(57)【要約】【課題】機関アイドル運転中に燃焼方式を切り替えることに起因して機関出力が不必要に変動するのを極力抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、アイドル運転中に燃料噴射形態及び点火時期を変更して内燃機関の燃焼方式を切り替えるとともに（タイミングｔ７２）、その切り替えに先立ち吸入空気量を前記切り替え後の燃焼方式に対応した量に変更する（タイミングｔ７１）。吸入空気量の変更に伴う機関燃焼状態の推移を切り替え前後の各燃焼方式における機関制御因子の値に基づいて推定し、その推定結果に基づいて遅延期間ＤＴを設定する。【選択図】      図７
2006200516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関アイドル運転中に燃料噴射形態及び点火時期を変更して内燃機関の燃焼方式を切り替えるとともに該切り替えに先立ち吸入空気量を前記切り替え後の燃焼方式に対応した量に変更する内燃機関の制御装置であって、
前記吸入空気量の変更に伴う機関燃焼状態の推移を切り替え前後の各燃焼方式における機関制御因子の値に基づいて推定し、該推定結果に基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する設定手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記設定手段は燃焼方式を切り替える前の吸入空気量と切り替え後の目標吸入空気量とを前記機関制御因子とし、それらに基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の制御装置において、
前記設定手段は切り替える前の吸入空気量と切り替え後の目標吸入空気量との差分に基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記設定手段は燃焼方式を切り替える前の機関回転速度と切り替え後の目標機関回転速度とを前記機関制御因子とし、それらに基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関の制御装置において、
前記設定手段は切り替える前の機関回転速度と切り替え後の目標機関回転速度との差分に基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記設定手段は燃焼方式を切り替える前の吸入空気量及び機関回転速度と切り替え後の目標吸入空気量及び目標機関回転速度とを前記機関制御因子とし、前記吸入空気量と前記目標吸入空気量との差分に基づいて燃焼方式の切り替え時期にかかる基本時期を設定し、前記機関回転速度及び前記目標機関回転速度との差分に基づいて前記基本時期を補正する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備え、
前記燃焼方式は、燃料噴射形態が一括噴射に設定される第１の燃焼方式と、燃料噴射形態が前記筒内噴射弁による圧縮行程噴射を含む分割噴射に設定されるとともに点火時期が前記第１の燃焼方式での点火時期よりも遅角側の時期に設定され併せて目標吸入空気量が前記第１の燃焼方式での目標吸入空気量よりも増量される第２燃焼方式との間で切り替えられる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
機関始動後の吸入空気量積算値又はその相関値が所定量以上であるときに前記燃焼方式を前記第２の燃焼方式から前記第１の燃焼方式に強制的に切り替える切替手段を更に備える
請求項７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、前記内燃機関に連結される車両駆動系に機関出力が伝達されない状態にあるときには前記第２の燃焼方式に、前記車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるときには前記第１の燃焼方式に設定されるように燃焼方式を切り替える切替手段を更に備える
請求項７又は８記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、機関アイドル運転中に燃料の燃焼方式を切り替えることの可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路には、機関燃焼室から排出される排気を浄化するための触媒装置が設けられている。この触媒装置に内蔵されている触媒は、その温度によって浄化特性が変化し、通常は活性化温度まで温度上昇しなければその本来の浄化特性を発揮することができない。このため、機関始動から所定期間が経過し、排気熱によって触媒の温度が十分に上昇するまでは排気性状の悪化が懸念されることとなる。
【０００３】
そこで従来、例えば特許文献１にみられるように、機関始動時から所定期間が経過するまでの期間、吸気行程に加えて圧縮行程においても燃料を噴射する分割噴射を実行することが提案されている。このように圧縮行程中に燃料を噴射することによって点火時期を極力遅角側の時期に設定して排気温度を上昇させることができ、排気熱を利用した触媒装置の早期暖機を図ることができるようになる。そして、触媒装置の暖機が完了したと判断される時点で分割噴射を停止し、全ての燃料を吸気行程中に一括して噴射する一括噴射を実行するとともに、点火時期も併せて進角させるようにしている。
【０００４】
ところで、このように燃料噴射形態や点火時期を変更して燃焼方式を切り替える際には、以下に述べるような状況を招くことがある。即ち、各燃焼方式において機関アイドル運転に必要とされる吸入空気量は当然に異なるものとなるため、こうした燃焼方式の切り替えに際しては、吸入空気量をその切り替え後の燃焼方式に見合う目標量にまで変更する必要がある。ところが、吸入空気量を変更するべく、例えばスロットル弁の開度を変更したとしても、吸入空気量が実際にその目標量になるまでには応答遅れが存在する。このため、吸入空気量の変更と燃料噴射形態及び点火時期の変更とを同時に行うようにすると、こうした吸入空気量変化の応答遅れによって燃料噴射形態や点火時期がそのときの吸入空気量と適合しなくなり、機関燃焼状態の不安定化を招くこととなる。特に、機関アイドル運転中は機関燃焼状態が安定し難い傾向があり、更に触媒装置の暖機が未完了であるときには機関始動からの経過期間も短いため、機関燃焼室の温度が低く、また機関可動部に生じる摩擦抵抗も大きいことから、こうした機関燃焼状態の不安定化傾向も一層顕著なものとなる。
【０００５】
そこで、こうした吸入空気量変化の応答遅れを予め見込んで燃料噴射形態及び点火時期の変更することが考えられる。即ち、吸入空気量の変更が開始されてから所定期間遅れて燃料噴射形態及び点火時期を変更することにより、そのときの吸入空気量に対して不適切な時期に燃料噴射形態及び点火時期が変更されることによる機関燃焼状態の不安定化が極力抑制されるようになる。
【特許文献１】特開２０００−４５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、機関アイドル運転時にあっては機関燃焼状態の安定化を図ることは勿論のこと、機関出力の変動、更にはそれに起因する機関回転速度の変動についてもこれを適切に抑制するのが望ましい。即ち、機関アイドル運転時は、機関振動やそれに伴って生じる騒音が比較的小さく、機関出力や機関回転速度の変動が発生すると、それが振動や騒音として認識され易い。このため、機関アイドル運転時にあっては、機関出力を変動させないようにする、或いは燃焼方式の切り替えに伴って機関出力が変化する場合であってもこれを極力円滑に変化させるようにするのが望ましい。
【０００７】
しかしながら、上述したように、単に吸入空気量の変更開始時と燃料噴射形態及び点火時期の変更開始時との間に遅延期間を設けるだけでは、その遅延期間の長さ次第で機関出力が不必要に増加したり、逆に低下したりするおそれがあり、従来の装置はこの点においてなお改良の余地を残すものとなっていた。
【０００８】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関アイドル運転中に燃焼方式を切り替えることに起因して機関出力が不必要に変動するのを極力抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１記載の発明は、機関アイドル運転中に燃料噴射形態及び点火時期を変更して内燃機関の燃焼方式を切り替えるとともに該切り替えに先立ち吸入空気量を前記切り替え後の燃焼方式に対応した量に変更する内燃機関の制御装置であって、前記吸入空気量の変更に伴う機関燃焼状態の推移を切り替え前後の各燃焼方式における機関制御因子の値に基づいて推定し、該推定結果に基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定する設定手段を備えることをその要旨とする。
【００１０】
燃焼方式を切り替えるのに先立ち吸入空気量を切り替え後の燃焼方式に対応する量に変更する際、その変更に伴って機関燃焼状態が推移するが、上記構成によれば、こうした機関燃焼状態の推移を把握した上で燃焼方式の切り替え時期を設定することができる。従って、その切り替え時期を、切り替えに伴う機関出力の変動を抑制する上で適切な時期に設定することができるようになる。
【００１１】
因みに、この切り替え時期は、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を増大させることにより吸入空気量を変更する場合にあっては、スロットル弁の開度を増大させる時期を基点として設定することができ、また吸気弁のリフト量を増大することにより吸入空気量を変更する場合にあっては、吸気弁のリフト量を増大させる時期を基点として設定することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の制御装置において、前記設定手段は燃焼方式を切り替える前の吸入空気量と切り替え後の目標吸入空気量とを前記機関制御因子とし、それらに基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定することをその要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、機関燃焼状態の推移を吸入空気量の変更程度に基づき精度良く把握して燃焼方式の切り替え時期を設定することができ、機関燃焼状態の不安定化に起因する機関出力の変動を効果的に抑制することができるようになる。
【００１４】
尚、このように切り替える前の吸入空気量と切り替え後の目標吸入空気量とに基づいて燃焼方式の切り替え時期を設定する際には、これを例えばそれらの比（吸入空気量／目標吸入空気量）やそれらを引数として切替時期を求めるマップに基づいて設定することができる他、請求項３記載の発明によるように、それらの差分に基づいて燃焼方式の切り替え時期を設定することもできる。またこの場合、その差分が大きいときほど燃焼方式の切り替え時期が遅角されるようにこれを設定することが望ましい。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の制御装置において、前記設定手段は燃焼方式を切り替える前の機関回転速度と切り替え後の目標機関回転速度とを前記機関制御因子とし、それらに基づいて前記燃焼方式の切り替え時期を設定することをその要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、機関燃焼状態の推移を機関回転速度の変更程度に基づき精度良く把握して燃焼方式の切り替え時期を設定することができ、同燃焼方式の切り替えに伴う機関出力の変動を効果的に抑制することができるようになる。
【００１７】
尚、このように切り替える前の機関回転速度と切り替え後の目標機関回転速度とに基づいて燃焼方式の切り替え時期を設定する際には、これを例えばそれらの比（機関回転速度／目標機関回転速度）やそれらを引数として切替時期を求めるマップに基づいて設定することができる他、請求項５記載の発明によるように、それらの差分に基づいて燃焼方式の切り替え時期を設定することもできる。またこの場合、その差分が大きいときほど燃焼方式の切り替え時期がより遅角側の時期になるようにこれを設定することが望ましい。
【００１８】
また、請求項２記載の構成と請求項４記載の構成とを併せて備える構成を採用することもできる。即ち、燃焼方式を切り替える前の吸入空気量及び機関回転速度と切り替え後の目標吸入空気量及び目標機関回転速度とをそれぞれ機関制御因子とし、それらに基づいて燃焼方式の切り替え時期を設定する、といった構成を採用することもできる。こうした構成を採用すれば、機関燃焼状態の推移をより正確に把握して燃焼方式の切り替え時期を設定することができ、機関燃焼状態の不安定化に起因する機関出力の変動を一層効果的に抑制することができるようになる。
【００１９】
更に、この構成の具体例としては、請求項６に記載する発明によるように、設定手段は燃焼方式を切り替える前の吸入空気量及び機関回転速度と切り替え後の目標吸入空気量及び目標機関回転速度とを前記機関制御因子とし、前記吸入空気量と前記目標吸入空気量との差分に基づいて燃焼方式の切り替え時期にかかる基本時期を設定し、該基本時期を前記機関回転速度及び前記目標機関回転速度との差分に基づいて補正する、といった構成を挙げることができる。そして、この構成にあっては、燃焼方式切り替え前の吸入空気量と切り替え後の目標吸入空気量との差分が大きいほど基本時期をより遅角側の時期に設定するとともに、燃焼方式切り替え前の機関回転速度と切り替え後の目標機関回転速度との差分が大きいほど同基本時期が更に遅角側の時期になるようにこれを補正するようにすることが望ましい。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備え、前記燃焼方式は、燃料噴射形態が一括噴射に設定される第１の燃焼方式と、燃料噴射形態が前記筒内噴射弁による圧縮行程噴射を含む分割噴射に設定されるとともに点火時期が前記第１の燃焼方式での点火時期よりも遅角側の時期に設定され併せて目標吸入空気量が前記第１の燃焼方式での目標吸入空気量よりも増量される第２燃焼方式との間で切り替えられることをその要旨とする。
【００２１】
同構成では、機関アイドル運転時のように、燃料噴射量が比較的少ないために排気系に設けられた触媒装置の暖機が促進され難い状況下にあっても、燃焼方式を第１の燃焼方式から第２の燃焼方式に切り替えることにより点火時期を極力遅角側の時期に設定して排気温度を上昇させ、触媒装置の早期暖機を図ることができ、排気性状の悪化を抑制することができるようになる。更に上記請求項１〜６のいずれかの構成を通じて、そうした燃焼方式を切り替える際に生じ得る機関出力の変動についてもこれを抑制することができる。尚、点火時期を極力遅角側の時期に設定する上では分割噴射における噴射時期についてもこれをより遅角側の時期に設定することが望ましい。
【００２２】
上述したように燃焼方式を第２の燃焼方式に切り替えることにより触媒装置の早期暖機を促進させることができる。但し、このように燃焼方式を第２の燃焼方式に設定した場合には、排気温度を上昇させるべく点火時期が極力遅角側の時期に設定されるため、機関出力については制限されることとなる。このため、触媒装置の暖機が完了した後もなお継続して燃焼方式を第２の燃焼方式に設定しておくのは機関出力を確保する上では好ましくないといえる。また、触媒装置はその排気の熱によって温度上昇するが、排気温度は機関燃焼に際して発生する熱の一部によって上昇する。従って、触媒装置の暖機完了は、機関始動時からそのときまでに発生した機関燃焼熱の総量、換言すれば吸入空気量積算値或いはその相関値（例えば燃料噴射量積算値）が所定量以上であることをもって判断することができる。
【００２３】
これらの点に鑑み、請求項８記載の構成では、吸入空気量積算値或いはその相関値が所定量以上であるときには、燃焼方式を第２の燃焼方式から第１の燃焼方式に強制的に切り替えるようにしている。このため、同構成によれば、触媒装置の暖機が完了した後は、燃焼方式が速やかに第１の燃焼方式に切り替えられるため、不必要に機関出力が制限されるのを回避して機関本来の出力特性を確保することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は駆動源として車両に搭載されるものであり、前記内燃機関に連結される車両駆動系に機関出力が伝達されない状態にあるときには前記第２の燃焼方式に、前記車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるときには前記第１の燃焼方式に設定されるように燃焼方式を切り替える切替手段を更に備えることをその要旨とする。
【００２５】
機関アイドル運転時であっても、機関出力が車両駆動系を通じて車両に伝達される状態にあるときには、その後にアクセル操作が行われて車両が加速される可能性が高く、同加速時には要求機関出力が増大する。また、このように機関出力が増大すれば燃料噴射量、ひいては機関燃焼熱が増大するため、触媒装置の暖機も自ずと促進されるようになる。このため、この場合には機関出力の確保を優先し予め燃焼方式を第１の燃焼方式に設定しておくことが望ましい。
【００２６】
一方、機関出力が車両駆動系を通じて車両に伝達されない状態にあるときには、アイドル運転が可能な程度に燃料噴射量が抑えられるため、排気温度が低下する傾向にある。このため、こうした排気温度の低下による触媒装置の暖機遅延を回避すべく、排気温度を上昇させることのできる第２の燃焼方式に燃焼方式を設定しておくことが望ましい。
【００２７】
これらの点に鑑み、請求項９記載の構成では、内燃機関から車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるか否かに応じて燃焼方式を切り替えるようにしているため、車両加速に対応する機関出力の確保と触媒装置の早期暖機とを適切に両立させることができるようになる。尚、内燃機関から車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるか否かの判断については、自動変速機を搭載する車両にあっては、例えばシフトレンジがニュートラルレンジ或いはパーキングレンジにある場合には、内燃機関から車両駆動系に機関出力が伝達される状態にない旨判断し、それ以外のレンジにあるときには同機関出力が伝達される状態にある旨判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は内燃機関及びその制御装置を示している。この制御装置は、車両に搭載される内燃機関１０を統括して制御する制御部４０と、機関回転速度等の機関運転状態を検出する検出部５０とを備えている。内燃機関１０の吸気通路１１には吸入空気量を調節するためのスロットル弁１２、及びこれを開閉駆動するモータ１３が設けられている。内燃機関１０は複数の気筒を備えており、それら各気筒には点火プラグ１４の他、燃料噴射弁１５がそれぞれ設けられている。この燃料噴射弁１５は各気筒の燃焼室１６に燃料を直接噴射供給する筒内用の噴射弁である。また、内燃機関１０の排気通路１７には燃焼室１６から排出される排気を浄化するための触媒装置１８が設けられている。内燃機関１０は、その機関出力軸が自動変速機（図示略）を介して、プロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト、駆動輪（いずれも図示略）等々の車両駆動系に駆動連結されている。
【００２９】
制御部４０は、モータ１３、点火プラグ１４、燃料噴射弁１５等を駆動するための駆動回路（図示略）、各種制御に必要な実行プログラムやデータ、並びにその制御の実行結果を保存するためのメモリ４１等を備えて構成されている。また、検出部５０は吸入空気量Ｑを検出するエアフロメータ５１、スロットル弁１２の開度ＴＡを検出するスロットルセンサ５２、機関出力軸の回転位相（クランク角）及び機関回転速度ＮＥを検出するクランクセンサ５３、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ５４等を備えて構成されている。制御部４０はこれら各種センサ５１〜５４からなる検出部５０の検出信号を取り込み、その検出結果に基づいて吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火時期制御といった各種制御を実行する。
【００３０】
次に、制御部４０によって実行される各種制御のうち、機関始動後のアイドル運転時に行われる触媒暖機制御について説明する。この触媒暖機制御では、燃料の一部を吸気行程に噴射するとともに、残りの燃料を圧縮行程後期に噴射する分割噴射を実行し、併せて点火時期を遅角側の時期に設定する（第２の燃焼方式）。このように吸気行程噴射と併せて圧縮行程噴射を行うとともに点火時期を遅角側の時期に設定することにより、排気温度を上昇させ、触媒装置１８の早期暖機を図ることができる。また、触媒装置１８の暖機が完了した後は、全ての燃料を吸気行程に噴射する一括噴射を実行するとともに、点火時期をノッキングが発生しない程度に進角させる（第１の燃焼方式）。また、触媒装置１８の暖機が未完了であっても、自動変速機のシフトレンジがパーキングレンジ（Ｐレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）以外のレンジ、例えばドライブレンジ（Ｄレンジ）等に設定されている場合には、同様に燃焼方式を第１の燃焼方式に設定する。このように触媒暖機制御では、燃焼方式を適宜切り替えることにより、機関始動後において触媒装置１８の排気浄化能力を早期に高めて排気性状の悪化を抑制し、併せて車両駆動力についてもこれを確保するようにしている。
【００３１】
以下、こうした触媒暖機制御の詳細について説明する。
図２は、この触媒暖機制御を実行するか否かを決定する際の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、内燃機関１０がアイドル運転状態にあるか否かにかかわらず機関始動後に継続して実行される。
【００３２】
この一連の処理では、まず機関始動から現在までの吸入空気量積算値ΣＱが所定値ΣＱＪを下回っているか否かが判断される（ステップＳ２１）。ここで吸入空気量積算値ΣＱは、機関始動時から燃焼室１６において発生した熱量と相関を有するものである。従って、この吸入空気量積算値ΣＱに基づいて、機関始動時から排気から触媒装置１８に与えられた総熱量、ひいては機関始動時からの触媒装置１８の温度上昇量を推定することができる。また、所定値ΣＱＪは触媒装置１８の触媒がその活性化温度近傍にまで温度上昇したか否か、換言すれば触媒装置１８の暖機が完了してその本来の排気浄化特性を発揮し得る状態に移行したか否かを判定するための判定値である。この所定値ΣＱＪは、以下の式（１）に基づいて算出される。
ΣＱＪ←ΣＱＪＢ・ｋ  ・・・（１）
ｋ＞１．０
ここで、「ΣＱＪＢ」は所定値ΣＱＪの基本値であり、機関始動後における触媒装置１８の平均的な温度上昇態様を考慮して予め実験等に基づいて設定されている。また上式（１）において「ｋ」は、この基本値ΣＱＪＢをその機関始動時の機関冷却水温ＴＨＷに基づいて補正するための補正係数であり、機関始動時の機関冷却水温ＴＨＷが低いときほど、所定値ΣＱＪがより大きくなるように設定される。このように補正係数ｋに基づく補正を行うことにより、所定値ΣＱＪをそのときどきのアイドル運転時に見合った適切な値に設定することができ、燃焼方式の切り替えを伴う触媒暖機の期間が不必要に長くなるのを回避することができる。
【００３３】
従って、こうして設定される所定値ΣＱＪと吸入空気量積算値ΣＱとの大きさを比較することにより、触媒装置１８がその本来の排気浄化特性を発揮し得る状態にあるか否かを判定することができる。
【００３４】
このように触媒装置１８の暖機状態を判定し、触媒装置１８の暖機が完了している、即ち吸入空気量積算値ΣＱが所定値ΣＱＪ以上になっている旨判定される場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に設定される（ステップＳ２４）。ここで、上記暖機要求フラグＸＣは、車両駆動力の確保及び触媒装置１８の早期暖機のいずれを優先するか否かを判断するものである。即ち、この暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」に設定されている場合には、触媒装置１８の暖機を促進すべく燃焼方式が第２の燃焼方式に設定され、同暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に設定されている場合には、車両駆動力の確保を優先すべく燃焼方式が第１の燃焼方式に設定される。
【００３５】
一方、触媒装置１８の暖機が未完了である旨判定された場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、次に、車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるか否かが判断される（ステップＳ２２）。具体的には、自動変速機のシフトレンジがＰレンジ或いはＮレンジにあるか否かが判断される。そして、車両駆動系に機関出力が伝達される状態にない旨判断された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」に設定される（ステップＳ２３）。
【００３６】
一方、自動変速機のシフトレンジがＰレンジ、Ｎレンジ以外のレンジ、例えばＤレンジ等に設定されており、車両駆動系に機関出力が伝達される状態にある旨判断された場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に設定される（ステップＳ２４）。このように暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に設定されている場合には、車両駆動力を確保すべく燃焼方式が第１の燃焼方式に切り替えられる。
【００３７】
因みに、このように燃焼方式が第１の燃焼方式に設定されると、点火時期を遅角側の時期に設定することによる排気温度上昇は望めないものの、その後アクセル操作部材が操作されることにより、機関負荷（燃料噴射量）が増大することが予想される。そして、そうした機関負荷の増大を通じて排気温度が上昇し、結果的には触媒装置１８の早期暖機を図ることのできる可能性が高い。また、このようにシフトレンジがＰレンジ、Ｎレンジ以外のレンジに設定されている場合には、その後、車両が加速状態に移行する可能性が高く、その移行後に燃焼方式を切り替えるようにしたのでは車両加速性能の低下を招く懸念がある。このため、本触媒暖機制御にあっては、仮に触媒装置１８の暖機が未完了であっても、シフトレンジがＤレンジ等に設定されている場合には、燃焼方式を第１の燃焼方式に設定するようにしている。これにより車両加速性能の確保を図ることができる。
【００３８】
このようにして暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」或いは「ＯＦＦ」に設定された後、この一連の処理は一旦終了される。
図３は、こうした吸入空気量積算値ΣＱの上昇及びシフトレンジの変化、並びにこれらに基づいて設定される暖機要求フラグＸＣの状態変化を示すタイミングチャートである。
【００３９】
ここで、上述した燃焼方式が第２の燃焼方式に設定されている場合には、第１の燃焼方式に設定されているときと比較して、スロットル開度ＴＡが大きく設定され吸入空気量が増量される。これは以下の理由による。
【００４０】
即ち、燃焼方式が第２の燃焼方式に設定されている場合には、点火時期が第１の燃焼方式における点火時期よりも遅角側の時期に設定されるために機関出力が低下し、機関回転速度ＮＥをアイドル運転時の目標機関回転速度ＮＥＴに維持するために必要となる吸入空気量が増大することとなる。
【００４１】
このように燃焼方式が第１の燃焼方式に設定されている場合と第２の燃焼方式に設定されている場合とでは、機関回転速度ＮＥを目標機関回転速度ＮＥＴに維持するのに要求される吸入空気量が異なっており、燃焼方式の切り替えに際しては、その要求吸入空気量を確保すべくスロットル開度ＴＡが変更される。
【００４２】
また、機関アイドル運転時における目標機関回転速度ＮＥＴは主に以下の各パラメータに基づいて設定される。
１．シフトレンジ：シフトレンジがＰレンジやＮレンジに設定されているときのように車両駆動系に機関出力が伝達される状態にない場合には、ＤレンジやＲレンジに設定されているときのように車両駆動系に機関出力が伝達される状態にある場合よりも、目標機関回転速度ＮＥＴは高く設定される。
【００４３】
２．機関始動後経過時間：機関始動後経過時間が短いときほど目標機関回転速度ＮＥＴは高く設定される。機関始動後経過時間が短いときほど機関燃焼状態が不安定であるため、機関ストールの発生を確実に抑制するためである。
【００４４】
３．機関冷却水温：機関冷却水温が低いときほど目標機関回転速度ＮＥＴは高く設定される。機関始動後経過時間が短いときと同様に、機関冷却水温が低いときほど機関燃焼状態が不安定であるため、機関ストールの発生を確実に抑制するためである。
【００４５】
また、吸入空気量Ｑの目標値、即ち目標吸入空気量ＱＴは、主に燃焼方式及び目標機関回転速度ＮＥＴ等に基づいて以下のように設定される。
燃焼方式が第１の燃焼方式に設定されている場合には、まず以下の式（２）に基づいて目標スロットル開度ＴＡＴが算出される。
ＴＡＴ←ＴＡＢ＋Ｋ（ＮＥＴ−ＮＥ）  ・・・（２）
上式（２）において、右辺第１項「ＴＡＢ」は、見込み制御量であり、目標機関回転速度ＮＥＴ及び機関冷却水温ＴＨＷに基づいて設定される基本スロットル開度である。また、右辺第２項「Ｋ（ＮＥＴ−ＮＥ）」はフィードバック制御量であり、ゲインＫ及び現在の機関回転速度ＮＥと目標機関回転速度ＮＥＴとの偏差（＝ＮＥＴ−ＮＥ）に基づいて設定される。従って、現在の機関回転速度ＮＥが目標機関回転速度ＮＥＴよりも高い場合には、現在の吸入空気量Ｑをその偏差に応じて増量すべくスロットル開度ＴＡが高くなるようにこれが変更される。一方、現在の機関回転速度ＮＥが目標機関回転速度ＮＥＴよりも低い場合には、現在の吸入空気量Ｑをその偏差に応じて減量すべくスロットル開度ＴＡが低くなるようにこれが変更される。そしてここで、目標吸入空気量ＱＴは、上式（２）における見込み制御量（即ち基本スロットル開度ＴＡＢ）及び目標機関回転速度ＮＥＴに対応した量に設定される。尚、この目標吸入空気量ＱＴと基本スロットル開度ＴＡＢ及び目標機関回転速度ＮＥＴとの関係は予め実験等を通じて求められ、メモリ４１に記憶されている。
【００４６】
燃焼方式が第２の燃料噴射方式に設定されている場合には、目標機関回転速度ＮＥＴに基づいて目標吸入空気量ＱＴが設定される。この目標機関回転速度ＮＥＴと目標吸入空気量ＱＴとの関係についても同様に、予め実験等を通じて求められ、メモリ４１に記憶されている。因みに、この場合には、現在の機関回転速度ＮＥと目標機関回転速度ＮＥＴとの偏差が小さくなるように、燃料噴射量がフィードバック制御される。
【００４７】
上述したように、燃焼方式を上述した２つの燃焼方式の間で切り替える際には、スロットル開度ＴＡの変更と、燃料噴射形態及び点火時期の変更とが併せて実行される。ここで、本触媒暖機制御においては、図３に示されるように、これらスロットル開度ＴＡの変更時期（図３：タイミングｔ３１，ｔ３３，ｔ３５）と、燃料噴射形態及び点火時期の変更時期（図３：タイミングｔ３２，ｔ３４，ｔ３６）との間に所定の遅延期間ＤＴを設けるようにしている。即ち、スロットル開度ＴＡが変更された後、その変更に遅れて燃料噴射形態及び点火時期を変更するようにしている。そして、上記遅延期間ＤＴについて、スロットル開度ＴＡの変更から応答遅れをもって変化する吸入空気量に適合した時期に燃料噴射形態及び点火時期が変更されるようにこれを設定するようにしている。本触媒暖機制御においては、このように遅延期間ＤＴを設定することにより、燃焼方式を切り替えることに伴う機関出力の変動を抑制することができるようになる。
【００４８】
以下、この遅延期間ＤＴの設定手順について図４に示すフローチャートを参照して説明する。この一連の処理は、内燃機関１０がアイドル運転状態にあること、即ちアクセル操作量が「０」であることを条件に実行される。
【００４９】
この一連の処理では、まず暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に、或いは「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替えられたか否かが判断される（ステップＳ４１）。暖機要求フラグＸＣの切り替えが行われず、これが「ＯＮ」或いは「ＯＦＦ」のままで維持されている場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。
【００５０】
一方、暖機要求フラグＸＣの切り替えが行われた場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、換言すれば燃焼方式を第１の燃焼方式から第２の燃焼方式に、或いは第２の燃焼方式から第１の燃焼方式に切り替える必要が生じた場合には、現在の吸入空気量Ｑと切り替え後の燃焼方式に対応した目標吸入空気量ＱＴとの差ｄＱ（＝｜ＱＴ−Ｑ｜）が算出される（ステップＳ４２）。
【００５１】
このように吸入空気量差ｄＱが算出された後、次に現在の機関回転速度ＮＥと切り替え後の燃焼方式に対応した目標機関回転速度ＮＥＴとの差ｄＮＥ（＝｜ＮＥＴ−ＮＥ｜）が算出される（ステップＳ４３）。
【００５２】
次に、吸入空気量差ｄＱ及び機関冷却水温ＴＨＷに基づいて基本遅延期間ＤＴＢが算出される（ステップＳ４４）。この基本遅延期間ＤＴＢはクランク角期間として設定することもできるが、ここでは時間をその次元としている。図５は、これら吸入空気量差ｄＱ及び機関冷却水温ＴＨＷと基本遅延期間ＤＴＢとの関係を示している。尚、こうした関係は予め実験等を通じて求められ、制御部４０のメモリ４１に関数データとして記憶されている。
【００５３】
同図５に示されるように、基本遅延期間ＤＴＢは吸入空気量差ｄＱが多いときほど長い期間に設定される。これは、吸入空気量差ｄＱが多いときほど、吸入空気量の応答遅れが大きくなるため、この応答遅れ量が小さくなるのを待って燃料噴射形態及び点火時期を切り替えるのが好ましいからである。
【００５４】
また、基本遅延期間ＤＴＢは機関冷却水温ＴＨＷが低いときほど長い期間に設定される。これは、機関冷却水温ＴＨＷが低い場合には、燃料噴射形態及び点火時期を変更することによる影響、特に点火時期を変更することによる機関燃焼状態の不安定化、これに起因する機関出力の変動が発生し易い傾向にあるため、これらを好適に抑制するためである。
【００５５】
次に、機関回転速度差ｄＮＥに基づいて補正係数αが算出される（ステップＳ４５）。図６は、これら機関回転速度差ｄＮＥと補正係数α（≧１．０）との関係を示している。この補正係数αは、先に求められた基本遅延期間ＤＴＢを機関回転速度差ｄＮＥに基づいて補正するためのものである。尚、こうした関係は、上述した吸入空気量差ｄＱ及び機関冷却水温ＴＨＷと基本遅延期間ＤＴＢとの関係と同様に、予め実験等を通じて求められ、制御部４０のメモリ４１に関数データとして記憶されている。
【００５６】
このようにして基本遅延期間ＤＴＢ及び補正係数αが算出された後、以下の式（３）に基づいて最終的な遅延期間ＤＴが算出される（ステップＳ４６）。
ＤＴ←ＤＴＢ・α  ・・・（３）
ここで、先の図６に示されるように、機関回転速度差ｄＮＥが大きいときほど、補正係数αがより大きな値に設定されるために、遅延期間ＤＴはより長い期間に設定されることとなる。このように補正係数αを設定するようにしているのは以下の理由による。即ち、機関回転速度差ｄＮＥが大きい場合には、スロットル開度ＴＡを変更してから機関回転速度ＮＥが目標機関回転速度ＮＥＴに収束するまでの期間が長くなることから、これに見合ったかたちで基本遅延期間ＤＴＢを補正して遅延期間ＤＴを決定するようにしている。
【００５７】
次に、上述した各処理を通じて制御される燃焼方式の切替態様についてその例を図７〜図９を参照して説明する。
図７は、シフトレンジがＤレンジからＮレンジ（或いはＰレンジ）に切り替えられた場合における吸入空気量Ｑ及び機関回転速度ＮＥの各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。尚、図７の実線は、本触媒暖機制御を実行した場合における機関回転速度ＮＥの推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。
【００５８】
同図７に示されるように、シフトレンジがＤレンジからＮレンジに切り替えられると、「ＯＦＦ」に設定されていた暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」に切り替えられる（タイミングｔ７１）。このように暖機要求フラグＸＣが切り替えられると、まずスロットル開度ＴＡが燃焼方式切り替え後の目標吸入空気量ＱＴに見合う開度にまで増大する。その結果、吸入空気量Ｑが徐々に増大し、これに伴って機関回転速度ＮＥが上昇するようになる。
【００５９】
そして、スロットル開度ＴＡが変更されてから遅延期間ＤＴが経過すると、燃料噴射形態が一括噴射から分割噴射に変更されるとともに、点火時期が現在の時期よりも遅角側の時期、即ち排気温度の上昇を優先する時期に設定される（タイミングｔ７２）。このように点火時期が遅角側の時期に設定される結果、機関出力が低下し、それに伴って機関回転速度ＮＥも徐々に低下して目標機関回転速度ＮＥＴに収束するようになる。ここで、本触媒暖機制御においては、吸入空気量差ｄＱ、機関回転速度差ｄＮＥ、機関冷却水温ＴＨＷを考慮して上記遅延期間ＤＴを設定するようにしているため、燃焼方式の切り替えに伴う機関回転速度ＮＥの変動は極力抑制されるようになり円滑に変化するようになる。
【００６０】
一方、スロットル開度ＴＡが変更されてから遅れて燃料噴射形態及び点火時期を変更するものの、その遅延期間を一定にした場合にあっては、図７において一点鎖線にて示されるように、機関回転速度ＮＥがまだ十分に上昇していない時に燃料噴射形態及び点火時期が変更される場合がある。そして、この場合にはその変更によって機関回転速度ＮＥが一旦低下して再び上昇する、といった機関回転速度の不要な変動が生じるようになる。即ち、吸入空気量Ｑが十分に増大しないうちに燃料噴射形態及び点火時期が変更されることにより、機関燃焼状態が不安定になり機関出力の落ち込みを招く。従って、機関出力や機関回転速度ＮＥの変動が振動や騒音の変化として認識され易くなる。
【００６１】
また、図７において二点鎖線にて示されるように、スロットル開度ＴＡが変更されてから燃料噴射形態及び点火時期が変更されるまでの期間を過度に長く設定した場合にあっては、上述したような機関燃焼状態の不安定化は抑制されるものの、吸入空気量の増大によって機関出力が過度に上昇し、一時的な機関回転速度ＮＥの吹け上がりを招くこととなる。そして、このように過度に上昇した機関回転速度ＮＥがその後急速に低下するようになる。従って、この場合にあってもやはり機関出力や機関回転速度ＮＥの変動が振動や騒音の変化として認識され易くなる。
【００６２】
この点、本触媒暖気制御によれば、上記遅延期間ＤＴが燃焼方式の切り替えに伴う吸入空気量Ｑや機関回転速度ＮＥの変化を応じた適切な長さに設定されるため、こうした機関出力、機関回転速度ＮＥの不必要な変動を極力抑制することができるようになる。
【００６３】
以上、燃焼方式が第１の燃焼方式から第２の燃焼方式に切り替えられる場合について説明したが、次に、燃焼方式が第２の燃焼方式から第１の燃焼方式に切り替えられる場合について説明する。
【００６４】
図８は、シフトレンジがＮレンジ（或いはＰレンジ）からＤレンジに切り替えられた場合における吸入空気量Ｑ及び機関回転速度ＮＥの各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。尚、図８の実線は、本触媒暖機制御を実行した場合における機関回転速度ＮＥの推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。
【００６５】
同図８に示されるように、シフトレンジがＮレンジからＤレンジに切り替えられると、「ＯＮ」に設定されていた暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に切り替えられる（タイミングｔ８１）。このように暖機要求フラグＸＣが切り替えられると、まずスロットル開度ＴＡが燃焼方式切り替え後の目標吸入空気量ＱＴに見合う開度にまで低下する。その結果、吸入空気量Ｑが徐々に減少し、これに伴って機関回転速度ＮＥも低下するようになる。
【００６６】
そして、スロットル開度ＴＡが変更されてから遅延期間ＤＴが経過すると、燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射に変更されるとともに、点火時期が現在の時期よりも進角側の時期、即ち機関出力を優先する通常の時期に設定される（タイミングｔ８２）。このように点火時期が進角側の時期に設定される結果、機関出力が低下し、それに伴って機関回転速度ＮＥも徐々に低下して目標機関回転速度ＮＥＴに収束するようになる。本実施の形態によれば、燃焼方式の切り替えに伴う機関回転速度ＮＥの変動は極力抑制されるようになり、同機関回転速度が円滑に変化するようになる。
【００６７】
一方、スロットル開度ＴＡが変更されてから遅れて燃料噴射形態及び点火時期を変更するものの、その遅延期間を一定にした場合にあっては、図８において一点鎖線にて示されるように、機関回転速度ＮＥがまだ十分に低下していない時に燃料噴射形態及び点火時期が変更される場合がある。そして、この場合には、機関回転速度ＮＥが一旦上昇して再び低下する、といった機関回転速度の不要な変動を招くようになる。即ち、吸入空気量の十分に減少しないうちに点火時期が進角側の時期に設定されるため、機関出力が過度に上昇し、一時的な機関回転速度ＮＥの吹け上がりを招くこととなる。そして、このように過度に上昇した機関回転速度ＮＥがその後急速に低下するようになる。従って、これに起因する機関回転速度ＮＥの不安定化を招くとともに、こうした機関出力や機関回転速度ＮＥの変動が振動や騒音の変化として認識され易くなる。
【００６８】
また、図８において二点鎖線にて示されるように、スロットル開度ＴＡが変更されてから燃料噴射形態及び点火時期が変更されるまでの期間が長くなりすぎた場合にあっては、上述したような機関回転速度ＮＥの吹け上がりは生じないものの、吸入空気量Ｑが過度に低下した後に燃料噴射形態及び点火時期が変更されることになる。これにより、機関燃焼状態が不安定になり機関出力の落ち込みを招く。従って、この場合にあってもやはり機関出力や機関回転速度ＮＥの変動が振動や騒音の変化として認識され易くなる。
【００６９】
本触媒暖気制御によれば、燃焼方式が第１の燃焼方式から第２の燃焼方式に切り替えられる場合と同様に、同燃焼方式が第２の燃焼方式から第１の燃焼方式に切り替えられる場合にあっても、機関回転速度ＮＥの不必要な変動を極力抑制することができるようになる。
【００７０】
以上、図７及び図８を参照して、シフトレンジの切り替えに伴って燃焼方式を切り替える場合について説明したが、次にシフトレンジの切り替えは行われないときに、燃焼方式が切り替えられる場合について説明する。
【００７１】
図９は、シフトレンジがＮレンジ（或いはＰレンジ）のまま維持された状態で、吸入空気量積算値ΣＱが所定値ΣＱＪ以上になり、「ＯＮ」に設定されていた暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に切り替えられた場合における吸入空気量Ｑ及び機関回転速度ＮＥの各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。尚、図９の実線は、本触媒暖機制御を実行した場合における機関回転速度ＮＥの推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様を示している。
【００７２】
また、この場合、シフトレンジの切り替えを伴わないため、同図９に示されるように、目標機関回転速度ＮＥＴは略一定の速度に維持されている。但し、吸入空気量Ｑについては、暖機要求フラグＸＣが「ＯＦＦ」に切り替えられてスロットル開度ＴＡが低下するに伴って徐々に減少する。
【００７３】
スロットル開度ＴＡが変更されてから遅れて燃料噴射形態及び点火時期を変更するものの、本触媒暖気制御と異なり遅延期間を一定にした場合にあっては、図９において一点鎖線にて示されるように、吸入空気量Ｑがまだ十分に減少していない時に燃料噴射形態及び点火時期が変更される場合がある。そして、この場合には、機関出力の急激な上昇に伴って機関回転速度ＮＥが大きく吹け上がることが懸念される。一方、図９において二点鎖線にて示されるように、燃料噴射形態及び点火時期の変更が遅れ、吸入空気量が過度に減少した後に同変更がなされた場合には、機関出力が急激に低下して機関回転速度ＮＥが一時的に大きく低下してしまったり、その低下が著しい場合には機関ストールに至ることが懸念される。従って、いずれの場合にせよ、一定に維持すべき機関回転速度ＮＥの不要な変動を招くこととなる。その結果、こうした機関出力や機関回転速度ＮＥの変動が振動や騒音の変化として認識され易くなる。
【００７４】
これに対して、本触媒暖気制御によれば、図９に示されるように、暖機要求フラグＸＣが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替えられた時点（タイミングｔ９１）から上記遅延期間ＤＴの経過を待って燃料噴射形態が分割噴射から一括噴射に変更される（タイミングｔ９２）。また併せて、点火時期が現在の時期よりも進角側の時期、即ち機関出力の確保を優先する時期に設定される。そして、上述したように、この遅延期間ＤＴが吸入空気量差ｄＱ、機関回転速度差ｄＮＥ、機関冷却水温ＴＨＷを考慮して上記遅延期間ＤＴを設定するようにしているため、吸入空気量Ｑの減少による機関出力の低下と点火時期を進角側の時期に設定することによる機関出力の上昇が好適に相殺されるようになる。これにより、燃焼方式の切り替えに伴う機関回転速度ＮＥの変動は極力抑制されて同機関回転速度ＮＥが円滑に変化するようになる。
【００７５】
以上、説明したように、本触媒暖機制御を実行する制御装置によれば、燃焼方式切り替え前後の目標吸入空気量、目標機関回転速度、並びに機関冷却水温に基づいて燃焼方式の切り替えに伴う機関燃焼状態の推移を把握した上で、燃料噴射形態及び点火時期の変更時期、即ち燃焼方式の切り替え時期を設定することができる。従って、その切り替え時期を、切り替えに伴う機関出力の変動を抑える上で適切な時期に設定することができるようになる。
【００７６】
尚、上記実施の形態は以下のようにその構成や制御態様を変更することもできる。
・シフトレンジがＮレンジ或いはＰレンジに設定されているときに加えて、Ｒレンジに設定されているときにも、暖機要求フラグＸＣを「ＯＮ」に設定して燃焼方式を第２の燃焼方式に設定するようにしてもよい。
【００７７】
・車両駆動系に機関出力が伝達される状態にあるか否かをシフトレンジに基づいて判断し、機関出力が伝達される状態にないことを条件に燃焼方式を第２の燃焼方式に切り替えるようにしたが、シフトレンジの設定状態に関係なく、機関始動後、触媒装置１８の暖機が完了した旨判断されるまで燃焼方式を常に第２の燃焼方式に維持するようにしてもよい。
【００７８】
・第２の燃焼方式において、圧縮行程後期での燃料噴射に先立ち、吸気行程での燃焼噴射を実行するようにしたが、燃料噴射量が多いときなどは例えば排気行程から吸気行程にかけて燃料噴射を実行するようにしてもよい。
【００７９】
・燃焼方式の切り替えに際して燃料噴射形態を一括噴射と分割噴射と間で変更するようにしたが、機関アイドル運転時において安定した機関燃焼状態を維持しつつ、機関出力を優先する時期と排気温度の上昇を優先する時期とに点火時期を切り替えることができるのであれば、燃料噴射形態の変更態様はこれに限定されない。例えば、吸気行程初期と吸気行程後期（或いは圧縮行程初期）との間で燃料噴射時期を変更し、これに併せて点火時期を変更するようにしてもよい。
【００８０】
・所定値ΣＱＪの設定に際して、機関始動時の機関冷却水温ＴＨＷの関数である補正係数ｋに基づいて補正するようにしたが、かかる補正を省略するようにしてもよい。因みに、この場合にあっては、機関始動時の機関冷却水温ＴＨＷが極めて低くなる状況を想定して所定値ΣＱＪを比較的大きく設定するようにするのが望ましい。
【００８１】
・吸入空気量積算値ΣＱが所定値ΣＱＪ以上になったことをもって触媒装置１８の暖機が完了した旨判断するようにしたが、例えば機関始動時からの燃料噴射量積算値などといった同吸入空気量積算値ΣＱの相関値が所定値以上であることをもって同判断を行うようにしてもよい。また、機関始動から所定の時間が経過したことをもって上記判断を行うこともできる。但し、燃焼方式の切り替えを伴う触媒暖機の期間が不必要に長くなるのを回避する上では、吸入空気量積算値ΣＱ或いは上述した燃料噴射量積算値に基づいて触媒装置１８の暖機完了を判断するのが望ましい。一方、触媒装置１８の暖機完了をより精緻に判断する上では、例えば単位時間当たり吸入空気量或いは燃料噴射量をそのときの排気温度に基づいて重み付けし、その重み付けされた吸入空気量或いは燃料噴射量の積算値に基づいて触媒装置１８の暖機完了を判断するといった方法を採用することもできる。
【００８２】
・遅延期間ＤＴを算出する手法は、吸入空気量差ｄＱ、機関冷却水温ＴＨＷ並びに機関回転速度差ｄＮＥに基づく手法であれば、任意に変更可能である。同手法としては、例えば吸入空気量差ｄＱ及び機関回転速度差ｄＮＥに基づき基本遅延期間を算出するとともに、機関冷却水温ＴＨＷに基づき補正係数を算出し、基本遅延期間を補正係数で補正することにより遅延期間を算出するといった手法を採用すること等が可能である。
【００８３】
・上記実施の形態では、遅延期間ＤＴを機関冷却水温ＴＨＷの他、吸入空気量差ｄＱ並びに機関回転速度差ｄＮＥに基づいて設定するようにした。吸入空気量差ｄＱに代え、燃焼方式を切り替える前の現在の吸入空気量Ｑと切り替え後の目標吸入空気量ＱＴとの比に基づいて遅延期間ＤＴを設定するようにしたり、これら現在の吸入空気量Ｑ及び目標吸入空気量ＱＴを引数として含むマップに基づいて遅延期間ＤＴを設定したりすることもできる。また、機関回転速度差ｄＮＥに関しても同様である。その他、燃焼方式切り替え前のスロットル開度ＴＡと切り替え後の目標スロットル開度ＴＡＴとに基づいて遅延期間ＤＴを設定することもできる。その他、燃焼方式切り替えに伴う機関回転速度ＮＥの変化を考慮することなく、燃焼方式を切り替える前の現在の吸入空気量Ｑと切り替え後の目標吸入空気量ＱＴとに基づいて遅延期間ＤＴを設定するようにしてもよい。また、燃焼方式切り替えに伴う吸入空気量Ｑの変化を考慮することなく、燃焼方式を切り替える前の現在の機関回転速度ＮＥと切り替え後の目標機関回転速度ＮＥＴとに基づいて遅延期間ＤＴを設定するようにしたりしてもよい。即ち、燃焼方式の切り替えに伴う機関燃焼状態の推移を推定可能な機関制御因子であれば、同機関制御因子に基づいて遅延期間ＤＴを設定することができる。
【００８４】
・上記実施の形態では、筒内噴射弁のみを有する内燃機関１０をその制御対象とした制御装置について説明したが、本発明にかかる制御装置は、例えば筒内噴射弁に加え、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用噴射弁を備える内燃機関をその制御対象とすることもできる。また、圧縮行程噴射を行わないのであれば、吸気通路用噴射弁のみを有する内燃機関を制御対象とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施の形態が適用される内燃機関の概略構成図。
【図２】触媒暖機制御の実行の可否を決定する際の処理手順を示すフローチャート。
【図３】暖機要求フラグの状態変化を示すタイミングチャート。
【図４】遅延期間を設定する際の処理手順を示すフローチャート。
【図５】吸入空気量差及び機関冷却水温と基本遅延期間との関係を示す略図。
【図６】機関回転速度差と補正係数との関係を示す略図。
【図７】吸入空気量及び機関回転速度の各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【図８】吸入空気量及び機関回転速度の各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【図９】吸入空気量及び機関回転速度の各推移、並びに燃料噴射形態及び点火時期の変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００８６】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…スロットル弁、１３…モータ、１４…点火プラグ、１５…燃料噴射弁、１６…燃焼室、１７…排気通路、１８…触媒装置、４０…制御部、４１…メモリ、５０…検出部、５１…エアフロメータ、５２…スロットルセンサ、５３…クランクセンサ、５４…水温センサ。
【図１】
2006200516.tif 000003
【図２】
2006200516.tif 000004
【図３】
2006200516.tif 000005
【図４】
2006200516.tif 000006
【図５】
2006200516.tif 000007
【図６】
2006200516.tif 000008
【図７】
2006200516.tif 000009
【図８】
2006200516.tif 000010
【図９】
2006200516.tif 000011