(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼とに切換可能な燃焼方式切換手段と、燃焼方式に応じて、排気弁と吸気弁とのバルブオーバーラップ量を切換えるバルブオーバーラップ量切換手段とを備える内燃機関の制御装置において、
前記燃焼方式切換手段は、機関運転条件に基づいて目標燃焼方式を設定する目標燃焼方式設定手段を備え、目標燃焼方式の切換わりより、切換え前の目標燃焼方式に対応する基本目標当量比から、切換え後の目標燃焼方式に対応する基本目標当量比へ、吸入空気量の位相に合わせるべく、燃料噴射量及び吸入空気量制御用の目標当量比を変化させ、この目標当量比が所定のしきい値をよぎる時点まで遅らせて、実際に燃焼方式を切換えるものであり、
均質燃焼から成層燃焼へ切換える場合に、実際に燃焼方式を切換えるタイミングでバルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量に切換え、成層燃焼から均質燃焼へ切換える場合は、目標燃焼方式が切換わったタイミングでバルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量に切換えるバルブオーバーラップ量切換タイミング制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記バルブオーバーラップ量切換タイミング制御手段は、目標燃焼方式が成層燃焼で、かつ、実際の燃焼方式が成層燃焼の場合にのみ、バルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量にし、これ以外の場合は、バルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量にする論理構成であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃焼方式切換手段は、機関運転条件に基づいて目標燃焼方式を設定する目標燃焼方式設定手段と、目標燃焼方式に従って基本目標当量比を設定する基本目標当量比設定手段と、基本目標当量比に遅れ処理を施して燃料噴射量及び吸入空気量制御用の目標当量比を算出する目標当量比算出手段と、目標当量比をしきい値と比較し比較結果に従って実際に燃焼方式を切換えるタイミングを判定する燃焼方式切換タイミング判定手段とを備えるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃焼方式切換手段は、均質燃焼を均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とに分けるものであり、前記バルブオーバーラップ量切換手段は、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とで目標オーバーラップ量を異ならせるものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼とに切換可能な内燃機関において、特に排気弁と吸気弁とのバルブオーバーラップ量を最適に制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、直噴火花点火式内燃機関が注目されており、このものでは、機関の運転条件に応じて、燃焼方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射することにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合気を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射することにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を形成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的である。
【０００３】
そして、特開平４−１８３９４５号公報に記載の技術では、機関低負荷時に成層燃焼を行い、このときに、吸気弁と排気弁との少なくとも一方に設けた可変バルブタイミング装置を用いて、排気弁と吸気弁とのバルブオーバーラップ量を増大させるようにしている。これは、成層燃焼時に内部ＥＧＲを大きくして、排気温度の上昇を抑え、ＮＯｘの低減を図るためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃焼方式に応じてバルブオーバーラップ量を切換える場合、すなわち、成層燃焼時（低負荷時）に比較的大きな目標オーバーラップ量に設定し、均質燃焼時（高負荷時）に比較的小さな目標オーバーラップ量に設定する場合、成層燃焼から均質燃焼に切換わる過渡時に、実施の燃焼方式が切換わった時点で目標オーバーラップ量を切換えても、可変バルブタイミング装置の動作遅れのため、均質燃焼の開始からしばらくバルブオーバーラップ量が大きいままとなり、燃焼が悪化する。
【０００５】
また、目標オーバーラップ量の切換タイミングを一律に早くすると、均質燃焼から成層燃焼に切換わる過渡時に、均質燃焼が終了する前に、バルブオーバーラップ量が大きくなって、燃焼が悪化する恐れがある。
本発明は、このような実状に鑑み、燃焼方式に応じたバルブオーバーラップの切換タイミングを最適化して、燃焼悪化等の問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、図１（Ａ）に示すように、燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼とに切換可能な燃焼方式切換手段と、燃焼方式に応じて、排気弁と吸気弁とのバルブオーバーラップ量を切換えるバルブオーバーラップ量切換手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記燃焼方式切換手段は、機関運転条件に基づいて目標燃焼方式を設定する目標燃焼方式設定手段を備え、目標燃焼方式の切換わりより、切換え前の目標燃焼方式に対応する基本目標当量比から、切換え後の目標燃焼方式に対応する基本目標当量比へ、吸入空気量の位相に合わせるべく、燃料噴射量及び吸入空気量制御用の目標当量比を変化させ、この目標当量比が所定のしきい値をよぎる時点まで遅らせて、実際に燃焼方式を切換えるものであり、均質燃焼から成層燃焼へ切換える場合に、実際に燃焼方式を切換えるタイミングでバルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量に切換え、成層燃焼から均質燃焼へ切換える場合は、目標燃焼方式が切換わったタイミングでバルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量に切換えるバルブオーバーラップ量切換タイミング制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記バルブオーバーラップ量切換タイミング制御手段は、目標燃焼方式が成層燃焼で、かつ、実際の燃焼方式が成層燃焼の場合にのみ、バルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量にし、これ以外の場合は、バルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量にする論理構成であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明では、前記燃焼方式切換手段は、機関運転条件に基づいて目標燃焼方式を設定する目標燃焼方式設定手段と、目標燃焼方式に従って基本目標当量比を設定する基本目標当量比設定手段と、基本目標当量比に遅れ処理を施して燃料噴射量及び吸入空気量制御用の目標当量比を算出する目標当量比算出手段と、目標当量比をしきい値と比較し比較結果に従って実際に燃焼方式を切換えるタイミングを判定する燃焼方式切換タイミング判定手段とを備えるものであることを特徴とする（図１（Ｂ）参照）。
【００１０】
請求項４に係る発明では、前記燃焼方式切換手段は、均質燃焼を均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とに分けるものであり、前記バルブオーバーラップ量切換手段は、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とで目標オーバーラップ量を異ならせるものであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、均質燃焼から成層燃焼へ切換える場合に、実際に燃焼方式を切換えるタイミングでバルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量に切換え、成層燃焼から均質燃焼へ切換える場合は、目標燃焼方式が切換わったタイミングで早期にバルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量に切換えることにより、それぞれの場合に最適なタイミングでバルブオーバーラップ量を切換えて、燃焼悪化防止等を図ることができ、特に、燃焼方式の切換方向によらず、実燃焼が均質燃焼時には、切換直後からバルブオーバーラップ量を均質燃焼用の比較的小さな量にすることができ、燃焼の悪化を防止できる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、目標燃焼方式が成層燃焼で、かつ、実際の燃焼方式が成層燃焼の場合にのみ、バルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量にし、これ以外の場合は、バルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量にすることで、簡単な論理で、燃焼方式の切換方向によらず、実燃焼が均質燃焼時には、切換直後からバルブオーバーラップ量を均質燃焼用の比較的小さな量にすることができ、燃焼の悪化を防止できる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、機関運転条件に基づいて目標燃焼方式を設定して、これに従って基本目標当量比を設定し、この基本目標当量比に遅れ処理を施して燃料噴射量及び吸入空気量制御用の目標当量比を算出し、この目標当量比をしきい値と比較し比較結果に従って実際に燃焼方式を切換える場合に、早期の切換えは目標燃焼方式が切換わったタイミングとし、遅い切換えは実際に燃焼方式を切換えるタイミングとすることで、タイミングの設定が容易となる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、均質燃焼を均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とに分け、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とで目標オーバーラップ量を異ならせることにより、より最適な制御が可能となる。また、このように、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼と成層リーン燃焼とに切換可能であっても、均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼から成層リーン燃焼へ切換える場合と、成層リーン燃焼から均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼へ切換える場合とで、バルブオーバーラップ量の切換タイミングを異ならせることで、適用可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式内燃機関のシステム図である。先ず、これについて説明する。
車両に搭載される機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。
【００１８】
電制スロットル弁４は、コントロールユニット２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御される。
そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けられている。
燃料噴射弁５は、コントロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、大きくは均質燃焼と成層燃焼とに分けられるが、更に空燃比制御との組合わせで、均質燃焼が均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とに分けられて、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼（空燃比２０〜３０）、成層リーン燃焼（空燃比４０程度）に分けられる。
【００１９】
機関１からの排気は排気通路７より排出され、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されている。
また、吸気弁１１と排気弁１２との少なくとも一方、ここでは吸気弁１１の駆動機構に、コントロールユニット２０からの信号により制御される可変バルブタイミング装置（ＶＴＣ）１３が設けられている。この可変バルブタイミング装置１３は、吸気弁１１用のカムシャフトとカムとの位相を変化させて、リフト量一定のまま、吸気弁開時期及び閉時期を進遅することができ、これにより、排気弁１２と吸気弁１１とのバルブオーバーラップ量を変化させることができる。
【００２０】
コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセンサから信号が入力されている。
前記各種のセンサとしては、機関１のクランク軸（又はカム軸）回転を検出するクランク角センサ２１が設けられている。このクランク角センサ２１は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期などから機関回転数Ｎｅを算出可能である。
【００２１】
この他、吸気通路３のスロットル弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２２、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出するアクセルセンサ２３、スロットル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２４（スロットル弁４の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２５、排気通路７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ2 センサ２６、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２７などが設けられている。
【００２２】
ここにおいて、コントロールユニット２０は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵のマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴射弁５による燃料噴射量及び噴射時期、点火栓６による点火時期、更に、可変バルブタイミング装置１３によるバルブオーバーラップ量を制御する。
【００２３】
次に、図３の制御ブロック図に従って、基本的な制御について説明する。
目標トルク算出手段１０１は、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅとから、これらに応じてドライバ要求トルクを定めたマップを参照して、ドライバ要求トルクを得、これに機関要求トルクを加算して、目標トルクｔＴｅを算出する。
目標燃焼方式設定手段１０２は、機関回転数Ｎｅと目標トルクｔＴｅとをパラメータとして目標燃焼方式を定めたマップを、水温Ｔｗ、始動後時間などの条件別に複数備えていて、これらの条件から選択されたマップより、実際のパラメータに従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は成層リーン燃焼のいずれかに目標燃焼方式を設定する。
【００２４】
ここで、目標燃焼方式が均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）の場合は、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝０、成層燃焼（成層リーン燃焼）の場合は、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝１にする。また、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とを区別するため、ストイキ燃焼の場合は、リーン燃焼フラグＦＬＥＡＮ＝０、リーン燃焼の場合は、リーン燃焼フラグＦＬＥＡＮ＝１とする。
【００２５】
基本目標当量比設定手段１０３は、燃焼方式別のマップを参照し、機関回転数Ｎｅ及び目標トルクｔＴｅから基本目標当量比ＴＦＢＹＡ０を設定する。尚、当量比は、理論空燃比を１４．６とすると、当量比＝１４．６／空燃比となる。
目標当量比算出手段１０４は、吸入空気量の位相に合わせるべく、基本目標当量比ＴＦＢＹＡ０に加重平均により一次遅れの遅れ処理を施して、目標当量比ＴＦＢＹＡを算出する（次式参照）。
【００２６】
ＴＦＢＹＡ＝Ｍ×ＴＦＢＹＡ０＋（１−Ｍ）×ＴＦＢＹＡ
但し、Ｍは加重平均重付け定数である。
燃焼方式切換タイミング判定手段１０５は、目標当量比ＴＦＢＹＡを目標燃焼方式に応じて設定されるしきい値と比較し、目標当量比ＴＦＢＹＡがしきい値をよぎった時点で、実際に燃焼方式を切換える。
【００２７】
ここで、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）に切換える場合は、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝０とし、燃料噴射時期を吸気行程に設定する。成層燃焼（成層リーン燃焼）に切換える場合は、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝１とし、燃料噴射時期を圧縮行程に設定する。
尚、目標燃焼方式設定手段１０２、基本当量比設定手段１０３、目標当量比算出手段１０４及び燃焼方式切換タイミング判定手段１０５により、燃焼方式切換手段が構成される。
【００２８】
必要基本燃料量算出手段１０６は、目標トルクｔＴｅと機関回転数Ｎｅとから、これらに応じて必要基本燃料量ｔＱｆを定めたマップを参照して、必要基本燃料量ｔＱｆを算出する。また、均質燃焼と成層燃焼など、空燃比が大きく変わる場合、燃焼効率が異なることから、これらに応じて、必要基本燃料量ｔＱｆを補正する。
【００２９】
目標シリンダ空気量算出手段１０７は、必要基本燃料量ｔＱｆと目標当量比ＴＦＢＹＡ（又は基本目標当量比ＴＦＢＹＡ０）とから、目標シリンダ空気量ｔＱcyl ＝ｔＱｆ×（１４．６／ＴＦＢＹＡ）を算出する。
目標スロットル開度算出手段１０８は、目標シリンダ空気量ｔＱcyl と機関回転数Ｎｅとから、これら（ｔＱcyl ×Ｎｅ）に応じて目標スロットル開度ｔＴＶＯを定めたマップを参照して、目標スロットル開度ｔＴＶＯを算出する。
【００３０】
目標スロットル開度ｔＴＶＯが算出されると、これに応じた指令信号によりステップモータをステップ駆動して、目標スロットル開度ｔＴＶＯになるように電制スロットル弁４を制御する。
一方、エアフローメータ２２により、スロットル弁４により制御される実吸入空気流量Ｑａが検出される。
【００３１】
シリンダ空気量算出手段１０９は、エアフローメータ２２により検出される実吸入空気流量Ｑａを機関回転数Ｎｅで除算し、また平滑化及び遅れ処理して、シリンダ空気量Ｑcyl を算出する。
目標燃料噴射量算出手段１１０は、シリンダ空気量Ｑcyl と目標当量比ＴＦＢＹＡとから、目標燃料噴射量ｔＱｆｉ＝Ｋ×Ｑcyl ×ＴＦＢＹＡを算出する。尚、Ｋは定数で、Ｋ×Ｑcyl がストイキ時目標燃料噴射量に相当する。
【００３２】
燃料噴射量補正手段１１１は、目標燃料噴射量ｔＱｆｉに対し各種の補正を行う。
最終的な目標燃料噴射量ｔＱｆｉが算出されると、燃料噴射時期において、ｔＱｆｉに応じたパルス幅の噴射パルス信号により燃料噴射弁５を駆動して、目標燃料噴射量ｔＱｆｉになるように燃料噴射弁５を制御する。
【００３３】
点火栓６による点火時期の制御については、燃焼方式別のマップを参照し、機関回転数Ｎｅ等の運転条件に従って点火時期ＡＤＶを設定・制御する。
次に、可変バルブタイミング装置１３を用いたバルブオーバーラップ量の制御について、図４、図５又は図６のフローチャートにより、説明する。
図４はバルブオーバーラップ量制御の第１の実施例である。本フローがバルブオーバーラップ量切換手段及び切換タイミング制御手段に相当する。
【００３４】
Ｓ１では、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１≠実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２か否か、すなわち、燃焼方式切換要求が発生したか否かを判定する。
ＮＯの場合、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していない場合は、Ｓ２へ進んで、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝０か否か、すなわち均質燃焼か否かを判定する。
【００３５】
これらの判定の結果、Ｓ１でＹＥＳ、すなわち、ＦＳＴＲ１≠ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生している場合、及び、Ｓ２でＹＥＳ、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していないが、ＦＳＴＲ１＝０で、均質燃焼の場合は、Ｓ３へ進んで、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを均質燃焼用の比較的小さな目標値に設定する。又は、均質燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
【００３６】
Ｓ２での判定でＮＯの場合、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していないが、ＦＳＴＲ１＝１で、成層燃焼の場合は、Ｓ４へ進んで、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを成層燃焼用の比較的大きな目標値に設定する。又は、成層燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
【００３７】
このような制御により、均質燃焼から成層燃焼に切換える場合は、図７に示すように、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝１（成層）になった後、これより遅れて、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝１（成層）になった時点、すなわち、実際に成層燃焼に切換えるタイミングで目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが成層燃焼用の大きな目標値となる。よって、切換前の均質燃焼中に、実オーバーラップ量ｒＯＶＬが大きな状態となる恐れがなく、燃焼の悪化を防止できる。
【００３８】
また、成層燃焼から均質燃焼に切換える場合は、図８に示すように、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝０（成層）になった時点、すなわち、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝１（成層）になって、実際に均質燃焼に切換える前にて、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが均質燃焼用の小さな目標値となる。よって、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬに対し、実オーバーラップ量ｒｔＯＶＬの変化が遅れても、切換後の均質燃焼開始時に、実オーバーラップ量ｒＯＶＬが大きな状態のままとなることがなく、燃焼の悪化を防止できる。
【００３９】
図５はバルブオーバーラップ制御の第２の実施例である。本フローがバルブオーバーラップ量切換手段及び切換タイミング制御手段に相当する。
Ｓ１１では、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝１（成層）で、かつ、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝１（成層）か否かを判定する。
この判定の結果、ＮＯの場合は、Ｓ１２へ進んで、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを均質燃焼用の比較的小さな目標値に設定する。又は、均質燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
【００４０】
ＹＥＳの場合は、Ｓ１３へ進んで、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを成層燃焼用の比較的大きな目標値に設定する。又は、成層燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
このように、目標燃焼方式が成層燃焼で、かつ、実際の燃焼方式が成層燃焼の場合にのみ、バルブオーバーラップ量を成層燃焼用の目標オーバーラップ量にし、これ以外の場合は、バルブオーバーラップ量を均質燃焼用の目標オーバーラップ量にするという簡単な論理でも、均質燃焼から成層燃焼に切換える場合に図７に示したように制御でき、また、成層燃焼から均質燃焼に切換える場合に図８に示したように制御できる。
【００４１】
図６はバルブオーバーラップ制御の第３の実施例である。本フローがバルブオーバーラップ量切換手段及び切換タイミング制御手段に相当する。尚、この実施例は、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼とで目標オーバーラップ量を異ならせるようにしたものである。
Ｓ２１では、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１≠実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２か否か、すなわち、燃焼方式切換要求が発生したか否かを判定する。
【００４２】
ＮＯの場合、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していない場合は、Ｓ２２へ進んで、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝０か否か、すなわち均質燃焼か否かを判定する。
これらの判定の結果、Ｓ１でＹＥＳ、すなわち、ＦＳＴＲ１≠ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生している場合、及び、Ｓ２でＹＥＳ、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していないが、ＦＳＴＲ１＝０で、均質燃焼の場合は、Ｓ２３へ進む。
【００４３】
Ｓ２３では、リーン燃焼フラグＦＬＥＡＮ＝１（リーン燃焼）か否かを判定する。
ＦＬＥＡＮ＝１の場合は、均質リーン燃焼であるので、Ｓ２４で、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを均質リーン燃焼用の比較的小さな目標値に設定する。又は、均質リーン燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
【００４４】
ＦＬＥＡＮ＝０の場合は、均質ストイキ燃焼であるので、Ｓ２５で、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを均質ストイキ燃焼用の比較的小さな目標値に設定する。又は、均質ストイキ燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
Ｓ２２での判定でＮＯの場合、すなわち、ＦＳＴＲ１＝ＦＳＴＲ２で、燃焼方式切換要求が発生していないが、ＦＳＴＲ１＝１で、成層燃焼の場合は、Ｓ２６へ進んで、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを成層燃焼用の比較的大きな目標値に設定する。又は、成層燃焼用の目標オーバーラップ量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ等の運転条件から目標オーバーラップ量ｔＯＶＬを設定する。
【００４５】
このような制御により、例えば均質ストイキ燃焼から均質リーン燃焼を経て成層リーン燃焼に切換える場合は、図９に示すように、先ず均質リーン燃焼のため、リーン燃焼フラグＦＬＥＡＮ＝１となった時点で、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが均質ストイキ燃焼用の小さな値から、均質リーン燃焼用のやや大きな値に切換わる。次いで、成層リーン燃焼のため、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝１（成層）になった後、これより遅れて、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝１（成層）になった時点、すなわち、実際に成層燃焼に切換えるタイミングで目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが成層燃焼用の大きな値となる。よって、切換前の均質燃焼中に、実オーバーラップ量ｒＯＶＬが大きな状態となる恐れがなく、燃焼の悪化を防止できる。
【００４６】
また、成層リーン燃焼から均質リーン燃焼を経て均質ストイキ燃焼に切換える場合は、図１０に示すように、先ず均質リーン燃焼のため、目標燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ１＝０（均質）になった時点、すなわち、実燃焼方式切換フラグＦＳＴＲ２＝０（均質）となって実際に均質燃焼に切換える前にて、早期に、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが均質燃焼用の小さな値となる。よって、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬに対し、実オーバーラップ量ｒｔＯＶＬの変化が遅れても、切換後の均質燃焼開始時に、実オーバーラップ量ｒＯＶＬが大きな状態のままとなることがなく、燃焼の悪化を防止できる。次いで、均質ストイキ燃焼のため、リーン燃焼フラグＦＬＥＡＮ＝０となった時点で、目標オーバーラップ量ｔＯＶＬが均質リーン燃焼用のやや大きな値から、均質ストイキ燃焼用の小さな値に切換わる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】  本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシステム図
【図３】  燃焼方式制御等の制御ブロック図
【図４】  バルブオーバーラップ量制御の第１の実施例のフローチャート
【図５】  バルブオーバーラップ量制御の第２の実施例のフローチャート
【図６】  バルブオーバーラップ量制御の第２の実施例のフローチャート
【図７】  第１及び第２の実施例の均質→成層切換時のタイムチャート
【図８】  第１及び第２の実施例の成層→均質切換時のタイムチャート
【図９】  第３の実施例の均質→成層切換時のタイムチャート
【図１０】  第３の実施例の成層→均質切換時のタイムチャート
【符号の説明】
１  内燃機関
４  電制スロットル弁
５  燃料噴射弁
６  点火栓
11  吸気弁
12  排気弁
13  可変バルブタイミング装置（ＶＴＣ）
20  コントロールユニット
21  クランク角センサ
22  エアフローメータ
23  アクセルセンサ
【図１】
0003677954.tif 000002
【図２】
0003677954.tif 000003
【図３】
0003677954.tif 000004
【図４】
0003677954.tif 000005
【図５】
0003677954.tif 000006
【図６】
0003677954.tif 000007
【図７】
0003677954.tif 000008
【図８】
0003677954.tif 000009
【図９】
0003677954.tif 000010
【図１０】
0003677954.tif 000011