(57)【要約】【課題】圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼の切換時のトルク段差を抑制できる内燃機関の燃焼制御装置を提供する。【解決手段】火花点火燃焼と内部ＥＧＲガスによる圧縮自己着火燃焼とを切り換え可能な内燃機関の燃焼制御装置において、前記圧縮自己着火燃焼と前記火花点火燃焼とをいずれか一方から他方へ切り換える場合に、吸気量が一時的に減少するように、吸気圧力、筒内圧力および筒内への吸気面積の少なくともいずれかを制御する制御手段１１を備える。【選択図】  図１
2010203271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火燃焼と内部ＥＧＲガスによる圧縮自己着火燃焼とを切り換え可能な内燃機関の燃焼制御装置において、
前記圧縮自己着火燃焼と前記火花点火燃焼とをいずれか一方から他方へ切り換える場合に、吸気量が一時的に減少するように、吸気圧力、筒内圧力および筒内への吸気面積の少なくともいずれかを制御する制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、スロットルバルブを閉塞して、前記吸気圧力を低下させることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、排気バルブの閉時期を進角して、前記筒内圧力を上昇させることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、吸気バルブの作動角およびリフト量を小さくして、前記筒内への吸気面積を減少させることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、前記火花点火燃焼から前記圧縮自己着火燃焼へ切り換える場合に、排気バルブの閉時期を進角して、前記筒内圧力を上昇させることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項６】
請求項１又は５に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
前記制御手段は、前記圧縮自己着火燃焼から前記火花点火燃焼へ切り換える場合に、スロットルバルブを閉塞して前記吸気圧力を低下させる及び／又は吸気バルブの作動角およびリフト量を小さくして前記筒内への吸気面積を減少させることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転負荷領域に応じて火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを切換制御する内燃機関が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この内燃機関では吸排気弁に可変動弁機構を設け、火花点火燃焼時には吸気弁の開時期と排気弁の閉時期とをプラスオーバーラップに設定する一方で、圧縮自己着火燃焼時には吸気弁の開時期と排気弁の閉時期とをマイナスオーバーラップに設定して、排ガスの一部を燃焼室に留まらせる（内部ＥＧＲ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の燃焼制御装置では、圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換える場合に、マイナスオーバーラップからプラスオーバーラップの吸排気弁バルブタイミングへ切り換える必要があり、その際に新しい空気量が変動してトルク段差が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼との切換時のトルク段差を抑制できる内燃機関の燃焼制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼との切換時に、吸気圧、筒内圧力および吸気面積の少なくともいずれかを調整して吸気量を制御することによって、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸気圧、筒内圧力および吸気面積の少なくともいずれかを調整するので、吸気量の一時的増加を抑制することができる。その結果、切換時のトルク段差の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した内燃機関を示すブロック図である。
【図２】図１の内燃機関の吸排気バルブの可変動弁機構を示す斜視図である。
【図３】図２の可変動弁機構の位相可変機構によるバルブリフト特性の位相変化を示す特性図である。
【図４】図２の可変動弁機構のリフト・作動角可変機構を示す断面図である。
【図５】図２の可変動弁機構のリフト・作動角可変機構によるリフト・作動角の特性変化を示す特性図である。
【図６】図１の内燃機関の吸気量の増大を抑制する方策を示すバルブタイミングダイヤグラムである。
【図７】図１の内燃機関の火花点火燃焼から圧縮自己着火燃焼への切換時の制御を示すバルブタイミングダイヤグラム及びグラフである。
【図８】図１の内燃機関の圧縮自己着火燃焼から火花点火燃焼への切換時の制御を示すバルブタイミングダイヤグラム及びグラフである。
【図９】図１の内燃機関の回転数と負荷に対する燃焼切換領域を示すグラフである。
【図１０】図１の内燃機関の燃焼切換手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態を適用した火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを切換可能なエンジンＥＧを示すブロック図であり、エンジンＥＧの吸気通路１１１には、エアーフィルタ１１２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ１１３、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ１１４およびコレクタ１１５が設けられている。
【００１２】
スロットルバルブ１１４には、当該スロットルバルブ１１４の開度を調整するＤＣモータ等のアクチュエータ１１６が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ１１６は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、エンジンコントロールユニット１１（本発明の制御手段に相当する）からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ１１４の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ１１４の開度を検出するスロットルセンサ１１７が設けられて、その検出信号をエンジンコントロールユニット１へ出力する。なお、スロットルセンサ１１７はアイドルスイッチとしても機能させることができる。
【００１３】
燃料噴射バルブ１１８は、燃焼室１２３に臨ませて設けられている。燃料噴射バルブ１１８は、エンジンコントロールユニット１１において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、図外の燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を筒内に直接噴射する。
【００１４】
シリンダ１１９と、当該シリンダ内を往復移動するピストン１２０の冠面と、吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室１２３を構成する。点火プラグ１２４は、各気筒の燃焼室１２３に臨ませて設けられ、エンジンコントロールユニット１１からの点火信号に基づいて、火花点火燃焼モードにおいて吸入混合気に対して点火を行う。圧縮自己着火燃焼モードの場合は非作動となる。
【００１５】
一方、排気通路１２５には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１２６が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット１１へ出力される。この空燃比センサ１２６は、リッチ・リーン出力する酸素センサであっても良いし、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサであってもよい。
【００１６】
また、排気通路１２５には、排気を浄化するための排気浄化触媒１２７が設けられている。この排気浄化触媒１２７としては、ストイキ（理論空燃比，λ＝１、空気重量／燃料重量＝１４．７）近傍において排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣを酸化するとともに、窒素酸化物ＮＯｘの還元を行って排気を浄化することができる三元触媒、或いは排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣの酸化を行う酸化触媒を用いることができる。
【００１７】
排気通路１２５の排気浄化触媒１２７の下流側には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出し、リッチ・リーン出力する酸素センサ１２８が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット１１へ出力される。ここでは、酸素センサ１２８の検出値により、空燃比センサ１２６の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を補正することで、空燃比センサ１２６の劣化等に伴う制御誤差を抑制する等のために（いわゆるダブル空燃比センサシステム採用のために）、下流側酸素センサ１２８を設けて構成したが、空燃比センサ１２６の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を行なわせるだけで良い場合には、酸素センサ１２８を省略することができる。
【００１８】
なお、図１において１２９はマフラである。
【００１９】
エンジンＥＧのクランク軸１３０にはクランク角センサ１３１が設けられ、エンジンコントロールユニット１１は、クランク角センサ１３１から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、機関回転速度Ｎｅを検出することができる。
【００２０】
エンジンＥＧの冷却ジャケット１３２には、水温センサ１３３が当該冷却ジャケットに臨んで設けられ、冷却ジャケット１３１内の冷却水温度Ｔｗを検出し、これをエンジンコントロールユニット１１へ出力する。
【００２１】
本例のエンジンＥＧの吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２のそれぞれには可変動弁機構６０が設けられ、エンジンコントロールユニット１１からの指令信号により吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２の開閉時期が独立して可変とされている。
【００２２】
図２は、この可変動弁機構６０の一例を示す斜視図である。以下では排気バルブ１２２に設けられた可変動弁機構６０を説明するが吸気バルブ１２１に設けられた可変動弁機構６０もその構成は同じである、以下の説明中、排気バルブ１２２とあるのを吸気バルブ１２１と読み替えればよいのでその説明は省略する。
【００２３】
本例の可変動弁機構６０は、排気バルブ１２２のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構６１と、そのリフトの中心角の位相（クランク軸１３０に対する位相）を進角もしくは遅角させる位相可変機構６２とを組み合わせたものである。
【００２４】
位相可変機構６２は、同図に示すように、駆動軸６２１の前端部に設けられたスプロケット６２２と、このスプロケット６２２と駆動軸６２１とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用油圧アクチュエータ６２４とから構成されている。
【００２５】
スプロケット６２３は、図示しないタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランク軸１３０の駆動に連動する。位相制御用油圧アクチュエータ６２４への油圧供給は、エンジンコントロールユニット１１からの制御信号に基づき制御される。
【００２６】
この位相制御用油圧アクチュエータ６２４への油圧制御によって、スプロケット６２３と駆動軸６２１とが相対的に回転し、図３に示すように、リフト中心角が遅進する。図３は、位相可変機構６２によるバルブリフト特性の位相変化を示す特性図である。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化は連続的に得ることができる。
【００２７】
なお、位相可変機構６２としては、同図に示す油圧式のものに限られず、電磁式アクチュエータを利用したものなど、種々の構成が可能である。
【００２８】
図４は、リフト・作動角可変機構６１のみを示す断面図であり、図２および図４に基づいて、リフト・作動角可変機構６１の概要を説明する。
【００２９】
本例のリフト・作動角可変機構６１は、シリンダヘッド１６１に図示しないバルブガイドを介して摺動自在に設けられた排気バルブ１２２に対し、シリンダヘッド１６１上部のカムブラケット１６３に回転自在に支持された中空状の駆動軸６２１と、この駆動軸６２１に、圧入等により固定された偏心カム６１１と、駆動軸６２１の上方位置に同じカムブラケット１６３に回転自在に支持されるとともに駆動軸６２１と平行に配置された制御軸６１２と、この制御軸６１２の偏心カム部６１２ａに揺動自在に支持されたロッカアーム６１３と、各排気バルブ１２２の上端部に配置されたタペット１６４に当接する揺動カム６１４と、を備える。
【００３０】
偏心カム６１１とロッカアーム６１３とはリンクアーム６１５によって連結されており、ロッカアーム６１３と揺動カム６１４とは、リンク部材６１６によって連結されている。
【００３１】
駆動軸６２１は、既述したとおりタイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランク軸１３０によって駆動される。
【００３２】
偏心カム６１１は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸６２１の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム６１５の環状部６１５ａが回転可能に嵌合している。
【００３３】
ロッカアーム６１３は、略中央部が偏心カム部６１２ａによって支持され、その一端部に、リンクアーム６１５の延長部６１５ｂが連結するとともに、他端部に、リンク部材６１６の上端部が連結している。偏心カム部６１２ａは、制御軸６１２の軸心から偏心しており、従って、制御軸６１２の角度位置に応じてロッカアーム６１３の揺動中心は変化する。
【００３４】
揺動カム６１４は、駆動軸６２１の外周に嵌合して回転自在に支持され、側方へ延びた端部６１４ａに、リンク部材６１６の下端部が連結している。この揺動カム６１４の下面には、駆動軸６２１と同心状の円弧をなす基円面６１７ａと、該基円面６１７ａから上記端部６１４ａへと所定の曲線を描いて延びるカム面６１７ｂと、が形成されており、これらの基円面６１７ａならびにカム面６１７ｂが、揺動カム６１４の揺動位置に応じてタペット１６４の上面に当接するようになっている。
【００３５】
すなわち、基円面６１７ａはベースサークル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動カム６１４が揺動してカム面６１７ｂがタペット１６４に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００３６】
制御軸６１２は、図２に示すように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用電動アクチュエータ６１８によって所定回転角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用電動アクチュエータ６１８への電流供給は、エンジンコントロールユニット１１からの制御信号に基づき制御される。なお、アクチュエータ６１８は、このアクチュエータ６１８の駆動電源がＯＦＦの条件において、排気バルブ１２２を小リフト・小作動角側に付勢するよう構成されている。
【００３７】
本例のリフト・作動角可変機構６１の作用を説明すると、駆動軸６２１が回転すると、偏心カム６１１のカム作用によってリンクアーム６１５が上下動し、これに伴ってロッカアーム６１３が揺動する。このロッカアーム６１３の揺動は、リンク部材６１６を介して揺動カム６１４へ伝達され、該揺動カム６１４が揺動する。この揺動カム６１４のカム作用によって、タペット１６４が押圧され、排気バルブ１２２がリフトする。
【００３８】
ここで、リフト・作動角制御用電動アクチュエータ６１８を介して制御軸６１２の角度が変化すると、ロッカアーム６１３の初期位置が変化し、ひいては揺動カム６１４の初期揺動位置が変化する。
【００３９】
たとえば、偏心カム部６１２ａが図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム６１３は全体として上方へ位置し、揺動カム６１４の端部６１４ａが相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム６１４の初期位置は、そのカム面６１７ｂがタペット１６４から離れる方向に傾く。したがって、駆動軸６２１の回転に伴って揺動カム６１４が揺動した際に、基円面６１７ａが長くタペット１６４に接触し続け、カム面６１７ｂがタペット１６４に接触する期間は短くなる。この結果、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲、つまり作動角も縮小する。
【００４０】
逆に、偏心カム部６１２ａが図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム６１３は全体として下方へ位置し、揺動カム６１４の端部６１４ａが相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム６１４の初期位置は、そのカム面６１７ｂがタペット１６４に近付く方向に傾く。したがって、駆動軸６２１の回転に伴って揺動カム６１４が揺動した際に、タペット１６４と接触する部位が基円面６１７ａからカム面６１７ｂへと直ちに移行する。この結果、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。
【００４１】
上記の偏心カム部６１２ａの位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、図５に示すように連続的に変化する。図５は、リフト・作動角可変機構６１によるリフト・作動角の特性変化を示す特性図である。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させることができる。特に、このものでは、リフト・作動角の大小変化に伴い、排気バルブ１２２の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００４２】
次に燃焼制御の手順を説明する。
【００４３】
圧縮自己着火燃焼モードにおけるバルブタイミングダイヤグラムを図７の上右端及び図８の上左端に示す。圧縮自己着火燃焼モードでは、スロットルバルブ１１４の開度は全開とし、アクセル開度に応じて燃料噴射バルブ１１８からの燃料噴射量を制御する。
【００４４】
また、混合ガスの温度を所定温度まで昇温させるために、排気行程における排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させて燃焼ガス（以下、内部ＥＧＲガス）を残留させ、これにより吸気通路１１１から吸入した新空気を昇温させる。内部ＥＧＲガス量を制御することで混合ガスの温度を所定温度まで昇温させることができる。
【００４５】
なお、図７の上右端に示すように、この排気行程に続く吸気行程において残留した内部ＥＧＲガスが吸気通路へ逆流するのを抑制するために、吸気バルブ１２１の開時期ＩＶＯは、上死点ＴＤＣに対して排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣと対称時期に設定される。また、排気バルブ１２２の開時期ＥＶＯは下死点ＢＤＣより進角させ、吸気バルブ１２１の閉時期ＩＶＣは下死点ＢＤＣより遅角させる。
【００４６】
これに対し、火花点火燃焼モードにおけるバルブタイミングダイヤグラムを図７の上左端及び図８の上右端に示す。火花点火燃焼モードでは、アクセル開度に応じてスロットルバルブ１１４の開度と燃料噴射バルブ１１８からの燃料噴射量とを制御し、所定のタイミングで点火プラグ１２４を作動させることで、燃焼室１２３内の圧縮混合気を燃焼させる。
【００４７】
なお、排気バルブ１２２の開時期ＥＶＯは下死点ＢＤＣより進角側に設定されるが、吸気バルブ１２１の閉時期ＩＶＣはそれよりさらに進角側に設定される。
【００４８】
火花点火燃焼は要求出力に対応できるというメリットがあり圧縮自己着火燃焼は燃費がよいというメリットがあるため、運転条件に応じて両燃焼を切り換えるとよい。図９は火花点火燃焼モードと圧縮自己着火燃焼モードの切換領域の一例を示す図であり、たとえばアイドル以上の低回転〜中回転であって低負荷〜中負荷の運転状態では圧縮自己着火燃焼モードで運転し、それ以外は火花点火燃焼モードで運転する。
【００４９】
さて、火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼の切り換えに伴うバルブタイミングの切り換えの途中に、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの中間付近を中心に吸気バルブ１２１が開くバルブタイミングが存在するが（図７の上左から４番目のダイヤグラム、図８の上左から６番目のダイヤグラム）、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの中間付近はピストン１２０の下降速度が最も早くなるため、燃焼室１２３の圧力がコレクタ１１５の圧力に対して一時的に低下する。このため、図７及び図８の体積効率のグラフに示すとおり、体積効率（新空気）が一時的に増加して、内部ＥＧＲガス率が減少しようとする（同グラフの斜線部）。
【００５０】
ここで、内燃機関の吸気量を示す物理式として下記式１がある。
【００５１】
［式１］
ηＶ∝∫（Ｐint−Ｐcmb）０．５・Ａint
上記式１における積分は吸気バルブの開時期ＩＶＯから閉時期ＩＶＣまでの定積分、ηは空気の粘性、Ｖは吸気量、Ｐintは吸気圧、Ｐcmbは筒内圧、Ａintは筒内への吸気面積である。
【００５２】
この物理式によれば、吸気量Ｖは吸気圧Ｐint、吸気面積Ａintが小さいほど少なくなり、筒内圧Ｐcmbが大きいほど少なくなる。したがって、上述した火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換時又はこれとは逆の切換時に生じる新空気の一時的な増加を、吸気圧Ｐintを低くするか、吸気面積Ａintを小さくするか、筒内圧Ｐcmbを高くするか、あるいはこれらの少なくとも２つを組み合わせるかの制御を一時的に実行することで抑制する。
【００５３】
吸気圧Ｐintを低くするのは、スロットリングバルブ１１４を一時的に閉塞することで行うことができる。応答速度に相対的欠点はあるものの気筒間におけるばらつきが少ないので、特に圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換時に適用して好ましい。
【００５４】
筒内への吸気面積Ａintは吸気バルブ１２１のリフト量に相関するので、吸気面積Ａintを小さくするのは、可変動弁機構６０を用いて吸気バルブ１２１の作動角を小さくすることで行うことができる。気筒間におけるばらつきに相対的欠点はあるものの応答性に優れているので、特に圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換時に適用して好ましい。
【００５５】
筒内圧Ｐcmbを高くするのは、排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させることで行うことができる。圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換時に筒内圧Ｐcmbを高くするために排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させると筒内温度が上昇し、また内部ＥＧＲガスの排気性も低下するといった相対的欠点はあるものの、筒内温度が上昇するので、特に火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換時に適用して好ましい。
【００５６】
なお、上述した欠点はあくまで相対的なものである。したがって、吸気圧Ｐintを低くするためにスロットリングバルブ１１４を閉塞する手法や吸気面積Ａintを小さくするために吸気バルブ１２１のリフト量を小さくする手法を火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換時に適用し、筒内圧Ｐcmbを高くするために排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させる手法を圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換時に適用することもできる。
【００５７】
次に、圧縮自己着火燃焼モードと火花点火燃焼モードとの切換手順を説明する。
【００５８】
図１０は燃焼切換手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、運転状態が図９のどの領域にあるかを検知し、圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換条件が成立するとステップＳ２へ進み、火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換条件が成立するとステップＳ３へ進む。
【００５９】
ステップＳ２及びＳ３では、一方の燃焼モードから他方の燃焼モードへの切換過渡期か否かが判定される。過渡期であるかどうかの判定は、図７及び図８の上図に示す吸排気バルブの開閉タイミングの制御マップを参照し、たとえば火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換時（ステップ３）であれば、図７の上図の左端から４番目のバルブタイミングとなったら切換の過渡期であると判定する。同様に、圧縮自己着火燃焼モーから火花点火燃焼モードドへの切換時（ステップ２）であれば、図８の上図の左端から６番目のバルブタイミングとなったら切換の過渡期であると判定する。
【００６０】
ステップＳ２にて切換過渡期であると判定されるとステップＳ４へ進み、吸気圧Ｐintを低くするためにスロットリングバルブ１１４を閉塞するか（図６（Ａ）参照）、吸気面積Ａintを小さくするために吸気バルブ１２１のリフト量を小さくするか（図６（Ｃ）参照）、あるいはこれら両方を実行する。
【００６１】
上述したとおり、圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへの切換時において、図８の上左から６番目のダイヤグラムに示すように、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの中間付近を中心に吸気バルブ１２１が開くバルブタイミングでは、燃焼室１２３の圧力がコレクタ１１５の圧力に対して一時的に低下する期間を中心に吸気バルブ１２１が開くため、図８の体積効率のグラフに示すとおり、体積効率が一時的に増加して、内部ＥＧＲガス率が減少しようとする（同グラフの斜線部）。しかしながら、本例のようにスロットリングバルブ１１４を閉塞するか吸気バルブ１２１のリフト量を小さくすると吸気量が一時的に減少し、これにより同図の斜線部の体積効率の増加が抑制され、フラットな値になる。同様に、残ガス率のグラフも斜線部の低下部が抑制されて、フラットな値となる。
【００６２】
一方、ステップＳ３にて切換過渡期であると判定されるとステップＳ５へ進み、筒内圧Ｐcmbを高くするために可変動弁機構６０を駆動して排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させる（図６（Ｂ）参照）。
【００６３】
上述したとおり、火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへの切換時において、、図７の上左から４番目のダイヤグラムに示すように、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの中間付近を中心に吸気バルブ１２１が開くバルブタイミングでは、燃焼室１２３の圧力がコレクタ１１５の圧力に対して一時的に低下する期間を中心に吸気バルブ１２１が開くため、図７の体積効率のグラフに示すとおり、体積効率が一時的に増加して、内部ＥＧＲガス率が減少しようとする（同グラフの斜線部）。しかしながら、本例のように排気バルブ１２２の閉時期ＥＶＣを進角させることで筒内圧Ｐcmbを高くすると、吸気量が一時的に減少する。これにより同図の斜線部の体積効率の増加が抑制され、フラットな値になる。同様に、残ガス率のグラフも斜線部の減少部が抑制されて、フラットな値となる。
【００６４】
ステップＳ６では燃焼モードの切換を実行する。
【００６５】
以上のとおり、本実施形態の内燃機関の燃焼制御装置によれば、圧縮自己着火燃焼モードから火花点火燃焼モードへ切り換える際、又は火花点火燃焼モードから圧縮自己着火燃焼モードへ切り換える際、一時的に吸気量が増加することが抑制される。これにより、切換時の新空気量が一定になりトルク段差の発生やＮＯｘなどの排気浄化効率の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６６】
ＥＧ…エンジン（内燃機関）
１１…エンジンコントロールユニット（制御手段）
１１１…吸気通路
１１２…エアーフィルタ
１１３…エアフローメータ
１１４…スロットルバルブ
１１５…コレクタ
１１６…スロットルバルブアクチュエータ
１１７…スロットルセンサ
１１８…燃料噴射バルブ
１１９…シリンダ
１２０…ピストン
１２１…吸気バルブ
１２２…排気バルブ
１２３…燃焼室
１２４…点火プラグ
１２５…排気通路
１２６…空燃比センサ
１２７…排気浄化触媒
１２８…酸素センサ
１２９…マフラ
１３０…クランク軸
１３１…クランク角センサ
１３２…冷却ジャケット
１３３…水温センサ
６０…可変動弁機構
６１…リフト・作動角可変機構
６２…位相可変機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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