JP6962310B2 - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、過給機付エンジンの制御装置に関する技術分野に属する。

例えば特許文献１には、吸気通路に機械式過給機が設けられた過給機付エンジンが記載されている。この過給機付エンジンは、機械式過給機に加えて、エンジン本体の出力軸から機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチ（電磁クラッチ）と、吸気通路に設けられ、機械式過給機をバイパスするエアバイパス通路と、該エアバイパス通路を開閉するバイパス制御弁とを備えている。そして、特許文献１では、過給機付エンジンの運転状態が高負荷領域にあるときには、クラッチをＯＮにして機械式過給機に駆動力を伝達させるとともに、バイパス制御弁を閉状態にすることで、エンジン本体の燃焼室への吸気の過給を行う。一方、過給機付エンジンの運転状態が低負荷低回転運転領域にあるときには、クラッチをＯＦＦにするとともに、バイパス制御弁を開状態にすることで、燃焼室への吸気の過給を行わないようにする。また、特許文献１では、過給機付エンジンの運転状態が低負荷高回転運転領域にあるときには、クラッチをＯＮにするとともに、燃焼室への吸気の過給を行わないようにするために、バイパス制御弁を開状態にすることで、機械式過給機により圧縮された吸気の一部を、機械式過給機が設けられた通路及びエアバイパス通路を介して吸気通路内で循環させ、機械式過給機により圧縮された吸気の残りが燃焼室に吸入されるようにする。

特許第３５６４９８９号公報

ところで、上記特許文献１のような機械式過給機を有する過給機付エンジンにおいては、機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチをＯＦＦからＯＮにするエンジン回転数は、クラッチの信頼性の観点からあまり高くすることは困難である。そこで、上記特許文献１のように、低負荷で過給が不要であっても、低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したとき（エンジン回転数が所定回転数以上になったとき）に、クラッチがＯＮにされる。このとき、上記特許文献１のように、吸気の過給が行われないように、吸気を吸気通路内で循環させるようにする。

ここで、燃焼室内の空燃比としては、通常、高負荷運転領域では、理論空燃比乃至それに近い値とされる一方、低負荷運転領域では、理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とされる。このリーン空燃比としては、ＮＯｘ発生量（ＲａｗＮＯｘ発生量）がかなり少なくなるように、２５以上であることが好ましい。すなわち、ＲａｗＮＯｘ発生量は、空燃比が理論空燃比を超えたあたりから空燃比が大きくなるに連れて少なくなり、空燃比が２５以上であれば、エミッションに問題は生じない。尚、高負荷運転領域では、ＲａｗＮＯｘ発生量が非常に多くなるが、空燃比が理論空燃比乃至それに近い値であるので、ＲａｗＮＯｘを三元触媒により浄化可能であり、エミッション性能を良好に維持することができる。

しかし、上記機械式過給機を有する過給機付エンジンにおいて、エンジン回転数の上昇に伴って、リーン空燃比とされる低負荷低回転運転領域から、同じくリーン空燃比とされる低負荷高回転運転領域に移行したときに、クラッチがＯＮにされた場合、機械式過給機により圧縮されて燃焼室に吸入される吸気の温度が一時的に高くなる。これは、機械式過給機の下流側に設けられたインタークーラーでは、上記移行に対応して直ぐには吸気を冷却することが困難であるからである。このように一時的に温度が高くなった吸気が燃焼室に吸入された場合、その吸入された吸気の密度が低下するため、十分に冷却された吸気が吸入されたものとして空燃比が例えば２５になるように燃料を噴射すると、実際の空燃比は２５よりも小さくなる。この結果、空燃比が小さくなった分だけ、ＲａｗＮＯｘ発生量が増大することになる。このようなリーン空燃比では、三元触媒によるＲａｗＮＯｘの浄化率が低くなるために、上記のように空燃比が小さくなることによりＲａｗＮＯｘ発生量が増大すると、エミッション性能が一時的に低下することになる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機械式過給機を有する過給機付エンジンの制御装置において、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したときにおけるエミッション性能の一時的な低下を抑制しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、燃焼室が形成された気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された吸気通路に配設された機械式過給機と、該機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチとを有する過給機付エンジンの制御装置を対象として、上記吸気通路に設けられ、外気を取り入れる第１空気取入部と、上記吸気通路に設けられ、外気温よりも温度の高い空気を取り入れる第２空気取入部と、上記第２空気取入部から取り入れる空気の温度を調整する空気温度調整手段と、上記クラッチの作動を含めて上記エンジン本体の運転を制御する制御手段を備え、上記エンジン本体の燃焼モードは、上記燃焼室内において火花点火による混合気の火炎伝播燃焼の途上で未燃混合気を自着火させる圧縮着火燃焼モードとされ、上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が、所定負荷よりも低負荷側でかつ所定回転数よりも低回転側の低負荷低回転運転領域にあるときには、上記クラッチを遮断して上記機械式過給機を停止させ、かつ、上記燃焼室内の空燃比Ａ／Ｆ、又は、上記燃焼室内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆを、２５以上のリーンにし、かつ上記第２空気取入部から空気を取り入れるとともに、上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷よりも低負荷側でかつ上記所定回転数以上の低負荷高回転運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させ、かつ上記第２空気取入部から空気を取り入れ、かつ上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域のときよりも温度が低い空気が上記第２空気取入部から取り入れられるように上記空気温度調整手段を制御し、上記エンジン本体の回転数の上昇に伴って上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域から上記低負荷高回転運転領域に移行したときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にするように構成されている、という構成とした。

上記の構成により、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したときには、吸気の温度が一時的に高くなったとしても、燃焼室内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、１４．５〜１５．０とされることで、ＲａｗＮＯｘを三元触媒により良好に浄化することができるようになる。よって、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したときにおけるエミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

上記過給機付エンジンの制御装置の一実施形態では、上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷高回転運転領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にするように構成されている。

このことにより、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したときには、エンジン本体の運転状態が低負荷高回転運転領域にある限り、燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆが、１４．５〜１５．０にされるので、低負荷高回転運転領域内でエンジン本体の回転数が更に高くなっても、燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆの変更を行う必要がなくなる。

本発明の他の態様では、燃焼室が形成された気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された吸気通路に配設された機械式過給機と、該機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチとを有する過給機付エンジンの制御装置を対象として、上記クラッチの作動を含めて上記エンジン本体の運転を制御する制御手段を備え、上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が、所定負荷よりも低負荷側でかつ所定回転数よりも低回転側の低負荷低回転運転領域にあるときには、上記クラッチを遮断して上記機械式過給機を停止させ、かつ、上記燃焼室内の空燃比Ａ／Ｆ、又は、上記燃焼室内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆを、２５以上のリーンにするとともに、上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷よりも低負荷側でかつ上記所定回転数以上の低負荷高回転運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させ、上記エンジン本体の回転数の上昇に伴って上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域から上記低負荷高回転運転領域に移行したときには、上記エンジン本体の運転状態が、上記低負荷高回転運転領域内における上記所定回転数から所定量だけ高い回転数までの領域である特定回転数領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にする一方、上記低負荷高回転運転領域内における上記特定回転数領域を除く領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、２５以上のリーンにするように構成されている、という構成とした。

このことで、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域の特定回転数領域に移行したときには、燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆが、１４．５〜１５．０にされるので、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。そして、エンジン本体の回転数がそのまま上昇を続けてエンジン本体の運転状態が低負荷高回転運転領域において特定回転数領域から該特定回転数領域を除く領域に移行すると、燃焼室内のＡ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、再び２５以上とされる。この場合、所定量を適切に設定しておくことで、低負荷高回転運転領域において特定回転数領域から特定回転数領域を除く領域に移行する段階では、インタークーラーにより吸気が適切に冷却されていることになり、エミッションに問題が生じることはない。また、低負荷高回転運転領域内における特定回転数領域を除く領域で、燃費を向上させることができる。

上記過給機付エンジンの制御装置において、上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷以上の高負荷運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させるとともに、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にするように構成されている、ことが好ましい。

このことにより、エンジン負荷の上昇に伴って、エンジン本体の運転状態が、低負荷低回転運転領域、又は、低負荷高回転運転領域内における特定回転数領域を除く領域から高負荷運転領域に移行したときにおいても、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。また、エンジン負荷をより高くすることができる。

以上説明したように、本発明の過給機付エンジンの制御装置によると、エンジン本体の回転数の上昇に伴ってエンジン本体の運転状態が低負荷低回転運転領域から低負荷高回転運転領域に移行したときには、燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にすることにより、上記移行におけるエミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置により制御される過給機付エンジンの概略図である。 上記エンジンの冷却システムの一部を模式的に示す図である。 流量コントロール弁のエンジン冷却液の温度に対する特性の一例を示すグラフである。 上記制御装置の構成を示すブロック図である。 上記エンジンのエンジン本体の運転領域マップを例示する図である。 上記エンジンのエンジン本体の運転状態が図５の低負荷低回転運転領域Ａにあるときにおける吸気の流れ並びにエンジン冷却液及びインタークーラー冷却液の流れを示す図である。 上記エンジンのエンジン本体の運転状態が図５の低負荷高回転運転領域Ｂにあるときにおける吸気の流れ並びにエンジン冷却液及びインタークーラー冷却液の流れを示す図である。 上記エンジンのエンジン本体の運転状態が図５の高負荷運転領域Ｃにあるときにおける吸気の流れ並びにエンジン冷却液及びインタークーラー冷却液の流れを示す図である。 吸気の流れ並びにエンジン冷却液及びインタークーラー冷却液の流れに係る各種装置の駆動状態の一例を示すタイムチャートである。 上記エンジン本体の別の運転領域マップの例を示す図５相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る制御装置により制御される過給機付エンジン１（以下、単にエンジン１という）の構成を示す。エンジン１は、燃焼室１７が吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返すことにより運転する４ストロークエンジンである。エンジン１は、四輪の車両（ここでは、自動車）に搭載される。エンジン１（詳細には、後述のエンジン本体１０）の運転によって、車両は走行する。エンジン１の燃料は、本実施形態では、ガソリンを主成分とする液体燃料である。すなわち、エンジン１はガソリンエンジンである。

（エンジンの構成）
エンジン１は、シリンダブロック１２とその上に載置されるシリンダヘッド１３とを有しかつ上記車両のエンジンルーム内に配設されたエンジン本体１０を備えている。エンジン本体１０のシリンダブロック１２の内部には、複数の気筒１１（図１では、一つの気筒１１のみを示す）が形成されている。複数の気筒１１は、図１の紙面に垂直な方向に一列に並んでいる。すなわち、エンジン１は、直列多気筒エンジンである。

各気筒１１内には、ピストン３が摺動自在に内挿されている。ピストン３は、コネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１５に連結されている。ピストン３は、気筒１１及びシリンダヘッド１３と共に燃焼室１７を区画する。尚、「燃焼室」は、ピストン３が圧縮上死点に至ったときの空間の意味に限定されない。「燃焼室」の語は広義で用いる場合がある。つまり、「燃焼室」は、ピストン３の位置に関わらず、ピストン３、気筒１１及びシリンダヘッド１３によって形成される空間を意味する場合がある。

シリンダブロック１２における各気筒１１の周囲には、ウォータジャケット１２ａが設けられている。ウォータジャケット１２ａには、エンジン本体１０を冷却するエンジン冷却液が流通している。詳細な図示は省略するが、エンジン冷却液は、ウォータジャケット１２ａを通った後、シリンダヘッド１３内に設けられたウォータジャケットを通って、エンジン本体１０の外部に流出する。

シリンダヘッド１３には、気筒１１毎に、吸気ポート１８が形成されている。吸気ポート１８は、燃焼室１７に連通している。吸気ポート１８には、吸気弁２１が配設されている。吸気弁２１は、燃焼室１７と吸気ポート１８との間を開閉する。吸気弁２１は、動弁機構によって、所定のタイミングで開閉する。動弁機構は、バルブタイミング及び／又はバルブリフトを可変にする可変動弁機構とすればよい。本実施形態では、可変動弁機構は、吸気電動Ｓ−ＶＴ（Sequential-Valve Timing）２３（図４参照）を有している。吸気電動Ｓ−ＶＴ２３は、吸気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、吸気弁２１の開時期及び閉時期は、連続的に変化する。尚、吸気動弁機構は、電動Ｓ−ＶＴに代えて、油圧式のＳ−ＶＴを有していてもよい。

シリンダヘッド１３には、気筒１１毎に、排気ポート１９が形成されている。排気ポート１９は、燃焼室１７に連通している。排気ポート１９には、排気弁２２が配設されている。排気弁２２は、燃焼室１７と排気ポート１９との間を開閉する。排気弁２２は動弁機構によって、所定のタイミングで開閉する。この動弁機構は、バルブタイミング及び／又はバルブリフトを可変にする可変動弁機構とすればよい。本実施形態では、可変動弁機構は、排気電動Ｓ−ＶＴ２４（図４参照）を有している。排気電動Ｓ−ＶＴ２４は、排気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、排気弁２２の開時期及び閉時期は、連続的に変化する。尚、排気動弁機構は、電動Ｓ−ＶＴに代えて、油圧式のＳ−ＶＴを有していてもよい。

シリンダヘッド１３には、気筒１１毎に、気筒１１内に燃料を直接噴射するインジェクタ６が取り付けられている。インジェクタ６は、その噴口が燃焼室１７の天井面の中央部分（厳密には、中央よりも僅かに排気側の部分）から、その燃焼室１７内に臨むように配設されている。インジェクタ６は、エンジン本体１０の運転状態に応じた量の燃料を、エンジン本体１０の運転状態に応じて設定された噴射タイミングで燃焼室１７内に直接噴射する。

シリンダヘッド１３には、気筒１１毎に、点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、燃焼室１７の中の混合気に強制的に点火をする。点火プラグ２５は、本実施形態では、吸気側に配設されている。点火プラグ２５の電極は、燃焼室１７の中に臨んでかつ、燃焼室１７の天井面の付近に位置している。尚、点火プラグ２５は、排気側に配置されていてもよい。また、点火プラグ２５を気筒１１の中心軸上に配置する一方、インジェクタ６を、気筒１１の中心軸よりも吸気側又は排気側に配設してよい。

本実施形態において、エンジン本体１０の幾何学的圧縮比は、１３以上３０以下に設定されている。後述するように、エンジン本体１０の暖機後の全運転領域において、エンジン本体１０の燃焼モードが、燃焼室１７内において火花点火による混合気の火炎伝播燃焼の途上で未燃混合気を一気に自着火させる圧縮着火燃焼モードとされる。すなわち、エンジン本体１０は、燃料と吸気との混合気を点火プラグ２５により火花点火させてＳＩ（Spark Ignition）燃焼を行わせ、そのＳＩ燃焼の発熱により燃焼室１７内の温度が高くなることによって未燃混合気を自着火させてＣＩ（Compression Ignition）燃焼させるＳＰＣＣＩ（Spark Controlled Compression Ignition）燃焼を行う。ＳＰＣＣＩ燃焼では、ＳＩ燃焼による発熱と圧力上昇とを利用して、ＣＩ燃焼の開始タイミングをコントロールする。尚、エンジン本体１０の幾何学的圧縮比は、レギュラー仕様（燃料のオクタン価が９１程度）においては、１４〜１７とし、ハイオク仕様（燃料のオクタン価が９６程度）においては、１５〜１８としてもよい。

エンジン本体１０の一側の側面には吸気通路４０が接続されている。吸気通路４０は、各気筒１１の吸気ポート１８に連通している。吸気通路４０は、燃焼室１７に導入する吸気が流れる通路である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る吸気通路４０は、外気温と同じ温度の新気を取り入れる第１空気取入部１４１と、外気温よりも高い温度の新気を取り入れる第２空気取入部１４２とを有する。各空気取入部１４１，１４２の構成については後述する。

吸気通路４０における両空気取入部１４１，１４２の直下流側の部分には、新気を濾過するエアクリーナー４１が配設されている。吸気通路４０の下流端近傍には、サージタンク４２が配設されている。サージタンク４２よりも下流側の吸気通路４０は、気筒１１毎に分岐する独立通路を構成している。各独立通路の下流端が、各気筒１１の吸気ポート１８にそれぞれ接続されている。

吸気通路４０におけるエアクリーナー４１とサージタンク４２との間には、スロットル弁４３が配設されている。スロットル弁４３は、弁の開度を調整することによって、燃焼室１７の中への新気の導入量を調整するよう構成されている。

吸気通路４０には、スロットル弁４３の下流側に、機械式過給機４４（以下、単に過給機４４という）のコンプレッサが配設された過給側通路４０ａが設けられている。過給機４４は、燃焼室１７に導入する吸気を過給するよう構成されている。本実施形態において、過給機４４は、エンジン本体１０（エンジン本体１０の出力軸であるクランクシャフト１５）によって駆動される過給機である。過給機４４は、例えばリショルム式としてもよい。過給機４４の構成は特に限定されない。過給機４４は、ルーツ式、ベーン式、又は遠心式であってもよい。

過給機４４とエンジン本体１０（クランクシャフト１５）との間には、電磁クラッチ４５が介設されている。電磁クラッチ４５は、過給機４４とエンジン本体１０との間で、エンジン本体１０から過給機４４へ駆動力を伝達したり、該駆動力の伝達を遮断したりする。後述するように、ＥＣＵ１００が電磁クラッチ４５の遮断及び接続を切り換えることによって、過給機４４は駆動状態と非駆動状態とに切り換えられる。つまり、電磁クラッチ４５は、過給機４４の駆動状態と非駆動状態とを切り換えるクラッチである。

過給側通路４０ａにおける過給機４４の直下流側には、インタークーラー４６が配設されている。インタークーラー４６は、過給機４４において圧縮された吸気を冷却するよう構成されている。本実施形態において、インタークーラー４６はインタークーラー冷却液により冷却される。詳しくは後述するが、インタークーラー冷却液は、上記エンジン冷却液とは別の冷却液である。

吸気通路４０には、バイパス通路４７が接続されている。バイパス通路４７は、過給機４４及びインタークーラー４６をバイパスするよう、吸気通路４０（過給側通路４０ａ）における過給機４４の上流側の部分とインタークーラー４６の下流側の部分とを接続する。バイパス通路４７には、該バイパス通路４７を開閉するエアバイパス弁４８が配設されている。本実施形態において、エアバイパス弁４８はオン／オフ式の弁である。

過給機４４が非駆動状態にあるとき（つまり、電磁クラッチ４５が遮断されたとき）には、エアバイパス弁４８を開状態（オン状態）にする。これにより、吸気通路４０を流れるガスは、過給機４４をバイパスして、エンジン本体１０の燃焼室１７に導入される。エンジン１は、非過給状態、つまり自然吸気の状態で運転される。

エアバイパス弁４８が開状態であるときにおいて、過給機４４が駆動状態にされたとき（つまり、電磁クラッチ４５が接続されたとき）には、吸気は、スロットル弁４３を通過した後、過給側通路４０ａに流入する。過給機４４を通過した吸気の一部は、バイパス通路４７を通って過給機４４の上流に逆流する（リサーキュレーションされる）。このとき、エンジン本体１０の燃焼室１７には、過給機４４が非駆動状態であるときと同様に、エンジン諸元に応じた量の吸気（過給機４４を通過した吸気の残り）が導入される。これにより、過給機４４が駆動状態であっても、非過給状態で燃焼室１７に吸気を導入することができる。尚、過給時とは、サージタンク４２内の圧力が大気圧を超える時をいい、非過給時とは、サージタンク４２内の圧力が大気圧以下になる時をいう、と定義してもよい。

一方、エアバイパス弁４８が閉状態（オフ状態）であるときにおいて、過給機４４が駆動状態にされたときには、過給状態で燃焼室１７に吸気が導入される。このときの吸気量は、非過給状態で燃焼室１７に導入された吸気の量よりも多い。

このようにエアバイパス弁４８によって、駆動状態にある過給機４４が、燃焼室１７に導入する吸気を過給することと、駆動状態にある過給機４４が、燃焼室１７に導入する吸気を過給しないこととを切り換えることができるようになる。

尚、エアバイパス弁４８は、オン／オフ式の弁に限らず、その開度を連続的に変化させることが可能な弁で構成されていてもよい。

エンジン本体１０の他側の側面には、排気通路５０が接続されている。排気通路５０は、各気筒１１の排気ポート１９に連通している。排気通路５０は、燃焼室１７から排出された排気が流れる通路である。排気通路５０の上流側の部分は、詳細な図示は省略するが、気筒１１毎に分岐する独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。各独立通路の上流端が、各気筒１１の排気ポート１９にそれぞれ接続されている。

排気通路５０には、複数の触媒コンバーター（上流側及び下流側の触媒コンバーター）を有する排気ガス浄化システムが配設されている。上流側の触媒コンバーターは、図示は省略するが、エンジンルーム内に配設されている。上流側の触媒コンバーターは、三元触媒５１１と、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）５１２とを有している。下流側の触媒コンバーターは、エンジンルーム外に配設されている。下流側の触媒コンバーターは、三元触媒５１３を有している。尚、排気ガス浄化システムは、図例の構成に限定されるものではない。例えば、ＧＰＦは省略してもよい。また、三元触媒５１１，５１３及びＧＰＦ５１２の並び順は、適宜変更してもよい。

吸気通路４０と排気通路５０との間には、外部ＥＧＲシステムを構成するＥＧＲ通路５２が接続されている。ＥＧＲ通路５２は、排気の一部を吸気通路４０に還流させるための通路である。ＥＧＲ通路５２の上流端は、排気通路５０における上流側の触媒コンバーターと下流側の触媒コンバーターとの間に接続されている。ＥＧＲ通路５２の下流端は、吸気通路４０における過給機４４の上流側に接続されている。ＥＧＲ通路５２を流れる排気（以下、ＥＧＲガスという）は、吸気通路４０に導入される時には、バイパス通路４７のエアバイパス弁４８を通らずに、吸気通路４０における過給側通路４０ａに流入するようになされている。

ＥＧＲ通路５２には、液冷式のＥＧＲクーラー５３が配設されている。ＥＧＲクーラー５３は、ＥＧＲ通路５２を通るＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ通路５２には、ＥＧＲ弁５４が配設されている。ＥＧＲ弁５４は、開度を連続的に変化させることが可能な弁で構成されていて、ＥＧＲ通路５２を流れるＥＧＲガスの流量を調整するよう構成されている。ＥＧＲ弁５４の開度を調整することによって、冷却したＥＧＲガスの還流量を調整することができる。尚、ＥＧＲ弁５４は、オン／オフ式の弁で構成されていてもよい。

（エンジンの冷却システム）
次に、エンジン１の冷却システムについて説明する。図２に示すように、エンジン１の冷却システムは、エンジン本体１０にエンジン冷却液を流通させてエンジン本体１０を冷却する第１冷却経路６０と、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液を流通させて、過給機４４を通過した後の吸気を冷却する第２冷却経路７０とを有する。

第１冷却経路６０には、第１ポンプ６１と、第１冷却経路６０を流れるエンジン冷却液を冷却する第１ラジエータ６２と、第１冷却経路６０を循環するエンジン冷却液の温度及び流量を調整する流量コントロール弁６３とが設けられている。

第１ポンプ６１は、エンジン本体１０のクランクシャフト１５に連動して駆動される機械式のポンプである。第１ポンプ６１の吐出口は、エンジン本体１０のシリンダブロック１２のウォータジャケット１２ａに接続されている。

第１ラジエータ６２は、シリンダブロック１２のウォータジャケット１２ａ及びシリンダヘッド１３のウォータジャケットを通ってシリンダヘッド１３から排出されたエンジン冷却液を冷却する。第１ラジエータ６２は、エンジン１が搭載された車両の前進走行時の走行風により、エンジン冷却液を冷却する。

流量コントロール弁６３は、第１ラジエータ６２から排出されて第１ポンプ６１に流入するエンジン冷却液が通る経路の途中に配置されている。つまり、流量コントロール弁６３は、第１冷却経路６０におけるエンジン本体１０への入口側に配置されている。本実施形態において、流量コントロール弁６３は、電気式のサーモスタット弁で構成されている。具体的には、流量コントロール弁６３は、サーモスタット弁に電熱線を内蔵させた弁である。流量コントロール弁６３は、基本的には、エンジン冷却液の温度が、予め設定された設定液温以上であるときに、その温度に応じて開くように構成されているが、電熱線に電流を流すことで、エンジン冷却液の温度が設定液温未満のときでも開くことができるようになっている。

図３には、流量コントロール弁６３のエンジン冷却液の温度に対する特性の一例を示す。図３において、横軸に示すエンジン冷却液の温度は、流量コントロール弁６３の位置での温度であり、第１ラジエータ６２に流入するエンジン冷却液の温度とは異なる。しかし、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液の温度は、流量コントロール弁６３の位置での温度によってほぼ決まる。

図３に示すように、流量コントロール弁６３は、非通電時には、エンジン冷却液の温度が９５℃〜９６℃であるときに開き始める一方、通電時には、エンジン冷却液の温度が９５℃未満であっても開くことができる。図３に示すように、流量コントロール弁６３が開き始める温度は、電熱線に流す電流が大きいほど低くなる。また、エンジン冷却液の温度が一定であるときの流量コントロール弁６３の開度は、流量コントロール弁６３の開度が全開よりも小さい範囲において、電熱線に流す電流を大きくするほど、大きくすることができる。流量コントロール弁６３の開度に応じて、第１冷却経路６０を循環するエンジン冷却液の流量（すなわち、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液の流量）が変化することになる。尚、本実施形態において、上記設定液温は９５℃〜９６℃に設定されている。

流量コントロール弁６３への通電量は、エンジン本体１０の運転状態や外気温等に基づいて、エンジン冷却液の温度が適切な温度となるように調整される。

尚、流量コントロール弁６３は、サーモスタット弁ではなく、例えば、ソレノイド弁等の電磁式の弁であってもよい。電磁式の弁の場合、エンジン冷却液の温度を調整することはできないので、エンジン冷却液の温度の調整は、後述のグリルシャッタ８１及びラジエータファン８２により行う。

図示は省略しているが、第１冷却経路６０はＥＧＲクーラー５３も通っている。つまり、ＥＧＲ通路５２を通るＥＧＲガスは、エンジン冷却液と熱交換をして冷却される。

第２冷却経路７０には、第２ポンプ７１と、第２冷却経路７０を流れるインタークーラー冷却液を冷却する第２ラジエータ７２とが設けられている。

第２ポンプ７１は、電力が供給されることによって駆動される電動式のポンプである。第２ポンプ７１は、供給される電力が大きい程、インタークーラー冷却液の吐出量が多くなるように構成されている。

第２ラジエータ７２は、インタークーラー４６から排出されたインタークーラー冷却液を冷却する。本実施形態では、第２ラジエータ７２は、第１ラジエータ６２の下側に隣接して配置されている。第２ラジエータ７２は、エンジン１が搭載された車両の前進走行時の走行風により、インタークーラー冷却液を冷却する。第２ラジエータ７２で冷却されたインタークーラー冷却液は、第２ポンプ７１に流入する。

エンジン１の冷却システムは、第１及び第２ラジエータ６２，７２に走行風を通風させる機構として、グリルシャッタ８１と、ラジエータファン８２とを有する。

グリルシャッタ８１は、第１及び第２ラジエータ６２，７２の車両前側に設けられている。グリルシャッタ８１は、車幅方向に延びる軸周りにそれぞれ回動する複数のフラッパ８１ａで構成されている。グリルシャッタ８１は、各フラッパ８１ａが上下方向に対して垂直になったときに全開となり、各フラッパ８１ａが上下方向に対して略平行になったときに全閉となる。エンジンルーム内に取り入れる空気の流量、すなわち、第１及び第２ラジエータ６２，７２を通過する空気（走行風）の風量は、各フラッパ８１ａの上下方向に対する角度により調整される。各フラッパ８１ａの上下方向に対する角度（すなわち、グリルシャッタ８１の開度）は、電動で調整可能に構成されている。尚、ここでいう「上下方向」とは、上記車両に対する上下方向であって、路面の面直方向に相当する。

ラジエータファン８２は、第１及び第２ラジエータ６２，７２の車両後側に設けられている。ラジエータファン８２は、回転することにより走行風を引き込んで、走行風が第１及び第２ラジエータ６２，７２を通風するのをアシストする。ラジエータファン８２は、回転数が高いほど走行風を引き込む量が多くなるように構成されている。ラジエータファン８２は、電動で回転数を調整可能に構成されている。

グリルシャッタ８１から取り入れられた走行風は、第１及び第２ラジエータ６２，７２を流れる各冷却液と熱交換して、各冷却液を冷却する。第１及び第２ラジエータ６２，７２を通った走行風は、ラジエータファン８２の車両後側に流れる。

グリルシャッタ８１及びラジエータファン８２は、流量コントロール弁６３と共に液温調整手段を構成するとともに、第１ラジエータ６２を通過する空気の風量を調整する風量調整手段を構成する。

（吸気通路の新気取入構造）
上述のように、本実施形態において、吸気通路４０は、第１及び第２空気取入部１４１，１４２の２つの空気取入部を有する。図２に概略的に示すように、第１空気取入部１４１は、グリルシャッタ８１よりも車両前側に設けられている。第１空気取入部１４１は、外気そのもの（加温等されていない空気）を吸気通路４０に取り入れる。一方、第２空気取入部１４２は、ラジエータファン８２の車両後側に設けられている。第２空気取入部１４２は、第１及び第２ラジエータ６２，７２を通って、ラジエータファン８２の車両後側に流れた空気（走行風）を吸気通路４０に取り入れる。つまり、第２空気取入部１４２からは、第１及び第２ラジエータ６２，７２を流れる冷却液との熱交換により温められた空気が取り入れられる。このため、第２空気取入部１４２は、外気温よりも温度の高い空気を吸気通路４０に取り入れる。

第１及び第２空気取入部１４１，１４２には、吸気切換弁１４３が設けられている。吸気切換弁１４３の弁体は、第１及び第２空気取入部１４１，１４２のそれぞれに配置されており、各弁体は連動して動作するようになっている。具体的には、第１空気取入部１４１の弁体の開度が大きくなる程、第２空気取入部１４２の弁体の開度が小さくなるようになっている。これにより、第１及び第２空気取入部１４１，１４２から取り入れられる空気の総量は変化しない一方で、第１空気取入部１４１から取り入れられる空気量と第２空気取入部１４２から取り入れられる空気量との割合は変化する。したがって、各弁体の開度を調整することで、吸気通路４０に取り入れる空気（新気）の温度を調整することができる。尚、図示は省略するが、本実施形態に係る吸気切換弁１４３は、各弁体を１つの軸で連結することで、各弁体の開度を連動して変化させるようにしている。

（エンジンの制御系）
エンジン１は、エンジン本体１０の運転を制御するＥＣＵ（Engine ControlUnit）１００を備えている。ＥＣＵ１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラーであって、図４に示すように、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１０１と、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリ１０２と、電気信号の入出力をする入出力バス１０３と、を備えている。

ＥＣＵ１００には、図１及び図４に示すように、エアフローセンサＳＷ１、吸気温度センサＳＷ２、排気温度センサＳＷ３、リニアＯ２センサＳＷ４、ラムダＯ２センサ、液温センサＳＷ６、クランク角センサＳＷ７、及び、アクセル開度センサＳＷ８が接続されている。これらのセンサＳＷ１〜ＳＷ８は、検知信号をＥＣＵ１００にそれぞれ出力する。

エアフローセンサＳＷ１は、吸気通路４０におけるエアクリーナー４１の下流側に配置されていて、吸気通路４０を流れる新気の流量を検知する。吸気温度センサＳＷ２は、サージタンク４２に取り付けられていて、燃焼室１７に供給される吸気の温度を検知する。排気温度センサＳＷ３は、排気通路５０における排気マニホールドの下流側近傍に配置されていて、燃焼室１７から排出した排気ガスの温度を検知する。リニアＯ２センサＳＷ４は、排気通路５０における上流側の触媒コンバーターよりも上流側に配置されていて、排気ガス中の酸素濃度を検知する。ラムダＯ２センサＳＷ５は、上流側の触媒コンバーターにおける三元触媒５１１の下流側に配置されていて、排気ガス中の酸素濃度を検知する。液温センサＳＷ６は、エンジン本体１０のシリンダヘッド１３におけるエンジン冷却液の出口近傍に取り付けられていて、エンジン冷却液の温度を検知する。クランク角センサＳＷ７は、エンジン本体１０に取り付けられていて、クランクシャフト１５の回転角を検知する。アクセル開度センサＳＷ８は、アクセルペダル機構に取り付けられていて、アクセルペダルの操作量に対応したアクセル開度を検知する。

ＥＣＵ１００は、センサＳＷ１〜ＳＷ８の検知信号に基づいて、エンジン本体１０の運転状態を判断するとともに、各デバイスの制御量を計算する。ＥＣＵ１００は、計算した制御量に係る制御信号を、インジェクタ６、点火プラグ２５、吸気電動Ｓ−ＶＴ２３、排気電動Ｓ−ＶＴ２４、スロットル弁４３、過給機４４の電磁クラッチ４５、エアバイパス弁４８、ＥＧＲ弁５４、流量コントロール弁６３、第２ポンプ７１、グリルシャッタ８１、ラジエータファン８２、及び吸気切換弁１４３に出力する。ＥＣＵ１００は、電磁クラッチ４５の作動を含めてエンジン本体１０の運転を制御する制御手段を構成することになる。

例えば、ＥＣＵ１００は、クランク角センサＳＷ７の検知信号に基づいてエンジン本体１０のエンジン回転数を算出する。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサＳＷ８の検知信号に基づいてエンジン本体１０のエンジン負荷を算出する。

また、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態（主に、エンジン本体１０の負荷及びエンジン本体１０の回転数）と予め設定したマップとに基づいて目標ＥＧＲ率（つまり、燃焼室１７の中の全ガスに対するＥＧＲガスの比率）を設定する。そして、ＥＣＵ１００は、目標ＥＧＲ率とアクセル開度センサＳＷ１２の検知信号に基づく吸入空気量とに基づき目標ＥＧＲガス量を決定するとともに、ＥＧＲ弁５４の開度を調整することにより、燃焼室１７の中に導入する外部ＥＧＲガス量が目標ＥＧＲガス量となるようにフィードバック制御を行う。

さらに、ＥＣＵ１００は、所定の制御条件が成立しているときに空燃比フィードバック制御を実行する。具体的に、ＥＣＵ１００は、リニアＯ２センサＳＷ４、及び、ラムダＯ２センサＳＷ５によって検知された排気中の酸素濃度に基づいて、燃焼室１７内の混合気の空燃比Ａ／Ｆ（又は、燃焼室１７内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆ）が所望の値となるように、インジェクタ６の燃料噴射量を調整する。

（エンジンの運転制御）
図５は、エンジン本体１０の温間時（つまりエンジン本体１０の暖機後）における、エンジン本体１０の運転領域マップを例示している。エンジン本体１０の運転領域マップは、エンジン本体１０の負荷（以下、エンジン負荷という）及びエンジン本体１０の回転数（以下、エンジン回転数という）によって定められており、エンジン負荷の高低及びエンジン回転数の高低に対し、三つの運転領域に分けられている。具体的に、三つの運転領域は、アイドル運転を含みかつエンジン回転数が所定回転数Ｎｅ未満でかつエンジン負荷が所定負荷Ｔｑ未満の低負荷低回転運転領域Ａ（以下、領域Ａともいう）、エンジン回転数が所定回転数Ｎｅ以上でかつエンジン負荷が所定負荷Ｔｑ未満の低負荷高回転運転領域Ｂ（以下、領域Ｂともいう）、エンジン負荷が所定負荷Ｔｑ以上の高負荷運転領域Ｃ（以下、領域Ｃともいう）である。ここで、所定回転数Ｎｅは、例えば３５００ｒｐｍ程度としてもよい。尚、エンジン本体１０の暖機前であっても、図５と同様のマップを用いて、暖機後と同様の制御を行ってもよい。

本実施形態では、エンジン本体１０の燃焼安定性の向上及び燃費の向上を主目的として、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａ〜Ｃのいずれの領域にあるときであっても、エンジン本体１０の燃焼モードを、燃焼室１７内において火花点火による混合気の火炎伝播燃焼の途上で未燃混合気を一気に自着火させる圧縮着火燃焼モードとする。すなわち、ＥＣＵ１００は、領域Ａ〜Ｃのそれぞれにおいて、燃焼室１７内でＳＰＣＣＩ燃焼を行わせるように、点火プラグ２５による火花点火の時期等を制御する。このＳＰＣＣＩ燃焼を安定して行うために、ＥＣＵ１００は、エンジン１の冷却システムを利用して、エンジン本体１０に導入する吸気の温度を制御する。以下、各領域Ａ〜Ｃにおけるエンジン本体１０の運転について、図６〜図９を参照しながら詳細に説明をする。

（低負荷低回転運転領域Ａ）
エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときには、エンジン本体１０の燃焼室１７内では、混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも大きいリーンな状態でＳＰＣＣＩ燃焼が行われる。具体的には、ＥＣＵ１００は、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆが２５以上となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。空燃比Ａ／Ｆが２５以上であれば、エミッションに問題は生じない。リーン状態でＳＰＣＣＩ燃焼（特に、ＣＩ燃焼）を安定して行うためには、圧縮端温度を高くする必要がある。そこで、ＥＣＵ１００は、第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気がエンジン本体１０に導入されるように、各デバイスを作動制御する。尚、第１吸気温度Ｔａ１は、例えば８０℃程度である。

具体的には、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときには、図６に示すように、ＥＣＵ１００は、第１空気取入部１４１が全閉となりかつ第２空気取入部１４２が全開となるように、吸気切換弁１４３に作動信号を出力する。また、ＥＣＵ１００は、過給機４４が非駆動状態となりかつバイパス通路４７が開状態となるように、電磁クラッチ４５及びエアバイパス弁４８に制御信号を出力して、電磁クラッチ４５を遮断状態にさせるとともに、エアバイパス弁４８を全開状態にさせる。また、ＥＣＵ１００は、第１ラジエータ６２に高温のエンジン冷却液が流入するように、流量コントロール弁６３への通電をオフにする。また、ＥＣＵ１００は、第２空気取入口１４２から第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気が取り入れられるように、グリルシャッタ８１の開度の調整及びラジエータファン８２の回転数の調整を行う。また、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ弁５４を全閉にさせる。このように本実施形態では、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときには、ＥＧＲ弁５４の全閉により、ＥＧＲガスが燃焼室１７内に導入されない。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときに、ＥＧＲガスを燃焼室１７内に導入することも可能である。この場合、燃焼室１７内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆが２５以上となるように、インジェクタ６から燃料が噴射されることになる。

流量コントロール弁６３への通電をオフにすると、エンジン冷却液が設定液温以上になるまでは、流量コントロール弁６３は開かない。このため、エンジン冷却液が設定液温未満の状態では、エンジン冷却液は循環せずに、エンジン本体１０の熱によって温められる。エンジン冷却液が設定液温以上になると、流量コントロール弁６３が開き始めて、エンジン冷却液が第１冷却経路６０を循環し始める。これにより、第１ラジエータ６２に、設定液温以上の高温のエンジン冷却液が流入するようになる。第１ラジエータ６２に流入するエンジン冷却液は、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液であって、流量コントロール弁６３を通った後にエンジン本体１０により温められた後のエンジン冷却液である。このため、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液の温度（液温センサＳＷ６で検知される温度に相当）は、設定液温よりも高い。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときには、流量コントロール弁６３の開度は、流量コントロール弁６３の位置におけるエンジン冷却液の温度が、図３のグラフの「領域Ａ」の温度範囲で変動する。

ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１となるようにグリルシャッタ８１及びラジエータファン８２を作動制御する。ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１未満であるときには、グリルシャッタ８１の開度を全閉にさせるとともに、ラジエータファン８２の回転数を０にする（つまり、ラジエータファン８２を非駆動状態にする）。これにより、エンジン冷却液が第１液温Ｔｗ１未満のときには、エンジン冷却液は走行風により冷却されず、その液温が上昇する。ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１以上になったときには、グリルシャッタ８１を開くとともに、ラジエータファン８２の回転数を上昇させる。第１ラジエータ６２に高温のエンジン冷却液が流入する状態で、グリルシャッタ８１を開くとともにラジエータファン８２を駆動させると、第１ラジエータ６２を流れる高温のエンジン冷却液と熱交換した高温の走行風が、ラジエータファン８２の車両後側に流れる。これにより、高温の走行風、すなわち第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気（新気）が第２空気取入部１４２から吸気通路４０に取り入れられる。尚、第１液温Ｔｗ１は、設定液温よりも高い温度であって、例えば１０５℃程度である。

第２空気取部１４２から取り入れられた高温の吸気は、図６に示すように、バイパス通路４７を通って、サージタンク４２に流入する。その後、上記高温の吸気は、エンジン本体１０の燃焼室１７に導入される。

ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１未満になったとき、又は、吸気温度センサＳＷ２の検知結果が第１吸気温度Ｔａ１未満になったときには、グリルシャッタ８１の開度を下げる制御、及び、ラジエータファン８２の回転数を下げる制御の少なくとも一方を実行する。これにより、第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気がエンジン本体１０に安定して導入されるようにしている。また、ＥＣＵ１００は、エンジン冷却液の温度が第１液温Ｔｗ１以上の状態で出来る限り維持するために、グリルシャッタ８１の開度を低開度側の範囲で調整する。具体的には、グリルシャッタ８１の開度を、上下方向に対するフラッパ８１ａの鋭角側の角度が３０°未満の範囲で調整する。

以上のように各デバイスを作動制御することにより、エンジン本体１０が領域Ａで運転されているとき（エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるとき）には、比較的高温（第１吸気温度Ｔａ１以上）の吸気がエンジン本体１０に導入される。これにより、エンジン本体１０が領域Ａで運転されているときに、ＳＰＣＣＩ燃焼を安定して行うことができる。

また、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０が領域Ａで運転されているときには、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液が供給されるように第２ポンプ７１に制御信号を出力する。すなわち、第１吸気温度Ｔａ１の吸気がバイパス通路４７を通っているときに、過給側通路４０ａは、バイパス通路４７からの伝熱により温められる。このため、エンジン本体１０の運転状態が、領域Ａから過給機４４を駆動させる領域（例えば、領域Ｃ）になった瞬間には、上記伝熱により温められた高温の空気がエンジン本体１０に導入されるようになる。これを抑制するために、過給機４４が非駆動状態（つまり、電磁クラッチ４５が遮断状態）であっても、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液を供給して、過給側通路４０ａ内の空気が過剰に温められないようにしている。このとき、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりにインタークーラー４６に供給されるインタークーラー冷却液の流量が第１流量となるように、第２ポンプ７１に制御信号を出力する。

（低負荷高回転運転領域Ｂ）
エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、エンジン本体１０の燃焼室１７内では、混合気の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が理論空燃比乃至それに近い値となる状態でＳＰＣＣＩ燃焼が行われる。具体的には、ＥＣＵ１００は、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０であれば、燃焼室１７で生じるＲａｗＮＯｘを、三元触媒５１１，５１３により良好に浄化することができる。領域Ｂでは、エンジン回転数が高いため、ＳＰＣＣＩ燃焼（特に、ＣＩ燃焼）を安定して行うためには、圧縮端温度を高くして、圧縮着火を発生しやすくしておく必要がある。そこで、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気がエンジン本体１０に導入されるように、各デバイスを作動制御する。

具体的には、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、図７に示すように、ＥＣＵ１００は、第１空気取入部１４１が全閉となりかつ第２空気取入部１４２が全開となるように、吸気切換弁１４３に作動信号を出力する。また、ＥＣＵ１００は、過給機４４が駆動状態となりかつバイパス通路４７が開状態となるように、電磁クラッチ４５及びエアバイパス弁４８に制御信号を出力して、電磁クラッチ４５を接続状態にさせるとともに、エアバイパス弁４８を全開にさせる。また、ＥＣＵ１００は、流量コントロール弁６３への通電をオンにする。さらに、ＥＣＵ１００は、第２空気取入口１４２から第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気が取り入れられるように、グリルシャッタ８１の開度の調整及びラジエータファン８２の回転数の調整を行う。また、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ弁５４を開状態にさせて、ＥＧＲガスを吸気通路４０（延いては燃焼室１７）に導入させる。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときに、ＥＧＲガスを燃焼室１７内に導入しないようにすることも可能である。

流量コントロール弁６３への通電をオンにすると、エンジン冷却液が設定液温未満の状態であっても、流量コントロール弁６３が開く。このため、エンジン冷却液が設定液温未満の状態であっても、エンジン冷却液は第１冷却経路６０を循環する。これにより、第１ラジエータ６２に第１液温Ｔｗ１未満のエンジン冷却液が流入するようになる。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、流量コントロール弁６３の開度は、流量コントロール弁６３の位置におけるエンジン冷却液の温度が、図３のグラフの「領域Ｂ」の範囲（「領域Ａ」よりも低い温度範囲）で変動する。

ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１未満であっても、グリルシャッタ８１を開くとともに、ラジエータファン８２を駆動させる。より具体的には、ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第１液温Ｔｗ１未満でかつ第２液温Ｔｗ２を超えるように、グリルシャッタ８１の開度及びラジエータファン８２の回転数を調整する。具体的には、ＥＣＵ１００は、グリルシャッタ８１の開度を、上下方向に対するフラッパ８１ａの鋭角側の角度が３０°以上６０°未満となる範囲で調整する。また、ＥＣＵ１００は、ラジエータファン８２の回転数を、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときよりも高くする。第１ラジエータ６２を流れるエンジン冷却液と熱交換した走行風は、ラジエータファン８２の車両後側に流れた後、第２空気取入部１４２から吸気通路４０に取り入れられる。このとき、第２空気取入部１４２から吸気通路４０に取り入れられる吸気（新気）の温度は、外気温よりも高いが、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときよりは低い。尚、第２液温Ｔｗ２は、第１液温Ｔｗ１よりも低い温度であって、例えば、９０℃程度である。

上記のように、バイパス通路４７が開状態で、過給機４４を駆動状態としたときには、図７に示すように、過給機４４を通過した吸気の一部は、バイパス通路４７を通って過給機４４の上流側に逆流する。このため、第２空気取入部１４２から吸気通路４０に取り入れられた吸気は、過給側通路４０ａを通って過給機４４により一時的に圧縮され、その圧縮された吸気の一部は、バイパス通路４７を通って、吸気通路４０における過給機４４の上流側に逆流する一方、エンジン諸元に応じた量の残りの吸気が燃焼室１７に導入される。バイパス通路４７を通って過給機４４の上流側に逆流した吸気は、再度、過給側通路４０ａ（過給機４４）を通る。これにより、吸気通路４０内の吸気は、過給側通路４０ａ及びバイパス通路４７を介して吸気通路４０内で循環される（リサーキュレーションされる）。この結果、過給機４４が駆動状態であっても、非過給状態で燃焼室１７に吸気を導入することができる。

リサーキュレーション中の吸気は、過給機４４により圧縮されるため、温度が上昇する。また、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、ＥＧＲ弁５４が開状態であるため、リサーキュレーションされる吸気には、ＥＧＲガスが取り込まれる。ＥＧＲガスは、第２空気取入部１４２から吸気通路４０に取り入れられた吸気よりも高温である。このため、ＥＧＲガスが取り込まれた吸気の温度は上昇する。

そこで、ＥＣＵ１００は、リサーキュレーション中の吸気（新気＋ＥＧＲガス）が過剰に高温にならないようにするために、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液が供給されるように第２ポンプ７１に制御信号を出力する。これにより、リサーキュレーション中の吸気はインタークーラー４６によって冷却される。このとき、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりにインタークーラー４６に供給されるインタークーラー冷却液の流量が第２流量となるように、第２ポンプ７１に制御信号を出力する。第２流量は、第１流量よりも多い流量であって、リサーキュレーションされている吸気の温度が第１吸気温度Ｔａ１未満にならないような流量である。

以上のように、エンジン本体１０が領域Ｂで運転されているときには、吸気のリサーキュレーションやＥＧＲガスの導入により吸気が温められる。このため、エンジン冷却液が設定液温未満の状態で、流量コントロール弁６３を開いたとしても、第１吸気温度Ｔａ１以上の吸気をエンジン本体１０の燃焼室１７に導入することができる。これにより、エンジン本体１０が領域Ｂで運転されているときに、ＳＰＣＣＩ燃焼を安定して行うことができる。

（高負荷運転領域Ｃ）
エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときに、エンジン本体の燃焼室１７内では、混合気の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が理論空燃比乃至それに近い値となる状態でＳＰＣＣＩ燃焼が行われる。具体的には、ＥＣＵ１００は、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。エンジン負荷が高負荷の状態では、燃料の噴射量が多いため、適切な燃焼トルクを得るためには、出来る限り多くの吸気（新気）が必要となる。また、エンジン負荷が高負荷の状態では、燃料の噴射量が多いため、エンジン本体１０の温度が高すぎると、圧縮の途中で混合気が自着火して、意図しないタイミングでの燃料の早期着火が発生してしまう。このため、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、ＳＰＣＣＩ燃焼を安定して行うために、温度が低くて密度の高い吸気（特に新気）をエンジン本体１０に導入する必要があるとともに、エンジン本体１０を適切に冷却する必要がある。そこで、ＥＣＵ１００は、第２吸気温度Ｔａ２以下の吸気がエンジン本体１０に導入されかつエンジン本体１０が適切に冷却されるように、各デバイスを作動制御する。尚、第２吸気温度Ｔａ２は、第１吸気温度Ｔａ１よりも低い温度であり、例えば６０℃程度である。

具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、図８に示すように、第１空気取入部１４１が全開となりかつ第２空気取入部１４２が全閉となるように、吸気切換弁１４３に作動信号を出力する。また、ＥＣＵ１００は、過給機４４が駆動状態となりかつバイパス通路４７が閉状態となるように、電磁クラッチ４５及びエアバイパス弁４８に制御信号を出力して、電磁クラッチ４５を接続状態にさせるとともに、エアバイパス弁４８を全閉状態にさせる。また、ＥＣＵ１００は、流量コントロール弁６３への通電をオンにする。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン冷却液及びインタークーラー冷却液が冷却されるように、グリルシャッタ８１の開度の調整及びラジエータファン８２の回転数の調整を行う。また、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ弁５４を開状態にさせて、ＥＧＲガスを吸気通路４０（延いては燃焼室１７）に導入させる。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときに、ＥＧＲガスを燃焼室１７内に導入しないようにすることも可能である。

上記のように、流量コントロール弁６３への通電をオンにすることで、エンジン冷却液が設定液温未満の状態であっても、流量コントロール弁６３が開く。このため、エンジン冷却液が設定液温未満の状態であっても、エンジン冷却液は第１冷却経路６０を循環する。これにより、第１ラジエータ６２に設定液温未満のエンジン冷却液が流入するようになる。尚、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、流量コントロール弁６３の開度は、流量コントロール弁６３の位置におけるエンジン冷却液の温度が、図３のグラフの「領域Ｃ」の温度範囲（「領域Ｂ」よりも低い温度範囲）で変動する。

ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、グリルシャッタ８１を開くとともに、ラジエータファン８２を駆動させる。このとき、ＥＣＵ１００は、液温センサＳＷ６の検知結果が第２液温Ｔｗ２になるように、グリルシャッタ８１の開度及びラジエータファン８２の回転数を調整する。具体的には、ＥＣＵ１００は、グリルシャッタ８１の開度を、高開度側の範囲、すなわち、上下方向に対するフラッパ８１ａの鋭角側の角度（直角を含む）が６０°以上９０°以下となる範囲で調整する。また、ＥＣＵ１００は、ラジエータファン８２の回転数を、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときよりも高くする。これらにより、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、エンジン本体１０の運転状態が低負荷運転領域（領域Ａ及び領域Ｂ）にあるときに比べて、第１及び第２ラジエータ６２，７２を通風する空気（走行風）の風量が増大する。これにより、第１ラジエータ６２を流れるエンジン冷却液を積極的に冷却して、エンジン本体１０を適切に冷却することができる。

一方、吸気系では、吸気（新気）は、第１空気取入部１４１から吸気通路４０に取り入れられる。エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、ＥＧＲ弁５４が開状態であるため、第１空気取入部１４１から吸気通路４０に取り入れられた吸気には、ＥＧＲガスが取り込まれる。また、エアバイパス弁４８が全閉状態であるため、吸気（新気＋ＥＧＲガス）は、過給側通路４０ａに向かって流れる。電磁クラッチ４５が接続状態であり、過給機４４は駆動状態であるため、過給側通路４０ａに向かって流れた吸気は、過給機４４により過給される。これにより、吸気の温度は上昇する。

そこで、ＥＣＵ１００は、過給機４４により過給された吸気の温度を第２吸気温度Ｔａ２以下にすべく、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液が供給されるように第２ポンプ７１に制御信号を出力する。このとき、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりにインタークーラー４６に供給されるインタークーラー冷却液の流量が第３流量となるように、第２ポンプ７１に制御信号を出力する。第３流量は、第２流量よりも多い流量である。このように、インタークーラー４６に供給するインタークーラー冷却液の流量を増加させることによって、吸気の温度を第２吸気温度Ｔａ２以下にすることができる。また、上述したように、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときには、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａ及び領域Ｂにあるときに比べて、第２ラジエータ７２を通風する走行風の風量が増大される。このため、インタークーラー冷却液の温度は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａ及び領域Ｂにあるときと比較して低くなっている。これにより、吸気の温度を、より効率的に第２吸気温度Ｔａ２以下にすることができる。

過給機４４により過給されかつインタークーラー４６により第２吸気温度Ｔａ２以下に冷却された吸気は、サージタンク４２を介してエンジン本体１０の燃焼室１７に供給される。

以上のように各デバイスを作動制御することにより、エンジン本体１０が領域Ｃで運転されているときには、比較的低温（第２吸気温度Ｔａ２以下）の吸気がエンジン本体１０に導入されるとともに、エンジン本体１０が適切に冷却される。これにより、エンジン本体１０が領域Ｃで運転されているときに、ＳＰＣＣＩ燃焼を安定して行うことができる。

（エンジン本体の運転状態の変化に伴う各デバイスの作動）
図９は、エンジン本体１０の運転状態の変化に伴う各デバイスの作動状態の変化を示すタイムチャートである。先ず時間ｔ０において、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあったとする。このとき、上述したように、ＥＣＵ１００は、第１ラジエータ６２へのエンジン冷却液の温度が第１液温Ｔｗ１になりかつ吸気温度が第１吸気温度Ｔａ１になるように各デバイスを作動制御する。また、ＥＣＵ１００は、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆが２５以上のリーン空燃比となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。さらに、ＥＣＵ１００は、電磁クラッチ４５を遮断状態にさせるとともに、エアバイパス弁４８を全開状態にさせる。

尚、図９では、電磁クラッチ４５、エアバイパス弁４８及びＥＧＲ弁５４の作動については省略している。これらの作動を説明すると、電磁クラッチ４５は、時間ｔ１までは遮断状態を維持し、時間ｔ１で遮断状態から接続状態になり、その後は接続状態を維持する。エアバイパス弁４８は、時間ｔ２までは全開状態を維持し、時間ｔ２で全閉状態になり、その後は全閉状態を維持する。ＥＧＲ弁５４は、時間ｔ１までは全閉状態を維持し、時間ｔ２で開状態となり、その後は、開状態を維持する。ＥＧＲ弁５４の開度は、エンジン本体１０の運転状態に応じて変化する。

次に、エンジン回転数が上昇して、時間ｔ１において、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移ったとする。このとき、ＥＣＵ１００は、吸気切換弁１４３により第２空気取入部１４２を全開にしたままとする（領域Ａと同様に、第２空気取入部１４２から新気が取り入れられるようにする）。また、ＥＣＵ１００は、電磁クラッチ４５を接続状態にして、過給機４４を駆動状態にするとともに、エアバイパス弁４８を全開状態のままにして、吸気の一部を吸気通路４０内でリサーキュレーションさせる。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液の温度が第１液温Ｔｗ１未満でかつ第２液温Ｔｗ２を超えるとともに吸気温度が第１吸気温度Ｔａ１となるように各デバイスを作動制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、流量コントロール弁６３への通電を開始しかつグリルシャッタ８１の開度を大きくしかつラジエータファン８２の回転数を上げて、第１ラジエータ６２へのエンジン冷却液の温度を第１液温Ｔｗ１未満でかつ第２液温Ｔｗ２を超える温度にする。さらに、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ弁５４を開状態にする。また、ＥＣＵ１００は、第２ポンプ７１の流量を増大させる（第１流量から第２流量にする）。こうして吸気温度を第１吸気温度Ｔａ１にする。さらにまた、ＥＣＵ１００は、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が理論空燃比乃至それに近い値（１４．５〜１５．０）となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。

このように、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときには、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、２５以上の値から、１４．５〜１５．０の値にされることになる。

仮に、領域Ｂにおいても、領域Ａと同様に、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、２５以上のリーン空燃比とされた場合、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときに、電磁クラッチ４５がＯＮにされると、過給機４４により圧縮されて燃焼室１７に吸入される吸気の温度が一時的に高くなる。これは、過給機４４の下流側に設けられたインタークーラー４６では、上記移行に対応して直ぐには吸気を冷却することが困難であるからである。ここで、本実施形態では、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときに、上記の如く、第２ポンプ７１によりインタークーラー４６に第１流量でもってインタークーラー冷却液を供給しており、全く供給していない場合に比べては、上記移行時にインタークーラー４６によって吸気を早期に冷却することは可能である。しかし、このような場合でも、燃焼室１７に吸入される吸気の温度が一時的に高くなってしまう。

このように一時的に温度が高くなった吸気が燃焼室１７に吸入された場合、その吸入された吸気の密度が低下するため、十分に冷却された吸気が吸入されたものとして空燃比が例えば２５になるように燃料を噴射すると、実際の空燃比は２５よりも小さくなる（例えば２３程度になる）。この結果、空燃比が小さくなった分だけ、ＲａｗＮＯｘ発生量が増大することになる。このようなリーン空燃比では、三元触媒５１１，５１３によるＲａｗＮＯｘの浄化率が低くなるために、上記のように空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が小さくなることによりＲａｗＮＯｘ発生量が増大すると、エミッション性能が一時的に低下することになる。

これに対して、本実施形態では、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときに、吸気の温度が一時的に高くなったとしても、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０とされることで、ＲａｗＮＯｘを三元触媒５１１，５１３により良好に浄化することができるようになる。よって、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときにおけるエミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

次に、エンジン負荷が上昇して、時間ｔ２において、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂから領域Ｃに移ったとする。このとき、ＥＣＵ１００は、電磁クラッチ４５を接続状態にしたまま（過給機４４を駆動状態にしたまま）、エアバイパス弁４８を全閉状態にして、過給された吸気がエンジン本体１０に供給されるようにする。また、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０から第１ラジエータ６２に供給されるエンジン冷却液の温度が第２液温Ｔｗ２になるとともに吸気温度が第２吸気温度Ｔａ２になるように、各デバイスを作動制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、流量コントロール弁６３への通電をオンにしたままとする。また、ＥＣＵ１００は、グリルシャッタ８１の開度を更に大きくしかつラジエータファン８２の回転数を更に上げる。これらにより、エンジン冷却液の温度を第２液温Ｔｗ２にする。また、ＥＣＵ１００は、吸気切換弁１４３を作動させて、第１空気取入部１４１から新気が取り入れられるようにする。さらに、ＥＣＵ１００は、第２ポンプ７１の流量を更に増大させる（第２流量から第３流量にする）。これらにより、吸気温度を第２吸気温度Ｔａ２にする。さらに、ＥＣＵ１００は、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が理論空燃比乃至それに近い値（１４．５〜１５．０）となるようにインジェクタ６に燃料を噴射させて、所望のタイミングで点火プラグ２５を作動させる。

したがって、本実施形態では、領域Ｂでの燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０とされているので、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときに、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、エンジン負荷の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｃに移行したときにおいても、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、ＥＣＵ１００は、領域Ｂの全体で、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）を、１４．５〜１５．０にするように構成されているが、例えば図１０に示すように、ＥＣＵ１００は、領域Ｂ内における上記所定回転数Ｎｅから所定量αだけ高い回転数（Ｎｅ＋α）までの領域である特定回転数領域Ｂ１にあるときには、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）を、１４．５〜１５．０にする一方、領域Ｂ内における特定回転数領域Ｂ１を除く領域Ｂ２にあるときには、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）を、２５以上のリーン空燃比にするように構成されていてもよい。この場合でも、上記実施形態と同様に、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂ１に移行したときには、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、２５以上の値から、１４．５〜１５．０の値にされることになり、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。そして、エンジン回転数がそのまま上昇し続けてエンジン本体１０の運転状態が領域Ｂ１から領域Ｂ２に移行すると、燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が、再び２５以上とされる。この場合、所定量αの値を適切な値に設定しておくことで、領域Ｂ１から領域Ｂ２に移行する段階では、インタークーラー４６により吸気が適切に冷却されていることになる。また、領域Ｂ２での燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が２５以上とされることで、燃費を向上させることができる。さらに、エンジン負荷の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａ又はＢ２から領域Ｃに移行したときにおいても、エミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。尚、領域Ｂ（領域Ｂ１及び領域Ｂ２）での、空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）以外の制御については、上記実施形態における領域Ｂでの制御と同様であればよい。

また、上記実施形態では、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときにも、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液を供給していたが、エンジン本体１０の運転状態が領域Ａにあるときには、必ずしも、インタークーラー４６にインタークーラー冷却液を供給する必要はない。このようにしても、領域Ｂ（又は領域Ｂ１）での燃焼室１７内の空燃比Ａ／Ｆ（又はＧ／Ｆ）が１４．５〜１５．０とされることで、エンジン回転数の上昇に伴ってエンジン本体１０の運転状態が領域Ａから領域Ｂに移行したときにおけるエミッション性能の一時的な低下を抑制することができる。

さらに、上記実施形態では、エンジン本体１０の暖機後の全運転領域において、燃焼室１７内でＳＰＣＣＩ燃焼が行われるようにしたが、これに限らず。例えば、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｃにあるときのみに、ＳＰＣＣＩ燃焼が行われるようにし、過給が行われない領域Ａ及び領域Ｂでは、ＳＩ燃焼が行われるようにしてもよい。或いは、エンジン本体１０の全運転領域で、ＳＩ燃焼が行われるようにしてもよい。また、エンジン本体１０の暖機後だけでなく、暖機前であっても、ＳＰＣＣＩ燃焼が行われるようにしてもよく、暖機前はＳＩ燃焼が行われるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、吸気通路４０の空気取入部は、第１吸気取入部１４１と第２空気取入部１４２との２つであったが、これに限らず、吸気通路４０の空気取入部は第１吸気取入部１４１だけでもよい。しかし、エンジン負荷が低負荷であるときに、第１吸気温度Ｔａ程度の吸気をエンジン本体１０に供給するという観点からは、第１吸気取入部１４１及び第２空気取入部１４２を設けることが好ましい。

さらにまた、上記実施形態では、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、吸気切換弁１４３を、第１空気取入部１４１が全閉状態となりかつ第２空気取入部１４２が全開状態となるように作動制御していた。これに限らず、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１０の運転状態が領域Ｂにあるときには、第１空気取入部１４１と第２空気取入部１４２との両方が開くように、吸気切換弁１４３を作動制御してもよい。この場合には、ＥＣＵ１００は、第１空気取入部１４１から取り入れられる新気の量と第２空気取入部１４２から取り入れられる新気の量との比率が適切な比率になるように、第１空気取入部１４１の開度と第２空気取入部１４２の開度とを調整する。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、燃焼室が形成された気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された吸気通路に配設された機械式過給機と、該機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチとを有する過給機付エンジンの制御装置に有用である。

１ 過給機付エンジン
１０ エンジン本体
４０ 吸気通路
４４ 機械式過給機
４５ 電磁クラッチ
１００ ＥＣＵ（制御手段）

Claims (4)

1. 燃焼室が形成された気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された吸気通路に配設された機械式過給機と、該機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチとを有する過給機付エンジンの制御装置であって、
   上記吸気通路に設けられ、外気を取り入れる第１空気取入部と、
   上記吸気通路に設けられ、外気温よりも温度の高い空気を取り入れる第２空気取入部と、
   上記第２空気取入部から取り入れる空気の温度を調整する空気温度調整手段と、
   上記クラッチの作動を含めて上記エンジン本体の運転を制御する制御手段を備え、
   上記エンジン本体の燃焼モードは、上記燃焼室内において火花点火による混合気の火炎伝播燃焼の途上で未燃混合気を自着火させる圧縮着火燃焼モードとされ、
   上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、
   上記エンジン本体の運転状態が、所定負荷よりも低負荷側でかつ所定回転数よりも低回転側の低負荷低回転運転領域にあるときには、上記クラッチを遮断して上記機械式過給機を停止させ、かつ、上記燃焼室内の空燃比Ａ／Ｆ、又は、上記燃焼室内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆを、２５以上のリーンにし、かつ上記第２空気取入部から空気を取り入れるとともに、
   上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷よりも低負荷側でかつ上記所定回転数以上の低負荷高回転運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させ、かつ上記第２空気取入部から空気を取り入れ、かつ上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域のときよりも温度が低い空気が上記第２空気取入部から取り入れられるように上記空気温度調整手段を制御し、
   上記エンジン本体の回転数の上昇に伴って上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域から上記低負荷高回転運転領域に移行したときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にする
   ように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
2. 請求項１記載の過給機付エンジンの制御装置において、
   上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷高回転運転領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にするように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
3. 燃焼室が形成された気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された吸気通路に配設された機械式過給機と、該機械式過給機への駆動力の伝達を断続するクラッチとを有する過給機付エンジンの制御装置であって、
   上記クラッチの作動を含めて上記エンジン本体の運転を制御する制御手段を備え、
   上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、
   上記エンジン本体の運転状態が、所定負荷よりも低負荷側でかつ所定回転数よりも低回転側の低負荷低回転運転領域にあるときには、上記クラッチを遮断して上記機械式過給機を停止させ、かつ、上記燃焼室内の空燃比Ａ／Ｆ、又は、上記燃焼室内におけるガスの燃料に対する重量比Ｇ／Ｆを、２５以上のリーンにするとともに、
   上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷よりも低負荷側でかつ上記所定回転数以上の低負荷高回転運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させ、
   上記エンジン本体の回転数の上昇に伴って上記エンジン本体の運転状態が上記低負荷低回転運転領域から上記低負荷高回転運転領域に移行したときには、上記エンジン本体の運転状態が、上記低負荷高回転運転領域内における上記所定回転数から所定量だけ高い回転数までの領域である特定回転数領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にする一方、上記低負荷高回転運転領域内における上記特定回転数領域を除く領域にあるときには、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、２５以上のリーンにするように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の過給機付エンジンの制御装置において、
   上記制御手段は、少なくとも上記エンジン本体の暖機後において、上記エンジン本体の運転状態が、上記所定負荷以上の高負荷運転領域にあるときには、上記クラッチを接続して上記機械式過給機を駆動させるとともに、上記燃焼室内のＡ／Ｆ又はＧ／Ｆを、１４．５〜１５．０にするように構成されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。

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