードに切り換えられるまでエンジン１０の所定
の高負荷領域への移行することを制限するようにすれ
ば、ドライバビリティの悪化を適切に抑制することがで
きる。

【０２５８】（その他の実施形態）続いて、以上説明し
た各実施形態の変更例を以下に記載する。 ・上記各実施形態の適用されるエンジンの構成は任意で
あり、要はエンジン運転状態に応じて成層燃焼モードと
均質燃焼モードとの間で燃焼モードを切り換えるエンジ
ンであって、ＥＧＲ弁の開度を均質燃焼モードの要求開
度に切り換えてから所定の遅延時間を経過した後に燃焼
モードを切り換えるように成層燃焼モードから均質燃焼
モードへの切り換えを行うエンジンであれば、上記各実
施形態にかかる燃焼制御装置を適用することができる。

【０２５９】・上記各実施形態での成層燃焼モードから
均質燃焼モードへの切り換えにかかる処理を適宜に組み
合わせて実施してもよい。すなわち、成層燃焼モードか
ら均質燃焼モードへの切り換えにおいて、ＥＧＲ弁の開
度を均質燃焼モードの要求開度に切り換えてから燃焼モ
ードを切り換える迄の遅延時間を機関回転数及び機関負
荷に基づき設定する構成に、以下の（イ）〜（ル）の構
成のうちから任意の複数を組み合わせて実施してもよ
い。 （イ）上記遅延時間を更にＥＧＲ弁の実開度に基づき設
定する構成。 （ロ）内燃機関が過渡運転状態にあれば、定常運転状態
のときよりも上記遅延時間をより短くする構成。或い
は、内燃機関が所定運転条件を満たしており、且つ過渡
運転状態にあれば、定常運転状態のときよりも上記遅延
時間をより短くする構成。 （ハ）上記（ロ）において、過渡運転状態の度合いが大
きな程、上記遅延時間をより短くする構成。 （ニ）ロックアップクラッチが解放状態若しくはスリッ
プ状態にあれば、係合状態にあるときよりも上記遅延時
間を短くする構成。 （ホ）切り換える均質燃焼モードでの設定空燃比が理論
空燃比よりもリッチであれば、その設定空燃比が理論空
燃比であるときに比べ、上記遅延時間を短くする構成。 （ヘ）上記遅延時間中に機関負荷が所定の高負荷領域に
移行すれば、遅延時間の経過を待たずに均質燃焼モード
に切り換える構成。或いは、それに加え、所定運転条件
にあるときには、機関負荷が所定の高負荷領域に移行す
ることを制限する構成。 （ト）機関負荷が所定の低負荷領域にあれば、成層燃焼
モードから均質燃焼モードへの切り換えを禁止する構
成。 （チ）上記（ト）において、機関負荷が上記所定の低負
荷領域に移行することが予想されるときにも、成層燃焼
モードから均質燃焼モードへの切り換えを禁止する構
成。 （リ）上記（ト）または（チ）において、機関負荷が上
記所定の低負荷領域から逸脱することが予想されるとき
には、同所定の低負荷領域にあっても成層燃焼モードか
ら均質燃焼モードへの切り換えを許可する構成。 （ヌ）上記（リ）において、そのときの切り換えを遅延
時間の経過を待たずに実行する構成。 （ル）上記遅延時間中に、スロットル弁を絞った状態で
成層燃焼が継続されることで生じるポンピング損失分を
補償すべく、燃料噴射量を増量補正する構成。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるエンジン及びそ
の燃焼制御装置の構成を模式的に示す略図。

【図２】燃焼モードの切り換えにかかるエンジンの運転
領域の設定例を示す略図。

【図３】エンジンの運転領域毎の要求ディレイ時間の変
化傾向を概略的に示す略図。

【図４】上記第１実施形態における均質燃焼モードへの
切換制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図５】同じく均質燃焼モードへの切換制御ルーチンの
処理手順を示すフローチャート。

【図６】同第１実施形態の制御態様の一例を示すタイム
チャート。

【図７】本発明の第２実施形態にかかるディレイ時間補
正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図８】同第２実施形態の制御態様の一例を示すタイム
チャート。

【図９】本発明の第３実施形態にかかるディレイ時間補
正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図１０】同第３実施形態における過渡状態の算出態様
を示す略図。

【図１１】同第３実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図１２】本発明の第４実施形態にかかるディレイ時間
補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図１３】同第４実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図１４】本発明の第５実施形態にかかるディレイ時間
補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図１５】同第５実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図１６】燃焼モード切換中のエンジン運転状態の推移
の一例を示す略図。

【図１７】本発明の第６実施形態にかかるディレイ時間
補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図１８】同第６実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図１９】燃焼モード切換中のエンジン運転状態の推移
の一例を示す略図。

【図２０】本発明の第７実施形態にかかるディレイ時間
補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図２１】同第７実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図２２】同第７実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図２３】本発明の第８実施形態にかかる燃焼モード切
換時の燃料噴射量増量補正ルーチンの処理手順を示すフ
ローチャート。

【図２４】同第８実施形態の制御態様の一例を示すタイ
ムチャート。

【図２５】本発明の第９実施形態にかかるディレイ時間
補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【図２６】本発明の第１０実施形態にかかるディレイ時
間補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０…エンジン、１３…吸気通路、１４…排気通路、１
５…ＥＧＲ通路、１６…ＥＧＲ弁、１７…点火プラグ、
１７ａ…イグナイタ、１８…インジェクタ、２０…スロ
ットル弁、２０ａ…スロットルセンサ、２２…圧力セン
サ、２４…アクセルセンサ、２４ａ…アクセルペダル、
２６…回転数センサ、２７…電子制御装置（ＥＣＵ）、
３０…変速機、３１ａ…ロックアップクラッチ、３２…
ロックアップリレーバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｇ 21/08 ３０１ 21/08 ３０１Ａ ３０１Ｃ ３０１Ｇ 29/00 29/00 Ｇ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ ３０１Ｎ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ａ ３１２Ｋ ３１２Ｊ ３１２Ｈ ３１２Ｍ ３２０ ３２０Ｚ ３３５ ３３５Ａ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｇ ５５０Ｊ ５５０Ｋ ５５０Ｒ (72)発明者 加藤 千詞 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 水野 宏幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 高木 登 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G062 AA07 CA07 CA08 DA06 GA03 GA04 GA05 GA06 GA17 GA21 GA28 GA30 3G084 AA04 BA05 BA09 BA13 BA15 BA17 BA20 CA04 CA05 CA06 DA10 DA28 DA39 EB09 EB12 EC01 FA06 FA10 FA11 FA29 FA33 FA37 3G092 AA06 AA09 AA17 BA05 BA06 BA07 BA09 BB03 BB04 BB06 DC09 EA17 EC01 EC10 FA03 FA14 FA15 FA17 GA05 GA06 GA08 GA11 HA05Z HA06Z HD05Z HD07Z HE01Z HF08Z HF11Z 3G093 AA05 BA04 BA20 BA32 CB04 CB06 CB07 CB10 DA00 DA01 DA03 DA06 DA11 DB10 EA00 EA04 EA05 EA09 EA13 FA07 FA10 3G301 HA04 HA13 HA16 JA03 JA23 JA25 JA37 KA08 KA09 KA11 KA21 LB00 MA01 MA11 MA18 NC04 ND02 NE23 PA07Z PA11Z PD02Z PD15Z PE01Z PF03Z PF07Z

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通
   路と、同ＥＧＲ通路内に設けられたＥＧＲ弁とを備える
   と共に、機関運転状態に応じて成層燃焼モードと均質燃
   焼モードとの間で燃焼モードを切り換える内燃機関に適
   用されて、前記成層燃焼モードから均質燃焼モードへの
   切り換えに際して、前記ＥＧＲ弁の開度を前記均質燃焼
   モードの要求開度へと切り換えてから所定の遅延時間を
   経過した後に燃焼モードを切り換える内燃機関の燃焼制
   御装置において、 前記遅延時間を機関回転数及び機関負荷に基づき設定す
   る設定手段を備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制
   御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置
   において、 前記設定手段は更に、前記遅延時間を前記ＥＧＲ弁の実
   開度に基づき設定するものであることを特徴とする内燃
   機関の燃焼制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼制
   御装置において、 前記設定手段は更に、前記内燃機関が過渡運転状態にあ
   るときは定常運転状態にあるときに比べ、前記遅延時間
   を短く設定するものであることを特徴とする内燃機関の
   燃焼制御装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の内燃機関の燃焼制御装置
   において、 前記設定手段は更に、前記内燃機関の過渡運転状態の程
   度が大きな程、遅延時間を短く設定するものであること
   を特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
5. 【請求項５】請求項３又は４に記載の内燃機関の燃焼制
   御装置において、 前記設定手段は更に、前記内燃機関が所定運転条件を満
   たしている過渡運転状態にあるときにのみ前記遅延時間
   を短く設定するものであることを特徴とする内燃機関の
   燃焼制御装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関
   の燃焼制御装置において、 前記設定手段は更に、前記内燃機関と変速機とを断接す
   るロックアップクラッチが解放状態若しくはスリップ状
   態にあるときには、係合状態にあるときに比べ、前記遅
   延時間を短く設定するものであることを特徴とする内燃
   機関の燃焼制御装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
   の燃焼制御装置において、 前記設定手段は更に、前記切り換える均質燃焼モードで
   の設定空燃比が理論空燃比よりもリッチであれば、同設
   定空燃比が理論空燃比であるときに比べ、前記遅延時間
   を短く設定するものであることを特徴とする内燃機関の
   燃焼制御装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関
   の燃焼制御装置において、 前記遅延時間中に前記機関負荷が所定の高負荷領域に移
   行したときには、前記燃焼モードを前記遅延時間の経過
   を待たずに前記均質燃焼モードに切り換える切換手段を
   更に備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の内燃機関の燃焼制御装置に
   おいて、 前記内燃機関が所定運転条件にあるときには、均質燃焼
   モードに切り換えられるまで前記機関負荷が前記所定の
   高負荷領域に移行することを制限する機関負荷制限手段
   を更に備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機
    関の燃焼制御装置において、 前記機関負荷が所定の低負荷領域にあるときには、前記
    成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り換えを禁止
    する切換禁止手段を更に備えることを特徴とする内燃機
    関の燃焼制御装置。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の内燃機関の燃焼制御
    装置において、 前記切換禁止手段は更に、前記機関負荷が前記所定の低
    負荷領域へと移行すると予想されるときにも、成層燃焼
    から均質燃焼への切り換えを禁止することを特徴とする
    内燃機関の燃焼制御装置。
12. 【請求項１２】請求項１０又は１１に記載の内燃機関の
    燃焼制御装置において、 前記機関負荷が前記所定の低負荷領域から逸脱すると予
    想されるときには、同所定の低負荷領域にあっても成層
    燃焼モードから均質燃焼モードへの燃焼モードの切り換
    えを許可する切換許可手段を更に備えることを特徴とす
    る内燃機関の燃焼制御装置。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載の内燃機関の燃焼制御
    装置において、 前記切換許可手段により燃焼モードの切り換えが許可さ
    れているときに、前記成層燃焼モードから均質燃焼モー
    ドへの切換要求がなされれば、前記燃焼モードを前記遅
    延時間の経過を待たずに前記均質燃焼モードに切り換え
    る強制切換手段を更に備えることを特徴とする内燃機関
    の燃焼制御装置。