JP3738805B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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係り、詳しくは、排ガス再循環（ＥＧＲ）機能を有した内燃機関の燃焼制御技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
内燃機関の排気通路内の排ガスの一部を排ガス還流通路を介して吸気通路に還流させ、内燃機関の燃焼温度を低下させることで排ガス中のＮＯx生成を抑制する排ガス再循環（ＥＧＲ：エキゾースト・ガス・リサーキュレーション）装置が知られている。
【０００３】
このようなＥＧＲ装置が設けられた内燃機関では、ＥＧＲ装置を作動させ排ガスを再循環させているときには、該再循環を行わないときに比べて燃焼室内での燃焼の伝播速度が緩慢となり、ノッキングの発生が抑制される。故に、排ガスの再循環を行う場合には、該再循環を行わない場合に比べて点火時期を進角側に設定することが可能とされ且つ良好な燃焼のために必要とされ、例えば、特開平８−１５１９７１号公報に開示された技術では、ＥＧＲ装置の作動状態（ＥＧＲの有無）に応じて点火時期の進角量を補正するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に開示の技術では、ＥＧＲ装置が作動状態（ＥＧＲ有り）から非作動状態（ＥＧＲ無し）に移行した時点で点火時期の進角を中止するようにしている。つまり、ＥＧＲ装置が非作動状態となりＥＧＲ無しと判断すると、その時点で点火時期を即座に遅角するようにしている。
【０００５】
しかしながら、ＥＧＲ装置が作動状態（ＥＧＲ有り）から非作動状態（ＥＧＲ無し）へ移行したときには、実際には燃焼室内のみならず吸気通路内にＥＧＲガス（残留ＥＧＲ）が残留しており、この状態で点火時期が遅角されると、燃焼の伝播速度が未だ緩慢であるにも拘わらず、過度に点火時期が遅角してしまうこととなり、一時的に燃焼が悪化して出力トルクが落ち込むという問題があり好ましいことではない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、ＥＧＲ装置の作動状態変更に伴う残留ＥＧＲを考慮し、点火時期の最適化を図り出力の落ち込みを抑制可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１の発明では、通常は、点火時期設定手段により、還流量調整手段が開状態のときには点火栓の点火時期は進角側に設定され、閉状態のときには遅角側に設定されるのであるが、制御手段によって還流量調整手段が開状態から閉状態へ切換制御されるときには、制限手段により、一時的に上記点火時期設定手段による点火時期の遅角側への変更が燃料性状に基づき設定された遅角クリップ値に制限される。
【０００８】
従って、例えば、還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御された直後に吸気通路内に残留ＥＧＲが存在する場合であっても、この時点で進角させていた点火時期を移行先の還流量調整手段の開度に応じた遅角側へ戻すことによる燃焼悪化が抑制され、内燃機関の出力の低下が好適に防止される。
特に、運転者が車両を発進させたいような場合には、通常、還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されてＥＧＲガスの導入が中止されるが、このような場合に、出力不足のないレスポンスのよい発進加速性能が得られる。
また、この際、遅角クリップ値は燃料性状に基づき設定されることから、例えば燃料がレギュラガソリンである場合、点火時期をより遅角側に設定するために残留ＥＧＲ存在の下で点火時期をもとの状態に戻すと出力が大きく低下してしまうおそれがあるのであるが、当該レギュラガソリンを使用した場合であっても加速時において十分な機関出力が確保される。
また、請求項２の発明では、制御手段により還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されるとき、空燃比補正手段により排ガス還流通路に残留する排ガスの還流量に応じて燃焼室内の空燃比を補正するようにしている。
従って、残留ＥＧＲの存在に拘わらず、実際の空燃比が適正なものとされ、機関出力の低下が好適に防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。以下、同図に基づき、内燃機関及びその制御装置の構成について説明する。機関本体（以下、単にエンジンという）１は、例えば、燃料噴射モード（運転モード）を切換えることで吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射モード）を実施可能な筒内噴射型火花点火式直列４気筒ガソリンエンジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン１は、容易にして理論空燃比（ストイキオ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現可能とされており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃比での運転が可能とされている。
【００１０】
同図に示すように、エンジン１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ３とともに電磁式の燃料噴射弁４が取り付けられており、これにより、燃焼室６内に燃料を直接噴射可能とされている。
エンジン１のシリンダヘッドには、各気筒毎に略直立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連通するようにして吸気マニホールド１０の一端がそれぞれ接続されている。また、シリンダヘッドには、各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポートと連通するようにして排気マニホールド１２の一端がそれぞれ接続されている。
【００１１】
図中符号１４はエンジン１の振動に基づいてノッキングを検出するノックセンサである（燃料性状検出手段）。また、符号１６は各気筒の所定のクランク位置（例えば、５°BTDCおよび７５°BTDC）でクランク角信号を出力するベーン型のクランク角センサであり、このクランク角センサ１６からのクランク角信号に基づいてエンジン回転速度Ｎeが検出可能とされている。
【００１２】
同図に示すように、点火プラグ３には高電圧を出力する点火コイル１８が接続されている。また、燃料噴射弁４には、燃料パイプ２０を介して燃料制御装置２２が接続され、当該燃料制御装置２２は燃料パイプ２４を介して燃料タンク２６に接続されている。より詳しくは、燃料制御装置２２には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとが設けられており、これにより、燃料タンク２６内の燃料を燃料噴射弁４に対し高燃圧で供給し、燃料噴射弁４から燃焼室内に向けて所望の燃圧で燃料を噴射可能とされている。この際、燃料噴射量は、高圧燃料ポンプの燃料吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間、即ち後述の燃料噴射時間Ｔinjとから決定される。
【００１３】
なお、当該筒内噴射型のエンジン１については既に公知のものとなっており、ここではエンジン本体の詳細な構成についての説明は省略する。
吸気マニホールド１０には、サージタンク２８を介して、スロットル弁３０が接続されており、スロットル弁３０には、吸気管４０を介してエアクリーナ４４が接続されている。
【００１４】
スロットル弁３０には、ステップモータ３２の駆動により流路を開閉するバタフライ式のスロットルバルブ３４とともに、スロットルバルブ３４の開度、即ちスロットル開度θthを検出するスロットルポジションセンサ（以下、ＴＰＳという）３６と、スロットルバルブ３４の略全閉状態を検出してエンジン１のアイドル状態を認識するアイドルスイッチ３８等が備えられている。ＴＰＳ３６からは、実際には、スロットル開度に応じたスロットル電圧が出力され、このスロットル電圧に基づいてスロットル開度θthが認識される。
【００１５】
また、エンジン１の各排気ポートからは排ガス環流ポート、即ちＥＧＲポートが分岐しており、エンジン１のシリンダヘッドには、このＥＧＲポートと連通するようにしてＥＧＲパイプ５０の一端が接続されている。また、当該ＥＧＲパイプ５０の他端は上記サージタンク２８の上流部に吸気通路と連通するよう接続されており、当該ＥＧＲパイプ５０の中間部にはステップモータ５４により駆動されるＥＧＲバルブ５２が介装されている。つまり、これらＥＧＲパイプ５０とＥＧＲバルブ５２とからＥＧＲシステム（排ガス再循環装置）が構成されている。
【００１６】
このＥＧＲシステムは、排ガスの一部をエンジン１の吸気系に環流させ、これによりエンジン１の燃焼室内の燃焼温度を低下させ、ＮＯx排出量を低減させるための装置であり、ＥＧＲバルブ５２が開弁操作されることにより、その開度に応じて排ガスの一部がＥＧＲガスとしてエンジン１の吸気系に環流可能とされている。
【００１７】
車両の車室内には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）６０が設置されており、このＥＣＵ６０によって、エンジン１の総合的な制御が実施される。ＥＣＵ６０の入力側には、記各種センサ類以外に、さらに、アクセルペダル６４に接続されてアクセル開度に応じたアクセル電圧を出力するアクセルポジションセンサ（以下、ＡＰＳと略す）６２が接続されており、これらセンサ類等からの情報が入力する。ＡＰＳ６２からは、実際にはアクセル電圧が出力され、このアクセル電圧に基づいてアクセル開度θaccが認識される。
【００１８】
一方、ＥＣＵ６０の出力側には、燃料噴射弁４、点火コイル１８、燃料制御装置２２、スロットル弁３０のステップモータ３２及びＥＧＲバルブ５２のステップモータ５４等が接続されており、これら燃料噴射弁４、点火コイル１８等には、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量、噴射時期、点火時期、ＥＧＲバルブ開度等の最適値がそれぞれ出力される。これにより、燃料噴射弁４から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射され、点火プラグ３によって適正なタイミングで点火が実施される。また、ＥＧＲバルブ５２が燃焼を悪化させない適正な開度に制御される。
【００１９】
実際には、ＥＣＵ６０では、ＴＰＳ３６からのスロットル開度情報θthとクランク角センサ１６からのエンジン回転速度情報Ｎeとに基づいてエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有効圧Ｐeを求めるようにされており、さらに、当該目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度情報Ｎeとに応じて噴射時期設定マップ（図示せず）より燃料噴射モードを設定するようにされている。例えば、目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度Ｎeとが共に小さいときには、燃料噴射モードは圧縮行程噴射リーンモード、即ち圧縮リーンモードとされ、リーン空燃比の下に燃料は圧縮行程で噴射され、一方、目標平均有効圧Ｐeが大きくなり或いはエンジン回転速度Ｎeが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴射モードとされ、燃料は吸気行程で噴射される。吸気行程噴射モードには、リーン空燃比とされる吸気リーンモード、理論空燃比とされるストイキオフィードバックモード（Ｓ−Ｆ／Ｂモード）、及び、リッチ空燃比とされるオープンループモード（Ｏ／Ｌモード）とがある。
【００２０】
そして、目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度Ｎeとから制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標Ａ／Ｆに基づいて決定される。
また、実際には、圧縮リーンモードと吸気行程噴射モードのそれぞれにおいて目標平均有効圧Ｐe、エンジン回転速度情報Ｎeに応じた点火時期マップが設定されており、当該点火時期マップに基づいて点火時期が設定される。さらに、このように設定された点火時期は、ＥＧＲバルブ５２の開弁量情報、即ちＥＧＲ導入量やノックセンサ１４からのノッキング情報、即ち燃料性状等によって適宜補正され適正なものとされる（点火時期設定手段）。
【００２１】
また、ＥＧＲバルブ５２の開弁量は、圧縮リーンモードにおいては、十分なＮＯx低減効果を得るために、多量のＥＧＲガスが燃焼室６内に導入されるよう設定されており、吸気リーンモードでは、燃焼の悪化に伴う回転変動の発生を抑制するために、開弁量はゼロに設定されている。さらに、Ｓ−Ｆ／Ｂモードでは、図示しない排ガス浄化用触媒（例えば、三元触媒）が高い浄化能力を発揮するために、燃焼の安定化を優先し、燃焼室６内に導入されるＥＧＲガス量が圧縮リーンモード時よりも少なくなるようＥＧＲバルブ５２の開弁量は小さく設定されている。そして、Ｏ／Ｌモードでは、出力が要求される運転域であることから、吸気リーンモード時と同様に、開弁量はゼロに設定されている。
【００２２】
以下、このように構成されたエンジン１の本発明に係る点火時期制御について詳しく説明する。
図２を参照すると、本発明に係る点火時期制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、また、図３を参照すると、当該点火時期制御の制御結果が示されており、以下図３を参照しながら同フローチャートに基づいて説明する。
【００２３】
ステップＳ１０では、アイドルスイッチ３８からの情報に基づき、エンジン１がアイドル状態にあるか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で、エンジン１がアイドル状態にあると判定された場合には、次にステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、燃料噴射モードが圧縮リーンモードであるか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で、燃料噴射モードが圧縮リーンモードであると判定された場合には、次にステップＳ１４に進む。
【００２４】
燃料噴射モードが圧縮リーンモードである場合には、酸素量が多いことからＮＯxが発生し易い。故に、当該圧縮リーンモードでは、上述したように、ＮＯxの低減を目的としてＥＧＲシステムを作動させ、つまりステップモータ５４を駆動しＥＧＲバルブ５２を制御することでＥＧＲガスをエンジン１の吸気系に環流させ、燃焼の伝播速度を緩慢にするようにしている（制御手段）。
【００２５】
そこで、ステップＳ１４では、ＥＧＲバルブ５２の実開度（ＥＧＲ実開度）θREGRが所定開度θR1より大きく、ＥＧＲガスが所定量を超えて還流されているか否かを判別する。
ステップＳ１４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、ＥＧＲ実開度θREGRが所定開度θR1よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１６に進み、ＥＧＲ実開度θREGRが所定開度θR1よりも大きい状態のまま所定行程（例えば、３０行程）経過したか否かを判別する。つまり、ＥＧＲガスの導入が安定した状態で導入されているか否かを判別する。
【００２６】
ステップＳ１６の判別結果が偽（Ｎｏ）で、未だ所定行程経過していない場合には、ステップＳ１４の判別を繰り返し、所定行程が経過するのを待つ。
一方、ステップＳ１６の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、ＥＧＲ実開度θREGRが所定開度θR1よりも大きい状態が所定行程継続したと判定された場合には、次にステップＳ１８に進む。
【００２７】
ステップＳ１８では、アクセルペダル６４が加速操作されてＡＰＳ６２からのアクセル開度情報θacc 、ひいてはＴＰＳ３６からのスロットル開度情報θthが大側に変化し、燃料噴射モードが、図３（ａ）に示すように、圧縮リーンモードから他のモード、即ち吸気行程噴射モード（吸気リーンモード、Ｓ−Ｆ／Ｂモード、Ｏ／Ｌモードのいずれか）に切り換わったか否かを判別する。なお、以降、本実施形態では、特に、運転者がアイドル状態においてアクセルペダル６４を加速操作し、燃料噴射モードが圧縮リーンモードからＳ−Ｆ／Ｂモードに切り換わった場合を例に説明する。
【００２８】
ステップＳ１８の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、燃料噴射モードが圧縮リーンモードからＳ−Ｆ／Ｂモードに切り換わったと判定された場合には、次にステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、上記燃料噴射モードの切換に応じ、ＥＧＲバルブ５２のステップモータ５４への指令値、即ち、ＥＧＲ目標開度θTEGRが、図３（ｂ）に示すように、圧縮リーンモードでの目標開度θ（圧Ｌ）（例えば、全開状態であってθTEGR＝１００％）から該目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度に切り換わったか否かを判別する。つまり、ここではＳ−Ｆ／Ｂモードでの目標開度θ（Ｓ）（例えば、全閉状態であってθTEGR＝０％）に切り換わったか否かを判別する。
【００２９】
ステップＳ２０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＥＧＲ目標開度θTEGRが未だ目標開度θ（圧Ｌ）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）に切り換わっていないと判定された場合には、ＥＧＲ目標開度θTEGRが目標開度θ（Ｓ）に切り換わるのを待つ。実際には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、燃料噴射モードの切り換えと同時にＥＧＲ目標開度θTEGRも切り換わるので、燃料噴射モードが切り換わると、ステップＳ２０の判別結果も通常は真（Ｙｅｓ）とされる。
【００３０】
そして、ステップＳ２０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、ＥＧＲ目標開度θTEGRが目標開度θ（圧Ｌ）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）に切り換わったと判定された場合には、次にステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、タイマＴＭ１をセットし、ＥＧＲ目標開度θTEGRが目標開度θ（圧Ｌ）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）に切り換わった時点からの経過時間を計時する。
【００３１】
ところで、ＥＧＲ目標開度θTEGRが目標開度θ（圧Ｌ）（例えば、θTEGR＝１００％）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）（例えば、θTEGR＝０％）となったとしても、実際には、応答遅れ等により、吸気マニホールド１０内やサージタンク２８内には上述の如くＥＧＲガスが残留ＥＧＲとして残っており、該残留ＥＧＲ量は、図３（ｃ）に示すように、時間経過とともに徐々に減少する。そして、この場合、ＥＧＲが吸入空気量の多い圧縮リーンモードで行われていたことから、残留ＥＧＲ内には余剰となった酸素が多く含まれている。
【００３２】
そこで、次のステップＳ２４では、残留ＥＧＲ内の酸素による燃焼への影響を考慮し、残留ＥＧＲ分のＡ／Ｆ補正を行うようにする。即ち、目標Ａ／Ｆを残留ＥＧＲ量に応じて補正する。
実際には、燃料噴射モードを圧縮リーンモードから吸気行程噴射モードに切り換える場合には、図３（ｄ）に示すように、エンジン１の急激なトルク変動防止を目的として目標Ａ／Ｆをテーリングさせながら徐々に所望の目標Ａ／Ｆに移行させるようにしており、故に、燃料噴射モードが未だ圧縮リーンモードであるうちは酸素量が多くても燃焼に影響がないため補正を行わず、図中Ｐの時点で燃料噴射モードが吸気行程噴射モードに切り換わり、燃焼が酸素量の影響を受け易くなった時点から補正を行うようにする。
【００３３】
より詳しくは、圧縮リーンモード及び吸気行程噴射モードのいずれにおいても燃焼が成立しないような空燃比範囲（例えば、値２２〜値２４）において燃料噴射モードを圧縮リーンモードから吸気行程噴射モードに切り換え、この空燃比範囲では目標Ａ／Ｆを一気に変化させるようにしているため、目標Ａ／Ｆの補正は、当該燃焼が成立しないような空燃比範囲を経過した時点、即ち吸気行程噴射モードでの燃焼成立上限空燃比（例えば、値２２）となった時点から開始する。
【００３４】
目標Ａ／Ｆの補正は、具体的には、図３（ｄ）に斜線領域で示すように、図３（ｃ）の残留ＥＧＲ分（斜線領域）に応じた分だけ空燃比をリッチ空燃比側に変更するようにして行う（空燃比補正手段）。これにより、残留ＥＧＲの存在に拘わらず、実際の空燃比が適正なものとされ、エンジン１の出力低下が好適に防止される。
ところで、ＥＧＲを導入する場合には、燃焼の伝播速度が緩慢になるために、通常は点火時期をＥＧＲの導入がない場合に比べて進角側に補正して早めに点火するようにしている。従って、本来ＥＧＲ目標開度θTEGRを目標開度θ（圧Ｌ）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）に切り換えてＥＧＲの導入を止めた（或いは減少させた）時点では、点火時期をＥＧＲの導入がない場合の通常状態まで遅角させる必要がある。
【００３５】
しかしながら、上述したように、吸気マニホールド１０内やサージタンク２８内に残留ＥＧＲが存在していると、依然として燃焼の伝播速度が緩慢な状態のままに維持され、この状態で点火時期を通常状態にまで遅角させると、上記目標Ａ／Ｆの補正に拘わらず、燃焼不十分となりエンジン１は出力不足を招くことになる。
【００３６】
そこで、本発明では、ステップＳ２６において、点火時期の遅角クリップを行い、ＥＧＲ目標開度θTEGRが目標開度θ（圧Ｌ）から目標開度θ（圧Ｌ）以外の目標開度θ（Ｓ）に切り換えられても、図３（ｅ）に実線で示すように、点火時期を通常状態まで遅角させず（図中破線のように遅角させず）、ある程度進角させた状態のまま保持するようにする（制限手段）。なお、図３（ｅ）中一点鎖線は点火時期の遅角限を示しているが、該遅角限はエンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ（図示せず）からの温度情報に応じ、冷却水温度が低いほど進角側に設定される。
【００３７】
ところで、通常、燃料がオクタン価の高いプレミアムガソリンである場合よりもオクタン価の低いレギュラガソリンである場合の方が揮発性が高いためにノッキングを発生し易い。故に、燃料がレギュラガソリンである場合には、ノックセンサ１４からの検出情報に基づいて点火時期をより遅角側に補正している。
従って、当該遅角クリップする点火時期についても、燃料性状に応じて可変させるようにしており、実際には次式(1)に基づいて遅角クリップする点火時期Ｔigclを設定するようにしている。
【００３８】
Ｔigcl＝Ｋ・Ｔigcl（Ｐ）＋（１−Ｋ）・Ｔigcl（Ｒ） …(1)
ここに、Ｔigcl（Ｐ）は純粋にプレミアムガソリンだけの場合の遅角クリップ値、Ｔigcl（Ｒ）は純粋にレギュラガソリンだけの場合の遅角クリップ値であり、Ｋは、例えば、ノックセンサ１４からの検出情報に基づいて推定されるプレミアムガソリンの燃料比率、即ちノック学習値（０≦Ｋ≦１）である。
【００３９】
ステップＳ２８では、上記計時を開始したタイマＴＭ１が所定時間ｔ1経過したか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ２６において点火時期の遅角クリップを継続実施し、一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でタイマＴＭ１が所定時間ｔ1経過したと判定されたら、次のステップＳ３０において、上記遅角クリップ値を点火実施毎に減算し、遅角クリップする点火時期を徐々に遅角側に変化させる。なお、所定時間ｔ1は、例えばエンジン１の出力を低下させない範囲で最短となるよう予め実験により設定された値である。また、減算される点火時期は、上記遅角限でクリップされる。
【００４０】
そして、ステップＳ３２において、このように遅角側に移行される点火時期（遅角クリップ値）と上記点火時期マップから求められる点火時期（マップ値）とを比較し、大きい側、即ち、より進角側の値を点火時期に設定する（［遅角クリップ値，マップ値］max）。つまり、アクセル開度θaccが大きくされると、時間経過とともにエンジン回転速度Ｎeが大きくなり、通常はこれにつれて点火時期は進角側に変更されるため、マップ値の方が遅角クリップ値よりも進角側となった場合には、該マップ値を優先するようにするのである。
【００４１】
これにより、燃料噴射モードがＥＧＲの導入を伴う圧縮リーンモードからＥＧＲの導入を行わない吸気行程噴射モードに切換わる際において、残留ＥＧＲに拘わらず急に点火時期が進角側から遅角側に戻されることがなくなり、エンジン１の出力が低下してしまうことがより一層好適に防止される。即ち、運転者がアイドル状態から車両を発進させたい場合には、燃料噴射モードが圧縮リーンモードからＳ−Ｆ／Ｂモードに切り換わるのであるが、このような場合において、エンジン１の出力が良好に確保され、車両の加速性能が向上する。
【００４２】
特に、燃料がレギュラガソリンである場合には、上述の如く点火時期をより遅角側に設定するために、残留ＥＧＲ存在の下では点火時期をもとの状態に戻すと出力が大きく低下するおそれがあるのであるが、当該レギュラガソリンを使用した場合であっても、加速時には十分なエンジン１の出力が確保される。
ところで、上記ステップＳ１０、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ２０の各判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、残留ＥＧＲが発生しないか或いは発生したとしても燃焼への影響が極めて少ないと判断でき、この場合には、ステップＳ３４に進み、上記点火時期マップに基づいて点火時期を設定することになる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、遅角クリップを所定時間ｔ1に亘って一定値に保持した後に、遅角側に徐々に変化させ、マップ値の方が遅角クリップ値よりも進角側となったときに遅角クリップを止めてマップ値に基づいて点火時期を設定するようにしたが、所定時間ｔ1が経過するか否かに拘わらずマップ値と遅角クリップ値との大小判別を行い、遅角クリップを一定値に保持している間であっても、遅角クリップを止めてマップ値に基づいて点火時期を設定するようにしてもよい。
【００４４】
また、別途遅角クリップの終了条件を設けるようにしてもよく、例えば以下の条件が成立したときに、遅角クリップを終了してマップ値に基づいて点火時期を設定するようにしてもよい。
＜遅角クリップの終了条件＞
１）車速Ｖ＞Ｖ1（例えば、１０km/h）
２）エンジン回転速度Ｎe＞Ｎe1（例えば、２０００rpm）
つまり、車速センサ（図示せず）により検出される車速Ｖやエンジン回転速度Ｎeが上記条件を満たす場合には、もはやエンジン１の燃焼への残留ＥＧＲの影響は少ないと考えられ、このような場合には、遅角クリップを終了するようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、アイドル状態において加速操作が実施された場合を例に説明したが、これに限られず、エンジン１が圧縮リーンモードで運転され且つＥＧＲの導入が行われているならば、車両が上記遅角クリップの終了条件の範囲内で低速走行しているときに加速操作が実施された場合（圧縮リーンモード以外のモードに移行する場合）であっても、本発明を好適に実施可能である。さらには、アイドル状態が保持されたまま補機（エアコン・コンプレッサ等）の負荷等により燃料噴射モードが圧縮リーンモードから吸気行程噴射モードへ切り換わった場合でも本発明を十分適用可能である。
【００４６】
また、上記実施形態では、燃料噴射モードが圧縮リーンモードから吸気行程噴射モードへ切換わる場合を例に説明したが、ＥＧＲの導入は、圧縮リーンモードのみならず、燃費向上効果のあるＳ−Ｆ／Ｂモードの低負荷域でも実施され得る。従って、Ｓ−Ｆ／ＢモードでＥＧＲの導入を実施している場合には、当該Ｓ−Ｆ／ＢモードからＯ／Ｌモードへの切換時において本発明を適用することも可能である。
【００４７】
また、上記実施形態では、遅角クリップ値を点火時期Ｔigclで固定としたが、目標平均有効圧Ｐe、エンジン回転速度情報Ｎe等に応じた値としてもよく、さらに、点火時期Ｔigclを所定時間ｔ1に亘って保持するようにしたが、点火時期Ｔigclを初期値とした後徐々に減算し、これにより点火時期を遅角側に徐々に移行させるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、エンジン１として、筒内噴射型のエンジンを採用したが、エンジン１は通常の吸気ポート噴射式のものであってもよく、例えばリーンバーンエンジンのように燃料噴射モードを少なくともリーン空燃比モードからＳ−Ｆ／Ｂモードへ切換可能なタイプのものにおいて本発明を好適に適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１の内燃機関の制御装置によれば、還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されるときには、点火時期の遅角側への変更が一時的に燃料性状に基づき設定された遅角クリップ値に制限されるので、吸気通路内に存在する残留ＥＧＲに拘わらず燃焼悪化を抑制でき、内燃機関の出力の低下を好適に防止することができ、例えば燃料がレギュラガソリンであって点火時期をより遅角側に設定するような場合であっても、加速時において十分な機関出力を確保することができる。
また、請求項２の内燃機関の制御装置によれば、制御手段により還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されるとき、空燃比補正手段により排ガス還流通路に残留する排ガスの還流量に応じて燃焼室内の空燃比を補正するので、残留ＥＧＲの存在に拘わらず実際の空燃比を適正なものにでき、機関出力の低下を好適に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載された内燃機関及びその制御装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る点火時期制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２の制御ルーチンの実施結果を示す図であって、燃料噴射モード（ａ）、ＥＧＲ目標開度θTEGR（ｂ）、残留ＥＧＲ量（ｃ）、目標Ａ／Ｆ（ｄ）及び点火時期（ｅ）の時間変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
３ 点火プラグ（点火栓）
１０ 吸気マニホールド
２８ サージタンク
５０ ＥＧＲパイプ（排ガス還流通路）
５２ ＥＧＲバルブ（還流量調整手段）
６０ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）

Claims (2)

1. 燃焼室内の混合気に火花点火を行う点火栓と、
   排気通路内の排ガスの一部を吸気通路に還流させる排ガス還流通路と、
   前記排ガス還流通路に設けられ、開閉操作により前記排ガスの還流量を調整する還流量調整手段と、
   内燃機関の運転状態に応じて前記還流量調整手段を開閉制御する制御手段と、
   前記還流量調整手段が開状態のとき前記点火栓の点火時期を進角側に設定し、閉状態のとき該点火時期を遅角側に設定する点火時期設定手段と、
   前記制御手段により前記還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されるとき、前記点火時期設定手段による点火時期の遅角側への変更を該変更途中に遅角クリップ値を設けて制限する制限手段と、
   燃料性状を検出する燃料性状検出手段とを備え、
   前記制限手段が、前記燃料性状検出手段により検出される燃料性状に基づき前記遅角クリップ値を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. さらに、前記制御手段により前記還流量調整手段が開状態から閉状態へ制御されるとき、前記排ガス還流通路に残留する排ガスの還流量に応じて燃焼室内の空燃比を補正する空燃比補正手段を有することを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。

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