JP4792454B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、気筒内に燃料を直接、噴射するとともに、燃料噴射を吸気行程中に行う吸気行程噴射モードと圧縮行程中に行う圧縮行程噴射モードに燃料噴射モードを切り換えて運転される内燃機関において、圧縮行程噴射モードにおける点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置に関する。

従来の内燃機関の点火時期制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は、気筒内に燃料を直接、噴射する直噴タイプのものであり、その運転条件に応じて、吸気行程中に燃料を噴射し、燃焼室内に形成された均質な混合気を燃焼させる均質燃焼と、圧縮行程中に燃料を噴射し、点火プラグの付近に集中的に形成された層状の混合気を燃焼させる成層燃焼が、選択的に実行される。

また、この点火時期制御装置では、成層燃焼用の点火時期は、エンジン回転数と基本燃料噴射量（または目標エンジントルク）に応じて設定される。この基本燃料噴射量は、エンジン回転数および吸入空気量に応じて設定され、目標エンジントルクは、アクセル開度および車速をベースとし、さらに変速比およびトルク比に応じて定められる。

成層燃焼の場合には、点火プラグの付近に形成された層状の混合気に点火プラグで点火することにより、燃焼が行われるため、安定した着火および燃焼を得るためには、点火プラグの付近にリッチな混合気が存在するような適切なタイミングで点火を行うことが必要である。これに対し、従来の点火時期制御装置では、成層燃焼用の点火時期を、エンジン回転数と基本燃料噴射量または目標エンジントルクのみに応じて設定するので、内燃機関の運転状態によっては、点火時期を必ずしも適切に設定することができない。その結果、失火やノッキングが生じ、安定した燃焼が得られず、ドライバビリティが悪化するおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、圧縮行程噴射モードにおける点火時期を適切に設定することによって、失火やノッキングを生じることなく、安定した燃焼を確保でき、ドライバビリティを向上させることができる内燃機関の点火時期制御装置を提供することを目的とする。

特開平１０−３３１７５２号公報

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、燃料が気筒３ａ内に直接、噴射され、燃料噴射を吸気行程中に行う吸気行程噴射モードと圧縮行程中に行う圧縮行程噴射モードに、燃料噴射モードを切り換えて運転されるとともに、混合気の燃焼によって発生した既燃ガスを気筒３ａ内に残留させる内部ＥＧＲを実行する内部ＥＧＲ装置（実施形態における（以下、本項において同じ）排気リフト可変機構７０、排気カム位相可変機構９０）を有する内燃機関３において、圧縮行程噴射モードにおける点火時期ＩＧＣＯＭＰを制御する内燃機関の点火時期制御装置であって、内燃機関３の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（クランク角センサ２１）と、気筒３ａ内に噴射される燃料噴射量ＧＦＵＥＬを設定する燃料噴射量設定手段（ＥＣＵ２、図７のステップ３）と、内燃機関３の回転数、および設定された燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じて、圧縮行程噴射モードにおける燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを設定する燃料噴射時期設定手段（ＥＣＵ２、図７のステップ４、図１０）と、内燃機関３の回転数、および設定された燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じて、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥを設定する基本値設定手段（ＥＣＵ２、図７のステップ５、図１１）と、内燃機関３で燃焼される混合気の空燃比ＡＦを検出する空燃比検出手段（ＬＡＦセンサ２７）と、空燃比ＡＦの目標となる目標空燃比ＡＦＣＭＤを設定する目標空燃比設定手段（ＥＣＵ２、図７のステップ３）と、内部ＥＧＲ装置による内部ＥＧＲ量を表す内部ＥＧＲ量パラメータ（内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ）を取得する内部ＥＧＲ量パラメータ取得手段（ＥＣＵ２、図１４のステップ５７）と、内部ＥＧＲ量パラメータの目標となる目標内部ＥＧＲ量パラメータ（目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤ）を設定する目標内部ＥＧＲ量パラメータ設定手段（ＥＣＵ２、図１４のステップ５３，５５）と、検出された空燃比ＡＦと設定された目標空燃比ＡＦＣＭＤとの偏差である空燃比偏差ΔＡＦ、および取得された内部ＥＧＲ量パラメータ（内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ）と設定された目標内部ＥＧＲ量パラメータ（目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤ）との偏差であるＥＧＲ量偏差（ＥＧＲ率偏差ΔＲＥＧＲ）に応じて、基本値ＩＧＢＡＳＥを補正することにより、圧縮行程噴射モードにおける点火時期ＩＧＣＯＭＰを設定する点火時期設定手段（ＥＣＵ２、図７のステップ８）と、を備え、点火時期設定手段は、空燃比が目標空燃比に対してよりリーン側の値であるほど、点火時期がより進角側の値になるように基本値を補正するとともに、内部ＥＧＲ量パラメータによって表される内部ＥＧＲ量が目標内部ＥＧＲ量パラメータによって表される内部ＥＧＲ量を上回っている度合が高いほど、点火時期がより進角側の値になるように基本値を補正することを特徴とする。

この内燃機関の点火時期制御装置によれば、内燃機関の回転数および燃料噴射量に応じて、圧縮行程噴射モードにおける燃料噴射時期が設定される。また、内燃機関の回転数と設定された燃料噴射時期に応じて、圧縮行程噴射モードにおける点火時期の基本値が設定される。このように、燃料噴射時期をパラメータの１つとして用いて、点火時期の基本値を設定するので、この基本値を、燃料の実際の噴射タイミングに応じて適切に設定できる。

また、上述したように設定された点火時期の基本値を、検出された混合気の空燃比と設定された目標空燃比との偏差である空燃比偏差、および取得された内部ＥＧＲ量パラメータと設定された目標内部ＥＧＲ量パラメータとの偏差であるＥＧＲ量偏差に応じて補正することによって、点火時期が最終的に設定される。気筒内に噴射された燃料の噴霧の拡散速度や混合気の燃焼速度は、混合気の空燃比によって異なり、例えば、空燃比がリッチ側であるほど、噴霧の拡散が遅いことで、リッチな混合気が点火装置の付近により長く留まるとともに、混合気の燃焼速度はより速くなる。したがって、点火時期の基本値を混合気の空燃比と目標空燃比との偏差である空燃比偏差に応じて補正することによって、圧縮行程噴射モードにおける点火時期を、空燃比による燃料の噴霧の拡散速度や混合気の燃焼速度の相違に応じた、より適切なタイミングに設定できる。その結果、失火やノッキングを生じることなく、安定した燃焼を確保でき、ドライバビリティを向上させることができる。さらに、気筒内に噴射された燃料の噴霧の拡散速度は、内部ＥＧＲ量に応じて異なり、例えば、内部ＥＧＲ量が多いほど、混合気の温度が高いことで、より速くなる。したがって、点火時期を、空燃比偏差に応じて補正するのに加えて、内部ＥＧＲ量パラメータと目標内部ＥＧＲ量パラメータとの偏差であるＥＧＲ量パラメータ偏差に応じて補正することによって、圧縮行程噴射モードにおける点火時期を、内部ＥＧＲ量による燃料の噴霧の拡散速度の相違にも応じた最適なタイミングに設定できる。それにより、さらに安定した燃焼と、より良好なドライバビリティを得ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本実施形態による点火時期制御装置１（図２参照）を適用した内燃機関３を概略的に示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば直列４気筒タイプのガソリンエンジンである。

エンジン３のシリンダヘッド３ｃには、気筒３ａごとに、吸気管４および排気管５が接続されるとともに、燃料噴射弁６および点火プラグ７（図２参照）が、燃焼室３ｄに臨むように取り付けられている（いずれも１つのみ図示）。すなわち、このエンジン３は、燃料噴射弁６から燃焼室３ｄ内の点火プラグ７の近傍に、燃料を直接、噴射する直噴タイプのものである。燃料噴射弁６の燃料噴射量および燃料噴射時期は、その開弁時間および開弁タイミングをＥＣＵ２（図２参照）で制御することによって、制御される。点火プラグ７の点火時期もまた、ＥＣＵ２によって制御される。

また、各気筒３ａには、一対の吸気弁８、８（１つのみ図示）および一対の排気弁９、９（１つのみ図示）が設けられている。吸気弁８は吸気側動弁機構４０によって開閉され、排気弁９は排気側動弁機構６０によって開閉される。以下、図３〜図６を参照しながら、これらの吸気側動弁機構４０および排気側動弁機構６０について説明する。

吸気側動弁機構４０は、通常のカム駆動式のものであり、図３に示すように、回転自在の吸気カムシャフト４１と、吸気カムシャフト４１に一体に設けられた吸気カム４２と、ロッカアームシャフト４３と、ロッカアームシャフト４３に回動自在に支持されるとともに、吸気弁８、８の上端にそれぞれ当接する２つのロッカアーム４４、４４（１つのみ図示）などを備えている。

吸気カムシャフト４１は、吸気スプロケットおよびタイミングチェーン（いずれも図示せず）を介して、クランクシャフト３ｅに連結されており、クランクシャフト３ｅが２回転するごとに１回転する。吸気カムシャフト４１が回転すると、ロッカアーム４４、４４が、吸気カム４２で押圧され、ロッカアームシャフト４３を中心として回動することにより、吸気弁８、８が開閉される。

一方、排気側動弁機構６０は、排気弁９のリフトおよびバルブタイミングを無段階に変更する可変動弁機構で構成されている。なお、本実施形態では、「排気弁９のリフト（以下「排気リフト」という）」は、排気弁９の最大揚程を表すものとする。

図４に示すように、排気側動弁機構６０は、排気カムシャフト６１、排気カム６２、排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０などを備えている。本実施形態では、これらの排気リフト可変機構７０および排気カム位相可変機構９０が内部ＥＧＲ装置に相当する。

排気カムシャフト６１は、排気スプロケットおよびタイミングチェーン（いずれも図示せず）を介して、クランクシャフト３ｅに連結されており、クランクシャフト３ｅが２回転するごとに１回転する。

排気リフト可変機構７０は、排気リフトを値０と所定の最大リフトＬＥＸＭＡＸ（図５参照）との間で無段階に変更するものである。その構成は、本出願人が特開２００７−１００５２２号公報で既に提案したものと同様であるので、以下、その概略を簡単に説明する。

図４に示すように、排気リフト可変機構７０は、コントロールシャフト７１およびロッカアームシャフト７２と、これらのシャフト７１、７２上に気筒３ａごとに設けられたロッカアーム機構７３と、これらのロッカアーム機構７３を同時に駆動する排気リフトアクチュエータ８０（図２参照）などを備えている。

このロッカアーム機構７３は、リンク７４ａ、ローラ軸７４ｂ、ローラ７４ｃおよびロッカアーム７５などを備えている。また、排気リフトアクチュエータ８０は、モータおよび減速ギヤ機構（いずれも図示せず）などを組み合わせたものであり、ＥＣＵ２からの制御入力によって駆動されると、コントロールシャフト７１を回動させ、それにより、リンク７４ａをローラ軸７４ｂを中心として回動させる。

このリンク７４ａが図４に実線で示すゼロリフト位置にある場合、排気カムシャフト６１の回転に伴い、排気カム６２によりローラ７４ｃがロッカアームシャフト７２側に押圧されると、リンク７４ａは、コントロールシャフト７１を中心として、図４の時計回りに回動する。その際、ロッカアーム７５の案内面７５ａがコントロールシャフト７１を中心とする円弧と一致するような形状を有しているので、バルブスプリングの付勢力により、ロッカアーム７５は図４に示す閉弁位置に保持される。それにより、排気リフトは値０に保持され、排気弁９は閉弁状態に保持される。

一方、リンク７４ａがゼロリフト位置から最大リフト位置（図４の２点鎖線位置）側の位置に回動し、保持されている状態では、排気カム６２の回転により、リンク７４ａがコントロールシャフト７１を中心として図４の時計回りに回動すると、ロッカアーム７５は、バルブスプリングの付勢力に抗しながら、図４に示す閉弁位置から下方に回動し、排気弁９を開弁する。その際、ロッカアーム７５の回動量すなわち排気リフトは、リンク７４ａが最大リフト位置側に近い位置にあるほど、より大きくなる。

以上の構成により、排気弁９は、リンク７４ａが最大リフト位置側に近い位置にあるほど、より大きなリフトで開弁する。より具体的には、排気カム６２の回転中、排気弁９は、リンク７４ａが最大リフト位置にあるときには、図５に実線で示すバルブリフト曲線に従って開弁し、排気リフトは最大リフトＬＥＸＭＡＸになる。したがって、この排気リフト可変機構７０では、排気リフトアクチュエータ８０を介して、リンク７４ａをゼロリフト位置と最大リフト位置との間で回動させることにより、排気リフトを値０と所定の最大リフトＬＥＸＭＡＸとの間で無段階に変化させることができる。

一方、排気カム位相可変機構９０は、排気カムシャフト６１のクランクシャフト３ｅに対する相対的な位相（以下「排気カム位相」という）ＣＡＥＸを無段階に進角側または遅角側に変更するものである。その構成は、本出願人が特開２００５−３１５１６１号公報で既に提案したものと同様であるので、以下、その概略を簡単に説明する。

この排気カム位相可変機構９０は、排気カムシャフト６１の排気スプロケット側の端部に設けられており、排気カム位相電磁弁９１（図２参照）と、これを介して油圧が供給される進角室および遅角室（いずれも図示せず）などを備えている。この排気カム位相電磁弁９１は、ＥＣＵ２に接続されており、ＥＣＵ２からの制御入力に応じて、進角室および遅角室に供給する油圧を変化させることで、排気カム位相ＣＡＥＸを所定の最遅角値と所定の最進角値との間で無段階に連続的に変化させる。それにより、排気弁１１のバルブタイミングは、図６に実線で示す最遅角タイミングと２点鎖線で示す最進角タイミングとの間で、無段階に変更される。

以上のように、このエンジン３では、排気側動弁機構６０により、排気弁９のリフトおよびバルブタイミングが無段階に変更され、それにより、気筒３ａ内に残留する既燃ガスの量すなわち内部ＥＧＲ量が制御される。

エンジン３には、クランク角センサ２１が設けられている。クランク角センサ２１は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップ（いずれも図示せず）で構成されており、クランクシャフト３ｅの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を、ＥＣＵ２に出力する。

このＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、ＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、気筒３ａのピストン３ｂが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定のクランク角度位置にあることを表す信号であり、本実施形態のような４気筒タイプの場合には、クランク角１８０゜ごとに出力される。また、エンジン３には、気筒判別センサ（図示せず）が設けられており、この気筒判別センサは、気筒３ａを判別するためのパルス信号である気筒判別信号を、ＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの気筒判別信号、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に応じて、クランク角度ＣＡを気筒３ａごとに算出する。

また、エンジン３のシリンダブロック３ｆには、エンジン水温センサ２２が設けられている。エンジン水温センサ２２は、シリンダブロック３ｆ内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

吸気管４には、スロットル弁機構１３が設けられている。スロットル弁機構１３は、吸気管４内に回動自在に設けられたスロットル弁１３ａと、これを駆動するＴＨアクチュエータ１３ｂを有している。ＴＨアクチュエータ１３ｂは、モータとギヤ機構（いずれも図示せず）を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号で駆動される。それにより、スロットル弁１３ａの開度が変化することによって、気筒３ａに吸入される新気の量（以下「新気量」という）ＧＡＩＲが制御される。吸気管４の空気導入部には、この新気量ＧＡＩＲを検出するエアフローメータ２３が設けられており、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。

また、吸気管４のスロットル弁１３ｂよりも下流側には、吸気圧センサ２４および吸気温センサ２５が設けられている。吸気圧センサ２４は、吸気の圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢを絶対圧として検出し、吸気温センサ２５は、吸気の温度（以下「吸気温」という）ＴＡを検出する。これらの検出信号は、ＥＣＵ２に出力される。

排気管５には、排気温センサ２６およびＬＡＦセンサ２７が設けられている。排気温センサ２６は、気筒３ａから排気管５に排出された排ガスの温度（以下「排気温」という）を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＬＡＦセンサ２７は、理論空燃比よりもリッチな領域から極リーンまでの広範囲な空燃比の領域において、排ガス中の酸素濃度を連続的に検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、検出された酸素濃度に基づいて、燃焼室３ｄで燃焼した混合気の空燃比ＡＦを算出する。

ＥＣＵ２にはさらに、アクセル開度センサ２８から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されている。また、ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ２１〜２８からの検出信号に応じて、エンジン３の運転状態を判別し、エンジン３の燃焼モードを決定するとともに、決定した燃焼モードに従って、燃料噴射制御および点火時期制御などを実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２は、燃料噴射量設定手段、燃料噴射時期設定手段、基本値設定手段、目標空燃比設定手段、点火時期設定手段、内部ＥＧＲ量パラメータ取得手段および目標内部ＥＧＲ量パラメータ設定手段に相当する。

上述した燃焼モードには、成層自己着火燃焼モード、成層火炎伝播燃焼モードおよび均質火炎伝播燃焼モードが含まれる。

成層自己着火燃焼モードは、燃料噴射弁６から燃料を圧縮行程中にのみ噴射することにより成層混合気を生成し、自己着火燃焼させるものである。なお、成層自己着火燃焼モードでは、成層混合気が自己着火燃焼するような状態で生成されるので、火花点火は本来、不要であるが、失火防止と、自己着火燃焼タイミングを適切に制御することを目的として、点火プラグ７による火花点火が行われる。

成層火炎伝播燃焼モードは、燃料噴射弁６から燃料を圧縮行程中に噴射することにより成層混合気を生成し、点火プラグ７による火花点火によって火炎伝播燃焼させるものである。

均質火炎伝播燃焼モードは、燃料噴射弁６から燃料を吸気行程中に噴射することにより、均質混合気を生成し、点火プラグ７による火花点火によって火炎伝播燃焼させるものであ

図７は、ＥＣＵ２で実行される、圧縮行程噴射モード（成層自己着火燃焼モードおよび成層火炎伝播燃焼モード）での点火時期制御処理を示す。本処理は、ＴＤＣ信号が発生するごとに、これに同期して実行される。

本処理では、まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、要求トルクＰＭＣＭＤを算出する。この要求トルクＰＭＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出される。

次に、エンジン３の燃焼モードを決定する（ステップ２）。図８は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ１１では、図９のマップを参照することによって、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤが、低中回転・中負荷域に相当する第１運転域にあるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤが第１運転域にあるときには、燃焼モードを成層自己着火燃焼モードに決定し、そのことを表すために燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤを「１」にセットし（ステップ１２）、本処理を終了する。

前記ステップ１１の判別結果がＮＯのときには、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤが、低中回転・低負荷域に相当する第２運転域にあるか否かを判別する（ステップ１３）。この判別結果がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤが第２運転域（成層混合気が自己着火燃焼しないような領域）にあるときには、燃焼モードを成層火炎伝播燃焼モードに決定し、そのことを表すために燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤを「２」にセットし（ステップ１４）、本処理を終了する。

前記ステップ１３の判別結果がＮＯで、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤが第１および第２運転域以外の第３運転域にあるときには、燃焼モードを均質火炎伝播燃焼モードに決定し、そのことを表すために燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤを「３」にセットし（ステップ１５）、本処理を終了する。

図７に戻り、前記ステップ２に続くステップ３では、燃料噴射量ＧＦＵＥＬを算出する。具体的には、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＰＭＣＭＤ、およびステップ２で決定した燃焼モードに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標空燃比ＡＦＣＭＤを算出するとともに、この目標空燃比ＡＦＣＭＤと検出された新気量ＧＡＩＲから、燃料噴射量ＧＦＵＥＬを算出する。

次いで、ステップ４では、燃料噴射弁６の燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを算出する。図１０は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ２１では、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、燃焼モードが成層自己着火燃焼モードのときには、エンジン回転数ＮＥとステップ２で算出した燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じ、成層自己着火燃焼モード用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＮＪＯＢＪ１を求め、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪとして設定し（ステップ２２）、本処理を終了する。

一方、前記ステップ２１の判別結果がＮＯのときには、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが「２」であるか否かを判別する（ステップ２３）。この判別結果がＹＥＳで、燃焼モードが成層火炎伝播燃焼モードのときには、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じ、成層火炎伝播燃焼モード用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＮＪＯＢＪ２を求め、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪとして設定し（ステップ２４）、本処理を終了する。

前記ステップ２３の判別結果がＮＯで、燃焼モードが均質火炎伝播燃焼モードのときには、圧縮行程噴射モードでないため、そのまま本処理を終了する。

図７に戻り、前記ステップ４に続くステップ５では、圧縮行程噴射モードにおける点火時期ＩＧＣＯＭＰの基本値ＩＧＢＡＳＥを算出する。図１１は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ３１では、燃焼モード移行フラグＦ＿ＤＳＣＭＤが「０」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、燃焼モードの切換による移行中でないときには、アイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥＦＢが「１」であるか否かを判別する（ステップ３２）。

この判別結果がＹＥＳで、アイドル運転時のエンジン回転数ＮＥを目標アイドル回転数ＮＯＢＪにフィードバック制御するアイドル制御中のときには、目標アイドル回転数ＮＯＢＪ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じ、アイドル制御時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＩＤＬＥを求め、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ３３）、本処理を終了する。このように、基本値ＩＧＢＡＳＥを設定するためのパラメータの１つとして、エンジン回転数ＮＥではなく、目標アイドル回転数ＮＯＢＪを用いるのは、アイドル制御中には、エンジン回転数ＮＥの変動が少ないためである。

一方、前記ステップ３２の判別結果がＮＯで、アイドル制御中でないときには、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じ、非アイドル制御時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＮＩＤＬＥを求め、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ３４）、本処理を終了する。

また、前記ステップ３１の判別結果がＮＯで、燃焼モードの移行中のときには、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じ、燃焼モード移行時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＴＲＡＮＳを求め、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ３５）、本処理を終了する。以上のように、図１１の算出処理では、基本値ＩＧＢＡＳＥを設定するためのパラメータに燃料噴射量ＧＦＵＥＬが含まれており、すなわち、基本値ＩＧＢＡＳＥは、混合気の空燃比ＡＦを反映させた状態で設定される。

図７に戻り、前記ステップ５に続くステップ６では、点火時期の空燃比補正項ΔＩＧＡＦを算出する。図１２は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ４１では、ＬＡＦセンサ２７で検出された空燃比ＡＦと目標空燃比ＡＦＣＭＤとの偏差（ＡＦ−ＡＦＣＭＤ）を、空燃比偏差ΔＡＦとして算出する。

次に、算出した空燃比偏差ΔＡＦおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを用い、次式（１）によって、空燃比補正項ΔＩＧＡＦを算出し（ステップ４２）、本処理を終了する。
ΔＩＧＡＦ＝（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×（２／２７）×ΔＡＦ ・・・（１）
この式（１）から明らかなように、空燃比補正項ΔＩＧＡＦは、空燃比偏差ΔＡＦが大きいほど、すなわち実際の空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦＣＭＤに対してリーン側にずれているほど、より大きな値に設定される。

式（１）は、以下のようにして導かれたものである。図１３は、圧縮行程噴射モードにおいて、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲを一定の３０％とし、空燃比ＡＦおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを変化させたときの、失火やノッキングが発生しないような最適な点火時期ＩＧＣＯＭＰを実験によって求め、プロットしたものである。なお、同図において、横軸および縦軸の原点（＝０）は圧縮上死点に相当し、この原点に近いほど、より遅角側であることを示す。

この図１３から、空燃比ＡＦ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび点火時期ＩＧＣＯＭＰの間に、次の関係が見出される。
（１）空燃比ＡＦ＝１７のときには、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪにかかわらずほぼ一定で、約１６．５である。
（２）他の空燃比のときには、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪが大きい（進角側である）ほど、より大きな（進角側の）値を示す。また、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに対して概ね直線的に変化し、各線は、ＡＦ＝１７の場合も含めて、概ね定点ＰＣ（ＩＮＪＯＢＪ＝２３、ＩＧＣＯＭＰ＝１６．５）を通る。
（３）空燃比ＡＦが大きいほど、点火時期ＩＧＣＯＭＰはより増加し、その増加割合は、同図に示すように、ＩＮＪＯＢＪ＝５０度、ＡＦ＝１７〜２５間で代表すると、約２．０度／ＡＦになる。

以上の関係から、空燃比ＡＦ＝１７のときを基準とする点火時期ＩＧＣＯＭＰの増加量を表す一般式として、次式（２）が導かれる。
ＩＧＣＯＭＰ＝（ＡＦ−１７）×（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×２．０／（５０−２３）
・・・（２）
また、両辺を空燃比ＡＦで微分すると、次式（３）が得られ、前記式（１）が導かれる。
ΔＩＧＣＯＭＰ／ΔＡＦ＝（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×２．０／２７ ・・・（３）

なお、図１３中のＩＧＣＯＭＰ＝ＩＮＪＯＢＪ−８で表される直線は、燃焼限界を示し、この直線よりも上側の領域は、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに対して点火時期ＩＧＣＯＭＰが早すぎるために、燃焼を行えず、失火が発生するおそれがある領域に相当する。

図７に戻り、前記ステップ６に続くステップ７では、点火時期のＥＧＲ補正項ΔＩＧＥＧＲを算出する。図１４は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ５１では、エンジン水温ＴＷが所定温度ＴＷＨ１（例えば８０℃）よりも高いか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、エンジン水温ＴＷが低いときには、本処理を終了する。

一方、ステップ５１の判別結果がＹＥＳのときには、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが「１」であるか否かを判別する（ステップ５２）。この判別結果がＹＥＳで、燃焼モードが成層自己着火燃焼モードのときには、ステップ５３に進み、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、成層自己着火燃焼モード用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＲＥＧＲＣＭＤ１を求め、目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤとして設定する。

前記ステップ５２の判別結果がＮＯのときには、燃焼モード値ＳＴＳ＿ＢＵＲＮＣＭＤが「２」であるか否かを判別する（ステップ５４）。この判別結果がＹＥＳで、燃焼モードが成層火炎伝播燃焼モードのときには、ステップ５５に進み、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、成層火炎伝播燃焼モード用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＲＥＧＲＣＭＤ２を求め、目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤとして設定する。

前記ステップ５４の判別結果がＮＯで、燃焼モードが均質火炎伝播燃焼モードのときには、圧縮行程噴射モードでないため、そのまま本処理を終了する。

前記ステップ５３または５５に続くステップ５６では、内部ＥＧＲ量ＧＥＧＲを、次式（４）によって算出する。
ＧＥＧＲ＝｛（ＰＢ×ＶＣＹＬ／Ｒ）−ＴＡ×ＧＡＩＲ｝／ＴＥＸ ・・・（４）

この式（４）は、以下のようにして導かれたものである。まず、気筒３ａに内部ＥＧＲガスと新気が充填された状態を想定するとともに、両者の気体定数や比熱が同じであると仮定すると、そのときの気筒３ａ内の充填ガスの温度ＴＣＹＬは、次式（５）によって表される。
ＴＣＹＬ＝（ＴＥＸ×ＧＥＧＲ＋ＴＡ×ＧＡＩＲ）／ＧＴＯＴＡＬ ・・・（５）
ここで、ＴＥＸは排気温、ＴＡは吸気温である。また、ＧＴＯＴＡＬは、気筒３ａ内の充填ガス量であり、内部ＥＧＲ量ＧＥＧＲと新気量ＧＡＩＲの和に等しい。したがって、式（５）は次式（６）のようになる。
ＴＣＹＬ＝（ＴＥＸ×ＧＥＧＲ＋ＴＡ×ＧＡＩＲ）／（ＧＥＧＲ＋ＧＡＩＲ）
・・・（６）

一方、気筒３ａに充填された状態の充填ガスの全体に、気体の状態方程式を適用すると、次式（７）が成立する。
ＰＢ×ＶＣＹＬ／Ｒ＝ＧＴＯＴＡＬ×ＴＣＹＬ
＝（ＧＥＧＲ＋ＧＡＩＲ）×ＴＣＹＬ ・・・（７）
ここで、ＰＢは吸気圧、ＶＣＹＬは気筒３ａの容積、Ｒは気体定数である。式（７）の右辺のＴＣＹＬに式（６）を代入すると、次式（８）が得られる。
ＰＢ×ＶＣＹＬ／Ｒ＝ＴＥＸ×ＧＥＧＲ＋ＴＡ×ＧＡＩＲ ・・・（８）
そして、この式（８）をＧＥＧＲについてまとめると、前記式（４）が導かれる。

前記ステップ５６に続くステップ５７では、算出した内部ＥＧＲ量ＧＥＧＲと新気量ＧＡＩＲを用い、次式（９）によって、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲを算出する。
ＲＥＧＲ＝ＧＥＧＲ／（ＧＥＧＲ＋ＧＡＩＲ） ・・・（９）

次に、算出した内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲと、ステップ５３または５５で設定した目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤとの偏差（ＲＥＧＲ−ＲＥＧＲＣＭＤ）を、ＥＧＲ率偏差ΔＲＥＧＲとして算出する（ステップ５８）。

次いで、算出したＥＧＲ率偏差ΔＲＥＧＲと燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを用い、次式（１０）によって、点火時期のＥＧＲ補正項ΔＩＧＥＧＲを算出し（ステップ５９）、本処理を終了する。
ΔＩＧＥＧＲ＝（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×（０．２５／２７）×ΔＲＥＧＲ
・・・（１０）
この式（１０）から明らかなように、ＥＧＲ補正項ΔＩＧＥＧＲは、ＥＧＲ偏差ΔＲＥＧＲが大きいほど、すなわち内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲが目標内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲＣＭＤに対して大きい側にずれているほど、より大きな値に設定される。

式（１０）は、以下のようにして導かれたものである。図１５は、圧縮行程噴射モードにおいて、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＝３０％および４５％と、空燃比ＡＦ＝１７および２１との計４通りの組み合わせについて、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを変化させたときの最適な点火時期ＩＧＣＯＭＰを実験によって求め、図１３と同様の方法で表したものである。

この図１５から、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび点火時期ＩＧＣＯＭＰの間に、次の関係が見出される。
（１）空燃比ＡＦ＝１７で、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＝３０％のときには、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪにかかわらずほぼ一定で、約１６．５である。
（２）空燃比ＡＦと内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲのいずれの組み合わせにおいても、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪが大きいほど、より大きな値を示す。また、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに対して概ね直線的に変化し、各線は、概ね定点ＰＣ（ＩＮＪＯＢＪ＝２３、ＩＧＣＯＭＰ＝１６．５）を通る。
（３）空燃比ＡＦが同じ場合、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲの大きい方が、点火時期ＩＧＣＯＭＰは大きく、その増加割合は、同図に示すように、ＩＮＪＯＢＪ＝５０度で代表すると、約０．２５度／ＲＥＧＲになる。

以上の関係から、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲ＝３０％のときを基準とする点火時期ＩＧＣＯＭＰの増加量を表す一般式として、次式（１１）が導かれる。
ＩＧＣＯＭＰ＝（ＲＥＧＲ−３０）×（ＩＮＪＯＢＪ−２３）
×０．２５／（５０−２３） ・・・（１１）
また、両辺を内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲで微分すると、次式（１２）が得られ、前記式（１０）が導かれる。
ΔＩＧＣＯＭＰ／ΔＲＥＧＲ＝（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×０．２５／２７
・・・（１２）

図７に戻り、前記ステップ７に続くステップ８では、前記ステップ５で算出した点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥに、ステップ６および７でそれぞれ算出した空燃比補正項ΔＩＧＡＦおよびΔＩＧＥＧＲを加算することによって、圧縮行程噴射モードにおける点火時期ＩＧＣＯＭＰを算出する。

次いで、算出した点火時期ＩＧＣＯＭＰに対してリミット処理を行い（ステップ９）、本処理を終了する。図１６は、そのサブルーチンを示す。まず、ステップ６１では、点火時期ＩＧＣＯＭＰが図１３および図１５に示したリミット値（ＩＮＪＯＢＪ−８）を上回っているか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、ＩＧＣＯＭＰ＞ＩＮＪＯＢＪ−８のときには、点火時期が早すぎるため、燃料噴射弁６から噴射された燃料の噴霧が点火プラグ７付近に十分に到達しないうちに、点火が行われることで、失火が発生するおそれがあるとして、点火時期ＩＧＣＯＭＰをリミット値（ＩＮＪＯＢＪ−８）に設定し（ステップ６２）、本処理を終了する。一方、ステップ６１の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪおよび燃料噴射量ＧＦＵＥＬに応じて、圧縮行程噴射モード（成層自己着火燃焼モードおよび成層火炎伝播燃焼モード）における点火時期ＩＧＣＯＭＰの基本値ＩＧＢＡＳＥを設定するので、この基本値ＩＧＢＡＳＥを、燃料の実際の噴射タイミングに応じて適切に設定できる。

また、基本値ＩＧＢＡＳＥに加算される空燃比補正項ΔＩＧＡＦは、実空燃比ＡＦと目標空燃比ＡＦＣＭＤとの空燃比偏差ΔＡＦが大きいほど、より大きな値に設定される。これにより、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、実空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦＣＭＤに対してリーン側にずれているときには、より大きな値（進角側）に、リッチ側にずれているときには、より小さな値（遅角側）に、そのずれの大きさに応じた度合いで補正される。

以上のような空燃比に応じた補正により、点火時期ＩＧＣＯＭＰを、空燃比による燃料の噴霧の拡散速度や混合気の燃焼速度の相違に応じた適切なタイミングに設定できる。特に、空燃比ＡＦがリッチ側にあるときには、噴霧の拡散が遅いことで、リッチな混合気が点火プラグ７の付近により長く留まるとともに、混合気の燃焼速度はより大きくなるので、点火時期ＩＧＣＯＰＭを遅角側に補正することによって、失火およびノッキングを有効に防止することができる。

さらに、基本値ＩＧＢＡＳＥに加算されるＥＧＲ補正項ΔＩＧＥＧＲは、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲと目標内部ＥＧＲ率ＥＧＲＣＭＤとのＥＧＲ偏差ΔＲＥＧＲが大きいほど、より大きな値に設定される。これにより、点火時期ＩＧＣＯＭＰは、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲが目標内部ＥＧＲ率ＥＧＲＣＭＤに対して大きい側にずれているときには、より大きな値（進角側）に、小さい側にずれているときには、より小さな値（遅角側）に、そのずれの大きさに応じた度合いで補正される。

以上のような内部ＥＧＲ率に応じた補正により、点火時期ＩＧＣＯＭＰを、内部ＥＧＲ量による燃料の噴霧の拡散速度の相違に応じた適切なタイミングに設定できる。特に、内部ＥＧＲ量が多いときには、混合気の温度が高いことで、噴霧の拡散が速くなるので、点火時期ＩＧＣＯＰＭを進角側に補正することによって、失火を有効に防止することができる。

以上のように、圧縮行程噴射モードにおける点火時期ＩＧＣＯＭＰを、燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪ、混合気の空燃比ＡＦおよび内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲに応じて最適に設定できるので、失火やノッキングを生じることなく、安定した燃焼を確保でき、ドライバビリティを向上させることができる。

図１７および図１８は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、前述した第１実施形態と比較し、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥおよび空燃比補正項ΔＩＧＡＦの算出手法が異なるものである。

図１７に示す基本値ＩＧＢＡＳＥの算出処理では、図１１の場合と同様、燃焼モード移行フラグＦ＿ＤＳＣＭＤが「０」であるか否か（ステップ７１）、およびアイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥＦＢが「１」であるか否か（ステップ７２）を、それぞれ判別する。

両ステップ７１および７２の判別結果がいずれもＹＥＳのときには、目標アイドル回転数ＮＯＢＪおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じ、アイドル制御時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＩＤＬＥ２を求め、基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ７３）、本処理を終了する。

ステップ７２の判別結果がＮＯで、アイドル制御中でないときには、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じ、非アイドル制御時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＮＩＤＬＥ２を求め、基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ７４）、本処理を終了する。

前記ステップ７１の判別結果がＮＯで、燃焼モードの移行中のときには、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じ、燃焼モード移行時用のマップ（図示せず）を検索することによって、マップ値ＩＧＴＲＡＮＳ２を求め、基本値ＩＧＢＡＳＥとして設定し（ステップ７５）、本処理を終了する。

また、図１８に示す空燃比補正項ΔＩＧＡＦの算出処理では、ステップ８１において、空燃比ＡＦおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪを用い、次式（１３）によって、空燃比補正項ΔＩＧＡＦを算出する。
ΔＩＧＡＦ＝（ＡＦ−１７）×（ＩＮＪＯＢＪ−２３）×（２．０／２７）
・・・（１３）
この式（１３）の右辺は、前記式（２）の右辺と同じであり、すなわち、空燃比ＡＦ＝１７のときを基準とする点火時期ＩＧＣＯＭＰの増加量を表す。

以上のように、本実施形態では、点火時期の基本値ＩＧＢＡＳＥを、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じて算出し、空燃比補正項ΔＩＧＡＦを空燃比ＡＦに応じて算出する。すなわち、前述した第１実施形態では、燃料噴射量ＧＦＵＥＬをパラメータとして用い、空燃比ＡＦを反映させた状態で、基本値ＩＧＢＡＳＥを算出するとともに、この基本値ＩＧＢＡＳＥを、実空燃比ＡＦと目標空燃比ＡＦＣＭＤとの空燃比偏差ΔＡＦに応じた空燃比補正項ΔＩＧＡＦで補正する。

これに対し、第２実施形態では、燃料噴射量ＧＦＵＥＬをパラメータとして用いずに、空燃比ＡＦを反映させない状態で、基本値ＩＧＢＡＳＥを算出するとともに、空燃比ＡＦ＝１７のときを基準とする点火時期ＩＧＣＯＭＰの増加量を、空燃比補正項ΔＩＧＡＦとして算出し、基本値ＩＧＢＡＳＥを補正するものである。以上から明らかなように、空燃比ＡＦに応じた点火時期の補正の内容は、第１実施形態と基本的に同じであり、したがって、前述した第１実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、上述した例では、空燃比補正項ΔＩＧＡＦを、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射時期ＩＮＪＯＢＪに応じ、式（１３）によって算出しているが、これに代えて、図１９に示すようなマップを実験結果に基づいてあらかじめ作成し、このマップを検索することによって求めてもよい。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、内部ＥＧＲ量パラメータとして、内部ＥＧＲ率ＲＥＧＲを用いているが、これに代えて、内部ＥＧＲ量を用いてもよいことはもちろんである。また、内部ＥＧＲ量や内部ＥＧＲ率の算出手法は、実施形態に示したものに限らず、任意である。

また、実施形態は、圧縮行程噴射モードが成層自己着火燃焼モードと成層火炎伝播燃焼モードの例であるが、これに限らず、圧縮行程噴射モードは、圧縮行程中に燃料噴射を行う他の任意の燃料噴射モードを含むものである。

さらに、本実施形態は、本発明を車両用の内燃機関に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、クランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンや他の産業用の内燃機関に適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本実施形態による点火時期制御装置を適用した内燃機関を概略的に示す図である。 点火時期制御装置のブロック図である。 内燃機関の吸気側動弁機構および排気側動弁機構の概略構成を示す断面図である。 排気側動弁機構の概略構成を示す模式図である。 排気リフト可変機構による排気リフトの変更に応じた排気弁のバルブリフト曲線を示す図である。 排気カム位相可変機構により排気カム位相が最遅角値（実線）および最進角値（２点鎖線）に設定されているときの排気弁のバルブリフト曲線を示す図である。 圧縮行程噴射モードにおける点火時期制御処理を示すフローチャートである。 燃焼モードの決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図８の処理で用いられるマップの一例である。 燃料噴射時期の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 点火時期の基本値の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 空燃比補正項の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 燃料噴射時期、空燃比と点火時期の関係を示す図である。 ＥＧＲ補正項の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 燃料噴射時期、空燃比、内部ＥＧＲ率と点火時期の関係を示す図である。 点火時期のリミット処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 第２実施形態による点火時期の基本値の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 第２実施形態による空燃比補正項の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図１８の算出処理に代えて、空燃比補正項の算出に用いられるマップの一例である。

符号の説明

１ 点火時期制御装置
２ ＥＣＵ（燃料噴射量設定手段、燃料噴射時期設定手段、基本値設定手段、
目標空燃比設定手段、点火時期設定手段、内部ＥＧＲ量パラメータ取得手段、
目標内部ＥＧＲ量パラメータ設定手段）
３ エンジン（内燃機関）
３ａ 気筒
６ 燃料噴射弁
７ 点火プラグ
２１ クランク角センサ（回転数検出手段）
２７ ＬＡＦセンサ（空燃比検出手段）
７０ 排気リフト可変機構（内部ＥＧＲ装置）
９０ 排気カム位相可変機構（内部ＥＧＲ装置）
ＮＥ エンジン回転数（内燃機関の回転数）
ＩＧＣＯＭＰ 点火時期
ＩＮＪＯＢＪ 燃料噴射時期
ＩＧＢＡＳＥ 点火時期の基本値
ＡＦ 混合気の空燃比
ＡＦ＿ＣＭＤ 目標空燃比
ΔＡＦ 空燃比偏差
ΔＩＧＡＦ 点火時期の空燃比補正項
ＲＥＧＲ 内部ＥＧＲ率（内部ＥＧＲ量パラメータ）
ＲＥＧＲＣＭＤ 目標内部ＥＧＲ率（目標内部ＥＧＲ量パラメータ）
ΔＲＥＧＲ ＥＧＲ率偏差（ＥＧＲ量偏差）
ΔＩＧＥＧＲ 点火時期のＥＧＲ補正項

Claims (1)

1. 燃料が気筒内に直接、噴射され、当該燃料噴射を吸気行程中に行う吸気行程噴射モードと圧縮行程中に行う圧縮行程噴射モードに、燃料噴射モードを切り換えて運転されるとともに、混合気の燃焼によって発生した既燃ガスを前記気筒内に残留させる内部ＥＧＲを実行する内部ＥＧＲ装置を有する内燃機関において、前記圧縮行程噴射モードにおける点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置であって、
   前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記気筒内に噴射される燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、
   前記内燃機関の回転数、および前記設定された燃料噴射量に応じて、前記圧縮行程噴射モードにおける燃料噴射時期を設定する燃料噴射時期設定手段と、
   前記内燃機関の回転数、および前記設定された燃料噴射時期に応じて、点火時期の基本値を設定する基本値設定手段と、
   前記内燃機関で燃焼される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
   当該空燃比の目標となる目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、
   前記内部ＥＧＲ装置による内部ＥＧＲ量を表す内部ＥＧＲ量パラメータを取得する内部ＥＧＲ量パラメータ取得手段と、
   前記内部ＥＧＲ量パラメータの目標となる目標内部ＥＧＲ量パラメータを設定する目標内部ＥＧＲ量パラメータ設定手段と、
   前記検出された空燃比と前記設定された目標空燃比との偏差である空燃比偏差、および前記取得された内部ＥＧＲ量パラメータと前記設定された目標内部ＥＧＲ量パラメータとの偏差であるＥＧＲ量偏差に応じて、前記基本値を補正することにより、前記圧縮行程噴射モードにおける点火時期を設定する点火時期設定手段と、
   を備え、
   当該点火時期設定手段は、前記空燃比が前記目標空燃比に対してよりリーン側の値であるほど、前記点火時期がより進角側の値になるように前記基本値を補正するとともに、前記内部ＥＧＲ量パラメータによって表される前記内部ＥＧＲ量が前記目標内部ＥＧＲ量パラメータによって表される前記内部ＥＧＲ量を上回っている度合が高いほど、前記点火時期がより進角側の値になるように前記基本値を補正することを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。

Images