JP3591230B2 - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents
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Description
【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し、特に成層燃焼と均質燃焼とを運転状態に応じて切り換える機関における該燃焼切換移行中の成層燃焼時における点火時期制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シリンダ内に均質の混合気を形成させて均質燃焼を行わせる均質燃焼方式と、点火栓の周囲に濃い混合気を形成させて成層燃焼を行わせる成層燃焼方式とを運転条件に応じて切り換える内燃機関が知られており（特開昭５９−３７２３６号公報等参照）、更に、均質燃焼と成層燃焼とで点火時期を個別に設定する構成が知られている（特開平３−２８１９６５号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、成層燃焼時の点火時期の設定は、機関回転速度，負荷に応じてマップからの検索により行っているが、該マップは定常時用のマップしか備えていないため、成層燃焼と均質燃焼とを切り換える際に切換可能な当量比となるまで当量比を徐々に変化していって成層燃焼の定常状態とリッチ限界との間を移動するとき、適切な点火時期設定を行うことができなかった。すなわち、定常時用マップから検索した定常時に対応した点火時期を燃焼切換移行中の当量比変化に対して補正していたが、リッチ燃焼限界側の点火時期が決まらないため、良好な補正を行うことが難しかった。
【０００４】
また、成層燃焼時はＮＯｘ低減のためＥＧＲを行っているが、燃焼の切換時の当量比の変化に伴い、成層燃焼時のＥＧＲ率も徐々に変化して設定する必要があり（リッチ限界に近づくほどＥＧＲ率＝０に近づく） 、その結果、点火時期をＥＧＲ率によっても補正する必要がある。この場合、当量比変化に応じた点火時期補正と、ＥＧＲ率に応じた点火時期補正とを別々に適合させるのは工数が掛かる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、成層燃焼と均質燃焼との切換移行中の成層燃焼時の点火時期を適切に制御できるようにした内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
また、燃焼切換中の成層燃焼時に当量比の変化と並行してＥＧＲ率を変化させた場合でも、簡易で高精度な点火時期制御が行えるようにした内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１に係る発明は、
運転条件に応じて均質燃焼，成層燃焼の切換を行う内燃機関の点火制御装置であって、
成層燃焼時の点火時期を設定したマップとして、定常時用の空燃比がリーンな成層燃焼に対応したマップと、成層燃焼と均質燃焼との切換点における空燃比リッチ限界での成層燃焼に対応した切換点用のマップと、を備え、
かつ、前記定常時用マップは、設定ＥＧＲ率に応じて点火時期を複数設定してあり、前記切換移行時用マップは非ＥＧＲ条件における点火時期のみを設定してあり、
成層燃焼と均質燃焼との切換移行中の成層燃焼での点火時期を、前記定常時用のマップと切換点用のマップとを用いて設定することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明によると、
成層燃焼の定常状態とリッチ限界との間を移動するとき、定常時用のマップとリッチ限界に対応した切換点用のマップとを用いることにより、移動区間両端の点火時期を参照して中間点での点火時期を精度良く設定することができる。また、成層燃焼ではＥＧＲが併用され、機関回転速度，負荷等の基本的な運転条件だけでなく、設定ＥＧＲ率によっても最適な点火時期が異なるので、該ＥＧＲ率により点火時期を変更して複数設定することにより、ＥＧＲ率に応じて最適な点火時期を設定することができる。一方、リッチ限界での成層燃焼ではＥＧＲを行うと燃焼性が不安定となるためＥＧＲは停止されるので、切換点用のマップは非ＥＧＲ条件に応じた点火時期のみ設定しておけばよい。
また、請求項２に係る発明は、前記定常時用のマップと切換点用のマップとは、共通の運転条件パラメータに対して点火時期を設定していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明によると、
定常時用のマップと切換点用のマップに対して、共通の運転条件パラメータに基づいて点火時期を設定しているため、２つの点火時期設定値を必要最小限のパラメータで検索することができ、かつ、設定値間の精度のバラツキを回避できる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、
運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、
成層燃焼から均質燃焼に要求が切り換えられたときから実際の燃焼に切り換えるまでの間は、前記定常時用マップから検索した設定値と前記切換移行時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする。
【００１０】
前記請求項３及び後述する請求項４に係る発明の構成・機能を、図１に示す。
請求項３に係る発明によると、
成層燃焼から均質燃焼への切換要求後、定常時用マップから検索した設定値と切換点用マップから検索した設定値とを、当量比の変化に応じて直線的に変化する混合気状態の変化量に基づき補間によって点火時期を設定するので、切換移行時の点火時期を高精度に設定することができる。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、
運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、
均質燃焼から成層燃焼に要求が切り換えられたときから所定期間は、前記切換移行時用マップから検索した設定値と前記定常時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明によると、
均質燃焼から成層燃焼への切換要求後、切換点用マップから検索した設定値と定常時用マップから検索した設定値とを、当量比の変化に応じて直線的に変化する混合気状態の変化量に基づき補間によって点火時期を設定するので、切換移行時の点火時期を高精度に設定することができる。
【００１３】
また、切換要求後所定期間を経過して定常に近い成層燃焼に移行した後は、定常時用マップのみを用いた点火時期の設定に確実に移行することができる。
また、請求項５に係る発明は、
前記所定期間は、前記補間に用いる混合気状態の変化量に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明によると、
混合気状態の変化量によって定常に近い成層燃焼をより正確に把握することができ、切換移行時の点火時期を精度良く設定した上で、定常時用のマップのみに基づいた点火時期の設定に移行することができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、
前記補間に用いる混合気状態は、当量比／（１＋ＥＧＲ率) で表される値であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明によると、
成層燃焼ではトルク一定条件でみれば、当量比に対し最適な点火時期は直線的に変化する。また、当量比の変化に応じて変化して設定されるＥＧＲ率の影響も当量比の影響とは感度が異なるが、点火時期は直線的に変化する。この傾向を利用して、補間に用いる混合気の状態としてＥＧＲ率を考慮した上式で算出される値を用いることにより、１つの値で当量比に対する補正とＥＧＲ率に対する補正とを同時に精度良く行うことができ、最適な点火時期補正が行える。
【００１８】
また、請求項７に係る発明は、
成層燃焼から均質燃焼への切換中は、切換要求発生時に対応する前記混合気状態の値を固定して算出した混合気状態変化量に基づき補間を行うことを特徴とする。
請求項７に係る発明によると、燃焼切換途中でアクセル操作を行って運転状態が変化した場合でも、元となる定常側の混合気状態の値を変化した運転状態に応じて算出しなおすと、補間して算出される値が算出の度に変動してしまうが、定常側の混合気状態の値を固定することにより、補間算出値は滑らかに変化しながら切換点での点火時期に近づけられ、移行中のトルク変動等を抑制できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明にかかる点火制御装置が適用される内燃機関のシステム構成を示す図であり、内燃機関１には、エアクリーナ２を通過した空気が、スロットル弁３で調整され、吸気弁４を介してシリンダ内に吸引されるようになっている。
【００２０】
機関１の各気筒には、燃焼室内に直接燃料を噴射する電磁式の燃料噴射弁５がそれぞれに設けられ、該燃料噴射弁５から噴射された燃料によってシリンダ内に混合気が形成される。即ち、本実施の形態における機関１は、所謂直噴式内燃機関（筒内噴射式内燃機関）である。
シリンダ内の混合気は、点火栓６による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、排気弁７を介して排出され、触媒８で浄化されて大気中に放出される。
【００２１】
マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１０からの制御信号によって前記燃料噴射弁５による燃料噴射及び点火栓６による点火（図示しない点火コイルへの通電）が制御されるようになっており、前記コントロールユニット１０には、各種センサからの信号が入力される。
前記各種センサとしては、機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１１、単位クランク角毎に検出信号（ポジション信号ＰＯＳ）を出力するポジションセンサ１２、各気筒の基準クランク角位置毎に検出信号（リファレンス信号ＲＥＦ）を出力するリファレンスセンサ１３、前記リファレンスセンサ１３からのリファレンス信号ＲＥＦ間で気筒判別用のフェーズ信号を出力するフェーズセンサ１４、排気中の酸素濃度に感応して燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１５，前記スロットル弁３の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１６、機関１の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１７等が設けられている。
【００２２】
ここで、前記リファレンスセンサ１３からのリファレンス信号ＲＥＦの発生周期、又は、前記ポジションセンサ１２からのポジション信号ＰＯＳの所定時間内の発生数を計測することで、機関回転速度Ｎｅを求めることができる。
前記コントロールユニット１０は、例えば目標の機関出力トルク及び機関回転速度の運転条件に応じて目標当量比と燃焼方式とを予め設定した目標当量比マップを複数備え、該複数の目標当量比マップを水温，始動後時間，車速，加速度などの条件に応じて切り換えて参照し、目標当量比及び燃焼方式の要求を判別する。更に、前記目標当量比マップから求められる目標当量比に１次遅れを与えて実際の燃料噴射量演算に用いる目標当量比とし、かつ、該１次遅れが与えられた目標当量比が燃焼方式の切り換え判定用の閾値を横切ったときに、燃焼方式の切り換えを実行させる構成となっている（図３及び図４参照）。前記１次遅れを与えるのは、目標当量比マップで求められる目標当量比に対応してスロットル弁３開度を制御しても吸入空気量に遅れがあるため、該吸入空気量の位相に合わせてトルク一定に保持できるようにするのと、成層燃焼と均質燃焼とで共通の可燃当量比で切り換える必要があるので該可燃当量比まで変化させるためである。
【００２３】
このため、前記切り換え判定用の閾値は、それぞれの燃焼方式における可燃当量比範囲が重なる領域内に設定してある。また、燃焼方式の切り換え時にトルク段差が生じることを回避すべく、切り換え判定時に目標当量比をステップ的に変化させる構成であっても良い。
前記燃焼方式としては、吸気行程中に燃料を噴射させることで燃料を拡散させ、シリンダ内に均質の混合気を形成させて均質燃焼を行わせる均質燃焼方式と、圧縮行程中に噴射を行わせることで層状給気を行って点火栓６の周囲に濃い混合気を形成させ、成層燃焼を行わせる成層燃焼方式とが切り換え設定される構成となっている。
【００２４】
図３に示す例では、１次遅れが与えられた目標当量比と閾値との比較に基づき成層燃焼から均質燃焼への切り換え判断がなされたときに、＃２気筒については、既に成層燃焼のタイミングでの噴射がセットされ、また＃３気筒については均質燃焼のタイミングでの噴射セットが間に合わないので、それぞれ引き続き成層燃焼を行わせるが、＃４気筒については、均質燃焼での噴射タイミングにおける噴射が行える状態であるので、＃４気筒から均質燃焼に移行させている。また、図４に示す例では、目標当量比に基づいて均質燃焼から成層燃焼への切り換え判断がなされたときに、＃４気筒については、均質燃焼のタイミングでの噴射をキャンセルしてより遅い成層燃焼のタイミングまで燃料噴射を遅らせて、＃４気筒から成層燃焼へ移行させている。
【００２５】
また、コントロールユニット１０は、図５，図６のフローチャートに示すようにして、本発明に係る点火制御を行う。
図５のフローチャートに示す点火時期設定ルーチンは１０ｓｅｃ 毎に実行される。まず、ステップ１では、均質燃焼が要求されているか否かを判定する。具体的には、前記目標当量比マップに基づいてセットされる要求燃焼フラグＦＳＴＲの値によって判定する。
【００２６】
ステップ１で均質燃焼が要求されていると判定されたときは、ステップ２へ進み、実際の燃焼を成層燃焼とする条件が満たされているか否かを判定する。具体的には、前記１次遅れを与えられた目標当量比ＴＦＢＹＡと成層燃焼への切換判定用の閾値ＴＦＡＣＨとを比較し、ＴＦＢＹＡ＜ＴＦＡＣＨのときに実際の燃焼を成層燃焼とする条件を満たしており成層燃焼への切り換え判断を示すフラグＦＳＴＲＲを１にセットし、それ以外のときは０にリセットする。したがって、該フラグＦＳＴＲＲの値によって判定する。
【００２７】
ステップ２で成層燃焼への切り換え判断がなされている場合は、ステップ３へ進み、この状態が初回つまり前記マップに基づく均質燃焼への切換要求直後であるか否かを判定する。
そして、切換要求直後と判定された場合はステップ４へ進み、該切換要求時点における混合気の状態量ＴＦＢＹＧを次式により算出し、該算出値をＴＦＧＳＭＬとして固定した後、ステップ５へ進む。切換要求があってから２回目以降は該ステップ４をジャンプしてステップ５へ進む。
【００２８】
ＴＦＢＹＧ＝ＴＦＢＹＡ／（１＋ＥＧＲ率） ・・・（１）
前記混合気の状態量ＴＦＢＹＧは、ＥＧＲ率＝０のときは当量比と一致する値であり、当量比が新気に対する燃料量の比を表す値（正確には前記の比を理論燃空比で除算した値） であるのに対し、ＴＦＢＹＧは新気にＥＧＲガスを加えた作動ガスに対する燃料量の比を表す値（同じく正確には理論燃空比で除算した値） である。したがって、以下では作動ガス当量比という。
【００２９】
ステップ５では、機関回転速度Ｎｅと負荷例えば燃料噴射量Ｔｉとに基づいて定常時用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＬから点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＬを検索する。ここで、定常時用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＬは、設定ＥＧＲ率に応じて点火時期を変更して複数設定してあり、現在の設定ＥＧＲ率に対応する点火時期を検索する。
【００３０】
ステップ６では、同様に機関回転速度Ｎｅと負荷例えば燃料噴射量Ｔｉとに基づいて切換点用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＲから点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＲを検索する。ここで、切換点用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＲは、実際の燃焼を均質燃焼に切り換える直前の空燃比リッチ限界での成層燃焼に対応して設定され、かつ、非ＥＧＲ（ＥＧＲ率＝０） の条件で設定されている
ステップ７では、当量比ＴＦＢＹＡとＥＧＲ率とに基づいて、前記（１） 式により現在の運転状態における作動ガス当量比ＴＦＢＹＧを算出する。ここで図３に示すように、ＥＧＲ率は当量比をリッチ側に変化させるにしたがって減少させ、リッチ限界で０に至るように設定している（実際には遅れがあり０にならない場合もある） 。
【００３１】
ステップ８では、前記２つのマップから点火時期を補間演算するために用いる作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥを次式により算出する。
ＡＤＶＳＲＡＴＥ＝（ＴＦＢＹＧ−ＴＦＧＳＭＬ）
／（ＴＦＧＳＭＲ−ＴＦＧＳＭＬ） ・・・（２）
ここで、ＴＦＢＹＧはステップ７で算出した現在の作動ガス当量比、ＴＦＧＳＭＲはステップ２で算出し固定した燃焼切換要求時の定常成層燃焼における作動ガス当量比である。ＴＦＧＳＭＬは、切換点用マップに対応する成層燃焼リッチ限界条件での作動ガス当量比であるが、切換点の当量比は前記切り換え判定用の閾値ＴＦＡＣＨに対応しており、かつ、切換点用マップは非ＥＧＲ（ＥＧＲ率＝０） の条件で設定されているので、前記閾値ＴＦＡＣＨと一致した固定値である。
【００３２】
ステップ９では、前記定常時用及び切換点用の２つのマップからの検索値ＭＡＤＶＴＲＳＬ，ＭＡＤＶＴＲＳＲと、前記内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥとに基づいて、次式による補間演算を行って均質燃焼への切換移行中の成層燃焼時における点火時期ＡＤＶＳを算出する。
ＡＤＶＳ＝（ＭＡＤＶＴＲＳＬ−ＭＡＤＶＴＲＳＲ） ×ＡＤＶＳＲＡＴＥ＋ＭＡＤＶＴＲＳＲ
ステップ１０では、このようにして算出した点火時期ＡＤＶＳを、成層燃焼から均質燃焼への切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶとして設定する。
【００３３】
図７は、以上の成層燃焼から均質燃焼への切換時の様子を示し、定常時用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＬと、切換点用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＲとを、作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化に応じて変化する内分比ＡＶＳＲＡＴＥに応じて補間演算することにより、切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを設定することができる。
【００３４】
また、ステップ１で均質燃焼要求が無く、成層燃焼が要求されていると判定されたときはステップ１１へ進み、成層燃焼への切り換え判断がされているか否かを判定する。
そして、成層燃焼への切り換え判断がされていると判定されたときはステップ１２へ進み、前記ステップ８で算出された最新の内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが１に近い所定値（例えば９５％） 以上であるか否かを判定する。
【００３５】
ステップ１２で内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値未満と判定されたときは、均質燃焼から成層燃焼への切換要求後、成層燃焼への切り換え判断がされてから定常状態に移行する途中であると判断し、ステップ１３へ進んで定常状態収束後の成層燃焼に応じた作動ガス当量比ＴＦＧＳＭＬを算出する。これは、現在の運転状態に応じて前記目標当量比マップから設定した目標当量比と目標ＥＧＲ率から、前記（１） 式を用いて算出する。
【００３６】
次いでステップ５以降へ進んで、前記同様の補間演算を行って均質燃焼から成層燃焼への切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを算出し、点火時期ＡＤＶとして設定する。
図８は、以上の均質燃焼から成層燃焼への切換時の様子を示し、内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値となるまでの間、切換点用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＲと定常時用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＬと、を、作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化に応じて変化する内分比ＡＶＳＲＡＴＥに応じて補間演算することにより、切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを設定することができる。
【００３７】
以上のように、成層燃焼から均質燃焼、均質燃焼から成層燃焼への切換移行の成層燃焼時に当量比及びＥＧＲ率の変化に応じた作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化量に基づいて補間演算を行って高精度な点火時期制御を行うことができる。特に、点火時期が当量比変化に応じて直線的に変化するのに対し、ＥＧＲ率の変化に応じても当量比とは感度が異なるが直線的に変化するため、両者を考慮した作動ガス当量ＴＦＢＹＧという１つの値で点火時期を管理でき、このことに着目して、燃焼切換移行時に限って該作動ガス当量比を用いたことにより、感度の差を軽減しつつ、最適な点火時期制御を行うことができる。
【００３８】
また、ステップ１２で内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値以上と判定された場合は、定常の成層燃焼であると判断してステップ１４へ進み、前記定常時用点火時マップＡＤＶＴＲＳＬから検索した点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＬを、定常成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳとして設定する。
また、ステップ２で成層燃焼中でないと判定されたときは、ステップ１５へ進んで均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨを設定する。該均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨは、成層燃焼定常時と同様、機関の運転条件（回転速度，負荷等） に基づいてマップから検索して設定してもよいが、ＭＢＴ（最大トルク点火時期） が得られるように演算して設定してもよい。
【００３９】
図６は、前記設定された点火時期に応じて点火コイル（図示せず） の通電を制御するルーチンを示す。このルーチンは、前記リファレンス信号ＲＥＦ入力毎に実行される。
ステップ２１では気筒別の燃焼判定フラグＦＨＩＮＪＥＸｎ（ｎは気筒番号） の値に基づいて、今回入力されたリファレンス信号ＲＥＦに対応する気筒の燃料噴射方式を判定する。該記気筒別の燃焼判定フラグＦＨＩＮＪＥＸｎは、前記燃焼の切り換え判断によって決定される燃焼方式に対し、実際に該燃焼方式への切り換えが可能か否かを判断して気筒毎にセットされる。
【００４０】
ステップ２１で成層燃焼と判定されたときは、ステップ２２へ進み当該気筒の点火時期ＡＤＶを最新に設定された成層燃焼用の点火時期ＡＤＶＳに設定する。
一方、ステップ２１で均質燃焼と判定されたときは、ステップ２３へ進み当該気筒の点火時期ＡＤＶを最新に設定された均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨに設定する。
【００４１】
ステップ２４では、前記リファレンス信号ＲＥＦから点火時期ＡＤＶ（基準上死点からの進角値） までのクランク角度ＦＡＣＶを次式により算出する。
ＦＡＣＶ＝ＣＲＳＥＴ−ＡＤＶ
ＣＲＳＥＴは前記リファレンス信号ＲＥＦの基準上死点からの進角値である。
ステップ２５では、前記ＦＡＣＶをカウンタにセットする。これにより、カウンタは前記ＦＡＣＶをポジション信号ＰＯＳ入力毎にカウントダウンし、０になったときに当該気筒に対して点火が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す図。
【図３】同上実施形態の成層燃焼から均質燃焼への切換時の各種状態量を示すタイムチャート。
【図４】同じく均質燃焼から成層燃焼への切換時の各種状態量を示すタイムチャート。
【図５】同じく点火時期設定ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同じく点火通電制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】同じく成層燃焼から均質燃焼への切換時の点火時期の補間演算の様子を示すタイムチャート。
【図８】同じく均質燃焼から成層燃焼への切換時の点火時期の補間演算の様子を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
４ 吸気弁
５ 燃料噴射弁
６ 点火栓
７ 排気弁
１０ コントロールユニット
１１ エアフローメータ
１２ ポジションセンサ
１３ リファレンスセンサ
【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し、特に成層燃焼と均質燃焼とを運転状態に応じて切り換える機関における該燃焼切換移行中の成層燃焼時における点火時期制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シリンダ内に均質の混合気を形成させて均質燃焼を行わせる均質燃焼方式と、点火栓の周囲に濃い混合気を形成させて成層燃焼を行わせる成層燃焼方式とを運転条件に応じて切り換える内燃機関が知られており（特開昭５９−３７２３６号公報等参照）、更に、均質燃焼と成層燃焼とで点火時期を個別に設定する構成が知られている（特開平３−２８１９６５号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、成層燃焼時の点火時期の設定は、機関回転速度，負荷に応じてマップからの検索により行っているが、該マップは定常時用のマップしか備えていないため、成層燃焼と均質燃焼とを切り換える際に切換可能な当量比となるまで当量比を徐々に変化していって成層燃焼の定常状態とリッチ限界との間を移動するとき、適切な点火時期設定を行うことができなかった。すなわち、定常時用マップから検索した定常時に対応した点火時期を燃焼切換移行中の当量比変化に対して補正していたが、リッチ燃焼限界側の点火時期が決まらないため、良好な補正を行うことが難しかった。
【０００４】
また、成層燃焼時はＮＯｘ低減のためＥＧＲを行っているが、燃焼の切換時の当量比の変化に伴い、成層燃焼時のＥＧＲ率も徐々に変化して設定する必要があり（リッチ限界に近づくほどＥＧＲ率＝０に近づく） 、その結果、点火時期をＥＧＲ率によっても補正する必要がある。この場合、当量比変化に応じた点火時期補正と、ＥＧＲ率に応じた点火時期補正とを別々に適合させるのは工数が掛かる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、成層燃焼と均質燃焼との切換移行中の成層燃焼時の点火時期を適切に制御できるようにした内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
また、燃焼切換中の成層燃焼時に当量比の変化と並行してＥＧＲ率を変化させた場合でも、簡易で高精度な点火時期制御が行えるようにした内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１に係る発明は、
運転条件に応じて均質燃焼，成層燃焼の切換を行う内燃機関の点火制御装置であって、
成層燃焼時の点火時期を設定したマップとして、定常時用の空燃比がリーンな成層燃焼に対応したマップと、成層燃焼と均質燃焼との切換点における空燃比リッチ限界での成層燃焼に対応した切換点用のマップと、を備え、
かつ、前記定常時用マップは、設定ＥＧＲ率に応じて点火時期を複数設定してあり、前記切換移行時用マップは非ＥＧＲ条件における点火時期のみを設定してあり、
成層燃焼と均質燃焼との切換移行中の成層燃焼での点火時期を、前記定常時用のマップと切換点用のマップとを用いて設定することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明によると、
成層燃焼の定常状態とリッチ限界との間を移動するとき、定常時用のマップとリッチ限界に対応した切換点用のマップとを用いることにより、移動区間両端の点火時期を参照して中間点での点火時期を精度良く設定することができる。また、成層燃焼ではＥＧＲが併用され、機関回転速度，負荷等の基本的な運転条件だけでなく、設定ＥＧＲ率によっても最適な点火時期が異なるので、該ＥＧＲ率により点火時期を変更して複数設定することにより、ＥＧＲ率に応じて最適な点火時期を設定することができる。一方、リッチ限界での成層燃焼ではＥＧＲを行うと燃焼性が不安定となるためＥＧＲは停止されるので、切換点用のマップは非ＥＧＲ条件に応じた点火時期のみ設定しておけばよい。
また、請求項２に係る発明は、前記定常時用のマップと切換点用のマップとは、共通の運転条件パラメータに対して点火時期を設定していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明によると、
定常時用のマップと切換点用のマップに対して、共通の運転条件パラメータに基づいて点火時期を設定しているため、２つの点火時期設定値を必要最小限のパラメータで検索することができ、かつ、設定値間の精度のバラツキを回避できる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、
運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、
成層燃焼から均質燃焼に要求が切り換えられたときから実際の燃焼に切り換えるまでの間は、前記定常時用マップから検索した設定値と前記切換移行時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする。
【００１０】
前記請求項３及び後述する請求項４に係る発明の構成・機能を、図１に示す。
請求項３に係る発明によると、
成層燃焼から均質燃焼への切換要求後、定常時用マップから検索した設定値と切換点用マップから検索した設定値とを、当量比の変化に応じて直線的に変化する混合気状態の変化量に基づき補間によって点火時期を設定するので、切換移行時の点火時期を高精度に設定することができる。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、
運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、
均質燃焼から成層燃焼に要求が切り換えられたときから所定期間は、前記切換移行時用マップから検索した設定値と前記定常時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明によると、
均質燃焼から成層燃焼への切換要求後、切換点用マップから検索した設定値と定常時用マップから検索した設定値とを、当量比の変化に応じて直線的に変化する混合気状態の変化量に基づき補間によって点火時期を設定するので、切換移行時の点火時期を高精度に設定することができる。
【００１３】
また、切換要求後所定期間を経過して定常に近い成層燃焼に移行した後は、定常時用マップのみを用いた点火時期の設定に確実に移行することができる。
また、請求項５に係る発明は、
前記所定期間は、前記補間に用いる混合気状態の変化量に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明によると、
混合気状態の変化量によって定常に近い成層燃焼をより正確に把握することができ、切換移行時の点火時期を精度良く設定した上で、定常時用のマップのみに基づいた点火時期の設定に移行することができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、
前記補間に用いる混合気状態は、当量比／（１＋ＥＧＲ率) で表される値であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明によると、
成層燃焼ではトルク一定条件でみれば、当量比に対し最適な点火時期は直線的に変化する。また、当量比の変化に応じて変化して設定されるＥＧＲ率の影響も当量比の影響とは感度が異なるが、点火時期は直線的に変化する。この傾向を利用して、補間に用いる混合気の状態としてＥＧＲ率を考慮した上式で算出される値を用いることにより、１つの値で当量比に対する補正とＥＧＲ率に対する補正とを同時に精度良く行うことができ、最適な点火時期補正が行える。
【００１８】
また、請求項７に係る発明は、
成層燃焼から均質燃焼への切換中は、切換要求発生時に対応する前記混合気状態の値を固定して算出した混合気状態変化量に基づき補間を行うことを特徴とする。
請求項７に係る発明によると、燃焼切換途中でアクセル操作を行って運転状態が変化した場合でも、元となる定常側の混合気状態の値を変化した運転状態に応じて算出しなおすと、補間して算出される値が算出の度に変動してしまうが、定常側の混合気状態の値を固定することにより、補間算出値は滑らかに変化しながら切換点での点火時期に近づけられ、移行中のトルク変動等を抑制できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明にかかる点火制御装置が適用される内燃機関のシステム構成を示す図であり、内燃機関１には、エアクリーナ２を通過した空気が、スロットル弁３で調整され、吸気弁４を介してシリンダ内に吸引されるようになっている。
【００２０】
機関１の各気筒には、燃焼室内に直接燃料を噴射する電磁式の燃料噴射弁５がそれぞれに設けられ、該燃料噴射弁５から噴射された燃料によってシリンダ内に混合気が形成される。即ち、本実施の形態における機関１は、所謂直噴式内燃機関（筒内噴射式内燃機関）である。
シリンダ内の混合気は、点火栓６による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、排気弁７を介して排出され、触媒８で浄化されて大気中に放出される。
【００２１】
マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１０からの制御信号によって前記燃料噴射弁５による燃料噴射及び点火栓６による点火（図示しない点火コイルへの通電）が制御されるようになっており、前記コントロールユニット１０には、各種センサからの信号が入力される。
前記各種センサとしては、機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１１、単位クランク角毎に検出信号（ポジション信号ＰＯＳ）を出力するポジションセンサ１２、各気筒の基準クランク角位置毎に検出信号（リファレンス信号ＲＥＦ）を出力するリファレンスセンサ１３、前記リファレンスセンサ１３からのリファレンス信号ＲＥＦ間で気筒判別用のフェーズ信号を出力するフェーズセンサ１４、排気中の酸素濃度に感応して燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１５，前記スロットル弁３の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１６、機関１の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１７等が設けられている。
【００２２】
ここで、前記リファレンスセンサ１３からのリファレンス信号ＲＥＦの発生周期、又は、前記ポジションセンサ１２からのポジション信号ＰＯＳの所定時間内の発生数を計測することで、機関回転速度Ｎｅを求めることができる。
前記コントロールユニット１０は、例えば目標の機関出力トルク及び機関回転速度の運転条件に応じて目標当量比と燃焼方式とを予め設定した目標当量比マップを複数備え、該複数の目標当量比マップを水温，始動後時間，車速，加速度などの条件に応じて切り換えて参照し、目標当量比及び燃焼方式の要求を判別する。更に、前記目標当量比マップから求められる目標当量比に１次遅れを与えて実際の燃料噴射量演算に用いる目標当量比とし、かつ、該１次遅れが与えられた目標当量比が燃焼方式の切り換え判定用の閾値を横切ったときに、燃焼方式の切り換えを実行させる構成となっている（図３及び図４参照）。前記１次遅れを与えるのは、目標当量比マップで求められる目標当量比に対応してスロットル弁３開度を制御しても吸入空気量に遅れがあるため、該吸入空気量の位相に合わせてトルク一定に保持できるようにするのと、成層燃焼と均質燃焼とで共通の可燃当量比で切り換える必要があるので該可燃当量比まで変化させるためである。
【００２３】
このため、前記切り換え判定用の閾値は、それぞれの燃焼方式における可燃当量比範囲が重なる領域内に設定してある。また、燃焼方式の切り換え時にトルク段差が生じることを回避すべく、切り換え判定時に目標当量比をステップ的に変化させる構成であっても良い。
前記燃焼方式としては、吸気行程中に燃料を噴射させることで燃料を拡散させ、シリンダ内に均質の混合気を形成させて均質燃焼を行わせる均質燃焼方式と、圧縮行程中に噴射を行わせることで層状給気を行って点火栓６の周囲に濃い混合気を形成させ、成層燃焼を行わせる成層燃焼方式とが切り換え設定される構成となっている。
【００２４】
図３に示す例では、１次遅れが与えられた目標当量比と閾値との比較に基づき成層燃焼から均質燃焼への切り換え判断がなされたときに、＃２気筒については、既に成層燃焼のタイミングでの噴射がセットされ、また＃３気筒については均質燃焼のタイミングでの噴射セットが間に合わないので、それぞれ引き続き成層燃焼を行わせるが、＃４気筒については、均質燃焼での噴射タイミングにおける噴射が行える状態であるので、＃４気筒から均質燃焼に移行させている。また、図４に示す例では、目標当量比に基づいて均質燃焼から成層燃焼への切り換え判断がなされたときに、＃４気筒については、均質燃焼のタイミングでの噴射をキャンセルしてより遅い成層燃焼のタイミングまで燃料噴射を遅らせて、＃４気筒から成層燃焼へ移行させている。
【００２５】
また、コントロールユニット１０は、図５，図６のフローチャートに示すようにして、本発明に係る点火制御を行う。
図５のフローチャートに示す点火時期設定ルーチンは１０ｓｅｃ 毎に実行される。まず、ステップ１では、均質燃焼が要求されているか否かを判定する。具体的には、前記目標当量比マップに基づいてセットされる要求燃焼フラグＦＳＴＲの値によって判定する。
【００２６】
ステップ１で均質燃焼が要求されていると判定されたときは、ステップ２へ進み、実際の燃焼を成層燃焼とする条件が満たされているか否かを判定する。具体的には、前記１次遅れを与えられた目標当量比ＴＦＢＹＡと成層燃焼への切換判定用の閾値ＴＦＡＣＨとを比較し、ＴＦＢＹＡ＜ＴＦＡＣＨのときに実際の燃焼を成層燃焼とする条件を満たしており成層燃焼への切り換え判断を示すフラグＦＳＴＲＲを１にセットし、それ以外のときは０にリセットする。したがって、該フラグＦＳＴＲＲの値によって判定する。
【００２７】
ステップ２で成層燃焼への切り換え判断がなされている場合は、ステップ３へ進み、この状態が初回つまり前記マップに基づく均質燃焼への切換要求直後であるか否かを判定する。
そして、切換要求直後と判定された場合はステップ４へ進み、該切換要求時点における混合気の状態量ＴＦＢＹＧを次式により算出し、該算出値をＴＦＧＳＭＬとして固定した後、ステップ５へ進む。切換要求があってから２回目以降は該ステップ４をジャンプしてステップ５へ進む。
【００２８】
ＴＦＢＹＧ＝ＴＦＢＹＡ／（１＋ＥＧＲ率） ・・・（１）
前記混合気の状態量ＴＦＢＹＧは、ＥＧＲ率＝０のときは当量比と一致する値であり、当量比が新気に対する燃料量の比を表す値（正確には前記の比を理論燃空比で除算した値） であるのに対し、ＴＦＢＹＧは新気にＥＧＲガスを加えた作動ガスに対する燃料量の比を表す値（同じく正確には理論燃空比で除算した値） である。したがって、以下では作動ガス当量比という。
【００２９】
ステップ５では、機関回転速度Ｎｅと負荷例えば燃料噴射量Ｔｉとに基づいて定常時用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＬから点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＬを検索する。ここで、定常時用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＬは、設定ＥＧＲ率に応じて点火時期を変更して複数設定してあり、現在の設定ＥＧＲ率に対応する点火時期を検索する。
【００３０】
ステップ６では、同様に機関回転速度Ｎｅと負荷例えば燃料噴射量Ｔｉとに基づいて切換点用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＲから点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＲを検索する。ここで、切換点用点火時期マップＡＤＶＴＲＳＲは、実際の燃焼を均質燃焼に切り換える直前の空燃比リッチ限界での成層燃焼に対応して設定され、かつ、非ＥＧＲ（ＥＧＲ率＝０） の条件で設定されている
ステップ７では、当量比ＴＦＢＹＡとＥＧＲ率とに基づいて、前記（１） 式により現在の運転状態における作動ガス当量比ＴＦＢＹＧを算出する。ここで図３に示すように、ＥＧＲ率は当量比をリッチ側に変化させるにしたがって減少させ、リッチ限界で０に至るように設定している（実際には遅れがあり０にならない場合もある） 。
【００３１】
ステップ８では、前記２つのマップから点火時期を補間演算するために用いる作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥを次式により算出する。
ＡＤＶＳＲＡＴＥ＝（ＴＦＢＹＧ−ＴＦＧＳＭＬ）
／（ＴＦＧＳＭＲ−ＴＦＧＳＭＬ） ・・・（２）
ここで、ＴＦＢＹＧはステップ７で算出した現在の作動ガス当量比、ＴＦＧＳＭＲはステップ２で算出し固定した燃焼切換要求時の定常成層燃焼における作動ガス当量比である。ＴＦＧＳＭＬは、切換点用マップに対応する成層燃焼リッチ限界条件での作動ガス当量比であるが、切換点の当量比は前記切り換え判定用の閾値ＴＦＡＣＨに対応しており、かつ、切換点用マップは非ＥＧＲ（ＥＧＲ率＝０） の条件で設定されているので、前記閾値ＴＦＡＣＨと一致した固定値である。
【００３２】
ステップ９では、前記定常時用及び切換点用の２つのマップからの検索値ＭＡＤＶＴＲＳＬ，ＭＡＤＶＴＲＳＲと、前記内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥとに基づいて、次式による補間演算を行って均質燃焼への切換移行中の成層燃焼時における点火時期ＡＤＶＳを算出する。
ＡＤＶＳ＝（ＭＡＤＶＴＲＳＬ−ＭＡＤＶＴＲＳＲ） ×ＡＤＶＳＲＡＴＥ＋ＭＡＤＶＴＲＳＲ
ステップ１０では、このようにして算出した点火時期ＡＤＶＳを、成層燃焼から均質燃焼への切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶとして設定する。
【００３３】
図７は、以上の成層燃焼から均質燃焼への切換時の様子を示し、定常時用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＬと、切換点用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＲとを、作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化に応じて変化する内分比ＡＶＳＲＡＴＥに応じて補間演算することにより、切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを設定することができる。
【００３４】
また、ステップ１で均質燃焼要求が無く、成層燃焼が要求されていると判定されたときはステップ１１へ進み、成層燃焼への切り換え判断がされているか否かを判定する。
そして、成層燃焼への切り換え判断がされていると判定されたときはステップ１２へ進み、前記ステップ８で算出された最新の内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが１に近い所定値（例えば９５％） 以上であるか否かを判定する。
【００３５】
ステップ１２で内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値未満と判定されたときは、均質燃焼から成層燃焼への切換要求後、成層燃焼への切り換え判断がされてから定常状態に移行する途中であると判断し、ステップ１３へ進んで定常状態収束後の成層燃焼に応じた作動ガス当量比ＴＦＧＳＭＬを算出する。これは、現在の運転状態に応じて前記目標当量比マップから設定した目標当量比と目標ＥＧＲ率から、前記（１） 式を用いて算出する。
【００３６】
次いでステップ５以降へ進んで、前記同様の補間演算を行って均質燃焼から成層燃焼への切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを算出し、点火時期ＡＤＶとして設定する。
図８は、以上の均質燃焼から成層燃焼への切換時の様子を示し、内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値となるまでの間、切換点用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＲと定常時用マップから検索した点火時期ＴＦＧＳＭＬと、を、作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化に応じて変化する内分比ＡＶＳＲＡＴＥに応じて補間演算することにより、切換移行中の成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳを設定することができる。
【００３７】
以上のように、成層燃焼から均質燃焼、均質燃焼から成層燃焼への切換移行の成層燃焼時に当量比及びＥＧＲ率の変化に応じた作動ガス当量比ＴＦＢＹＧの変化量に基づいて補間演算を行って高精度な点火時期制御を行うことができる。特に、点火時期が当量比変化に応じて直線的に変化するのに対し、ＥＧＲ率の変化に応じても当量比とは感度が異なるが直線的に変化するため、両者を考慮した作動ガス当量ＴＦＢＹＧという１つの値で点火時期を管理でき、このことに着目して、燃焼切換移行時に限って該作動ガス当量比を用いたことにより、感度の差を軽減しつつ、最適な点火時期制御を行うことができる。
【００３８】
また、ステップ１２で内分比ＡＤＶＳＲＡＴＥが所定値以上と判定された場合は、定常の成層燃焼であると判断してステップ１４へ進み、前記定常時用点火時マップＡＤＶＴＲＳＬから検索した点火時期ＭＡＤＶＴＲＳＬを、定常成層燃焼時の点火時期ＡＤＶＳとして設定する。
また、ステップ２で成層燃焼中でないと判定されたときは、ステップ１５へ進んで均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨを設定する。該均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨは、成層燃焼定常時と同様、機関の運転条件（回転速度，負荷等） に基づいてマップから検索して設定してもよいが、ＭＢＴ（最大トルク点火時期） が得られるように演算して設定してもよい。
【００３９】
図６は、前記設定された点火時期に応じて点火コイル（図示せず） の通電を制御するルーチンを示す。このルーチンは、前記リファレンス信号ＲＥＦ入力毎に実行される。
ステップ２１では気筒別の燃焼判定フラグＦＨＩＮＪＥＸｎ（ｎは気筒番号） の値に基づいて、今回入力されたリファレンス信号ＲＥＦに対応する気筒の燃料噴射方式を判定する。該記気筒別の燃焼判定フラグＦＨＩＮＪＥＸｎは、前記燃焼の切り換え判断によって決定される燃焼方式に対し、実際に該燃焼方式への切り換えが可能か否かを判断して気筒毎にセットされる。
【００４０】
ステップ２１で成層燃焼と判定されたときは、ステップ２２へ進み当該気筒の点火時期ＡＤＶを最新に設定された成層燃焼用の点火時期ＡＤＶＳに設定する。
一方、ステップ２１で均質燃焼と判定されたときは、ステップ２３へ進み当該気筒の点火時期ＡＤＶを最新に設定された均質燃焼用の点火時期ＡＤＶＨに設定する。
【００４１】
ステップ２４では、前記リファレンス信号ＲＥＦから点火時期ＡＤＶ（基準上死点からの進角値） までのクランク角度ＦＡＣＶを次式により算出する。
ＦＡＣＶ＝ＣＲＳＥＴ−ＡＤＶ
ＣＲＳＥＴは前記リファレンス信号ＲＥＦの基準上死点からの進角値である。
ステップ２５では、前記ＦＡＣＶをカウンタにセットする。これにより、カウンタは前記ＦＡＣＶをポジション信号ＰＯＳ入力毎にカウントダウンし、０になったときに当該気筒に対して点火が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す図。
【図３】同上実施形態の成層燃焼から均質燃焼への切換時の各種状態量を示すタイムチャート。
【図４】同じく均質燃焼から成層燃焼への切換時の各種状態量を示すタイムチャート。
【図５】同じく点火時期設定ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同じく点火通電制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】同じく成層燃焼から均質燃焼への切換時の点火時期の補間演算の様子を示すタイムチャート。
【図８】同じく均質燃焼から成層燃焼への切換時の点火時期の補間演算の様子を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
４ 吸気弁
５ 燃料噴射弁
６ 点火栓
７ 排気弁
１０ コントロールユニット
１１ エアフローメータ
１２ ポジションセンサ
１３ リファレンスセンサ
Claims (7)
- 運転条件に応じて均質燃焼，成層燃焼の切換を行う内燃機関の点火制御装置であって、
成層燃焼時の点火時期を設定したマップとして、定常時用の空燃比がリーンな成層燃焼に対応したマップと、成層燃焼と均質燃焼との切換点における空燃比リッチ限界での成層燃焼に対応した切換点用のマップと、を備え、
かつ、前記定常時用マップは、設定ＥＧＲ率に応じて点火時期を複数設定してあり、前記切換移行時用マップは非ＥＧＲ条件における点火時期のみを設定してあり、
成層燃焼と均質燃焼との切換移行中の成層燃焼での点火時期を、前記定常時用のマップと切換点用のマップとを用いて設定することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。 - 前記定常時用のマップと切換点用のマップとは、共通の運転条件パラメータに対して点火時期を設定していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置。
- 運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、成層燃焼から均質燃焼に要求が切り換えられたときから実際の燃焼に切り換えるまでの間は、前記定常時用マップから検索した設定値と前記切換移行時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の点火制御装置。
- 運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とのいずれが要求されているかを判定し、該要求される燃焼が切り換えられた後に当量比を徐々に変化させ、燃焼切換可能な条件が満たされたときに実際に燃焼を切り換える制御を行うと共に、均質燃焼から成層燃焼に要求が切り換えられたときから所定期間は、前記切換移行時用マップから検索した設定値と前記定常時用マップから検索した設定値とを、該切換中の混合気状態の変化量に基づき補間して点火時期を設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の点火制御装置。
- 前記所定期間は、前記補間に用いる混合気状態の変化量に基づいて設定されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の点火制御装置。
- 前記補間に用いる混合気状態は、当量比／（１＋ＥＧＲ率） で表される値であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
- 成層燃焼から均質燃焼への切換中は、切換要求発生時に対応する前記混合気状態の値を固定して算出した混合気状態変化量に基づき補間を行うことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の点火制御装置。
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