JP2001304023A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2001304023A
JP2001304023A JP2000120700A JP2000120700A JP2001304023A JP 2001304023 A JP2001304023 A JP 2001304023A JP 2000120700 A JP2000120700 A JP 2000120700A JP 2000120700 A JP2000120700 A JP 2000120700A JP 2001304023 A JP2001304023 A JP 2001304023A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】均質ストイキ燃焼運転時に排気再循環が実行さ
れる内燃機関において、同一機関運転状態のもとでの燃
焼形態間でトルク段差が生じるのを抑制する。 【解決手段】成層リーン燃焼運転時には、ＥＧＲが実行
されない均質ストイキ燃焼運転時を行ったと仮定した場
合でのスロットル開度である仮想スロットル開度ＴＡ１
等に応じて仮想負荷率を算出し、この仮想負荷率に基づ
く燃料噴射量制御によりトルク調整が行われる。また、
ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転時には、仮想
スロットル開度ＴＡ１に開補正量ＴＡｏを加算すること
によりＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２を算出し、同開度
ＴＡ２に基づくスロットル開度制御によりトルク調整が
行われる。従って、上記両燃焼形態でのトルクは、いず
れも仮想スロットル開度ＴＡ１を基準にして調整される
こととなり、仮想スロットル開度ＴＡ１という同一のパ
ラメータをもとに互いに関連付けて調整される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用の内燃機関においては、
燃費改善と出力確保との両立を図るために、燃焼形態を
機関運転状態に基づき成層リーン燃焼と均質ストイキ燃
焼との間で切り換えるタイプのものが実用化されてい
る。こうしたタイプの内燃機関では、成層リーン燃焼運
転時に窒素酸化物（ＮＯx ）の排出量低減や燃費の改善
を図るべく、内燃機関の排気を吸気系へと再循環させる
排気再循環（ＥＧＲ）が実行される。また、均質ストイ
キ燃焼運転時においても、例えば特開平９−３２６５１
号公報に示されるように機関運転状態に応じてＥＧＲを
実行し、ＮＯx 排出量の低減や燃費の改善を図ることが
考えられている。
【０００３】このように均質ストイキ燃焼運転時にＥＧ
Ｒを実行する場合、スロットル開度や機関回転数といっ
た機関運転状態が同一である条件のもとでＥＧＲが実行
されないときに比べ、内燃機関に導入される新気の量が
排気再循環量（ＥＧＲ量）に対応した分だけ減少し、こ
れに伴いトルクの低下を招くこととなる。そこで、均質
ストイキ燃焼運転時にＥＧＲを実行する場合、同ＥＧＲ
を実行しないときに比べてスロットル開度を開き側に制
御し、ＥＧＲの実行に伴うトルク低下を補償することも
考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼形態が
切り換えられる内燃機関にあっては、成層リーン燃焼運
転時には燃料噴射量の制御によりトルクが調整され、均
質ストイキ燃焼運転時にはスロットル開度、即ち吸入空
気量の制御によりトルクが調整される。このように上記
両燃焼形態間ではトルクの調整に用いるパラメータが互
いに異なるため、両燃焼形態間で適切に内燃機関から出
力されるトルクを管理しないと、燃焼形態を切り換える
際などにトルク段差が生じ、ドライバビリティの悪化を
招くおそれがある。
【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、均質ストイキ燃焼運転時に
排気再循環が実行される内燃機関にあって、同一機関運
転状態のもとでの燃焼形態間でトルク段差が生じるのを
抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【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。上記
目的を達成するため、請求項１記載の発明では、燃焼形
態を成層リーン燃焼と均質ストイキ燃焼との間で切り換
えるとともに、均質ストイキ燃焼運転時には機関運転状
態に応じて吸気系への排気再循環を実行する内燃機関に
適用され、成層リーン燃焼運転時には同機関の燃料噴射
量を制御してトルクを調整し、均質ストイキ燃焼運転時
には同機関の吸入空気量を制御してトルクを調整する内
燃機関の制御装置において、排気再循環が実行されない
均質ストイキ燃焼運転時の内燃機関のスロットル開度を
基準として、排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼
運転時に、前記排気再循環の実行に伴うトルクの低下を
補償すべくスロットル開度を開き側に制御するスロット
ル開度制御手段と、成層リーン燃焼運転時及び排気再循
環が実行される均質ストイキ燃焼運転時に、このときと
同一の機関運転状態のもとで排気再循環が実行されない
均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定したときの内燃機
関の吸入空気量を仮想吸入空気量として算出する算出手
段と、成層リーン燃焼運転時の燃料噴射量を前記仮想吸
入空気量に基づき制御する燃料噴射量制御手段とを備え
た。
【０００７】上記の構成によれば、排気再循環が実行さ
れない均質ストイキ燃焼運転時の内燃機関のスロットル
開度を基準として、排気再循環が実行される均質ストイ
キ燃焼運転時には、スロットル開度を開き側に制御する
ことによって、内燃機関に導入される新気の量が増加さ
れ、排気再循環の実行に伴うトルクの低下が補償される
ようになる。また、排気再循環が実行されない均質スト
イキ燃焼運転時には内燃機関のトルクが吸入空気量を制
御することによって調整され、成層リーン燃焼運転時に
は内燃機関のトルクが仮想吸入空気量に基づく燃料噴射
量の制御によって調整される。これら両機関運転でのト
ルクは排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転
での吸入空気量（仮想吸入空気量）という同一のパラメ
ータに基づき互いに関連付けて調整されることから、こ
れら機関運転の間でトルク段差が生じるのを抑制するこ
とができる。ところで、排気再循環が実行される均質ス
トイキ燃焼運転時と排気再循環が実行されない均質スト
イキ燃焼運転時とでは燃焼効率が異なるものとなり、同
一の吸入空気量であってもトルクが異なるものとなる。
しかしながら、上記の構成によれば、排気再循環が実行
される均質ストイキ燃焼運転時に、このときと同一の機
関運転状態のもとで排気再循環が実行されない均質スト
イキ燃焼運転を行ったと仮定したときの内燃機関の吸入
空気量を仮想吸入空気量として算出している。従って、
排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運転から成層
リーン燃焼運転へと機関運転を切り換えるとき、成層リ
ーン燃焼運転でのトルクを排気再循環が実行されない均
質ストイキ燃焼運転時のトルクと関連付けて調整するこ
とができ、即ち排気再循環が実行される均質ストイキ燃
焼運転時のトルクと関連付けて調整することができる。
これにより、上記のように機関運転が切り換えられると
きにトルク段差が生じるのを抑制することができる。
【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記算出手段は、成層リーン燃焼運転時
及び排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時
に、このときと同一の機関運転状態のもとで排気再循環
が実行されない均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定し
たときの内燃機関のスロットル開度を仮想スロットル開
度として求め、この仮想スロットル開度に基づき前記仮
想吸入空気量を算出するものとした。
【０００９】上記の構成によれば、成層リーン燃焼運転
時のトルク調整に用いられる仮想吸入空気量は、排気再
循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時のスロット
ル開度（仮想スロットル開度）に基づき算出される。そ
して、排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時
には、仮想スロットル開度を基準として内燃機関のスロ
ットル開度を開き側に制御することで、排気再循環の実
行に伴うトルクの低下が補償される。このように排気再
循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時には、仮想ス
ロットル開度というパラメータを基準にしてトルク調整
が行われることとなる。従って、排気再循環が実行され
る均質ストイキ燃焼運転から成層リーン燃焼運転へと機
関運転を切り換えるとき、これら両機関運転でのトルク
を仮想スロットル開度という同一のパラメータに基づき
互いに関連付けて調整することができる。これにより、
上記のように機関運転が切り換えられるときにトルク段
差が生じるのを抑制することができる。
【００１０】請求項３記載の発明では、燃焼形態を成層
リーン燃焼と均質ストイキ燃焼との間で切り換えるとと
もに、均質ストイキ燃焼運転時には機関運転状態に応じ
て吸気系への排気再循環を実行する内燃機関に適用さ
れ、成層リーン燃焼運転時には同機関の燃料噴射量を制
御してトルクを調整し、均質ストイキ燃焼運転時には同
機関の吸入空気量を制御してトルクを調整する内燃機関
の制御装置において、排気再循環が実行される均質スト
イキ燃焼運転時の内燃機関のスロットル開度を基準とし
て、排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時
に、前記排気再循環が実行されないことに伴うトルクの
上昇を抑制すべくスロットル開度を閉じ側に制御するス
ロットル開度制御手段と、成層リーン燃焼運転時及び排
気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時に、こ
のときと同一の機関運転状態のもとで排気再循環が実行
される均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定したときの
内燃機関の吸入空気量を仮想吸入空気量として算出する
算出手段と、成層リーン燃焼運転時の燃料噴射量を前記
仮想吸入空気量に基づき制御する燃料噴射量制御手段と
を備えた。
【００１１】上記の構成によれば、排気再循環が実行さ
れる均質ストイキ燃焼運転時の内燃機関のスロットル開
度を基準として、排気再循環が実行されない均質ストイ
キ燃焼運転時には、スロットル開度を閉じ側に制御する
ことによって、内燃機関に導入される新気の量が減少さ
れ、排気再循環が実行されないことに伴うトルクの上昇
が抑制されるようになる。また、排気再循環が実行され
る均質ストイキ燃焼運転時には内燃機関のトルクが吸入
空気量を制御することによって調整され、成層リーン燃
焼運転時には内燃機関のトルクが仮想吸入空気量に基づ
く燃料噴射量の制御によって調整される。これら両機関
運転でのトルクは排気再循環が実行される均質ストイキ
燃焼運転での吸入空気量（仮想吸入空気量）という同一
のパラメータに基づき互いに関連付けて調整されること
から、これら機関運転の間でトルク段差が生じるのを抑
制することができる。ところで、排気再循環が実行され
ない均質ストイキ燃焼運転時と排気再循環が実行される
均質ストイキ燃焼運転時とでは燃焼効率が異なるものと
なり、同一の吸入空気量であってもトルクが異なるもの
となる。しかしながら、上記の構成によれば、排気再循
環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時に、このとき
と同一の機関運転状態のもとで排気再循環が実行される
均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定したときの内燃機
関の吸入空気量を仮想吸入空気量として算出している。
従って、排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運
転から成層リーン燃焼運転へと機関運転を切り換えると
き、成層リーン燃焼運転でのトルクを排気再循環が実行
される均質ストイキ燃焼運転時のトルクと関連付けて調
整することができ、即ち排気再循環が実行されない均質
ストイキ燃焼運転時のトルクと関連付けて調整すること
ができる。これにより、上記のように機関運転が切り換
えられるときにトルク段差が生じるのを抑制することが
できる。
【００１２】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明において、前記算出手段は、成層リーン燃焼運転時
及び排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時
に、このときと同一の機関運転状態のもとで排気再循環
が実行される均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定した
ときの内燃機関のスロットル開度を仮想スロットル開度
として求め、この仮想スロットル開度に基づき前記仮想
用吸入空気量を算出するものとした。
【００１３】上記の構成によれば、成層リーン燃焼運転
時のトルク調整に用いられる仮想吸入空気量は、排気再
循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時のスロットル
開度（仮想スロットル開度）に基づき算出される。そし
て、排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時
には、仮想スロットル開度を基準として内燃機関のスロ
ットル開度を閉じ側に制御することで、排気再循環が実
行されないことに伴うトルクの上昇が抑制される。この
ように排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転
時には、仮想スロットル開度というパラメータを基準に
してトルク調整が行われることとなる。従って、排気再
循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転から成層リー
ン燃焼運転へと機関運転を切り換えるとき、これら機関
運転でのトルクを仮想スロットル開度という同一のパラ
メータに基づき互いに関連付けて調整することができ
る。これにより、上記のように機関運転が切り換えられ
るときにトルク段差が生じるのを抑制することができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車用エンジン
に適用した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００１５】図１に示すように、エンジン１１において
は、そのピストン１２がコネクティングロッド１３を介
してクランクシャフト１４に連結され、同ピストン１２
の往復移動がコネクティングロッド１３によってクラン
クシャフト１４の回転へと変換される。クランクシャフ
ト１４には複数の突起１４ｂを備えたシグナルロータ１
４ａが取り付けられている。そして、シグナルロータ１
４ａの側方には、クランクシャフト１４が回転する際に
上記各突起１４ｂに対応してパルス状の信号を出力する
クランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。
【００１６】エンジン１１の燃焼室１６には、吸気通路
３２及び排気通路３３が接続されている。吸気通路３２
において、その上流部分にはエンジン１１の吸入空気量
を調整するためのスロットルバルブ２３設けられてい
る。このスロットルバルブ２３の開度は、アクセルペダ
ル２５の踏込操作に応じてスロットル用モータ２４を駆
動することによって調節される。即ち、アクセルペダル
２５の踏込操作に応じて変化するアクセル踏込量がアク
セルポジションセンサ２６によって検出され、この検出
されるアクセル踏込量に応じてスロットル用モータ２４
が制御されることによりスロットルバルブ２３の開度が
調節される。このスロットルバルブ２３の開度はスロッ
トルポジションセンサ４４によって検出される。また、
吸気通路３２において、スロットルバルブ２３の下流側
には吸気通路３２内の圧力（吸気圧）を検出するための
バキュームセンサ３６が設けられ、スロットルバルブ２
３の上流側には吸気通路３２内の温度（吸気温）を検出
するための吸気温センサ３７が設けられている。
【００１７】エンジン１１には、燃焼室１６内に直接燃
料を噴射供給して燃料と空気とからなる混合気を形成す
る燃料噴射弁４０が設けられている。そして、燃焼室１
６内の混合気を燃焼させると、ピストン１２が往復移動
してクランクシャフト１４が回転し、エンジン１１が駆
動されるようになる。また、燃焼室１６内で燃焼した後
の混合気は排気として排気通路３３に送り出される。こ
の排気通路３３には、吸気通路３２への排気再循環（Ｅ
ＧＲ）を行うためのＥＧＲ通路４２が接続されている。
吸気通路３２に再循環される排気再循環量（ＥＧＲ量）
は、ＥＧＲ通路４２の途中に設けられたＥＧＲバルブ４
３の開度を調節することによって行われる。そして、上
記ＥＧＲを実行することにより、燃焼室１６内の温度が
下がって窒素酸化物（ＮＯx ）の生成が抑制され、ＮＯ
x エミッションの低減が図られることとなる。
【００１８】次に、本実施形態におけるエンジン１１の
制御装置の電気的構成を図２に基づいて説明する。この
制御装置は、燃焼形態、燃料噴射量、スロットルバルブ
の開度（スロットル開度）、及びＥＧＲバルブの開度
（ＥＧＲ開度）などエンジン１１の運転状態を制御する
ための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）９２
を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ
９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を備え
る算術論理演算回路として構成されている。
【００１９】ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲ
ＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ
９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９
６はエンジン１１の停止時にその保存すべきデータ等を
記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９
３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９
６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外
部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されてい
る。
【００２０】外部入力回路９８には、クランクポジショ
ンセンサ１４ｃ、アクセルポジションセンサ２６、バキ
ュームセンサ３６、吸気温センサ３７、及びスロットル
ポジションセンサ４４等が接続されている。一方、外部
出力回路９９には、スロットル用モータ２４、燃料噴射
弁４０、及びＥＧＲバルブ４３等が接続されている。
【００２１】このように構成されたＥＣＵ９２は、エン
ジン１１における混合気の燃焼形態を機関運転状態に応
じて均質ストイキ燃焼と成層リーン燃焼との間で切り換
える。例えば、エンジン１１の高負荷時には、燃料が空
気に対して均等に混合された均質混合気を理論空燃比で
燃焼させる均質ストイキ燃焼を実行し、必要な機関出力
が得られるようにする。また、エンジン１１の低負荷時
には、燃料が層状に分布する層状混合気を形成して同混
合気全体の空燃比を理論空燃比よりも大幅にリーンな状
態で燃焼させる成層リーン燃焼を実行し、エンジン１１
の燃費改善を図るようにする。
【００２２】ここで、上記均質ストイキ燃焼運転時及び
成層リーン燃焼運転時の各種制御態様について詳しく説
明する。 ［均質ストイキ燃焼］ （ａ）スロットル開度制御 均質ストイキ燃焼運転時において、ＥＣＵ９２は、アク
セルポジションセンサ２６の検出信号から求められるア
クセル踏込量ＡＣＣＰ等に基づき、ＥＧＲが行われてい
ない状態での均質ストイキ燃焼に適したスロットル開度
であるスロットル開度ＴＡ１を算出する。そして、算出
されるスロットル開度ＴＡ１を最終スロットル開度ＴＡ
fin として設定し、同最終スロットル開度ＴＡfin に基
づきスロットル用モータ２４を制御することで、スロッ
トルバルブ２３をＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃
焼に適した開度へと制御する。こうしたアクセルペダル
２５の踏込操作に基づくスロットル開度制御により、エ
ンジン１１の吸気圧（吸入空気量）が変化するようにな
る。
【００２３】（ｂ）燃料噴射量制御 ＥＣＵ９２は、クランクポジションセンサ１４ｃの検出
信号から求められるエンジン回転数ＮＥ、及び後述する
負荷率ＫＬ等に基づき噴射量指令値を算出し、この噴射
量指令値に対応した量の燃料が燃焼室１６内に噴射され
るよう燃料噴射弁４０を駆動制御する。こうした燃料噴
射弁４０からの燃料噴射はエンジン１１の吸気行程中に
行われ、この燃料噴射によって燃焼室１６内に理論空燃
比若しくは理論空燃比よりもリッチな均質混合気が形成
されるようになる。また、噴射量指令値は負荷率ＫＬが
大きくなるほど大きい値になる。そのため、負荷率ＫＬ
が大きくなるほど燃料噴射弁４０からの燃料噴射量が増
加してエンジン１１の出力トルクが大きくなる。
【００２４】噴射量指令値の算出に用いられる上記負荷
率ＫＬは、エンジン１１の最大機関負荷に対する現在の
負荷割合を示す値である。均質ストイキ燃焼運転時に
は、上記負荷率ＫＬとして、吸気通路３２内の実際の圧
力である実吸気圧ＰＭｒ、及び上記エンジン回転数ＮＥ
等に基づき算出される実負荷率ＫＬ[0] が採用される。
なお、上記実吸気圧ＰＭｒは、バキュームセンサ３６の
検出信号から求められる吸気圧ＰＭ、スロットルポジシ
ョンセンサ４４から求められる実際のスロットル開度Ｔ
Ａｒ、及びエンジン回転数ＮＥ等に基づき算出される値
である。
【００２５】従って、均質ストイキ燃焼運転では、アク
セル踏込量ＡＣＣＰに応じてスロットル開度を制御し、
エンジン１１の実吸気圧ＰＭｒ（実際の吸入空気量）を
制御することで、燃料噴射弁４０からの燃料噴射量が変
化してエンジン１１の出力トルクが要求される値へと調
整されることとなる。
【００２６】（ｃ）ＥＧＲ開度制御 ＥＣＵ９２は、上記実際のスロットル開度ＴＡｒ及びエ
ンジン回転数ＮＥに基づき目標ＥＧＲ開度Ｅｔを算出
し、この目標ＥＧＲ開度Ｅｔに基づきＥＧＲバルブ４３
を駆動制御する。こうしてＥＧＲバルブ４３の開度を制
御することにより、ＥＧＲ量が調整される。均質ストイ
キ燃焼運転では、エンジン１１の運転状態が例えば高回
転高負荷でない領域、即ち成層リーン燃焼運転が行われ
る領域に近い領域にあるとき、ＥＧＲバルブ４３の開度
が「０」よりも大きい値に制御されてＥＧＲが実行され
る。
【００２７】また、ＥＣＵ９２は、エンジン１１の運転
状態がこうしたＥＧＲの行われる領域にあるときでも、
ＥＧＲによって燃焼状態の悪化を招くおそれのある機関
運転状態のときは、同ＥＧＲを実行しないようにしてい
る。こうした機関運転状態としては、エンジン１１が始
動時など冷えた状態にあるときや、エンジン１１の燃焼
形態が成層リーン燃焼から均質ストイキ燃焼に切り換え
られた直後などがあげられる。
【００２８】ＥＣＵ９２は、均質ストイキ燃焼運転中で
のＥＧＲを実行する際、ＥＧＲガスが実際に吸気通路３
２に送られているか否かを判断するためのＥＧＲフラグ
Ｆの設定を行う。即ち、ＥＣＵ９２は、ＥＧＲの実行に
伴いＥＧＲガスが実際に吸気通路３２内に送られている
間はＥＧＲフラグＦとして「１（ＥＧＲガス有）」をＲ
ＡＭ９５の所定領域に記憶する。また、ＥＣＵ９２は、
ＥＧＲの停止に伴いＥＧＲガスが吸気通路３２に送られ
なくなると、ＥＧＲフラグＦとして「０（ＥＧＲガス
無）」をＲＡＭ９５の所定領域に記憶する。
【００２９】なお、均質ストイキ燃焼運転中にＥＧＲが
実行されると、ＥＧＲ量に対応した分だけ燃焼室１６内
に吸入される新気の量が少なくなり、これに伴いエンジ
ン１１の出力トルク低下を招くおそれがある。そのた
め、ＥＣＵ９２は、ＥＧＲが行われる均質ストイキ燃焼
運転中（「Ｆ＝１のとき」）には、ＥＧＲが行われない
ときに比べ最終スロットル開度ＴＡfin を後述する開補
正量ＴＡｏの分だけ開き側に補正してスロットル開度を
開き側に制御し、ＥＧＲの実行に伴う出力トルクの低下
を補償する。
【００３０】［成層リーン燃焼］ （ｄ）スロットル開度制御 成層リーン燃焼運転時において、ＥＣＵ９２は、後述す
る負荷率ＫＬ（負荷率ＫＬＱ）等に基づき成層リーン燃
焼に適したスロットル開度である成層時スロットル開度
ＴＡ３を算出する。そして、算出される成層時スロット
ル開度ＴＡ３を最終スロットル開度ＴＡfin として設定
し、同最終スロットル開度ＴＡfin に基づきスロットル
用モータ２４を制御することで、スロットルバルブ２３
を成層リーン燃焼に適した開度へと制御する。
【００３１】なお、成層リーン燃焼運転時に算出される
上記最終スロットル開度ＴＡfin は、このときと同一の
機関運転状態でＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼
運転を行った場合での最終スロットル開度ＴＡfin より
も開き側の値になる。従って、成層リーン燃焼運転時に
はスロットルバルブ２３によるポンピングロスが均質ス
トイキ燃焼時に比べて小さくなり、これによってエンジ
ン１１の燃費改善が図られるようになる。
【００３２】また、成層リーン燃焼運転時には、上記負
荷率ＫＬとして、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰで
ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転を行ったと
仮定した場合での負荷率（仮想負荷率ＫＬ[1] ）から算
出される負荷率ＫＬＱが採用される。上記仮想負荷率Ｋ
Ｌ[1] は、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰでＥＧＲ
が実行されない均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定し
た場合でのスロットル開度である仮想スロットル開度Ｔ
Ａ１、及びエンジン回転数ＮＥ等から算出される値であ
る。
【００３３】上記仮想負荷率ＫＬ[1] を算出する際に
は、まず、仮想スロットル開度ＴＡ１、及びエンジン回
転数ＮＥ等から、同仮想スロットル開度ＴＡ１でＥＧＲ
が実行されない均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定し
た場合での吸気圧である仮想吸気圧ＰＭｖ（仮想吸入空
気量）が求められる。そして、この仮想吸気圧ＰＭｖ等
から上記仮想負荷率ＫＬ[1] が算出されることとなる。
【００３４】（ｅ）燃料噴射量制御 ＥＣＵ９２は、上記負荷率ＫＬ（負荷率ＫＬＱ）及びエ
ンジン回転数ＮＥ等に基づき噴射量指令値を算出し、こ
の噴射量指令値に対応した量の燃料が燃焼室１６内に噴
射されるよう燃料噴射弁４０を駆動制御する。こうした
燃料噴射弁４０からの燃料噴射は、エンジン１１の圧縮
行程中に行われ、この燃料噴射によって燃焼室１６内に
層状混合気が形成されるようになる。また、噴射量指令
値は上記負荷率ＫＬ、即ち仮想負荷率ＫＬ[1] （負荷率
ＫＬＱ）が大きくなるほど大きい値になる。そのため、
噴射量指令値が大きくなるほど燃料噴射弁４０からの燃
料噴射量が増量してエンジン１１の出力トルクが大きく
なる。
【００３５】従って、成層リーン燃焼運転時には、アク
セル踏込量ＡＣＣＰに応じて燃料噴射量を制御すること
により、エンジン１１の出力トルクが要求される値へと
調整される。ただし、成層リーン燃焼運転時の燃料噴射
量は、上述した仮想スロットル開度ＴＡ１（仮想吸気圧
ＰＭｖ）等に基づき算出される仮想負荷率ＫＬ[1] を用
いて制御されることとなる。そのため、成層リーン燃焼
運転とＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転とに
おけるエンジン１１の出力トルクは、仮想スロットル開
度ＴＡ１（ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転
時の吸入空気量）という同一のパラメータに基づき互い
に関連付けて調整されるようになる。これにより、同一
機関運転状態のもとでの上記両機関運転間でトルク段差
が生じることは抑制され、このトルク段差に伴うドライ
バビリティの悪化も抑制されるようになる。
【００３６】（ｆ）ＥＧＲ開度制御 ＥＣＵ９２は、上記負荷率ＫＬ（負荷率ＫＬＱ）及びエ
ンジン回転数ＮＥ等に基づき目標ＥＧＲ開度Ｅｔを算出
し、この目標ＥＧＲ開度Ｅｔに基づきＥＧＲバルブ４３
を駆動制御する。こうしてＥＧＲバルブ４３の開度を制
御することにより、ＥＧＲ量が調整されるようになる。
ＥＣＵ９２は、成層リーン燃焼運転時においても、エン
ジン１１が冷えた状態にあるときなどには、ＥＧＲによ
る燃焼状態の悪化を防止すべくＥＧＲを実行しないよう
にする。
【００３７】上述したように、エンジン１１の運転制御
に用いられる燃料噴射量、スロットル開度、及びＥＧＲ
開度等の制御態様は、エンジン１１の燃焼形態毎にそれ
ぞれ異なり、そのときに行われている燃焼形態に応じた
態様をとることになる。従って、エンジン１１の燃焼形
態が成層リーン燃焼と均質ストイキ燃焼との間で切り換
えられるときには、燃料噴射量、スロットル開度、及び
ＥＧＲ開度等の制御態様が切換前の燃焼形態に対応した
ものから、切換後の燃焼形態に対応したものへと切り換
えられることとなる。
【００３８】こうした燃料噴射量、スロットル開度、及
びＥＧＲ開度等の制御態様の燃焼形態間での切換は、Ｅ
ＣＵ９２を通じて設定される噴射用モードＦＭＯＤＥ
３、スロットル用モードＦＭＯＤＥ２、及びＥＧＲ用モ
ードＦＭＯＤＥ１の値に応じて行われる。ＥＣＵ９２
は、機関運転状態に応じて各モードＦＭＯＤＥ１〜ＦＭ
ＯＤＥ３の値を、例えば「０（成層リーン燃焼）」、
「１２（均質ストイキ燃焼）」のように設定する。
【００３９】そして、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１が
「０」と「１２」との間で切り換えられることにより、
ＥＧＲ開度の制御態様が成層リーン燃焼用のものと均質
ストイキ燃焼用のものとの間で切り換えられる。また、
スロットル用モードＦＭＯＤＥ２が「０」と「１２」と
の間で切り換えられることにより、スロットル開度の制
御態様が成層リーン燃焼用のものと均質ストイキ燃焼用
のものとの間で切り換えられる。更に、噴射用モードＦ
ＭＯＤＥ３が「０」と「１２」との間で切り換えられる
ことにより、燃料噴射量の制御態様が成層リーン燃焼用
のものと均質ストイキ燃焼用のものとの間で切り換えら
れる。
【００４０】ＥＣＵ９２は、燃焼形態の切り換えに伴う
上記各モードＦＭＯＤＥ１〜ＦＭＯＤＥ３の切り換え
を、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１、スロットル用モード
ＦＭＯＤＥ２、噴射用モードＦＭＯＤＥ３の順で所定の
間隔をおいて実行する。これは、各モードＦＭＯＤＥ１
〜ＦＭＯＤＥ３の切り換えに伴い、ＥＧＲ開度、スロッ
トル開度、及び燃料噴射量を変化させるに当たり、この
変化に応じて実際のＥＧＲ量、吸入空気量、及び燃料噴
射量が変化するのに、それぞれ異なる応答遅れが生じる
ためである。即ち、燃料噴射量、吸入空気量、ＥＧＲ量
の順で上記応答遅れは大きくなり、こうした応答遅れの
大きさの違いを考慮して上記のように各モードＦＭＯＤ
Ｅ１〜ＦＭＯＤＥ３の切り換えが行われる。
【００４１】次に、成層リーン燃焼運転及び均質ストイ
キ燃焼運転での各種制御に用いられる上記負荷率ＫＬの
算出手順について、負荷率算出ルーチンを示す図３のフ
ローチャートを参照して説明する。この負荷率算出ルー
チンは、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割
り込みにて実行される。
【００４２】負荷率算出ルーチンにおいて、ステップＳ
１０１の処理では上記実負荷率ＫＬ[0] が算出され、ス
テップＳ１０２の処理では上記仮想負荷率ＫＬ[1] が算
出される。
【００４３】実負荷率ＫＬ[0] はエンジン１１における
実際の負荷率であって、仮想負荷率ＫＬ[1] はそのとき
のアクセル踏込量ＡＣＣＰでＥＧＲが実行されない均質
ストイキ燃焼を行ったと仮定した場合での負荷率であ
る。これら実負荷率ＫＬ[0] と仮想負荷率ＫＬ[1] と
は、実際に行われる燃焼形態に関わらず常に両方とも算
出される。そのため、ＥＧＲが実行されない均質ストイ
キ燃焼運転時には、実負荷率ＫＬ[0] と仮想負荷率ＫＬ
[1] とが等しい値として算出されることとなる。
【００４４】また、負荷率算出ルーチンにおいて、ステ
ップＳ１０３以降の処理は、各種制御に用いられる負荷
率ＫＬとして上記実負荷率ＫＬ[0] と、上記仮想負荷率
ＫＬ[1] から求められる負荷率ＫＬＱとのいずれかを、
噴射用モードＦＭＯＤＥ３の値に応じて選択して採用す
るためのものである。
【００４５】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０３の処理と
して、噴射用モードＦＭＯＤＥ３が「１２（均質ストイ
キ燃焼）」であるか否かを判断する。そして、「ＦＭＯ
ＤＥ３＝１２」であれば、ステップＳ１０４の処理で実
負荷率ＫＬ[0] を負荷率ＫＬとする。また、「ＦＭＯＤ
Ｅ３＝１２」でなければ、ステップＳ１０５の処理で仮
想負荷率ＫＬ[1] から負荷率ＫＬＱへの換算を行い、こ
の負荷率ＫＬＱを負荷率ＫＬとする。ＥＣＵ９２は、ス
テップＳ１０４とステップＳ１０６とのいずれかの処理
で負荷率ＫＬを算出した後、この負荷率算出ルーチンを
一旦終了する。
【００４６】上記ステップＳ１０５での仮想負荷率ＫＬ
[1] から負荷率ＫＬＱへの換算は、エンジン回転数ＮＥ
等に基づき、成層リーン燃焼と均質ストイキ燃焼との燃
焼効率の違いを加味して行われる。即ち、成層リーン燃
焼運転と均質ストイキ燃焼運転とでは、混合気の燃焼エ
ネルギがエンジン１１の出力トルクに変換される効率
（燃焼効率）が異なるものとなる。従って、均質ストイ
キ燃焼運転を実行したと仮定して算出される仮想負荷率
ＫＬ[1] をそのまま負荷率ＫＬとして成層リーン燃焼運
転時の各種制御に用いると、これら各種制御が上記燃焼
効率の違いに伴い不適切なものになる。こうした燃焼効
率の違いを加味して、ステップＳ１０５の処理で仮想負
荷率ＫＬ[1] から負荷率ＫＬＱへの換算を行い、同負荷
率ＫＬＱを負荷率ＫＬとして成層リーン燃焼運転時の各
種制御に用いることで、上記のような不具合を回避する
ことができる。なお、仮想負荷率ＫＬ[1] から負荷率Ｋ
ＬＱへの換算をエンジン回転数ＮＥに基づき行うのは、
成層リーン燃焼と均質ストイキ燃焼との燃料効率の差が
エンジン回転数ＮＥに応じて変化するためである。
【００４７】次に、負荷率算出ルーチンにおけるステッ
プＳ１０１での実負荷率ＫＬ[0] の算出処理について、
実負荷率算出ルーチンを示す図４のフローチャートを参
照して詳しく説明する。この実負荷率算出ルーチンは、
負荷率算出ルーチンにおけるステップＳ１０１の処理に
進む毎にＥＣＵ９２を通じて実行される。
【００４８】実負荷率算出ルーチンにおいて、実負荷率
ＫＬ[0] は、ステップＳ２０５の処理で、実吸気圧ＰＭ
ｒ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数Ｋtha 、及び減量係
数Ｋegr[0]に基づき、下記の式（１）を用いて算出され
る。
【００４９】 ＫＬ[0] ＝ηｃ＊Ｋtha ＊（ＰＭｒ／１気圧）＊Ｋegr[0] …（１） 上記実吸気圧ＰＭｒ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数Ｋ
tha 、及び減量係数Ｋegr[0]は、実負荷率算出ルーチン
におけるステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理で
それぞれ算出される。
【００５０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０１の処理
で、吸気圧ＰＭ、実際のスロットル開度ＴＡｒ、及びエ
ンジン回転数ＮＥ等に基づきエンジン１１の実際の吸気
圧である実吸気圧ＰＭｒを算出する。続いてＥＣＵ９２
は、ステップＳ２０２の処理で、エンジン回転数ＮＥ
と、実吸気圧ＰＭｒを大気圧ＰＡで除算した値（「ＰＭ
ｒ／ＰＡ」）とに基づき充填効率ηｃを算出する。な
お、大気圧ＰＡは、例えばエンジン始動開始前の吸気圧
ＰＭを用いて算出される。
【００５１】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０３の処理
で、吸気温センサ３７の検出信号から求められる吸気温
ＴＨＡに基づき吸気温補正係数Ｋtha を算出する。こう
して算出される吸気温補正係数Ｋtha は、吸気温ＴＨＡ
に応じて「１．０」を中心に増減する。続いてＥＣＵ９
２は、ステップＳ２０４の処理で、燃焼室１６内に吸入
されるガス中に占めるＥＧＲガスの割合（ＥＧＲ率）に
基づき減量係数Ｋegr[0]を算出する。
【００５２】こうして算出される減量係数Ｋegr[0]は、
ＥＧＲ率に応じて「１．０」を基準にして同「１．０」
よりも小さい側に変化する値であでる。なお、このよう
に減量係数Ｋegr[0]を変化させるのは、ＥＧＲ率が高く
なるほど燃焼室１６に吸入されるガス中の新気の割合は
小さくなり、これに応じて実負荷率ＫＬ[0] を小さい値
に変化させて燃料噴射量を減量して均質ストイキ燃焼運
転時の混合気を理論空燃比に維持するためである。ま
た、ＥＣＵ９２は、ＥＧＲの実行に伴いＥＧＲ率が徐々
に高くなる際や、ＥＧＲの停止に伴いＥＧＲ率が徐々に
低くなる際には、ＥＧＲ率の変化に応じて減量係数Ｋeg
r[0]が徐々に変化するよう徐変処理を行う。
【００５３】ＥＣＵ９２は、上記のように算出される実
吸気圧ＰＭｒ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数Ｋtha 、
及び減量係数Ｋegr[0]に基づき式（１）を用いて実負荷
率ＫＬ[0] を算出した後、この実負荷率算出ルーチンを
一旦終了し、処理を負荷率算出ルーチン（図３）に戻
す。
【００５４】次に、負荷率算出ルーチンにおけるステッ
プＳ１０２の仮想負荷率ＫＬ[1] の算出処理について、
仮想負荷率算出ルーチンを示す図５のフローチャートを
参照して詳しく説明する。この仮想負荷率算出ルーチン
は、負荷率算出ルーチンにおけるステップＳ１０２の処
理に進む毎にＥＣＵ９２を通じて実行される。
【００５５】仮想負荷率算出ルーチンにおいて、仮想負
荷率ＫＬ[1] は、ステップＳ３０５の処理で、仮想吸気
圧ＰＭｖ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数Ｋtha 、及び
減量係数Ｋegr[1]に基づき、下記の式（２）を用いて算
出される。
【００５６】 ＫＬ[1] ＝ηｃ＊Ｋtha ＊（ＰＭｖ／１気圧）＊Ｋegr[1] …（２） 上記仮想吸気圧ＰＭｖ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数
Ｋtha 、及び減量係数Ｋegr[1]は、仮想負荷率算出ルー
チンにおけるステップＳ３０１〜ステップＳ３０４の処
理でそれぞれ算出される。
【００５７】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０１の処理
で、仮想スロットル開度ＴＡ１、エンジン回転数ＮＥ等
に基づき仮想吸気圧ＰＭｖを算出する。続いてＥＣＵ９
２は、ステップＳ３０２の処理で、エンジン回転数ＮＥ
と、仮想吸気圧ＰＭｖを大気圧ＰＡで除算した値（「Ｐ
Ｍｖ／ＰＡ」）とに基づき充填効率ηｃを算出する。
【００５８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０３の処理で
吸気温ＴＨＡに基づき吸気温補正係数Ｋtha を算出し、
ステップＳ３０４の処理で減量係数Ｋegr[1]を「１．
０」に設定する。このように減量係数Ｋegr[1]を「１．
０」に設定（固定）するのは、成層リーン燃焼運転時に
は均質ストイキ燃焼運転時のようにＥＧＲ率に応じて燃
料噴射量を調節して混合気の空燃比を理論空燃比に制御
する必要がないためである。
【００５９】ＥＣＵ９２は、上記のように算出される仮
想吸気圧ＰＭｖ、充填効率ηｃ、吸気温補正係数Ｋtha
、及び減量係数Ｋegr[1]に基づき式（２）を用いて仮
想負荷率ＫＬ[1] を算出した後、この仮想負荷率算出ル
ーチンを一旦終了し、処理を負荷率算出ルーチン（図
３）に戻す。
【００６０】次に、均質ストイキ燃焼運転時におけるエ
ンジン１１のトルク調整と、成層リーン燃焼運転時にお
けるエンジン１１のトルク調整との概要について図６を
参照して説明する。
【００６１】図６において、二点鎖線Ｌ１は、エンジン
回転数ＮＥを一定とした条件のもとでのアクセル踏込量
ＡＣＣＰの変化に対する仮想スロットル開度ＴＡ１（Ｅ
ＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転時におけるス
ロットル開度ＴＡ１）の推移傾向を示すものである。こ
の仮想スロットル開度ＴＡ１に基づき仮想負荷率ＫＬ
[1] が算出され、成層リーン燃焼運転が行われる機関運
転領域では、上記仮想負荷率ＫＬ[1] から求められる負
荷率ＫＬＱ等から実線Ｌ３で示される成層時スロットル
開度ＴＡ３が算出される。そして、最終スロットル開度
ＴＡfin として成層時スロットル開度ＴＡ３が用いら
れ、最終スロットル開度ＴＡfin （成層時スロットル開
度ＴＡ３）に基づくスロットル開度制御が行われる。ま
た、成層リーン燃焼運転時には、仮想スロットル開度Ｔ
Ａ１等に基づき算出される仮想負荷率ＫＬ[1] （負荷率
ＫＬＱ）に応じて燃料噴射量が制御され、この燃料噴射
量制御によりエンジン１１のトルク調整が行われる。
【００６２】一方、均質ストイキ燃焼が行われる運転領
域において、ＥＧＲが実行されていなければ、スロット
ル開度ＴＡ１がそのまま最終スロットル開度ＴＡfin と
して設定される。また、ＥＧＲが実行されていれば、ス
ロットル開度ＴＡ１に後述する開補正量ＴＡｏを加算す
ることにより、実線Ｌ２で示されるような値として算出
されるＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２が最終スロットル
開度ＴＡfin として設定される。そして、最終スロット
ル開度ＴＡfin に基づくスロットル開度制御が行われる
と、これに伴い実吸気圧ＰＭｒ（実際の吸入空気量）が
変化し、同実吸気圧ＰＭｒ等から算出される実負荷率Ｋ
Ｌ[0] も変化する。その結果、実負荷率ＫＬ[0] に応じ
て制御される燃料噴射量も変化し、これによりエンジン
１１の出力トルクが変化するようになる。従って、均質
ストイキ燃焼運転時には、スロットル開度ＴＡ１に基づ
き設定される最終スロットル開度ＴＡfin を用いたスロ
ットル開度制御により、エンジン１１のトルク調整が行
われる。
【００６３】このように成層リーン燃焼、ＥＧＲが実行
されない均質ストイキ燃焼、及びＥＧＲが実行される均
質ストイキ燃焼のいずれの燃焼形態においても、スロッ
トル開度ＴＡ１を基準としてエンジン１１のトルク調整
が行われる。従って、成層リーン燃焼運転とＥＧＲが実
行されない均質ストイキ燃焼運転とでは、いずれもトル
クがスロットル開度ＴＡ１という同一のパラメータに基
づき互いに関連付けて調整される。これにより、同一機
関運転状態での上記両燃焼形態間でトルク段差が生じる
のを抑制することができる。また、ＥＧＲが実行される
均質ストイキ燃焼運転と成層リーン燃焼運転とにおい
て、いずれの燃焼形態もトルクが上記と同じく仮想スロ
ットル開度ＴＡ１という同一のパラメータに基づき互い
に関連付けて調整される。これにより、同一機関運転状
態での上記両燃焼形態間でトルク段差が生じるのを抑制
することができる。
【００６４】次に、最終スロットル開度ＴＡfin の算出
手順について、最終スロットル開度算出ルーチンを示す
図７のフローチャートを参照して説明する。この最終ス
ロットル開度算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて例え
ば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００６５】最終スロットル開度算出ルーチンにおい
て、ステップＳ４０１，Ｓ４０２の処理では、それぞれ
仮想スロットル開度ＴＡ１及びＥＧＲ用スロットル開度
ＴＡ２を算出する。また、ステップＳ４０３以降の処理
では、スロットル用モードＦＭＯＤＥ２及びＥＧＲフラ
グＦに応じて、仮想スロットル開度ＴＡ１、ＥＧＲ用ス
ロットル開度ＴＡ２、及び成層時スロットル開度ＴＡ３
のうち、いずれのものを最終スロットル開度ＴＡfin と
して用いるかを決定する。
【００６６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０１の処理と
して、下記の式（３）に基づき仮想スロットル開度ＴＡ
１を算出する。 ＴＡ１＝ＴＡbse ＋ＴＡisc …（３） ＥＣＵ９２は、アクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき算出さ
れる基本スロットル開度ＴＡbse に、アイドルスピード
コントロール（ＩＳＣ）に用いられるスロットル開度分
であるＩＳＣ開度ＴＡisc を加算して仮想スロットル開
度ＴＡ１を算出する。この仮想スロットル開度ＴＡ１
は、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転に適し
たスロットル開度として、実際に行われている燃焼形態
に係わらず常に算出されるものである。
【００６７】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ４０２の
処理として、下記の式（４）に基づきＥＧＲ用スロット
ル開度ＴＡ２を算出する。 ＴＡ２＝ＴＡ１＋ＴＡｏ …（４） ＥＣＵ９２は、上記仮想スロットル開度ＴＡ１に開補正
量ＴＡｏを加算することによってＥＧＲ用スロットル開
度ＴＡ２を算出する。なお、開補正量ＴＡｏは、仮想ス
ロットル開度ＴＡ１及びエンジン回転数ＮＥに基づき算
出される。これは、均質ストイキ燃焼運転時のＥＧＲ開
度（ＥＧＲ量）が仮想スロットル開度ＴＡ１及びエンジ
ン回転数ＮＥによって決まり、これらに応じて開補正量
ＴＡｏを算出することでＥＧＲの実行に伴う出力トルク
の低下を的確に補償するためである。
【００６８】続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ４０３の
処理として、スロットル用モードＦＭＯＤＥ２が「０
（成層リーン燃焼）」であるか否かを判断する。そし
て、「ＦＭＯＤＥ２＝０」であれば、ステップＳ４０４
の処理として、成層リーン燃焼運転に適したスロットル
開度である成層時スロットル開度ＴＡ３を最終スロット
ル開度ＴＡfin として設定した後、この最終スロットル
開度算出ルーチンを一旦終了する。なお、上記成層時ス
ロットル開度ＴＡ３は、負荷率ＫＬ（仮想負荷率ＫＬ
[1] に対応）及びエンジン回転数ＮＥ等に基づき算出さ
れる。
【００６９】一方、上記ステップＳ４０３の処理におい
て、スロットル用モードＦＭＯＤＥ２が「０（成層リー
ン燃焼）」でなく「１２（均質ストイキ燃焼）」である
旨判断されると、ステップＳ４０５に進む。ＥＣＵ９２
は、ステップＳ４０５の処理として、ＥＧＲフラグＦが
「１（ＥＧＲ有）」であって、均質ストイキ燃焼運転中
にＥＧＲが実行されているか否かを判断する。
【００７０】そして、「Ｆ＝１」であって均質ストイキ
燃焼運転でＥＧＲが実行中である旨判断されると、ステ
ップＳ４０６の処理として、上記ＥＧＲ用スロットル開
度ＴＡ２を最終スロットル開度ＴＡfin として設定す
る。また、「Ｆ＝１」でなく均質ストイキ燃焼運転でＥ
ＧＲが実行中でない旨判断されると、ステップＳ４０７
の処理として、上記仮想スロットル開度ＴＡ１を最終ス
ロットル開度ＴＡfin として設定する。こうしてステッ
プＳ４０６とステップＳ４０７とのいずれかの処理によ
り、均質ストイキ燃焼運転時の最終スロットル開度ＴＡ
fin を算出した後、ＥＣＵ９２は、この最終スロットル
開度算出ルーチンを一旦終了する。
【００７１】次に、燃焼形態が成層リーン燃焼、均質ス
トイキ燃焼、成層リーン燃焼の順で変化する際、ＥＧＲ
用モードＦＭＯＤＥ１、スロットル用モードＦＭＯＤＥ
２、噴射用モードＦＭＯＤＥ３、目標ＥＧＲ開度Ｅｔ、
ＥＧＲフラグＦ、最終スロットル開度ＴＡfin 、減量係
数Ｋegr[0]がどのように変化するかについて図８のタイ
ムチャートを参照して説明する。
【００７２】［成層リーン燃焼→均質ストイキ燃焼］燃
焼形態が成層リーン燃焼から均質ストイキ燃焼に切り換
えられるときには、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるよう
に、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１、スロットル用モード
ＦＭＯＤＥ２、噴射用モードＦＭＯＤＥ３の順で、これ
らの値が「０（成層リーン燃焼）」から「１２（均質ス
トイキ燃焼）」へと切り換えられるようになる。
【００７３】成層リーン燃焼運転時にＥＧＲが実行され
ている場合、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１が「０」から
「１２」に切り換えられると、目標ＥＧＲ開度Ｅｔは、
図８（ｄ）に示されるように成層リーン燃焼運転に適し
た値から一旦「０」に変化する。このように目標ＥＧＲ
開度Ｅｔを「０」にするのは、成層リーン燃焼運転から
均質ストイキ燃焼運転に切り換えられた直後にＥＧＲを
実行すると、エンジン１１の燃焼状態が悪化するおそれ
があるためである。
【００７４】また、成層リーン燃焼運転中やＥＧＲが実
行されない均質ストイキ燃焼運転中には、図８（ｅ）に
示されるようにＥＧＲフラグＦが「０（ＥＧＲ無）」と
なる。
【００７５】一方、スロットル用モードＦＭＯＤＥ２が
「０」から「１２」に切り換えられると、最終スロット
ル開度ＴＡfin は、図８（ｆ）に実線で示されるよう
に、成層リーン燃焼に適した値から、ＥＧＲが実行され
ない均質ストイキ燃焼に適した値へと変化する。
【００７６】即ち、「ＦＭＯＤＥ２＝０（成層リーン燃
焼）」であるときには、成層リーン燃焼に適したスロッ
トル開度である成層時スロットル開度ＴＡ３が最終スロ
ットル開度ＴＡfin として設定される。また、「ＦＭＯ
ＤＥ２＝１２（均質ストイキ燃焼）」であってＥＧＲが
実行されていないとき（「ＥＧＲフラグＦ＝０」のと
き）には、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼に適
したスロットル開度である仮想スロットル開度ＴＡ１が
最終スロットル開度ＴＡfin として設定される。なお、
上記仮想スロットル開度ＴＡ１は、図８（ｆ）に二点鎖
線で示されるように、燃焼形態及びＥＧＲの有無に係わ
らず、常にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等に基づきＥＧＲが
実行されない均質ストイキ燃焼に適したスロットル開度
ＴＡ１として算出されることとなる。
【００７７】更に、噴射用モードＦＭＯＤＥ３が「０
（成層リーン燃焼）」から「１２（均質ストイキ燃
焼）」に切り換えられると、エンジン１１の燃料噴射量
制御に用いられる負荷率ＫＬが、上述した仮想負荷率Ｋ
Ｌ[1] に基づき求められる負荷率ＫＬＱから、実負荷率
ＫＬ[0] へと切り換えられる。
【００７８】ここで、仮想負荷率ＫＬ[1] は、上記仮想
スロットル開度ＴＡ１（仮想吸気圧ＰＭｖ）等に基づき
算出される値であって、この仮想スロットル開度ＴＡ１
が図８（ｆ）に二点鎖線で示されるように常に算出され
ることから、同じく燃焼形態及びＥＧＲの有無に係わら
ず常に算出される。一方、実負荷率ＫＬ[0] は、最終ス
ロットル開度ＴＡfin に基づくスロットル開度制御によ
って変化する実際の吸気圧（実吸気圧ＰＭｒ）に対応し
た値であり、これも実吸気圧ＰＭｒ（実際の吸入空気
量）等に基づき常に算出される。
【００７９】噴射用モードＦＭＯＤＥ３が「０（成層リ
ーン燃焼）」であるときには、仮想負荷率ＫＬ[1] （負
荷率ＫＬＱ）に基づき燃料噴射量を制御することで、エ
ンジン１１の出力トルクが調整される。また、噴射用モ
ードＦＭＯＤＥ３が「１２（均質ストイキ燃焼）」であ
るときには、スロットル開度（吸入空気量）を制御する
ことにより、エンジン１１の出力トルクが調整されるよ
うになる。即ち、上記スロットル開度制御により実吸気
圧ＰＭｒ（実際の吸入空気量）が変化すると、実負荷率
ＫＬ[0] が変化するとともにこれに伴い燃料噴射量も変
化し、この燃料噴射量の変化によってエンジン１１の出
力トルクが調整される。
【００８０】上記仮想負荷率ＫＬ[1] は仮想スロットル
開度ＴＡ１（仮想吸気圧ＰＭｖ）に基づき算出されるこ
とから、成層リーン燃焼運転時には仮想スロットル開度
ＴＡ１に基づきエンジン１１の出力トルクが調整されて
いることになる。従って、成層リーン燃焼運転でのエン
ジン１１のトルクと、ＥＧＲが実行されない均質ストイ
キ燃焼運転でのエンジン１１のトルクとは、ＥＧＲが実
行されない均質ストイキ燃焼運転でのスロットル開度
（吸入空気量）とういう同一のパラメータに基づき互い
に関連付けて調整される。これにより、同一機関運転状
態での成層リーン燃焼運転とＥＧＲが実行されない均質
ストイキ燃焼運転との間でエンジン１１の出力トルクに
段差が生じるのを抑制し、このトルク段差に伴いドライ
バビリティが悪化するのを抑制することができる。
【００８１】また、成層リーン燃焼運転からＥＧＲが実
行されない均質ストイキ燃焼運転への切換前後において
は、いずれの燃焼形態でも仮想スロットル開度ＴＡ１に
応じたトルク調整が行われることから、上記のような燃
焼形態の切り換えの際にも、トルク段差の発生を抑制す
ることができる。
【００８２】各モードＦＭＯＤＥ１〜ＦＭＯＤＥ３が
「１２（均質ストイキ燃焼）」に設定された後、エンジ
ン１１の運転状態がＥＧＲを行うべき運転領域にあり、
且つＥＧＲを実行可能な状態である場合には同ＥＧＲが
実行される。即ち、図８（ｄ）に示すように、目標ＥＧ
Ｒ開度Ｅｔが「０」からそのときの運転状態に適した値
へと変化し、これに伴いＥＧＲガスが吸気通路３２に所
定の応答遅れをもって送り出される。
【００８３】こうしてＥＧＲが実行されると、ＥＧＲガ
スが実際に吸気通路３２に送り出されるのに同期して、
図８（ｅ）に示されるようにＥＧＲフラグＦが「０（Ｅ
ＧＲ無）」から「１（ＥＧＲ有）」へと変化する。更
に、ＥＧＲフラグＦが「１」になると、減量係数Ｋegr
[0]が図８（ｇ）に示されるように「１．０」よりも小
さい値へと向かって徐々に変化する。こうした減量係数
Ｋegr[0]の推移は、上記ＥＧＲの実行に伴うＥＧＲ率の
変化に対応したものになる。
【００８４】ところで、均質ストイキ燃焼運転時にＥＧ
Ｒが実行されると、燃焼室１６に吸入される新気の量が
ＥＧＲ量に対応した分だけ減少し、これに伴いエンジン
１１の出力トルクが低下する。そのため、均質ストイキ
燃焼運転時にＥＧＲを実行する場合、図８（ｆ）に実線
で示されるように、最終スロットル開度ＴＡfin をＥＧ
Ｒが実行されないときに比べて開き側に変化させる。即
ち、スロットル開度ＴＡ１に開補正量ＴＡｏを加算して
ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２を算出し、このＥＧＲ用
スロットル開度ＴＡ２を最終スロットル開度ＴＡfin と
して設定する。そして、開き側に変化した最終スロット
ル開度ＴＡfin に応じてエンジン１１の出力トルクを調
整することで、燃焼室１６に吸入される新気の量が増加
し、上記ＥＧＲの実行に伴う出力トルクの低下が補償さ
れる。
【００８５】［均質ストイキ燃焼→成層リーン燃焼］燃
焼形態が均質ストイキ燃焼から成層リーン燃焼へと切り
換えられるときには、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるよ
うに、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１、スロットル用モー
ドＦＭＯＤＥ２、噴射用モードＦＭＯＤＥ３の順で、こ
れらの値が「１２（均質ストイキ燃焼）」から「０（成
層リーン燃焼）」へと切り換えられるようになる。
【００８６】均質ストイキ燃焼運転時にＥＧＲが実行さ
れている場合、ＥＧＲ用モードＦＭＯＤＥ１が「１２」
から「０」に切り換えられると、目標ＥＧＲ開度Ｅｔ
は、図８（ｄ）に示されるように均質ストイキ燃焼に適
した値から、成層リーン燃焼運転に適した値に変化す
る。また、ＥＧＲフラグＦは図８（ｄ）に示されるよう
に「１」から「０」へと変化し、これに応じて減量係数
Ｋegr[0]も図８（ｇ）に示されるように「１．０」に向
かって徐々に大きくされる。
【００８７】そして、ＥＧＲフラグＦが「０」になる
と、最終スロットル開度ＴＡfin は、このときのスロッ
トル用モードＦＭＯＤＥ２の値に応じて、ＥＧＲが実行
されない均質ストイキ燃焼運転に適した値、若しくは成
層リーン燃焼運転に適した値へと変化する。ＥＧＲフラ
グＦが「０」になったとき、仮に「ＦＭＯＤＥ２＝０
（成層リーン燃焼）」であれば、最終スロットル開度Ｔ
Ａfin は、成層リーン燃焼運転に適したスロットル開度
である成層時スロットル開度ＴＡ３と等しい値へと変化
する。
【００８８】また、ＥＧＲフラグＦが「０」になったと
き、「ＦＭＯＤＥ２＝１２（均質ストイキ燃焼）」であ
れば、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼に適した
スロットル開度ＴＡ１が最終スロットル開度ＴＡfin と
して設定される。その結果、最終スロットル開度ＴＡfi
n が図８（ｆ）に実線で示されるように、スロットル開
度ＴＡ１と等しい値へと変化する。その後、スロットル
用モードＦＭＯＤＥ２が「１２（均質ストイキ燃焼）」
から「１２（成層リーン燃焼）」へと変化すると、最終
スロットル開度ＴＡfin が図８（ｆ）に実線で示される
ように、スロットル開度ＴＡ１と等しい値から成層時ス
ロットル開度ＴＡ３と等しい値へと変化する。
【００８９】ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転
から成層リーン燃焼運転への切換前後において、同切換
前の均質ストイキ燃焼運転時には、図８（ｆ）に示され
るスロットル開度ＴＡ１を基準として開補正量ＴＡｏだ
け開き側に制御されるスロットル開度ＴＡ２に応じて、
エンジン１１のトルクが調整される。即ち、上記ＥＧＲ
が実行される均質ストイキ燃焼運転時には、仮想スロッ
トル開度ＴＡ１を基準としてトルク調整が行われること
となる。なお、上記のような燃焼形態の切換過程では、
最終スロットル開度ＴＡfin が図８（ｆ）に実線で示さ
れるようにスロットル開度ＴＡ１と等しい値になること
があるが、この場合のトルク調整も仮想スロットル開度
ＴＡ１を基準としたものである。
【００９０】一方、上記切換後の成層リーン燃焼運転時
には、仮想負荷率ＫＬ[1] （負荷率ＫＬＱ）に応じた燃
料噴射量の制御により、エンジン１１のトルクが調整さ
れる。ただし、仮想負荷率ＫＬ[1] は、仮想スロットル
開度ＴＡ１等に基づき算出されことから、同開度ＴＡ１
に応じて変化する値となる。従って、成層リーン燃焼運
転時も仮想スロットル開度ＴＡ１を基準としてエンジン
１１のトルク調整が行われることとなる。
【００９１】このように成層リーン燃焼運転でのエンジ
ン１１のトルクと、ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃
焼運転時でのトルクとは、互いにＥＧＲが実行されない
均質ストイキ燃焼運転時でのトルクと関連付けられ調整
される。しかも、成層リーン燃焼運転でのエンジン１１
のトルクと、ＥＧＲが実行されている均質ストイキ燃焼
運転でのトルクとは、仮想スロットル開度ＴＡ１という
同一のパラメータに基づき互いに関連付けられて調整さ
れる。これにより、同一機関運転状態での成層リーン燃
焼運転とＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転との
間でエンジン１１の出力トルクに段差が生じるのを抑制
することができ、上記のような燃焼形態の切り換えの際
にもトルク段差を抑制することができる。そして、こう
したトルク段差に伴いドライバビリティが悪化するのを
抑制することができる。
【００９２】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転時に
は、エンジン１１の出力トルクがスロットル開度ＴＡ１
に基づくスロットル開度制御によって調整される。ま
た、成層リーン燃焼運転時には、エンジン１１の出力ト
ルクが仮想スロットル開度ＴＡ１（ＥＧＲが実行されな
い均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定した場合でのス
ロットル開度）等から算出される仮想負荷率ＫＬ[1]
（負荷率ＫＬＱ）に基づき、燃料噴射量を制御すること
によって調整される。このように上記両燃焼形態でのト
ルクは、仮想スロットル開度ＴＡ１という同一のパラメ
ータに基づき互いに関連付けて調整されることから、こ
れら燃焼形態間でトルク段差が生じるのを抑制すること
ができる。
【００９３】（２）また、ＥＧＲが実行される均質スト
イキ燃焼運転時には、成層リーン燃焼運転時のトルク調
整に用いられるスロットル開度ＴＡ１を基準として開補
正量ＴＡｏ分だけスロットル開度を開き側に制御するこ
とで、ＥＧＲの実行に伴うトルクの低下が補償される。
このようにＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転時
には、スロットル開度ＴＡ１を基準にしてトルク調整が
行われることとなる。従って、ＥＧＲが実行される均質
ストイキ燃焼と成層リーン燃焼とのトルク調整は、いず
れも仮想スロットル開度ＴＡ１に基づき行われることと
なり、上記両燃焼形態間でのトルクを仮想スロットル開
度ＴＡ１という同一のパラメータに基づき互いに関連付
けて調整することができる。これにより、同一機関運転
状態でのＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転と成
層リーン燃焼運転との間で、エンジン１１の出力トルク
に段差が生じるのを抑制することができる。そして、Ｅ
ＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転から成層リーン
燃焼運転へと燃焼形態が切り換えられる際にも、エンジ
ン１１の出力トルクに段差が発生するのを抑制すること
ができ、このトルク段差に伴うドライバビリティの悪化
を抑制することもできる。
【００９４】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ
燃焼運転時のスロットル開度として仮想スロットル開度
ＴＡ１（ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転時
の吸入空気量）を燃焼形態及びＥＧＲ実行の有無に関係
なく常に算出し、この仮想スロットル開度ＴＡ１をもと
に各燃焼形態でのトルク調整を行うことで燃焼形態間で
のトルク段差を抑制したが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、各燃焼形態でのトルク調整を仮想スロット
ル開度ＴＡ１をもとに行う代わりに、ＥＧＲ用スロット
ル開度ＴＡ２をもとにトルク調整を行ってもよい。
【００９５】この場合、ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２
は、仮想スロットル開度ＴＡ１に開補正量ＴＡｏを加算
することによって算出するのではなく、アクセル踏込量
ＡＣＣＰでＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転を
行ったと仮定した場合でのスロットル開度として、アク
セル踏込量ＡＣＣＰ等に基づき例えばマップ演算され
る。こうして算出されるＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２
は、ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転時の吸入
空気量に対応した値となる。
【００９６】そして、成層リーン燃焼運転時には、上記
ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２を仮想スロットル開度Ｔ
Ａ２として、このＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２等に基
づきＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転を実行し
たと仮定した場合での負荷率として仮想負荷率（仮想吸
入空気量）を算出し、この仮想負荷率等に基づき燃料噴
射量を制御することでエンジン１１のトルク調整を行
う。また、ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転時
には、上記ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２等に基づくス
ロットル開度制御によってエンジン１１のトルク調整が
行われる。従って、ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃
焼と成層リーン燃焼とのトルクは、ＥＧＲ用スロットル
開度ＴＡ２（ＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼運転
での吸入空気量）という同一のパラメータをもとに互い
に関連付けて調整される。そのため、同一機関運転状態
のもとでの上記両燃焼形態間でトルク段差が生じるの抑
制することができるとともに、ＥＧＲが実行される均質
ストイキ燃焼運転から成層リーン燃焼運転へと切り換え
られるときにも、トルク段差が発生するのを抑制するこ
とができる。そして、こうしたトルク段差に伴うドライ
バビリティの悪化を抑制することもできる。
【００９７】また、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ
燃焼運転時には、ＥＧＲが実行されるときと比べて燃焼
室１６内に吸入される新気の量がＥＧＲ量に対応した分
だけ増加し、これに伴いエンジン１１の出力トルクが上
昇してトルク段差を招くおそれがある。そのため、ＥＣ
Ｕ９２は、ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転
時に適したスロットル開度であるスロットル開度ＴＡ１
を、上記ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２から閉補正量Ｔ
Ａｃを減算することにより算出する。そして、上記スロ
ットル開度ＴＡ１に基づくスロットル開度制御により、
ＥＧＲが実行されない均質ストイキ燃焼運転時のトルク
を調整する。なお、上記閉補正量ＴＡｃは、例えばＥＧ
Ｒ用スロットル開度ＴＡ２及びエンジン回転数ＮＥに基
づき、上記ＥＧＲが実行されないことに伴うトルク上昇
が抑制されるよう算出される。このようにＥＧＲが実行
されない均質ストイキ燃焼運転時には、ＥＧＲ用スロッ
トル開度ＴＡ２を基準にしてトルク調整が行われること
となる。
【００９８】従って、ＥＧＲが実行されない均質ストイ
キ燃焼とＥＧＲが実行される均質ストイキ燃焼とでのト
ルクは、ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２という同一のパ
ラメータに基づき互いに関連付けて調整される。これに
より、同一機関運転状態のもとでのＥＧＲが実行されな
い均質ストイキ燃焼運転時と、ＥＧＲが実行される均質
ストイキ燃焼運転時とでトルク段差が生じるを抑制する
ことができる。また、ＥＧＲが実行されない均質ストイ
キ燃焼運転から成層リーン燃焼運転へと燃焼形態が切り
換えられるときにも、トルク段差が発生するのを抑制す
ることができる。そして、こうしたトルク段差に伴うド
ライバビリティの悪化を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全
体を示す略図。
【図２】同制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】負荷率ＫＬの算出手順を示すフローチャート。
【図４】実負荷率ＫＬ[0] の算出手順を示すフローチャ
ート。
【図５】仮想負荷率ＫＬ[1] の算出手順を示すフローチ
ャート。
【図６】エンジン回転数ＮＥを一定とした条件のもとで
のアクセル踏込量ＡＣＣＰの変化に対する仮想スロット
ル開度ＴＡ１、ＥＧＲ用スロットル開度ＴＡ２、及び成
層時スロットル開度ＴＡ３の推移傾向を示すグラフ。
【図７】最終スロットル開度ＴＡfin の算出手順を示す
フローチャート。
【図８】燃焼形態が成層リーン燃焼、均質ストイキ燃
焼、成層リーン燃焼の順で切り換えられるときのＥＧＲ
用モードＦＭＯＤＥ１、スロットル用モードＦＭＯＤＥ
２、噴射用モードＦＭＯＤＥ３、目標ＥＧＲ開度Ｅｔ、
ＥＧＲフラグＦ、最終スロットル開度ＴＡfin 、減量係
数Ｋegr[0]の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン、１４ｃ…クランクポジションセンサ、
２３…スロットルバルブ、２４…スロットル用モータ、
２５…アクセルペダル、２６…アクセルポジションセン
サ、３２…吸気通路、３６…バキュームセンサ、４０…
燃料噴射弁、４２…ＥＧＲ通路、４３…ＥＧＲバルブ、
４４…スロットルポジションセンサ、９２…電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）。
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 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ａ ３０１Ｃ 41/02 ３１０ 41/02 ３１０Ｅ ３３０ ３３０Ｅ ３３０Ｆ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ａ ３３０ ３３０Ａ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｈ ３０１Ｋ ３０１Ｎ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｇ ５５０Ｍ ５５０Ｒ Ｆターム(参考） 3G062 CA06 EA04 EA10 ED01 ED04 FA05 FA23 GA02 GA04 GA06 GA12 3G065 CA13 DA05 DA06 DA15 EA07 FA08 GA01 GA10 GA27 GA41 GA46 HA21 HA22 JA04 JA09 JA11 KA02 KA36 3G084 AA04 BA05 BA13 BA20 DA11 FA02 FA10 FA11 FA33 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 BB02 DC03 DC08 EA06 EA07 FA04 HA04Z HA05Z HA06Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA01 HA04 HA13 HA16 JA04 LA00 LA03 LB04 MA12 NE14 NE15 PA07Z PA10Z PA11Z PE01Z PE03Z PF03Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃焼形態を成層リーン燃焼と均質ストイキ
    燃焼との間で切り換えるとともに、均質ストイキ燃焼運
    転時には機関運転状態に応じて吸気系への排気再循環を
    実行する内燃機関に適用され、成層リーン燃焼運転時に
    は同機関の燃料噴射量を制御してトルクを調整し、均質
    ストイキ燃焼運転時には同機関の吸入空気量を制御して
    トルクを調整する内燃機関の制御装置において、 排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時の内
    燃機関のスロットル開度を基準として、排気再循環が実
    行される均質ストイキ燃焼運転時に、前記排気再循環の
    実行に伴うトルクの低下を補償すべくスロットル開度を
    開き側に制御するスロットル開度制御手段と、 成層リーン燃焼運転時及び排気再循環が実行される均質
    ストイキ燃焼運転時に、このときと同一の機関運転状態
    のもとで排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運
    転を行ったと仮定したときの内燃機関の吸入空気量を仮
    想吸入空気量として算出する算出手段と、 成層リーン燃焼運転時の燃料噴射量を前記仮想吸入空気
    量に基づき制御する燃料噴射量制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項２】前記算出手段は、成層リーン燃焼運転時及
    び排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時に、
    このときと同一の機関運転状態のもとで排気再循環が実
    行されない均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定したと
    きの内燃機関のスロットル開度を仮想スロットル開度と
    して求め、この仮想スロットル開度に基づき前記仮想吸
    入空気量を算出する請求項１記載の内燃機関の制御装
    置。
  3. 【請求項３】燃焼形態を成層リーン燃焼と均質ストイキ
    燃焼との間で切り換えるとともに、均質ストイキ燃焼運
    転時には機関運転状態に応じて吸気系への排気再循環を
    実行する内燃機関に適用され、成層リーン燃焼運転時に
    は同機関の燃料噴射量を制御してトルクを調整し、均質
    ストイキ燃焼運転時には同機関の吸入空気量を制御して
    トルクを調整する内燃機関の制御装置において、 排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運転時の内燃
    機関のスロットル開度を基準として、排気再循環が実行
    されない均質ストイキ燃焼運転時に、前記排気再循環が
    実行されないことに伴うトルクの上昇を抑制すべくスロ
    ットル開度を閉じ側に制御するスロットル開度制御手段
    と、 成層リーン燃焼運転時及び排気再循環が実行されない均
    質ストイキ燃焼運転時に、このときと同一の機関運転状
    態のもとで排気再循環が実行される均質ストイキ燃焼運
    転を行ったと仮定したときの内燃機関の吸入空気量を仮
    想吸入空気量として算出する算出手段と、 成層リーン燃焼運転時の燃料噴射量を前記仮想吸入空気
    量に基づき制御する燃料噴射量制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  4. 【請求項４】前記算出手段は、成層リーン燃焼運転時及
    び排気再循環が実行されない均質ストイキ燃焼運転時
    に、このときと同一の機関運転状態のもとで排気再循環
    が実行される均質ストイキ燃焼運転を行ったと仮定した
    ときの内燃機関のスロットル開度を仮想スロットル開度
    として求め、この仮想用スロットル開度に基づき前記仮
    想吸入空気量を算出する請求項３記載の内燃機関の制御
    装置。
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