JPH06147081A

JPH06147081A - 内燃機関の燃焼制御装置

Info

Publication number: JPH06147081A
Application number: JP4328857A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Hara; 純一郎原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】内燃機関の特定気筒の近傍にＥＧＲ装置等の
熱源が配置されていたとしても、ＮＯx の排出量を抑制
すると共にトルク変動を気筒間で均一化する。【構成】エンジン本体の第４気筒＃４の近傍にＥＧＲ
装置のＥＧＲ通路が配設されている。ＥＣＵの制御によ
り、ＥＧＲ装置が作動してＥＧＲガスが吸気通路に充分
に還流された状態にあるときを検出し、その検出された
ときに、エンジンの第４気筒＃４に対する燃料噴射量を
ＥＧＲ補正係数ＦＥＧＲの２％だけ増量し（ステップＳ
３７０）、また、第４気筒＃４に対する点火時期を基本
点火時期θbse の１０％だけ遅角する。ＥＧＲ通路を流
れる高温のＥＧＲガスの影響を受けて第４気筒＃４が過
熱されても、第４気筒＃４に対する燃料噴射量の増量と
点火時期の遅角がなされることから、第４気筒＃４内の
燃焼温度の上昇が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒内燃機関におけ
る特定気筒の燃焼状態を制御することにより各気筒の燃
焼状態を均一化する内燃機関の燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数気筒を有する多気筒内燃機
関においては、各気筒の燃焼状態を均一化することが非
常に重要なことで、この課題を実現するものとして、各
気筒毎の機関回転速度変化率を求め、それら機関回転速
度変化率の差が気筒間で小さくなる方向に各気筒の点火
時期を補正するものが提案されている（特開平２−９９
５０号公報記載の「内燃機関用点火時期制御装置」）。

【０００３】ところで内燃機関には、排出ガスに含まれ
るＮＯx を低減することを目的として、内燃機関の排気
の一部を吸気系に還流させることで燃料の最高燃焼温度
を低下する排気再循環装置（以下、単にＥＧＲ装置と呼
ぶ）を備えたものがある。このＥＧＲは、内燃機関の排
気ポートと吸気ポートとを排気再循環通路で連結し、こ
の排気再循環通路に制御弁を設けた構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ＥＧＲ
装置の排気再循環通路は、設計上の理由等により多気筒
内燃機関の特定気筒の近傍に通常、配設されていること
から、その排気再循環通路を流れる排ガス（ＥＧＲガ
ス）の熱を受けて前記特定気筒のみが過熱される。この
ために、特定気筒の燃焼温度が上昇し、その結果、ＮＯ
x の排出量が増大する問題や、トルク変動の大きな気筒
が生じてトルク変動が気筒間で不均一となる問題が生じ
た。

【０００５】本発明は、こうした問題点に鑑みてなされ
たもので、内燃機関の特定気筒の近傍にＥＧＲ装置等の
熱源が配置されていたとしても、ＮＯx の排出量を抑制
することができ、さらにはトルク変動を気筒間で均一化
することができる内燃機関の燃焼制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、前記課題を解決するための手段として、以下に示
す構成を取った。

【０００７】即ち、本発明の内燃機関の燃焼制御装置
は、図１に例示するように、複数気筒Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ，
…を有する内燃機関Ｍ１と、前記複数気筒Ｍ１ａ，Ｍ１
ｂ，…の内の特定気筒Ｍ１ａの近傍に配置されて前記内
燃機関Ｍ１の運転状態に応じて熱を発生する熱源Ｍ２と
前記内燃機関Ｍ１の運転状態を検出する運転状態検出手
段Ｍ３と、前記熱源Ｍ２の影響を受けて前記特定気筒Ｍ
１ａ内の燃焼温度が高すぎる状態となるときを、前記運
転状態検出手段Ｍ３にて検出された内燃機関Ｍ１の運転
状態に基づいて検知する特定気筒過熱状態時検知手段Ｍ
４と、該特定気筒過熱状態時検知手段Ｍ４により前記特
定気筒Ｍ１ａの燃焼温度が高すぎる状態であると検知さ
れたときに、前記特定気筒Ｍ１ａの燃焼状態を燃焼温度
が下がるように制御する特定気筒燃焼温度低下手段Ｍ５
とを備えることを、その要旨としている。

【０００８】上記構成において、内燃機関Ｍ１の排気の
一部を吸気系に還流させる排気再循環装置から熱源Ｍ２
を構成してもよい。

【０００９】

【作用】以上のように構成された本発明の内燃機関の燃
焼制御装置では、熱源Ｍ２の影響を受けて特定気筒Ｍ１
ａ内の燃焼温度が高すぎる状態となるときを、特定気筒
過熱状態時検知手段Ｍ４により、運転状態検出手段Ｍ３
にて検出された内燃機関Ｍ１の運転状態に基づいて検知
する。そして、その検知したときに、特定気筒Ｍ１ａの
燃焼状態を、燃焼温度が下がるように、特定気筒燃焼温
度低下手段Ｍ５により制御する。このため、熱源Ｍ２の
影響を受ける特定気筒内の燃焼温度が下がることから、
その特定気筒を含めて全気筒で燃焼が安定な状態とな
る。

【００１０】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図２は、本発明の一実施例である内燃機関の燃
焼制御装置を搭載した自動車用エンジンおよびその周辺
装置を表す概略構成図である。なお、この自動車用エン
ジンは４気筒のガソリンエンジンである。

【００１１】図２に示すように、エンジン１の吸気通路
２には、吸入空気の取り入れ口から、エアクリーナ３、
スロットルバルブ５、吸入空気の脈動を抑えるサージタ
ンク６およびエンジン１に燃料を供給する燃料噴射弁７
が設けられている。

【００１２】吸気通路２を介して吸入される吸入空気
は、燃料噴射弁７から噴射される燃料と混合されて、エ
ンジン１の燃焼室１１内に吸入される。この燃料混合気
は、燃焼室１１内で点火プラグ１２によって火花点火さ
れ、エンジン１を駆動させる。燃焼室１１内で燃焼した
ガス（排気）は、排気通路１５を介して触媒装置１６に
導かれ、浄化された後、大気側に排出される。

【００１３】点火プラグ１２には、ディストリビュータ
２１を介してイグナイタ２２からの高電圧が印加され、
この印加タイミングによって点火時期が決定される。な
お、ディストリビュータ２１は、イグナイタ２２で発生
された高電圧を各気筒の点火プラグ１２に分配するため
のもので、このディストリビュータ２１には、所定のク
ランク角度（例えば、３０゜ＣＡ）毎に回転速度検出用
のパルス信号を出力する回転速度センサ２３と、燃料噴
射タイミングや点火時期を決定するためにエンジン１へ
の１回転に１回（即ち、エンジン１の２回転に１回）パ
ルス信号を出力する気筒判別センサ２４が設けられてい
る。

【００１４】また、エンジン１の排気通路１５には、排
気をサージタンク６に還流させるＥＧＲ装置３０が設け
られている。ＥＧＲ装置３０は、排気通路１５とサージ
タンク６とを結ぶＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１の
途中に設けられＥＧＲ通路３１を開閉するＥＧＲコント
ロールバルブ（以下、ＥＧＲＣＶと呼ぶ）３２と、この
ＥＧＲＣＶ３２に加える負圧を調整してＥＧＲ通路３１
を流れる排気還流量、即ちＥＧＲ量を制御する負圧制御
バルブ３３とから構成されている。

【００１５】負圧制御バルブ３３は、負圧を一定に保つ
定圧弁部３３ａとソレノイドバルブ部３３ｂとを備えて
おり、ソレノイドバルブ部３３ｂに加えられるパルス電
圧のデューティ比によって出力負圧を調節している。Ｅ
ＧＲＣＶ３２は、負圧制御バルブ３３から伝達される負
圧をダイヤフラム３２ａで受けることで、ダイヤフラム
３２ａと接続された弁体３２ｂを開閉する構成であり、
このＥＧＲＣＶ３２によれば、負圧制御バルブ３３から
伝達される負圧に応じて弁体３２ｂが図中上下方向に移
動する。したがって、負圧制御バルブ３３へ送るパルス
電圧のデューティ比を制御することにより、ＥＧＲＣＶ
３２へ送る制御負圧を制御することができ、これにより
ＥＧＲＣＶ３２の開度、即ち、ＥＧＲ通路３１を流れる
排気の通過流量が制御され、吸気通路２へのＥＧＲ量が
制御される。

【００１６】なお、上述したＥＧＲ装置３０がエンジン
１に対して実際どのような位置に配設されているかを次
に説明する。図３はエンジン１を上方から眺めたエンジ
ン１の平面図である。エンジン１は第１気筒＃１，第２
気筒＃２，第３気筒＃３および第４気筒＃４の４つの気
筒を備えており、各気筒＃１〜＃４には吸気通路２を構
成する吸気マニホールド２ａと排気通路１５を構成する
排気マニホールド１５ａとが連接されている。ＥＧＲ装
置３０のＥＧＲ通路３１は、その一端を排気マニホール
ド１５ａにおける第１の分岐管１５ａ1 に接続し、第４
気筒＃４の側方上部を吸気弁１ａ，排気弁１ｂを迂回し
て、他端を吸気マニホールド２ａに続くサージタンク６
に接続して配設されている。

【００１７】さらに、エンジン１には、その運転状態を
検出するためのセンサとして、前述した回転速度センサ
２３および気筒判別センサ２４のほか、スロットルバル
ブ５の開度を検出すると共にスロットルバルブ５の全閉
状態を検出するアイドルスイッチ４０（図４）を内蔵し
たスロットルポジションセンサ４１、吸気通路２に配設
されて吸入空気（吸気）の温度を検出する吸気温センサ
４２、サージタンク６の内部の圧力（吸気圧力）Ｐを検
出する吸気圧センサ４３、シリンダブロックに配設され
て冷却水温を検出する水温センサ４４、ＥＧＲ通路３１
に配設されて還流された排気（ＥＧＲガス）の温度を検
出するＥＧＲガス温センサ４５、および排気通路１５に
配設されて排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ
４６等が備えられている。

【００１８】前述した各センサの検出信号は電子制御ユ
ニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）５０に入力される。図４
に示すように、ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータを
中心とする論理演算回路として構成され、詳しくは、予
め設定された制御プログラムに従ってエンジン１を制御
するための各種演算処理を実行するＣＰＵ５０ａ、ＣＰ
Ｕ５０ａで各種演算処理を実行するのに必要な制御プロ
グラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ５０ｂ、
同じくＣＰＵ５０ａで各種演算処理を実行するのに必要
な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ５０ｃ、
上記各センサからの検出信号を入力するＡ／Ｄコンバー
タ５０ｄおよび入力処理回路５０ｅ、ＣＰＵ５０ａでの
演算結果に応じてイグナイタ２２，燃料噴射弁７，ＥＧ
Ｒ装置３０の負圧制御バルブ３３等に駆動信号を出力す
る出力処理回路５０ｆ等を備えている。

【００１９】こうして構成されたＥＣＵ５０によって、
エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ２２，燃料噴
射弁７，およびＥＧＲ装置３０の負圧制御バルブ３３が
駆動制御され、燃料噴射制御や点火時期制御、あるい
は、ＥＧＲ制御等が行なわれる。

【００２０】以下、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ａにより実
行される前述した各種の制御処理について詳しく説明す
る。まず、ＥＧＲ制御処理ルーチンについて、図５に基
づいて説明する。なお、この制御処理ルーチンは所定ク
ランク角毎に実行される。

【００２１】ＣＰＵ５０ａは、処理が開始されると、ま
ず、吸気圧センサ４３で検出されＡ／Ｄコンバータ５０
ｄでＡ／Ｄ変換された吸気管圧力ＰＭを、ＲＡＭ５０ｃ
から読み込む処理を行なう（ステップＳ１００）。次い
で、回転速度センサ２３で検出された回転速度ＮＥを読
み込む処理を行ない（ステップＳ１１０）、スロットル
ポジションセンサ４１で検出されたスロットル開度ＴＡ
を読み込む処理を行ない（ステップＳ１２０）、さら
に、水温センサ４４で検出された冷却水温ＴＨＷを読み
込む処理を行なう（ステップＳ１３０）。

【００２２】続いて、ステップＳ１２０およびＳ１３０
で読み取ったスロットル開度ＴＡおよび冷却水温ＴＨＷ
が所定の条件をそれぞれ満たしているか否かを判定する
ことで、エンジン１の運転状態が排気還流領域、即ちＥ
ＧＲ領域の条件下にあるか否かを判別する（ステップＳ
１４０）。ここで、ＥＧＲ領域であると判定されると、
ステップＳ１００およびＳ１１０で読み込んだ吸気管圧
力ＰＭおよび回転速度ＮＥに基づいてＥＧＲ装置３０の
負圧制御バルブ３３の制御値を算出する（ステップＳ１
５０）。この制御値は、エンジン１の回転速度ＮＥと吸
気管圧力ＰＭとの２次元マップで規定されるもので、Ｒ
ＯＭ５０ｂに予め格納されたマップに基づいて算出され
る。ステップＳ１５０の実行後、「リターン」に抜けて
処理を一旦終了する。

【００２３】一方、ステップＳ１４０でＥＧＲ領域でな
いと判別された場合には、ステップＳ１５０の処理を飛
ばして、本ルーチンの処理を一旦終了する。なお、この
ＥＧＲ制御処理ルーチンで算出される負圧制御バルブ３
３の制御値は、パルス電圧のデューティ比として出力処
理回路５０ｆを介して負圧制御バルブ３３に送られる。
この結果、ステップＳ１５０に応じた制御値で負圧制御
バルブ３３が動作して、ＥＧＲＣＶ３２へ送る制御負圧
が制御される。これにより制御負圧に応じた開度でＥＧ
ＲＣＶ３２が開弁して、所望のＥＧＲ量の排ガスが吸気
通路２へ還流される。

【００２４】次に、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ａにより実
行されるＥＧＲ活性状態判定処理ルーチンについて、図
６に基づいて説明する。この処理ルーチンは、前述した
ＥＧＲ制御処理ルーチンでＥＧＲ制御が開始された後、
ＥＧＲ通路３１を経て排ガスが吸気通路２に充分に還流
された状態（ＥＧＲ活性状態と呼ぶ）となっているか否
かを判定するものであり、後述する燃料噴射制御処理ル
ーチンおよび点火時期制御処理ルーチンにおいてこの判
定結果に基づく制御を行なうことを見越して実行されれ
るものである。なお、この処理ルーチンは、比較的長い
時間、例えば、１００ｍｓｅｃ毎に実行される。

【００２５】ＣＰＵ５０ａは、処理が開始されると、ま
ず、吸気圧センサ４３および回転速度センサ２３で検出
された吸気管圧力ＰＭおよび回転速度ＮＥをそれぞれ読
み込む処理を行なう（ステップＳ２００，Ｓ２１０）。
続いて、ＥＧＲガス温センサ４５で検出されたＥＧＲガ
ス温ＴＥＧＲを読み込む処理を行なう（ステップＳ２２
０）。

【００２６】その後、ステップＳ２００ないしＳ２２０
で読み取った吸気管圧力ＰＭ，回転速度ＮＥ，ＥＧＲガ
ス温ＴＥＧＲから、エンジン１の運転状態が、所定回
転、所定負荷で、所定温度以上のＥＧＲガスが流れてい
る状態となっているか否かを判定する（ステップＳ２３
０，Ｓ２４０，Ｓ２５０）。即ち、ステップＳ２３０
で、吸気管圧力ＰＭが４４７［mmHg］以上であるか否か
の判定を行ない、ステップＳ２４０で、回転速度ＮＥが
１２００［r.p.m ］以上であるか否かの判定を行ない、
ステップＳ２５０で、ＥＧＲガス温ＴＥＧＲが１００
［℃］以上であるか否かの判定を行なう。

【００２７】ステップＳ２３０ないしＳ２５０の条件を
全て満たす場合、次いで、カウンタ値ＣＮＴを値１だけ
インクリメントする処理を行なう（ステップＳ２６
０）。なお、カウンタ値ＣＮＴはＥＣＵ５０の起動時に
予め値０に初期設定がなされており、値０から値２５６
０までの値をとるように上限と下限が定められているも
のとする。

【００２８】続いて、そのインクリメントされたカウン
タ値ＣＮＴが所定値Ｃ0 以上となったか否かを判定する
（ステップＳ２７０）。なお、本実施例では、所定値Ｃ
0 の値は２０秒を示す値２００であるものとする。ステ
ップ２７０でＣＮＴがＣ0 以上と判定されると、前述し
た所定回転、所定負荷で、所定温度以上のＥＧＲガスが
流れている状態が２０秒以上経過したものとして、ＥＧ
Ｒ活性状態に至ったことを示すフラグＸＥＧＲに値１を
セットする（ステップＳ２８０）。なお、フラグＸＥＧ
ＲはＥＣＵ５０の起動時に予め値０に初期設定がなされ
ているものとする。ステップＳ２８０の実行後、「リタ
ーン」に抜けて処理を一旦終了する。

【００２９】一方、ステップＳ２７０でＣＮＴがＣ0 よ
り小さいと判定された場合には、前述した所定回転、所
定負荷で、所定温度以上のＥＧＲガスが流れている状態
を未だ２０秒以上継続していないものとして、ステップ
Ｓ２８０の処理を飛ばして、フラグＸＥＧＲを値０のま
まとする。その後、処理を一旦終了する。

【００３０】なお、ステップＳ２３０ないしＳ２５０の
条件のいずれか一つでも否定されると、処理はステップ
Ｓ２９０に進む。ステップＳ２９０では、カウンタ値Ｃ
ＮＴを値１だけデクリメントする処理を行ない、次い
で、カウンタ値ＣＮＴが前述した所定値Ｃ0 より小さい
か否かを判定する（ステップＳ２９２）。ここでＣＮＴ
がＣ0 より小さいと判定されると、フラグＸＥＧＲを値
０にクリアし（ステップＳ２９４）、その後、処理を一
旦終了する。一方、ステップＳ２９２でＣＮＴがＣ0 よ
り小さくないと判定された場合には、ステップＳ２９４
の処理を飛ばして、処理を一旦終了する。

【００３１】ステップＳ２９２ないしＳ２９４の処理
は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ活性状態に至った
後、フラグＸＥＧＲを値０に復帰する条件を定めたもの
である。ステップＳ２９２ないしＳ２９４の処理によれ
ば、ＥＧＲ活性状態からステップＳ２３０ないしＳ２５
０のいずれかの条件を外れてＥＧＲ活性状態を脱したと
き、吸気通路２には還流されたＥＧＲガスが未だ残留し
ているものとして、ＥＧＲ活性状態を示すフラグＸＥＧ
Ｒを即座に値０にクリアするのではなく、所定の時間、
即ち２０秒だけ遅延した後、フラグＸＥＧＲを値０にク
リアしている。

【００３２】次に、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ａにより実
行される燃料噴射制御処理ルーチンについて、図７に基
づいて説明する。なお、この制御処理ルーチンは、所定
クランク角、例えば、１８０゜ＣＡ毎に実行される。Ｃ
ＰＵ５０ａは、処理が開始されると、まず、吸気圧セン
サ４３で検出された吸気管圧力ＰＭを読み込む処理を行
ない（ステップＳ３００）、次いで、回転速度センサ２
３で検出された回転速度ＮＥを読み込む処理を行なう
（ステップＳ３１０）。

【００３３】続いて、ステップＳ３００およびＳ３１０
で読み込んだ吸気管圧力ＰＭおよび回転速度ＮＥに基づ
いて基本燃料噴射量ＴＰを算出する処理を行なう（ステ
ップＳ３２０）。基本燃料噴射量ＴＰは、吸気管圧力Ｐ
Ｍと回転速度ＮＥとの２次元マップで規定されるもの
で、予めＲＯＭ５０ｂに格納されたそのような基本燃料
噴射量マップに基づいて前記基本燃料噴射量ＴＰは算出
される。続いてそれら吸気管圧力ＰＭと回転速度ＮＥと
に基づきＥＧＲ燃料補正係数ＦＥＧＲを算出する処理を
処理を行なう（ステップＳ３３０）。ＥＧＲ燃料補正係
数ＦＥＧＲは、同じく吸気管圧力ＰＭと回転速度ＮＥと
の２次元マップで規定されるもので、予めＲＯＭ５０ｂ
に格納されたそのようなＥＧＲ燃料補正係数マップに基
づいて前記ＥＧＲ燃料補正係数ＦＥＧＲは算出される。

【００３４】ステップＳ３３０の実行後、この燃料噴射
制御処理ルーチンで実行される燃料噴射のタイミングが
エンジン１のどの気筒に対するものかを、気筒判別セン
サ２４の検出信号に基づいて判別する気筒判別の処理を
行なう（ステップＳ３４０）。続いて、その判別された
気筒が第４気筒＃４であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ３５０）。ここで、第４気筒＃４であると判定された
場合、さらに、前述したＥＧＲ活性状態判定処理ルーチ
ンで求めたフラグＸＥＧＲが値１であるか否かを判定す
る（ステップＳ３６０）。

【００３５】ステップＳ３５０およびＳ３６０で、燃料
噴射のタイミングが第４気筒＃４に対するもので、且つ
フラグＸＥＧＲが値１であると判定された場合には、ス
テップＳ３３０で算出されたＥＧＲ燃料補正係数ＦＥＧ
Ｒに値１．０２を乗算する処理を行なう（ステップＳ３
７０）。なお、ステップＳ３５０またはＳ３６０で、燃
料噴射のタイミングが第４気筒＃４に対するものでない
か、またはフラグＸＥＧＲが値１でないと判定された場
合には、ステップＳ３７０を飛ばして、ＥＧＲ燃料補正
係数ＦＥＧＲはステップＳ３３０で算出されたままとす
る。

【００３６】続いて、基本燃料噴射量ＴＰに、ＥＧＲ燃
料補正係数ＦＥＧＲを含めた各種補正係数を次式（２）
に従うように掛けることにより実燃料噴射量ＴＡＵを算
出する（ステップＳ３８０）。ＴＡＵ ← ＴＰ・ＦＥＧＲ・ＦＡＦ・ＦＷＬ・α・β … （２）ここで、ＦＡＦは、空燃比補正係数であり、周知の空燃
比フィードバック制御処理により算出される。ＦＷＬ
は、暖機増量補正係数であり、冷却水温ＴＨＷが６０℃
以下の間は１．０以上の値をとる。α，βは、その他の
補正係数であり、例えば、吸気温補正，過渡時補正，電
源電圧補正等に関する補正係数が該当する。

【００３７】ステップ３８０で実燃料噴射量ＴＡＵが算
出されると、続いて、その実燃料噴射量ＴＡＵに相当す
る燃料噴射時間を燃料噴射弁７の開弁時間を決定する図
示しないカウンタにセットする（ステップ３９０）。こ
の結果、そのカウンタにセットされた開弁時間だけ、燃
料噴射弁７が開弁駆動される。

【００３８】次に、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ａにより実
行される点火時期制御処理ルーチンについて図８に基づ
いて説明する。なお、この処理ルーチンは所定クランク
角毎に実行される。

【００３９】ＣＰＵ５０ａは、処理が開始されると、ま
ず、エンジン１がアイドル運転されているか否かを判定
する（ステップＳ４００）。具体的には、アイドルスイ
ッチ４０および図示しない車速センサの検出信号に基づ
き、スロットルバルブ５が全閉状態で、しかも車速が２
Ｋｍ／ｈ未満であるか否かから、アイドル運転されてい
るか否かを判定する。

【００４０】ステップＳ４００でアイドル状態でない、
即ち、通常運転状態と判定されると、以下の処理を実行
する。まず、予めＲＯＭ５０ｂに設けられた通常運転時
の基本点火時期算出用のマップを用いて基本点火時期θ
bse を算出する（ステップＳ４１０）。次いで、この点
火時期制御処理ルーチンで実行される点火のタイミング
がエンジン１のどの気筒に対するものかを、気筒判別セ
ンサ２４の検出信号に基づいて判別する気筒判別の処理
を行なう（ステップＳ４２０）。続いて、その判別され
た気筒が第４気筒＃４であるか否かを判定する（ステッ
プＳ４３０）。ここで、第４気筒＃４であると判定され
た場合、さらに、前述したＥＧＲ活性状態判定処理ルー
チンで求めたフラグＸＥＧＲが値１であるか否かを判定
する（ステップＳ４４０）。

【００４１】ステップＳ４３０およびＳ４４０で、点火
のタイミングが第４気筒＃４に対するもので、且つフラ
グＸＥＧＲが値１であると判定された場合には、ステッ
プＳ４１０で算出された基本点火時期θbse に値０．９
を乗算して基本点火時期を遅角補正する（ステップＳ４
４０）。なお、ステップＳ４３０またはＳ４４０で、点
火のタイミングが第４気筒＃４に対するものでないか、
またはフラグＸＥＧＲが値１でないと判定された場合に
は、ステップＳ４４０を飛ばして、基本点火時期θbse
はそのままの値とする。

【００４２】その後、エンジン１の加速時に発生するノ
ッキングを抑制するために点火時期を遅角するノッキン
グ制御や、冷却水温ＴＨＷが低いときに点火時期を遅角
させる暖機制御等、従来より周知の種々の点火時期を実
行するための基本点火時期の補正係数γを算出する（ス
テップＳ４６０）。続いて、この補正係数γによって基
本点火時期θbse を補正して、点火時期制御のための目
標点火時期θ0 を算出し（ステップＳ４７０）、その
後、「リターン」に抜けて処理を一旦終了する（ステッ
プＳ４８０）。

【００４３】なお、ステップＳ４００でアイドル運転中
であると判定されると、処理はステップＳ４８０に進
み、予めＲＯＭ５０ｂに設けられたアイドル運転時の基
本点火時期算出用のマップを用いて基本点火時期θbse
を算出し、処理はステップＳ４６０に進む。

【００４４】以上詳述してきたように、本実施例では、
ＣＰＵ５０ａで実行されるＥＧＲ活性状態判定処理ルー
チンにより、ＥＧＲ装置３０が作動してＥＧＲガスが吸
気通路２に充分に還流された状態（ＥＧＲ活性状態）に
あるときを検出し、その検出されたときに、ＣＰＵ５０
ａで実行される燃料噴射制御処理ルーチンにより、エン
ジン１の第４気筒＃４に対する燃料噴射量をＥＧＲ補正
係数ＦＥＧＲの２％だけ増量し、また、ＣＰＵ５０ａで
実行される点火時期制御処理ルーチンにより、第４気筒
＃４に対する点火時期を基本点火時期θbse の１０％だ
け遅角する。

【００４５】前述したようにエンジン本体１の第４気筒
＃４の近傍にはＥＧＲ装置３０のＥＧＲ通路３１が配設
されていることから、ＥＧＲ装置３０がＥＧＲ活性状態
となったときには、ＥＧＲ通路３１を流れる高温のＥＧ
Ｒガスの影響を受けてその第４気筒＃４が過熱されるこ
とになるが、第４気筒＃４に対する燃料噴射量の増量と
点火時期の遅角がなされていることから、第４気筒＃４
内の燃焼温度の上昇が抑制される。このため、ＮＯX の
排出量が増大することもなく、また、トルク変動が全気
筒＃１〜＃４において均一なものとなる。

【００４６】図９に、各気筒＃１〜＃４における排出ガ
ス中のＮＯX 濃度を示したが、この図からも判るよう
に、従来、図中破線で示すように第４気筒＃４における
ＮＯX濃度が突出して高いのに対して、本実施例ではそ
の第４気筒＃４におけるＮＯX濃度が抑えられ、各気筒
＃１〜＃４のＮＯX 濃度は均一なものとなる。

【００４７】なお、前記実施例では、特定気筒燃焼温度
低下手段Ｍ５として特定気筒である第４気筒＃４に対し
て燃料噴射量の増量と点火時期の遅角との双方がなされ
ているが、これに換えて、燃料噴射量の増量と点火時期
の遅角とのどちらか一方だけ行うように構成してもよ
い。また、これらに換えて、空燃比制御やＥＧＲ制御
を、燃焼が不安定にならない状態に調整し直すように構
成してもよい。

【００４８】さらに、前記実施例では、特定気筒である
第４気筒＃４に対して燃料噴射量の増量を一定の量とし
ていたが、これに換えて、ＥＧＲガス温センサ４５で検
出されるＥＧＲガス温ＴＥＧＲに応じて増量の大きさを
変えるように構成してもよい。また、点火時期の遅角に
おいてもＥＧＲガス温ＴＥＧＲに応じて遅角量を変える
ように構成してもよい。

【００４９】以上、本発明の一実施例を詳述してきた
が、本発明は、こうした実施例に何等限定されるもので
はなく、例えば、熱源Ｍ２としてのＥＧＲ装置３０をよ
り簡素化された機械式のものとした構成、ＥＧＲ装置３
０に換えて他の熱源を採用した構成等、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々なる態様にて実施すること
ができるのは勿論のことである。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
燃焼制御装置では、内燃機関の特定気筒の近傍にＥＧＲ
装置等の熱源が配置されていたとしても、その特定気筒
の燃焼状態を燃焼温度が下がるように制御することで、
ＮＯx の排出量を抑制することができ、さらにはトルク
変動を気筒間で均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の燃焼制御装置を例示するブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施例である内燃機関の燃焼制御装
置を搭載した自動車用エンジンおよびその周辺装置を表
す概略構成図である。

【図３】エンジン１を上方から眺めたエンジン１の平面
図である。

【図４】ＥＣＵ５０を中心とした制御系の電気的な構成
を示すブロック図である。

【図５】ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ａにより実行されるＥ
ＧＲ制御処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】同じくＣＰＵ５０ａにより実行されるＥＧＲ活
性状態判定処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】ＣＰＵ５０ａにより実行される燃料噴射制御処
理ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】ＣＰＵ５０ａにより実行される点火時期制御処
理ルーチンを示すフローチャートである。

【図９】各気筒＃１〜＃４における排出ガス中のＮＯX
濃度を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｍ１…内燃機関Ｍ１ａ…特定気筒Ｍ２…熱源Ｍ３…運転状態検出手段Ｍ４…特定気筒過熱状態時検知手段Ｍ５…特定気筒燃焼温度低下手段１…エンジン２…吸気通路２ａ…吸気マニホールド５…スロットルバルブ６…サージタンク７…燃料噴射弁１２…点火プラグ１５…排気通路１５ａ…排気マニホールド２１…ディストリビュータ２２…イグナイタ２３…回転速度センサ２４…気筒判別センサ３０…ＥＧＲ装置３１…ＥＧＲ通路３２…ＥＧＲＣＶ３３…負圧制御バルブ４３…吸気圧センサ４５…ＥＧＲガス温センサ５０…ＥＣＵ５０ａ…ＣＰＵＮＥ…回転速度ＰＭ…吸気管圧力ＴＡＵ…実燃料噴射量ＴＰ…基本燃料噴射量ＦＥＧＲ…ＥＧＲ燃料補正係数 θ0 …目標点火時期 θbse …基本点火時期

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｎ 7536−3Ｇ 45/00 ３６８Ｚ 7536−3ＧＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数気筒を有する内燃機関と、前記複数気筒の内の特定気筒の近傍に配置されて前記内
燃機関の運転状態に応じて熱を発生する熱源と前記内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記熱源の影響を受けて前記特定気筒内の燃焼温度が高
すぎる状態となるときを、前記運転状態検出手段にて検
出された内燃機関の運転状態に基づいて検知する特定気
筒過熱状態時検知手段と、該特定気筒過熱状態時検知手段により前記特定気筒の燃
焼温度が高すぎる状態であると検知されたときに、前記
特定気筒の燃焼状態を燃焼温度が下がるように制御する
特定気筒燃焼温度低下手段とを備える内燃機関の燃焼制
御装置。
【請求項２】熱源が内燃機関の排気の一部を吸気系に
還流させる排気再循環装置である請求項１記載の内燃機
関の燃焼制御装置。