(57)【要約】【課題】触媒の暖機制御時に加速要求があった場合の応答性を高めることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】排気浄化触媒１２７の暖機制御のために点火時期を遅角する内燃機関ＥＧの制御装置１１において、アクセルの踏込み量を検出する検出手段１４０と、前記暖機制御中に前記アクセルが踏込まれた場合に、前記暖機制御時のスロットル開度から前記アクセルの踏込み量に応じたスロットル開度へ移行する際の目標スロットル開度の制限量を、前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定する制御手段１１と、を備える。【選択図】  図１
2011032881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化触媒の暖機制御のために点火時期を遅角する内燃機関の制御装置において、
アクセルの踏込み量を検出する検出手段と、
前記暖機制御中に前記アクセルが踏込まれた場合に、前記暖機制御時のスロットル開度から前記アクセルの踏込み量に応じたスロットル開度へ移行する際の目標スロットル開度の制限量を、前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定する制御手段と、を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記アクセルの踏込み量が大きいほど、前記制限量を大きくする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記アクセルの踏込み量が所定値以上の場合は前記目標スロットル開度の制限量を前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定し、前記アクセルの踏込み量が前記所定値未満の場合は前記暖機制御時のスロットル開度を維持する内燃機関の制御装置。
【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制御装置において、
前記制御手段は、現在のアクセル開度と目標アクセル開度との加重平均の加重係数を前記アクセルの踏込み量に応じて設定する内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、現在のアクセル開度から目標アクセル開度への移行時期に遅延時間を設定する内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、前記内燃機関の燃焼室に過給する過給機を備え、
前記制御手段は、前記暖機制御中に前記アクセルが踏込まれた場合に、前記制限量を前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定する前に、前記過給機を作動する内燃機関の制御装置。  
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記過給機は、前記過給機のタービンを迂回する迂回通路に設けられて排気ガス量を制御するバイパスバルブを備え、
前記制御手段は、前記暖機制御中に前記アクセルが踏込まれた場合に、前記制限量を前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定する前に、前記バイパスバルブを閉じる内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記過給機は、タービンの上流側の排気通路の開口面積を制御する可変ノズルを備え、
前記制御手段は、前記暖機制御中に前記アクセルが踏込まれた場合に、前記制限量を前記アクセルの踏込み量に応じた量に設定する前に、前記可変ノズルを開く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、直噴型内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気浄化触媒の暖機制御のために成層燃焼時に点火時期を遅角する直噴型内燃機関において、暖機制御中にアクセルペダルが踏込まれたら、スロットルバルブを徐々に閉じて空気量を徐減させるものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８９３３９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、アクセル踏込み量が暖機制御時のスロットル開度以上にスロットルバルブを開く量である場合には、上記従来技術ではスロットル開度を一旦小さくしてから大きくする必要があるので、加速応答性が低下する。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、触媒の暖機制御時に加速要求があった場合の応答性を高めることができる内燃機関の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】
【０００６】
本発明は、排気浄化触媒の暖気制御時のスロットル開度から要求されたスロットル開度へ移行する際の最終目標スロットル開度の制限量を、アクセルの踏込み量に応じた量に設定することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気浄化触媒の暖機制御中にアクセルが踏込まれたら、要求されたスロットル開度へ移行する際の最終目標スロットル開度の制限量を、アクセル踏込み量に応じた量に設定し、すなわち、アクセル踏込み量が大きい場合は制限量を大きくするので、加速要求に応じた空気量まで素早く増加させることができる。その結果、加速応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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のエンジンコントローラの制御手順を示すフローチャートである。
【図３Ａ】冷機始動時の排気浄化触媒の暖機制御の基本例を示すタイムチャートである。
【図３Ｂ】図３Ａにおいて暖機制御から加速要求があった場合の比較例に係る制御例を示すタイムチャートである。
【図３Ｃ】図２に示す実施形態において暖機制御から加速要求があった場合の制御例を示すタイムチャートである。
【図４Ａ】図１のエンジンコントローラの他の制御手順（その１）を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図１のエンジンコントローラの他の制御手順（その２）を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図４Ａ及び図４Ｂに示す実施形態において暖機制御から加速要求があった場合の制御例を示すタイムチャートである。
【図５Ｂ】図５Ａの最終目標スロットル開度の拡大図である。
【図６】本発明の他の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７】図６のエンジンコントローラの制御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】
【０００９】
《第１実施形態》
図１は、本発明の一実施の形態を適用した直噴型多気筒エンジン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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。本例では、吸気行程にて１回目の燃料噴射を行うとともに続く圧縮行程にて２回目の燃料噴射を行う成層燃焼モードと、吸気行程にて燃料噴射を行う均質燃焼モードとが切り換えられる。たとえば低回転運転領域においては成層燃焼モードが実行され、これ以外の運転領域においては均質燃焼モードが実行される。
【００１２】
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に臨んで装着され、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吸入混合気に対して点火を行う。
【００１３】
特に本例では、冷機始動時における排気浄化触媒１２７の暖機を行うために、上述した成層燃焼を行う燃焼モードにおいて点火時期を遅角させ、膨張行程においても燃焼を長く持続させて排気ガス温度を高める制御（以下、単に触媒の暖機制御ともいう。）が実行される。これによりエミッション性能が向上するが、触媒の暖機制御中にアクセルが踏まれて加速要求があると、当該暖機制御から加速要求量に応じてたとえば均質燃焼に応答性良く移行する必要がある。この場合の制御の詳細は後述する。なお、排気浄化触媒１２７の暖機は、本例の成層燃焼モードにおけるリタード点火以外にも、均質燃焼モードにおいて点火時期を遅角させてもよい。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
なお、図１において１２９はマフラである。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図示を省略するアクセルペダルにはアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１４０が設けられ、アクセル開度センサ１４０で検出された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。
【００２０】
次に制御内容を説明する。
本例では排気浄化触媒１２７の暖機制御中にアクセルが踏込まれた場合に、この加速要求に対して応答性良くスロットルバルブ１１４を制御する手順を、図２を参照しながら説明する。
【００２１】
図２のステップＳ１では、触媒の暖機制御を実行する条件が成立したか否かを判定する。たとえば、冷機始動時には排気浄化触媒１２７の温度が活性化温度未満になっているので、水温センサ１３３とクランク角センサ１３１から冷機始動時か否かを判定し、冷機始動時である場合は触媒の暖機制御が必要であるとしてステップＳ２へ進む。冷機始動時でない場合はステップＳ１に戻る。
【００２２】
ステップＳ２では吸気行程で１回目の燃料噴射を行うとともに続く圧縮行程で２回目の燃料噴射を行い、さらに点火時期を上死点近傍で遅角する。これにより、膨張行程においても燃焼を持続させることができ排気ガス温度が高くなるので、排気浄化触媒１２７を短時間で活性化温度まで昇温させることができる。
【００２３】
なお、排気浄化触媒１２７の温度が活性化温度に達したら触媒の暖機制御を終了して通常のアイドル状態に移行する。図３Ａは、触媒の暖機制御からアイドル状態へ移行する際の点火プラグ１２４に対するリタードフラグ、アクセル開度、目標スロットル開度、実スロットル開度、吸気量および点火時期をそれぞれ示すタイムチャートである。同図に示す状態は、触媒の暖機制御からアイドル状態への移行を示すものであり、この間にアクセル開度が常にゼロとなっている状態を示す。
【００２４】
時間ｔにおいてリタードフラグがＯＮからＯＦＦになることで目標スロットル開度が触媒暖機制御時の目標スロットル開度からアイドル時の目標スロットル開度に減少する。また、実スロットル開度が触媒暖機制御時の開度からアイドル時の開度に減少することにともない吸気量も減少する。なお、スロットルバルブ１１４の動作にはある程度の遅れが生じるので吸気量は同図に示すように徐々に減少する。そのため、この吸気量の減少に応じて点火時期を徐々に進角する。
【００２５】
図２のステップＳ３では触媒の暖機制御中にアクセルの踏込みがあったか否かを判定し、アクセルが踏込まれない場合はステップ１へ戻り以上の処理を繰り返す。なお、図２では省略したが、触媒の暖機制御中に排気浄化触媒１２７が活性化温度に達したら触媒の暖機制御を終了する。
【００２６】
ステップＳ３にてアクセルが踏込まれた場合はステップＳ４へ進み、アクセル開度センサ１４０からアクセル開度を入力する。そして、ステップＳ５にて、ステップＳ４で検出されたアクセル開度が触媒の暖機制御を終了して均質燃焼に移行すべき量であるか否かを判定するために、検出されたアクセル開度が予め設定された閾値以上か否かが判定される。
【００２７】
ステップＳ５の判定の結果、検出されたアクセル開度が閾値未満である場合は、均質燃焼に移行するほどの加速要求ではないと判断してステップＳ７へ進み、成層燃焼、すなわち触媒の暖機制御を継続する。これに対し、ステップＳ５の判定の結果、検出されたアクセル開度が閾値以上である場合はステップＳ６へ進み、成層燃焼を終了する処理に移行する。
【００２８】
続くステップＳ８では、アクセル開度センサ１４０の検出信号から、アクセル踏込み速度、すなわち現在のアクセル開度から前回検出したアクセル開度を減算した値ΔＡＰＯを演算する。ただし、アクセル開度センサ１４０は所定の時間間隔でアクセル開度を検出しているので、厳密にはこれを単位時間当たりの量に換算した値をアクセル踏込み速度とする。
【００２９】
続くステップＳ９では、スロットルバルブ１１４のスロットル開度を触媒の暖機制御の開度から加速要求に応じた開度に移行する際の制限量を演算する。ここで触媒の暖機制御中に加速要求があった場合のスロットル開度の制限量について、図３Ｂを参照して説明する。
【００３０】
図３Ｂは、触媒の暖機制御中にアクセルが踏込まれた場合に、比較例に係る制御内容を示すものであり、点火プラグ１２４に対するリタードフラグ、アクセル開度、目標スロットル開度、実スロットル開度、吸気量および点火時期をそれぞれ示すタイムチャートである。同図に示す状態は、時間ｔにおいてアクセルの踏込みがあり、これにともないリタードフラグがＯＮからＯＦＦになると、目標スロットル開度が一旦アイドル開度になったのちアクセル開度に応じたスロットル開度まで増加する。また、実スロットル開度も一旦アイドル開度になったのち増加するので、吸気量も一旦減少したのち増加し、アクセル開度に応じた吸気量に漸近する。
【００３１】
このように同図に示す制御では、アクセルの踏み込みがあってから吸気量がアクセル開度に応じた量になるまでに時間がかかるので、加速レスポンスが悪いという問題がある。特に背景技術の欄で触れた従来技術によれば、リタードフラグがＯＮからＯＦＦになると目標スロットル開度を徐々に減少させるので、加速レスポンスはさらに悪化する。
【００３２】
これに対し本例では、以下の処理を実行することでこの加速レスポンスを改善する。
すなわちステップＳ９では、ステップＳ８で演算したアクセル踏込み速度ΔＡＰＯから同図に示す制御マップを用いて目標スロットル移行時の加重係数ＷＫを求める。本例の制御マップでは、アクセルの踏込み速度ΔＡＰＯが大きくなるほど加重係数ＷＫを一次関数的に大きくする。ただし、アクセル踏込み速度ΔＡＰＯと加重係数ＷＫとの関係は同図に示す一次関数にのみ限定されず、アクセルの踏込み速度ΔＡＰＯが大きくなるほど加重係数ＷＫを大きくする関係であればよい。
【００３３】
ステップＳ１０では現在のスロットル開度ＴＶnowをスロットルセンサ１１７にて検出する。ステップＳ１１では、アクセル開度から均質燃焼時の目標スロットル開度ＴＶtgを演算する。そして、ステップＳ１２にて、ステップ９〜１１で求められた加重係数ＷＫと、現在のスロットル開度ＴＶnowと、目標スロットル開度ＴＶtgから、最終目標スロットル開度ＴＶofを下記加重平均式により演算する。
［数１］
ＴＶof＝ＴＶnow・ＷＫ＋ＴＶtg（１−ＷＫ）
【００３４】
以上の処理を所定の時間間隔で実行し、それぞれ最終目標スロットル開度ＴＶofを演算しつつスロットルバルブ１１４を駆動し、均質燃焼に移行する。これによりアクセルの踏込みに応じた加速要求に対し、所定のトルクを確保した燃焼を行うことができる。
【００３５】
図３Ｃは、触媒の暖機制御中にアクセルが踏込まれた場合にこの制御を実行した場合の、点火プラグ１２４に対するリタードフラグ、アクセル開度、目標スロットル開度、実スロットル開度、吸気量および点火時期をそれぞれ示すタイムチャートである。同図に示すように時間ｔにおいてアクセルの踏込みがあり、これにともないリタードフラグがＯＮからＯＦＦになるが、最終目標スロットル開度は上記ステップS９〜Ｓ１２の処理、特にステップＳ９の加重係数の設定により一旦小さくなる量が制限されるので、アクセル開度に応じたスロットル開度に達するまでの時間が短くなる。
【００３６】
これにともない、実スロットル開度も一旦小さくなる量が制限された状態で大きくなるので、吸気量もアクセル開度に応じた吸気量に達するまでの時間が短くなる。このように本例に示す制御では、アクセルの踏み込みがあってから吸気量がアクセル開度に応じた量になるまでの時間が短くなるので、加速レスポンスが向上することになる。
【００３７】
《第２実施形態》
上述した実施の形態では、触媒の暖機制御時のスロットル開度から均質燃焼時のスロットル開度への移行時にアクセル踏込み量（上記例ではアクセル踏込み速度ΔＡＰＯ）に応じて加重平均の加重係数を設定した（図２のステップＳ９〜Ｓ１２）が、かかる移行時のアクセル踏込み量に応じたスロットル開度の制限は加重係数以外にも実現することができる。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、図２の制御手順に対する他の制御手順を示すフローチャートであり、本例では触媒の暖機制御時のアクセル開度から最終目標アクセル開度への移行時期に遅延時間を設定する。
なお、図４ＡのステップＳ２１〜Ｓ２８の処理は上述した図２のステップＳ１〜Ｓ８と同じであるため、その説明をここに援用する。
【００３９】
ステップＳ２９では、スロットルバルブ１１４のスロットル開度を触媒の暖機制御の開度から加速要求に応じた開度に移行する際の制限量を演算する。すなわちステップＳ２９では、ステップＳ２８で演算したアクセル踏込み速度ΔＡＰＯから同図に示す制御マップを用いて目標スロットル移行時の遅延時間ＤＬＹを求める。本例の制御マップでは、アクセルの踏込み速度ΔＡＰＯが大きくなるほど遅延時間ＤＬＹを一次関数的に大きくする。ただし、アクセル踏込み速度ΔＡＰＯと遅延時間ＤＬＹとの関係は同図に示す一次関数にのみ限定されず、アクセルの踏込み速度ΔＡＰＯが大きくなるほど遅延時間ＤＬＹを大きくする関係であればよい。
【００４０】
ステップＳ３０では現在のスロットル開度ＴＶnowをスロットルセンサ１１７にて検出する。ステップＳ３１では、アクセル開度から均質燃焼時の目標スロットル開度ＴＶtgを演算する。そして、ステップＳ３２にて、成層燃焼を終了してからの時間ＴＩＭの計測を開始する。
【００４１】
図４ＢのステップＳ３３では、ステップＳ２９で求められた遅延時間ＤＬＹとステップＳ３２でセットされた経過時間ＴＩＭとを比較し、経過時間ＴＩＭが遅延時間ＤＬＹに達するまではステップＳ３６へ進む。そして、成層燃焼時の目標スロットル開度を維持し、ステップＳ３７にて最終目標スロットル開度ＴＶofをステップＳ３０で検出された現在のスロットル開度ＴＶnowに設定し、スロットルバルブ１１４の開度を維持する。
【００４２】
これに対し、ステップＳ３３にて経過時間ＴＩＭが遅延時間ＤＬＹに達したらステップＳ３４へ進み、均質燃焼時の目標スロットル開度に移行し、ステップＳ３５にて最終目標スロットル開度ＴＶofをステップＳ３１で演算された目標スロットル開度ＴＶtgに設定し、スロットルバルブ１１４の開度を変更する。
【００４３】
以上の処理を所定の時間間隔で実行し、それぞれ最終目標スロットル開度ＴＶofを演算しつつ、遅延時間ＤＬＹが経過するまではスロットルバルブ１１４の開度を維持し、遅延時間ＤＬＹが経過したらスロットルバルブ１１４を駆動する。これによりアクセルの踏込みに応じた加速要求に対し、所定のトルクを確保した燃焼を行うことができる。
【００４４】
図５Ａは、触媒の暖機制御中にアクセルが踏込まれた場合にこの制御を実行した場合の、点火プラグ１２４に対するリタードフラグ、アクセル開度、目標スロットル開度、実スロットル開度、吸気量および点火時期をそれぞれ示すタイムチャートである。図５Ｂは最終目標スロットル開度の拡大図である。同図に示すように時間ｔにおいてアクセルの踏込みがあり、これにともないリタードフラグがＯＮからＯＦＦになるが、最終目標スロットル開度は上記ステップS２９〜Ｓ３７の処理、特にステップＳ２９の遅延時間ＤＬＹの設定により一旦小さくなる量が制限されるので、アクセル開度に応じたスロットル開度に達するまでの時間が短くなる。
【００４５】
これにともない、実スロットル開度も一旦小さくなる量が制限された状態で大きくなるので、吸気量もアクセル開度に応じた吸気量に達するまでの時間が短くなる。このように本例に示す制御では、アクセルの踏み込みがあってから吸気量がアクセル開度に応じた量になるまでの時間が短くなるので、加速レスポンスが向上することになる。
【００４６】
《第３実施形態》
図６は本発明の他の実施の形態を適用した内燃機関ＥＧを示すブロック図であり、過給機付き直噴型エンジンの例を示す。なお、過給機３０以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、図１と共通する部材に同一の符号を付し、その説明をここに援用する。
【００４７】
同図に示す過給機３０は、排気通路１２５に設けられたタービン３０２と、ロータシャフト３０３を介してタービン３０２に直結されたコンプレッサ３０４とを備え、排気ガスによりタービン３０２を回転させ、これにより回転するコンプレッサ３０４によって吸気を圧縮してコレクタ１１５へ送り込む。
【００４８】
過給機３０のタービン３０２側には、燃焼室１２３からの排気ガスの一部または全部が、タービン３０２を迂回して排気浄化触媒１２７に至る迂回通路３０５が設けられ、この迂回通路３０５を通過する排気ガス量を制御するウェイストゲートバルブ３０１が当該迂回通路３０５に設けられている。ウェイストゲートバルブ３０１には、当該ウェイストゲートバルブ３０１の開度を検出する開度センサが設けられ、当該開度センサの検出信号はコントロールユニット１１に出力される。そして、ウェイストゲートバルブ３０１は、エンジンＥＧの運転状態に応じて目標過給圧となるように、排気ガスの一部または全部を迂回通路３０５側へ逃がすように開閉制御する。
【００４９】
吸気通路１１１のコンプレッサ３０４の下流とスロットルバルブ１１４との間には、過給機３０のコンプレッサ３０４によって圧縮されて高温となった吸気を冷却するインタークーラ３０６が設けられている。このインタークーラ３０６は空冷式または水冷式のいずれをも用いることができる。
【００５０】
また、吸気通路１１１のコンプレッサ３０４の上流とインタークーラ３０６の下流との間には、インタークーラ３０６を迂回する還流通路４０が設けられ、この還流通路４０に還流バルブ４１が設けられている。還流バルブ４１はコントロールユニット１１からの駆動信号に基づいて還流通路４０を開閉し、たとえばアクセル開度がゼロになってスロットルバルブ１１４が閉じたときにコンプレッサ３０４で圧縮された吸気を、還流通路４０を介して吸気通路１１１の上流に還流させる。
【００５１】
次に制御内容を説明する。
本例では排気浄化触媒１２７の暖機制御中にアクセルが踏込まれた場合に、この加速要求に対して応答性良くスロットルバルブ１１４を制御する手順を、図７を参照しながら説明する。なお、図７のステップＳ４１〜Ｓ４７の処理は上述した図２のステップＳ１〜Ｓ７と同じであるため、その説明をここに援用する。ただし、ステップ４２では過給機３０のウェイストゲートバルブ３０１は開とし、過給しないこととする。
【００５２】
ステップＳ４５では、ステップＳ４４で検出されたアクセル開度が触媒の暖機制御を終了して均質燃焼に移行すべき量であるか否かを判定するために、検出されたアクセル開度が予め設定された閾値以上か否かが判定される。そして、ステップＳ４５の判定の結果、検出されたアクセル開度が閾値未満である場合は、均質燃焼に移行するほどの加速要求ではないと判断してステップＳ４７へ進み、成層燃焼、すなわち触媒の暖機制御を継続する。この場合は、ステップＳ４９にて過給機３０のウェイストゲートバルブ３０１を開いたままとする。
【００５３】
これに対し、ステップＳ４５の判定の結果、検出されたアクセル開度が閾値以上である場合はステップＳ４６へ進み、成層燃焼を終了する処理に移行する。そして、ステップＳ４８にて過給機３０のウェイストゲートバルブ３０１を閉じて過給機３０を駆動する。なお、ステップＳ５０〜Ｓ５３までの処理は、図２に示すステップＳ８〜Ｓ１１と同じであり、アクセル踏込み速度ΔＡＰＯから目標スロットル開度への移行時の加重係数ＷＫを求め、現在のスロットル開度ＴＶnowと均質燃焼時の目標スロットル開度ＴＶtgを求める。
【００５４】
ステップ５４では、ステップ４８及びＳ４９にて実行されたウェイストゲートバルブ３０１の開閉状態を判定し、ウェイストゲートバルブ３０１が閉じている場合（過給機３０が駆動）はステップＳ５５へ進み、ステップ５０〜５３で求められた加重係数ＷＫと、現在のスロットル開度ＴＶnowと、目標スロットル開度ＴＶtgから、最終目標スロットル開度ＴＶofを上述した第１実施形態と同じ加重平均式により演算する。以上の処理を所定の時間間隔で実行し、それぞれ最終目標スロットル開度ＴＶofを演算しつつスロットルバルブ１１４を駆動し、均質燃焼に移行する。
【００５５】
これに対して、ウェイストゲートバルブ３０１が開いている場合（過給機３０が非駆動）はステップＳ５６へ進み、ステップ５２で検出された現在のスロットル開度を最終目標スロットル開度ＴＶofに設定し、開度を維持する。
【００５６】
以上のとおり本例では、触媒の暖機制御から均質燃焼への移行に際し、スロットル開度をアクセルの踏込み量に応じた量に設定する前に過給機３０を駆動するので、タービン側３０２に排気ガスが導入され、コンプレッサ３０４が駆動し、燃焼室１２３に空気が過給される。その結果、アクセルの踏込み量に応じた加速要求に対しさらに応答性を向上させることができる。
【００５７】
なお、図６に示す過給機３０の迂回通路３０５及びウェイストゲートバルブ３０１に代えて、タービン３０２の上流側の排気通路１２５に、当該排気通路１２５の断面積を制御する可変ノズルを設けた可変容量式過給機に対しても同様の制御を実行することができる。この場合は、図７のステップＳ４８に代えて可変ノズルを開いてタービン３０２を駆動し、ステップＳ４９に代えて可変ノズルを閉じる制御を実行する。また、図７のステップＳ５４に代えて可変ノズルが開いているか否かを判定し、可変ノズルが開いている場合はステップＳ５５へ進み、可変ノズルが閉じている場合はステップＳ５６へ進む。
【００５８】
上記アクセル開度センサ１４０が本発明に係る検出手段に相当し、上記エンジンコントロールユニット１１が本発明に係る制御手段に相当し、上記ウェイストゲートバルブ３０１が本発明に係るバイパスバルブに相当する。
【符号の説明】
【００５９】
ＥＧ…エンジン（内燃機関）
１１…エンジンコントローラ
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
１４０…アクセル開度センサ
３０…過給機
３０１…ウェイストゲートバルブ
３０２…タービン
３０３…ロータシャフト
３０４…コンプレッサ
３０５…迂回通路
３０６…インタークーラ
４０…還流通路
４１…還流バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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