(57)【要約】【課題】  本発明は、軽油とガソリンとを燃料として用い、機関負荷と機関回転数とに応じて燃焼状態を切り換える圧縮着火式内燃機関において、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とし、失火を抑制することが可能な技術を提供することを課題とする。【解決手段】  内燃機関の燃焼状態を、軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼や、軽油のみによって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼から軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼に切り換えるときは、ＥＧＲ弁を閉弁してから燃焼状態を切り換える（Ｓ１０３〜Ｓ１０６）。【選択図】  図３
2005098132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽油とガソリンとを燃料として用い、
軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油によって予混合気が形成され該予混合気が圧縮されて自己着火する予混合圧縮自着火燃焼と、軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼とを、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換える燃焼切り換え手段と、
排気の一部を気筒内に供給する排気供給手段と、
該排気供給手段による前記気筒内への排気の供給を制御する排気供給制御手段と、を備える圧縮着火式内燃機関において、
軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行う場合は、前記排気供給制御手段によって、前記気筒内への排気の供給を停止することを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項２】
前記排気供給手段は、排気の一部を吸気系へ供給する排気再循環通路を有し、
前記排気供給制御手段は、前記排気再循環通路に設けられ該排気再循環通路を開通または遮断する開閉弁を有し、
軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、前記排気供給制御手段は前記開閉弁を閉弁することを特徴とする請求項１記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項３】
軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼から軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼へ燃焼状態を切り換えるときは、前記開閉弁を閉弁してから燃焼状態を切り換えることを特徴とする請求項２記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項４】
軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼から軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼へ燃焼状態を切り換えるときは、燃焼状態を切り換えるのと略同時に、もしくは燃焼状態を切り換えた後に前記開閉弁を開弁することを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項５】
前記燃焼切り換え手段は、前記圧縮着火式内燃機関において予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼と、軽油のみによって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼とを、機関負荷と回転数とに応じて切り換えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項６】
軽油のみによって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼から軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼へ燃焼状態を切り換えるときは、前記開閉弁を閉弁してから燃焼状態を切り換えることを特徴とする請求項５記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項７】
軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼から軽油のみによって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼へ燃焼状態を切り換えるときは、燃焼状態を切り換えるのと略同時に、もしくは燃焼状態を切り換えた後に前記開閉弁を開弁することを特徴とする請求項５または６に記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項８】
前記圧縮着火式内燃機関において、軽油は前記気筒内に直接噴射され、ガソリンは吸気
ポートに噴射されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮着火式内燃機関の燃焼状態を制御する燃焼制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮着火式内燃機関において、圧縮行程上死点より前の時期に気筒内に燃料と吸気との予混合気を形成し、該予混合気を圧縮し自己着火させることにより予混合圧縮自着火燃焼を行う技術が知られている。
【０００３】
また、予混合圧縮自着火燃焼をより広い運転領域で安定して行うために、複数種類の燃料を用い、これらの燃料の供給を内燃機関の機関負荷に応じてそれぞれ制御する圧縮着火式内燃機関が知られている。例えば、特許文献１には、機関負荷が低負荷領域にあるときは低オクタン価の燃料のみを吸気ポートに供給し、中・高負荷領域にあるときは低オクタン価の燃料を吸気ポートに供給しつつ高オクタン価の燃料を気筒内に供給する技術が開示されている。
【０００４】
尚、圧縮着火式内燃機関において、機関負荷が低・中負荷領域にあるときは予混合圧縮自着火燃焼を行い、機関負荷が高負荷領域にあるときは拡散燃焼を行う技術（例えば、特許文献２参照。）、予混合圧縮自着火燃焼と層状燃焼とを機関負荷に応じて切り換える圧縮着火式内燃機関において、予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、吸気通路への排気の環流を停止するか、もしくは層状燃焼時よりも減少させる技術（例えば、特許文献３参照。）が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１７９３６８号公報。
【特許文献２】特開平１１−３２４７６４号公報。
【特許文献３】特開平９−３２６５１号公報。
【特許文献４】特開２００１−３５５４７１号公報。
【特許文献５】特開平１１−３５１０９１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、軽油とガソリンとを燃料として用いる圧縮着火式内燃機関では、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼や、軽油のみによって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼、少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼等の燃焼状態を、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換える場合がある。このような圧縮着火式内燃機関においては、一般的に、軽油のみによって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、着火時期を制御したり燃焼温度を低下させたりするために排気の一部を気筒内に供給している。また、少なくとも軽油を用いて拡散燃焼を行うときも、燃焼温度を低下させるために排気の一部を気筒内に供給している。即ち、これらの燃焼状態のときは、排気の一部を気筒内に供給することで、圧縮行程上死点近傍よりも前の時期に予混合気が着火してしまう過早着火の発生や煤、窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成を抑制している。しかしながら、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行うときには、軽油とガソリンとの供給比率によって着火時期を適切な時期に制御しているため、排気を気筒内に供給すると着火時期が適切な時期からずれて燃焼が不安定になったり失火したりする虞がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、軽油とガソリンとを燃料として用い、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼とその他の燃焼状態とを、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換える圧縮
着火式内燃機関において、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とし、失火を抑制することが可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
即ち、本発明は、軽油とガソリンとを燃料として用いる圧縮着火式内燃機関において、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、気筒内への排気の供給を停止するものである。
【０００８】
より詳しくは、本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムは、
軽油とガソリンとを燃料として用い、
軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油によって予混合気が形成され該予混合気が圧縮されて自己着火する予混合圧縮自着火燃焼と、軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼とを、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換える燃焼切り換え手段と、
排気の一部を気筒内に供給する排気供給手段と、
該排気供給手段による前記気筒内への排気の供給を制御する排気供給制御手段と、を備える圧縮着火式内燃機関において、
軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行う場合は、前記排気供給制御手段によって、前記気筒内への排気の供給を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明において、予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、軽油とガソリンとの両方、もしくは軽油のみを、圧縮行程上死点の時期よりも前に気筒内に供給することで予混合気を形成する。そして、この予混合気が圧縮されて自己着火して予混合圧縮自着火燃焼が行われる。一方、拡散燃焼を行うときは、ガソリンを圧縮行程上死点の時期よりも前に気筒内に供給して予混合気を形成すると共に、軽油を圧縮行程上死点近傍の時期に気筒内に供給する、もしくはガソリンを供給せずに軽油を圧縮行程上死点近傍の時期に気筒内に供給することで、軽油を着火源とする拡散燃焼を行う。従って、本発明においては、軽油の供給時期を変更する、および／または、ガソリンを供給するか否かを変更することで圧縮着火式内燃機関の燃焼状態が切り換えられる。
【００１０】
尚、本発明においては、圧縮行程上死点の時期よりも前に気筒内に形成された予混合気が圧縮されて自己着火することによって行われる燃焼を予混合圧縮自着火燃焼とする。一方、圧縮行程上死点近傍の時期に燃焼室に噴射された燃料を着火源とすることによって行われる燃焼を拡散燃焼とする。
【００１１】
ガソリンは軽油と比べると着火性が低いため、ガソリンと軽油との両方によって予混合気を形成するときに、ガソリンの供給比率を高くすると予混合気の着火時期は遅くなり、ガソリンの供給比率を低くすると予混合気の着火時期は早くなる。そこで、本発明においては、ガソリンと軽油との両方によって予混合気を形成することで予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、ガソリンと軽油との供給比率によって着火時期を適切な時期に制御している。以下、ガソリンと軽油との両方によって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼を第１予混合圧縮自着火燃焼と称する。
【００１２】
本発明によれば、第１予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、気筒内への排気の流入が抑制されるため、着火時期が適切な時期からずれることを抑制することが出来る。従って、第１予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とすることが出来、失火を抑制することが出来る。
【００１３】
本発明において、前記排気供給手段が、排気の一部を吸気系へ供給する排気再循環通路を有しており、前記排気供給制御手段が、前記排気再循環通路に設けられ該排気再循環通路を開通または遮断する開閉弁を有している場合、第１予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、開閉弁を閉弁することで排気再循環通路を遮断し気筒内への排気の供給を停止しても良い。
【００１４】
上述したように、軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて拡散燃焼を行う場合は、燃焼温度を低下させＮＯｘの生成を抑制するために、排気を気筒内に供給することが好ましい。そのため、このような拡散燃焼を行うときは開閉弁を開弁しても良い。以下、軽油とガソリンとのうち少なくとも軽油を用いて行う拡散燃焼を単に拡散燃焼と称する。
【００１５】
ここで、拡散燃焼から第１予混合圧縮自着火燃焼に燃焼状態を切り換えるときは、開閉弁を閉弁してから燃焼状態を切り換えるのが好ましい。また、第１予混合圧縮自着火燃焼から拡散燃焼に燃焼状態を切り換えるときは、燃焼状態を切り換えるのと略同時に、もしくは燃焼状態を切り換えた後に開閉弁を開弁するのが好ましい。
【００１６】
このような制御によれば、第１予混合圧縮自着火燃焼を行うときに気筒内に排気が流入することをより確実に抑制することが出来る。従って、第１予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とすることが出来、失火を抑制することが出来る。
【００１７】
本発明において、予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行う前記第１予混合圧縮自着火燃焼と、軽油のみによって予混合気を形成することで行う予混合圧縮自着火燃焼（以下、第２予混合圧縮自着火燃焼と称する）とを、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換えても良い。
【００１８】
例えば、機関負荷が低負荷領域にあるときには、気筒内への燃料供給量が少ないため、供給される燃料の全てを着火性の高い軽油として第２予混合圧縮自着火燃焼を行うことが好ましい。
【００１９】
また、上述したように、第２予混合圧縮自着火燃焼を行う場合は、着火時期を制御して過早着火の発生や煤の生成を抑制すると共に、燃焼温度を低下させＮＯｘの生成を抑制するために、排気を気筒内に供給することが好ましい。そのため、第２予混合圧縮自着火燃焼を行うときは開閉弁を開弁しても良い。
【００２０】
ここで、第２予混合圧縮自着火燃焼から第１予混合圧縮自着火燃焼に燃焼状態を切り換えるときは、開閉弁を閉弁してから燃焼状態を切り換えるのが好ましい。また、第１予混合圧縮自着火燃焼から第２予混合圧縮自着火燃焼に燃焼状態を切り換えるときは、燃焼状態を切り換えるのと略同時に、もしくは燃焼状態を切り換えた後に開閉弁を開弁するのが好ましい。
【００２１】
このような制御によれば、前記と同様、第１予混合圧縮自着火燃焼を行うときに気筒内に排気が流入することをより確実に防止することが出来る。従って、第１予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とすることが出来、失火を抑制することが出来る。
【００２２】
尚、本発明において、軽油は予混合気を形成するため、もしくは拡散燃焼を行うために使用され、一方、ガソリンは予混合気を形成するためにのみ使用される。そのため、軽油を気筒内に供給するときは気筒内に直接噴射し、ガソリンを気筒内に供給するときは吸気ポートに噴射しても良い。吸気ポートに噴射されたガソリンは、吸気と共に混合気を形成しつつ気筒内に吸入される。
【００２３】
また、本発明において、気筒内に排気を供給するときは、一旦排気ポートへ排出された排気が逆流して気筒内に流入するように、排気弁の閉弁時期を遅角させても良い。また、排気弁の閉弁時期を進角させることで、気筒内に残る既燃ガス（排気）を増加させても良い。このような排気弁の閉弁時期の制御によって気筒内に排気を供給する場合、第１予混合圧縮自着火燃焼を行うときは、排気弁の閉弁時期を通常の時期とすることで気筒内への排気の供給を停止する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムによれば、軽油とガソリンとを燃料として用い、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼とその他の燃焼状態とを、機関負荷と機関回転数とに応じて切り換える圧縮着火式内燃機関において、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成することで行われる予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とし、失火を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムの具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２６】
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関１およびその吸排気系とその制御系の概略構成を示す図である。
【００２７】
内燃機関１は、気筒２を有しており、気筒２内にはピストン１４が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室には、吸気ポート５と排気ポート６とが開口している。吸気ポート５および排気ポート６の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁９および排気弁１０によって開閉される。吸気ポート５は吸気通路７に接続されており、排気ポート８は排気通路８に接続されている。
【００２８】
吸気通路７には、該吸気通路７内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１１が設けられている。この吸気絞り弁１１には、ステップモータ等で構成され該吸気絞り弁１１を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ１２が取り付けられている。
【００２９】
また、内燃機関１は、軽油とガソリンとを燃料として用いており、気筒２内の燃焼室へ軽油を噴射する筒内燃料噴射弁３と、吸気ポート５内へガソリンを噴射するポート内燃料噴射弁４とを備えている。吸気ポート５内へ噴射されたガソリンは、吸気ともに混合気を形成して気筒２内へ吸入される。
【００３０】
さらに、内燃機関１には、排気通路８を流通する排気の一部を吸気通路７へ導入する排気再循環通路３１（以下、ＥＧＲ通路３１と称する）が設けられている。このＥＧＲ通路３１は、一端が排気通路８に接続され、他端が吸気通路７に接続されている。ＥＧＲ通路３１には、該ＥＧＲ通路３１内を流通する排気の流量を調節するＥＧＲ弁３２が設けられている。このＥＧＲ弁３２が開弁すると排気通路８は開通され、排気の一部が吸気通路７へ導入される。該排気は吸気通路７を流通する空気と共に吸気として気筒２内に供給される。一方、このＥＧＲ弁３２が閉弁すると排気通路８は遮断され、気筒２内への排気の供給は停止される。
【００３１】
また、内燃機関１には、ピストン１４の往復運動と連動して回転するクランクシャフト
の回転角を検出するクランクポジションセンサ１３が設けられている。
【００３２】
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。このＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３等の各種センサと電気的に接続されており、各種センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。また、ＥＣＵ２０は、筒内燃料噴射弁３や、ポート内燃料噴射弁４、吸気絞り用アクチュエータ１２等と電気的に接続されており、これらを制御することが可能になっている。また、ＥＣＵ２０は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶している。
【００３３】
ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態に応じて、内燃機関１の燃焼状態を、軽油とガソリンとによって予混合気を形成することで行う第１予混合圧縮自着火燃焼と、軽油のみによって予混合気を形成することで行う第２予混合圧縮自着火燃焼と、軽油とガソリンとを用いて行う拡散燃焼とのいずれかに切り換える。燃焼状態の切り換えは、筒内燃料噴射弁３とポート内燃料噴射弁４とを制御し、燃焼室への軽油の噴射時期を変更する、および／または、吸気ポート５内へガソリンを噴射するか否かを変更することで行われる。
【００３４】
ここで、本実施例における内燃機関１の運転状態と燃焼状態との関係について図２に基づき説明する。図２は、内燃機関１の機関負荷および機関回転数と燃焼状態との関係を示した図である。図２において、縦軸は内燃機関１の機関負荷を表し、横軸は内燃機関１の機関回転数を表す。尚、機関負荷は、運転者のアクセルの踏み込み量に基づきＥＣＵ２０から吸気絞り用アクチュエータ１２に出される指令値、即ち吸気絞り弁１１の開度から求められる。一方、機関回転数は、クランクポジションセンサ１３の出力信号からＥＣＵ２０によって求められる。
【００３５】
内燃機関１の運転状態が、図２に（１）で示すような機関負荷および機関回転数が低い運転領域（以下、低負荷低回転領域と称する）にある場合、燃焼室に供給される燃料量は少ないため、着火性の低いガソリンでは安定した燃焼を得ることが困難である。そこで、この低負荷低回転領域では、内燃機関１の燃焼状態は、軽油のみによる予混合圧縮自着火燃焼である第２予混合圧縮自着火燃焼に切り換えられる。
【００３６】
第２予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、ＥＣＵ２０は、ポート内燃料噴射弁４による吸気ポート５内へのガソリンの噴射を停止すると共に、圧縮行程上死点近傍の時期より前に筒内燃料噴射弁３によって燃焼室へ軽油を噴射する。このように燃料噴射を制御することで軽油のみによる予混合気が形成され、該予混合気が圧縮されることで着火し予混合圧縮自着火燃焼が行われる。
【００３７】
尚、第２予混合圧縮自着火燃焼は、上述したように軽油のみを用いて行われるが、予混合気が形成されるため、軽油のみを用いて拡散燃焼を行う場合と比べてＮＯｘや煤の生成が抑制される。
【００３８】
内燃機関１の運転状態が、図２に（２）で示すような機関負荷および機関回転数が中程度の運転領域（以下、中負荷中回転領域と称する）にある場合、内燃機関１の運転状態が前記低負荷低回転領域にある場合よりも、燃焼室に供給される燃料量は多く、気筒内の温度も高くなる。そのため、軽油のみよって予混合気を形成すると、過早着火が発生する虞がある。そこで、この中負荷中回転領域では、内燃機関１の燃焼状態は、軽油とガソリンとによる予混合圧縮自着火燃焼である第１予混合圧縮自着火燃焼に切り換えられる。第１予混合圧縮自着火燃焼では、軽油より着火性の低いガソリンを混入することで予混合気の着火性が抑えられ、過早着火の発生を抑制することが出来る。
【００３９】
第１予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、ＥＣＵ２０は、吸気行程中にポート内燃料噴射弁４によって吸気ポート５内にガソリンを噴射する。さらに、ＥＣＵ２０は、圧縮行程上死点近傍の時期より前に筒内燃料噴射弁３によって軽油を噴射する。このように燃料噴射を制御することで、軽油とガソリンとの両方によって予混合気が形成され、該予混合気が圧縮されることで着火し予混合圧縮自着火燃焼が行われる。
【００４０】
尚、第１予混合圧縮自着火燃焼では、上述したように過早着火の発生が抑制され、予混合気を形成する時間が長くなるため、ＮＯｘや煤の生成が抑制される。
【００４１】
内燃機関１の運転状態が、図２に（３）で示すような機関負荷および機関回転数が高い運転領域（以下、高負荷高回転領域と称する）にある場合、内燃機関１の運転状態が前記中負荷中回転領域にある場合よりも、燃焼室に供給される燃料量はさらに多く、気筒内の温度もさらに高くなる。そのため、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成した場合であっても、過早着火が発生する虞がある。そこで、この高負荷高回転領域では、内燃機関１の燃焼状態は、軽油とガソリンとによる拡散燃焼に切り換えられる。
【００４２】
軽油とガソリンとによる拡散燃焼を行う場合、ＥＣＵ２０は、吸気行程中にポート内燃料噴射弁４によって吸気ポート５内にガソリンを噴射する。さらに、ＥＣＵ２０は、圧縮行程上死点近傍の時期に筒内燃料噴射弁３によって軽油を噴射する。このように燃料噴射を制御することで、ガソリンによって予混合気が形成され、軽油を着火源として混合気が燃焼する拡散燃焼が行われる。
【００４３】
尚、軽油とガソリンとによる拡散燃焼では、ガソリンによって予混合気が形成されるが、ガソリンは着火性が低いため過早着火はほとんど発生しない。また、軽油のみを用いて行う拡散燃焼に比べて、予混合気を形成するガソリンの分、圧縮上死点近傍の時期に噴射する軽油の量が少ないため、ＮＯｘや煤の生成が抑制される。
【００４４】
次に、各燃焼状態における気筒２内への排気の供給制御について説明する。
第２予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、燃焼温度を低下させると共に、着火時期を制御するために、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ弁３２を開弁し気筒２内に排気を供給する。また、軽油とガソリンとによる拡散燃焼を行う場合、燃焼温度を低下させるために、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ弁３２を開弁し気筒２内に排気を供給する。一方、第１予混合圧縮自着火燃焼では、軽油とガソリンとの供給比率によって着火時期を適切な時期に制御しているため、気筒２内に排気を供給すると着火時期が適切な時期からずれて燃焼が不安定になったり失火したりする虞がある。そのため、第１予混合圧縮自着火燃焼を行う場合、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ弁３２を閉弁し気筒２内への排気の供給を停止する。
【００４５】
次に、本実施例における内燃機関１の燃焼状態の切り換え制御について図３に基づき説明する。図３は、内燃機関１の燃焼状態切り換え制御ルーチンを示すフローチャート図である。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定時間毎に繰り返されるルーチンである。
【００４６】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１において、内燃機関１の現在の燃焼状態を読み込む。このときの燃焼状態は、筒内燃料噴射弁３からの軽油の噴射時期、および、ポート内燃料噴射弁４からのガソリンの噴射が行われているか否か、から判断しても良い。
【００４７】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２に進み、吸気絞り弁１１の開度から求まる機関負荷と、クランクポジションセンサ１３の出力信号から求まる機関回転数とから、内燃機関１にお
いて要求される燃焼状態である要求燃焼状態を導出する。ＥＣＵ２０には、上述した図２に示す内燃機関１の機関負荷および機関回転数と燃焼状態との関係が予めＭＡＰとして記憶されている。Ｓ１０２においては、このＭＡＰから要求燃焼状態を算出する。
【００４８】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０３に進み、Ｓ１０２にて算出された要求燃焼状態と、Ｓ１０１にて読み込まれた現在の燃焼状態とが同じか否かを判別する。Ｓ１０３において、要求燃焼状態と現在の燃焼状態とが同じと判定された場合、内燃機関１の燃焼状態を切り換える必要はないため、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、Ｓ１０３において、要求燃焼状態と現在の燃焼状態とが同じではないと判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０４に進む。
【００４９】
Ｓ１０４において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２にて算出された要求燃焼状態が、前記第１予混合圧縮自着火燃焼であるか否かを判別する。Ｓ１０４において、要求燃焼状態が第１予混合圧縮自着火燃焼であると判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０５に進む。一方、要求燃焼状態が第１予混合圧縮自着火燃焼でないと判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０７に進む。
【００５０】
Ｓ１０５に進んだＥＣＵ２０は、ＥＧＲ弁３２を閉弁する。即ち、ＥＧＲ通路３１を遮断し、気筒２内への排気の供給を停止する。
【００５１】
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０６に進み、ＥＧＲ弁３２の閉弁後に、気筒２における燃焼サイクルが１サイクル経過した後、内燃機関１の燃焼状態を第１予混合圧縮自着火燃焼に切り換える。即ち、筒内燃料噴射弁３による軽油の噴射時期を圧縮行程上死点近傍の時期よりも前の時期に変更すると共に、吸気行程中におけるポート内燃料噴射弁４によるガソリンの噴射を開始する（軽油とガソリンとによる拡散燃焼から第１予混合圧縮自着火燃焼に切り換えた場合は、ガソリンの噴射を継続する）。尚、軽油とガソリンとの噴射量も機関負荷の変化に応じて変更する。内燃機関１の燃焼状態を第１予混合圧縮自着火燃焼に切り換えた後、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
一方、Ｓ１０７に進んだＥＣＵ２０は、ＥＧＲ弁３２を開弁するのと略同時に、内燃機関１の燃焼状態を要求燃焼状態（第２予混合圧縮自着火燃焼もしくは軽油とガソリンとによる拡散燃焼）に切り換える。即ち、ＥＧＲ通路３１を開放し、気筒２内への排気の供給を開始するのと略同時に、内燃機関１の燃焼状態を切り換える。
【００５３】
つまり、第１予混合圧縮自着火燃焼から第２予混合圧縮自着火燃焼へ燃焼状態を切り換える場合は、ＥＧＲ弁３２の開弁と略同時に、ポート内燃料噴射弁４によるガソリンの噴射を停止する。また、第１予混合圧縮自着火燃焼から軽油とガソリンとによる拡散燃焼へ燃焼状態を切り換える場合は、ＥＧＲ弁３２の開弁と略同時に、筒内燃料噴射弁３による軽油の噴射時期を圧縮行程上死点近傍の時期に変更する。
【００５４】
また、第２予混合圧縮自着火燃焼から軽油とガソリンとによる拡散燃焼へ燃焼状態を切り換える場合は、ＥＧＲ弁３２を開弁したまま、ポート内燃料噴射弁４によるガソリンの噴射を停止すると共に、筒内燃料噴射弁３による軽油の噴射時期を圧縮行程上死点近傍の時期よりも前の時期に変更する。逆に、軽油とガソリンとによる拡散燃焼から第２予混合圧縮自着火燃焼へ燃焼状態を切り換える場合は、ＥＧＲ弁３２を開弁したまま、吸気行程中におけるポート内燃料噴射弁４によるガソリンの噴射を開始すると共に、筒内燃料噴射弁３による軽油の噴射時期を圧縮行程上死点近傍の時期に変更する。
【００５５】
尚、前記と同様、軽油とガソリンとの噴射量も機関負荷の変化に応じて変更する。内燃機関１の燃焼状態をそれぞれの要求燃焼状態に切り換えた後、ＥＣＵ２０は、本ルーチン
の実行を一旦終了する。
【００５６】
ここで、Ｓ１０７においては、内燃機関１の燃焼状態を要求燃焼状態に切り換えた後に、ＥＧＲ弁３２を開弁しても良い。
【００５７】
本ルーチンによれば、内燃機関１の燃焼状態を、他の燃焼状態から第１予混合圧縮自着火燃焼へ切り換えるときには、気筒２内への排気の供給を停止した後に燃焼状態が切り換えられる。一方、第１予混合圧縮自着火燃焼から他の燃焼状態へ切り換えるときは、燃焼状態の切り換えと略同時もしくは燃焼状態を切り換えた後に、気筒２内への排気の供給が開始される。従って、内燃機関１の燃焼状態が第１予混合圧縮自着火燃焼であるときは、気筒２内への排気の流入が抑制される。以て、軽油とガソリンとの両方によって予混合気を形成する第１予混合圧縮自着火燃焼をより安定した燃焼とすることが出来、失火を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る内燃機関およびその吸排気系とその制御系の概略構成を示す図。
【図２】内燃機関の機関負荷および機関回転数と燃焼状態との関係を示した図。
【図３】内燃機関の燃焼状態切り換え制御ルーチンを示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
３・・・筒内燃料噴射弁
４・・・ポート内燃料噴射弁
１１・・吸気絞り弁
１２・・吸気絞り用アクチュエータ
１３・・クランクポジションセンサ
２０・・ＥＣＵ
３１・・排気再循環通路（ＥＧＲ通路）
３２・・ＥＧＲ弁
【図１】
2005098132.tif 000003
【図２】
2005098132.tif 000004
【図３】
2005098132.tif 000005