(57)【要約】【課題】ノッキングの発生を抑制しつつ熱効率を高めることができる多気筒エンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの運転状態に応じて特定気筒内の少なくとも点火プラグの周囲の空燃比がリッチとなるように特定気筒の空燃比を制御するリッチ空燃比制御を実行する際に、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に排ガスを還流させるＥＧＲ制御を実行し、且つ排気空燃比がストイキとなるよう特定気筒以外の各気筒の空燃比を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒と、
複数の各気筒に繋がる吸気通路と、
特定気筒の排ガスを前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
を備える多気筒エンジンの制御装置であって、
エンジンの運転状態に応じて前記特定気筒内の少なくとも点火プラグの周囲の空燃比がリッチとなるように前記特定気筒の空燃比を制御するリッチ空燃比制御を実行する空燃比制御手段と、
該空燃比制御手段によって前記リッチ空燃比制御が実行された際に、前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路に排ガスを還流させるＥＧＲ制御を実行するＥＧＲ制御手段と、
を有し、
前記空燃比制御手段は、前記リッチ空燃比制御を実行する際に、排気空燃比がストイキとなるよう前記特定気筒以外の各気筒の空燃比を制御することを特徴とする多気筒エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒エンジンの制御装置において、
前記空燃比制御手段は、前記特定気筒では成層混合ストイキ燃焼が行われ、前記特定気筒以外の気筒では予混合ストイキ燃焼が行われるように、各気筒の空燃比を制御することを特徴とする多気筒エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の多気筒エンジンの制御装置において、
前記空燃比制御手段は、前記特定気筒の空燃比をリッチとすると共に、当該特定気筒以外の少なくとも一つの気筒の空燃比をリーンにすることで、排気空燃比がストイキとなるようにすることを特徴とする多気筒エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の気筒を備える多気筒エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）の理論サイクルであるオットーサイクルでは、その理論熱効率が、エンジンの圧縮比と燃焼ガスの比熱比によって決定され、圧縮比が高いほど熱効率が向上することが知られている。そこで、自動車等の車両に搭載される多気筒エンジンにおいても、この理論に従って、多気筒エンジンの圧縮比を高めることで熱効率を高めるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両に搭載される多気筒エンジンの圧縮比を高めた場合、熱効率を高めることができる反面、ノッキングが発生し易くなる虞がある。これに対し、例えば、特許文献１に係る発明では、点火タイミングを遅角することでノッキングの発生を抑制しているが、点火タイミングの遅角は熱効率の低下を伴う。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ノッキングの発生を抑制しつつ熱効率を高めることができる多気筒エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、複数の気筒と、複数の各気筒に繋がる吸気通路と、特定気筒の排ガスを前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、を備える多気筒エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて前記特定気筒内の少なくとも点火プラグの周囲の空燃比がリッチとなるように前記特定気筒の空燃比を制御するリッチ空燃比制御を実行する空燃比制御手段と、該空燃比制御手段によって前記リッチ空燃比制御が実行された際に、前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路に排ガスを還流させるＥＧＲ制御を実行するＥＧＲ制御手段と、を有し、前記空燃比制御手段は、前記リッチ空燃比制御を実行する際に、排気空燃比がストイキとなるよう前記特定気筒以外の各気筒の空燃比を制御することを特徴とする多気筒エンジンの制御装置にある。
【０００７】
かかる第１の態様では、特定気筒内の少なくとも点火プラグの周囲の空燃比をリッチとすることで燃焼ガスの比熱比が増大して排気損失が低減する。またその際に、特定気筒から排出される排ガスを吸気通路に還流させることで、また空燃比をリッチとすることで増加する特定気筒の排ガス中の未燃燃料を、他の気筒で燃焼させて回収することができる。さらに、排気空燃比がストイキとなるようにすることで、排ガスを触媒によって良好に浄化することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様の多気筒エンジンの制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記特定気筒では成層混合ストイキ燃焼が行われ、前記特定気筒以外の気筒では予混合ストイキ燃焼が行われるように、各気筒の空燃比を制御することを特徴とする多気筒エンジンの制御装置にある。
【０００９】
かかる第２の態様では、各気筒に供給される燃料量を一定として、特定気筒内の点火プラグの周囲の空燃比をリッチとすることができ、且つ排気空燃比もストイキとすることができる。したがって、各気筒の空燃比の制御が容易となる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様の多気筒エンジンの制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記特定気筒の空燃比をリッチとすると共に、当該特定気筒以外の少なくとも一つの気筒の空燃比をリーンにすることで、排気空燃比がストイキとなるようにすることを特徴とする多気筒エンジンの制御装置にある。
【００１１】
かかる第３の態様では、特定気筒内の空燃比を確実にリッチとして熱効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明に係る多気筒エンジンの制御装置では、エンジンの圧縮比を変化させずに、特定気筒内の空燃比をリッチにする制御を実行すると共に該気筒の排ガスを還流する制御を実行することで熱効率を高めている。したがって、ノッキングの発生を抑制しつつ熱効率を高めることができる。さらに、排気空燃比がストイキとなるようにしているため、排ガスを触媒によって良好に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る多気筒エンジンの制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】多気筒エンジンの概略構成を示す平面図である。
【図３】エンジンの運転領域を設定するマップの一例を示す図である。
【図４】各気筒で吸気・圧縮・膨張・排気行程が実施されるタイミングを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る多気筒エンジンの制御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】
【００１４】
以下、本発明に実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０は、複数の気筒を有するシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１上に取り付けられるシリンダヘッド１２と、各気筒内に上下摺動可能に収容されたピストン１３とを備えている。そして、これらシリンダブロック１１、シリンダヘッド１２及びピストン１３によって燃焼室１４が形成されている。なおピストン１３は、コンロッド１５を介してクランクシャフト１６に接続されている。
【００１６】
シリンダヘッド１２には、吸気ポート１７が形成されている。本実施形態では、各気筒に対応して吸気ポート１７が２つずつ設けられている（図２参照）。各吸気ポート１７には吸気通路を形成する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８には吸気管１９が接続されている。吸気ポート１７には吸気弁２０が設けられており、この吸気弁２０によって吸気ポート１７が開閉されるようになっている。さらに、シリンダヘッド１２には、排気ポート２１が形成されている。この排気ポート２１には排気通路を形成する排気マニホールド２２が接続されており、排気マニホールド２２には排気管２３が接続されている。なお排気ポート２１には、排気弁２４が設けられており、吸気ポート１７と同様、この排気弁２４によって排気ポート２１が開閉されるようになっている。
【００１７】
また吸気管１９には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２５が設けられており、併せてスロットルバルブ２５の開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２６が設けられている。さらに、スロットルバルブ２５の上流には、吸入空気量を計測するエアフローセンサ２７が介装されている。一方、排気管２３には、排気浄化用触媒である三元触媒２８が介装されている。三元触媒２８の上流側には、排ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ（またはＯ２センサ）２９が設けられている。
【００１８】
またシリンダヘッド１２には、各気筒に対応する点火プラグ３１が取り付けられている。これらの点火プラグ３１は、その先端部が燃焼室１４内に臨むように配されている。各点火プラグ３１には、高電圧を出力する点火コイル３２が接続されている。さらに、シリンダヘッド１２には、点火プラグ３１と共に燃料噴射弁３３が設けられている。各燃料噴射弁３３には、燃料バルブを介して燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示なし）が接続されている。各燃焼室１４内には、燃料タンク内の燃料が各燃料噴射弁３３から直接噴射されるようになっている。
【００１９】
ところで、エンジン１０は、図２に示すように、複数の気筒を備える多気筒エンジンである。具体的には、エンジン１０は第１〜第４の気筒（シリンダ）＃１〜＃４を備え、これら第１〜第４の気筒＃１〜＃４が、吸気通路である吸気マニホールド１８の下流側から上流側に向かって直列に配置され、それぞれ吸気マニホールド１８に接続されている。
【００２０】
吸気マニホールド１８には、第１〜第４の気筒＃１〜＃４のうちの何れかの特定気筒、本実施形態では、第４の気筒＃４の排ガスを吸気マニホールド（吸気通路）１８に還流させるＥＧＲ通路３４が接続されている。すなわち、このＥＧＲ通路３４は、その一端側が吸気マニホールド１８に接続されると共に他端側が排気マニホールド（排気通路）２２に接続されている。これにより、第４の気筒＃４から排出された排ガスがＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に還流されるようになっている。なおＥＧＲ通路３４にはＥＧＲ弁３５が設けられており、このＥＧＲ弁３５によりＥＧＲ通路３４が開閉されるようになっている。
【００２１】
図１に戻り、このような構成のエンジン１０は、ＥＣＵ（電子コントロールユニット）４０によって総合的な制御が行われる。ＥＣＵ４０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。ＥＣＵ４０の入力側には、上述したＴＰＳ２６、エアフローセンサ２７、空燃比センサ２９の他、エンジン１０のクランク角を検出するクランク角センサ３６、エンジン１０の水温を検出する水温センサ３７等の各種センサ類が接続されており、ＥＣＵ４０にはこれらセンサ類の検出情報が入力される。一方、ＥＣＵ４０の出力側には、上述の燃料噴射弁３３、点火コイル３２、スロットルバルブ２５等の各種出力デバイスが接続されている。
【００２２】
本発明に係る多気筒エンジンの制御装置は、上記ＥＣＵ４０と各種センサ類とで構成されており、以下に説明するように、エンジン１０の運転状態に応じて第４の気筒＃４内の少なくとも点火プラグ３１の周囲の空燃比がリッチとなるように第４の気筒＃４の空燃比を制御するリッチ空燃比制御を実行すると共に、ＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に排ガスを還流させるＥＧＲ制御を実行し、且つその際に、三元触媒２８に流入する排気の空燃比がストイキとなるよう第１〜第３の気筒の空燃比を制御するストイキ空燃比制御を実行する。これにより、ノッキングの発生や排気の悪化を抑制しつつ、熱効率の向上を図っている。
【００２３】
具体的には、多気筒エンジンの制御装置を構成するＥＣＵ４０は、運転状態検出手段４１と、空燃比制御手段４２と、ＥＧＲ制御手段４３と、を備えている（図１参照）。
【００２４】
運転状態検出手段４１は、クランク角センサ３６、ＴＰＳ２６、空燃比センサ２９等からの情報に基づいて、エンジン１０の運転状態を検出する。本実施形態では、運転状態検出手段４１は、エンジン回転数Ｎｅと目標トルクＴｑとから、図３に示すようなマップを参照してエンジン１０の運転状態が、上記リッチ空燃比制御を実行する運転領域Ａであるか否かを検出する。なおリッチ空燃比制御を実行する運転領域Ａは、本実施形態では、低中回転・低中負荷領域に設定されている。
【００２５】
空燃比制御手段４２は、運転状態検出手段４１によって検出されたエンジン１０の運転状態に応じて、各気筒の空燃比を制御する。具体的には、運転状態検出手段４１によってエンジン１０の運転状態が、運転領域Ａであることが検出されると、空燃比制御手段４２は、上記リッチ空燃比制御を実行する。すなわち、エンジン１０の運転状態に応じて第４の気筒＃４内の少なくとも点火プラグ３１の周囲の空燃比がリッチとなるように第４の気筒＃４の空燃比を制御するリッチ空燃比制御を実行する。本実施形態では、空燃比制御手段４２は、第４の気筒＃４において成層混合ストイキ燃焼が行われるように空燃比を制御する。空燃比制御手段４２は、例えば、圧縮行程で燃料噴射弁３３から燃料を噴射させること等により、成層混合気を形成しつつ第４の気筒＃４の空燃比はストイキとなるようにする。成層混合ストイキ燃焼が行われる場合、筒内全体としての空燃比はストイキとなるが、吸気と燃料とが十分に混合されていないため、例えば、点火プラグ３１の周囲等、筒内の一部にリッチとなる部分が形成される。なお第１〜第３の気筒＃１〜＃３については、通常の空燃比制御、すなわち予混合ストイキ燃焼が行われるように空燃比が制御される。またエンジン１０の運転状態が運転領域Ａ以外である場合には、第１〜第３の気筒＃１〜＃３と同様、第４の気筒＃４も通常の空燃比制御が実行される。
【００２６】
このように第４の気筒＃４において成層混合ストイキ燃焼が行われるように空燃比を制御することで、第４の気筒＃４における比熱比を増大させることができる。
【００２７】
背景技術で説明したように、理論熱効率は、エンジンの圧縮比と燃焼ガスの比熱比によって決定される。また比熱比は、燃焼ガス中の３原子分子（ＣＯ２，Ｈ２Ｏ等）の割合が低下して２原子分子の割合が増加（ＣＯ，Ｈ２等）することに起因して増加する。予混合ストイキ燃焼を成層混合ストイキ燃焼に切り替えた場合、完全燃焼しなくなるため燃焼ガス中の３原子分子が減少して２原子分子（ＣＯ，Ｈ２等）が増加する。したがって、第４の気筒＃４における予混合ストイキ燃焼を成層混合ストイキ燃焼に切り替えることで、比熱比が増大する。
【００２８】
ＥＧＲ制御手段４３は、空燃比制御手段４２によって上記リッチ空燃比制御が実行された際に、第４の気筒＃４から排出された排ガスを、ＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に導入させるＥＧＲ制御を実行する。すなわち第４の気筒＃４から排出された排ガス（ＥＧＲガス）を、第１〜第３の気筒＃１〜＃３に還流させる。
【００２９】
空燃比制御手段４２によってリッチ空燃比制御が実行されると、上述のように第４の気筒＃４における比熱比は向上するものの、第４の気筒＃４からの排気中の未燃燃料が増加する。このため、リッチ空燃比制御を実行しただけでは熱効率は低下してしまう。しかしながら、上記リッチ空燃比制御が実行される際に、第４の気筒＃４から排出される排ガス（ＥＧＲガス）を、第１〜第３の気筒＃１〜＃３に還流させることで、この排ガス中に含まれる未燃燃料を燃焼させている。これにより、リッチ空燃比制御を実行することによる未燃損失（未燃燃料によるエネルギー損失）を回収することができる。すなわちリッチ空燃比制御と共にＥＧＲ制御を実行することで、エンジンの熱効率を向上することができる。
【００３０】
三元触媒２８が高い浄化効率を発揮するのは理論空燃比（ストイキ）で混合されたガスが燃焼した場合に限られる。このため、空燃比制御手段４２は、ＥＧＲ制御手段４３によって上記ＥＧＲ制御が実行される際、排気空燃比がストイキとなるように第１〜第３の気筒＃１〜＃３の空燃比をフィードバック制御する。なおここでいう排気空燃比とは、第１〜第４の気筒＃１〜＃４から排出された排ガスを混合した後の排ガス組成から算出された空燃比、つまり三元触媒２８に流入する排ガスから算出された空燃比であり、本実施形態では、排気管２３に備えられた空燃比センサの検出結果等から求められる。
【００３１】
本実施形態では、エンジン１０の運転状態が運転領域Ａにある場合でも、空燃比制御手段４２は、第１〜第３の気筒＃１〜＃３については通常の空燃比制御を実行する。すなわち第１〜第３の気筒＃１〜＃３においては、予混合ストイキ燃焼が行われるように空燃比が制御（補正）される。例えば、ＥＧＲ制御が実行された直後等は、ＥＧＲガスに含まれている未燃燃料の分だけ、第１〜第３の気筒＃１〜＃３に対応する各燃料噴射弁３３から噴射される燃料量が適宜減少される。これにより、排気空燃比がストイキとなるため、排気管２３を流れる排ガスを三元触媒２８によって良好に浄化することができる。
【００３２】
ところで、上述のようなＥＧＲ制御を実行するにあたり、ＥＧＲ通路３４の排気マニホールド２２との接続位置は、第４の気筒＃４から排出された排ガスがＥＧＲ通路３４に流入する位置であればよいが、第４の気筒＃４の排気ポート２１近傍であることが好ましい。これにより、第４の気筒＃４から排出される排ガスがＥＧＲ通路３４に流れ込み易くなる。したがって、第１〜第３の気筒＃１〜＃３と第４の気筒＃４とで排気通路を独立させなくても、第４の気筒＃４からの排ガスを、ＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に確実に導入させることができる。
【００３３】
なお、排気マニホールド２２の第３の気筒＃３と第４の気筒＃４との間の部分にＥＧＲ弁を設け、ＥＧＲ制御を実行する際にこのＥＧＲ弁を閉弁させるようにしてもよい。このような構成とすることで、ＥＧＲ通路３４の排気マニホールド２２との接続位置に拘わらず、第４の気筒＃４からの排ガスをＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に確実に導入させることができる。
【００３４】
一方、ＥＧＲ通路３４の吸気マニホールド１８との接続位置は、吸気マニホールド１８に導入された排ガス（ＥＧＲガス）が、第４の気筒＃４に戻されることなく、その他の気筒、つまり第１〜第３の気筒＃１〜＃３に還流される位置であることが望ましい。しかし、ＥＧＲ通路３４の吸気マニホールド１８との接続位置は、第４の気筒＃４の排気行程中に吸気行程以外を実行する所定気筒の近傍であることが好ましい。
【００３５】
第１〜第４の気筒＃１〜＃４における吸気・圧縮・膨張・排気の各行程が、例えば、図４に示すタイミングで実施される場合、ＥＧＲ通路３４の一端側は、第３の気筒＃３以外の気筒の近傍に接続されていることが好ましい。すなわち、図４の例では、第４の気筒＃４の排気行程中に第３の気筒＃３の吸気行程が実行され、その後、第２の気筒＃２、第１の気筒＃１の順で吸気行程が実行されているため、ＥＧＲ通路３４の一端側は、第２の気筒＃２又は第１の気筒＃１の近傍に接続されていることが好ましい。
【００３６】
本実施形態では、ＥＧＲ通路３４は、第４の気筒＃４の排気行程後、最も遅いタイミング（＃４を除く）で吸気行程が実行される第１の気筒＃１の近傍で、吸気マニホールド１８に接続されている（図２参照）。
【００３７】
このような構成とすることで、ＥＧＲ通路３４を介して吸気マニホールド１８に導入された排ガス（ＥＧＲガス）が、第１〜第３の気筒＃１〜＃３に流入するまでの時間を確保できる。したがって、各気筒にＥＧＲガスを均等に導入させることができる。またＥＧＲガスが第４の気筒＃４に戻されるのを抑制して、第１〜第３の気筒＃１〜＃３に良好に還流させることができる。
【００３８】
さらに本実施形態では、第１〜第４の気筒＃１〜＃４が、直列に配置されており、その両端に配置されている第４の気筒＃４の近傍及び第１の気筒＃１の近傍に、ＥＧＲ通路３４の両端がそれぞれ接続されている。また、特定気筒である第４の気筒＃４は、吸気マニホールド１８の最も上流側に配置され、ＥＧＲ通路３４と吸気マニホールド１８との接続位置は、最も下流側に位置する第１の気筒＃１の近傍としている。
【００３９】
このような構成とすることで、第１〜第３の気筒＃１〜＃３と第４の気筒＃４とで吸気通路を独立させなくても、吸気マニホールド１８に導入された排ガス（ＥＧＲガス）を第１〜第３の気筒＃１〜＃３により確実に還流させることができる。
【００４０】
以下、図５のフローチャートを参照して本実施形態に係る多気筒エンジンの制御について説明する。
【００４１】
まずエンジン１０が始動されると、所定のタイミングで上述した各種センサ類からの情報が取得される（ステップＳ１）。例えば、エンジン１０の冷却水温Ｔｗ、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θａｐｓ及び吸入空気量Ｍａｉｒの各情報が取得される。次いで、これらの情報に基づいて目標トルクが算出される（ステップＳ２）。具体的には、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａｐｓとから目標トルクＴｑ＿ｏｂｊが算出される。
【００４２】
次にステップＳ３で、エンジン１０の運転状態がリッチ空燃比制御の実行条件を満たしているか否かが判定される。本実施形態では、エンジンの冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｗ＿Ｈ以上であること、及びエンジン１０の運転状態が運転領域Ａ（図３参照）であることを実行条件としている。エンジン１０の運転状態が運転領域Ａであるか否かは、エンジン回転数Ｎｅと目標トルクＴｑ＿ｏｂｊとから判断される。すなわち、現在のエンジン回転数Ｎｅ１が下限値Ｎｅ＿Ｌ以上であり上限値Ｎｅ＿Ｈよりも小さく、且つそのときの目標トルクＴｑ＿ｏｂｊが下限値Ｔｑ＿Ｌ以上であり上限値Ｔｑ＿Ｈよりも小さい場合に、エンジン１０の運転状態が運転領域Ａであると判定される。
【００４３】
ここで、実行条件を満たしていないと判定された場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、リッチ空燃比制御は実行されることなく、通常の空燃比制御が実行（継続）される（ステップＳ４）。すなわち、第１〜第４の気筒＃１〜＃４において、予混合ストイキ燃焼が行われるように空燃比がフィードバック制御される。
【００４４】
一方、ステップＳ３で実行条件を満たしていると判定された場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進み、上述したリッチ空燃比制御が実行される。具体的にはステップＳ５で、第１〜第４の気筒＃１〜＃４における目標空燃比とＥＧＲ導入量が設定される。すなわち第１〜第４の気筒＃１〜＃４における目標空燃比（ストイキ）Ａ／Ｆ＿ｏｂｊが設定され、目標ＥＧＲ導入量ＲＥＧＲ＿ｏｂｊが設定される。次にステップＳ６に進み、第１〜第４の気筒＃１〜＃４における燃料の目標噴射時期が設定される。すなわち、成層混合ストイキ燃焼が行われる第４の気筒＃４における燃料の目標噴射時期ＴＩＮＪｓ＿ｏｂｊと、予混合ストイキ燃焼が行われる第１〜第３の気筒＃１〜＃３における燃料の目標噴射時期ＴＩＮＪｈ＿ｏｂｊとを、例えば、所定のマップから読み込んで設定する。次いで、吸入空気量Ｍａｉｒと目標ＥＧＲ導入量ＲＥＧＲ＿ｏｂｊとから第１〜第３の気筒＃１〜＃３における目標燃料噴射量Ｍｈｆｕｅｌ＿ｏｂｊと第４の気筒＃４における目標燃料噴射量Ｍｓｆｕｅｌ＿ｏｂｊとを算出して設定する（ステップＳ７）。
【００４５】
次に、ステップＳ８に進み、上述したＥＧＲ制御が実行される。具体的には、目標ＥＧＲ導入量ＲＥＧＲ＿ｏｂｊとなるように、ＥＧＲ弁３５の目標バルブ開度ＰＥＧＲが、例えば、エンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｍａｉｒ等に基づいて演算されて設定される。
【００４６】
次いでステップＳ９に進み、空燃比センサ２９の検出結果から排ガスの実空燃比（排気空燃比）Ａ／Ｆ＿ｒｅａｌが取得され、この排気空燃比Ａ／Ｆ＿ｒｅａｌに基づいて、第１〜第４の気筒＃１〜＃４における燃料噴射量のフィードバック制御が実行される（ステップＳ１０）。すなわち、排気空燃比Ａ／Ｆ＿ｒｅａｌがリッチである場合には、第１〜第４の気筒＃１〜＃４における目標燃料噴射量Ｍｈｆｕｅｌ＿ｏｂｊ，Ｍｓｆｕｅｌ＿ｏｂｊが減量され、排気空燃比Ａ／Ｆ＿ｒｅａｌがリーンである場合には、第１〜第４の気筒＃１〜＃４における目標燃料噴射量Ｍｈｆｕｅｌ＿ｏｂｊ，Ｍｓｆｕｅｌ＿ｏｂｊが増量される。その後、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理が繰り返される。
【００４７】
以上説明したように本実施形態に係る多気筒エンジンの制御装置によれば、エンジンの圧縮比を変化させずに、特定気筒である第４の気筒内の空燃比を制御すると共にその排ガスを還流させることで熱効率を高めることができる。したがって、ノッキングの発生を抑制しつつ熱効率を高めることができる。さらには、排気空燃比がストイキとなるようにしているため、排ガスを三元触媒によって良好に浄化することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、第４の気筒＃４では成層混合ストイキ燃焼が行われるようにし、且つ第１〜第３の気筒＃１〜＃３では予混合ストイキ燃焼が行われるようにすることで、排気空燃比がストイキとなるようにしたが、排気空燃比をストイキとする方法は、これに限定されるものではない。例えば、特定気筒である第４の気筒＃４では空燃比をリッチとすると共に、特定気筒以外の少なくとも一つの気筒、例えば、第１〜第３の気筒＃１〜＃３の空燃比をリーンにすることで、排気空燃比がストイキとなるようにしてもよい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、上述の実施形態では、第４の気筒に対してリッチ空燃比制御及びＥＧＲ制御を実行するようにしたが、勿論、他の気筒に対して実行するようにしてもよい。また、上述の実施形態では、１つの気筒に対してリッチ空燃比制御等を実行するようにしたが、排気空燃比をストイキに制御することができれば、勿論、複数の気筒に対してリッチ空燃比制御等を実行するようにしてもよい。
【００５１】
また上述の実施形態では、直列４気筒エンジンを例示したが、必ずしも直列でなくてもよく、気筒の数も特に限定されるものではない。また上述の実施形態では、筒内噴射型のエンジンを例示したが、本発明は、吸気管噴射型のエンジン等、他のタイプの多気筒エンジンにも採用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  エンジン
１１  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１３  ピストン
１４  燃焼室
１５  コンロッド
１６  クランクシャフト
１７  吸気ポート
１８  吸気マニホールド
１９  吸気管
２０  吸気弁
２１  排気ポート
２２  排気マニホールド
２３  排気管
２４  排気弁
２５  スロットルバルブ
２６  スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
２７  エアフローセンサ
２８  三元触媒
２９  空燃比センサ
３１  点火プラグ
３２  点火コイル
３３  燃料噴射弁
３４  ＥＧＲ通路
３５  ＥＧＲ弁
３６  クランク角センサ
３７  水温センサ
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図２】
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【図４】
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