【手続補正書】
【提出日】平成19年8月14日(2007.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御装置であって、
該制御装置は、運転条件に応じて、火花点火運転領域、圧縮着火運転可能領域、及び、該圧縮着火運転可能領域内の燃焼切換安定領域を設定し、前記火花点火燃焼モードによる運転時に、運転条件が前記燃焼切換安定領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記圧縮着火燃焼モードで運転中に、運転条件が前記燃焼切換安定領域から該切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードでの運転を継続することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定されていて前記火花点火燃焼モードで運転されている場合には、火花点火燃焼モードを継続し、運転条件が前記燃焼切換安定領域に属する状態になったら圧縮着火燃焼モードへの切換え制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、火花点火燃焼モードと圧縮着火燃焼モードとを検出する燃焼状態検出手段を有し、該燃焼状態検出手段は、内燃機関の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段、内燃機関の振動を検出する振動検出手段、燃焼室内のイオン電流を検出するイオン電流検出手段、空燃比を検出する空燃比検出手段の何れか或いは組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記燃焼切換安定領域を前記燃焼状態検出手段の検出結果に応じて前記圧縮着火運転可能領域内にアクティビティに設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記圧縮着火運転可能領域は、内燃機関の運転条件、内燃機関によって駆動される動力装置の運転状態、該動力装置の運転者の意図等に基づいて定められる運転領域であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃焼切換安定領域は、前記圧縮着火運転可能領域よりもエンジン回転数とエンジントルクが低い領域に設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御装置であって、
該制御装置は、制御量を検出する制御量検出手段を備えると共に、運転条件に応じて、火花点火運転領域、及び、圧縮着火運転可能領域を設定し、火花点火燃焼モードから圧縮着火燃焼モードへの燃焼切換時に、前記制御量検出手段で検出した制御量が所定の値の範囲内の場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が予め設定された圧縮着火運転可能領域内であっても、前記制御量検出手段で検出した制御量が所定の値の範囲以外の場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御方法であって、
該制御方法は、運転条件に応じて、火花点火運転領域、圧縮着火運転可能領域、及び、該圧縮着火運転可能領域内の燃焼切換安定領域を設定し、前記火花点火燃焼モードによる運転時に、運転条件が前記燃焼切換安定領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項１０】
前記制御方法は、前記圧縮着火燃焼モードで運転中に、運転条件が前記切換安定領域から該燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードでの運転を継続することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項１１】
前記制御方法は、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定されていて前記火花点火燃焼モードで運転されている場合には、火花点火燃焼モードを継続し、運転条件が前記燃焼切換安定領域に属する状態になったら圧縮着火燃焼モードへの切換え制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記目的を達成するべく、本発明による内燃機関の制御装置は、点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御装置であって、該制御装置は、運転条件に応じて、火花点火運転領域、圧縮着火運転可能領域、及び、該圧縮着火運転可能領域内の燃焼切換安定領域を設定し、前記火花点火燃焼モードによる運転時に、運転条件が前記燃焼切換安定領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の内燃機関の制御装置の具体的な態様は、前記制御装置は、前記圧縮着火燃焼モードで運転中に、運転条件が前記燃焼切換安定領域から該切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードでの運転を継続し、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定されていて前記火花点火燃焼モードで運転されている場合には、火花点火燃焼モードを継続し、運転条件が前記燃焼切換安定領域に属する状態になったら圧縮着火燃焼モードへの切換え制御を行うことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置の他の具体的な態様は、前記制御装置が、火花点火燃焼モードと圧縮着火燃焼モードとを検出する燃焼状態検出手段を有し、該燃焼状態検出手段は、内燃機関の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段、内燃機関の振動を検出する振動検出手段、燃焼室内のイオン電流を検出するイオン電流検出手段、空燃比を検出する空燃比検出手段の何れか或いは組み合わせであることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の内燃機関の制御装置の更に他の具体的な態様は、前記切換安定領域を前記燃焼状態検出手段の検出結果に応じて前記圧縮着火運転可能領域内にアクティビティに設定され、前記圧縮着火運転可能領域は、内燃機関の運転条件、内燃機関によって駆動される動力装置の運転状態、該動力装置の運転者の意図等に基づいて定められる運転領域であり、前記燃焼切換安定領域は、前記圧縮着火運転可能領域よりもエンジン回転数とエンジントルクが低い領域に設定されることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明のよる他の態様の内燃機関の制御装置は、点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御装置であって、該制御装置は、制御量を検出する制御量検出手段を備えると共に、運転条件に応じて、火花点火運転領域、及び、圧縮着火運転可能領域を設定し、火花点火燃焼モードから圧縮着火燃焼モードへの燃焼切換時に、前記制御量検出手段で検出した制御量が所定の値の範囲内の場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が予め設定された圧縮着火運転可能領域内であっても、前記制御量検出手段で検出した制御量が所定の値の範囲以外の場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明のよる内燃機関の制御方法は、点火装置を用いて混合気を火花点火する火花点火燃焼モードの運転と、ピストン圧縮によって混合気を自己着火させる圧縮着火燃焼モードの運転と、を切換え制御する内燃機関の制御方法であって、該制御方法は、運転条件に応じて、火花点火運転領域、圧縮着火運転可能領域、及び、該圧縮着火運転可能領域内の燃焼切換安定領域を設定し、前記火花点火燃焼モードによる運転時に、運転条件が前記燃焼切換安定領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードの運転に切換え、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、火花点火燃焼モードの運転を継続することを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の内燃機関の制御方法の具体的な態様は、前記圧縮着火燃焼モードで運転中に、運転条件が前記燃焼切換安定領域から該切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定された場合には、圧縮着火燃焼モードでの運転を継続することを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の内燃機関の制御方法の他の具体的な態様は、運転条件が前記燃焼切換安定領域以外の前記圧縮着火運転可能領域に設定されていて前記火花点火燃焼モードで運転されている場合には、火花点火燃焼モードを継続し、運転条件が前記燃焼切換安定領域に属する状態になったら圧縮着火燃焼モードへの切換え制御を行うことを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図４は、火花点火運転領域・圧縮着火運転領域設定マップ記憶手段５１に格納されている各燃焼モードの運転領域を示している。領域１１２は、火花点火燃焼運転領域、領域１１０は、圧縮着火燃焼運転可能領域を各々示している。圧縮着火燃焼運転可能領域１１０の中に燃焼切換安定領域１１１が規定されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
圧縮着火燃焼運転可能領域１１０は、図４に示されているように、縦軸にエンジントルクを、横軸にエンジン回転数をとったグラフにおいて、島状に存在し、燃焼切換安定領域１１１は、その島状の圧縮着火燃焼モード領域１１０の内側に、圧縮着火燃焼運転可能領域１１０より小さい島状に存在する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本発明者らが行った実験的研究の結果、図２（ａ）〜（ｃ）に示されているような特性をもって可変バルブ機構２３ａおよび２３ｂを制御し、これによって内部ＥＧＲを制御して火花点火燃焼モードから圧縮着火燃焼モードに切り換えた場合、圧縮着火燃焼が安定する領域と、燃焼切換がトルク変動や排気の悪化なく安定して制御できる領域が、図４に示されているような関係を持ついることが明らかとなった。これは、燃焼切換に必要な可変バルブのスペックや制御性能が、圧縮着火の安定燃焼のためのそれらと異なるためである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
つまり、火花点火燃焼モードから圧縮着火燃焼モードへの燃焼切り換え時には、運転条件（エンジントルク、エンジン回転数）が、燃焼切換安定領域１１１に属する運転条件になって圧縮着火燃焼モードへの切換を実行し、運転条件が圧縮着火燃焼運転可能領域１１０でも燃焼切換安定領域１１１以外の領域に属している場合には、火花点火燃焼モードによる運転を続行する。そして、圧縮着火燃焼モードへの切換後、圧縮着火燃焼によって運転される状態になれば、運転条件が圧縮着火燃焼運転可能領域１１０であれば、燃焼切換安定領域１１１以外の領域に属している場合も、圧縮着火燃焼モードによる運転を行う。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
要約すると、燃焼モード選択手段５４は、運転条件が火花点火運転領域・圧縮着火運転可能領域設定マップ記憶手段５１に設定された火花点火運転領域１１２内であれば、火花点火燃焼モードを選定し、火花点火燃焼モードによる運転時には運転条件が記憶手段５１に設定された切換安定領域１１１内になれば、圧縮着火燃焼モードを選定し、圧縮着火燃焼モードによる運転時には運転条件が記憶手段５１に設定された圧縮着火運転可能領域１１０内にある限り圧縮着火燃焼モードを継続する制御を行う。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
現在の運転条件が圧縮着火燃焼運転可能領域１１０かつ燃焼切換安定領域１１１内であると判断されると、ステップ１００１、１００３で読み込んだ入力値によって、圧縮着火燃焼モードへの安定した燃焼切換が実行可能か否かを判断する（ステップ１００５）。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ステップ１００３で読み込んだ可変バルブ機構２３ａ、２３ｂの制御量の如何によっては、可変バルブ機構２３ａ、２３ｂが劣化あるいは故障したと判定される場合もある。この場合には、予め、ＥＣＵ１に規定されている圧縮着火燃焼運転可能領域１１０および燃焼切り換え安定領域１１１を書き換える。