(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の運転条件に応じて均質燃焼と成層燃焼とを切り換える燃焼切換手段と、
機関の運転条件に応じてトルク補正要求を発生するトルク補正要求手段と、
同一の燃焼方式における前記トルク補正要求に対し、前記均質燃焼時には少なくとも点火時期を補正してトルク補正を行う均質燃焼時トルク補正手段と、成層燃焼時には少なくとも空燃比を補正してトルク補正を行う成層燃焼時トルク補正手段とを各別に設け、
前記トルク補正中に燃焼切換要求が発生したときに、該燃焼の切換方向に応じて燃焼切換の実行許可の判断を行う燃焼切換許可判断手段と、
該燃焼切換許可判断手段により燃焼切換が許可された場合に前記燃焼切換手段による燃焼の切換を実行させる燃焼切換制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記トルク補正中に発生する燃焼切換要求が、成層燃焼から均質燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を許可し、均質燃焼から成層燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を所定期間遅らせて実行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】
前記所定期間は、前記トルク補正の要求補正値が所定値以下となるまでの期間であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記所定期間は、前記トルク補正を実現するための操作量の補正値が所定値以下となるまでの期間であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定期間は、燃焼切換要求発生後の所定の時間であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記トルク補正は、吸入空気の応答性よりも高速なトルク補正であって、かつ、過渡的で有限時間内に終了するものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、均質燃焼と成層燃焼とを切り換えると共に運転条件に基づいてトルク補正を行う内燃機関の、燃焼切換時の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば自動変速機の変速時等に所望の目標トルクを実現する際に、実際の機関トルクが目標トルクに収束するように吸入空気量をフィードバック制御する一方、そのときの機関トルクと目標トルクとの偏差に応じて点火時期を補正することにより、すなわち、吸入空気量制御の応答性より速いトルク制御（トルク補正）は点火時期補正で行うことにより、目標トルクを達成するようにしたものがある（特開平５−１６３９９６号公報参照）。
【０００３】
一方、近年、直噴火花点火式内燃機関が注目されており、このものでは、機関の運転条件に応じて、燃焼方式を切換制御、すなわち、吸気行程にて燃料を噴射することにより、燃焼室内に燃料を拡散させ均質の混合気を形成して行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射することにより、点火栓回りに集中的に層状の混合気を形成して行う成層燃焼とに切換制御するのが一般的である（特開平４−２４１７５４号公報参照）。
【０００４】
このような直噴火花点火式内燃機関において、成層燃焼時に点火時期を用いてトルク補正を行おうとすると、成層燃焼時は混合気が点火栓近傍に来たタイミングで点火しなければならず、点火時期の操作代が少ないため、十分なトルク補正が困難で、強行すると、燃焼の悪化、更にひどい場合には失火を生じてしまう可能性がある。一方、均質燃焼ではこのような問題はなく点火時期補正により十分なトルク補正を行うことができ、また、点火時期補正は空燃比に影響しないため排気成分への影響が小さく排気浄化性能を良好に維持できる利点があるので、均質燃焼では主として点火時期をトルク補正用の操作量として使用するのが好ましい。
【０００５】
そこで、本願出願人は、高応答のトルク制御を行なう場合、均質燃焼時には点火時期を用いて行い、成層燃焼時には当量比を用いて行なうものを提案した。
ところで、この方式では高応答のトルク制御を行なっている際に、燃焼の切換要求が発生すると、当量比によるトルク補正と点火時期によるトルク補正とを切り換えることとなるが、当量比／点火時期の変換テーブルを多数の運転条件について準備しておくことはＲＯＭ容量の点から不可能である。このため、ＲＯＭ容量を減らすためにテーブル数を大幅に減らすか、あるいは演算式で変換を行なうようにすると、当量比／点火時期の変換時のトルク制御の精度が悪化する。
【０００６】
例えば、図４に示したトルク補正率／当量比補正率変換テーブルと、図５に示したトルク補正率／点火時期補正量変換テーブルとから、図12に示した当量比補正率／点火時期補正量のテーブルを作成した実勢の特性に対して、実際の特性が点線のようにずれることがある。
そのため、成層時に当量比で実現していたトルク補正率と均質燃焼切換後に点火時期で置き換えて実現したトルク補正率は、トルク値として必ずしも連続的に変化するとは限らず、操作量を当量比から点火時期へ置き換えることによりトルク段差が発生してしまう可能性がある。
【０００７】
そこで、本願出願人は前記高応答のトルク制御を行っている過渡的な状況で、燃焼切換の要求が発生した場合には、燃焼の切換に応じて高応答トルク制御を切り換えることによりトルク段差の発生を防止するため、高応答トルク制御が終了するまでの所定時間は燃焼の切換を禁止する方式を提案した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高応答トルク制御中は一律に燃焼の切換を禁止する方式では、要求トルクの増大によって成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生した場合に、該燃焼の切換を禁止すると、成層燃焼では要求トルクの増大を応答性良く満たすことができず、運転性能を低下させてしまうことがある。
【０００９】
一方、要求トルクが低下して均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生した場合は、均質燃焼を継続しても要求トルクの低下は満たすことができ、燃焼切換に応じて高応答トルク制御を切り換えることによるトルク段差の影響を無くすことが好ましい。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、前記高応答トルク制御中に均質燃焼と成層燃焼との燃焼切換要求が発生した場合に、燃焼切換の方向に応じて燃焼の切換タイミングを制御することにより、最適な制御を行えるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
機関の運転条件に応じて均質燃焼と成層燃焼とを切り換える燃焼切換手段と、
機関の運転条件に応じてトルク補正要求を発生するトルク補正要求手段と、
同一の燃焼方式における前記トルク補正要求に対し、前記均質燃焼時には少なくとも点火時期を補正してトルク補正を行う均質燃焼時トルク補正手段と、成層燃焼時には少なくとも空燃比を補正してトルク補正を行う成層燃焼時トルク補正手段とを各別に設け、
前記トルク補正中に燃焼切換要求が発生したときに、該燃焼の切換方向に応じて燃焼切換の実行許可の判断を行う燃焼切換許可判断手段と、
該燃焼切換許可判断手段により燃焼切換が許可された場合に前記燃焼切換手段による燃焼の切換を実行させる燃焼切換制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る発明によると、以下のような効果が得られる。
トルク補正を操作する操作量が異なると、同じトルク補正量を補正するときにバラツキを生じることがあり、したがって、トルク補正中に燃焼の切換に合わせてトルク補正の操作量を切り換えるとトルク段差を生じることがある。
しかし、前記トルク補正中に成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生したときには、燃焼切換によって要求トルクを発生させて、運転性能を満たすことの方がトルク段差を解消することより優先する。
【００１３】
一方、前記トルク補正中に均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生したときには、均質燃焼を持続しても要求トルクの低下には応えることができるので、燃焼切換を禁止してトルク補正の操作量も切り換えずに行う方がトルク段差の発生を回避できて好ましい。
そこで、トルク補正中に燃焼切換要求が発生したときは、該燃焼の切換方向に応じて燃焼切換の実行許可の判断を行い、燃焼切換が許可されたときに燃焼切換を実行する。
【００１４】
これにより、ドライバの要求トルクの実現と高応答トルク制御の実行を両立でき、また、均質燃焼から成層燃焼の切換要求発生時には、トルク段差が発生することなく、高応答トルク制御を実行することができる。
また、請求項２に係る発明は、
前記トルク補正中に発生する燃焼切換要求が、成層燃焼から均質燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を許可し、均質燃焼から成層燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を所定期間遅らせて実行することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、
トルク補正中に発生する燃焼切換要求が、成層燃焼から均質燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を許可することにより、要求トルクの増大を均質燃焼への切換によって達成することができ、また、均質燃焼から成層燃焼への切換の場合は、燃焼切換の実行を所定期間遅らせて実行することにより、トルク補正を終了してから燃焼切換が行われるので、トルク補正の操作量の切換によるトルク段差の発生を回避できる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、
前記所定期間は、前記トルク補正の要求補正値が所定値以下となるまでの期間であることを特徴とする。
また、請求項４に係る発明は、
前記所定期間は、前記トルク補正を実現するための操作量の補正値が所定値以下となるまでの期間であることを特徴とする。
また、請求項５に係る発明は、
前記所定期間は、燃焼切換要求発生後の所定の時間であることを特徴とする。
請求項３，請求項４又は請求項５に係る発明によると、
これらのように所定期間を決めることで、燃焼切換を禁止する期間を容易に設定することができる。
また、請求項６に係る発明は、
前記トルク補正は、吸入空気の応答性よりも高速なトルク補正であって、かつ、過渡的で有限時間内に終了するものであることを特徴とする。
請求項６に係る発明によると、
定常的なトルク制御は吸入空気量と燃料量とを所定の当量比を満たすように制御することで行われ、トルク補正は空気の遅れ等で過渡的に生じるトルクの過不足分を補正するものであるから、有限の時間で終了する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式内燃機関のシステム図である。
車両に搭載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。
【００２１】
電制スロットル弁４は、コントロールユニット２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御される。
そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けられている。
燃料噴射弁５は、コントロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼（空燃比２０〜３０）、成層リーン燃焼（空燃比４０程度）に分けられる。
【００２２】
機関１からの排気は排気通路７より排出され、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されている。
コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセンサから信号が入力されている。
【００２３】
前記各種のセンサとしては、機関１のクランク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，２２が設けられている。これらのクランク角センサ２１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（各気筒の圧縮上死点前の所定クランク角位置）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期などからエンジン回転数Ｎｅを算出可能である。
【００２４】
この他、吸気通路３のスロットル弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ2 センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８などが設けられている。
【００２５】
ここにおいて、コントロールユニット２０は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵のマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴射弁５による燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火栓６による点火時期を制御する。
次に、本発明の第１の実施形態に係る高応答トルク制御（トルク補正）及び燃焼切換制御ルーチンを、図３のフローチャートに従って説明する。このルーチンは、高応答トルク補正要求発生中に、所定時間毎、具体的には１０ｍｓ毎に実行される（１０ｍｓ−ＪＯＢ）。
【００２６】
ステップ１では、前記高応答トルク制御によるトルク補正率（ＰＩＰＥＲ) を読み込む。これは、図10のフローチャートによって目標トルクを算出し、図11のフローチャートによって前記目標トルクを用いてトルク補正率を算出した値を読み込むことにより行われる。
即ち、図10において、アクセル操作量，車速を読み込み（ステップ51，ステップ52) 、これらアクセル操作量，車速に基づいてドライバの要求トルクＴｄを算出し（ステップ53) 、前記高応答トルク制御によってトルク制御される補機の負荷トルクＴｈを算出し（ステップ54) 、これら要求トルクＴｄ及び補機負荷トルクＴｈを合計し機関の目標トルクＴｅを算出する。
【００２７】
また、図11において、前記目標トルクＴｅを読み込み（ステップ61) 、該目標トルクＴｅと機関回転速度Ｎｅとに基づいてマップからの検索等により目標シリンダ吸入空気量を算出する（ステップ62) 。そして、別ルーチンにより、該目標シリンダ吸入空気量を得るためのスロットル弁の目標開度を算出し、該目標開度となるようにスロットル弁の開度が制御される。次いで、前記スロットル弁の目標開度への操作によって実際にシリンダに吸入される空気量を推定し、該推定シリンダ吸入空気量に基づいて空気量の操作による出力トルクを推定する（ステップ63) 。前記目標トルクＴｅの前記推定出力トルクに対する比率（％) をトルク補正率ＰＩＰＥＲとして算出する（ステップ64) 。この算出されたトルク補正率ＰＩＰＥＲが前記図３のステップ１で読み込まれる。
【００２８】
図３において、ステップ２では、前回成層燃焼であったか否かを判定する。
ステップ２で前回成層燃焼であったと判定された場合は、ステップ３へ進んで成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生したか否かを判定する。ここで、燃焼方式は、燃焼方式切換手段としての別ルーチンにより、機関運転条件（機関回転速度Ｎｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐ等の機関負荷) に基づいて、燃焼方式切換マップを参照することにより、決定される。
【００２９】
ステップ３で成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生していないと判定されたときはステップ４へ進み、図４に示したトルク補正率／当量比補正率変換テーブルからの検索等ちより、当量比補正率Δφ０を算出する。
ステップ５では、前記当量比補正率Δφ０を所定の変数へ格納する。これにより、別のジョブで当量比を当量比補正率Δφ０で補正する制御が実行され、トルク補正率ＰＩＰＥＲに応じたトルク補正が行われる。
【００３０】
また、ステップ３で燃焼の成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生したと判定された場合は、ステップ６へ進み、均質燃焼への切換を許可する。
ステップ７では、前記トルク補正率ＰＩＰＥＲに対応する点火時期補正量ΔＡｄｖ０を図５に示したマップからの検索等により算出する。
ステップ８では、前記点火時期補正量ΔＡｄｖ０を所定の変数に格納する。これにより、別のジョブで点火時期を点火時期補正量ΔＡｄｖ０で補正する制御が実行され、トルク補正率ＰＩＰＥＲに応じたトルク補正が行われる。
【００３１】
一方、ステップ２で前回均質燃焼が行われたと判定された場合は、ステップ９へ進んで均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生したか否かを判定する。
ステップ９で均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生していないと判定されたときはステップ７，ステップ８へ進み、点火時期補正量ΔＡｄｖ０を算出して所定の変数へ格納し、点火時期を点火時期補正量ΔＡｄｖ０で補正する制御を実行させ、トルク補正率ＰＩＰＥＲに応じたトルク補正を行わせる。
【００３２】
また、ステップ９で均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生したと判定されたときはステップ10へ進み、前記トルク補正率ＰＩＰＥＲ（％) の１００％に対する偏差｜１００−ＰＩＰＥＲ｜が設定値ε１以下となったか否か、つまりトルク補正の要求補正値が所定値以下となったか否かを判定する。
そして、偏差｜１００−ＰＩＰＥＲ｜が設定値ε１より大きく、該トルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えるとトルク段差の影響が出る場合には、燃焼の切換及びトルク補正の操作量の切換を行うことなく、ステップ７，ステップ８へ進んで点火時期補正によるトルク補正を継続する。
【００３３】
前記トルク補正を行った結果、前記偏差｜１００−ＰＩＰＥＲ｜が減少して設定値ε１以下となり、実質的にトルク補正が完了し、トルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えてもトルク段差の影響が出ないと判断された後、ステップ11以降へ進んで燃焼の切換とトルク補正操作量の切換を行う。
【００３４】
即ち、ステップ11で均質燃焼から成層燃焼への切換を許可した後、ステップ４，ステップ５へ進み、当量比補正率Δφ０を算出して所定の変数へ格納し、当量比を当量比補正率Δφ０で補正する制御を実行させ、トルク補正率ＰＩＰＥＲに応じたトルク補正を行わせる。
このようにすれば、高応答のトルク制御（トルク補正) 中に成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生した場合には、そのまま燃焼の切換を許可すると同時にトルク補正の操作量を当量比による補正から点火時期による補正に切り換えることにより、ドライバによる要求トルクの増大を応答性良く満たしつつ、高応答トルク制御を引き続き実行することができる。また、高応答トルク制御中に均質燃焼から成層燃焼への切換要求が発生した場合には、実質的にトルク補正を終了してから燃焼の切換及びトルク補正操作量の当量比への切換を行うようにしたため、均質燃焼に維持したまま要求トルクの減少を満たせると同時に（この間の燃費の悪化は極短時間であるため問題とならない) 、高応答トルク制御を引き続き実行することができ、かつ、トルク段差の発生も回避できる。
【００３５】
図６は、第２の実施の形態に係るトルク制御（トルク補正) 及び燃焼切換制御ルーチンのフローチャートを示す。
図３に示した第１の実施の形態との相違は、第１の実施の形態ではステップ10で、トルク補正の要求補正値が所定値以下となったか否かを判定することにより、成層燃焼への切換を禁止する所定期間を設定する構成としたが、第２の実施の形態では、該所定期間を均質燃焼時にトルク補正を行う操作量の補正量が所定値以下となるまでの期間に設定したものである。
【００３６】
即ち、図６において、ステップ２で前回の燃焼が均質燃焼と判定されたときに、ステップ21に進んでトルク補正率ＰＩＰＥＲに対応する点火時期補正量ΔＡｄｖ０を図５に示したマップからの検索等により算出し、ステップ９で均質燃焼から成層燃焼への切換要求があったと判定されたときに、ステップ22で前記点火時期補正量ΔＡｄｖ０の絶対値が設定値ε２以下であるか否かを判定する。そして、点火時期補正量ΔＡｄｖ０の絶対値が設定値ε２より大きくトルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えるとトルク段差の影響が出る場合には、燃焼の切換及びトルク補正の操作量の切換を行うことなく、ステップ８へ進んで点火時期補正によるトルク補正を継続する。また、前記点火時期補正量ΔＡｄｖ０が設定値ε２以下となってトルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えてもトルク段差の影響が出ないと判断された後、ステップ11以降へ進んで燃焼の切換とトルク補正操作量の切換を行う。
【００３７】
図７は、第３の実施の形態に係るトルク制御（トルク補正) 及び燃焼切換制御ルーチンのフローチャートを示す。
図３に示した第１の実施の形態との相違は、前記均質燃焼から成層燃焼への切換を禁止する所定期間を、第３の実施の形態では、燃焼切換要求が発生してからの時間により設定する構成としたものである。
【００３８】
即ち、図７において、ステップ９で均質燃焼から成層燃焼への切換要求があったと判定されたときに、ステップ31へ進んで該切換要求発生後からの経過時間を計測し、ステップ32で該経過時間が設定時間ε３に達したか否かを判定する。そして、燃焼切換要求発生後の経過時間が設定時間ε３より小さくトルク補正が十分遂行されておらずトルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えるとトルク段差の影響が出る場合には、燃焼の切換及びトルク補正の操作量の切換を行うことなく、ステップ７，ステップ８へ進んで点火時期補正によるトルク補正を継続する。また、前記経過時間が設定時間ε３以上となってトルク補正が十分遂行されトルク補正の操作量を燃焼切換に応じて点火時期補正から当量比補正に切り換えてもトルク段差の影響が出ないと判断された後、ステップ11以降へ進んで燃焼の切換とトルク補正操作量の切換を行う。
【００３９】
図８は、以上示した実施の形態において成層燃焼時にトルク補正要求があり、トルク補正実行中に均質燃焼への切換要求が発生したときの様子を示す。
成層燃焼中にエアコンスイッチがＯＮとされると、トルクの増大要求により目標吸入空気量を増大して吸入空気量を増量制御するが、実際の吸入空気量の増量遅れに合わせて当量比補正率Δφ０を漸減してトルク一定に保持した後、エアコンリレーをＯＮとしてエアコンの駆動を開始する。この段階で吸入空気量はまだ目標値に達していないため、当量比補正率Δφ０をステップ的に増大してトルクを応答良く増大させ、引き続く吸入空気量の増大に合わせて当量比補正率Δφ０を漸減することにより、トルク一定に維持する。
【００４０】
該成層燃焼時の当量比補正によるトルク補正実行中に、均質燃焼への切換の要求が出されると、これと同時に燃焼切換が許可され、スロットル弁開度が均質燃焼に応じて設定された目標シリンダ吸入空気量に応じて減少制御されるが、実際のシリンダ吸入空気量は徐々に減少するので、トルクを一定に保持するように当量比φを漸増させ、均質燃焼への切換が可能となる当量比φになったときに実際の燃焼を均質燃焼に切り換える。
【００４１】
該実際の均質燃焼への切換と同時に前記当量比補正によるトルク補正を、均質燃焼に対応した点火時期補正によるトルク補正に切り換える。即ち、当量比補正率Δφ０を０に固定すると同時に、そのときのトルク補正率ＰＩＰＥＲに応じた点火時期補正量ΔＡｄｖ０に立ち上げ、トルク補正率ＰＩＰＥＲが１００％に近づくまで漸減制御する。
【００４２】
図９は、以上示した実施の形態において均質燃焼時にトルク補正要求があり、トルク補正実行中に成層燃焼への切換要求が発生したときの様子を示す。
均質燃焼時にエアコンスイッチがＯＮされると吸入空気量が増量制御を開始し、点火時期補正量ΔＡｄｖ０を遅角制御することによりトルク一定に維持した後、エアコンリレーをＯＮとしてエアコンの駆動を開始し、吸入空気量の目標値に対する不足分を点火時期補正量ΔＡｄｖ０をステップ的に進角させてトルクを応答良く増大させ、引き続く吸入空気量の増大に合わせて点火時期補正量ΔＡｄｖ０を漸減することにより、トルク一定に維持する。
【００４３】
該均質燃焼時の点火時期補正によるトルク補正実行中に、成層燃焼への切換の要求が出されても所定時間は燃焼の切換制御を開始せず、均質燃焼を継続し、トルク補正も点火時期補正によるトルク補正を継続する。
そして、前記トルク補正用の点火時期補正量ΔＡｄｖ０が０若しくは実質的にトルク補正が終了するほどの十分小さい値となってから燃焼切換が許可されて切換制御が開始され、吸入空気量の漸増に応じた当量比φの漸減により成層燃焼への切換が可能な当量比となったときに実際の燃焼が成層燃焼へ切り換えられる。
【００４４】
なお、以上の実施の形態では、高応答トルク制御中に成層燃焼から均質燃焼への切換要求が発生したときには、燃焼の切換と同時にトルク補正の操作量も当量比から点火時期に切り換える構成としたが、燃焼のみ切り換えてトルク補正は当量比の補正によるトルク補正を継続する構成としてもよい。この場合、当量比補正による排気浄化性能への影響はあるが、過渡的であるので影響量は小さくて済み、一方、操作量の切換を行わないことによりトルク段差の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を示す機能ブロック図。
【図２】  本発明の一実施形態を示すシステム図。
【図３】  第１の実施形態に係るトルク補正及び燃焼切換制御ルーチンのフローチャート。
【図４】  同上の実施形態に使用するトルク補正率／当量比補正率変換テーブル。
【図５】  同じくトルク補正率／点火時期補正量変換テーブル。
【図６】  第２の実施形態に係るトルク補正及び燃焼切換制御ルーチンのフローチャート。
【図７】  第３の実施形態に係るトルク補正及び燃焼切換制御ルーチンのフローチャート。
【図８】  各実施の形態における成層燃焼時から均質燃焼時への切換時のトルク補正制御の様子をしすめタイムチャート。
【図９】  各実施の形態における均質燃焼時から成層燃焼時への切換時のトルク補正制御の様子をしすめタイムチャート。
【図１０】  各実施の形態における目標トルク算出ルーチンのフローチャート。
【図１１】  各実施の形態におけるトルク補正率算出ルーチンルーチンのフローチャート。
【図１２】  当量比補正率／点火時期変換テーブル。
【符号の説明】
１  内燃機関
４  電制スロットル弁
５  燃料噴射弁
６  点火栓
20  コントロールユニット
【図１】
0003815006.tif 000002
【図２】
0003815006.tif 000003
【図３】
0003815006.tif 000004
【図４】
0003815006.tif 000005
【図５】
0003815006.tif 000006
【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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