JPH11343906A

JPH11343906A - 内燃機関

Info

Publication number: JPH11343906A
Application number: JP10148912A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Miyamoto; 勝彦宮本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】リーン運転モードとの間での切り換え時にお
けるトルク変化を減少する。【解決手段】ストイキオフィードバックモードからリ
ーン運転モードに切り換える際に、第１エアバイパス弁
２５に比べて応答性がよい第２エアバイパス弁２８を使
用して空気を導入する場合、第２エアバイパス弁２８の
作動状況に対して一次遅れを持たせて空燃比テーリング
を実施し、一次遅れが生じた状態で導入される空気量に
対して相対的に燃料量が多くなることをなくし、ストイ
キオフィードバックモードからリーン運転モードへの切
り換え時、または、リーン運転モードからリーン運転禁
止モードへの切り換え時におけるトルク変化を減少す
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、吸気通路のスロッ
トル弁設置部位をバイパスして両端が吸気通路に連通さ
れるバイパス通路を備えた内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な内燃機関（エンジン）の吸気通
路にはスロットル弁が設置され、スロットル弁の設置部
位をバイパスして吸気通路に両端が連通するバイパス通
路が設けられている。そして、バイパス通路には弁装置
が備えられ、弁装置の開閉により吸気量が調整されるよ
うになっている。

【０００３】弁装置としては、例えば、燃焼室内の空燃
比を制御するために空気を供給する空燃比制御用及びエ
ンジンが所要のアイドリング回転速度を維持するものと
して、第１バイパス通路を設けて第１バイパス通路に第
１エアバイパス弁（No1ABV)を設けると共に、第１バイ
パス通路とは別に第２バイパス通路を設けて第２バイパ
ス通路に第２エアバイパス弁（No2ABV) を設けたものが
知られている。

【０００４】近年、有害排出ガス成分の低減や燃費の向
上等を図るため、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射
エンジンに代えて、燃焼室内に直接燃料を噴射する多気
筒型筒内噴射エンジンが種々提案されている。多気筒型
筒内噴射エンジンは、運転状態により、燃料の供給を停
止する燃料カットモードと、主として吸気行程で燃料噴
射しリーン運転を行なう吸気リーンモードと、主として
圧縮行程で燃料噴射が行なわれる圧縮リーンモードと、
空燃比がストイキオ空燃比となるようにO₂センサでフィ
ードバック制御して燃料を供給するストイキオフィード
バックモードと、空燃比が比較的リッチな空燃比となる
ように燃料を供給するオープンループモードとが切換え
られるようになっている。

【０００５】多気筒型筒内噴射エンジンにおいても、第
１バイパス通路にNo1ABVを設けると共に第２バイパス通
路にNo2ABVを設けた弁装置が設けられ、ＩＳＣ制御や空
燃比制御が実施されるようになっている。多気筒型筒内
噴射エンジンの弁装置は、No1ABVはステッパモータ式が
適用されNo2ABVはリニアソレノイド式が適用される。No
1ABVはステップ状に弁が位置制御されて高い開弁精度が
得られるようになっている。No2ABVは電流の制御によっ
て弁が位置制御されて高い応答性が得られるようになっ
ている。この２つのABV を運転状態に応じて各々制御す
ることにより、様々な運転状態の変化に対応して空気量
の制御を高い応答性を保持しながら目標となる空燃比を
得ることが可能となっている。

【０００６】多気筒型筒内噴射エンジンでは、吸気リー
ンモード及び圧縮リーンモード（リーン運転モード）と
ストイキオフィードバックモードとのトルク段差をなく
すため、リーン運転モード時にNo1ABV及びNo2ABVを使用
して空気を導入するようにしている。低回転・低負荷領
域では、ステッパモータ式のNo1ABVが使用され、高回転
・高負荷領域では、リニアソレノイド式のNo2ABVが使用
されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した多気筒型筒内
噴射エンジンでは、リーン運転モード時にNo1ABV及びNo
2ABVを使用して空気を導入するようにしているが、リニ
アソレノイド式のNo2ABVは応答性がよいため、吸気系の
容量の影響（サージタンク等の影響）により実際の開弁
変化に対して実際に燃焼室に導入される空気量変化が追
従せず一次遅れが生じる。一方、ステッパモータ式のNo
1ABVは高い開弁精度が得られるものの弁の作動がNo2ABV
よりも遅いため、実際の開弁変化に対して実際に燃焼室
に導入される空気量変化が追従して結果的に一次遅れは
生じない。

【０００８】ストイキオフィードバックモードからリー
ン運転モードに切り換える際に空気を導入した場合、負
荷に応じて（No1ABV及びNo2ABVの開弁状態に基づいて）
空燃比を直線的に変化させて燃料量を設定している。し
かしこの場合、リニアソレノイド式のNo2ABVの作動によ
り空気量を制御する負荷領域では、No2ABVの作動状態に
基づいて空燃比を直線的に変化させることになるため、
空気量増加の一次遅れの分だけ燃料量が相対的に多くな
って一時的にトルク変化が生じてしまう。逆に、リーン
運転モードからストイキオフィードバックモードに切り
換える際に空気の導入を停止する場合にも、リニアソレ
ノイド式のNo2ABVの作動により空気量を制御する負荷領
域では、空気量減少の一次遅れの分だけ燃料量が相対的
に少なくなって一時的にトルク変化が生じてしまう。

【０００９】尚、ステッパモータ式のNo1ABVの作動で空
気を導入してリーン運転モードに切り換える際には、実
際の開弁状態と導入空気量が追従するため、No1ABVの作
動に基づいて空燃比を変化させても燃料量が相対的に多
くなってトルク変化が生じることはない。

【００１０】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、バイパス通路によって空気を導入するリーン運転モ
ードとの間での運転モードの切り換えを行う時における
トルク変化を減少することができる内燃機関を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、応答性が異なる２つの制御弁により
バイパス通路を開閉する弁装置を設け、制御手段によ
り、応答性が良い一方の制御弁が作動している時と他方
の制御弁が作動してる時とで目標空燃比の変化状態を変
更し、一方の制御弁の作動による空気量の一次遅れの影
響をなくす。

【００１２】具体的には、リーン運転モード時にNo1ABV
及びNo2ABVを使用して空気を導入するようにした内燃機
関において、No1ABVに比べて応答性がよいNo2ABVを使用
して空気を導入するリーン運転モードとの間で運転モー
ドの切り換えを行う場合に、No2ABVの作動状態に対して
目標空燃比の変化に一次遅れを持たせ、空気量の一次遅
れに合わせて燃料量を追従させてトルク変化を少なくす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態例を説明する。図示の実施形態例は、内燃機関とし
て、燃焼室内に直接燃料を噴射するようにした多気筒型
筒内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には
本発明の一実施形態例に係る多気筒型筒内噴射内燃機関
の概略構成、図２には燃料噴射制御マップを示してあ
る。

【００１４】図１に基づいて多気筒型筒内噴射内燃機関
の構成を説明する。多気筒型筒内噴射内燃機関として
は、例えば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直
列４気筒ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適
用される。筒内噴射エンジン１は、燃焼室や吸気装置及
び排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）等が筒内噴射専用
に設計されている。

【００１５】筒内噴射エンジン１のシリンダヘッド２に
は各気筒毎に点火プラグ３が取り付けられると共に、各
気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁４が
取り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴
射口が開口し、ドライバ２０を介して燃料噴射弁４から
噴射される燃料が燃焼室５内に直接噴射されるようにな
っている。筒内噴射エンジン１のシリンダ６にはピスト
ン７が上下方向に摺動自在に支持され、ピストン７の頂
面には半球状に窪んだキャビティ８が形成されている。
キャビティ８により、吸気流に通常のタンブル流とは逆
の逆タンブル流を発生させるようになっている。

【００１６】シリンダヘッド２には燃焼室５を臨む吸気
ポート９及び排気ポート１０が形成され、吸気ポート９
は吸気弁１１の駆動によって開閉され、排気ポート１０
は排気弁１２の駆動によって開閉される。シリンダヘッ
ド２の上部には吸気側のカムシャフト１３及び排気側の
カムシャフト１４が回転自在に支持され、吸気側のカム
シャフト１３の回転により吸気弁１１が駆動され、排気
側のカムシャフト１４の回転により排気弁１２が駆動さ
れる。排気ポート１０には大径の排気ガス再循環ポート
（ＥＧＲポート）１５が斜め下方に向けて分岐してい
る。

【００１７】筒内噴射エンジン１のシリンダ６の近傍に
は冷却水温を検出する水温センサ１６が設けられてい
る。また、各気筒の所定のクランク位置（例えば75度BT
DC及び５度BTDC）でクランク角信号SGT を出力するベー
ン型のクランク角センサ１７が設けられ、クランク角セ
ンサ１７はエンジン回転速度を検出可能としている。ま
た、クランクシャフトの半分の回転数で回転するカムシ
ャフト１３，１４には気筒識別信号SGC を出力する識別
センサ１８が設けられ、気筒識別信号SGC によりクラン
ク角信号SGT がどの気筒のものか識別可能とされてい
る。尚、図中の符号で１９は点火プラグ３に高電圧を印
加する点火コイルである。

【００１８】吸気ポート９には吸気マニホールド２１を
介して吸気管４０が接続され、吸気マニホールド２１に
はサージタンク２２が備えられている。また、吸気管４
０には、エアクリーナ２３、スロットルボデー２４、ス
テッパモータ式の第１エアバイパス弁２５及びエアフロ
ーセンサ２６が備えられている。第１エアバイパス弁２
５はスロットル弁設置部位としてのスロットルボデー２
４をバイパスして両端が吸気通路に連通するバイパス通
路７０が備えられている。エアフローセンサ２６は吸入
空気量を検出するもので、例えば、カルマン渦式フロー
センサが用いられている。尚、サージタンク２２にブー
スト圧センサを取り付け、ブースト圧センサで検出され
る吸気管圧力から吸入空気量を求めることもできる。

【００１９】吸気管４０にはスロットルボデー２４を迂
回して吸気マニホールド２１に吸気を行う大径のエアバ
イパスパイプ２７が設けられ、エアバイパスパイプ２７
にはリニアソレノイド式の第２エアバイパス弁２８が設
けられている。つまり、バイパス通路としてのエアバイ
パスパイプ２７はスロットルボデー２４をバイパスして
両端が吸気通路に連通している。エアバイパスパイプ２
７は吸気管４０に準ずる流路面積を有し、第２エアバイ
パス弁２８の全開時には筒内噴射エンジン１の低中速域
で要求される量の吸気が可能とされている。

【００２０】スロットルボデー２４には流路を開閉する
バタフライ式のスロットル弁２９が設けられると共に、
スロットル弁２９の開度を検出するスロットルポジショ
ンセンサ３０が備えられている。スロットル弁２９の開
度を検出するスロットルポジションセンサ３０からは、
スロットル弁２９の開度に応じたスロットル電圧が出力
され、スロットル電圧に基づいてスロットル弁２９の開
度が認識されるようになっている。また、スロットルボ
デー２４にはスロットル弁２９の全閉状態を検出して筒
内噴射エンジン１のアイドリング状態を認識するアイド
ルスイッチ３１が備えられている。

【００２１】一方、排気ポート１０には排気マニホール
ド３２を介して排気管３３が接続され、排気マニホール
ド３２にはO₂センサ３４が取り付けられている。また、
排気管３３には三元触媒３５及び図示しないマフラーが
備えられている。また、ＥＧＲポート１５は大径のＥＧ
Ｒパイプ３６を介して吸気マニホールド２１の上流側に
接続され、ＥＧＲパイプ３６にはステッパモータ式のＥ
ＧＲ弁３７が設けられている。

【００２２】燃料タンク４１に貯留された燃料は、電動
式の低圧燃料ポンプ４２に吸い上げられ、低圧フィード
パイプ４３を介して筒内噴射エンジン１側に送給され
る。低圧フィードパイプ４３内の燃料圧力は、リターン
パイプ４４に設けられた第１燃圧レギュレータ４５によ
り比較的低圧（低燃圧）に調圧される。筒内噴射エンジ
ン１側に送給された燃料は、高圧燃料ポンプ４６により
高圧フィードパイプ４７及びデリバリパイプ４８を介し
て各燃料噴射弁４に送給される。

【００２３】高圧燃料ポンプ４６は、例えば、斜板アキ
シャルピストン式であり、排気側のカムシャフト１４又
は吸気側のカムシャフト１３により駆動され、筒内噴射
エンジン１のアイドリング運転時においても所定圧力以
上の吐出圧を発生可能としている。そして、デリバリパ
イプ４８内の燃料圧力は、リターンパイプ４９に設けら
れた第２燃圧レギュレータ５０により比較的高圧（高燃
圧）に調圧される。

【００２４】第２燃圧レギュレータ５０には電磁式の燃
圧切換弁５１が取り付けられ、燃圧切換弁５１はオン状
態で燃料をリリーフしてデリバリパイプ４８内の燃料圧
力を低燃圧に低下させることが可能である。尚、図中の
符号で５２は、高圧燃料ポンプ４６の潤滑や冷却等に利
用された一部の燃料を燃料タンク４１に還流させるリタ
ーンパイプである。

【００２５】車両には制御装置としての電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）６１が設けられ、このＥＣＵ６１には、入
出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う
記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が備え
られている。ＥＣＵ６１によって筒内噴射エンジン１の
総合的な制御が実施される。前述した各種センサ類の検
出情報はＥＣＵ６１に入力され、ＥＣＵ６１は各種セン
サ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射
量を始めとして点火時期やＥＧＲガスの導入量等を決定
し、燃料噴射弁４のドライバ２０や点火コイル１９、Ｅ
ＧＲ弁３７等を駆動制御する。

【００２６】尚、ＥＣＵ６１の入力側には、前述した各
種センサ類の他に図示しない多数の外部負荷スイッチ類
等が接続され、また、出力側にも図示しない各種警告手
段や機器類が接続されている。

【００２７】上述した筒内噴射エンジン１では、筒内噴
射エンジン１が冷機状態にある時には、運転者がイグニ
ッションキーをオン操作すると、低圧燃料ポンプ４２と
燃圧切換弁５１がオンにされて燃料噴射弁４に低燃圧の
燃料が供給される。次に、運転者がイグニッションキー
をスタート操作すると、図示しないセルモータにより筒
内噴射エンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ６
１による燃料噴射制御が開始される。

【００２８】この時点では、ＥＣＵ６１はオープンルー
プモードを選択し、比較的リッチな空燃比となるように
燃料が噴射される。

【００２９】このような始動時においては、第２エアバ
イパス弁２８は略全閉近傍まで閉鎖されている。従っ
て、燃焼室５への吸気は、スロットル弁２９の隙間や第
１エアバイパス弁２５を介して行われる。尚、第１エア
バイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８とはＥＣＵ６
１により管理され、スロットル弁２９を迂回する吸入空
気の必要量に応じて開弁量が決定される。

【００３０】このようにして筒内噴射エンジン１の始動
が完了し、筒内噴射エンジン１が所定の回転速度でアイ
ドル運転を開始すると、高圧燃料ポンプ４６は定格の吐
出作動が開始され、ＥＣＵ６１により燃圧切換弁５１が
オフにされて燃料噴射弁４に高圧の燃料が供給される。
この時の要求燃料噴射量は、高圧燃料ポンプ４６の吐出
圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得られる。

【００３１】水温センサ１６で検出される冷却水温が所
定値に上昇するまでは、始動時と同様にオープンループ
モードが選択されて燃料が噴射される。エアコン等の補
機類の負荷の増減に応じたアイドル回転速度の制御は、
第１エアバイパス弁２５によって行われる。所定サイク
ルが経過してO₂センサ３４が活性化されると、O₂センサ
３４の出力電圧に応じて空燃比フィードバック制御が開
始される。これにより、有害排気ガス成分が三元触媒３
５によって良好に浄化される。

【００３２】筒内噴射エンジン１の暖機が完了すると、
ＥＣＵ６１は、スロットル弁２９の開度に応じたスロッ
トル電圧から得た目標出力相関値、例えば、目標平均有
効圧Ｐetとエンジン回転速度Neとに基づき、図２の燃料
噴射マップから現在の燃料噴射領域を検索して燃料噴射
モードを決定する。これにより、各燃料噴射モードでの
目標空燃比に応じた燃料噴射量が決定され、この燃料噴
射量に応じて燃料噴射弁４が駆動制御されると共に、点
火コイル１９が駆動制御される。また、同時に第１エア
バイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８及びＥＧＲ弁
３７の開閉制御も実施される。

【００３３】アイドル運転時や低速走行時等の低負荷域
では、燃料噴射領域は図２中の圧縮リーンモードが選択
される。この場合、第１エアバイパス弁２５と第２エア
バイパス弁２８が制御され、リーンな空燃比となるよう
に目標平均有効圧Ｐetに応じた目標空燃比がスロットル
開度またはアクセル開度とエンジン回転速度Neに基づき
設定される。そして、目標空燃比に応じた燃料噴射量が
設定され、この燃料噴射量に応じた燃料噴射を行うよう
に燃料噴射弁４が駆動制御される。

【００３４】また、定速走行時等の中負荷領域では、負
荷状態やエンジン回転速度に応じて図２中の吸気リーン
モード、あるいはストイキオフィードバックモードにな
る。吸気リーンモードでは、第１エアバイパス弁２５を
通常のアイドルスピードコントロールバルブと同様に制
御すると共に第２エアバイパス弁２８を制御し、目標平
均有効圧Ｐet等に応じて目標空燃比を算出し、比較的リ
ーンな空燃比となるように燃料噴射量が制御される。

【００３５】ストイキオフィードバックモードでは、吸
気リーンモードと同様に、第１エアバイパス弁２５を用
いてアイドルスピードコントロールすると共に、第２エ
アバイパス弁２８を全閉として出力の過剰な上昇を防止
し、更に、ＥＧＲ量が圧縮リーンモードより減少するよ
うに、ＥＧＲ弁３７の開度を制御すると共に、目標空燃
比が理論空燃比となるようにO₂センサ３４の出力電圧に
応じて空燃比フィードバック制御を行い、燃料噴射量が
制御される。

【００３６】また、急加速時や高速走行時等の高負荷域
では、図２中のオープンループモードとなる。この場
合、第２エアバイパス弁２８を閉鎖すると共に、比較的
リッチな空燃比となるようにマップから目標空燃比を設
定し、この目標空燃比に応じて燃料噴射量が制御され
る。

【００３７】上述した筒内噴射エンジン１は、弁装置と
して、ステッパモータ式の第１エアバイパス弁２５とリ
ニアソレノイド式の第２エアバイパス弁２８が備えられ
ている。第１エアバイパス弁２５はステップ状に弁が位
置制御されて高い開弁精度が得られるようになってい
る。第２エアバイパス弁２８は電流の制御によって弁が
位置制御されて高い応答性が得られるようになってい
る。

【００３８】筒型筒内噴射エンジン１では、吸気リーン
モード及び圧縮リーンモード（リーン運転モード）とス
トイキオフィードバックモードとのトルク段差をなくす
ため、リーン運転モード時に第１エアバイパス弁２５及
び第２エアバイパス弁２８を使用して空気を導入するよ
うにしている。

【００３９】図３に示すように、低回転・低負荷領域で
は、ステッパモータ式の第１エアバイパス弁２５が使用
され、高回転・高負荷領域では、リニアソレノイド式の
第２エアバイパス弁２８が使用されるようになってい
る。そして、例えば、図４に示すように、トータルのバ
イパス通路の開度と空気の流量とを比例関係に設定し、
所定空気流量Ｑを境にして第１エアバイパス弁２５の使
用域と第２エアバイパス弁２８の使用域とを設定するよ
うにしている。

【００４０】尚、高回転・高負荷領域では、第１エアバ
イパス弁２５と第２エアバイパス弁２８の両方が使用さ
れることになるが、その作動の仕方は、第１エアバイパ
ス弁２５を先に全開にした後に第２エアバイパス弁２８
を開いたり、第１エアバイパス弁２５と第２エアバイパ
ス弁２８とを同時に開く等、運転状態等に応じて様々に
制御することが可能である。場合によっては、高回転・
高負荷領域では、第２エアバイパス弁２８だけを使用す
るようにすることも可能である。

【００４１】ストイキオフィードバックモードからリー
ン運転モードに切り換える際（またはその逆）に空気を
増量（減少）する場合、制御手段としてのＥＣＵ６１の
指令により、負荷に応じて（第１エアバイパス弁２５及
び第２エアバイパス弁２８の開弁状態に基づいて）空燃
比を変化（空燃比テーリング）させて燃料量を設定して
いる。

【００４２】図５に基づいて運転モード切り換え時にお
ける空燃比テーリングの状況を説明する。図５には運転
モード切り換え時の経時変化状況を示してある。図示例
は、ストイキオフィードバックモードからリーン運転モ
ードに切り換える際の状況を説明してある。

【００４３】図５(a) に示すように、Ｓ点でストイキオ
フィードバックモードからリーン運転モードに切り換わ
ると、図５(b) に示すように、バイパス弁が開方向に作
動する。図３、図４に示した使用域に応じて、第１エア
バイパス弁２５及び第２エアバイパス弁２８が作動す
る。即ち、図中点線で示すように、第１エアバイパス弁
２５は比較的ゆっくりと作動し、図中実線で示すよう
に、第２エアバイパス弁２８の場合、第１エアバイパス
弁２５よりも応答性良く作動する。

【００４４】第１エアバイパス弁２５が作動した場合、
図５(c) に点線で示すように、第１エアバイパス弁２５
は作動が遅いため、開弁状態に対して実際に燃焼室５に
導入される空気量が追従し、空気量は第１エアバイパス
弁２５の作動状態に応じて一次遅れが生じない状態で増
加する。このため、第１エアバイパス弁２５が作動した
場合には、図５(d) に点線で示すように、第１エアバイ
パス弁２５の作動状態に基づいて空燃比を直線的に変化
させる（空燃比テーリング直線的）。これにより、直線
的に増加して導入される空気量に応じた燃料量となり、
図５(e) に点線で示すように、運転モードの切り換え時
にトルクは一定に推移して変化は生じない。

【００４５】第２エアバイパス弁２８が作動した場合、
図５(c) に実線で示すように、第２エアバイパス弁２８
の応答性が良いため、吸気系の容量の影響（サージタン
ク２２等の影響）により開弁状態に対して実際に燃焼室
５に導入される空気量が追従せず一次遅れが生じる。こ
のため、第２エアバイパス弁２８が作動した場合には、
図５(d) に実線で示すように、第２エアバイパス弁２８
の作動状況に対して曲線状に一次遅れを持たせて空燃比
を変化させる（空燃比テーリング一次遅れ）。これによ
り、一次遅れが生じた状態で増加して導入される空気量
に応じた燃料量となり、相対的に燃料量が多くなること
がなくなり、図５(e) に実線で示すように、運転モード
の切り換え時にトルクは一定に推移して変化は生じな
い。

【００４６】尚、図示例では、空燃比テーリングの一次
遅れを曲線状に持たせたが、空燃比テーリングの変化
は、一次フィルタ処理を施して一次遅れを持たせたり、
折れ線状に一次遅れを持たせるようにしてもよい。

【００４７】図６に基づいて空燃比テーリングの制御状
況を説明する。図６には空燃比テーリングの制御状況を
表すフローチャートを示してある。

【００４８】図６に示すように、ステップＳ１で現在の
運転モードがストイキオフィードバックモードか否かが
判断され、ストイキオフィードバックモードであると判
断された場合、ステップＳ２でリーン運転モードが許可
されているか否か、即ち、筒型筒内噴射エンジン１の運
転状態がリーン運転許可状態にあるか否かが判断され
る。ステップＳ２でリーン運転モードが許可されている
と判断された場合、ストイキオフィードバックモードか
らリーン運転モード（吸気リーンモードもしくは圧縮リ
ーンモード）への切り換えであると判断され、ステップ
Ｓ３で第２エアバイパス弁２８の使用域か否かが判断さ
れる。

【００４９】ステップＳ１で現在の運転モードがストイ
キオフィードバックモードではないと判断された場合、
及び、ステップＳ２でリーン運転モードが許可されてい
ないと判断された場合、リターンとなる。

【００５０】ステップＳ３で第２エアバイパス弁２８の
使用域であると判断された場合、応答性がよく導入され
る空気量に一次遅れが生じる第２エアバイパス弁２８の
作動により空気を導入してリーン運転モードに切り換え
られるため、ステップＳ４で空燃比テーリング一次遅れ
フラグをセットする。

【００５１】ステップＳ３で第２エアバイパス弁２８の
使用域ではない、即ち、第１エアバイパス弁２５の作動
域であると判断された場合、導入される空気量に一次遅
れが生じない第１エアバイパス弁２５の作動により空気
を導入してリーン運転モードに切り換えられるため、ス
テップＳ５で空燃比テーリング直線的フラグをセットす
る。ステップＳ４またはステップＳ５で空燃比テーリン
グの何れかのフラグをセットした後、ステップＳ６で空
燃比テーリングを実施する。

【００５２】即ち、ステップＳ４で空燃比テーリング一
次遅れフラグをセットし、ステップＳ６で空燃比テーリ
ングを実施する場合、第２エアバイパス弁２８の作動状
況に対して一次遅れを持たせて空燃比を変化させ、一次
遅れが生じた状態で増加して導入される空気量に応じた
燃料量とする。このため、一次遅れが生じた状態で導入
される空気量に対して相対的に燃料量が多くなることが
なくなり、ストイキオフィードバックモードからリーン
運転モードへの切り換え時にトルク変化は生じない。

【００５３】また、ステップＳ５で空燃比テーリング直
線的フラグをセットし、ステップＳ６で空燃比テーリン
グを実施する場合、第１エアバイパス弁２５の作動状態
に応じて空燃比を直線的に変化させ、第１エアバイパス
弁２５の作動状態に基づいて導入される空気量に応じた
燃料量とする。このため、直線的に増加して導入される
空気量に対する燃料量となり、ストイキオフィードバッ
クモードからリーン運転モードへの切り換え時にトルク
変化は生じない。

【００５４】ステップＳ６で空燃比テーリングを実施し
た後、ステップＳ７で空燃比テーリングが終了したか否
かが判断され、空燃比テーリングが終了した場合リター
ンとなる。ステップＳ７で空燃比テーリングが終了して
いないと判断された場合、ステップＳ６で空燃比テーリ
ングを実施する。

【００５５】上記実施形態例では、ストイキオフィード
バックモードからリーン運転モードに切り換える際の空
燃比テーリングの状況を説明したが、リーン運転モード
からストイキオフィードバックモードに切り換える際の
空燃比テーリングも同様に実施することができる。リー
ン運転モードからストイキオフィードバックモードに切
り換える場合、図６のステップＳ１でリーン運転モード
か否かを判断し、ステップＳ２でリーン運転モードが禁
止されているか否かを判断する。そして、第２エアバイ
パス弁２８の作動により空気量を減少させる場合に、第
２エアバイパス弁２８の作動状況に対して一次遅れを持
たせて空燃比を変化させてトルク変化を減少させる。

【００５６】上述した筒内噴射エンジン１は、ストイキ
オフィードバックモードからリーン運転モードに切り換
える際に、第１エアバイパス弁２５に比べて応答性がよ
い第２エアバイパス弁２８を使用して空気を導入する場
合、第２エアバイパス弁２８の作動状況に対して一次遅
れを持たせて空燃比を変化させるようにしたので、一次
遅れが生じた状態で導入される空気量に対して相対的に
燃料量が多くなることがなくなる。また、作動に対して
直線的に空気量が変化する第１エアバイパス弁２５を使
用して空気を導入する場合、第１エアバイパス弁２５の
作動状況に基づいて直線的に空燃比を変化させるように
したので、直線的に変化して導入される空気量に合った
燃料量となる。このため、ストイキオフィードバックモ
ードからリーン運転モードへの切り換え時、または、リ
ーン運転モードからリーン運転禁止モードへの切り換え
時におけるトルク変化を減少することが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の内燃機関は、応答性が異なる２
つの制御弁によりバイパス通路を開閉する弁装置を設
け、制御手段により、応答性が良い一方の制御弁が作動
している時と他方の制御弁が作動している時とで目標空
燃比の変化状態を変更するようにしたので、一方の制御
弁の作動による空気量の導入状態の影響をなくすことが
できる。この結果、バイパス通路によって空気を導入す
るリーン運転モードとの間での運転モードの切り換えを
行う時におけるトルク変化を減少することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る多気筒型筒内噴射
内燃機関の概略構成図。

【図２】燃料噴射制御マップ。

【図３】バイパス弁の使用域を表すグラフ。

【図４】バイパス弁の使用域を表すグラフ。

【図５】運転モード切り換え時の経時変化状況説明図。

【図６】空燃比テーリングの制御状況を表すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１多気筒型筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジン）２シリンダヘッド４燃料噴射弁５燃焼室９吸気ポート１０排気ポート２５第１エアバイパス弁２８第２エアバイパス弁６１ＥＣＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路のスロットル弁設置部位をバイ
パスして両端が吸気通路に連通されるバイパス通路を備
え、応答性が異なる２つの制御弁によりバイパス通路を
開閉する弁装置を設け、応答性が良い一方の制御弁が作
動している時と他方の制御弁が作動している時とで目標
空燃比の変化状態を変更する制御手段を備えたことを特
徴とする内燃機関。