JP2004278479A

JP2004278479A - 多気筒内燃機関の燃料供給制御装置

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Publication number: JP2004278479A
Application number: JP2003073924A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ito; 泰志伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】気筒間出力偏差を確実に低減する。
【解決手段】機関運転が開始されるときには（矢印Ｚ）、煤の発生量がピークとなるＥＧＲガス量よりも燃焼室内に供給されるＥＧＲガス量が少ない第２の燃焼がまず初めに行われ、機関冷却水温度が切替温度を越えたときに（矢印Ｗ）アイドリング運転が行われているときには、煤の発生量がピークとなるＥＧＲガス量よりも燃焼室内に供給されるＥＧＲガス量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼に切り替えられる。第１の燃焼が行われるときには、気筒間出力偏差を低減するための低負荷補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）でもってｉ番気筒の燃料噴射量が補正され、低負荷補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が逐次更新されて記憶される。機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている低負荷時補正係数Ｋ１ＬＯ（ｉ）とは異なるＫ１ＬＬ（ｉ）から低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）の更新を開始する。
【選択図】図１６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多気筒内燃機関の燃料供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼室から排出された排気ガスを機関吸気通路内に再循環させる再循環装置を具備し、燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量を増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量を更に増大していくと燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる内燃機関において、煤の発生量がピークとなる再循環排気ガス量よりも燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる再循環排気ガス量よりも燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り替えるようにした内燃機関が公知である（特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
ところで、各燃料噴射弁には個体差があり、各燃料噴射弁の噴射特性が互いに異なっている場合がある。その結果、気筒間出力偏差が生ずる恐れがある。そこで、このような気筒間出力偏差を低減するために、第１の燃焼が行われるときには第１の補正方法により各気筒の燃料噴射量を補正し、第２の燃焼が行われるときには第１の補正方法とは異なる第２の補正方法により各気筒の燃料噴射量を補正するようにした内燃機関が公知である（特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、簡単に説明すると、第１の燃焼では多量の再循環排気ガス及び少量の空気の存在下で燃料が燃焼せしめられる。この場合、燃料噴射量が増量補正されると空気が更に不足し燃焼が悪化して出力が低下し、燃料噴射量が減量補正されると燃焼が改善されて出力が増大する。そこで上述の第１の補正方法では、出力を減少させるべき気筒の燃料噴射量を増量補正し、出力を増大させるべき気筒の燃料噴射量を減量補正するようにしている。
【０００５】
これに対し、第２の燃焼では多量の空気の存在下で燃料が燃焼せしめられる。この場合、燃料噴射量が増量補正されると出力が増大し、燃料噴射量が減量補正されると出力が低下する。そこで上述の第２の補正方法では、出力を減少させるべき気筒の燃料噴射量を減量補正し、出力を増大させるべき気筒の燃料噴射量を増量補正するようにしている。
【０００６】
気筒間出力偏差を低減するための補正方法には様々な方法があり、例えば第１の燃焼が行われているときには気筒間出力偏差を低減するための第１の補正係数を逐次更新して記憶すると共に、記憶されている第１の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正し、第２の燃焼が行われているときには気筒間出力偏差を低減するための第２の補正係数を逐次更新して記憶すると共に、記憶されている第２の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正するようにすることもできる。このようにすると、機関運転時間が或る程度経過すれば、このとき記憶されている第１及び第２の補正係数はそれぞれの燃焼に対し最適な値になっている。
【０００７】
この補正方法では、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている第１の補正係数、即ち先の機関運転時の最後に更新され記憶された第１の補正係数から第１の補正係数の更新が開始される。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３３３１９８６号公報
【特許文献２】
特許第３３３１９３５号公報
【特許文献３】
特許第３３３１９７４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料噴射弁の可動部材例えばニードルは燃料通路内に配置され、燃料が潤滑油として作用するのが一般的である。従って、燃料噴射弁の温度即ち燃料噴射弁内の燃料の温度が低いときには高いときに比べて、ニードルの動きが不安定になり、燃料噴射弁の噴射特性の偏差が大きくなる恐れがある。即ち、気筒間出力偏差の大きさは燃料噴射弁の温度に依存し、気筒間出力偏差を低減するのに最適な補正係数も燃料噴射弁の温度に依存するということになる。
【００１０】
機関運転が開始された直後は通常、燃料噴射弁の温度は低くなっている。これに対し、先の機関運転時の最後に更新され記憶された第１の補正係数は燃料噴射弁の温度が高いときに気筒間出力偏差を低減するのに最適な値である。
【００１１】
従って、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに先の機関運転時の最後に更新され記憶された第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにすると、気筒間出力偏差を必ずしも低減することができないという問題点がある。この場合、燃料噴射量が過増量されたり過減量されたりする恐れがあるので、気筒間出力偏差が却って大きくなったり、失火したりする恐れもある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、気筒間出力偏差を確実に低減することができる多気筒内燃機関の燃料供給制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増大していくと燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる多気筒内燃機関において、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り替える切替手段と、各気筒の燃料噴射量を算出する算出手段と、第１の燃焼が行われているときに気筒間出力偏差を低減するための第１の補正係数を逐次更新して記憶すると共に該記憶されている第１の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正する第１の補正手段とを具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている第１の補正係数とは異なる初期値から第１の補正係数の更新を開始するようにしている。
【００１４】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、第２の燃焼が行われているときに気筒間出力偏差を低減するための第２の補正係数を逐次更新して記憶すると共に該記憶されている第２の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正する第２の補正手段を更に具備している。
【００１５】
また、３番目の発明によれば１番目の発明において、燃料噴射弁の温度を代表する第１の代表温度が予め定められた設定温度よりも低いか否かを判断する温度判断手段を具備し、第１の燃焼が行われているときに該第１の代表温度が該設定温度よりも低いと判断されたときにはこのときの第１の補正係数を前記初期値として記憶しておくようにしている。
【００１６】
また、４番目の発明によれば３番目の発明において、前記温度判断手段は、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから予め定めれた設定時間だけ経過するまでは前記第１の代表温度が前記設定温度よりも低いと判断し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから該設定時間だけ経過した後は前記第１の代表温度が前記設定温度よりも高いと判断する。
【００１７】
また、５番目の発明によれば３番目の発明において、燃料噴射弁の温度を代表する少なくとも一つの第２の代表温度に応じて定まる温度領域毎に前記初期値が設定されており、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときの前記第２の代表温度がいずれの温度領域に属するかを特定する特定手段を具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、該特定された温度領域に設定されている前記初期値から第１の補正係数の更新を開始するようにしている。
【００１８】
また、６番目の発明によれば１番目の発明において、機関負荷が予め定められた許容負荷よりも低いか否かを判断する負荷判断手段を更に具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が該許容負荷よりも低いと判断されたときには、前記初期値から第１の補正係数の更新を開始し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が該許容負荷よりも高いと判断されたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにしている。
【００１９】
また、７番目の発明によれば６番目の発明において、前記負荷判断手段は、機関アイドリング運転が行われているときに機関負荷が前記許容負荷よりも低いと判断し、機関アイドリング運転以外の機関運転時に機関負荷が前記許容負荷よりも高いと判断する。
【００２０】
また、８番目の発明によれば１番目の発明において、機関運転が開始されるときにはまず初めに第２の燃焼が行われ、次いで機関の温度が予め定められた切替温度を越えたときに機関負荷に応じて第２の燃焼が継続されるか又は第１の燃焼に切り替えられるようになっており、機関の温度が前記切替温度を越えたときに第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられたときには、前記初期値から第１の補正係数の更新を開始し、機関の温度が前記切替温度を越えたときに第２の燃焼が継続されその後第１の燃焼に切り替えられたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。
【００２２】
図１を参照すると、１は例えば４つの気筒を有する機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置され、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置される。
【００２３】
一方、排気ポート１０は排気マニホルド１９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の排気タービン２１の入口に連結され、排気タービン２１の出口は排気管２０ａを介して酸化機能を有する触媒２２を収容したケーシング２３に連結される。触媒２２として酸化触媒、三元触媒、又はＮＯ_Ｘ吸収剤を用いることができる。ＮＯ_Ｘ吸収剤は流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ_Ｘを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯ_Ｘを還元して蓄えているＮＯ_Ｘの量を減少させる蓄積還元作用を行う。このＮＯ_Ｘ吸収剤は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが担持されている。
【００２４】
更に図１を参照すると、排気マニホルド１９とサージタンク１２とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置される。また、ＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２６が配置される。
【００２５】
一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結される。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレール２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２９が取付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。
【００２６】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、及び出力ポート３７を具備する。機関本体１には機関冷却水温度ＴＨＷを検出するための水温センサ３９が取り付けられ、コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料の温度ＴＨＦを検出するための燃料温センサ４０が取り付けられる。燃料圧センサ２９、水温センサ３９、及び燃料温センサ４０の出力信号はそれぞれ対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、アクセルペダルにはアクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。ここで、アクセルペダルの踏み込み量は要求負荷Ｌを表している。更に入力ポート３６にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。ＣＰＵ３４ではクランク角センサ４２からの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制御弁２５、及び燃料ポンプ２８にそれぞれ接続される。
【００２７】
図１に示される内燃機関では、互いに異なる二つの燃焼即ち第１の燃焼と第２の燃焼とが選択的に切り替えられるようになっている。まずこのことについて説明する。
【００２８】
図２は機関回転数及び燃料噴射量を一定に維持したときの、燃料噴射時期及びＥＧＲ率（＝ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））即ち燃焼室５内で燃焼せしめられる混合気の空燃比ＡＦＭと、スモーク及びＮＯ_Ｘの排出量との関係を示すシミュレーション結果の一例を表している。図２において、実線は等スモーク排出量（ＦＳＮ）を示しており、破線は等ＮＯ_Ｘ排出量（ｇ／ｋｗｈ）を示している。
【００２９】
図２からわかるように、燃料噴射時期を一定に維持しながらＥＧＲ率を例えば３０パーセントから増大していくとスモークの排出量が増大を開始する。次いで、燃料噴射時期を一定にしながら更にＥＧＲ率を高め混合気の空燃比ＡＦＭを小さくするとスモークの発生量が急激に増大してピークに達する。次いで燃料噴射時期を一定にしながら更にＥＧＲ率を高め混合気の空燃比ＡＦＭを小さくすると今度はスモークが急激に低下し、燃料噴射時期を一定にしながらＥＧＲ率を６５パーセント以上とし混合気の空燃比ＡＦＭが１５．０付近になるとスモークがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなくなる。このときＮＯ_Ｘの発生量がほぼゼロになっている。
【００３０】
このようなスモーク及びＮＯ_Ｘの排出量の挙動は図３に示される実験例によっても裏付けられている。図３は機関低負荷運転時において燃料噴射時期を一定に維持しながらスロットル弁１７の開度及びＥＧＲ率を変化させることにより燃焼室５内で燃焼せしめられる混合気の空燃比ＡＦＭ（図２の横軸）を変化させたときの出力トルクの変化、及びスモーク、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_Ｘの排出量の変化を示す実験例を表している。
【００３１】
そこで図１の内燃機関では、煤の発生量がピークとなるＥＧＲ率よりもＥＧＲ率が高くかつ煤及びＮＯ_Ｘがほとんど生成しない燃料噴射時期及びＥＧＲ率でもって燃焼を行うようにしている。これが第１の燃焼である。これに対し、第２の燃焼は従来より普通に行われている燃焼であり、煤の発生量がピークとなるＥＧＲ率よりもＥＧＲ率が低くなっている。
【００３２】
従って、一般的に言うと、第１の燃焼とは煤の発生量がピークとなるＥＧＲガス量よりも燃焼室５内に供給されるＥＧＲガス量が多く煤がほとんど発生しない燃焼のことであり、第２の燃焼とは煤の発生量がピークとなるＥＧＲガス量よりも燃焼室５内に供給されるＥＧＲガス量が少ない燃焼のことであるということになる。
【００３３】
図４は第１の燃焼が行われる領域Ｒ１と第２の燃焼が行われる領域Ｒ２とをそれぞれ示している。図４において、破線Ｐは煤の発生量がピークとなるところを示しており、実線Ｑは更にＥＧＲ率を高くしたときに煤の発生量がほぼゼロとなるところを示している。図４からわかるように第１の燃焼が行われる領域Ｒ１は破線Ｐの一側にあり、第２の燃焼が行われる領域Ｒ２は破線Ｐの他側にある。
【００３４】
第１の燃焼では、燃焼室５内に多量のＥＧＲガスと少量の空気とが供給される。燃料はこの少量の酸素と反応し、このときの反応熱は周囲のＥＧＲガスに吸収され、このため燃焼温度がさほど上昇しない。その結果、燃料即ち炭化水素が煤まで成長せず、煤の前駆体又はその前の状態の炭化水素の形で燃焼室５から排出されることになる。実際、図３に示されるようにスモークの排出量がほぼゼロになるとＨＣ，ＣＯの排出量が増大する。これらＨＣ，ＣＯは触媒２２により簡単に酸化処理される。また、燃焼温度が低く抑えられているためにＮＯ_Ｘの発生量も低く抑えられている。
【００３５】
図５は第１の燃焼が行われる第１の運転領域Ｉと、第２の燃焼が行われる第２の燃焼領域ＩＩとを示している。図５においてＬＸ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域ＩＩとの第１の境界を示しており、ＬＹ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域ＩＩとの第２の境界を示している。第１の運転領域Ｉから第２の運転領域ＩＩへの運転領域の変化判断は第１の境界ＬＸ（Ｎ）に基づいて行われ、第２の運転領域ＩＩから第１の運転領域Ｉへの運転領域の変化判断は第２の境界ＬＹ（Ｎ）に基づいて行われる。即ち、機関の運転状態が第１の運転領域Ｉにあって第１の燃焼が行われているときに要求負荷Ｌが機関回転数Ｎの関数である第１の境界ＬＸ（Ｎ）を越えると運転領域が第２の運転領域ＩＩに移ったと判断され、第２の燃焼に切り替えられる。次いで要求負荷Ｌが機関回転数Ｎの関数である第２の境界ＬＹ（Ｎ）よりも低くなると運転領域が第１の運転領域Ｉに移ったと判断され、第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられる。
【００３６】
ただし、機関運転が開始されるときには、要求負荷Ｌに関わらずまず初めに第２の燃焼が行われ、次いで要求負荷Ｌに応じて即ち図５のマップに従って第１の燃焼に切り替えられ又は第２の燃焼が継続される。即ち、図６に矢印Ｚで示されるように機関の運転が開始されるとまず初めに第２の燃焼が行われる。次いで、図６に矢印Ｗで示されるように機関冷却水温ＴＨＷが予め定められた切替温度ＴＷを越えたときに、図６に実線で示される例では要求負荷Ｌがゼロに維持されており、即ちアイドリング運転が継続して行われており、従って第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられる。これに対し、図６に破線で示される例ではこのとき第１の境界ＬＸ（Ｎ）を越えており、従って第２の燃焼が継続される。
【００３７】
この場合、機関冷却水温ＴＨＷは触媒２２の温度を代表しており、切替温度ＴＷは例えば触媒２２の活性化温度を代表している。即ち、本発明による実施例では、機関運転が開始されるときにはまず初めに第２の燃焼が行われ、次いで触媒２２が活性化したときには機関負荷に応じて第２の燃焼が継続されるか又は第１の燃焼に切り替えられるということになる。このようにすると、第１の燃焼が行われたときに燃焼室５から排出される多量のＨＣ，ＣＯを活性化した触媒２２で確実に処理することができ、触媒２２が活性化していないときに第１の燃焼が行われるのを阻止できる。
【００３８】
図７は機関運転制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００３９】
図７を参照すると、まず初めにステップ１００では機関冷却水温ＴＨＷが上述の切替温度ＴＷよりも高いか否かが判別される。ＴＨＷ≦ＴＷのときには次いでステップ１０１に進み、水温フラグＸＷがリセットされる（ＸＷ＝０）。この水温フラグＸＷは機関冷却水温ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えていないときにリセットされ、ＴＨＷ＞ＴＷになるとセットされる。続くステップ１０２では、第１の燃焼を行うべきときにセットされ第２の燃焼を行うべきときにリセットされる燃焼フラグＸＣ１がリセットされる（ＸＣ１＝０）。続くステップ１０３では第２の燃焼制御が実行される。このようにＴＨＷ≦ＴＷのときには第２の燃焼が行われる。
【００４０】
ＴＨＷ＞ＴＷになったときにはステップ１００からステップ１０４に進み、水温フラグＸＷがセットされる（ＸＷ＝１）。続くステップ１０５では、燃焼フラグＸＣ１がセットされているか否か、即ち第１の燃焼を行うべきか否かが判別される。機関運転が開始されてから初めてステップ１０５に進んだときには燃焼フラグＸＣ１はリセットされているので、次いでステップ１０６に進み、要求負荷Ｌが第２の境界ＬＹ（Ｎ）よりも低いか否か、即ち機関の運転領域が第１の運転領域Ｉにあるか否かが判別される。Ｌ≧ＬＹ（Ｎ）のときにはステップ１０３に進み、第２の燃焼が継続して行われる。これに対し、Ｌ＜ＬＹ（Ｎ）のときには次いでステップ１０７に進んで燃焼フラグＸＣ１をセットした後に（ＸＣ１＝１）ステップ１０８に進み、第１の燃焼制御が実行される。即ち、第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられる。
【００４１】
燃焼フラグＸＣ１がセットされているときにはステップ１０５からステップ１０９に進み、要求負荷Ｌが第１の境界ＬＸ（Ｎ）よりも高いか否か、即ち機関の運転領域が第２の運転領域ＩＩにあるか否かが判別される。Ｌ≦ＬＸ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進み、第１の燃焼が継続して行われる。これに対し、Ｌ＞ＬＸ（Ｎ）のときには次いでステップ１０２に進んで燃焼フラグＸＣ１をセットした後に（ＸＣ１＝１）ステップ１０３に進み、第２の燃焼制御が実行される。即ち、第１の燃焼から第２の燃焼に切り替えられる。
【００４２】
図８（Ａ）は図７のステップ１０８で実行される第１の燃焼制御ルーチンを示している。図８（Ａ）を参照すると、まず初めにステップ１１０では、図９（Ａ）のマップから目標スロットル弁開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度がこの目標スロットル弁開度ＳＴに制御される。続くステップ１１１では、図９（Ｂ）のマップから目標ＥＧＲ制御弁開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度が目標ＥＧＲ制御弁開度ＳＥに制御される。続くステップ１１２では、図９（Ｃ）のマップから基本燃料噴射量ＱＢが算出される。続くステップ１１３では、第１の燃焼が行われるときに気筒間出力偏差を低減するためのｉ番気筒（ｉ＝１，２，３，４）の第１の補正係数Ｋ１（ｉ）が読み込まれる。続くステップ１１４では、ｉ番気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）が次式に基づいて算出される。
【００４３】
Ｑ（ｉ）＝ＱＢ・Ｋ１（ｉ）
ｉ番気筒の燃料噴射弁６からはＱ（ｉ）だけ燃料が噴射される。
【００４４】
即ち、図１１に示されるように、第１の燃焼が行われる第１の運転領域Ｉではスロットル弁１７の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近くから半開程度まで徐々に増大せしめられ、ＥＧＲ制御弁２５の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近くから全開まで徐々に増大せしめられる。
【００４５】
図１１に示される例では、第１の運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ７０パーセントとされており、空燃比ＡＦＭは１５から１８程度のリーン空燃比とされている。従って、第１の運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ７０パーセントとなり、空燃比ＡＦＭが１５から１８程度の目標リーン空燃比となるようにスロットル弁１７の開度およびＥＧＲ制御弁２５の開度が制御されるという見方もできる。この場合、排気通路内に空燃比センサを配置して空燃比ＡＦＭが目標リーン空燃比に一致するようにスロットル弁１７の開度およびＥＧＲ制御弁２５の開度を制御してもよい。
【００４６】
一方、第１の運転領域Ｉでは圧縮上死点ＴＤＣ前に燃料噴射が行われる。この場合、噴射開始時期θＳは要求負荷Ｌが高くなるにつれて遅くなり、噴射完了時期θＥも噴射開始時期θＳが遅くなるにつれて遅くなる。なお、アイドリング運転時にはスロットル弁１７は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁２５も全閉近くまで閉弁せしめられる。
【００４７】
図８（Ｂ）は図７のステップ１０３で実行される第２の燃焼制御ルーチンを示している。図８（Ｂ）を参照すると、まず初めにステップ１２０では、図１０（Ａ）のマップから目標スロットル弁開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度がこの目標スロットル弁開度ＳＴに制御される。続くステップ１２１では、図１０（Ｂ）のマップから目標ＥＧＲ制御弁開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度が目標ＥＧＲ制御弁開度ＳＥに制御される。続くステップ１２２では、図１０（Ｃ）のマップから基本燃料噴射量ＱＢが算出される。続くステップ１２３では、第２の燃焼が行われるときに気筒間出力偏差を低減するためのｉ番気筒の第２の補正係数Ｋ２（ｉ）が読み込まれる。続くステップ１２４では、ｉ番気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）が次式に基づいて算出される。
【００４８】
Ｑ（ｉ）＝ＱＢ・Ｋ２（ｉ）
ｉ番気筒の燃料噴射弁６からはＱ（ｉ）だけ燃料が噴射される。
【００４９】
即ち、図１１に示されるように、第２の燃焼が行われる第２の運転領域ＩＩでは、スロットル弁１７は一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制御弁２５の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて小さくされる。この運転領域ＩＩではＥＧＲ率は要求負荷Ｌが高くなるほど低くなり、空燃比ＡＦＭは要求負荷Ｌが高くなるほど小さくなる。ただし、空燃比ＡＦＭは要求負荷Ｌが高くなっても２４から６０程度のリーン空燃比とされる。また、第２の運転領域ＩＩでは燃料噴射開始時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とされる。
【００５０】
なお、図１１に示されるように、機関の運転領域が第１の運転領域Ｉから第２の運転領域ＩＩに変わると、燃料噴射量がステップ状に低減せしめられる。これは、従来から行われている第２の燃焼では第１の燃焼に比べて熱効率が高いからである。
【００５１】
上述したように本発明による実施例では、気筒間出力偏差を低減するための補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）を用いてｉ番気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）が算出される。次にこのことについて説明する。
【００５２】
冒頭でも述べたように各燃料噴射弁６には個体差があり、このため各燃料噴射弁６の噴射特性が互いに異なっている場合がある。その結果、気筒間出力偏差が生ずる恐れがあり、この場合ドライバビリティが悪化したり、振動及び燃焼騒音が増大しうる。
【００５３】
そこで、このような気筒間出力偏差を低減するために本発明による実施例では、気筒間出力偏差を低減するための第１及び第２の補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）を逐次更新して記憶し、記憶されている第１及び第２の補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）でもって各気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）を補正するようにしている。なお、Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）は補正する必要がないときにはそれぞれ１．０とされる。また、これらＫ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）はＢ−ＲＡＭ３５内に記憶され、従って機関運転が停止されている間もＢ−ＲＡＭ３５内に保持されている。
【００５４】
ここで、第１の燃焼が行われているときの第１の補正係数Ｋ１（ｉ）と、第２の燃焼が行われているときの第２の補正係数Ｋ２（ｉ）とを別個に設けているのは次の理由による。即ち、上述したように第１の燃焼では多量の再循環排気ガス及び少量の空気の存在下で燃料が燃焼せしめられる。この場合、燃料噴射量の補正量ΔＱと出力トルクの変化量ΔＴＲＱとの関係を示す図１２に実線で示されるように、燃料噴射量が増量補正されると（ΔＱ＞０）空気が更に不足し燃焼が悪化して出力トルクが低下し（ΔＴＲＱ＜０）、燃料噴射量が減量補正されると（ΔＱ＜０）燃焼が改善されて出力トルクが増大する（ΔＴＲＱ＞０）。これに対して、第２の燃焼では多量の空気の存在下で燃料が燃焼せしめられるので、図１２に破線で示されるように、燃料噴射量が増量補正されると（ΔＱ＞０）出力トルクが増大し（ΔＴＲＱ＞０）、燃料噴射量が減量補正されると（ΔＱ＜０）出力トルクが低下する（ΔＴＲＱ＜０）。このように第１の燃焼と第２の燃焼とでは燃焼室５内で生じている現象が異なっており、これら二つの燃焼に対し同一の補正係数を用いることはできない。
【００５５】
図１３は互いに異なる二つの燃料噴射弁の、温度一定のもとでの燃料噴射時間ＴＡＵに対する実際の燃料噴射量ＱＡＣＴを示している。燃料噴射時間ＴＡＵが概ね要求負荷Ｌを表すものと考えると、図１３からわかるように二つの燃料噴射弁の燃料噴射量偏差ｄｑは要求負荷Ｌに応じて変動する。その結果、気筒間出力偏差も要求負荷Ｌに応じて変動することになる。要求負荷Ｌが低いときに第１の燃焼が行われ、要求負荷Ｌが高いときに第２の燃焼が行われることを考えると、この点からも二つの燃焼に対し同一の補正係数を用いることはできない。
【００５６】
そこで本発明による実施例では、補正係数を燃焼の種類に応じた二つの補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）から構成しているのである。
【００５７】
更に本発明による実施例では、第１の燃焼が行われているときの第１の補正係数Ｋ１（ｉ）を、要求負荷Ｌに応じた二つの補正係数、即ち低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）及び高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）から構成している。具体的に説明すると、第１の燃焼が行われるときに要求負荷Ｌが予め定められた許容負荷よりも低いか否かが判断され、要求負荷Ｌが許容負荷よりも低いと判断されたときには低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）でもって各気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）が補正され、要求負荷Ｌが許容負荷よりも高いと判断されたときには高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）でもって各気筒の燃料噴射量Ｑ（ｉ）が補正される。
【００５８】
ここで、要求負荷Ｌがゼロのとき即ちアイドリング運転が行われているときに要求負荷Ｌが許容負荷よりも低いと判断され、要求負荷Ｌがゼロよりも大きいとき即ちアイドリング運転以外の運転が行われているときに要求負荷Ｌが許容負荷よりも高いと判断される。そうすると、本発明による実施例において、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）はアイドリング運転が行われているときの第１の補正係数Ｋ１（ｉ）であり、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）はアイドリング運転以外の第１の補正係数Ｋ１（ｉ）であるということになる。
【００５９】
これに対し、第２の燃焼が行われるときには、要求負荷Ｌに関わらず一つの補正係数Ｋ２（ｉ）が用いられる。第２の燃焼では出力自体が大きく気筒間出力偏差がさほど問題とならないというだけでなく、比較的安定した燃焼が得られるからである。
【００６０】
本発明による実施例では、ｉ番気筒の第１の補正係数、即ち低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）及び高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）はそれぞれ次式に基づいて更新される。
【００６１】
Ｋ１Ｌ（ｉ）＝Ｋ１Ｌ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｌ
Ｋ１Ｈ（ｉ）＝Ｋ１Ｈ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｈ
ここで、Δｔ（ｉ）はｉ番気筒の膨張行程に予め設定されたクランク角範囲、例えば圧縮上死点後３０°から６０°までをクランク角が回転するのに要する時間を、ＡＶＥは所要時間Δｔ（ｉ）の平均値ＡＶＥ（＝（Δｔ（１）＋Δｔ（２）＋Δｔ（３）＋Δｔ（４））／４）を、Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｈは定数をそれぞれ表している。
【００６２】
所要時間Δｔ（ｉ）が平均値ＡＶＥよりも大きい気筒ではＫ１Ｌ（ｉ），Ｋ１Ｈ（ｉ）が減少されて燃料噴射量Ｑ（ｉ）が減少されるので、図１２からわかるように出力が増大され、所要時間Δｔ（ｉ）が平均値ＡＶＥよりも小さい気筒ではＫ１Ｌ（ｉ），Ｋ１Ｈ（ｉ）が増大されて燃料噴射量Ｑ（ｉ）が増大されるので、出力が減少される。このようにして気筒間出力偏差が低減される。
【００６３】
一方、ｉ番気筒の第２の補正係数Ｋ２（ｉ）は次式に基づいて更新される。
【００６４】
Ｋ２（ｉ）＝Ｋ２（ｉ）＋（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ２
ここでＣ２は定数を表している。
【００６５】
所要時間Δｔ（ｉ）が平均値ＡＶＥよりも大きい気筒ではＫ２（ｉ）が増大されて燃料噴射量Ｑ（ｉ）が増大されるので、図１２からわかるように出力が増大され、所要時間Δｔ（ｉ）が平均値ＡＶＥよりも小さい気筒ではＫ２（ｉ）が減少されて燃料噴射量Ｑ（ｉ）が減少されるので、出力が減少される。このようにして気筒間出力偏差が低減される。
【００６６】
従って、一般的に言うと、気筒間出力偏差を検出し、検出された気筒間出力偏差に基づき補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ），Ｋ１Ｈ（ｉ），Ｋ２（ｉ）を逐次更新しているということになる。
【００６７】
次に、図１４から図１６を参照して補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ），Ｋ１Ｈ（ｉ），Ｋ２（ｉ）を詳しく説明する。図１４から図１６において、実線は各補正係数が燃料噴射量の補正に用いられ更新されている場合を示しており、破線は各補正係数が燃料噴射量の補正に用いられておらずその値が更新されていない場合を示している。
【００６８】
図１４に示される例において、矢印Ｚで示されるように機関運転が開始されると、上述したように第２の燃焼が開始され、このとき第２の補正係数Ｋ２（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、第２の補正係数Ｋ２（ｉ）が逐次更新される。この場合、第２の補正係数Ｋ２（ｉ）はこのとき第２の補正係数としてＢ−ＲＡＭ３５内に記憶されている値Ｋ２Ｏ（ｉ）から更新が開始される。なお、図１４に示されるように、第２の補正係数Ｋ２（ｉ）の更新が開始されてからしばらくすると、第２の補正係数Ｋ２（ｉ）が或る値に収束する。この値は第２の燃焼が行われているときに気筒間出力偏差を低減するのに最適な値である。
【００６９】
次いで、矢印Ｗに示されるように機関冷却水温ＴＨＷが切替温度ＴＷを越え、このとき図１４に示される例では要求負荷Ｌが第１の境界ＬＸ（Ｎ）よりも高いので、第２の燃焼が継続される。
【００７０】
次いで、矢印Ｖで示されるように要求負荷Ｌが第２の境界ＬＹ（Ｎ）を越えて低下すると第１の燃焼に切り替えられる。このとき図１４に示される例では、要求負荷Ｌがゼロよりも高く従ってアイドリング運転ではないので、第１の補正係数Ｋ１（ｉ）のうち高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が逐次更新される。この場合、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）はこのとき高負荷時補正係数としてＢ−ＲＡＭ３５内に記憶されている値Ｋ１ＨＯ（ｉ）から更新が開始される。
【００７１】
次いで、矢印Ｒで示されるように要求負荷Ｌがゼロになり即ちアイドリング運転になると、第１の補正係数Ｋ１（ｉ）のうち低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が逐次更新される。この場合、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）はこのとき低負荷時補正係数としてＢ−ＲＡＭ３５内に記憶されている値Ｋ１ＬＯ（ｉ）から更新が開始される。
【００７２】
図１５に示される例では、矢印Ｗに示されるように機関冷却水温ＴＨＷが切替温度ＴＷを越え、このとき要求負荷Ｌが第１の境界ＬＸ（Ｎ）よりも低いので第１の燃焼に切り替えられ、しかしながらこのとき要求負荷Ｌがゼロよりも高い即ちアイドリング運転以外であるので、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が逐次更新される。この場合も、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）はＫ１ＨＯ（ｉ）から更新が開始される。
【００７３】
これに対し、図１６に示される例では、矢印Ｗに示されるように機関冷却水温ＴＨＷが切替温度ＴＷを越え、このとき要求負荷Ｌがゼロである即ちアイドリング運転が行われているので、第１の燃焼に切り替えられると共に、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が逐次更新される。この場合、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）はＫ１ＬＬ（ｉ）から更新が開始される。
【００７４】
即ち、機関運転が開始された後初めて第２の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている第２の補正係数Ｋ２Ｏ（ｉ）、即ち先の機関運転で最後に更新され記憶された第２の補正係数から第２の補正係数の更新が開始される。また、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときにアイドリング運転以外のときには、このとき記憶されている高負荷時補正係数Ｋ１ＨＯ（ｉ）、即ち先の機関運転で最後に更新され記憶された高負荷時補正係数から高負荷時補正係数の更新が開始される。
【００７５】
これに対し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときにアイドリング運転が行われているときには、このとき記憶されている低負荷時補正係数Ｋ１ＬＯ（ｉ）、即ち先の機関運転で最後に更新され記憶された低負荷時補正係数とは異なるＫ１ＬＬ（ｉ）から更新が開始される。
【００７６】
図１７は互いに異なる二つの燃料噴射弁の、燃料噴射時間一定のもとでの、燃料噴射弁温度ＴＨＩに対する実際の燃料噴射量ＱＡＣＴを示している。図１７からわかるように、二つの燃料噴射弁の燃料噴射量偏差ｄｑは燃料噴射弁温度ＴＨＩに応じて変動し、気筒間出力偏差も燃料噴射弁温度ＴＨＩに応じて変動することになる。これは、燃料噴射弁が燃料を潤滑油として用いているので、燃料噴射弁の温度即ち燃料噴射弁内の燃料の温度が低いときには高いときに比べてニードルの動きが不安定になるからであると考えられる。
【００７７】
機関運転が開始される時点でＢ−ＲＡＭ３５内に記憶されているＫ１ＬＯ（ｉ）は上述したように、先の機関運転で最後に更新され記憶された低負荷時補正係数であり、即ち燃料噴射弁６の温度が高いときに気筒間出力偏差を低減するのに最適な値である。
【００７８】
一方、機関運転が開始された直後は通常、燃料噴射弁６の温度は低くなっている。従って、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに、先の機関運転時の最後に更新され記憶された低負荷時補正係数Ｋ１ＬＯ（ｉ）から低負荷時補正係数の更新を開始するようにすると、気筒間出力偏差を必ずしも低減することができない。
【００７９】
そこで本発明による実施例では、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときにアイドリング運転が行われているときには、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）の更新がＫ１ＬＯ（ｉ）から開始されるのを禁止している。
【００８０】
機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときにアイドリング運転以外のときに、高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）の更新がＫ１ＨＯ（ｉ）から開始されるのを禁止することもできるし、機関運転が開始された後初めて第２の燃焼が行われるときに、第２の補正係数Ｋ２（ｉ）の更新がＫ２Ｏ（ｉ）から開始されるのを禁止することもできる。
【００８１】
従って、一般的に言うと、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている第１の補正係数とは異なる初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）から第１の補正係数の更新を開始するようにしているということになる。
【００８２】
その上で、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が許容負荷よりも低いと判断されたときには、前記初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）から第１の補正係数の更新を開始し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が許容負荷よりも高いと判断されたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにしているということになる。或いは、機関の温度が切替温度を越えたときに第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられたときには、前記初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）から第１の補正係数の更新を開始し、機関の温度が前記切替温度を越えたときに第２の燃焼が継続されその後第１の燃焼に切り替えられたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにしているという見方もできる。
【００８３】
なお、機関運転が開始された後２回目以降の第１の燃焼が行われるときには、要求負荷Ｌに応じ、このとき記憶されている低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）又は高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）から低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）又は高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）の更新が開始される。
【００８４】
上述したＫ１ＬＬ（ｉ）は本発明による実施例では、次のようにして求められる。
【００８５】
即ち、図１６を再び参照すると、矢印Ｗで示されるように機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えてから、即ち第１の燃焼が開始されてから、予め定められた設定時間ｔＬだけ経過したときの低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）がＫ１ＬＬ（ｉ）としてＢ−ＲＡＭ３５内に記憶される。この設定時間ｔＬは低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が収束するのに必要な時間であり、また、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには燃料噴射弁６の温度が低くなっている。従って、設定時間ｔＬだけ経過したときのＫ１ＬＬ（ｉ）は燃料噴射弁６の温度が低いときに気筒間出力偏差を低減するのに適した低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）になっている。このようにして求められたＫ１ＬＬ（ｉ）が後続の機関運転で用いられる。
【００８６】
従って、一般的に言うと、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから予め定めれた設定時間だけ経過するまでは、燃料噴射弁の温度を代表する第１の代表温度が設定温度よりも低いと判断し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから設定時間だけ経過した後は第１の代表温度が設定温度よりも高いと判断し、その上で、第１の燃焼が行われているときに第１の代表温度が設定温度よりも低いと判断されたときにはこのときの第１の補正係数を初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）として記憶しておくようにしているということになる。
【００８７】
図１８は本発明による実施例の第１及び第２の補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００８８】
図１８を参照すると、まずステップ１３０では所要時間Δｔ（ｉ）の平均値ＡＶＥが算出される。続くステップ１３１では、図７を参照して説明した燃焼フラグＸＣ１がセットされているか否か、即ち第１の燃焼を行うべきときか否かが判別される。燃焼フラグＸＣ１がリセットされているとき（ＸＣ１＝０）、即ち第２の燃焼を行うべきときには次いでステップ１３２に進み、各気筒の第２の補正係数Ｋ２（ｉ）が更新される（Ｋ２（ｉ）＝Ｋ２（ｉ）＋（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ２、ｉ＝１，２，３，４）。
【００８９】
これに対し、燃焼フラグＸＣがセットされているとき（ＸＣ１＝１）、即ち第１の燃焼を行うべきときにはステップ１３１からステップ１３３に進み、要求負荷Ｌがゼロか、即ち現在アイドリング運転中か否かが判別される。Ｌ＞０のとき即ち現在アイドリング運転中でないときには次いでステップ１３４に進み、各気筒の高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が更新される（Ｋ１Ｈ（ｉ）＝Ｋ１Ｈ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｈ、ｉ＝１，２，３，４）。続くステップ１３５ではステップ１３４で更新された高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が第１の補正係数Ｋ１（ｉ）とされる。
【００９０】
一方、ステップ１３３においてＬ＝０のとき、即ち現在アイドリング運転中のときには次いでステップ１３６に進み、図７を参照して説明した水温フラグＸＷが前回の処理サイクルにおいてセットされているか否かが判別される。機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えたときに第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられたときには、前回の処理サイクルにおいて水温フラグＸＷはリセットされている（ＸＷ＝０）ので、このときには次いでステップ１３７に進み、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）とされる。次いでステップ１４１にジャンプする。
【００９１】
これに対し、前回の処理サイクルにおいて水温フラグＸＷがセットされている（ＸＷ＝１）ときには次いでステップ１３８に進み、各気筒の低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が更新される（Ｋ１Ｌ（ｉ）＝Ｋ１Ｌ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｌ、ｉ＝１，２，３，４）。
【００９２】
続くステップ１３９では、機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えてから、図１６を参照して説明した設定時間ｔＬだけ経過したか否かが判別される。設定時間ｔＬだけ経過していないときには次いでステップ１４０に進み、ステップ１３８で更新された低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）とされる。次いでステップ１４１に進む。これに対し、設定時間ｔＬだけ経過するとステップ１３９からステップ１４１に進む。即ち、初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）の更新が停止され、従ってこのとき記憶されている初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）は設定時間ｔＬだけ経過したときの値を表している。
【００９３】
ステップ１４１ではステップ１３８で更新された低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が第１の補正係数Ｋ１（ｉ）とされる。
【００９４】
次に、本発明による別の実施例を説明する。
【００９５】
図１７を参照して上述したように、燃料噴射弁温度に応じて気筒間出力偏差が変動する。このことは燃料噴射弁温度に応じて補正係数を設定するのが好ましいということを意味している。この場合、燃料温センサ４０（図１参照）により検出される燃料温度ＴＨＦは燃料噴射弁６の温度を代表している。
【００９６】
そこで本発明による別の実施例では、図１９（Ａ）に示されるように燃料温度ＴＨＦのとりうる温度範囲をＪ個（Ｊ＝２，３，…）の温度領域に分割し、図１９（Ｂ）に示されるように各温度領域ｊ（ｊ＝２，３，…）に対し上述の初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）を設定している。例えば、燃料温度ＴＨＦのとりうる温度範囲を０℃以下、０から２０℃、２０から４０℃、４０から６０℃、６０℃以上の５つの温度領域に分割することができる。
【００９７】
図２０に示される例では図１６に示される例と同様に、矢印Ｗに示されるように機関冷却水温ＴＨＷが切替温度ＴＷを越え、このとき要求負荷Ｌがゼロである即ちアイドリング運転が行われているので、第１の燃焼に切り替えられると共に、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）でもって燃料噴射量が補正され、低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が逐次更新される。この場合、第１の燃焼が開始されるときの燃料温度ＴＨＦに基づき温度領域ｊが決定され、この温度領域ｊの初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）から低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）の更新が開始される。
【００９８】
機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えてから、即ち第１の燃焼が開始されてから、上述した設定時間ｔＬだけ経過すると、このときの燃料温度ＴＨＦに基づき温度領域ｊが決定され、このときの低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）がこの温度領域ｊのＫ１ＬＬ（ｉ，ｊ）としてＢ−ＲＡＭ３５内に記憶される。
【００９９】
図２１は本発明による別の実施例の第１及び第２の補正係数Ｋ１（ｉ），Ｋ２（ｉ）算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【０１００】
図２１を参照すると、まずステップ２３０では所要時間Δｔ（ｉ）の平均値ＡＶＥが算出される。続くステップ２３１では、図７を参照して説明した燃焼フラグＸＣ１がセットされているか否か、即ち第１の燃焼を行うべきときか否かが判別される。燃焼フラグＸＣ１がリセットされているとき（ＸＣ１＝０）、即ち第２の燃焼を行うべきときには次いでステップ２３２に進み、各気筒の第２の補正係数Ｋ２（ｉ）が更新される（Ｋ２（ｉ）＝Ｋ２（ｉ）＋（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ２、ｉ＝１，２，３，４）。
【０１０１】
これに対し、燃焼フラグＸＣがセットされているとき（ＸＣ１＝１）、即ち第１の燃焼を行うべきときにはステップ２３１からステップ２３３に進み、要求負荷Ｌがゼロか、即ち現在アイドリング運転中か否かが判別される。Ｌ＞０のとき即ち現在アイドリング運転中でないときには次いでステップ２３４に進み、各気筒の高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が更新される（Ｋ１Ｈ（ｉ）＝Ｋ１Ｈ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｈ、ｉ＝１，２，３，４）。続くステップ２３５ではステップ２３４で更新された高負荷時補正係数Ｋ１Ｈ（ｉ）が第１の補正係数Ｋ１（ｉ）とされる。
【０１０２】
一方、ステップ２３３においてＬ＝０のとき、即ち現在アイドリング運転中のときには次いでステップ２３６に進み、図７を参照して説明した水温フラグＸＷが前回の処理サイクルにおいてセットされているか否かが判別される。機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えたときに第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられたときには、前回の処理サイクルにおいて水温フラグＸＷはリセットされている（ＸＷ＝０）ので、このときには次いでステップ２３７ａに進む。ステップ２３７ａでは燃料温度ＴＨＦの属する温度領域ｊが決定され、続くステップ２３７ｂでは低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）とされる。次いでステップ２４１にジャンプする。
【０１０３】
これに対し、前回の処理サイクルにおいて水温フラグＸＷがセットされている（ＸＷ＝１）ときには次いでステップ２３８に進み、各気筒の低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が更新される（Ｋ１Ｌ（ｉ）＝Ｋ１Ｌ（ｉ）−（Δｔ（ｉ）−ＡＶＥ）・Ｃ１Ｌ、ｉ＝１，２，３，４）。
【０１０４】
続くステップ２３９では、機関冷却水温度ＴＨＷが切替温度ＴＷを越えてから、図２０を参照して説明した設定時間ｔＬだけ経過したか否かが判別される。設定時間ｔＬだけ経過していないときには次いでステップ２４０ａに進む。ステップ２４０ａでは燃料温度ＴＨＦの属する温度領域ｊが決定され、続くステップ２４０ｂでは、ステップ２３８で更新された低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）とされる。次いでステップ２４１に進む。これに対し、設定時間ｔＬだけ経過するとステップ２３９からステップ２４１に進む。即ち、初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ）の更新が停止され、従ってこのとき記憶されている初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）は設定時間ｔＬだけ経過したときの値を表している。
【０１０５】
ステップ２４１ではステップ２３８で更新された低負荷時補正係数Ｋ１Ｌ（ｉ）が第１の補正係数Ｋ１（ｉ）とされる。
【０１０６】
上述した本発明による別の実施例では、燃料噴射弁６の温度を代表する代表温度として燃料温度を用いている。しかしながら、この代表温度として機関冷却水温度や機関潤滑油温度を用いることもできるし、燃料噴射弁６自体に温度センサを取り付けて燃料噴射弁温度を検出するようにすることもできる。
【０１０７】
また、上述した本発明による別の実施例では、燃料温度ＴＨＦに応じて定まる温度領域ｊ毎に初期値が設定されている。しかしながら、燃料噴射弁６の温度を代表する複数の代表温度に応じて定まる温度領域（ｊ，ｋ）（ｊ，ｋ＝２，３，…）毎に初期値を設定することもできる。
【０１０８】
従って、一般的に言うと、燃料噴射弁の温度を代表する少なくとも一つの第２の代表温度に応じて定まる温度領域毎に前記初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）が設定されており、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときの前記第２の代表温度がいずれの温度領域に属するかを特定し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、特定された温度領域に設定されている前記初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）から第１の補正係数の更新を開始するようにしているということになる。
【０１０９】
【発明の効果】
気筒間出力偏差を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】燃料噴射時期及びＥＧＲ率とスモーク及びＮＯ_Ｘの発生量との関係を示す図である。
【図３】混合気の空燃比を変化させたときのスモーク排出量等を示す図である。
【図４】第１及び第２の燃焼領域を示すである。
【図５】第１及び第２の運転領域を示す図である。
【図６】機関運転が開始されたときのスロットル弁の開度等を示す図である。
【図７】運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第１の燃焼が行われるときの目標スロットル開度等を示す図である。
【図１０】第２の燃焼が行われるときの目標スロットル開度等を示す図である。
【図１１】スロットル弁開度等を示す図である。
【図１２】燃料噴射量の変化に対する出力トルクの変化を示す図である。
【図１３】燃料噴射弁の噴射特性を示す図である。
【図１４】各補正係数の更新作用を説明するための図である。
【図１５】各補正係数の更新作用を説明するための図である。
【図１６】各補正係数の更新作用を説明するための図である。
【図１７】燃料噴射弁の噴射特性を示す図である。
【図１８】補正係数算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】本発明による別の実施例における初期値Ｋ１ＬＬ（ｉ，ｊ）を示す図である。
【図２０】本発明による別の実施例における各補正係数の更新作用を説明するための図である。
【図２１】本発明による別の実施例における補正係数算出ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
５…燃焼室
６…燃料噴射弁
２４…ＥＧＲ通路

Claims

燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、燃料噴射時期をほぼ一定に維持しながら燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増大していくと燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる多気筒内燃機関において、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り替える切替手段と、各気筒の燃料噴射量を算出する算出手段と、第１の燃焼が行われているときに気筒間出力偏差を低減するための第１の補正係数を逐次更新して記憶すると共に該記憶されている第１の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正する第１の補正手段とを具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、このとき記憶されている第１の補正係数とは異なる初期値から第１の補正係数の更新を開始するようにした燃料供給制御装置。
第２の燃焼が行われているときに気筒間出力偏差を低減するための第２の補正係数を逐次更新して記憶すると共に該記憶されている第２の補正係数でもって各気筒の燃料噴射量を補正する第２の補正手段を更に具備した請求項１に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
燃料噴射弁の温度を代表する第１の代表温度が予め定められた設定温度よりも低いか否かを判断する温度判断手段を具備し、第１の燃焼が行われているときに該第１の代表温度が該設定温度よりも低いと判断されたときにはこのときの第１の補正係数を前記初期値として記憶しておくようにした請求項１に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
前記温度判断手段は、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから予め定めれた設定時間だけ経過するまでは前記第１の代表温度が前記設定温度よりも低いと判断し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われてから該設定時間だけ経過した後は前記第１の代表温度が前記設定温度よりも高いと判断する請求項３に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
燃料噴射弁の温度を代表する少なくとも一つの第２の代表温度に応じて定まる温度領域毎に前記初期値が設定されており、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときの前記第２の代表温度がいずれの温度領域に属するかを特定する特定手段を具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときには、該特定された温度領域に設定されている前記初期値から第１の補正係数の更新を開始するようにした請求項３に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
機関負荷が予め定められた許容負荷よりも低いか否かを判断する負荷判断手段を更に具備し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が該許容負荷よりも低いと判断されたときには、前記初期値から第１の補正係数の更新を開始し、機関運転が開始された後初めて第１の燃焼が行われるときに機関負荷が該許容負荷よりも高いと判断されたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにした請求項１に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
前記負荷判断手段は、機関アイドリング運転が行われているときに機関負荷が前記許容負荷よりも低いと判断し、機関アイドリング運転以外の機関運転時に機関負荷が前記許容負荷よりも高いと判断する請求項６に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。
機関運転が開始されるときにはまず初めに第２の燃焼が行われ、次いで機関の温度が予め定められた切替温度を越えたときに機関負荷に応じて第２の燃焼が継続されるか又は第１の燃焼に切り替えられるようになっており、機関の温度が前記切替温度を越えたときに第２の燃焼から第１の燃焼に切り替えられたときには、前記初期値から第１の補正係数の更新を開始し、機関の温度が前記切替温度を越えたときに第２の燃焼が継続されその後第１の燃焼に切り替えられたときには、このとき記憶されている第１の補正係数から第１の補正係数の更新を開始するようにした請求項１に記載の多気筒内燃機関の燃料供給制御装置。