(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態に応じて燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段とを有するエンジンの制御装置において、エンジンの吸気通路に設けられて吸気通路面積を調節する吸気量調節手段と、上記燃料カット手段による燃料カット制御の実行時に、上記吸気量調節手段を略全閉状態とするとともに、燃料噴射が再開される上記燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させて吸気量を制御する吸気量制御手段とを備えるとともに、上記燃料カット手段による燃料カット制御の終了時点から一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して均一燃焼モードの燃焼状態となるようにエンジンの燃焼状態を制御すること特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
燃料噴射弁がエンジンの燃焼室に配設されてなる請求項１記載のエンジンの制御装置において、エンジンの圧縮行程で上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定するように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの制御装置において、エンジンの吸気行程で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２記載のエンジンの制御装置において、エンジンの吸気行程および圧縮行程の両方で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１記載のエンジンにおいて、エンジンの圧縮行程以外の行程で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、燃料噴射弁を燃焼室内に配設するとともに、吸気通路の集合部の上流側に吸気量調節手段を配設したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項７】
スワール生成手段を備えた請求項１〜６のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定した場合に、上記スワール生成手段を作動させるように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段とを有するエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−２７９７２９号公報に示されるように、気筒内に直接燃料を噴射して燃料を燃焼させる内燃機関の気筒内噴射燃料制御装置において、内燃機関の運転状態に応じて、圧縮行程噴射または吸気行程噴射に噴射方式を切り替えて燃料噴射する燃料噴射切替手段と、運転状態に応じて燃料カット状態を判定するとともに燃料カットを実行する燃料カット手段と、燃料カット状態から復帰後に所定条件が成立したときに、噴射方式を圧縮行程噴射または吸気行程噴射の一方に固定する噴射方式固定手段とを設け、燃料カット状態から復帰時における燃料の噴射方式の切り替えを防止して運転者へのショックを軽減することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された制御装置では、燃料カット手段により燃料の噴射を停止する燃料カットの実行時に、エンジン回転数が低下して上記燃料カットの実行を停止する条件が成立すると、噴射方式を圧縮行程噴射または吸気行程噴射の一方に固定されるように構成されているため、上記圧縮行程噴射に固定する場合に、エンジンの燃焼室に供給される吸気量が不足してエンジンが失火し易いという問題がある。
【０００４】
すなわち、空燃比が４０〜１４０程度のリーンバーン燃焼を行う成層燃焼エンジンでは、上記燃料カットの実行時に、温度の低い吸気が排気通路に供給されることに起因して排気浄化装置の触媒温度が低下するのを防止するため、エレキスロットル等からなる吸気量調節手段が閉止状態とされるように構成されている。そして、上記燃料カットの実行を終了して燃料の噴射を再開する際には、通常、エンジンの運転状態が低負荷状態にあるので、上記圧縮行程噴射を行ってエンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定することが望ましいが、燃料の噴射を再開するのと同時に、吸気量調節手段を開作動させても吸気の供給に応答遅れが生じることが避けられないため、吸気量が不足して成層化が遅れ、点火プラグの回りが燃料のオーバリッチ状態となって失火が生じ易いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、燃料カット手段による燃料カットの制御を終了して燃料の噴射を再開する際に、エンジンが失火するのを効果的に防止することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段とを有するエンジンの制御装置において、エンジンの吸気通路に設けられて吸気通路面積を調節する吸気量調節手段と、上記燃料カット手段による燃料カット制御の実行時に、上記吸気量調節手段を略全閉状態とするとともに、燃料噴射が再開される上記燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させて吸気量を制御する吸気量制御手段とを備えるとともに、上記燃料カット手段による燃料カット制御の終了時点から一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して均一燃焼モードの燃焼状態となるようにエンジンの燃焼状態を制御するものである。
【０００７】
この構成によれば、エンジンの通常運転時には、燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定され、かつうエンジンが特定運転状態になると、上記吸気量調節手段により吸気量調節手段が略全閉状態、つまり全閉状態または全閉に近い状態とされるとともに、燃料カット手段により燃料の噴射を停止させる燃料カット制御が実行される。そして、上記燃料カット制御の実行時に、この燃料カット制御が終了条件が成立した時点で、上記吸気量調節手段が開作動されるとともに、燃料の噴射が再開されて吸気増量分が燃焼室内に吸入される際の遅れ時間を考慮した一定時間に亘り均一燃焼モードの燃焼制御が実行されることになる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、燃料噴射弁がエンジンの燃焼室に配設されてなる請求項１記載のエンジンの制御装置において、エンジンの圧縮行程で上記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定するように構成したものである。
【０００９】
この構成によれば、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が成層燃焼モードに設定された場合には、エンジンの圧縮行程で上記燃料噴射弁から燃焼室内に燃料が直接噴射されることにより、燃焼室内が全体的には燃料のリーン状態となるとともに、点火プラグの近傍部が部分的に燃料リッチの状態となって上記成層燃焼モードの燃焼制御が適正に実行されることになる。
【００１０】
請求項３に係る発明は請求項２記載のエンジンの制御装置において、エンジンの吸気行程で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したものである。
【００１１】
この構成によれば、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が均一燃焼モードに設定された場合、あるいは上記燃料カット制御の実行時にこれを終了させる際には、エンジンの吸気行程で上記燃料噴射弁から燃焼室内に燃料が直接噴射されることにより、燃焼室内で燃料を均一に分散させて均一化させる均一燃焼モードの燃焼制御が適正に実行されることになる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項２記載のエンジンの制御装置において、エンジンの吸気行程および圧縮行程の両方で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したものである。
【００１３】
この構成によれば、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が均一燃焼モードに設定された場合、あるいは上記燃料カット制御の実行時にこれを終了させる際には、エンジンの吸気行程で上記燃料噴射弁から燃焼室内に燃料の一部が噴射されるとともに、残りの燃料がエンジンの圧縮行程で噴射されることになる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１記載のエンジンにおいて、エンジンの圧縮行程以外の行程で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成したものである。
【００１５】
この構成によれば、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が均一燃焼モードに設定された場合、あるいは上記燃料カット制御の実行時にこれを終了させる際には、エンジンの吸気ポート等に配設された燃料噴射弁から、エンジンの排気行程もしくは吸気行程の前半等に燃料が噴射されることにより、燃焼室内で燃料を均一に分散させて均一化させる上記均一燃焼モードの燃焼制御が適正に実行されることになる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、燃料噴射弁を燃焼室内に配設するとともに、吸気通路の集合部の上流側に吸気量調節手段を配設したものである。
【００１７】
この構成によれば、燃料カット手段による燃料カット制御が終了されて燃料の噴射が再開される際には、上記吸気通路の集合部の上流側に配設された吸気量調節手段が開作動されることにより、上記吸気通路を通って燃焼室内に吸気が供給されることになる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、スワール生成手段を備えた請求項１〜６のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定した場合に、上記スワール生成手段を作動させるように構成したものである。
【００１９】
この構成によれば、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が成層燃焼モードに設定された場合には、スワール生成手段が作動され、燃焼室内でスワールが形成されて上記成層燃焼モードの燃焼制御が適正に実行されることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るエンジンの制御装置の実施形態を示している。このエンジンの本体１０は、１または複数の気筒１２を有し、この気筒１２内にはピストン１４が装填されるとともに、このピストン１４の上方に燃焼室１６が形成されている。また、上記燃焼室１６には、２つの吸気ポートと排気ポートとが形成され、各吸気ポート及び排気ポートがそれぞれ吸気弁１７及び排気弁１８によって開閉されるようになっている。
【００２１】
上記燃焼室１６の頂部には点火プラグ２０が配設され、この点火プラグ２０の先端が燃焼室１６内に臨んでいる。また、燃焼室１６内には側方から燃料噴射弁２２の先端部が臨み、この燃料噴射弁２２から燃焼室１６内に直接燃料が噴射されるように構成されている。なお、燃料噴射は、ピストン上面に直接噴射して燃料を点火プラグに跳ね返らせるタイプでもよい。上記燃料噴射弁２２は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、このソレノイドにパルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期に相当する時期にパルス幅に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。
【００２２】
上記吸気ポートには吸気通路２４が接続されている。この吸気通路２４には、その上流側から順に、エアクリーナー２５、エアフローセンサ２６、エレキスロットル２８およびサージタンク３０が設けられている。このサージタンク３０の下流側通路は各吸気ポートに対応して２つに分岐し、一方の分岐通路にスワールコントロール弁３２が設けられている。そして、このスワールコントロール弁３２によって上記分岐通路が開閉され、少なくとも後述する成層燃焼モードの燃焼制御時に、上記スワールコントロール弁３２が全閉もしくは全閉に近い状態に閉止されることにより、燃焼室１６内にスワールが生成されるようになっている。また、上記排気ポートには排気通路３４が設けられ、この排気通路３４の途中に所定の三元触媒やリーンＮＯｘ浄化用触媒を有する排気浄化装置３５，３６が配設されている。これらの排気浄化装置３５，３６は、通常、排気ガス温度が比較的高い排気マニホールドの近傍に設けられている。
【００２３】
さらに、エンジンには、上記エアフローセンサ２６の他、エンジン回転数センサ３７からなる回転数検出手段およびアクセル開度センサ３８等のセンサ類が装備され、これらセンサの検出信号がＥＣＵ（コントロールユニット）４０に入力されるようになっている。
【００２４】
上記ＥＣＵ４０には、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段４２と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段４４と、この燃料カット手段４４による燃料カット制御の実行時に、上記吸気量調節手段の開度を全閉に近い状態とするとともに、上記燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させて吸気量を制御する吸気量制御手段４８とが設けられている。
【００２５】
上記燃焼状態制御手段４２は、エンジン回転数センサ３７およびアクセル開度センサ３８の検出信号に応じ、図２に示すように、エンジン回転数およびエンジントルクが所定値以下のとき、つまり燃料噴射量の少ない低負荷時に、圧縮行程で燃料を噴射する後期噴射を実行することにより、燃焼室１６内の全体についてはリーン状態にしながら点火プラグ２０の近傍を局所的にリッチ状態とする成層燃焼モードの燃焼状態とし、かつエンジン回転数およびエンジントルクが所定値以上となったとき、つまり燃料噴射量の多い高負荷時に、吸気行程で燃料を噴射する早期噴射を実行することにより、燃料を筒内で均一化させた状態で点火して、均一燃焼モードの燃焼状態とするように構成されている。
【００２６】
なお、エンジンの低負荷時と高負荷時との間の中負荷時に、吸気行程で燃料を噴射する早期噴射と、圧縮行程で燃料を噴射する後期噴射との両方に分割して燃料を噴射するようにしてもよい。すなわち、上記中負荷時に、燃料の一部を筒内で均一化させた状態で点火するために上記早期噴射を行うとともに、残りの燃料を成層燃焼させるために上記後期噴射を行うようにしてもよい。
【００２７】
また、燃焼状態制御手段４２は、上記燃料カット制御手段４４から出力される制御信号に応じ、上記燃料カット制御を終了させる条件が成立してこの燃料カット制御を終了させる状態にあることが確認された場合に、一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して、均一燃焼モードの燃焼状態となるようにエンジンの燃焼状態を制御するように構成されている。上記成層燃焼モードの設定を禁止する一定時間は、後述するようにエレキスロットル２８が開放された後、適正量の吸気がエンジンの燃焼室１６内に供給されるのに必要な時間に設定されている。
【００２８】
また、上記燃料カット手段４４は、アクセル開度センサ３８の検出信号に応じてアクセル開度が０であることが確認され、かつ上記エンジン回転数センサ３７の検出信号に応じてエンジン回転数が、図３に示すように予め設定された燃料カット用の基準値Ｎ３よりも大きい回転状態にあることが確認された場合に、上記燃料噴射弁２２からの燃料の噴射を停止させる燃料カット制御を実行するように構成されている。そして、上記燃料カット制御の実行時に、エンジン回転数が上記燃料カット用の基準値Ｎ３よりも小さな値に設定された第１基準値Ｎ１以下となり、低回転状態にあることが確認された時点で、上記燃料カット制御が終了されるようになっている。
【００２９】
また、吸気量制御手段４８は、上記燃料カット手段４４による燃料カット制御の実行時に、上記エレキスロットル２８からなる吸気量調節手段を全閉に近い状態とするとともに、上記燃料カット制御の終了時にエレキスロットル２８を開作動させることにより、吸気流通面積を調節してエンジンの燃焼室１６内に供給される吸気量を制御するように構成されている。
【００３０】
上記のようにしてエンジン回転数が第１基準値Ｎ１以下となって燃料カット制御を終了させる条件が成立し、上記燃料カット制御が終了するのと同時に、燃料の早期噴射が行われてエンジンが均一燃焼モードの燃焼状態に移行する。そして、上記均一燃焼モードの燃焼状態が一定時間に亘り継続した後に、通常は上記燃料の早期噴射状態から後期噴射状態に移行して成層燃焼モードの燃焼制御が実行されるようになっている。
【００３１】
次に、上記ＥＣＵ４０により行われる具体的な制御動作を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずエンジン回転数ｎｅおよびアクセル開度ａｃ等のエンジンの運転状態を読み込んだ後（ステップＳ１）、アクセル開度ａｃが０であるか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００３２】
そして、上記ステップＳ２でＮＯと判定された場合には、均一燃焼モードの燃焼状態にあることを示すフラグＦ２を０にリセットし（ステップＳ３）、通常の燃焼制御を実行する。すなわち、燃料噴射パルスＴｉをマップから求めるとともに（ステップＳ４）、エレキスロットル２８の開度ｔｈをマップから求め（ステップＳ５）、かつ上記成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの中から現在の運転状態に対応したモードを決定し、そのモードに対応した燃焼制御を実行するとともに、燃料カットの制御状態にあることを示すフラグＦ１を０にリセットする（ステップＳ６）。
【００３３】
また、上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されてアクセル開度ａｃが０であることが確認された場合には、エンジン回転数センサ３７によって検出されたエンジン回転数ｎｅが、燃料カット用の基準値Ｎ３よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ７）、ＹＥＳと判定された場合には、上記燃料カットフラグＦ１を１にセットして燃料カット制御を実行する（ステップＳ８）。すなわち、上記燃料噴射パルスＴｉを０に設定して燃料噴射を停止するとともに（ステップＳ９）、上記エレキスロットル２８の開度ｔｈを略０に設定して吸気通路２４を全閉に近い状態とする（ステップＳ１０）。
【００３４】
また、上記ステップＳ７でＮＯと判定され、エンジン回転数ｎｅが上記燃料カット用の基準値Ｎ３以下であることが確認された場合には、燃料カット制御の終了時に、均一燃焼モードに設定された燃焼状態を通常の燃焼状態に復帰させるためのタイマのカウント値が０であるか否かを判定し（ステップＳ１１）、ＹＥＳと判定されて上記タイマのカウントが開始していないことが確認された場合には、上記均一燃焼モードの制御状態にあることを示すフラグＦ２が０にリセットされているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３５】
ステップＳ１２でＹＥＳと判定され、均一燃焼モードの燃焼制御が実行されていないことが確認された場合には、エンジン回転数ｎｅが燃料カット制御を終了させるか否かの判定基準となる第１基準値Ｎ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３でＮＯと判定され、エンジン回転数ｎｅが上記第１基準値Ｎ１以下であることが確認された場合には、上記タイマをセットした後（ステップＳ１４）、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するとともに（ステップＳ１５）、エンジンが上記均一燃焼モードの制御状態にあることを示すフラグＦ２を１にセットした後（ステップＳ１６）、上記ステップＳ４に進む。
【００３６】
そして、上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定されて上記タイマがタイムアップしたことが確認されるとともに、上記ステップＳ１２でＮＯと判定されて上記フラグＦ２が１にセットされていることが確認された時点で、上記ステップＳ４に進み、上記均一燃焼モードの設定を解除して通常の燃焼状態に移行する。この場合、通常はエンジンが低負荷状態にあるため、成層燃焼モードの燃焼状態、つまり後期噴射実行状態となる。
【００３７】
また、上記ステップＳ１３でＹＥＳと判定され、エンジン回転数ｎｅが上記第１基準値Ｎ１よりも大きいことが確認された場合には、上記燃料カットフラグＦが１にセットされているか否かを判定し（ステップＳ１７）、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ４に進んで通常の燃焼制御を継続して実行し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９に進んで燃料カット制御を継続して実行する。
【００３８】
上記のようにしてエンジン回転数がＮ１以下となって燃料カット制御を終了させる際に、上記タイマによって設定された一定時間に亘り、燃料を早期噴射してエンジンを均一燃焼モードの燃焼状態とする制御が実行されることになる。
【００３９】
このようにエンジンの燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段４２と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段４４とを有するエンジンの制御装置において、エンジンの吸気通路２４に設けられたエレキスロットル２８からなる吸気量調節手段と、上記燃料カット手段４４による燃料カット制御の実行時に、上記吸気量調節手段を全閉に近い状態とするとともに、上記燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させて吸気量を制御する吸気量制御手段４８とを設けるとともに、上記燃料カット手段４４による燃料カット制御を終了させる際に、一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して均一燃焼モードの燃焼状態となるようにエンジンの燃焼状態を制御するように構成したため、上記燃料カット制御の終了時にエンジンが失火するのを効果的に防止することができる。
【００４０】
すなわち、上記燃料カット制御の実行時に、温度の低い吸気が排気通路３４に供給されることに起因して排気浄化装置３５，３６の触媒温度が低下するのを防止するため、上記エレキスロットル２８等からなる吸気量調節手段を略全閉にした状態で、上記燃料カット制御の終了時にエンジンが成層燃焼状態になると、吸気量調節手段を開作動させても吸気の応答遅れに起因した吸気量の不足が生じるため、点火プラグ２０の回りが燃料のオーバリッチ状態となり、失火が生じ易い。これに対して上記のように燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させるとともに、一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して均一燃焼モードの燃焼状態とするように構成した場合には、燃料が拡散するために、点火プラグ２０の回りが燃料のオーバリッチ状態となるのを防止して上記失火の発生を効果的に防止することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、燃料噴射弁２２を燃焼室１６内に配設してなる筒内噴射型のエンジンにおいて、その圧縮行程で上記燃料噴射弁２２から燃料を噴射させるように燃料噴射時期を設定することにより、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定するように構成したため、この成層燃焼モードの燃焼制御時に、上記燃料噴射弁２２から噴射される少量の燃料を点火プラグ２０の回りに集中させて燃料を適正に成層燃焼させることができる。
【００４２】
そして、上記筒内噴射型のエンジンでは、燃料カット制御を終了して燃料の噴射を再開する際に、エンジンの燃焼状態を上記成層燃焼モードに設定するように構成すると、点火プラグ２０の回りに燃料が集中してこの部分がオーバリッチ状態となり易い傾向があるため、上記燃料カット制御の終了時にエンジンが成層燃焼状態となるのを禁止することにより、エンジンの失火を防止するように構成することが特に望ましい。
【００４３】
なお、上記実施形態では、エンジンの吸気行程で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成した例について説明したが、上記燃料カット制御の終了時、つまり燃料カット制御を終了して燃料の噴射を再開する際に、エンジンの吸気行程および圧縮行程の両方で燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、エンジンが成層燃焼状態となるのを抑制し、これにより一定時間に亘ってエンジンの燃焼状態を均一燃焼モードに設定するように構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、エンジンの燃焼状態を成層燃焼モードに設定した場合に、上記スワールコントロール弁３２からなるスワール生成手段を作動させるように構成したため、エンジンの運転状態に応じて上記燃焼状態制御手段４２によりエンジンの燃焼状態が成層燃焼モードに設定された場合および上記燃料カット制御を終了させ、一定時間の均一燃焼モード期間中およびその期間後の成層燃焼モードの燃焼制御を実行する際に、スワールコントロール弁３２を全閉もしくは全閉に近い状態とすることにより、燃焼室１６内にスワールを形成して上記成層燃焼モードの燃焼制御を適正に実行することができる。
【００４５】
なお、上記スワール生成手段を省略するとともに、上記吸気ポートを下向きに開口させる等により、燃焼室１６内に縦渦からなるタンブルを生成するように構成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態に示すように、燃料噴射弁２２を燃焼室１６内に配設するとともに、サージタンク３０の設置部に位置する吸気通路２４の集合部の上流側に、エレキスロットル２８からなる吸気量調節手段を配設した場合には、簡単な構成で上記成層燃焼モードの燃焼制御を適正に実行することができる。しかも、上記吸気量調節手段と、燃焼室１６との間の距離が長いことに起因する吸気の応答遅れが生じた場合においても、燃料カット制御の終了時に、上記吸気量調節手段を開作動させるとともに、上記のように一定時間に亘って均一燃焼モードの燃焼状態に制御するように構成することにより、上記点火プラグ２０の近傍部がオーバリッチになることに起因した失火を効果的に防止することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、エンジン回転数ｎｅが第１基準値Ｎ１以下となった時点で、上記燃料カット制御を完全に終了させて、燃料の噴射料制御を通常の状態に復帰させるように構成した例について説明したが、上記燃料カット制御の終了時に、燃料の噴射量を徐々に増大させて燃料の噴射制御を段階的、あるいはリニアに復帰させるように構成してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、燃料噴射弁２２を燃焼室１６内に配設してなる筒内噴射型のエンジンについて本発明を適用した例について説明したが、燃料噴射弁を吸気ポートに配設してなるエンジン、または燃焼室１６および吸気ポートの両方に燃料噴射弁を配設してなるエンジンについても本発明を適用可能である。この場合には、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態制御手段によりエンジンの燃焼状態が均一燃焼モードに設定されたとき、あるいは上記燃料カット制御の実行時にこれを終了させる際に、エンジンの排気行程または吸気行程の前半に、吸気ポートに配設された燃料噴射弁から燃料を噴射する等により、エンジンの燃焼状態を均一燃焼状態とすることができる。
【００４９】
さらに、上記エレキスロットル２８に代え、図１の仮想線で示すように、吸気通路２４にスロットルバイパス通路５０を設置し、このバイパス通路５０に設けられたバイパス弁５２によって吸気量調節手段を構成し、このバイパス弁５２を燃料カット制御の終了時に、上記実施形態に係るエレキスロットル２８と同様に開閉制御するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、燃料カット制御の終了時に、上記均一燃焼モードの燃焼制御を実行するのに必要な吸気量が確保されるように、上記燃料カット制御の実行時に吸気量調節手段を全閉状態とすることなく、わずかに開いた全閉に近い状態とするように構成した例について説明したが、上記燃料カット制御の終了直前に上記吸気量制御手段４８によって吸気量調節手段を開作動させることにより、上記吸気量を確保することにより、上記燃料カット制御の実行時に吸気量調節手段を全閉状態とするように構成してもよい。
【００５１】
すなわち、上記エンジン回転数センサ３７によって検出されたエンジン回転数が、燃料カット制御を終了させるか否かの判定基準となる上記第１基準値Ｎ１よりもわずかに大きな値に設定された第２基準値以下となったことを判別することにより、燃料カット制御が終了直前の状態にあることが確認された時点で、上記吸気量調節手段を開作動させるように構成した場合には、上記燃料カット制御の実行時に吸気量調節手段を全閉状態としても、燃料カット制御の終了時に上記均一燃焼モードの燃焼制御を実行するのに必要な吸気量を確保することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃焼状態を成層燃焼モードまたは均一燃焼モードの一方に設定する燃焼状態制御手段と、エンジンが特定運転状態にある場合に燃料をカットするように制御する燃料カット手段とを有するエンジンの制御装置において、エンジンの吸気通路に設けられて吸気通路面積を調節する吸気量調節手段と、上記燃料カット手段による燃料カット制御の実行時に、上記吸気量調節手段を略全閉状態とするとともに、燃料噴射が再開される上記燃料カット制御の終了時に上記吸気量調節手段を開作動させて吸気量を制御する吸気量制御手段とを備えるとともに、上記燃料カット手段による燃料カット制御の終了時点から一定時間に亘り上記成層燃焼モードの設定を禁止して均一燃焼モードの燃焼状態となるようにエンジンの燃焼状態を制御するため、上記燃料カット制御の実行時に、温度の低い吸気が排気通路に供給されることに起因して排気浄化装置の触媒温度が低下するのを防止しつつ、燃料の噴射を再開する際に均一燃焼状態とすることにより、点火プラグの回りが燃料のオーバリッチ状態となることによる失火の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの制御装置を実施形態を示す説明図である。
【図２】成層燃焼モードおよび均一燃焼モードの制御領域を示すマップである。
【図３】上記制御装置によって実行される燃焼制御状態を示すタイムチャートである。
【図４】上記制御装置を構成するＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  エンジン本体
１６  燃焼室
２０  点火プラグ
２２  燃料噴射弁
２８  エレキスロットル（吸気量調節手段）
３０  サージタンク（吸気通路の集合部）
３２  スワールコントロール弁（スワール生成手段）
４０  ＥＣＵ
４２  燃焼状態制御手段
４４  燃料カット手段
４８  吸気量制御手段
５２  バイパス弁（吸気量調節手段）
【図１】
0003928198.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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