JPH11287143A

JPH11287143A - 内燃機関制御装置

Info

Publication number: JPH11287143A
Application number: JP10089686A
Authority: JP
Inventors: Osamu Fukazawa; 修深沢; Naoyuki Kamiya; 直行神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-10-19
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: JP3407648B2

Abstract

(57)【要約】【課題】筒内噴射エンジンにおいて、燃焼方式を成層
燃焼と均質燃焼との間で切り換える際の失火やトルクシ
ョックを防止する。【解決手段】燃焼方式切換え要求が発生したら、まず
ＥＧＲ弁開度とパージ弁開度を小さく又は全閉にして、
燃焼性低下の要因となるＥＧＲガスと燃料蒸発ガスの吸
気系への導入を減少又は０にする。この減量制御開始か
ら所定時間経過して燃焼が安定してから、空気系（スロ
ットル開度、スワール制御弁開度）を切り換え、この空
気系の遅れに合わせたタイミングで、燃料系・点火系
（燃料噴射量、噴射時期、点火時期）を切り換える。こ
のようにすれば、燃焼方式切換え時にＥＧＲガスや燃料
蒸発ガスが燃焼状態に与える影響を低減又は排除して、
燃焼安定性を向上させてから燃焼方式を切り換えること
ができる。燃焼方式切換え後は、ＥＧＲ弁開度、パージ
弁開度を燃焼方式に応じて切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気筒内に燃料を直
接噴射する筒内噴射式の内燃機関において、運転状態等
に応じて混合気の燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間
で切り換える時の制御方式を改良した内燃機関制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、低燃費、低排気エミッション、高
出力の特長を兼ね備えた筒内噴射エンジンの需要が急増
している。この筒内噴射エンジンは、低負荷時には、少
量の燃料を圧縮行程で噴射して混合気を成層燃焼させ
（リーン運転）、中・高負荷時には、燃料噴射量を増量
して吸気行程で噴射して混合気を均質燃焼させる（リッ
チ運転）。また、筒内噴射エンジンは、吸気ポート噴射
エンジンよりＮＯｘ生成量が多いため、排気管にＮＯｘ
吸蔵型のリーンＮＯｘ触媒を設置することが多い。この
リーンＮＯｘ触媒は、排気中の酸素濃度が高いリーン運
転中に、排気中のＮＯｘを吸着し、空燃比がリッチに切
り換えられて排気中の酸素濃度が低下した時に、吸着し
たＮＯｘを還元浄化して放出する。従って、リーンＮＯ
ｘ触媒のＮＯｘ浄化性能を維持するためには、リーン運
転（成層燃焼）中に、時々、リッチ運転（均質燃焼）に
切り換える必要がある。

【０００３】更に、リーン運転中は、吸気管内の負圧が
小さく、その負圧を駆動源とするブレーキブースタの制
動倍力効果が低下するため、リーン運転（成層燃焼）中
に、時々、リッチ運転（均質燃焼）に切り換えて吸気管
負圧を増加させてブレーキブースタ内の負圧を確保する
必要がある。

【０００４】以上のような理由から、筒内噴射エンジン
では、運転中に燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で
適宜切り換えるようにしている。しかし、図２の（ａ）
に示すように、従来の筒内噴射エンジンでは、成層燃焼
と均質燃焼の双方の安定燃焼領域の間に燃焼が不安定と
なる領域が存在するため、燃焼方式を切り換える際に不
安定燃焼領域を通過する。このため、燃焼方式切換え時
に、負荷によっては、不安定燃焼領域を通過する際に失
火やトルクショックが発生するおそれがある。

【０００５】燃焼方式切換え時の対策として、特開平７
−１６６９１３号公報では、燃焼方式切換え時に目標空
燃比を徐々に変化させることで、燃焼方式切換え時のト
ルクショックを防止するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示す技術においても、燃焼方式切換え時に不安定燃
焼領域を通過するという事情は変わらないため、失火が
発生する可能性がある。

【０００７】また、従来の燃焼方式切換え制御では、燃
焼方式を切り換える際に、吸気系に還流される排気還流
量（ＥＧＲ量）や吸気系にパージされる燃料蒸発ガス量
（パージ量）も、空気系（スロットル開度、スワール流
強度）や燃料系・点火系と共に同時に切り換えるように
している。しかし、燃焼が不安定になりやすい燃焼方式
切換え時にＥＧＲガスや燃料蒸発ガスを吸気系に導入す
ることは、燃焼を益々不安定にさせる結果となる。しか
も、燃焼方式切換え時にＥＧＲ弁の開度（ＥＧＲ量）や
パージ弁の開度（パージ量）を正確に制御したとして
も、ＥＧＲガスやパージガスの空燃比は、その時の運転
状態等によって変動するため、燃焼方式切換え時にＥＧ
Ｒ量やパージ量が多いと、燃焼方式切換え時の混合気の
空燃比を正確に制御できなくなってしまい、これも燃焼
を不安定にさせて失火やトルクショックを発生させる原
因となる。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、燃焼方式切換え時の
燃焼を安定させることができて、失火やトルクショック
の発生を防止することができる内燃機関制御装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関制御装置では、燃焼方
式切換え制御手段は、燃焼方式切換え要求が生じた時に
排気還流量とパージ量の少なくとも一方を減少又はゼロ
にするように制御（以下「減量制御」という）してから
燃焼方式を切り換える。このようにすれば、燃焼方式切
換え時に排気還流ガスや燃料蒸発ガスが燃焼状態に与え
る影響を低減又は排除して、燃焼安定性を向上させてか
ら燃焼方式を切り換えることができる。しかも、排気還
流量やパージ量を減少又はゼロにすると、図２の（ｂ）
に示すように、成層燃焼と均質燃焼の双方の安定燃焼領
域が拡大されて互いに重なり合うようになり、図２の
（ａ）に示すような不安定燃焼領域が無くなる。このた
め、本発明では、燃焼方式切換え時に減量制御により燃
焼安定性を高めながら、不安定燃焼領域を通過すること
なく燃焼方式を切り換えることが可能となり、燃焼方式
切換え時の失火やトルクショックの発生を防止すること
ができる。

【００１０】この場合、排気還流量やパージ量の減量制
御を開始してから、実際に燃焼が安定するまでには、時
間遅れがある。また、燃料系・点火系の切換えと比較し
て空気系の切換えにも、時間遅れがある。これらの点を
考慮して、請求項２のように燃焼方式切換え要求が生じ
た時に減量制御を開始してから所定のディレイ期間経過
後に、空気系（スロットル制御手段とスワール流制御手
段）の制御量を切換え先の燃焼方式に応じて切り換える
制御を開始し、その後、燃料系と点火系の制御量を切換
え先の燃焼方式に応じて切り換えるようにしても良い。
このようにすれば、減量制御による燃焼安定化の効果が
現れる以前に、燃焼方式の切換え（空気系の切換え）を
開始してしまうことを防止できると共に、空気系の遅れ
に合わせた適切なタイミングで燃料系と点火系の制御量
を切り換えることができ、燃焼方式切換え時の失火・ト
ルクショック防止効果を更に高めることができる。

【００１１】更に、請求項３のように、燃料系と点火系
の制御量を切換え先の燃焼方式に応じて切り換えると同
時に、又はその切換えの後に、排気還流手段及び／又は
燃料蒸発ガスパージ手段の制御を前記減量制御から切換
え後の燃焼方式に応じた通常の制御に切り換えるように
しても良い。つまり、燃料系と点火系の切換えによって
燃焼方式の切換えが完了し、燃焼状態が安定するため、
その後は、排気還流手段や燃料蒸発ガスパージ手段の制
御を通常の制御に切り換えても、燃焼が不安定になるこ
とはない。

【００１２】ところで、排気還流量やパージ量を減少又
はゼロにすると、内燃機関の出力トルクが変化するた
め、請求項４のように、減量制御の期間中に、点火系、
燃料系、可変バルブ制御手段の少なくとも１つの制御量
を減量制御によるトルク変動を抑える方向にトルク補正
手段によって補正するようにしても良い。このようにす
れば、燃焼方式切換え時の減量制御によるトルク変動を
抑えることができ、ドライバビリティを更に向上でき
る。

【００１３】この場合、減量制御によるトルク変化は、
排気還流量やパージ量の減量が多くなるほど大きくなる
ため、請求項５のように、減量制御による減量分に応じ
てトルク補正量を設定するようにしても良い。このよう
にすれば、減量制御によるトルク変化分を抑える適正な
トルク補正量を精度良く設定することができる。

【００１４】また、減量制御を開始してから、実際に燃
焼が安定するまでに要する時間は、減量制御開始前の排
気還流量やパージ量が少ないほど短くなるため、請求項
６のように、減量制御開始から空気系の切換えを開始す
るまでのディレイ期間を減量制御開始前の排気還流量と
パージ量の少なくとも一方に基づいて設定するようにし
ても良い。このようにすれば、減量制御開始前の排気還
流量やパージ量によって燃焼が安定するまでに要する時
間が変化するのに対応してディレイ期間を最適化でき
る。

【００１５】或は、請求項７のように、減量制御開始前
の排気還流量とパージ量の少なくとも一方が所定値より
も小さい時は、ディレイ期間をゼロ若しくは短く設定
し、又は減量制御を実施しないで、空気系の制御量を切
り換えるようにしても良い。つまり、減量制御を実施す
る前から既に排気還流量やパージ量が少ない場合には、
燃焼がある程度安定しているものと推定できるため、デ
ィレイ期間をゼロ若しくは短く設定し、又は、減量制御
を実施しないで、燃焼方式の切換え（空気系の切換え）
を開始しても、失火や大きなトルクショックは発生しな
い。この結果、燃焼がある程度安定している運転状態の
時には、燃焼方式切換え要求に対して、速やかな燃焼方
式の切換えが可能となる。

【００１６】また、請求項８のように、車両の加減速度
を加減速度判定手段により判定し、加減速度が所定値よ
りも大きい時に、上記請求項７と同じく、ディレイ期間
をゼロ若しくは短く設定し、又は、減量制御を実施しな
いで、空気系の制御量を切り換えるようにしても良い。
つまり、運転者が急加速、急減速を要求し、加速度又は
減速度が所定値よりも大きくなった場合には、応答性を
重視して、燃焼方式を速やかに切り換えることで、加速
時のもたつき感や減速時の空走感を無くすことができ
る。

【００１７】この場合、請求項９のように、アクセル開
度、スロットル開度、要求燃料噴射量、車速の少なくと
も１つの変化に基づいて加減速度を判定するようにする
と良い。いずれの場合も、車両に一般的に設けられてい
るセンサの出力情報やエンジン制御コンピュータの演算
値を流用して加減速度を判定できるため、加減速度を検
出するための加速度センサを新たに設ける必要がなく、
部品点数削減、低コスト化の要求も満たすことができ
る。

【００１８】また、請求項１０のように、内燃機関の運
転領域を運転領域判定手段により判定し、その運転領域
が所定運転領域内である時に、ディレイ期間をゼロ若し
くは短く設定し、又は、減量制御を実施しないで、空気
系の制御量を切り換えるようにしても良い。つまり、燃
焼方式切換え時のトルクショックがあまり感じられない
ような運転領域では、燃焼方式切換え要求に対して速や
かに燃焼方式を切り換えることで、ドライバビリティを
更に向上できる。

【００１９】この場合、トルクショックがあまり感じら
れない運転領域は、高負荷領域や、低負荷領域であり、
これらはアクセル開度や要求燃料噴射量から判定でき
る。従って、燃焼方式切換え要求に対して迅速な燃焼方
式の切換えを行う運転領域は、請求項１１のように、ア
クセル開度又は要求燃料噴射量が所定値以上の領域（高
負荷領域）と、アクセル開度又は要求燃料噴射量が所定
値以下の領域（低負荷領域）との少なくとも一方に設定
しても良い。このようにすれば、燃焼方式切換え時のト
ルクショックがあまり感じられない運転領域をアクセル
開度又は要求燃料噴射量から簡単に判定することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】《実施形態（１）》以下、本発明
の実施形態（１）を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御系システム全体の概
略構成を説明する。筒内噴射式の内燃機関である筒内噴
射式エンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアク
リーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側
には、ステップモータ１４（スロットル制御手段）によ
って開度調節されるスロットル弁１５が設けられてい
る。ステップモータ１４がエンジン電子制御回路（以下
「ＥＣＵ」と表記する）１６からの出力信号に基づいて
駆動されることで、スロットル弁１５の開度（スロット
ル開度）が制御され、そのスロットル開度に応じて各気
筒ヘの吸入空気量が調節される。スロットル弁１５の近
傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ１
７が設けられている。

【００２１】このスロットル弁１５の下流側には、サー
ジタンク１９が設けられ、このサージタンク１９に、エ
ンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド
２０が接続されている。各気筒の吸気マニホールド２０
内には、それぞれ第１吸気路２１と第２吸気路２２が仕
切り形成され、これら第１吸気路２１と第２吸気路２２
が、エンジン１１の各気筒に形成された２つの吸気ポー
ト２３にそれぞれ連結されている。

【００２２】また、各気筒の第２吸気路２２内には、ス
ワール制御弁２４（スワール流制御手段）が配置されて
いる。各気筒のスワール制御弁２４は、共通のシャフト
２５を介してステップモータ２６に連結されている。こ
のステップモータ２６がＥＣＵ１６からの出力信号に基
づいて駆動されることで、スワール制御弁２４の開度が
制御され、その開度に応じて各気筒内のスワール流強度
が調節される。ステップモータ２６には、スワール制御
弁２４の開度を検出するスワール制御弁センサ２７が取
り付けられている。

【００２３】エンジン１１の各気筒の上部には、燃料を
気筒内に直接噴射する燃料噴射弁２８が取り付けられて
いる。燃料タンク４３から燃料配管２９を通して燃料デ
リバリパイプ３０に送られてくる燃料は、各気筒の燃料
噴射弁２８から気筒内に直接噴射され、吸気ポート２３
から導入される吸入空気と混合して混合気が形成され
る。

【００２４】更に、エンジン１１のシリンダヘッドに
は、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取り付けら
れ、各点火プラグの火花放電によって気筒内の混合気に
点火される。また、気筒判別センサ３２は、特定気筒
（例えば第１気筒）が吸気上死点に達したときに出力パ
ルスを発生し、クランク角センサ３３は、エンジン１１
のクランクシャフトが一定クランク角（例えば３０℃
Ａ）回転する毎に出力パルスを発生する。これらの出力
パルスによって、クランク角やエンジン回転数が検出さ
れ、気筒判別が行われる。

【００２５】一方、エンジン１１の各排気ポート３５か
ら排出される排気が排気マニホールド３６を介して１本
の排気管３７に合流する。この排気管３７には、理論空
燃比付近で排気を浄化する三元触媒３８とＮＯｘ吸蔵型
のリーンＮＯｘ触媒３９とが直列に配置されている。こ
のリーンＮＯｘ触媒３９は、排気中の酸素濃度が高いリ
ーン運転中に、排気中のＮＯｘを吸着し、空燃比がリッ
チに切り換えられて排気中の酸素濃度が低下した時に、
吸着したＮＯｘを還元浄化して放出する。このリーンＮ
Ｏｘ触媒３９の下流側には、リーンＮＯｘ触媒３９から
流出する排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度セン
サ（図示せず）が設置され、排気中のＮＯｘ濃度から推
定したリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸着量が所定値よ
り多くなった時に、後述するようにして一時的に空燃比
がリーンからリッチに切り換えられる。

【００２６】また、排気管３７のうちの三元触媒３８の
上流側とサージタンク１９との間には、排気の一部を吸
気系に還流させるＥＧＲ配管４０が接続され、このＥＧ
Ｒ配管４０の途中に、ＥＧＲ弁４１（排気還流手段）が
設けられている。ＥＣＵ１６からの出力信号に基づいて
ＥＧＲ弁４１の開度が制御され、その開度に応じてＥＧ
Ｒ量（排気還流量）が調節される。また、アクセルペダ
ル１８には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４
２が設けられている。

【００２７】また、サージタンク１９には、ブレーキブ
ースタ（図示せず）が接続され、吸気管負圧がブレーキ
ブースタ内に導入されるようになっている。このブレー
キブースタには、内部の負圧を検出する負圧センサ（図
示せず）が取り付けられ、ブレーキブースタ内の負圧が
所定値より低下した時に、後述するようにして一時的に
空燃比がリーンからリッチに切り換えられる。

【００２８】更に、燃料タンク４３内の蒸発ガスを吸着
するキャニスタ４４と吸気管１２との間には、吸着した
燃料蒸発ガスを吸気系にパージ（放出）するパージ配管
４５が接続され、このパージ配管４５の途中に、パージ
弁４６（燃料蒸発ガスパージ手段）が設けられている。
ＥＣＵ１６からの出力信号に基づいてパージ弁４６の開
度が制御され、その開度に応じて吸気系にパージされる
燃料蒸発ガス量（パージ量）が調節される。

【００２９】前述した各種センサの出力信号は、ＥＣＵ
１６に入力される。このＥＣＵ１６は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶
媒体）に記憶された制御プログラムに従い、各種センサ
出力に基づき、前述したステップモータ１４，２６、燃
料噴射弁２８、点火プラグ、ＥＧＲ弁４１、パージ弁４
６の動作を制御する。

【００３０】ＥＣＵ１６は、エンジン運転中、図３及び
図４、図６乃至図８に示す各ルーチンを実行すること
で、燃焼方式切換え要求に応じて燃焼方式を成層燃焼
（リーン運転）と均質燃焼（リッチ運転）との間で切り
換え、成層燃焼では、少量の燃料を圧縮行程で噴射して
点火プラグの周辺に部分的に濃いめの混合気を形成する
ことで、稀薄な混合気を燃焼させ、均質燃焼では、理論
空燃比付近又はそれよりも若干リッチとなるように燃料
噴射量を増量し、燃料を吸気行程で噴射することで、均
質混合気を燃焼させる。

【００３１】そして、ＥＣＵ１６は、燃焼方式切換え時
に、失火やトルクショックの発生を防止するために、図
９に示すように、まず、ＥＧＲ量とパージ量を減少又は
ゼロにするように制御（以下「減量制御」という）し、
この減量制御を開始してから所定のディレイ期間経過後
に、空気系（スロットル開度とスワール制御弁開度）の
制御量を切換え先の燃焼方式に応じて切り換える制御を
開始し、更に、所定のディレイ期間経過後に、燃料系と
点火系の制御量を切換え先の燃焼方式に応じて切り換
え、その後、所定期間経過後にＥＧＲ量とパージ量を減
量制御から切換え後の燃焼方式に応じた通常の制御に切
り換える。

【００３２】以下、ＥＣＵ１６がこれらの制御を行うた
めに実行する各ルーチンの処理内容を説明する。

【００３３】［燃焼方式切換え制御メインルーチン］図
３に示す燃焼方式切換え制御メインルーチンは、エンジ
ン運転中に所定時間毎又は所定クランク角毎に繰り返し
実行され、特許請求の範囲でいう燃焼方式切換え制御手
段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、
まず、ステップ１００で、後述する図４の燃焼方式切換
え要求判定ルーチンを実行して、燃焼方式切換え要求の
有無を判定し、次のステップ２００で、後述する図６の
ＥＧＲ量・パージ量制御ルーチンを実行し、燃焼方式切
換え要求の有無に応じてＥＧＲ量とパージ量を切り換え
る。

【００３４】その後、ステップ３００に進み、後述する
図７の空気系制御ルーチンを実行して、燃焼方式切換え
要求の有無に応じて空気系の制御量（スロット弁開度、
スワール制御弁開度）を切り換え、次のステップ４００
で、後述する図８の燃料系・点火系制御ルーチンを実行
して、燃焼方式切換え要求の有無に応じて燃料系・点火
系の制御量（燃料噴射量、噴射時期、点火時期）を切り
換え、本メインルーチンを終了する。

【００３５】［燃焼方式切換え要求判定ルーチン］図４
に示す燃焼方式切換え要求判定ルーチン（図３のステッ
プ１００）では、まず、ステップ１０１で、燃焼方式切
換え中であるか否かを判定し、燃焼方式切換え中と判定
された場合には、以降の処理を行うことなく、本ルーチ
ンを終了する。

【００３６】その後、後述する図８に示す燃料系・点火
系制御ルーチンのステップ４０４で燃焼方式切換え要求
がＯＦＦ（解除）されると、その後、本ルーチンを起動
した時に、ステップ１０１で、燃焼方式切換え中でない
と判定されて、ステップ１０２に進み、現在の燃焼方式
が成層燃焼であるか否かを判定する。このステップ１０
２で、現在の燃焼方式が成層燃焼であると判定され場合
には、以下のステップ１０３〜１０５で、均質燃焼に切
り換える必要があるか否かを次のようにして判定する。

【００３７】まず、ステップ１０３で、スロットル開
度、吸気管負圧等から検出される負荷が所定値Ａよりも
大きいか否かを判定し、負荷が所定値Ａよりも大きけれ
ば、ステップ１０９に進み、均質燃焼ヘの燃焼方式切換
え要求有りと判定する。この際、負荷による燃焼方式の
切換え判定にヒステリシスを持たせるために、図５に示
すように、成層燃焼から均質燃焼ヘの切換え判定値Ａ
と、均質燃焼から成層燃焼ヘの切換え判定値Ｂとの間に
Ａ＞Ｂの関係を持たせ、燃焼方式の切換え方向で切換え
判定値の大きさを切り換えるようにしている。

【００３８】上記ステップ１０３で、負荷が所定値Ａ以
下と判定された場合には、ステップ１０４に進み、ブレ
ーキブースタ（図示せず）内の負圧が所定値Ｃよりも減
少したか否かを判定し、負圧が所定値Ｃよりも減少して
いれば、ステップ１０７に進み、リッチ化要求有りと判
定する。ここで、所定値Ｃは、ブレーキブースタの十分
な制動倍力効果が得られなくなる負圧に設定される。

【００３９】一方、上記ステップ１０４で、ブレーキブ
ースタ内の負圧が所定値Ｃ以上と判定された場合には、
ステップ１０５に進み、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ
吸着量が所定値Ｄよりも多いか否かを判定し、ＮＯｘ吸
着量が所定値Ｄよりも多ければ、ステップ１０７に進
み、リッチ化要求有りと判定する。ここで、所定値Ｄは
リーンＮＯｘ触媒３９を通過した排気中のＮＯｘ濃度が
所定値より高くなるＮＯｘ吸着量に設定される。これら
ステップ１０４，１０５からステップ１０７に進んでリ
ッチ化要求有りと判定された場合は、ステップ１０９に
進み、均質燃焼ヘの燃焼方式切換え要求有りと判定され
る。

【００４０】これに対し、上述したステップ１０３〜１
０５でいずれも「ＮＯ」と判定された場合には、空燃比
をリッチ化して均質燃焼に切り換える必要がないので、
ステップ１０６に進み、リッチ化要求無しと判定され
る。

【００４１】また、上記ステップ１０２で、現在の燃焼
方式が均質燃焼であると判定され場合には、ステップ１
１０に進んで、負荷が所定値Ｂ（図５参照）以下である
か否かを判定し、負荷が所定値Ｂ以下であれば、ステッ
プ１１１に進み、成層燃焼ヘの燃焼方式切換え要求有り
と判定する。一方、ステップ１１０で、負荷が所定値Ｂ
よりも大きいと判定された場合には、成層燃焼に切り換
える必要がないので、そのまま本ルーチンを終了する。

【００４２】［ＥＧＲ量・パージ量制御ルーチン］図６
に示すＥＧＲ量・パージ量制御ルーチン（図３のステッ
プ２００）では、まずステップ２０１で、ＥＧＲ量及び
パージ量を減量中であるか否か（ＥＧＲ・パージ減量中
フラグＸＤＥＣがＯＮであるか否か）を判定し、減量制
御中と判定された場合には、以降の処理を行うことな
く、本ルーチンを終了する。

【００４３】その後、本ルーチンを起動した時に、ステ
ップ２０１で、ＥＧＲ・パージ減量中でないと判定され
た場合には、ステップ２０２に進んで、燃焼方式切換え
要求が有る（ＯＮ）か否かを判定する。図４の燃焼方式
切換え要求判定ルーチンで燃焼方式切換え要求が出され
ていれば、次のステップ２０３に進み、ＥＧＲ弁開度Ｅ
ＧＲ（ＥＧＲ量）とパージ弁開度ＰＲＧ（パージ量）を
それぞれ予め設定された固定値ＫＥＧＲ、ＫＰＲＧに設
定する。

【００４４】ここで、固定値ＫＥＧＲ、ＫＰＲＧは、燃
焼方式切換えの前後の開度よりも小さい開度又は全閉に
設定される。これにより、吸気系に導入されるＥＧＲ量
とパージ量が減量又はゼロに設定され、その分、燃焼方
式切換え時に排気還流ガスや燃料蒸発ガスが燃焼状態に
与える影響が低減又は排除されて、燃焼状態が安定化さ
れる。しかも、ＥＧＲ量やパージ量が減量されると、図
２の（ｂ）に示すように、成層燃焼と均質燃焼の双方の
安定燃焼領域が拡大されて互いに重なり合うようにな
り、図２の（ａ）に示すような不安定燃焼領域が無くな
る。

【００４５】そして、次のステップ２０４で、ＥＧＲ・
パージ減量中フラグＸＤＥＣを減量制御中を意味するＯ
Ｎにセットした後、ステップ２０５に進み、ＥＧＲ・パ
ージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント値を０にリセット
する。このＥＧＲ・パージ減量カウンタＣＥＧＲは、Ｅ
ＧＲ・パージ減量開始後に所定時間毎にカウントアップ
するオートインクリメントカウンタであり、後述する図
７に示す空気系制御ルーチンで、燃焼方式切換え時の空
気系（スロットル弁１５、スワール制御弁２４）の切換
えタイミングの判定に使用される。

【００４６】その後、後述する図８に示す燃料系・点火
系制御ルーチンのステップ４０４で燃焼方式切換え要求
がＯＦＦされると、その後、本ルーチンを起動した時
に、上記ステップ２０２で、燃焼方式切換え要求無しと
判定されて、ステップ２０６に進み、ＥＧＲ・パージ減
量カウンタＣＥＧＲのカウント値を後述する所定値ＥＣ
ＥＧＲにセットし、次のステップ２０７で、ＥＧＲ弁開
度ＥＧＲとパージ弁開度ＰＲＧを切換え先の燃焼方式に
応じた開度に切り換える適正なタイミングであるか否か
を判定するために、燃料系・点火系切換えカウンタＣＦ
ＵＥＬのカウント値が所定値ＥＣＦＵＥＬを越えたか否
かを判定する。ここで、燃料系・点火系切換えカウンタ
ＣＦＵＥＬは、燃焼方式切換え要求のＯＦＦ後に所定時
間毎にカウントアップするオートインクリメントカウン
タであり、後述する図８に示す燃料系・点火系制御ルー
チンのステップ４０６で、燃料系・点火系の切換え完了
後にカウント値が０にリセットされる。

【００４７】上記ステップ２０７で、燃料系・点火系切
換えカウンタＣＦＵＥＬのカウント値が所定値ＥＣＦＵ
ＥＬ以下で、ＥＧＲ弁４１、パージ弁４６の切換えを開
始するのに適正なタイミングでない時は、ＥＧＲ弁４
１、パージ弁４６の切換えを開始せず、本ルーチンを終
了する。

【００４８】その後、燃料系・点火系切換えカウンタＣ
ＦＵＥＬのカウント値が所定値ＥＣＦＵＥＬを越えた時
に、ＥＧＲ弁４１、パージ弁４６の切換え開始の適正タ
イミングであると判断し、ステップ２０８に進み、ＥＧ
Ｒ弁開度ＥＧＲとパージ弁開度ＰＲＧを、エンジン回転
数Ｎｅ、負荷、燃焼方式等に応じてマップ等により設定
して、ＥＧＲ弁４１、パージ弁４６の開度を切換え先の
燃焼方式に応じた開度に切り換えて、本ルーチンを終了
する。

【００４９】［空気系制御ルーチン］図７に示す空気系
切換え制御ルーチン（図３のステップ３００）では、ま
ず、ステップ３０１で、燃焼方式切換え要求が有る（Ｏ
Ｎ）か否かを判定する。図４の燃焼方式切換え要求判定
ルーチンで燃焼方式切換え要求が出されていれば、次の
ステップ３０２に進み、空気系の切換えを開始するのに
適正なタイミングであるか否かを判定するために、ＥＧ
Ｒ・パージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント値が所定値
ＥＣＥＧＲを越えたか否かを判定する。ここで、所定値
ＥＣＥＧＲは、ＥＧＲ・パージ減量制御を開始してか
ら、実際に燃焼が安定し始めるまでに要する時間を考慮
して設定され、ＥＧＲ・パージ減量開始から空気系の切
換えを開始するまでのディレイ時間ＥＣＥＧＲ（図９参
照）を決定するものである。

【００５０】このステップ３０２で、ＥＧＲ・パージ減
量カウンタＣＥＧＲのカウント値が所定値ＥＣＥＧＲ以
下で、空気系の切換えを開始するのに適正なタイミング
でない時は、空気系の切換えを開始せず、ステップ３０
４に進んで、空気系切換えカウンタＣＡＩＲのカウント
値を０にリセットして、本ルーチンを終了する。この空
気系切換えカウンタＣＡＩＲは、空気系切換え開始後に
所定時間毎にカウントアップするオートインクリメント
カウンタであり、後述する図８に示す燃料系・点火系制
御ルーチンで、燃料系・点火系の切換えタイミングを判
定する時に使用される。

【００５１】そして、上記ステップ３０２で、ＥＧＲ・
パージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント値が所定値ＥＣ
ＥＧＲを越えた時に、空気系の切換え開始の適正タイミ
ングであると判断し、ステップ３０３に進み、燃焼方式
切換え時のスロットル開度ＴＡとスワール制御弁開度Ｓ
ＣＶを、エンジン回転数Ｎｅ、負荷、燃焼方式等に応じ
てマップ等により設定して、空気系（スロット弁１５、
スワール制御弁２４）を切換え先の燃焼方式とエンジン
運転状態に応じて切り換える。

【００５２】一方、図４の燃焼方式切換え要求判定ルー
チンで燃焼方式切換え要求が出されていないか、或は、
後述する図８に示す燃料系・点火系制御ルーチンのステ
ップ４０４で燃焼方式切換え要求がＯＦＦされた場合に
は、上記ステップ３０１で、燃焼方式切換え要求無しと
判定され、ステップ３０５に進み、通常制御時のスロッ
トル開度ＴＡとスワール制御弁開度ＳＣＶを、エンジン
回転数Ｎｅ、負荷、燃焼方式等に応じてマップ等により
設定して、スロットル開度ＴＡとスワール制御弁開度Ｓ
ＣＶを現在の燃焼方式とエンジン運転状態に応じて制御
する。

【００５３】［燃料系・点火系制御ルーチン］図８に示
す空気系切換え制御ルーチン（図３のステップ４００）
では、まず、ステップ４０１で、燃焼方式切換え要求が
有る（ＯＮ）か否かを判定する。図４の燃焼方式切換え
要求判定ルーチンで燃焼方式切換え要求が出されていれ
ば、次のステップ４０２に進み、燃料系・点火系の切換
えを開始するのに適正なタイミングであるか否かを判定
するために、空気系切換えカウンタＣＡＩＲのカウント
値が所定値ＥＣＡＩＲを越えたか否かを判定する。ここ
で、所定値ＥＣＡＩＲは、燃料系・点火系に対する空気
系の切換え遅れを考慮して、空気系の遅れに合わせたタ
イミングで燃料系・点火系（燃料噴射量、噴射時期、点
火時期）を切り換えるように設定される。

【００５４】このステップ４０２で、空気系切換えカウ
ンタＣＡＩＲのカウント値が所定値ＥＣＡＩＲ以下で、
燃料系・点火系の切換えを開始するのに適正なタイミン
グでない時は、燃料系・点火系の切換えを開始せず、ス
テップ４０６に進み、燃料系・点火系切換えカウンタＣ
ＦＵＥＬのカウント値を０にリセットして、本ルーチン
を終了する。この燃料系・点火系切換えカウンタＣＦＵ
ＥＬは、前述したように、図６に示すＥＧＲ量・パージ
量制御ルーチンで、ＥＧＲ弁４１、パージ弁４６の切換
えタイミングの判定に使用される。

【００５５】そして、上記ステップ４０２で、空気系切
換えカウンタＣＡＩＲのカウント値が所定値ＥＣＡＩＲ
を越えた時に、燃料系・点火系の切換え開始の適正タイ
ミングであると判断し、ステップ４０３に進み、切換え
先の燃焼方式に応じた燃料噴射量ｑと点火時期ＳＡを、
エンジン回転数Ｎｅ、負荷、燃焼方式等に応じてマップ
等により設定して、燃料系・点火系を切り換える。この
後、ステップ４０４で燃焼方式切換え要求をＯＦＦにリ
セットし、次のステップ４０５で、ＥＧＲ・パージ減量
中フラグＸＤＥＣをＯＦＦにリセットして、本ルーチン
を終了する。

【００５６】一方、図４の燃焼方式切換え要求判定ルー
チンで燃焼方式切換え要求が出されていないか、或は、
ステップ４０４で燃焼方式切換え要求がＯＦＦされた場
合には、上記ステップ４０１で、燃焼方式切換え要求無
しと判定され、ステップ４０７に進み、燃料系・点火系
切換えカウンタＣＦＵＥＬのカウント値を所定値ＥＣＦ
ＵＥＬ（ＥＧＲ・パージ減量を終了させる時間）にセッ
トし、次のステップ４０８で、通常制御時の燃料噴射量
ｑと点火時期ＳＡを、エンジン回転数Ｎｅ、負荷、燃焼
方式等に応じてマップ等により設定して、本ルーチンを
終了する。

【００５７】次に、図９及び図１０のタイムチャートを
用いて、本実施形態（１）の燃焼方式切換え制御を従来
の燃焼方式切換え制御と比較して説明する。図９及び図
１０は、定常運転時にブレーキブースタ内の負圧確保又
はリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ還元浄化のため、成層
燃焼（リーン運転）から均質燃焼（リッチ運転）に切り
換える例を示している。

【００５８】従来の燃焼方式切換え制御では、図１０に
示すように、燃焼方式切換え要求が発生すると、ＥＧＲ
弁開度、パージ弁開度、空気系（スロットル開度、スワ
ール制御弁開度）と燃料系・点火系（燃料噴射量、噴射
時期、点火時期）を全て同時に切り換えるため、図２の
（ａ）に示す燃焼不安定領域を通過することになる。こ
のため、運転領域によっては、燃焼方式切換え時にトル
クショックや失火が発生する。

【００５９】これに対して、本実施形態（１）の燃焼方
式切換え制御では、図９に示すように、燃焼方式切換え
要求が発生すると、まず、ＥＧＲ弁開度、パージ弁開度
を小さく又は全閉にして、燃焼性低下の要因となるＥＧ
Ｒ量とパージ量を減少又は０にする。この減量制御によ
り、図２の（ｂ）に示すように成層燃焼と均質燃焼の双
方の安定燃焼領域が拡大して、図２の（ａ）に示すよう
な不安定燃焼領域が無くなる。そして、減量制御開始か
ら所定のディレイ期間ＥＣＥＧＲ経過後、つまり、上述
のように燃焼状態が安定してから、空気系（スロットル
開度とスワール制御弁開度）を切り換える。その後、空
気系の遅れを考慮するために、所定のディレイ期間ＥＣ
ＡＩＲ経過後に、燃料系・点火系（燃料噴射量、噴射時
期、点火時期）を切り換える。これにより、空気系の遅
れに合わせた適切なタイミングで燃料系・点火系が切り
換えられる。その後、所定期間ＥＣＦＵＥＬ経過後に、
ＥＧＲ弁開度とパージ弁開度を減量制御から切換え後の
燃焼方式に応じた通常の制御状態に切り換える。

【００６０】このように、ＥＧＲ量やパージ量を減少又
は０にしてから燃焼方式を切り換えれば、燃焼方式切換
え時に排気還流ガスや燃料蒸発ガスが燃焼状態に与える
影響を低減又は排除することができて、燃焼安定性を向
上させてから燃焼方式を切り換えることができる。しか
も、燃焼不安定領域を通過することなく燃焼方式を切り
換えることが可能となり、燃焼方式切換え時の失火やト
ルクショックの発生を防止することができ、ドライバビ
リティを向上できる。

【００６１】尚、上記実施形態（１）では、燃焼方式切
換え時に、ＥＧＲ量とパージ量の両方を減少又は０にし
たが、ＥＧＲ量とパージ量のいずれか一方のみを減少又
は０にするようにしても良く、この場合でも、燃焼方式
切換え時の失火やトルクショックを少なくすることがで
きる。

【００６２】また、上記実施形態（１）では、燃焼方式
切換え時に、燃料系・点火系を切り換えてから所定期間
ＥＣＦＵＥＬ経過後に、ＥＧＲ弁開度とパージ弁開度を
減量制御から通常の制御に切り換えるようにしたが、燃
料系・点火系の切換えと同時にＥＧＲ弁開度とパージ弁
開度を減量制御から通常の制御に切り換えるようにして
も良い。

【００６３】《実施形態（２）》ところで、燃焼方式切
換え時にＥＧＲ量やパージ量を減量すると、エンジンの
出力トルクが変化してドライバビリティが低下するおそ
れがある。そこで、本発明の実施形態（２）では、ＥＣ
Ｕ１６によって、図１１に示すトルク補正ルーチンを所
定時間毎又は所定クランク角毎に実行することで、次の
ようにしてＥＧＲ・パージ減量制御中のトルク補正を行
う。

【００６４】図１１に示すトルク補正ルーチンでは、ま
ずステップ５０１で、ＥＧＲ・パージ減量中であるか否
かを判定し、ＥＧＲ・パージ減量中と判定された場合に
は、ステップ５０２に進んで、ＥＧＲ・パージ初期値
（減量直前のＥＧＲ弁開度・パージ弁開度）を記憶済み
か否か（ＸＤＥＣ０＝ＯＮか否か）を判定する。このス
テップ５０２で、ＥＧＲ・パージ初期値を記憶していな
いと判定された場合には、ステップ５０３に進み、現在
のＥＧＲ弁開度ＥＧＲ(i) ［ＥＧＲ量］とパージ弁開度
ＰＲＧ(i) ［パージ量］をそれぞれＥＧＲ初期値ＥＧＲ
０、パージ初期値ＰＲＧ０として記憶する。この後、ス
テップ５０４で、ＥＧＲ・パージ初期値記憶済みフラグ
ＸＤＥＣ０を記憶済みを意味するＯＮにセットして、次
のステップ５０５に進む。一方、ステップ５０２で、Ｅ
ＧＲ・パージ初期値記憶済み（ＸＤＥＣ０＝ＯＮ）と判
定された場合には、そのままステップ５０５に進む。

【００６５】このステップ５０５では、ＥＧＲ・パージ
初期値ＥＧＲ０，ＰＲＧ０から、それぞれ現在のＥＧＲ
弁開度ＥＧＲ(i) ，パージ弁開度ＰＲＧ(i) を減算し
て、減量分ΔＥＧＲ，ΔＰＲＧを算出する。 ΔＥＧＲ＝ＥＧＲ０−ＥＧＲ(i） ΔＰＲＧ＝ＰＲＧ０−ＰＲＧ(i）尚、ＥＧＲ弁４１とパージ弁４６のいずれか一方のみを
減量制御する場合は、減量制御する方のみの減量分を算
出すれば良い。

【００６６】そして、次のステップ５０６で、ＥＧＲ・
パージ減量制御に伴うトルク変化を抑えるためのトルク
補正を行う。このトルク補正は、例えば、トルクが上昇
する場合、点火時期を遅角してトルク上昇を抑えるよう
にする。この際、点火時期の遅角量は、減量分ΔＥＧ
Ｒ，ΔＰＲＧをパラメータとするマップを検索して、現
在の減量分ΔＥＧＲ，ΔＰＲＧに応じて設定される。

【００６７】図１２に減量分ΔＥＧＲ（ΔＰＲＧ）をパ
ラメータとする点火時期遅角量のマップの一例を示す。
一般に、減量分ΔＥＧＲ（ΔＰＲＧ）が多くなるほど、
トルク上昇が大きくなり、また、点火時期の遅角量が大
きくなるほど、トルク抑制効果が大きくなるため、図１
２の点火時期遅角量のマップ特性は、ΔＥＧＲ（ΔＰＲ
Ｇ）が多くなるほど、点火時期遅角量が大きくなるよう
に設定されている。上記ステップ５０６の処理が特許請
求の範囲でいうトルク補正手段として機能する。尚、本
実施形態（２）のように、ＥＧＲ弁４１とパージ弁４６
の両方を減量制御する場合には、ΔＥＧＲから求めた点
火時期遅角量とΔＰＲＧから求めた点火時期遅角量とか
ら最終的に点火時期遅角量を算出しても良いが、ΔＥＧ
ＲとΔＰＲＧとの双方を考慮して二次元マップ等から点
火時期の遅角量を総合的に決定するようにしても良い。

【００６８】その後、本ルーチンを起動した時に、ステ
ップ５０１で、ＥＧＲ・パージ減量中でないと判定され
ると、ステップ５０７に進み、トルク補正を解除して、
燃焼方式に応じた通常の点火時期制御に戻し、本ルーチ
ンを終了する。

【００６９】以上説明した本実施形態（２）のトルク補
正ルーチンの実行例を図１３のタイムチャートを用いて
説明する。燃焼方式切換え要求が発生して、ＥＧＲ・パ
ージ減量制御が開始されると、ＥＧＲ・パージ初期値
（減量直前のＥＧＲ弁開度、パージ弁開度）からの減量
分ΔＥＧＲ，ΔＰＲＧに応じて適正な点火時期遅角量が
設定され（図１４参照）、点火時期が遅角される。これ
により、ＥＧＲ・パージ減量制御によるトルク変化を抑
えることができ、ドライバビリティを向上させることが
できる。

【００７０】尚、上記実施形態（２）では、ＥＧＲ・パ
ージ減量制御時に、点火時期を補正してトルク変化を抑
えるようにしたが、ＥＧＲ・パージ減量制御時に、燃料
噴射量をΔＥＧＲやΔＰＲＧに応じて補正することで、
ＥＧＲ・パージ減量制御によるトルク変化を抑えるよう
にしても良い。

【００７１】また、吸気バルブ、排気バルブの少なくと
も一方の開閉タイミング又は開閉時間を制御する可変バ
ルブタイミング機構（可変バルブ制御手段）を搭載した
システムに本発明を適用する場合には、ＥＧＲ・パージ
減量制御時に、吸気バルブ、排気バルブの少なくとも一
方の開閉タイミング又は開閉時間（作動角）をΔＥＧＲ
やΔＰＲＧに応じて補正することで、ＥＧＲ・パージ減
量制御によるトルク変化を抑えるようにしても良い。

【００７２】また、上述した点火時期の補正、燃料噴射
量の補正、吸気バルブ、排気バルブの開閉タイミング、
開閉時間の補正のうちの２つ以上を組み合わせて、ＥＧ
Ｒ・パージ減量制御によるトルク変化を抑えるようにし
ても良い。

【００７３】《実施形態（３）》前記実施形態（１）で
は、ＥＧＲ・パージ減量制御開始から所定のディレイ期
間ＥＣＥＧＲ経過後に空気系を切り換えるようにした
が、ＥＧＲ・パージ減量制御によりＥＧＲ量とパージ量
がそれぞれ所定量よりも小さくなった時に、空気系を切
り換えるようにしても良い。

【００７４】これを具体化した本発明の実施形態（３）
では、前記実施形態（１）で実行する図７の空気系制御
ルーチンに代えて、図１５に示す空気系制御ルーチンを
実行する。この空気系制御ルーチンでは、まず、ステッ
プ６０１で、燃焼方式切換え要求有りと判定されると、
ステップ６０２に進み、空気系の切換えを開始するのに
適正なタイミングであるか否かを判定するために、現在
のＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（ＥＧＲ量）及びパージ弁開度Ｐ
ＲＧ（パージ量）がそれぞれ所定値Ｅ，Ｐよりも小さい
か否かを判定する。ここで、所定値Ｅ，Ｐは燃焼状態が
安定し始めるＥＧＲ量、パージ量となるような値に設定
される。尚、ＥＧＲ弁４１とパージ弁４６のいずれか一
方のみを減量制御する場合は、減量制御する方のみを判
定すれば良い。

【００７５】上記ステップ６０２で、ＥＧＲ＜Ｅ、ＰＲ
Ｇ＜Ｐの少なくとも一方が「Ｎｏ」と判定された場合に
は、空気系の切換えを開始するのに適正なタイミングで
ないと判断して、ステップ６０４に進み、空気系切換え
カウンタＣＡＩＲのカウント値を０にリセットして、本
ルーチンを終了する。

【００７６】これに対し、ステップ６０２で、ＥＧＲ＜
Ｅ、ＰＲＧ＜Ｐの双方が「Ｙｅｓ」と判定された場合に
は、燃焼が安定し始めるＥＧＲ量、パージ量まで低下し
たと判断して、ステップ６０３に進み、燃焼方式切換え
時の空気系（スロット弁１５、スワール制御弁２４）を
切換え先の燃焼方式とエンジン運転状態に応じた開度に
切り換える。

【００７７】一方、上記ステップ６０１で、燃焼方式切
換え要求無しと判定された場合には、ステップ６０５に
進み、空気系切換えカウンタＣＡＩＲのカウント値を０
にリセットして、次のステップ６０６で、通常制御時の
空気系を現在の燃焼方式とエンジン運転状態に応じて制
御する。

【００７８】以上説明した実施形態（３）のように、Ｅ
ＧＲ・パージ減量制御によりＥＧＲ量とパージ量がそれ
ぞれ所定量よりも小さくなった時に、空気系を切り換え
れば、前記実施形態（１）と同じく、燃焼安定性を向上
させてから燃焼方式を切り換えることができ、燃焼方式
切換え時の失火やトルクショックの発生を防止すること
ができる。

【００７９】《実施形態（４）》ところで、ＥＧＲ・パ
ージ減量制御を実施する前から既にＥＧＲ量やパージ量
が少なく、燃焼がある程度安定していると思われる場合
は、ＥＧＲ・パージ減量制御を開始すると同時に、空気
系の切換えを開始しても、燃焼方式切換え時の失火や大
きなトルクショックは発生しない。

【００８０】この点に着目して、本発明の実施形態
（４）では、前記実施形態（１）で実行する図６のＥＧ
Ｒ量・パージ量制御ルーチンに代えて、図１６に示すＥ
ＧＲ量・パージ量制御ルーチンを実行する。

【００８１】このＥＧＲ量・パージ量制御ルーチンで
は、ステップ７０１で、ＥＧＲ・パージ減量制御中（Ｅ
ＧＲ・パージ減量中フラグＸＤＥＣ＝ＯＮ）と判定され
た場合には、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを
終了するが、ＥＧＲ・パージ減量中でない（ＥＧＲ・パ
ージ減量中フラグＸＤＥＣ＝ＯＦＦ）と判定された場合
には、ステップ７０２に進み、燃焼方式切換え要求有り
か否かを判定する。燃焼方式切換え要求有りと判定され
た場合には、ステップ７０３に進み、現在のＥＧＲ弁開
度ＥＧＲ（ＥＧＲ量）、パージ弁開度ＰＲＧ（パージ
量）がそれぞれ所定値α，βよりも小さいか否かを判定
する。ここで、所定値α，βは、ＥＧＲ量、パージ量が
小さく、燃焼がある程度安定するような値に設定され
る。尚、ＥＧＲ弁４１とパージ弁４６のいずれか一方の
みを減量制御する場合は、減量制御する方のみを判定す
れば良い。

【００８２】このステップ７０３で、ＥＧＲ＜α、ＰＲ
Ｇ＜βの双方が「Ｙｅｓ」と判定された場合、減量制御
を実施する前から既にＥＧＲ量やパージ量が少なく、燃
焼がある程度安定している判断して、ステップ７０４に
進み、ＥＧＲ・パージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント
値を、空気系の切換え開始タイミングである所定値ＥＣ
ＥＧＲにセットする。これにより、ＥＧＲ・パージ減量
開始から空気系の切換えを開始するまでのディレイ期間
を０に設定して、ステップ７０６に進む。

【００８３】一方、ステップ７０３で、ＥＧＲ＜α、Ｐ
ＲＧ＜βの少なくとも一方が「Ｎｏ」と判定された場合
（ＥＧＲ量、パージ量の少なくとも一方が多い場合）に
は、ステップ７０５に進み、ＥＧＲ・パージ減量カウン
タＣＥＧＲのカウント値を０にリセットした後、ステッ
プ７０６に進み、前記図６のステップ２０３と同じく、
ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ及びパージ弁開度ＰＲＧをそれぞれ
固定値ＫＥＧＲ、ＫＰＲＧに設定して減量制御を開始
し、ＥＧＲ・パージ減量中フラグＸＤＥＣをＯＮにセッ
トする（ステップ７０７）。

【００８４】尚、上記ステップ７０２で、燃焼方式切換
え要求無しと判定された場合の処理（ステップ７０８〜
７１０）は、前記図６のステップ２０６〜２０８と同じ
である。

【００８５】以上説明した実施形態（４）では、ＥＧＲ
・パージ減量開始前から既にＥＧＲ量やパージ量が少な
く、燃焼がある程度安定している場合には、ＥＧＲ・パ
ージ減量制御開始から空気系の切換えを開始するまでの
ディレイ期間を０に設定するので、ＥＧＲ・パージ減量
開始と同時に、空気系の切換えが開始される。これによ
り、ＥＧＲ・パージ減量開始前から既に燃焼がある程度
安定している場合に、空気系の切換え開始タイミングを
不必要に遅らせてしまうことを防止でき、燃焼方式切換
え時間を短縮化できる。

【００８６】尚、上記実施形態（４）では、ＥＧＲ・パ
ージ減量開始前から既にＥＧＲ量やパージ量が少ない時
に、ディレイ期間を０に設定したが、このディレイ期間
を短く設定しても良い。また、ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ及び
／又はパージ弁開度ＰＲＧが所定値α，βよりも小さい
時に、ＥＧＲ・パージ減量制御を実施しないで、燃焼方
式を切り換えるようにしても良い。

【００８７】《実施形態（５）》ＥＧＲ・パージ減量制
御をする際、減量制御開始前のＥＧＲ量、パージ量によ
って、燃焼が安定し始めるまでに要する時間は異なる。
そこで、本発明の実施形態（５）では、前記実施形態
（１）で実行する図６のＥＧＲ量・パージ量制御ルーチ
ンに代えて、図１７に示すＥＧＲ量・パージ量制御ルー
チンを実行することで、減量制御開始前のＥＧＲ量やパ
ージ量に応じて所定値ＥＣＥＧＲを設定し、ＥＧＲ，パ
ージ減量制御開始から空気系の切換えを開始するまでの
ディレイ期間を減量制御開始前のＥＧＲ量やパージ量に
応じて変化させる。

【００８８】図１７のＥＧＲ量・パージ量制御ルーチン
において、図６と異なる点は、ステップ２０２とステッ
プ２０３の間に２つのステップ２０３ａ，２０３ｂの処
理が加えられていることである。本ルーチンにおいて、
ステップ２０２で、燃焼方式切換え要求有りと判定され
た場合には、ステップ２０３ａに進んで、ＥＧＲ弁開度
ＥＧＲ（ＥＧＲ量）、パージ弁開度ＰＲＧ（パージ量）
を読み込み、次のステップ２０３ｂで、ＥＧＲ弁開度Ｅ
ＧＲやパージ弁開度ＰＲＧをパラメータとするマップを
検索して、現在のＥＧＲ弁開度ＥＧＲやパージ弁開度Ｐ
ＲＧに応じた所定値ＥＣＥＧＲを求める。その他の処理
は、前記実施形態（１）の図６と同じである。

【００８９】図１８にＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開
度ＰＲＧ）をパラメータとする所定値ＥＣＥＧＲのマッ
プの一例を示す。減量制御開始前のＥＧＲ量（パージ
量）が少ないほど、燃焼が安定し始めるまでに要する時
間が短くなるため、図１８の所定値ＥＣＥＧＲのマップ
特性は、ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）が
α1 〜α2 の領域では、ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（パージ弁
開度ＰＲＧ）が小さくなるほど所定値ＥＣＥＧＲが小さ
くなり、ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）が
α1 以下の領域では、ＥＧＲ量（パージ量）が少なく、
燃焼が安定しているため、所定値ＥＣＥＧＲは最小値
（例えば０）に固定される。また、ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ
（パージ弁開度ＰＲＧ）がα2 より大きい領域では、Ｅ
ＧＲ量（パージ量）が多いため、所定値ＥＣＥＧＲは最
大値ＥＣＥＧＲmax に固定される。

【００９０】尚、本実施形態（５）のように、ＥＧＲ弁
４１とパージ弁４６の両方を減量制御する場合には、Ｅ
ＧＲ弁開度ＥＧＲから求めた所定値ＥＣＥＧＲとパージ
弁開度ＰＲＧから求めた所定値ＥＣＥＧＲとから最終的
な所定値ＥＣＥＧＲを算出しても良いが、ＥＧＲ弁開度
ＥＧＲとパージ弁開度ＰＲＧとの双方を考慮して二次元
マップ等から所定値ＥＣＥＧＲを総合的に決定するよう
にしても良い。

【００９１】以上説明した実施形態（５）の燃焼方式切
換え制御の実行例を図１９のタイムチャートを用いて説
明する。に示すように、減量制御前のＥＧＲ弁開度Ｅ
ＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）がα2 より大きい場合は、
ＥＧＲ・パージ減量開始後にＥＧＲ・パージ減量カウン
タＣＥＧＲのカウント値がＥＣＥＧＲmax を越えた時
に、空気系（スロットル開度、スワール制御弁開度）を
切り換える。

【００９２】また、に示すように、減量制御前のＥＧ
Ｒ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）がα1 〜α2 の
範囲内の場合は、ＥＧＲ・パージ減量開始後にＥＧＲ・
パージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント値がＥＧＲ弁開
度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）に応じて設定された所
定値ＥＣＥＧＲを越えた時に、空気系を切り換える。

【００９３】また、に示すように、減量制御前のＥＧ
Ｒ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＲＧ）がα1 より小さ
い場合は、所定値ＥＣＥＧＲが最小値（０）に固定され
るため、燃焼方式切換え要求が発生した時に、直ちに空
気系を切り換える。この際、ＥＧＲ・パージ減量制御を
実施しないで、空気系を切り換えるようにしたり、或
は、ＥＧＲ・パージ減量開始と同時に空気系を切り換え
ても良い。

【００９４】このように、減量制御開始前のＥＧＲ量や
パージ量に応じて所定値ＥＣＥＧＲを設定すれば、減量
制御開始前のＥＧＲ量やパージ量によって燃焼が安定す
るまでに要する時間が変化するのに対応して、空気系の
切換えを開始するタイミングを最適化でき、必要最小限
の時間で燃焼方式を切り換えることができる。

【００９５】《実施形態（６）》運転者が急加速や急減
速を要求した場合には、燃焼方式切換えによる多少のト
ルクショックは許容され、運転者の要求に対して応答性
を重視する必要がある。そこで、本発明の実施形態
（６）では、前記実施形態（１）で実行する図６のＥＧ
Ｒ量・パージ量制御ルーチンに代えて、図２０に示すＥ
ＧＲ量・パージ量制御ルーチンを実行することで、急加
速時や急減速時に、ＥＧＲ・パージ減量制御を実施しな
いで、燃焼方式を切り換えるようにする。

【００９６】図２０のＥＧＲ量・パージ量制御ルーチン
では、まずステップ８０１で、アクセルセンサ４２の出
力信号の変化量からアクセル開度の変化量ΔＡＰを算出
し、ステップ８０２で、スロットルセンサ１７の出力信
号の変化量からスロットル開度の変化量ΔＴＡを算出
し、更に、ステップ８０３で、エンジン運転状態に応じ
てＥＣＵ１６で算出される要求燃料噴射量の変化量Δｑ
を算出する。

【００９７】そして、次のステップ８０４で、ＥＧＲ・
パージ減量制御中（ＥＧＲ・パージ減量中フラグＸＤＥ
Ｃ＝ＯＮ）と判定された場合には、以降の処理を行うこ
となく、本ルーチンを終了するが、ＥＧＲ・パージ減量
制御中でない（ＥＧＲ・パージ減量中フラグＸＤＥＣ＝
ＯＦＦ）と判定された場合には、ステップ８０５に進
み、燃焼方式切換え要求有りか否かを判定する。燃焼方
式切換え要求有りと判定された場合には、ステップ８０
６に進み、急加速状態であるか否かを判定するために、
ΔＡＰ＞所定値Ｌ1 、ΔＴＡ＞所定値Ｍ1 、Δｑ＞所定
値Ｎ1 のいずれかが成立するか否かを判定する。ここ
で、各所定値Ｋ1 ，Ｍ1 ，Ｎ1 は、急加速状態と判定さ
れるアクセル開度変化量、スロットル開度変化量、要求
燃料噴射量変化量に設定される。もし、このステップ８
０６で、いずれか１つでも成立する条件があれば、急加
速状態であると判断して、ステップ８０８に進む。

【００９８】また、ステップ８０６で、ΔＡＰ＞所定値
Ｌ1 、ΔＴＡ＞所定値Ｍ1 、Δｑ＞所定値Ｎ1 がいずれ
も成立しない場合は、ステップ８０７に進み、急減速状
態であるか否かを判定するために、ΔＡＰ＜所定値Ｌ2
、ΔＴＡ＜所定値Ｍ2 、Δｑ＜所定値Ｎ2 のいずれか
が成立するか否かを判定する。ここで、各所定値Ｋ2 ，
Ｍ2 ，Ｎ2 は、急減速状態と判定されるアクセル開度変
化量、スロットル開度変化量、要求燃料噴射量変化量に
設定される。もし、このステップ８０７で、いずれか１
つでも成立する条件があれば、急減速状態であると判断
して、ステップ８０８に進む。

【００９９】このステップ８０８では、ＥＧＲ・パージ
減量カウンタＣＥＧＲのカウント値を、空気系の切換え
開始タイミングである所定値ＥＣＥＧＲにセットする。
これにより、ＥＧＲ・パージ減量開始から空気系切換え
開始までのディレイ時間が０に設定される。次のステッ
プ８０９で、ＥＧＲ・パージ減量中フラグＸＤＥＣをＯ
Ｎにセットした後、ステップ８１０で、ＥＧＲ弁開度Ｅ
ＧＲとパージ弁開度ＰＲＧを、エンジン回転数Ｎｅ、負
荷、燃焼方式等に応じてマップ等により設定し、ＥＧＲ
・パージ減量開始と同時にＥＧＲ弁４１、パージ弁４６
を切換え先の燃焼方式とエンジン運転状態に応じて切り
換える。

【０１００】一方、上記ステップ８０６，８０７で、い
ずれも「Ｎｏ」と判定された場合には、急加速、急減速
のいずれでもないと判断して、ステップ８１１に進み、
ＥＧＲ・パージ減量カウンタＣＥＧＲのカウント値を０
にリセットする。この後、ステップ８１２で、ＥＧＲ弁
開度ＥＧＲ（ＥＧＲ量）とパージ弁開度ＰＲＧ（パージ
量）を固定値ＫＥＧＲ、ＫＰＲＧに設定して、ＥＧＲ・
パージ減量制御を開始し、次のステップ８１３で、ＥＧ
Ｒ・パージ減量中フラグＸＤＥＣをＯＮにセットする。
この場合、上述したステップ８０６，８０７の処理が特
許請求の範囲でいう加減速度判定手段としての役割を果
たす。

【０１０１】尚、上記ステップ８０５で、燃焼方式切換
え要求無しと判定された場合の処理（ステップ８１４，
８１５，８１０）は、前記図６のステップ２０６〜２０
８と同じである。

【０１０２】以上説明した実施形態（６）の燃焼方式切
換え制御の実行例を図２１のタイムチャートを用いて説
明する。アクセル開度が急増されて急加速状態となる
と、燃焼切換え要求が発生する。これにより、ＥＧＲ・
パージ減量制御を実施せずに、直ぐに、ＥＧＲ弁開度と
パージ弁開度を切換え先の燃焼方式に応じて切り換え、
これと同時に空気系（スロットル開度）の切換えを開始
し、この後、暫くして燃料系・点火系を切り換える。

【０１０３】このようにすれば、前記実施形態（１）の
ようにＥＧＲ・パージ減量制御を開始してから所定のデ
ィレイ期間後に燃焼方式を切り換える場合（図中に破線
で示す）と比較して、応答性良く燃焼方式を切り換える
ことができ、運転者が加速時のもたつきを感じることを
防止できる。

【０１０４】また、上記実施形態（６）では、アクセル
開度、スロットル開度、要求燃料噴射量の変化に基づい
て加減速度を判定するようにしたので、通常の車両に取
り付けられているアクセルセンサ４２、スロットルセン
サ１７の出力やＥＣＵ１６の演算値から加減速度の判定
が可能である。このため、加減速度の判定をするための
加速度センサを新たに設ける必要がなく、部品点数削
減、低コスト化の要求も満たすことができる。

【０１０５】その他、加減速度は、車速の変化からも判
定することができる。従って、加減速度の判定は、アク
セル開度、スロットル開度、要求燃料噴射量、車速のう
ちの少なくとも１つの変化に基づいて判定するようにす
れば良い。

【０１０６】尚、上記実施形態（６）では、急加速、急
減速時に、ＥＧＲ・パージ減量制御を実施しないで、応
答性良く燃焼方式を切り換えるようにしたが、急加速、
急減速時にも、ＥＧＲ・パージ減量制御を実施して、Ｅ
ＧＲ・パージ減量開始と同時に空気系（スロットル開度
等）の切換えを開始するようにしても良い。

【０１０７】この場合、図２２に示すマップを用いて、
加減速度（ΔＡＰ、ΔＴＡ、Δｑ）に応じて所定値ＥＣ
ＥＧＲを設定し、急加速、急減速時に、ＥＧＲ・パージ
減量制御開始から空気系の切換えを開始するまでのディ
レイ時間を短くすることで、応答性良く燃焼方式を切り
換えるようにようにしても良い。図２２のマップの特性
は、急加速状態と判定される領域（ΔＡＰ＞Ｌ1 、ΔＴ
Ａ＞Ｍ1 、Δｑ＞Ｎ1）と、急減速状態と判定される領
域（ΔＡＰ＜Ｌ2 、ΔＴＡ＜Ｍ2 、Δｑ＜Ｎ2）におい
ては、その変化量が大きいほど、所定値ＥＣＥＧＲが小
さくなるように設定されている。これにより、運転者が
急加速、急減速を要求した場合に、応答性を重視して、
燃焼方式を速やかに切り換えて、加速時のもたつき感や
減速時の空走感を無くすことができる。

【０１０８】《実施形態（７）》例えば、高負荷運転時
やアイドル運転時等、燃焼方式切換え時のトルクショッ
クがあまり運転者に感じられないような運転領域では、
燃焼方式切換え要求に対して速やかに燃焼方式を切り換
えることが好ましい。

【０１０９】そこで、本発明の実施形態（７）では、前
記実施形態（６）で実行する図２０のＥＧＲ量・パージ
量制御ルーチンに代えて、図２３に示すＥＧＲ量・パー
ジ量制御ルーチンを実行する。

【０１１０】図２３のＥＧＲ量・パージ量制御ルーチン
では、まずステップ８０１ａで、アクセル開度ＡＰを読
み込み、ステップ８０２ａで、要求燃料噴射量ｑを読み
込む。そして、次のステップ８０４，８０５で、パージ
減量制御中でなく（パージ減量制御中フラグＸＤＥＣ＝
ＯＦＦ）、且つ、燃焼方式切換え要求有りと判定された
場合には、ステップ８０６ａに進み、高負荷運転時のよ
うに燃焼方式切換え時のトルクショックがあまり感じら
れないような運転領域か否かを判定するために、ＡＰ＞
所定値Ｑ1 、ｑ＞所定値Ｐ1 のいずれかが成立するか否
かを判定する。ここで、各所定値Ｑ1 ，Ｐ1 は、高負荷
運転状態と判定されるアクセル開度、要求燃料噴射量に
設定される。もし、このステップ８０６ａで、いずれか
１つでも条件が成立する場合には、高負荷運転状態であ
り、燃焼方式切換え時のトルクショックがあまり感じら
れないような運転領域であると判断してステップ８０８
に進む。

【０１１１】また、ステップ８０６ａで、ＡＰ＞所定値
Ｑ1 、ｑ＞所定値Ｐ1 がいずれも成立しない場合は、ス
テップ８０７ａに進み、低負荷運転時のように燃焼方式
切換え時のトルクショックがあまり感じられないような
運転領域か否かを判定するために、ＡＰ＜所定値Ｑ2 、
ｑ＜所定値Ｐ2 が成立するか否かを判定する。ここで、
各所定値Ｑ2 ，Ｐ2 は、低負荷運転状態と判定されるア
クセル開度、要求燃料噴射量に設定される。もし、この
ステップ８０７ａで、いずれか１つでも条件が成立する
場合には、低負荷運転状態であり、燃焼方式切換え時の
トルクショックがあまり感じられないような運転領域で
あると判断して、ステップ８０８に進む。

【０１１２】また、ステップ８０７ａで、ＡＰ＜所定値
Ｑ2 、ｑ＜所定値Ｐ2 がいずれも成立しない場合は、高
負荷運転、低負荷運転のいずれでもないと判断して、ス
テップ８１１に進む。この場合、ステップ８０６ａ及び
ステップ８０７ａの処理が特許請求の範囲でいう運転領
域判定手段としての役割を果たす。上記以外の処理は、
前記実施形態（６）で説明した図２０の処理と同じであ
る。

【０１１３】このように、高負荷運転時や低負荷運転時
等、燃焼方式切換え時のトルクショックがあまり運転者
に感じられないような運転領域では、ＥＧＲ・パージ減
量制御を実施しないで、燃焼方式切換え要求に対して速
やかに燃焼方式を切り換えることで、燃焼方式切換え時
間を短縮することができる。

【０１１４】尚、高負荷運転時や低負荷運転時において
も、ＥＧＲ・パージ減量制御を実施して、ＥＧＲ・パー
ジ減量開始と同時に空気系（スロットル開度等）の切換
えを開始するようにしても良い。

【０１１５】この場合、図２４に示すマップを用いて、
運転領域（ＡＰ、ｑ）に応じて所定値ＥＣＥＧＲを設定
し、高負荷運転時や低負荷運転時に、ＥＧＲ・パージ減
量制御開始から空気系の切換えを開始するまでのディレ
イ時間を短くすることで、応答性良く燃焼方式を切り換
えるようにようにしても良い。図２４のマップの特性
は、高負荷運転領域（ＡＰ＞Ｑ1 、ｑ＞Ｐ1 ）と、低負
荷運転領域（ＡＰ＜Ｑ2、ｑ＜Ｐ2 ）においては、高負
荷・低負荷になるほど、所定値ＥＣＥＧＲが小さくなる
ように設定されている。これにより、燃焼方式切換え時
のトルクショックが小さく感じられる運転領域になるほ
ど、燃焼方式切換え時間を短縮することができる。

【０１１６】尚、上記各実施形態（１）〜（７）では、
ＥＧＲ・パージ減量制御開始から空気系の切換えを開始
するまでのディレイ期間を、経過時間（ＥＧＲ・パージ
減量カウンタのカウント値）によって判定したが、例え
ば、ＥＧＲ・パージ減量制御を開始してからのサイクル
数（クランク軸の回転回数）やクランク角をカウンタで
カウントして、そのカウント値から判定するようにして
も良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン制御
系システム全体の概略構成を示す図

【図２】（ａ）はＥＧＲ・パージ減量制御前の成層燃焼
と均質燃焼の安定燃焼領域を示す図、（ｂ）はＥＧＲ・
パージ減量制御中の成層燃焼と均質燃焼の安定燃焼領域
を示す図

【図３】燃焼方式切換え制御メインルーチンの処理の流
れを示すフローチャート

【図４】燃焼方式切換え要求判定ルーチンの処理の流れ
を示すフローチャート

【図５】負荷による燃焼方式切換え判定を説明するため
の図

【図６】実施形態（１）におけるＥＧＲ量・パージ量制
御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート

【図７】実施形態（１）における空気系制御ルーチンの
処理の流れを示すフローチャート

【図８】燃料系・点火系制御ルーチンの処理の流れを示
すフローチャート

【図９】実施形態（１）の燃焼方式切換え制御を実行し
た場合の一例を示すタイムチャート

【図１０】従来の燃焼方式切換え制御を実行した場合の
一例を示すタイムチャート

【図１１】本発明の実施形態（２）におけるトルク補正
ルーチン処理の流れを示すフローチャート

【図１２】減量分ΔＥＧＲ（ΔＰＲＧ）と点火時期遅角
量との関係を示す図

【図１３】実施形態（２）の燃焼方式切換え制御を実行
した場合の一例を示すタイムチャート

【図１４】点火時期遅角量の挙動を説明するための図

【図１５】本発明の実施形態（３）における空気系制御
ルーチンの処理の流れを示すフローチャート

【図１６】本発明の実施形態（４）におけるＥＧＲ量・
パージ量制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャー
ト

【図１７】本発明の実施形態（５）におけるＥＧＲ量・
パージ量制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャー
ト

【図１８】ＥＧＲ弁開度ＥＧＲ（パージ弁開度ＰＧＲ）
と所定値ＥＣＥＧＲとの関係を示す図

【図１９】実施形態（５）の燃焼方式切換え制御を実行
した場合の一例を示すタイムチャート

【図２０】本発明の実施形態（６）におけるＥＧＲ量・
パージ量制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャー
ト

【図２１】実施形態（６）の燃焼方式切換え制御を実行
した場合の一例を示すタイムチャート

【図２２】アクセル開度変化量ΔＡＰ（スロットル開度
変化量ΔＴＡ、要求燃料噴射量変化量Δｑ）と所定値Ｅ
ＣＥＧＲとの関係を示す図

【図２３】本発明の実施形態（７）におけるＥＧＲ量・
パージ量制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャー
ト

【図２４】アクセル開度ＡＰ（要求燃料噴射量ｑ）と所
定値ＥＣＥＧＲとの関係を示す図

【符号の説明】

１１…筒内噴射式エンジン（筒内噴射式内燃機関）、１
２…吸気管、１４…ステップモータ（スロットル制御手
段）、１５…スロットル弁、１６…ＥＣＵ（燃焼方式切
換え制御手段，トルク補正手段，加減速度判定手段，運
転領域判定手段）、１７…スロットルセンサ、１８…ア
クセルペダル、１９…サージタンク、２４…スワール制
御弁（スワール流制御手段）、２６…ステップモータ、
２７…スワール制御弁センサ、２８…燃料噴射弁、３７
…排気管、３９…リーンＮＯｘ触媒、４０…ＥＧＲ配
管、４１…ＥＧＲ弁（排気還流手段）、４２…アクセル
センサ、４３…燃料タンク、４４…キャニスタ、４５…
パージ配管、４６…パージ弁（燃料蒸発ガスパージ手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 41/02 ３２５Ｆ０２Ｄ 41/02 ３２５Ｅ３２５Ｊ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｎ３０１Ｋ３０１Ｕ３０１Ｈ３０１Ｊ３０１ＢＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ５７０５７０Ａ 25/08 ３０１ 25/08 ３０１Ｕ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気の一部を吸気系へ還流させる排気還
流手段と燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを吸気系
にパージする燃料蒸発ガスパージ手段との少なくとも一
方を備え、燃料噴射弁から気筒内に燃料を直接噴射し、
燃焼方式切換え要求に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質
燃焼との間で切り換えるように燃料系、点火系、空気系
を制御する内燃機関制御装置において、燃焼方式切換え要求が生じた時に前記排気還流手段によ
る排気還流量及び／又は前記燃料蒸発ガスパージ手段に
よるパージ量を減少又はゼロにするように制御（以下
「減量制御」という）してから燃焼方式を切り換える燃
焼方式切換え制御手段を備えていることを特徴とする内
燃機関制御装置。
【請求項２】前記空気系として、スロットル弁の開度
を制御するスロットル制御手段と、気筒内のスワール流
強度を制御するスワール流制御手段とを備え、前記燃焼方式切換え制御手段は、燃焼方式切換え要求が
生じた時に前記減量制御を開始してから所定のディレイ
期間経過後に、前記空気系の制御量を切換え先の燃焼方
式に応じて切り換える制御を開始し、その後、前記燃料
系と前記点火系の制御量を切換え先の燃焼方式に応じて
切り換えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
制御装置。
【請求項３】前記燃焼方式切換え制御手段は、前記燃
料系と前記点火系の制御量を切換え先の燃焼方式に応じ
て切り換えると同時に、又はその切換えの後に、前記排
気還流手段及び／又は前記燃料蒸発ガスパージ手段の制
御を前記減量制御から切換え後の燃焼方式に応じた通常
の制御に切り換えることを特徴とする請求項２に記載の
内燃機関制御装置。
【請求項４】吸気バルブと排気バルブの少なくとも一
方の開閉タイミング又は開閉時間を制御する可変バルブ
制御手段と、前記減量制御の期間中に、前記点火系、前記燃料系、前
記可変バルブ制御手段の少なくとも１つの制御量を前記
減量制御によるトルク変動を抑える方向に補正するトル
ク補正手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】前記トルク補正手段は、前記減量制御に
よる減量分に応じてトルク補正量を設定することを特徴
とする請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】前記燃焼方式切換え制御手段は、前記デ
ィレイ期間を前記減量制御開始前の排気還流量とパージ
量の少なくとも一方に基づいて設定することを特徴とす
る請求項２乃至５のいずれかに記載の内燃機関制御装
置。
【請求項７】前記燃焼方式切換え制御手段は、前記減
量制御開始前の排気還流量とパージ量の少なくとも一方
が所定値よりも小さい時には、前記ディレイ期間をゼロ
若しくは短く設定し、又は前記減量制御を実施しない
で、前記空気系の制御量を切換え先の燃焼方式に応じて
切り換えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか
に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】車両の加減速度を判定する加減速度判定
手段を備え、前記燃焼方式切換え制御手段は、前記加減速度判定手段
で判定した加減速度が所定値よりも大きい時には、前記
ディレイ期間をゼロ若しくは短く設定し、又は前記減量
制御を実施しないで、前記空気系の制御量を切換え先の
燃焼方式に応じて切り換えることを特徴とする請求項２
乃至７のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】前記加減速度判定手段は、アクセル開
度、スロットル開度、要求燃料噴射量、車速の少なくと
も１つの変化に基づいて加減速度を判定することを特徴
とする請求項８に記載の内燃機関制御装置。
【請求項１０】前記内燃機関の運転領域を判定する運
転領域判定手段を備え、前記燃焼方式切換え制御手段は、前記運転領域判定手段
で判定した運転領域が所定運転領域内である時には、前
記ディレイ期間をゼロ若しくは短く設定し、又は前記減
量制御を実施しないで、前記空気系の制御量を切換え先
の燃焼方式に応じて切り換えることを特徴とする請求項
２乃至９のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項１１】前記所定運転領域は、アクセル開度又
は要求燃料噴射量が所定値以上の領域と、アクセル開度
又は要求燃料噴射量が所定値以下の領域との少なくとも
一方に設定されていることを特徴とする請求項１０に記
載の内燃機関制御装置。