JP4706618B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、運転状態を無過給ストイキ燃焼モードと過給リーン燃焼モードとの間で切換可能な内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine capable of switching an operating state between a non-supercharged stoichiometric combustion mode and a supercharged lean combustion mode.

一般的な筒内噴射式エンジンでは、リーン空燃比で均質燃焼を実現可能なリーン燃焼モードと、理論(ストイキ)空燃比で均質燃焼を実現可能なストイキ燃焼モードとが切換可能となっている。この場合、例えば、制御装置は、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいた燃焼モードマップを有しており、エンジン運転状態に応じてリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとを切換制御している。   In a general in-cylinder injection type engine, a lean combustion mode capable of realizing homogeneous combustion at a lean air-fuel ratio and a stoichiometric combustion mode capable of realizing homogeneous combustion at a theoretical (stoichiometric) air-fuel ratio can be switched. In this case, for example, the control device has a combustion mode map based on the engine speed and the engine load, and performs switching control between the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode according to the engine operating state.

このような燃焼モードを切換可能なエンジンにて、運転状態に応じてリーン空燃比とストイキ空燃比との間で切換えを行うとき、空燃比を大きく変化させると発生するトルクが異なることから、この空燃比の切換時に大きなトルク段差が発生し、ドライバビリティが悪化してしまうという問題がある。   In such an engine capable of switching the combustion mode, when switching between the lean air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio according to the operating state, the generated torque differs if the air-fuel ratio is greatly changed. There is a problem that a large torque step occurs when the air-fuel ratio is switched, and drivability deteriorates.

そこで、空燃比の変更時に発生するトルク段差を防止するため、従来は、点火時期を遅角する制御を実行している。例えば、ストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードに切換えられるとき、制御装置は、この切換制御中はストイキ空燃比で制御し、切換制御後にストイキからリーンに変更している。即ち、エンジン運転状態に応じてストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードに切換え指令が出されたとき、スロットル開度を大きくして吸入空気量を増加すると共に、燃料噴射量が増加する。このとき、点火時期を遅角することで、発生するトルクの増大を抑制し、所定期間の経過後に、点火時期を進角して運転状態に応じた点火時期とすると共に、燃料噴射量を減少することで、ストイキからリーンに変更している。   Therefore, conventionally, control for retarding the ignition timing is executed in order to prevent a torque step generated when the air-fuel ratio is changed. For example, when the stoichiometric combustion mode is switched to the lean combustion mode, the control device controls the stoichiometric air-fuel ratio during the switching control, and changes from stoichiometric to lean after the switching control. That is, when a command for switching from the stoichiometric combustion mode to the lean combustion mode is issued in accordance with the engine operating state, the throttle opening is increased to increase the intake air amount and the fuel injection amount. At this time, by retarding the ignition timing, an increase in the generated torque is suppressed, and after a predetermined period of time, the ignition timing is advanced to an ignition timing according to the operating state, and the fuel injection amount is decreased. By doing so, it changes from stoichiometric to lean.

なお、このような内燃機関としては下記特許文献1に記載されたものがある。   In addition, there exists what was described in following patent document 1 as such an internal combustion engine.

特開平08−114166号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-114166

ところが、内燃機関にターボ過給機が装着されており、燃焼モードを無過給ストイキ燃焼モードと過給リーン燃焼モードとの間で切換えるときには、排気エネルギの上昇により過給圧が必要以上に高くなり、空燃比の切換制御の終了時にトルク段差が発生し、ドライバビリティが悪化してしまう。即ち、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに切換わるとき、点火時期の遅角により排気ガス温度が上昇し、ターボ過給機により実過給圧が目標過給圧以上に上昇し、過給圧が必要以上に高くなってトルクが増大し、空燃比の切換制御の終了時に増大したトルクを減少させる必要からここにトルク段差が発生してしまう。この場合、点火時期の遅角量に対するトルクの低減量は、エンジン負荷(吸入空気量)が大きいほど大きくなることから、燃焼モード切換時に発生するトルク段差が顕著なものとなり、ドライバビリティが悪化してしまうという問題が発生する。   However, when the turbocharger is mounted on the internal combustion engine and the combustion mode is switched between the non-supercharged stoichiometric combustion mode and the supercharged lean combustion mode, the boost pressure becomes higher than necessary due to the increase in exhaust energy. Thus, a torque step occurs at the end of the air-fuel ratio switching control, and drivability deteriorates. That is, when switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the exhaust gas temperature rises due to the retard of the ignition timing, and the actual supercharging pressure rises above the target supercharging pressure by the turbocharger. Since the boost pressure becomes higher than necessary and the torque increases, a torque step is generated here because the increased torque needs to be reduced at the end of the air-fuel ratio switching control. In this case, since the amount of torque reduction with respect to the retard amount of the ignition timing increases as the engine load (intake air amount) increases, the torque step generated at the time of switching the combustion mode becomes conspicuous, and drivability deteriorates. The problem of end up occurs.

また、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに切換わるとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したままで点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更して点火時期を進角している。そのため、この空燃比変更制御後における空燃比制御と点火時期制御のタイミングがずれるとノッキングが発生してしまい、失火に至る可能性もある。これは、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに切換わるときも同様であり、空燃比変更制御時にストイキ空燃比に変更して点火時期を遅角するため、ノッキングが発生して失火に至る可能性がある。   In addition, when switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the ignition timing is retarded while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio during the air-fuel ratio change control, and then changed to the lean air-fuel ratio after the air-fuel ratio change control. The ignition timing is advanced. For this reason, if the timing of the air-fuel ratio control and the ignition timing control after the air-fuel ratio change control is deviated, knocking may occur and a misfire may occur. The same applies when switching from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode. When the air-fuel ratio change control is performed, the ignition timing is retarded by changing to the stoichiometric air-fuel ratio. May lead to

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、空燃比変更時におけるトルク段差の発生やノッキングの発生を抑制可能としてドライバビリティの向上を図った内燃機関を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of suppressing the occurrence of a torque step or knocking at the time of air-fuel ratio change and improving drivability. And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、吸入空気を圧縮して燃焼室に供給可能な過給機と、燃焼室の中央部に設けられた中央点火手段と、燃焼室の周辺部に設けられたサイド点火手段と、空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、前記中央点火手段及び前記サイド点火手段による点火時期を変更可能な点火時期変更手段と、前記空燃比変更手段によりストイキ空燃比からリーン空燃比に変更するときに前記点火時期変更手段により前記中央点火手段及び前記サイド点火手段の点火時期を遅角する制御手段とを具えた内燃機関において、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更すると共に機関運転状態に基づいて点火時期を進角し、この進角量が予め設定された所定値より大きいときには、前記中央点火手段における点火時期の進角量を減少させることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine according to the present invention includes a supercharger capable of compressing intake air and supplying the compressed air to a combustion chamber, and a central ignition means provided at a central portion of the combustion chamber. Side ignition means provided in the periphery of the combustion chamber, air-fuel ratio changing means capable of changing the air-fuel ratio, ignition timing changing means capable of changing the ignition timing by the central ignition means and the side ignition means, In an internal combustion engine comprising a control means for retarding the ignition timing of the central ignition means and the side ignition means by the ignition timing changing means when the stoichiometric air-fuel ratio is changed from the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio changing means, wherein, when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, in the air-fuel ratio change control is retarded ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio hide, the air-fuel ratio change control after Advancing the ignition timing based on the engine operating conditions as well as changes to the lean air-fuel ratio hidden, when the advancement amount is larger than a preset predetermined value, reducing the advance amount of the ignition timing in the central ignition means It is characterized by.

本発明の内燃機関では、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、前記サイド点火手段の点火時期をMBTに設定することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when the control means changes from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode , during the air-fuel ratio change control, the ignition timing is retarded while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio. After the fuel ratio change control, the air-fuel ratio is changed to a lean air-fuel ratio, the ignition timing is advanced, and the ignition timing of the side ignition means is set to MBT.

本発明の内燃機関では、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中における前記中央点火手段の点火時期の遅角量に対して、前記サイド点火手段の点火時期の遅角量を小さく設定することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when the control means changes from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode , with respect to the retard amount of the ignition timing of the central ignition means during the air-fuel ratio change control, A retard amount of the ignition timing of the side ignition means is set small.

本発明の内燃機関は、吸入空気を圧縮して燃焼室に供給可能な過給機と、燃焼室の中央部に設けられた中央点火手段と、燃焼室の周辺部に設けられたサイド点火手段と、空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、前記中央点火手段及び前記サイド点火手段による点火時期を変更可能な点火時期変更手段と、前記空燃比変更手段によりリーン空燃比からストイキ空燃比に変更するときに前記点火時期変更手段により前記中央点火手段及び前記サイド点火手段の点火時期を遅角する制御手段とを具えた内燃機関において、前記制御手段は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、空燃比切替要求時にストイキ空燃比に変更して機関運転状態に基づいて点火時期を遅角し、この遅角量が予め設定された所定値より大きいときには、前記サイド点火手段の点火時期をMBTに設定し、空燃比変更制御中に遅角量を減少させることを特徴とするものである。 The internal combustion engine of the present invention includes a supercharger capable of compressing intake air and supplying the compressed air to the combustion chamber, central ignition means provided at the center of the combustion chamber, and side ignition means provided at the periphery of the combustion chamber. An air-fuel ratio changing means capable of changing the air-fuel ratio, an ignition timing changing means capable of changing the ignition timing by the central ignition means and the side ignition means, and a lean air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio changing means. In an internal combustion engine comprising a control means for retarding the ignition timings of the central ignition means and the side ignition means by the ignition timing changing means when changing, the control means is in a supercharged lean combustion mode and is not supercharged. when changing to the stoichiometric combustion mode, is larger than a predetermined value retarded ignition timing hidden, the retard amount of this is set in advance based on the engine operating state is changed to the stoichiometric air-fuel ratio when the air-fuel ratio switching request Kiniwa, sets the ignition timing of the side ignition means to MBT, is characterized in reducing the retard amount during air-fuel ratio variation control.

本発明の内燃機関では、前記制御手段は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中における前記中央点火手段の点火時期の遅角量に対して、前記サイド点火手段の点火時期の遅角量を小さく設定することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when the control means changes from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode , with respect to the retard amount of the ignition timing of the central ignition means during the air-fuel ratio change control, A retard amount of the ignition timing of the side ignition means is set small.

本発明の内燃機関では、前記中央点火手段は、前記燃焼室の中央上方のシリンダヘッド下面に設けられ、前記サイド点火手段は、前記燃焼室の外周上方であって吸気ポートと排気ポートの間のシリンダヘッド下面に設けられることを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, the central ignition means is provided on the lower surface of the cylinder head above the center of the combustion chamber, and the side ignition means is above the outer periphery of the combustion chamber and between the intake port and the exhaust port. It is provided on the lower surface of the cylinder head.

本発明の内燃機関によれば、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更すると共に機関運転状態に基づいて点火時期を進角し、この進角量が予め設定された所定値より大きいときには、中央点火手段における点火時期の進角量を減少させるので、空燃比変更制御後の燃焼悪化を防止してトルク段差の発生を抑制すると共にノッキングの発生を抑制し、ドライバビリティを向上することができる。 According to the internal combustion engine of the present invention, when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode , during the air-fuel ratio change control, the ignition timing is retarded while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio change control is performed. Later, when the air-fuel ratio is changed to a lean air-fuel ratio and the ignition timing is advanced based on the engine operating state, and the advance amount is larger than a predetermined value, the advance amount of the ignition timing in the central ignition means is reduced. Moreover, it is possible to improve the drivability by preventing the deterioration of combustion after the air-fuel ratio change control and suppressing the occurrence of a torque step and suppressing the occurrence of knocking.

本発明の内燃機関によれば、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、空燃比切替要求時にストイキ空燃比に変更して機関運転状態に基づいて点火時期を遅角し、この遅角量が予め設定された所定値より大きいときには、サイド点火手段の点火時期をMBTに設定し、空燃比変更制御中に遅角量を減少させるので、空燃比変更制御中の燃焼悪化を防止してトルク段差の発生を抑制すると共にノッキングの発生を抑制し、ドライバビリティを向上することができる。 According to the internal combustion engine of the present invention, when changing from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode , the ignition timing is retarded based on the engine operating state by changing to the stoichiometric air-fuel ratio when the air-fuel ratio switching request is made. , when the retard amount of this is greater than a preset predetermined value, sets the ignition timing of the side ignition means to MBT, because it reduces the amount of delay in air-fuel ratio change control, combustion of air-fuel ratio change control It is possible to improve the drivability by preventing the deterioration and suppressing the occurrence of a torque step and suppressing the occurrence of knocking.

以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。   Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.

図1は、本発明の一実施例に係る内燃機関を表すV型6気筒エンジンの概略平面図、図2は、本実施例のV型6気筒エンジンの概略断面図、図3は、本実施例のV型6気筒エンジンにおける第1バンクの燃焼室の水平断面図、図4は、本実施例のV型6気筒エンジンにおける燃焼モードを表すモードマップ、図5は、本実施例のV型6気筒エンジンにおける燃焼モード切換制御を表すフローチャート、図6は、本実施例のV型6気筒エンジンにおける無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換時のエンジン運転状態を表すタイムチャート、図7は、本実施例のV型6気筒エンジンにおける過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換時のエンジン運転状態を表すタイムチャートである。   FIG. 1 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine representing an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, and FIG. 4 is a horizontal sectional view of the combustion chamber of the first bank in the V-type 6-cylinder engine of the example, FIG. 4 is a mode map showing combustion modes in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, and FIG. FIG. 6 is a time chart showing the engine operating state when switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode in the V-type 6-cylinder engine of this embodiment. FIG. 7 is a time chart showing the engine operating state at the time of switching from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode in the V-type six-cylinder engine of the present embodiment.

本実施例では、内燃機関としてV型6気筒エンジンを適用している。このV型6気筒エンジンにおいて、図1乃至及び図3に示すように、シリンダブロック11は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク12,13を有しており、各バンク12,13に複数の気筒が設けられて2つの気筒群が構成されている。この各バンク12,13は、それぞれ3つのシリンダボア14,15が形成され、各シリンダボア14,15にピストン16,17がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック11の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン16,17はコネクティングロッド18,19を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。   In this embodiment, a V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. In this V-type 6-cylinder engine, as shown in FIGS. 1 to 3, the cylinder block 11 has left and right banks 12, 13 inclined at a predetermined angle at the upper portion, and a plurality of banks 12, 13 are provided with a plurality of banks 12, 13. A cylinder is provided to form two cylinder groups. Each of the banks 12 and 13 is formed with three cylinder bores 14 and 15, and pistons 16 and 17 are fitted to the cylinder bores 14 and 15 so as to be vertically movable. A crankshaft (not shown) is rotatably supported at the lower part of the cylinder block 11, and the pistons 16 and 17 are connected to the crankshaft via connecting rods 18 and 19, respectively.

一方、シリンダブロック11の各バンク12,13の上部にはシリンダヘッド20,21が締結されており、シリンダブロック11とピストン16,17とシリンダヘッド20,21により各燃焼室22,23が構成されている。そして、この燃焼室22,23の上部、つまり、シリンダヘッド20,21の下面に吸気ポート24,25及び排気ポート26,27が対向して形成され、この吸気ポート24,25及び排気ポート26,27に対して吸気弁28,29及び排気弁30,31の下端部が位置している。この吸気弁28,29及び排気弁30,31は、シリンダヘッド20,21に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート24,25及び排気ポート26,27を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド20,21には、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35が回転自在に支持されており、吸気カム36,37及び排気カム38,39が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁28,29及び排気弁30,31の上端部に接触している。   On the other hand, cylinder heads 20 and 21 are fastened to the upper portions of the banks 12 and 13 of the cylinder block 11, and the combustion chambers 22 and 23 are constituted by the cylinder block 11, the pistons 16 and 17, and the cylinder heads 20 and 21. ing. The intake ports 24 and 25 and the exhaust ports 26 and 27 are formed on the upper portions of the combustion chambers 22 and 23, that is, the lower surfaces of the cylinder heads 20 and 21 so as to face each other. 27, the lower end portions of the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 are located. The intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 are supported by the cylinder heads 20 and 21 so as to be movable in the axial direction, and are attached in a direction to close the intake ports 24 and 25 and the exhaust ports 26 and 27. It is supported. Further, intake camshafts 32 and 33 and exhaust camshafts 34 and 35 are rotatably supported on the cylinder heads 20 and 21, and the intake cams 36 and 37 and the exhaust cams 38 and 39 are interposed via a roller rocker arm (not shown). Are in contact with the upper ends of the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31.

従って、エンジンに同期して吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35が回転すると、吸気カム36,37及び排気カム38,39がローラロッカアームを作動させ、吸気弁28,29及び排気弁30,31が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート24,25及び排気ポート26,27を開閉し、吸気ポート24,25と燃焼室22,23、燃焼室22,23と排気ポート26,27とをそれぞれ連通することができる。   Accordingly, when the intake camshafts 32 and 33 and the exhaust camshafts 34 and 35 rotate in synchronization with the engine, the intake cams 36 and 37 and the exhaust cams 38 and 39 operate the roller rocker arm, and the intake valves 28 and 29 and the exhaust valve 30 and 31 move up and down at a predetermined timing to open and close intake ports 24 and 25 and exhaust ports 26 and 27, intake ports 24 and 25 and combustion chambers 22 and 23, combustion chambers 22 and 23, and exhaust port 26. , 27 can communicate with each other.

また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁28,29及び排気弁30,31を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing-intelligent)40,41と排気可変動弁機構42,43により構成されている。この吸気可変動弁機構40,41及び排気可変動弁機構42,43は、例えば、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35の軸端部にVVTコントローラが設けられて構成され、油圧ポンプ(または電動モータ)によりカムスプロケットに対する各カムシャフト32,33,34,35の位相を変更することで、吸気弁28,29及び排気弁30,31の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、各可変動弁機構40,41,42,43は、吸気弁28,29及び排気弁30,31の作用角(開放期間)を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ44,45,46,47が設けられている。   In addition, the valve mechanism of this engine is a variable intake valve timing mechanism (VVT) 40 that controls the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 at an optimal opening / closing timing according to the operating state. 41 and an exhaust variable valve mechanism 42, 43. The intake variable valve operating mechanisms 40 and 41 and the exhaust variable valve operating mechanisms 42 and 43 are configured, for example, by providing VVT controllers at the shaft end portions of the intake camshafts 32 and 33 and the exhaust camshafts 34 and 35. The opening / closing timing of the intake valves 28, 29 and the exhaust valves 30, 31 is advanced or retarded by changing the phase of each camshaft 32, 33, 34, 35 with respect to the cam sprocket by a pump (or electric motor). Is something that can be done. In this case, each variable valve mechanism 40, 41, 42, 43 advances or retards the opening / closing timing with the operating angle (opening period) of intake valves 28, 29 and exhaust valves 30, 31 being constant. The intake camshafts 32, 33 and the exhaust camshafts 34, 35 are provided with cam position sensors 44, 45, 46, 47 for detecting their rotational phases.

各シリンダヘッド20,21の吸気ポート24,25には吸気マニホールド48,49を介してサージタンク50が連結されている。吸気管(吸気通路)51の空気取入口にはエアクリーナ52が取付けられ、この吸気管51は2つに分岐した吸気分岐管53,54となり、各吸気分岐管53,54の下流端部は合流し、吸気集合管55を介してサージタンク50に連結されている。そして、この吸気集合管55に、スロットル弁56を有する電子スロットル装置57が設けられている。   A surge tank 50 is connected to the intake ports 24 and 25 of the cylinder heads 20 and 21 via intake manifolds 48 and 49. An air cleaner 52 is attached to an air intake port of the intake pipe (intake passage) 51. The intake pipe 51 is divided into two intake branch pipes 53 and 54, and the downstream ends of the intake branch pipes 53 and 54 are joined together. The intake tank 55 is connected to the surge tank 50 through the intake manifold 55. The intake manifold 55 is provided with an electronic throttle device 57 having a throttle valve 56.

排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路58,59に連通しており、各集合通路58,59には、排気管接続部58a,59aを介して第1、第2排気管60,61が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路58,59と排気管接続部58a,59aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。   The exhaust ports 26 and 27 communicate with collecting passages 58 and 59 in which exhaust gases discharged from the combustion chambers 22 and 23 gather, and exhaust pipe connecting portions 58a and 59a are connected to the collecting passages 58 and 59, respectively. The first and second exhaust pipes 60 and 61 are connected to each other. In this case, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 58 and 59, and the exhaust pipe connection portions 58a and 59a are integrally formed in the cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13, respectively.

そして、第1排気管60には、第1前段三元触媒(浄化触媒)62が装着される一方、第2排気管61には、第2前段三元触媒(浄化触媒)63が装着されており、第1、第2排気管60,61の下流端部は排気集合管64に合流して連結されており、この排気集合管64にNOx吸蔵還元型触媒65が装着されている。この各前段三元触媒62,63は、排気空燃比がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。NOx吸蔵還元型触媒65は、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOxを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したNOxを放出し、添加した還元剤としての燃料によりNOxを還元するものである。   The first exhaust pipe 60 is fitted with a first front three-way catalyst (purification catalyst) 62, while the second exhaust pipe 61 is fitted with a second front stage three-way catalyst (purification catalyst) 63. The downstream end portions of the first and second exhaust pipes 60 and 61 are joined and connected to the exhaust collecting pipe 64, and the NOx occlusion reduction type catalyst 65 is attached to the exhaust collecting pipe 64. Each of the front three-way catalysts 62 and 63 simultaneously purifies HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas by an oxidation-reduction reaction when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric. The NOx occlusion reduction type catalyst 65 temporarily occludes NOx contained in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and occludes when the oxygen concentration in the exhaust gas is in the rich combustion region or stoichiometric combustion region. The released NOx is released, and NOx is reduced by the added fuel as a reducing agent.

そして、第1及び第2バンク12,13には、それぞれターボ過給機66,67が設けられている。この各ターボ過給機66,67は、吸気分岐管53,54に設けられたコンプレッサ68,69と各排気管60,61に設けられたタービン70,71とが連結軸72,73により一体に連結されて構成されている。この場合、ターボ過給機66,67は、第1及び第2バンク12,13の各排気管60,61からの排気ガスによりタービン70,71を駆動可能である。そして、このターボ過給機66,67におけるコンプレッサ68,69の下流側における吸気分岐管53,54には、このコンプレッサ68,69により圧縮されて温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ74,75が設けられている。   The first and second banks 12 and 13 are provided with turbochargers 66 and 67, respectively. In each turbocharger 66, 67, compressors 68, 69 provided in the intake branch pipes 53, 54 and turbines 70, 71 provided in the exhaust pipes 60, 61 are integrated by connecting shafts 72, 73. Concatenated. In this case, the turbochargers 66 and 67 can drive the turbines 70 and 71 by the exhaust gas from the exhaust pipes 60 and 61 of the first and second banks 12 and 13. In addition, intercoolers 74 and 75 for cooling the intake air compressed by the compressors 68 and 69 and cooled in the intake branch pipes 53 and 54 on the downstream side of the compressors 68 and 69 in the turbochargers 66 and 67. Is provided.

従って、第1及び第2バンク12,13に設けられたターボ過給機66,67は、各燃焼室22,23から排気ポート26,27及び集合通路58,59を介して排気管60,61に排出された排気ガスによりタービン70,71を駆動し、連結軸72,73により連結されたコンプレッサ68,69が駆動することで吸気分岐管53,54を流れる空気を圧縮することができる。そのため、エアクリーナ52から吸気管51に導入された空気は、圧縮吸気となってインタークーラ74,75で冷却された後にサージタンク50に導入され、各バンク12,13の各吸気マニホールド48,49及び吸気ポート24,25を介して燃焼室22,23に吸入されることとなる。   Accordingly, the turbochargers 66 and 67 provided in the first and second banks 12 and 13 are connected to the exhaust pipes 60 and 61 from the combustion chambers 22 and 23 through the exhaust ports 26 and 27 and the collecting passages 58 and 59, respectively. The turbines 70 and 71 are driven by the exhaust gas discharged to the compressor, and the compressors 68 and 69 connected by the connecting shafts 72 and 73 are driven, so that the air flowing through the intake branch pipes 53 and 54 can be compressed. Therefore, the air introduced from the air cleaner 52 into the intake pipe 51 becomes compressed intake air and is cooled by the intercoolers 74 and 75 and then introduced into the surge tank 50. The intake manifolds 48 and 49 in the banks 12 and 13 and The air is sucked into the combustion chambers 22 and 23 through the intake ports 24 and 25.

各シリンダヘッド20,21には、各燃焼室22,23に直接燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ76,77が装着されており、各インジェクタ76,77にはデリバリパイプ78,79が連結され、この各デリバリパイプ78,79には高圧燃料ポンプ80から所定圧の燃料を供給可能となっている。また、シリンダヘッド20,21には、燃焼室22,23の上方に位置して混合気に着火する2種類の点火プラグ81a,81b,82a,82bが装着されている。中央点火手段としての中央点火プラグ81a,82aは、燃焼室22,23の中央部に設けられる一方、サイド点火手段としてのサイド点火プラグ81b,82bは、燃焼室22.23の周辺部に設けられている。   The cylinder heads 20 and 21 are respectively equipped with injectors 76 and 77 for injecting fuel (gasoline) directly into the combustion chambers 22 and 23. Delivery pipes 78 and 79 are connected to the injectors 76 and 77, respectively. Each of the delivery pipes 78 and 79 can be supplied with fuel of a predetermined pressure from a high-pressure fuel pump 80. The cylinder heads 20 and 21 are mounted with two types of spark plugs 81a, 81b, 82a and 82b which are located above the combustion chambers 22 and 23 and ignite the air-fuel mixture. The central ignition plugs 81a and 82a as the central ignition means are provided in the central part of the combustion chambers 22 and 23, while the side ignition plugs 81b and 82b as the side ignition means are provided in the peripheral part of the combustion chamber 22.23. ing.

具体的に説明すると、第1バンク12にて、図2及び図3に詳細に示すように、中央点火プラグ81aは、燃焼室22の天井部を構成するシリンダヘッド20の下面における2つの吸気ポート24及び2つの排気ポート26の中央部に位置して装着されている。サイド点火プラグ81bは、燃焼室22の天井部を構成するシリンダヘッド20の下面における2つの吸気ポート24及び2つの排気ポート26の周辺部であって、一方の吸気ポート24と一方の排気ポート26の間に位置して装着されている。なお、第2バンク13でも、この第1バンク12と同様に、中央点火プラグ82aとサイド点火プラグ82bが、シリンダヘッド21における中央部と周辺部に装着されている。   Specifically, in the first bank 12, as shown in detail in FIGS. 2 and 3, the central spark plug 81a has two intake ports on the lower surface of the cylinder head 20 constituting the ceiling portion of the combustion chamber 22. 24 and two exhaust ports 26 are mounted at the center. The side spark plug 81 b is a peripheral portion of the two intake ports 24 and the two exhaust ports 26 on the lower surface of the cylinder head 20 constituting the ceiling portion of the combustion chamber 22, and includes one intake port 24 and one exhaust port 26. It is located between. In the second bank 13, as in the first bank 12, the central spark plug 82 a and the side spark plug 82 b are attached to the central portion and the peripheral portion of the cylinder head 21.

車両には、電子制御ユニット(ECU)83が搭載されており、このECU83は、インジェクタ76,77の燃料噴射タイミングや点火プラグ81a,81b,82a,82bの点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、過給圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、吸気管51の上流側にはエアフローセンサ84及び吸気温センサ85が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をECU83に出力している。また、吸気集合管55には過給圧センサ86が装着され、計測した過給圧をECU83に出力している。電子スロットル装置57にはスロットルポジションセンサ87が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ88が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をECU83に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ89が設けられ、検出したクランク角度をECU83に出力し、ECU83はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック11には水温センサ90が設けられており、検出したエンジン冷却水温をECU83に出力している。   The vehicle is equipped with an electronic control unit (ECU) 83, which can control the fuel injection timing of the injectors 76, 77, the ignition timing of the spark plugs 81a, 81b, 82a, 82b, and the like. The fuel injection amount, injection timing, ignition timing, etc. are determined based on the engine operating conditions such as the detected intake air amount, intake air temperature, boost pressure, throttle opening, accelerator opening, engine speed, cooling water temperature, etc. Yes. That is, an air flow sensor 84 and an intake air temperature sensor 85 are mounted on the upstream side of the intake pipe 51, and the measured intake air amount and intake air temperature are output to the ECU 83. Further, a supercharging pressure sensor 86 is attached to the intake manifold 55, and the measured supercharging pressure is output to the ECU 83. The electronic throttle device 57 is provided with a throttle position sensor 87, and the accelerator pedal is provided with an accelerator position sensor 88, which outputs the current throttle opening and accelerator opening to the ECU 83. Further, a crank angle sensor 89 is provided on the crankshaft, and the detected crank angle is output to the ECU 83, and the ECU 83 calculates the engine speed based on the crank angle. The cylinder block 11 is provided with a water temperature sensor 90 and outputs the detected engine cooling water temperature to the ECU 83.

また、各排気管60,61における各前段三元触媒62,63よりも上流側には、A/Fセンサ91,92が設けられている。このA/Fセンサ91,92は、各燃焼室22,23ら各排気ポート26,27を通して各排気管60,61に排気された排気ガスの排気空燃比を検出し、検出した排気空燃比をECU83に出力している。ECU83は、A/Fセンサ91,92が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。   In addition, A / F sensors 91 and 92 are provided upstream of the upstream three-way catalysts 62 and 63 in the exhaust pipes 60 and 61, respectively. The A / F sensors 91 and 92 detect the exhaust air / fuel ratio of the exhaust gas exhausted to the exhaust pipes 60 and 61 through the exhaust ports 26 and 27 from the combustion chambers 22 and 23, and the detected exhaust air / fuel ratio is detected. It is output to the ECU 83. The ECU 83 corrects the fuel injection amount by feeding back the exhaust air / fuel ratio detected by the A / F sensors 91 and 92 and comparing it with the target air / fuel ratio set according to the engine operating state.

また、ECU83は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構40,41及び排気可変動弁機構42,43を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁30,31の開放時期と吸気弁28,29の開放時期のオーバーラップとをなくすことで、排気ガスが吸気ポート24,25または燃焼室22,23に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部EGR率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁28,29の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート24,25に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁28,29の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。   The ECU 83 can control the intake variable valve mechanisms 40 and 41 and the exhaust variable valve mechanisms 42 and 43 based on the engine operating state. That is, when the temperature is low, the engine is started, the engine is idling, or when the load is light, the exhaust gas 30 is exhausted from the intake port 24, 31 by eliminating the overlap between the exhaust valve 30, 31 opening timing and the intake valve 28, 29 opening timing. 25 or the amount of air blown back to the combustion chambers 22 and 23 is reduced, and combustion stability and fuel efficiency can be improved. Further, at the time of medium load, by increasing the overlap, the internal EGR rate is increased to improve the exhaust gas purification efficiency, and the pumping loss is reduced to improve the fuel consumption. Further, at the time of high-load low-medium rotation, the closing timing of the intake valves 28 and 29 is advanced to reduce the amount of intake air that blows back to the intake ports 24 and 25, thereby improving volumetric efficiency. At the time of high load and high rotation, the closing timing of the intake valves 28 and 29 is retarded according to the rotational speed, thereby improving the volume efficiency as the timing according to the inertial force of the intake air.

ところで、本実施例のV型6気筒エンジンにて、ECU83は、エンジン運転状態に応じてリーン空燃比で均質燃焼を実現可能なリーン燃焼モードと、理論(ストイキ)空燃比で均質燃焼を実現可能なストイキ燃焼モードとを切換可能となっている。この場合、ECU83は、図4に示すように、エンジン回転数及びエンジン負荷(空気量)に基づいた燃焼モードマップを有しており、この燃焼モードマップを用いてリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとを切換制御している。   By the way, in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, the ECU 83 can realize the lean combustion mode capable of realizing the homogeneous combustion at the lean air-fuel ratio according to the engine operating state and the homogeneous combustion at the theoretical (stoichiometric) air-fuel ratio. It is possible to switch between various stoichiometric combustion modes. In this case, as shown in FIG. 4, the ECU 83 has a combustion mode map based on the engine speed and the engine load (air amount), and the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode are determined using this combustion mode map. Is controlled.

そして、ECU83が、燃焼モードマップを用いてリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとを切換制御するとき、この切換制御中はストイキ空燃比で制御し、切換制御後に空燃比を変更している。即ち、ストイキ燃焼モードとリーン燃焼モードとの間で切換えるとき、スロットル開度を変更すると共に燃料噴射量を変更することでストイキ空燃比を維持すると共に、点火時期を遅角することで発生するトルクの増大を抑制し、所定期間の経過した切換制御終了後に、点火時期を進角して運転状態に応じた点火時期に変更すると共に、燃料噴射量を変更することでストイキ空燃比からリーン空燃比に変更している。   When the ECU 83 performs switching control between the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode using the combustion mode map, the ECU 83 performs control with the stoichiometric air-fuel ratio during the switching control, and changes the air-fuel ratio after the switching control. That is, when switching between the stoichiometric combustion mode and the lean combustion mode, the torque generated by changing the throttle opening and changing the fuel injection amount to maintain the stoichiometric air-fuel ratio and retarding the ignition timing The ignition timing is advanced to change to the ignition timing according to the operating state and the fuel injection amount is changed to change the fuel injection amount from the stoichiometric air-fuel ratio after the end of the switching control after a predetermined period of time. Has been changed.

ところが、エンジンにターボ過給機が装着されている場合、燃焼モードを無過給ストイキ燃焼モードと過給リーン燃焼モードとの間で切換えるとき、排気エネルギの上昇により過給圧が必要以上に高くなり、空燃比の切換制御の終了時にノッキングやトルク段差が発生し、ドライバビリティが悪化してしまう。   However, when the engine is equipped with a turbocharger, when the combustion mode is switched between the non-supercharged stoichiometric combustion mode and the supercharged lean combustion mode, the boost pressure becomes higher than necessary due to an increase in exhaust energy. Thus, knocking or a torque step occurs at the end of the air-fuel ratio switching control, and drivability deteriorates.

そこで、本実施例の内燃機関にて、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モード(ストイキ空燃比)から過給リーン燃焼モード(リーン空燃比)に変更して点火時期を遅角するとき、モード切換制御中(空燃比変更制御中)はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、モード切換制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、この進角量が予め設定された所定値より大きいときには、中央点火プラグ81a,82aにおける点火時期の進角量を減少させるようにしている。   Therefore, in the internal combustion engine of the present embodiment, the ECU 83 switches the mode when the ignition timing is retarded by changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode (stoichiometric air-fuel ratio) to the supercharged lean combustion mode (lean air-fuel ratio). During control (during air-fuel ratio change control), the ignition timing is retarded while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio is changed to a lean air-fuel ratio after mode switching control, and the ignition timing is advanced. When larger than the predetermined value, the advance amount of the ignition timing in the central spark plugs 81a and 82a is decreased.

なお、本実施例では、空燃比を変更可能な空燃比変更手段、点火時期を変更可能な点火時期変更手段、空燃比変更手段によりストイキ空燃比からリーン空燃比に変更するときに点火時期変更手段により各点火プラグ81a,81b,82a,82bの点火時期を遅角する制御手段として、ECU83を適用している。   In this embodiment, the air-fuel ratio changing means capable of changing the air-fuel ratio, the ignition timing changing means capable of changing the ignition timing, and the ignition timing changing means when changing from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio by the air-fuel ratio changing means. Thus, the ECU 83 is applied as a control means for retarding the ignition timing of each spark plug 81a, 81b, 82a, 82b.

この場合、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、モード切換制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、モード切換制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をMBTに設定するようにしている。なお、MBT(Minimum advance for Best Torque)は、エンジン出力や燃料消費率が最良となる点火基準時期である。   In this case, when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the ECU 83 retards the ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio during the mode switching control, and sets the lean air-fuel ratio after the mode switching control. In addition, the ignition timing is advanced and the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is set to MBT. Note that MBT (Minimum advance for Best Torque) is an ignition reference timing at which the engine output and the fuel consumption rate are the best.

そして、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定している。   Then, when the ECU 83 changes from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the side spark plugs 81b, 82b with respect to the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a during the mode switching control. The ignition timing retard amount is set small.

また、ECU83は、過給リーン燃焼モード(リーン空燃比)から無過給ストイキ燃焼モード(ストイキ空燃比)に変更するとき、モード切換制御時にストイキ空燃比に変更して点火時期を遅角し、モード切換制御中に点火時期を進角し、この遅角量が予め設定された所定値より大きいときには、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をMBTに設定している。   Further, when changing from the supercharged lean combustion mode (lean air-fuel ratio) to the non-supercharged stoichiometric combustion mode (stoichiometric air-fuel ratio), the ECU 83 changes the stoichiometric air-fuel ratio during the mode switching control to retard the ignition timing, When the ignition timing is advanced during the mode switching control and this retardation amount is larger than a predetermined value, the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is set to MBT.

この場合、ECU83は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定している。   In this case, when changing from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, the ECU 83 sets the side spark plugs 81b, The retard amount of the ignition timing 82b is set small.

ここで、上述した本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、燃焼モード切換制御について、図5のフローチャートに基づいて具体的に説明する。   Here, in the V-type 6-cylinder engine of this embodiment described above, the combustion mode switching control will be specifically described based on the flowchart of FIG.

本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、図5に示すように、ステップS11にて、ECU83は、エンジン運転状態に基づいて燃焼モードの切換要求の指令があったかどうかを判定し、燃焼モードの切換要求の指令がないと判定したら、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、ここで、ECU83が、燃焼モードの切換要求の指令があったと判定したら、ステップS12にて、燃焼モードの切換要求が、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換要求であるかを判定する。   In the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, as shown in FIG. 5, in step S11, the ECU 83 determines whether or not a combustion mode switching request has been issued based on the engine operating state, and switches the combustion mode. If it is determined that there is no request command, this routine is exited without doing anything. On the other hand, if the ECU 83 determines that a command for switching the combustion mode has been issued, the switching request for the combustion mode is a request for switching from the non-supercharging stoichiometric combustion mode to the supercharging lean combustion mode in step S12. Determine if there is.

このステップS12にて、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換要求であると判定したら、ステップS13にて、エンジン運転状態に基づいて中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を算出する。そして、ステップS14にて、ECU83は、ストイキ空燃比を維持したままで、算出した中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量に基づいて点火時期遅角制御を実行する。   If the ECU 83 determines in step S12 that the request is for switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, in step S13, the central spark plugs 81a and 82a and the side The retard amount of the ignition timing of the spark plugs 81b and 82b is calculated. In step S14, the ECU 83 performs ignition timing retard control based on the calculated retard amounts of the center spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio. Execute.

この場合、ECU83は、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定している。従って、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換制御中は、各燃焼室22,23内の混合気に対して、まず、サイド点火プラグ81b,82bがスパークし、続いて中央点火プラグ81a,82aがスパークすることとなり、燃焼悪化が抑制されることでトルク段差の発生が抑制される。   In this case, the ECU 83 sets the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b to be smaller than the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a during the mode switching control. Therefore, during the switching control from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the side spark plugs 81b and 82b first spark with respect to the air-fuel mixture in each combustion chamber 22 and 23, and then the center. Spark plugs 81a and 82a spark, and the occurrence of a torque step is suppressed by suppressing the deterioration of combustion.

ステップS15にて、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換制御が終了したかどうかを判定し、例えば、吸入空気量が所定量まで増加したかどうかを判定する。ここで、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換制御が終了していないと判定されたら、ステップS14に戻って処理を繰り返す。一方、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換制御が終了したと判定されたら。ステップS16にて、エンジン運転状態に基づいて中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の進角量を算出する。   In step S15, the ECU 83 determines whether or not the switching control from the non-supercharging stoichiometric combustion mode to the supercharging lean combustion mode has been completed, for example, whether or not the intake air amount has increased to a predetermined amount. Here, if it is determined that the switching control from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode has not ended, the process returns to step S14 and the process is repeated. On the other hand, if it is determined that the switching control from the non-supercharging stoichiometric combustion mode to the supercharging lean combustion mode is completed. In step S16, ignition timing advance amounts of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b are calculated based on the engine operating state.

ステップS17では、算出した中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量が予め設定された所定値より大きいかどうかを判定する。ここで、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量が所定値より大きいと判定されたら、ステップS18にて、中央点火プラグ81a,82aにおける点火時期の進角量が減少するように補正する。そして、ステップS19にて、ECU83は、算出または補正した中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の進角量に基づいて点火時期進角制御を実行する。この場合、ECU83は、モード切換制御後に、リーン空燃比に変更すると共に中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の点火時期を進角するが、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をリーンMBTに設定する一方、中央点火プラグ81a,82aの点火時期をリーンMBTより遅角側に設定し、徐々に進角量を増加してリーンMBTになるように制御する。   In step S17, it is determined whether or not the calculated advance amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a is greater than a predetermined value set in advance. Here, if it is determined that the advance amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a is larger than the predetermined value, in step S18, the advance amount of the ignition timing in the central spark plugs 81a, 82a is corrected so as to decrease. To do. In step S19, the ECU 83 executes ignition timing advance control based on the calculated advance amounts of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b. In this case, after the mode switching control, the ECU 83 changes to the lean air-fuel ratio and advances the ignition timing of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b. While the ignition timing is set to lean MBT, the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a is set to the retard side with respect to the lean MBT, and control is performed so that the advance amount is gradually increased to become lean MBT.

ステップS17で、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量が所定値より大きくないと判定されたら、ステップS19にて、ECU83は、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量を補正せずに、この算出した中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の進角量に基づいて点火時期進角制御を実行する。この場合、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期をリーンMBTに設定する。   If it is determined in step S17 that the advance amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a is not greater than the predetermined value, the ECU 83 determines the advance amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a in step S19. Without correction, the ignition timing advance control is executed based on the calculated ignition timing advance amounts of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b. In this case, the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b is set to lean MBT.

従って、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換制御が終了した後、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期を進角するとき、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量が所定値より大きいときには、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の進角量を減少させることで、各燃焼室22,23内の混合気に対して、まず、サイド点火プラグ81b,82bがスパークし、続いて中央点火プラグ81a,82aがスパークすることとなり、燃焼悪化が抑制されてノッキングの発生が抑制される。また、モード切換制御後に、リーン空燃比に変更すると共にサイド点火プラグ81b,82bの点火時期をリーンMBTに設定することで、燃焼悪化が抑制されてノッキングや失火の発生が抑制される。   Accordingly, when the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a and the side spark plugs 81b, 82b is advanced after the switching control from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode is completed, the central spark plug 81a, When the amount of advance of the ignition timing of 82a is larger than a predetermined value, the amount of advance of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a is decreased, so that the air-fuel mixture in each combustion chamber 22, 23 is first The side spark plugs 81b and 82b spark, and then the central spark plugs 81a and 82a spark, thereby suppressing the deterioration of combustion and the occurrence of knocking. Further, after the mode switching control, by changing to a lean air-fuel ratio and setting the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b to lean MBT, combustion deterioration is suppressed and occurrence of knocking and misfire is suppressed.

一方、ステップS12にて、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換要求でないと判定したら、ステップS20にて、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換要求であるかどうかを判定する。ここで、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換要求であると判定されたら、ステップS21にて、エンジン運転状態に基づいて中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を算出する。そして、ステップS22にて、ECU83は、算出した中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量が予め設定された所定値より大きいかどうかを判定する。   On the other hand, if the ECU 83 determines in step S12 that it is not a request for switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the ECU 83 switches from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode in step S20. It is determined whether it is a switching request. If it is determined that the request is for switching from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, in step S21, the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b are based on the engine operating state. The retard amount of the ignition timing is calculated. In step S22, the ECU 83 determines whether or not the calculated retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a is larger than a predetermined value set in advance.

このステップS22にて、中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量が所定値より大きいと判定されたら、ステップS23にて、サイド点火プラグ81b,82bにおける点火時期の遅角量が減少するように補正する。そして、ステップS24にて、ECU83は、算出または補正した中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量に基づいて点火時期遅角制御を実行する。この場合、ECU83は、モード切換制御時に、ストイキ空燃比に変更すると共に中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の点火時期を遅角するが、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をストイキMBTに設定する一方、中央点火プラグ81a,82aの点火時期をストイキMBTより遅角側に設定し、徐々に遅角量を減少してストイキMBTになるように制御する。   If it is determined in step S22 that the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a is larger than a predetermined value, the retard amount of the ignition timing in the side spark plugs 81b and 82b is decreased in step S23. Correct as follows. In step S24, the ECU 83 executes ignition timing retard control based on the calculated retard amounts of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b. In this case, the ECU 83 changes to the stoichiometric air-fuel ratio at the time of mode switching control and retards the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a and the side spark plugs 81b, 82b, but the side spark plugs 81b, 82b While the ignition timing is set to the stoichiometric MBT, the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a is set to the retard side with respect to the stoichiometric MBT, and control is performed so that the retard amount is gradually decreased to become the stoichiometric MBT.

ステップS22で、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量が所定値より大きくないと判定されたら、ステップS24にて、ECU83は、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を補正せずに、この算出した中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量に基づいて点火時期遅角制御を実行する。この場合、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期をストイキMBTに設定する。   If it is determined in step S22 that the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is not greater than the predetermined value, the ECU 83 determines the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b in step S24. Without correction, ignition timing retardation control is executed based on the calculated ignition timing retardation values of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b. In this case, the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b is set to stoichiometric MBT.

一方、テップS20にて、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換要求でないと判定されたら、ステップS25にて、エンジン運転状態に応じた点火時期遅角制御を実行する。   On the other hand, if it is determined at step S20 that the request is not to switch from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharging stoichiometric combustion mode, at step S25, ignition timing retardation control corresponding to the engine operating state is executed.

従って、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換制御が開始し、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期を遅角するとき、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量が所定値より大きいときには、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を減少させることで、各燃焼室22,23内の混合気に対して、まず、サイド点火プラグ81b,82bがスパークし、続いて中央点火プラグ81a,82aがスパークすることとなり、燃焼悪化が抑制されてノッキングの発生が抑制される。また、モード切換制御時に、ストイキ空燃比に変更すると共にサイド点火プラグ81b,82bの点火時期をストイキMBTに設定することで、燃焼悪化が抑制されてノッキングや失火の発生が抑制される。   Therefore, when switching control from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode is started and the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a and the side spark plugs 81b, 82b is retarded, the side spark plugs 81b, 82b When the retard amount of the ignition timing is greater than a predetermined value, the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b, 82b is decreased, so that the air-fuel mixture in each combustion chamber 22, 23 is The spark plugs 81b and 82b spark, and then the central spark plugs 81a and 82a spark, so that the deterioration of combustion is suppressed and the occurrence of knocking is suppressed. Further, during the mode switching control, by changing to the stoichiometric air-fuel ratio and setting the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b to stoichiometric MBT, the deterioration of combustion is suppressed and the occurrence of knocking and misfire is suppressed.

また、ここで、本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、燃焼モード切換制御に伴うエンジン運転状態の変化ついて、図6及び図7のタイムチャートに基づいて具体的に説明する。   Here, in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, the change in the engine operation state accompanying the combustion mode switching control will be specifically described based on the time charts of FIGS. 6 and 7.

本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、図6に示すように、時間t1にて、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換要求があると、スロットル開度を増加して吸入空気量を増加すると共に燃料噴射量を増加することで、ストイキ空燃比を維持し、直ちに、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期を徐々に遅角していく。このとき、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定することで、筒内温度の異常上昇が抑制されて燃焼悪化が抑制される。   In the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, as shown in FIG. 6, when there is a request for switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode at time t1, the throttle opening is increased. By increasing the intake air amount and the fuel injection amount, the stoichiometric air-fuel ratio is maintained, and immediately, the ignition timings of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b are gradually retarded. At this time, by setting the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b to be smaller than the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a during the mode switching control, the in-cylinder temperature abnormality The rise is suppressed and combustion deterioration is suppressed.

そして、時間t2にて、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角を停止し、この点火時期を進角すると共に、燃料噴射量を減量することで、空燃比をリーン空燃比に変更し、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの燃焼モード切換制御が完了する。このとき、中央点火プラグ81a,82aにおける点火時期の進角量を減少させると共に、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をMBTに設定することで、燃焼悪化及びノッキングの発生が抑制される。   Then, at time t2, the retard of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a and the side spark plugs 81b, 82b is stopped, the ignition timing is advanced, and the fuel injection amount is decreased, thereby reducing the air-fuel ratio. Is changed to a lean air-fuel ratio, and the combustion mode switching control from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode is completed. At this time, the advance amount of the ignition timing in the central spark plugs 81a and 82a is reduced, and the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is set to MBT, thereby suppressing combustion deterioration and occurrence of knocking.

一方、本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、図7に示すように、時間t1にて、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換要求があると、スロットル開度を減少して吸入空気量を減少すると共に燃料噴射量を増加することで、ストイキ空燃比に変更し、直ちに、中央点火プラグ81a,82a及びサイド点火プラグ81b,82bの点火時期を遅角した後、徐々に進角していく。このとき、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定すると共に、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をストイキMBTに設定することで、筒内温度の異常上昇が抑制されて燃焼悪化が抑制される。そして、時間t2にて、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの燃焼モード切換制御が完了する。   On the other hand, in the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, as shown in FIG. 7, when there is a request for switching from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode at time t1, the throttle opening is decreased. Then, by reducing the intake air amount and increasing the fuel injection amount, the air-fuel ratio is changed to the stoichiometric air-fuel ratio, and immediately after the ignition timings of the central spark plugs 81a and 82a and the side spark plugs 81b and 82b are retarded, gradually. Advance to. At this time, the retard amount of the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is set smaller than the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a during the mode switching control, and the side spark plugs 81b and 82b are set. By setting the ignition timing to stoichiometric MBT, an abnormal rise in the in-cylinder temperature is suppressed and combustion deterioration is suppressed. Then, at time t2, the combustion mode switching control from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharging stoichiometric combustion mode is completed.

このように本実施例の内燃機関にあっては、V型6気筒エンジンにて、吸入空気を圧縮して燃焼室22,23に供給可能なターボ過給機66,67を設け、ECU83によりエンジン運転状態に応じて、燃焼モードを無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへ切換可能とし、ECU83は、この無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへ切換えるとき、モード切換制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、モード切換制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、この進角量が予め設定された所定値より大きいときには、中央点火プラグ81a,82aにおける点火時期の進角量を減少させるようにしている。   As described above, in the internal combustion engine of this embodiment, the turbochargers 66 and 67 capable of compressing the intake air and supplying the compressed air to the combustion chambers 22 and 23 are provided in the V-type 6-cylinder engine. According to the operating state, the combustion mode can be switched from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, and the ECU 83 is in mode switching control when switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode. Retards the ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio, changes to the lean air-fuel ratio after the mode switching control, and advances the ignition timing. When this advance amount is larger than a predetermined value, the central ignition The advance amount of the ignition timing in the plugs 81a and 82a is reduced.

従って、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換時に、中央点火プラグ81a,82aの進角量が所定値より大きいときには、この進角量を減少させることで、各燃焼室22,23内の混合気に対して、サイド点火プラグ81b,82bがスパークしてから中央点火プラグ81a,82aがスパークすることとなり、モード切換制御後の燃焼悪化を防止してトルク段差の発生を抑制することができると共にノッキングの発生を抑制することができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。   Therefore, when the advance amount of the central spark plugs 81a and 82a is larger than a predetermined value at the time of switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, each of the combustion chambers 22 is reduced by reducing the advance amount. , 23, after the side spark plugs 81b and 82b spark, the central spark plugs 81a and 82a spark, thereby preventing deterioration of combustion after the mode switching control and suppressing the occurrence of torque steps. And the occurrence of knocking can be suppressed, and as a result, drivability can be improved.

また、このとき、ECU83は、モード切換制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、モード切換制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をMBTに設定するようにしている。従って、モード切換制御後のリーン燃焼の燃焼悪化が抑制され、ノッキングの発生や失火を防止することができる。   At this time, the ECU 83 retards the ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio during the mode switching control, changes to the lean air-fuel ratio after the mode switching control, and advances the ignition timing, so that the side spark plugs 81b, The ignition timing 82b is set to MBT. Accordingly, the deterioration of the lean combustion after the mode switching control is suppressed, and the occurrence of knocking and misfire can be prevented.

一方、ECU83は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの変更時に、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定している。従って、点火時期の遅角に対するトルク変動の発生が抑制され、ドライバビリティを向上することができる。   On the other hand, when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode, the ECU 83 controls the side spark plugs 81b, 82b with respect to the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a, 82a during the mode switching control. The ignition timing retard amount is set small. Therefore, the occurrence of torque fluctuation with respect to the retard of the ignition timing is suppressed, and drivability can be improved.

また、本実施例の内燃機関にあっては、ECU83によりエンジン運転状態に応じて、燃焼モードを過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへ切換可能とし、ECU83は、この過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへ切換えるとき、モード切換制御時にストイキ空燃比に変更して点火時期を遅角し、モード切換制御中に点火時期を進角し、この遅角量が予め設定された所定値より大きいときには、サイド点火プラグ81b,81bの点火時期をMBTに設定している。   Further, in the internal combustion engine of the present embodiment, the ECU 83 can switch the combustion mode from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode according to the engine operating state. When switching from the mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, the ignition timing is retarded by changing to the stoichiometric air-fuel ratio during the mode switching control, the ignition timing is advanced during the mode switching control, and this retardation amount is preset. When it is greater than the predetermined value, the ignition timing of the side spark plugs 81b, 81b is set to MBT.

従って、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換時に、中央点火プラグ81a,82aの遅角量が所定値より大きいときには、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期をMBTに設定することで、モード切換制御後のリーン燃焼の燃焼悪化が抑制され、トルク段差の発生を抑制することができると共にノッキングの発生を抑制することができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。   Therefore, when the retard amount of the central spark plugs 81a and 82a is larger than a predetermined value when switching from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, the ignition timing of the side spark plugs 81b and 82b is set to MBT. Thus, the deterioration of the lean combustion after the mode switching control is suppressed, the occurrence of a torque step can be suppressed and the occurrence of knocking can be suppressed, and as a result, drivability can be improved.

また、このとき、ECU83は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの変更時に、モード切換制御中における中央点火プラグ81a,82aの点火時期の遅角量に対して、サイド点火プラグ81b,82bの点火時期の遅角量を小さく設定している。従って、点火時期の遅角に対するトルク変動の発生が抑制され、ドライバビリティを向上することができる。   At this time, when changing from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, the ECU 83 controls the side spark plug with respect to the retard amount of the ignition timing of the central spark plugs 81a and 82a during the mode switching control. The retard amount of the ignition timings 81b and 82b is set small. Therefore, the occurrence of torque fluctuation with respect to the retard of the ignition timing is suppressed, and drivability can be improved.

なお、上述した実施例では、中央点火手段としての中央点火プラグ81a,82aを燃焼室22の中央部、つまり、各吸気ポート24,25及び各排気ポート26,27の中央部に設け、サイド点火手段としてのサイド点火プラグ81b,82bを燃焼室22の周辺部、つまり、一方の吸気ポート24,25と一方の排気ポート26,27の間に設けたが、サイド点火手段としてのサイド点火プラグ81b,82bを他方の吸気ポート24,25と他方の排気ポート26,27の間に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。更に、サイド点火手段としてのサイド点火プラグ81b,82bを吸気ポート24,25の間に設けてもよい。   In the above-described embodiment, the central ignition plugs 81a and 82a as the central ignition means are provided in the central portion of the combustion chamber 22, that is, the central portions of the intake ports 24 and 25 and the exhaust ports 26 and 27, respectively. Side spark plugs 81b and 82b as means are provided in the periphery of the combustion chamber 22, that is, between one intake port 24 and 25 and one exhaust port 26 and 27, but side spark plug 81b as side ignition means. , 82b may be provided between the other intake ports 24, 25 and the other exhaust ports 26, 27, or both. Further, side ignition plugs 81b and 82b as side ignition means may be provided between the intake ports 24 and 25.

また、上述した実施例では、内燃機関としてV型6気筒エンジンを適用したが、エンジン形式や気筒数などは実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. However, the engine type, the number of cylinders, and the like are not limited to the embodiment.

以上のように、本発明に係る内燃機関は、空燃比変更時におけるトルク段差の発生やノッキングの発生を抑制可能としてドライバビリティの向上を図ったものであり、いずれの内燃機関にも有用である。   As described above, the internal combustion engine according to the present invention can improve the drivability by suppressing the generation of a torque step or the occurrence of knocking when the air-fuel ratio is changed, and is useful for any internal combustion engine. .

本発明の一実施例に係る内燃機関を表すV型6気筒エンジンの概略平面図である。1 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本実施例のV型6気筒エンジンの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the V type 6 cylinder engine of a present Example. 本実施例のV型6気筒エンジンにおける第1バンクの燃焼室の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the combustion chamber of the 1st bank in the V type 6 cylinder engine of this example. 本実施例のV型6気筒エンジンにおける燃焼モードを表すモードマップである。It is a mode map showing the combustion mode in the V type 6 cylinder engine of a present Example. 本実施例のV型6気筒エンジンにおける燃焼モード切換制御を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the combustion mode switching control in the V type 6 cylinder engine of a present Example. 本実施例のV型6気筒エンジンにおける無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードへの切換時のエンジン運転状態を表すタイムチャートである。It is a time chart showing the engine operating state at the time of switching from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment. 本実施例のV型6気筒エンジンにおける過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへの切換時のエンジン運転状態を表すタイムチャートである。It is a time chart showing the engine operating state at the time of switching from the supercharging lean combustion mode to the non-supercharging stoichiometric combustion mode in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

12 第1バンク
13 第2バンク
22,23 燃焼室
24,25 吸気ポート
26,27 排気ポート
28,29 吸気弁
30,31 排気弁
51 吸気管
53,54 吸気分岐管
57 電子スロットル装置
60 第1排気管
61 第2排気管
62 第1前段三元触媒
63 第2前段三元触媒
65 NOx吸蔵還元型触媒
66,67 ターボ過給機
76,77 インジェクタ
81a,82a 中央点火プラグ(中央点火手段)
81b,82b サイド点火プラグ(サイド点火手段)
83 電子制御ユニット、ECU(制御手段、空燃比変更手段、点火時期変更手段)
84 エアフローセンサ
86 過給圧センサ
87 スロットルポジションセンサ
88 アクセルポジションセンサ
89 クランク角センサ
12 First bank 13 Second bank 22, 23 Combustion chamber 24, 25 Intake port 26, 27 Exhaust port 28, 29 Intake valve 30, 31 Exhaust valve 51 Intake pipe 53, 54 Intake branch pipe 57 Electronic throttle device 60 First exhaust Pipe 61 Second exhaust pipe 62 First front three-way catalyst 63 Second front three-way catalyst 65 NOx occlusion reduction type catalyst 66, 67 Turbocharger 76, 77 Injector 81a, 82a Central ignition plug (central ignition means)
81b, 82b Side ignition plug (side ignition means)
83 Electronic control unit, ECU (control means, air-fuel ratio changing means, ignition timing changing means)
84 Airflow sensor 86 Supercharging pressure sensor 87 Throttle position sensor 88 Accelerator position sensor 89 Crank angle sensor

Claims (6)

吸入空気を圧縮して燃焼室に供給可能な過給機と、燃焼室の中央部に設けられた中央点火手段と、燃焼室の周辺部に設けられたサイド点火手段と、空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、前記中央点火手段及び前記サイド点火手段による点火時期を変更可能な点火時期変更手段と、前記空燃比変更手段によりストイキ空燃比からリーン空燃比に変更するときに前記点火時期変更手段により前記中央点火手段及び前記サイド点火手段の点火時期を遅角する制御手段とを具えた内燃機関において、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更すると共に機関運転状態に基づいて点火時期を進角し、この進角量が予め設定された所定値より大きいときには、前記中央点火手段における点火時期の進角量を減少させることを特徴とする内燃機関。 The air-fuel ratio can be changed by a supercharger capable of compressing intake air and supplying it to the combustion chamber, central ignition means provided at the center of the combustion chamber, side ignition means provided at the periphery of the combustion chamber An air-fuel ratio changing means, an ignition timing changing means capable of changing the ignition timing by the central ignition means and the side ignition means, and the ignition timing when the air-fuel ratio changing means changes the stoichiometric air-fuel ratio to a lean air-fuel ratio. In an internal combustion engine comprising a control means for retarding the ignition timing of the central ignition means and the side ignition means by a changing means, the control means changes from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode. , air in ratio changing control is slow the ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio hidden, the ignition timing based on the engine operating conditions as well as changes to the lean air-fuel ratio after the air-fuel ratio change control proceeds And, this advance when angle amount is greater than a preset predetermined value, an internal combustion engine, characterized in that to reduce the advance amount of the ignition timing in the central ignition means. 請求項1に記載の内燃機関において、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中はストイキ空燃比を維持したまま点火時期を遅角し、空燃比変更制御後にリーン空燃比に変更すると共に点火時期を進角し、前記サイド点火手段の点火時期をMBTに設定することを特徴とする内燃機関。 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means retards the ignition timing while maintaining the stoichiometric air-fuel ratio during the air-fuel ratio change control when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode. An internal combustion engine characterized by changing to a lean air-fuel ratio after the air-fuel ratio change control and advancing the ignition timing and setting the ignition timing of the side ignition means to MBT. 請求項1または2に記載の内燃機関において、前記制御手段は、無過給ストイキ燃焼モードから過給リーン燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中における前記中央点火手段の点火時期の遅角量に対して、前記サイド点火手段の点火時期の遅角量を小さく設定することを特徴とする内燃機関。 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means retards the ignition timing of the central ignition means during the air-fuel ratio change control when changing from the non-supercharged stoichiometric combustion mode to the supercharged lean combustion mode. An internal combustion engine characterized in that the retard amount of the ignition timing of the side ignition means is set small with respect to the amount. 吸入空気を圧縮して燃焼室に供給可能な過給機と、燃焼室の中央部に設けられた中央点火手段と、燃焼室の周辺部に設けられたサイド点火手段と、空燃比を変更可能な空燃比変更手段と、前記中央点火手段及び前記サイド点火手段による点火時期を変更可能な点火時期変更手段と、前記空燃比変更手段によりリーン空燃比からストイキ空燃比に変更するときに前記点火時期変更手段により前記中央点火手段及び前記サイド点火手段の点火時期を遅角する制御手段とを具えた内燃機関において、前記制御手段は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、空燃比切替要求時にストイキ空燃比に変更して機関運転状態に基づいて点火時期を遅角し、この遅角量が予め設定された所定値より大きいときには、前記サイド点火手段の点火時期をMBTに設定し、空燃比変更制御中に遅角量を減少させることを特徴とする内燃機関。 The air-fuel ratio can be changed by a supercharger capable of compressing intake air and supplying it to the combustion chamber, central ignition means provided at the center of the combustion chamber, side ignition means provided at the periphery of the combustion chamber The air-fuel ratio changing means, the ignition timing changing means capable of changing the ignition timing by the central ignition means and the side ignition means, and the ignition timing when the air-fuel ratio changing means changes the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio. In an internal combustion engine having a control means for retarding the ignition timing of the central ignition means and the side ignition means by a changing means, the control means changes from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode. , the air-fuel ratio switching request retarded ignition timing based on the engine operating state is changed to the stoichiometric air-fuel ratio at the time, when the retard amount of this is greater than a preset predetermined value, the side Set the ignition timing of the fire unit in MBT, the internal combustion engine, characterized in that reducing the retard amount during air-fuel ratio variation control. 請求項4に記載の内燃機関において、前記制御手段は、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードに変更するとき、空燃比変更制御中における前記中央点火手段の点火時期の遅角量に対して、前記サイド点火手段の点火時期の遅角量を小さく設定することを特徴とする内燃機関。 5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein when the control means changes from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode , the control means sets the retard amount of the ignition timing of the central ignition means during the air-fuel ratio change control. On the other hand, an internal combustion engine characterized in that the retard amount of the ignition timing of the side ignition means is set small. 請求項1から5のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記中央点火手段は、前記燃焼室の中央上方のシリンダヘッド下面に設けられ、前記サイド点火手段は、前記燃焼室の外周上方であって吸気ポートと排気ポートの間のシリンダヘッド下面に設けられることを特徴とする内燃機関。   6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the central ignition means is provided on a lower surface of the cylinder head above the center of the combustion chamber, and the side ignition means is provided above the outer periphery of the combustion chamber. An internal combustion engine provided on a lower surface of a cylinder head between an intake port and an exhaust port.
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