(57)【要約】    【課題】  混合気を自着火燃焼させるシステムにおいて、着火遅れ期間のばらつきを抑制して自着火燃焼を安定化できるようにする。    【解決手段】  自着火燃焼モードでは、筒内の混合気を圧縮行程で高温・高圧状態にすることで自着火させて燃焼させる。この自着火燃焼モードで混合気を自着火させる際に、点火プラグを複数回点火する多重点火を実行して、その１回目の点火で補助エネルギを付与して自着火条件を成立させた後、着火遅れ期間τの吸熱反応Ｂに相当する時期又はその直前に、再び点火して補助エネルギを付与することで、吸熱反応Ｂを促進して吸熱反応Ｂのばらつきを抑制する。これにより、着火遅れ期間τのばらつきを抑制して、自着火燃焼を安定化させる。尚、エンジン運転状態や燃料供給量（空燃比）等に応じて着火遅れ期間変化するのに対応して多重点火の点火回数や点火時期を変化させるようにすると良い。    【選択図】  図３
2006002637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内の混合気を圧縮により自着火させて燃焼させる圧縮自着火式内燃機関の制御装置において、
前記混合気の自着火を活性化させるための補助エネルギを付与する補助エネルギ付与手段と、
前記混合気を自着火させる際に前記補助エネルギを複数回付与するように前記補助エネルギ付与手段を制御する自着火制御手段と
を備えていることを特徴とする圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記自着火制御手段は、内燃機関の運転状態に応じて前記補助エネルギを付与する回数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記自着火制御手段は、内燃機関の運転状態に応じて前記補助エネルギを付与する時期を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記自着火制御手段は、燃料供給量に応じて前記補助エネルギを付与する時期を制御するか又は前記補助エネルギを付与する時期に応じて燃料供給量を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記自着火制御手段は、前記補助エネルギを１回目に付与する時期及び／又は燃料供給量を制御することで前記自着火の開始時期を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記自着火制御手段は、前記補助エネルギを２回目以降に付与する時期を制御することで前記自着火の着火遅れ期間を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【請求項７】
各気筒にそれぞれ点火プラグを設け、該点火プラグを前記補助エネルギ付与手段として用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内の混合気を圧縮により自着火させて燃焼させる圧縮自着火式内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載されるガソリンエンジンにおいては、燃費向上、ＮＯｘ排出量低減等を目的として、筒内に充填された混合気を圧縮行程で高温・高圧状態にすることで自着火させて燃焼させる自着火燃焼モードで運転することが提案されている。
【０００３】
しかし、この自着火燃焼モードは、筒内を十分に高温・高圧化できる運転状態のときにしか混合気を自着火させることができないため、従来の一般的な点火燃焼モード（筒内の混合気に点火プラグの火花放電で点火して混合気を火炎伝播燃焼させるモード）に比べて、運転可能領域が狭い範囲に限定されてしまうという欠点がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１（特開２００１−８２３０３号公報）に記載されているように、混合気を自着火させる際に点火プラグを１回だけプレ点火して補助エネルギを付与することで、自着火可能な運転領域を拡大するようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００１−８２３０３号公報（第２頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したプレ点火（補助エネルギの付与）による自着火燃焼では、プレ点火によって自着火条件が成立してから実際に自着火燃焼が発生するまでの間に着火遅れ期間が存在する。この着火遅れ期間には吸熱反応過程があり、この吸熱反応によって燃焼反応の連鎖的な促進が左右されるため、吸熱反応のばらつきによって着火遅れ期間がばらついて、自着火燃焼がばらついてしまうという問題がある。
【０００６】
しかし、上記特許文献１の技術では、プレ点火（補助エネルギの付与）を１回しか行わないため、その１回のプレ点火によって自着火条件の成立時期を制御することは可能であるが、その後の着火遅れ期間（吸熱反応）のばらつきを制御することは困難であり、自着火燃焼のばらつきを抑制することは困難である。
【０００７】
また、プレ点火（補助エネルギの付与）を１回しか行わないため、補助エネルギの供給量を増加させて自着火可能な運転領域を拡大するには、点火プラグの放電時間を長くできる充放電容量の大きいイグニッションコイルを用いる必要があり、その分、コストアップするという欠点もある。
【０００８】
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、着火遅れ期間のばらつきを抑制して自着火燃焼を安定化させることができると共に、低コスト化の要求を満たしながら自着火可能な運転領域を拡大化することができる圧縮自着火式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】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置は、筒内の混合気を圧縮により自着火させて燃焼させるシステムにおいて、混合気の自着火を活性化させるための補助エネルギを付与する補助エネルギ付与手段を設け、自着火制御手段によって、混合気を自着火させる際に補助エネルギを複数回付与するように補助エネルギ付与手段を制御するようにしたものである。
【００１０】
この構成では、補助エネルギを複数回付与することができるので、１回目の補助エネルギの付与によって自着火条件を成立させた後の着火遅れ期間に、再び補助エネルギを付与することができ、その補助エネルギによって着火遅れ期間の吸熱反応を促進して着火遅れ期間（吸熱反応）のばらつきを抑制することができ、自着火燃焼を安定化させることができる。しかも、１回当りの補助エネルギ量を大きくできる高価な補助エネルギ付与手段を用いなくても、補助エネルギを複数回付与することで、補助エネルギの総供給量を増加させて自着火可能な運転領域を拡大することができるので、低コスト化の要求を満たしながら自着火可能な運転領域を拡大化することができる。
【００１１】
一般に、内燃機関の運転状態に応じて安定した自着火燃焼に必要な補助エネルギ量が変化するため、請求項２のように、内燃機関の運転状態に応じて補助エネルギを付与する回数を変化させるようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の運転状態に応じて安定した自着火燃焼に必要な補助エネルギ量が変化するのに対応して、補助エネルギを付与する回数を変化させて補助エネルギの総供給量を変化させることができ、安定した自着火燃焼に必要な補助エネルギ量を確実に供給することができる。
【００１２】
また、内燃機関の運転状態に応じて着火遅れ期間が変化するため、請求項３のように、内燃機関の運転状態に応じて補助エネルギを付与する時期を変化させるようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の運転状態に応じて着火遅れ期間が変化するのに対応して、補助エネルギを付与する時期を変化させて着火遅れ期間の吸熱反応に相当する時期又はその直前に補助エネルギを付与することができる。
【００１３】
更に、燃料供給量に応じて空燃比が変化して着火遅れ期間が変化するため、請求項４のように、燃料供給量に応じて補助エネルギを付与する時期を制御するか又は補助エネルギを付与する時期に応じて燃料供給量を制御するようにしても良い。このようにすれば、燃料供給量（空燃比）に応じて変化する着火遅れ期間に合わせて補助エネルギを付与する時期を調整することができ、着火遅れ期間と補助エネルギの付与時期との関係を最適化することができる。又は、補助エネルギを付与する時期に合わせて燃料供給量（空燃比）を調整して着火遅れ期間を調整することができ、着火遅れ期間と補助エネルギの付与時期との関係を最適化することができる。
【００１４】
また、請求項５のように、補助エネルギを１回目に付与する時期及び／又は燃料供給量を制御することで自着火の開始時期を制御するようにしても良い。補助エネルギを１回目に付与する時期によって自着火条件の成立時期、つまり、着火遅れ期間の開始時期が変化し、燃料供給量（空燃比）によって着火遅れ期間の長さが変化するため、補助エネルギを１回目に付与する時期や燃料供給量を制御することで、着火遅れ期間の開始時期や着火遅れ期間の長さを調整して、着火遅れ期間の終了時期、つまり、自着火の開始時期を制御することができる。
【００１５】
この場合、着火遅れ期間のばらつきが大きいと、自着火の開始時期の制御精度が低下するため、請求項６のように、補助エネルギを２回目以降に付与する時期を制御することで自着火の着火遅れ期間を制御するようにすると良い。補助エネルギを２回目以降に付与する時期を着火遅れ期間の吸熱反応に相当する時期又はその直前に制御することで、吸熱反応を促進して吸熱反応のばらつきを抑制することができて、着火遅れ期間のばらつきを抑制することができ、自着火の開始時期の制御精度を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項７のように、各気筒にそれぞれ設けられた点火プラグを補助エネルギ付与手段として用いるようにすると良い。このようにすれば、通常の点火燃焼モード（点火プラグで点火して混合気を火炎伝播燃焼させるモード）で使用する点火プラグを、自着火燃焼モードの補助エネルギ付与手段として用いることができ、専用の補助エネルギ付与手段を新たに設ける必要がなく、更に低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、次の２つの実施例１，２を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１を図１乃至図１１に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１９】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１には、点火装置２８で発生した高電圧が印加される。
【００２０】
一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。
【００２１】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２５や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２６が取り付けられている。このクランク角センサ２６の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２２】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御する。
【００２３】
その際、ＥＣＵ２７は、後述する図４乃至図７の各プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて通常点火燃焼モードと自着火燃焼モードとを切り換える。通常点火燃焼モードでは、筒内の混合気に点火プラグ２１の火花放電で点火して混合気を火炎伝播燃焼させる。
【００２４】
一方、自着火燃焼モードでは、筒内の混合気を圧縮行程で高温・高圧状態にすることで自着火させて燃焼させる。この自着火燃焼モードでは、各点火プラグ２１が混合気の自着火を活性化させるための補助エネルギを付与する補助エネルギ付与手段としての役割を果たし、混合気を自着火させる際に、点火プラグ２１を複数回点火する多重点火（図２参照）を実行して、補助エネルギを複数回付与することで、自着火可能な運転領域を拡大すると共に、自着火燃焼を安定化させるようにしている。
【００２５】
図３に示すように、自着火燃焼モードでは、混合気を自着火させる際に、１回目の点火（補助エネルギの付与）によって自着火条件が成立してから実際に自着火燃焼が発生するまでの間に着火遅れ期間τが存在する。この着火遅れ期間τは、自着火条件成立直後の冷炎が発現する前の期間τ1 と、冷炎が発現する期間τ2 と、青炎が発現する期間τ3 とに大別することができる。
【００２６】
自着火条件成立直後の冷炎が発現する前の期間τ1 には、混合気中で活性基（Ｈ、Ｏ、ＯＨ等）が生成される。次に、冷炎が発現する期間τ2 には、活性基が酸化する発熱反応Ａと、その酸化物からアルデヒトが分解生成される吸熱反応Ｂが発生する。この後、青炎が発現する期間τ3 には、比較的激しい発熱反応Ｃが発生する。
【００２７】
この着火遅れ期間τは、冷炎発現期間τ2 の吸熱反応Ｂによって燃焼反応の連鎖的な促進が左右されるため、吸熱反応Ｂのばらつきによって着火遅れ期間τのばらつきが発生して、自着火燃焼がばらつくという特性がある。
【００２８】
そこで、ＥＣＵ２７は、自着火燃焼モードで混合気を自着火させる際に、多重点火を実行して、その１回目の点火で補助エネルギを付与して自着火条件を成立させた後、着火遅れ期間τの吸熱反応Ｂに相当する時期又はその直前に、再び点火して補助エネルギを付与することで、吸熱反応Ｂを促進して吸熱反応Ｂのばらつきを抑制する。これにより、着火遅れ期間τのばらつきを抑制して、自着火燃焼を安定化させるようにしている。
以下、ＥＣＵ２７が実行する図４乃至図７に示す各プログラムの処理内容を説明する。
【００２９】
［燃焼モード切換］
図４に示す燃焼モード切換プログラムは、例えばイグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１〜ステップ１０３で、自着火燃焼モード条件が成立しているか否かを判定する。ここで、自着火燃焼モード条件は、例えば、次の(1) 〜(3) の条件を全て満たすことである。
【００３０】
(1) エンジン温度が所定値以上であること（ステップ１０１）
(2) エンジン負荷（例えば吸気管圧力）が所定値以上であること（ステップ１０２）
(3) エンジン回転速度が所定値以下であること（ステップ１０３）
上記(1) 〜(3) の条件を全て満たせば、自着火燃焼モード条件が成立するが、上記(1) 〜(3) の条件のうち１つでも満たさない条件があれば、自着火燃焼モード条件が不成立となる。
【００３１】
その結果、自着火燃焼モード条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０４に進み、後述する図５の自着火燃焼制御プログラムを実行して、自着火燃焼モード（筒内の混合気を圧縮行程で高温・高圧状態にすることで自着火させて燃焼させるモード）で運転する。
【００３２】
一方、上記ステップ１０１〜１０３で、自着火燃焼モード条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０５に進み、図示しない通常点火燃焼制御プログラムを実行して、通常点火燃焼モード（筒内の混合気に点火プラグ２１の火花放電で点火して混合気を火炎伝播燃焼させるモード）で運転する。
【００３３】
［自着火燃焼制御］
図４のステップ１０４で実行される図５の自着火燃焼制御プログラムは、特許請求の範囲でいう自着火制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、後述する図６の燃料供給量制御プログラムを実行した後、ステップ２０２に進み、後述する図７の点火制御プログラムを実行する。
【００３４】
［燃料供給量制御］
図５のステップ２０１で実行される図６の燃料供給量制御プログラムでは、まず、ステップ３０１で、エンジン負荷（例えば吸入空気量）等に基づいて自着火燃焼モード用の燃料供給量をマップ又は数式等により算出する。この自着火燃焼モード用の燃料供給量は、空燃比Ａ／Ｆをリーン化すると共に、通常点火燃焼モード時と同等のトルクを出力するように設定され、燃焼モードの切り換えによるトルク変動を防止するようにしている。
【００３５】
この後、ステップ３０２に進み、自着火燃焼モード用の燃料供給量となるように燃料噴射量を調整して空燃比Ａ／Ｆをリーン化する。
【００３６】
［点火制御］
図５のステップ２０２で実行される図７の点火制御プログラムでは、まず、ステップ４０１で、空燃比Ａ／Ｆとエンジン運転状態（例えばエンジン負荷、エンジン回転速度、冷却水温等のうちの少なくとも１つ）とに応じた着火遅れ期間τi (i=1〜3)をマップ又は数式等により算出する。
【００３７】
着火遅れ期間τi のマップは、予め、理論式、設計データ、実験データ等に基づいて設定され、ＥＣＵ２７のＲＯＭに記憶されている。尚、着火遅れ期間τi の算出に用いる理論式として、下記の「アレニウスの式」を用いると良い。
τi ＝ａi ×Ｐbi×ｅｘｐ（ｃi ／Ｔ）
ここで、Ｐは圧力、Ｔは温度、ａi 〜ｃi は空燃比Ａ／Ｆ等に応じた係数である。
【００３８】
着火遅れ期間τi の算出後、ステップ４０２に進み、着火遅れ期間τ（＝τ1 ＋τ2 ＋τ3 ）に基づいて冷炎発現に必要な点火時期とエネルギ量Ｅ1 を算出した後、ステップ４０３に進み、冷炎発現用の１回目の点火時期を決定する。この冷炎発現用の１回目の点火時期は、従来のプレ点火時期（例えばＢＴＤＣ５０℃Ａ付近）よりも遅角した点火時期（例えばＢＴＤＣ３０℃Ａ付近）に設定される。
【００３９】
この冷炎発現用の１回目の点火時期（１回目の補助エネルギの付与時期）によって自着火条件の成立時期、つまり、着火遅れ期間τの開始時期が変化するため、冷炎発現用の１回目の点火時期を調整することで、着火遅れ期間τの開始時期を調整して、着火遅れ期間τの終了時期、つまり、自着火の開始時期を調整することができる。尚、燃料供給量（空燃比Ａ／Ｆ）によって着火遅れ期間τの長さが変化するため、燃料供給量を調整することで、着火遅れ期間τの長さを調整して、自着火の開始時期を調整するようにしても良い。或は、冷炎発現用の１回目の点火時期と燃料供給量を両方とも調整して、自着火の開始時期を調整するようにしても良い。
【００４０】
この後、ステップ４０４に進み、冷炎発現に必要なエネルギ量Ｅ1 が１回の点火で付与可能な最大補助エネルギ量Ｅmax 以上であるか否かを判定する。この最大補助エネルギ量Ｅmax は、点火装置２８（イグニッションコイル等）や点火プラグ２１の性能によって決まる値である。
【００４１】
その結果、冷炎発現に必要なエネルギ量Ｅ1 が最大補助エネルギ量Ｅmax 以上であると判定された場合には、冷炎発現に必要な残りのエネルギ量（Ｅ1 −Ｅmax ）を２回目以降の点火で付与する必要があると判断して、ステップ４０５に進み、冷炎発現用の２回目以降の点火回数と点火時期と各点火で付与する補助エネルギ量を算出して決定する。
【００４２】
一方、上記ステップ４０４で、冷炎発現に必要なエネルギ量Ｅ1 が最大補助エネルギ量Ｅmax よりも小さいと判定された場合には、冷炎発現に必要なエネルギ量Ｅ1 を１回目の点火で付与することができると判断して、ステップ４０５の処理を飛ばしてステップ４０６に進む。
【００４３】
このステップ４０６では、着火遅れ期間（τ2 ＋τ3 ）に基づいて青炎発現に必要な点火時期とエネルギ量Ｅ2 を算出した後、ステップ４０７に進み、青炎発現用の１回目の点火時期を決定する。この青炎発現用の１回目の点火時期は、着火遅れ期間τの吸熱反応Ｂに相当する時期又はその直前にに設定される。
【００４４】
この後、ステップ４０８に進み、青炎発現に必要なエネルギ量Ｅ2 が１回の点火で付与可能な最大補助エネルギ量Ｅmax 以上であるか否かを判定する。
【００４５】
その結果、青炎発現に必要なエネルギ量Ｅ2 が最大補助エネルギ量Ｅmax 以上であると判定された場合には、青炎発現に必要な残りのエネルギ量（Ｅ2 −Ｅmax ）を２回目以降の点火で付与する必要があると判断して、ステップ４０９に進み、青炎発現用の２回目以降の点火回数と点火時期と各点火で付与する補助エネルギ量を算出して決定する。この青炎発現用の２回目以降の点火時期は、着火遅れ期間τの吸熱反応Ｂに相当する時期又はその直前に設定される。
【００４６】
着火遅れ期間τのばらつきが大きいと、自着火の開始時期の制御精度が低下するが、この青炎発現用の１回目及び２回目以降の点火時期（補助エネルギの付与時期）を着火遅れ期間τの吸熱反応Ｂに相当する時期又はその直前に制御することで、吸熱反応Ｂを促進して吸熱反応Ｂのばらつきを抑制することができて、着火遅れ期間τのばらつきを抑制することができ、自着火の開始時期の制御精度を向上させることができる。
【００４７】
一方、上記ステップ４０８で、青炎発現に必要なエネルギ量Ｅ2 が最大補助エネルギ量Ｅmax よりも小さいと判定された場合には、青炎発現に必要なエネルギ量Ｅ2 を１回目の点火で付与することができると判断して、ステップ４０９の処理を飛ばして本プログラムを終了する。
【００４８】
以上説明した本実施例１では、自着火燃焼モードで混合気を自着火させる際に、多重点火を実行して、その１回目の点火で補助エネルギを付与して自着火条件を成立させた後、着火遅れ期間の吸熱反応に相当する時期に、再び点火して補助エネルギを付与するようにしたので、冷炎発現期間の吸熱反応を促進して吸熱反応のばらつきを抑制することができる。これにより、図８に示すように、冷炎発現期間ひいては着火遅れ期間のばらつきを抑制することができ、混合気を自着火させる際に１回だけ点火する従来システムに比べて、自着火燃焼を安定化させることができる。
【００４９】
しかも、１回当りの補助エネルギを大きくできる高価な点火装置２８や点火プラグ２１を用いなくても、補助エネルギを複数回付与することで、補助エネルギの総供給量を増加させて自着火可能な運転領域を拡大することができるので、低コスト化の要求を満たしながら自着火可能な運転領域を拡大化することができる。
【００５０】
また、本実施例１では、エンジン運転状態に応じた着火遅れ期間に基づいて冷炎発現に必要なエネルギ量Ｅ1 や青炎発現に必要なエネルギ量Ｅ2 を算出し、各エネルギ量Ｅ1 ，Ｅ2 に基づいて冷炎発現用の点火回数や青炎発現用の点火回数を決定するようにしたので、エンジン運転状態に応じて安定した自着火燃焼に必要な補助エネルギ量が変化するのに対応して、点火回数（補助エネルギを付与する回数）を変化させて補助エネルギの総供給量を変化させることができ、安定した自着火燃焼に必要な補助エネルギ量を確実に供給することができる。
【００５１】
また、本実施例１では、エンジン運転状態に応じた着火遅れ期間に基づいて青炎発現用の点火時期を決定するようにしたので、エンジン運転状態に応じて着火遅れ期間が変化するのに対応して、青炎発現用の点火時期（補助エネルギを付与する時期）を変化させて着火遅れ期間の吸熱反応に相当する時期又はその直前に補助エネルギを付与することができる。
【００５２】
更に、本実施例１では、燃料供給量（空燃比Ａ／Ｆ）に応じた着火遅れ期間に基づいて多重点火の点火時期を決定するようにしたので、燃料供給量（空燃比Ａ／Ｆ）に応じて変化する着火遅れ期間に合わせて多重点火の点火時期（補助エネルギを付与する時期）を調整することができ、着火遅れ期間と補助エネルギの付与時期との関係を最適化することができる。
【００５３】
また、本実施例では、通常点火燃焼モードで使用する点火プラグ２１を、自着火燃焼モードの補助エネルギ付与手段として用いるようにしたので、専用の補助エネルギ付与手段を新たに設ける必要がなく、更に低コスト化することができる。
【００５４】
本発明者らは、混合気を自着火させる際に、点火を行わない従来例１と、１回だけ点火する従来例２と、多重点火を行う本実施例１とで、燃料消費率及びＮＯｘ排出量を比較する試験を行ったので、その試験結果を図９及び図１０に示す。この試験結果から明らかなように、多重点火を行う本実施例１では、効率良く自着火燃焼させることができるため、従来例１や従来例２に比べて燃料消費率やＮＯｘ排出量を低減することができる。
【００５５】
更に、混合気を自着火させる際に、１回だけ点火する従来例２と、多重点火を行う本実施例１とで、トルク変動（図示平均有効圧の標準偏差）を比較する試験を行ったので、その試験結果を図１１示す。この試験結果から明らかなように、多重点火を行う本実施例１では、自着火燃焼を安定化させることができるため、従来例２に比べてトルク変動を低減することができる。
【実施例２】
【００５６】
次に、図１２を用いて本発明の実施例２を説明する。
前記実施例１では、図５の自着火燃焼制御プログラムを実行して、燃料供給量制御（ステップ２０１）を実行した後に、点火制御（ステップ２０２）を実行することで、燃料供給量（空燃比Ａ／Ｆ）に応じて変化する着火遅れ期間に合わせて多重点火の点火時期（補助エネルギを付与する時期）を調整するようにした。
【００５７】
これに対して、本実施例２では、図１２の自着火燃焼制御プログラムを実行して、点火制御（ステップ５０１）を実行した後、燃料供給量制御（ステップ５０２）を実行することで、多重点火の点火時期（補助エネルギを付与する時期）に合わせて燃料供給量（空燃比Ａ／Ｆ）を調整して着火遅れ期間を調整するようにしている。このようにしても、着火遅れ期間と補助エネルギの付与時期との関係を最適化することができる。
【００５８】
以上説明した各実施例１，２では、各気筒にそれぞれ１つの点火プラグ２１を設け、１つの点火プラグ２１で多重点火を行うようにしたが、各気筒にそれぞれ複数の点火プラグ２１を設け、複数の点火プラグ２１で多重点火を行うようにしても良い。
【００５９】
また、補助エネルギ付与手段は点火プラグに限定されず、例えば、補助エネルギ付与手段としてレーザ照射装置を設け、このレーザ照射装置でレーザ光を筒内に照射して補助エネルギを付与するようにしても良い。
【００６０】
また、上記各実施例１，２では、エンジン運転状態に応じて補助エネルギを付与する回数や時期を変化させるようにしたが、補助エネルギを付与する回数や時期を固定して制御を簡略化するようにしても良い。
【００６１】
また、上記各実施例１，２では、吸気ポート噴射式の内燃機関に本発明を適用したが、筒内噴射式の内燃機関に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】多重点火を説明するためのタイムチャートである。
【図３】自着火燃焼を説明するためのタイムチャートである。
【図４】実施例１の燃焼モード切換プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の自着火燃焼制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の燃料供給量制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の点火制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の実行例を示すタイムチャートである。
【図９】従来例１と従来例２と実施例１において燃料消費率を比較して示す図である。
【図１０】従来例１と従来例２と実施例１においてＮＯｘ排出量を比較して示す図である。
【図１１】従来例２と実施例１においてトルク変動を比較して示す図である。
【図１２】実施例２の自着火燃焼制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…スロットルバルブ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ（補助エネルギ付与手段）、２２…排気管、２７…ＥＣＵ（自着火制御手段）、２８…点火装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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