JP3763206B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス還流装置を備えると共に燃料噴射モードが切り換え可能な内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料消費率を向上させて燃費の向上を図るため、空燃比を理論空燃比よりも希薄な空燃比、即ち、リーン空燃比として運転可能な内燃機関（エンジン）が開発され実用化されている。
【０００３】
通常、リーン空燃比として運転可能なエンジンでは、燃焼室や吸気ポートの形状、燃料噴射方式を工夫して燃焼室内の混合気を層状化し、これにより燃料濃度の高い混合気を極力点火プラグの近傍に集め、着火性を向上させるようにしている。このように、混合気を好適に層状化できるようになると、点火プラグ近傍の混合気の燃料濃度のみを高くし、全体として空燃比を希薄化する、即ち、リーン化することが可能になる。また、空燃比を広い範囲で自在に制御することが可能になる。
【０００４】
近年、有害排出ガス成分の低減や燃費の向上等を図るため、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射エンジンに代えて、燃焼室内に直接燃料を噴射する多気筒型筒内噴射エンジンが種々提案されている。多気筒型筒内噴射エンジンは、主として吸気行程で燃料噴射が行なわれる吸気行程噴射モードと、主として圧縮行程で燃料噴射が行なわれる圧縮行程噴射モードとが運転状態に応じて切換えられるようになっている。そして、多気筒型筒内噴射エンジンにおいても、運転状態に応じてリーン空燃比として運転が可能となっている。
【０００５】
ところで、吸気ポート噴射式エンジンにおいて、リーン空燃比として運転を行う場合には、燃焼空燃比を大きくすればするほどNO_X 生成量が低下することが知られている。しかし、圧縮行程噴射モード等のリーン層状燃焼を行った場合には、着火点近傍の空燃比は比較的小さいため、燃焼空燃比を大きくしてもNO_X 生成量は低下しない。そこで、このNO_X 低減を行う手段としては、排気ガスの還流（ＥＧＲ）を行うことが考えられ、例えば圧縮行程噴射モード時には大量の排気ガスを還流させてNO_X の低減を図る。
【０００６】
このような多気筒型筒内噴射エンジンでは、運転モード（燃料噴射モード）毎に応じた目標排気ガス還流量が設定され、一般的には圧縮行程噴射モード時に多量の排気ガスを還流させ、吸気行程噴射モードでは排気ガスの貫流量を減少するようにしている。燃料噴射モードの切り換え時には、排気ガス還流量が速やかに所定の燃料噴射モードの排気ガス還流量となるようにＥＧＲ弁の制御が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した多気筒型筒内噴射エンジンでは、燃料噴射モードの切り換え時にＥＧＲ弁を作動させて排気ガスの還流量を制御しているが、目標排気ガス還流量が多い燃料噴射モードから少ない燃料噴射モードへの切り換え時には、即ち、圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードへの切り換え時には、ＥＧＲ弁の応答性や吸気系の容量により、切り換え前の排気ガス（ＥＧＲガス）が燃料噴射モードの切り換え直後に排気ガス還流通路内や吸気通路内に残留してしまう。このため、吸気行程噴射モード時に大量のＥＧＲガスが燃焼室に供給されてしまい、一時的にエンジンの出力トルクが大幅に低下してしまう。
【０００８】
そこで、燃料噴射モードの切り換え直後の残留ＥＧＲガスによるエンジンの出力トルクの大幅な低下を防止するため、目標排気ガス還流量が多い燃料噴射モードから少ない燃料噴射モードへの切り換え時に、目標空燃比を濃化側に補正したり、点火時期を補正したり、燃焼室に供給される空気量を補正して、一時的にエンジンの出力を増大させることが本願出願人により提案されている（特開平10-68344号公報参照）。これにより、燃料噴射モードの切り換え時にエンジンの出力トルクが大幅に低下することが略解消されている。
【０００９】
しかしながら、乗り心地性向上等の要求が高まるにしたがって、エンジンの出力トルクの変動の抑制に対する要求もかなり厳しくなってきている。このため、燃料噴射モードの切り換え時におけるエンジンの出力トルクの低下も確実に防止する必要がある。
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、燃料噴射モードの切り換え直後の残留排気ガスによるエンジンの出力トルク低下の防止を更に確実にした内燃機関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】
上記目的を達成するための本発明の構成は、リーン側の燃焼噴射モードから目標排気ガス還流量が減少するリッチ側の燃料噴射モードに切り換えられる時に、制御手段により、切り換えられる燃料噴射モードのドエル角を所定期間の間増加させ、点火エネルギーを高めることで、残留排気ガスによる燃焼悪化を防止して内燃機関の出力トルクの低下を確実に防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施形態例を説明する。図示の実施形態例は、内燃機関として、燃焼室内に直接燃料を噴射するようにした多気筒型筒内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には本発明の一実施形態例に係る多気筒型筒内噴射内燃機関の概略構成、図２には燃料噴射制御マップを示してある。
【００１３】
図１に基づいて多気筒型筒内噴射内燃機関の構成を説明する。多気筒型筒内噴射内燃機関としては、例えば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用される。筒内噴射エンジン１は、燃焼室や吸気装置及び排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置）等が筒内噴射専用に設計されている。
【００１４】
筒内噴射エンジン１のシリンダヘッド２には各気筒毎に点火プラグ３が取り付けられると共に、各気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁４が取り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射口が開口し、ドライバ２０を介して燃料噴射弁４から噴射される燃料が燃焼室５内に直接噴射されるようになっている。筒内噴射エンジン１のシリンダ６にはピストン７が上下方向に摺動自在に支持され、ピストン７の頂面には半球状に窪んだキャビティ８が形成されている。キャビティ８により、吸気流に通常のタンブル流とは逆の逆タンブル流を発生させるようになっている。
【００１５】
シリンダヘッド２には燃焼室５を臨む吸気ポート９及び排気ポート１０が形成され、吸気ポート９は吸気弁１１の駆動によって開閉され、排気ポート１０は排気弁１２の駆動によって開閉される。シリンダヘッド２の上部には吸気側のカムシャフト１３及び排気側のカムシャフト１４が回転自在に支持され、吸気側のカムシャフト１３の回転により吸気弁１１が駆動され、排気側のカムシャフト１４の回転により排気弁１２が駆動される。排気ポート１０には大径の排気ガス再循環ポート（ＥＧＲポート）１５が斜め下方に向けて分岐している。
【００１６】
筒内噴射エンジン１のシリンダ６の近傍には冷却水温を検出する水温センサ１６が設けられている。また、各気筒の所定のクランク位置（例えば75度BTDC及び５度BTDC）でクランク角信号SGT を出力するベーン型のクランク角センサ１７が設けられ、クランク角センサ１７はエンジン回転速度を検出可能としている。また、クランクシャフトの半分の回転数で回転するカムシャフト１３，１４には気筒識別信号SGC を出力する識別センサ１８が設けられ、気筒識別信号SGC によりクランク角信号SGT がどの気筒のものか識別可能とされている。尚、図中の符号で１９は点火プラグ３に高電圧を印加する高圧配電部である。
【００１７】
吸気ポート９には吸気マニホールド２１を介して吸気管４０が接続され、吸気マニホールド２１にはサージタンク２２が備えられている。また、吸気管４０には、エアクリーナ２３、スロットルボデー２４、ステッパモータ式の第１エアバイパス弁２５及びエアフローセンサ２６が備えられている。第１エアバイパス弁２５はスロットル弁設置部位としてのスロットルボデー２４をバイパスして両端が吸気通路に連通するバイパス通路が備えられている。エアフローセンサ２６は吸入空気量を検出するもので、例えば、カルマン渦式フローセンサが用いられている。尚、サージタンク２２にブースト圧センサを取り付け、ブースト圧センサで検出される吸気管圧力から吸入空気量を求めることもできる。
【００１８】
吸気管４０にはスロットルボデー２４を迂回して吸気マニホールド２１に吸気を行う大径のエアバイパスパイプ２７が設けられ、エアバイパスパイプ２７にはリニアソレノイド式の第２エアバイパス弁２８が設けられている。つまり、バイパス通路としてのエアバイパスパイプ２７はスロットルボデー２４をバイパスして両端が吸気通路に連通している。エアバイパスパイプ２７は吸気管４０に準ずる流路面積を有し、第２エアバイパス弁２８の全開時には筒内噴射エンジン１の低中速域で要求される量の吸気が可能とされている。
【００１９】
スロットルボデー２４には流路を開閉するバタフライ式のスロットル弁２９が設けられると共に、スロットル弁２９の開度を検出するスロットルポジションセンサ３０が備えられている。スロットル弁２９の開度を検出するスロットルポジションセンサ３０からは、スロットル弁２９の開度に応じたスロットル電圧が出力され、スロットル電圧に基づいてスロットル弁２９の開度が認識されるようになっている。また、スロットルボデー２４にはスロットル弁２９の全閉状態を検出して筒内噴射エンジン１のアイドリング状態を認識するアイドルスイッチ３１が備えられている。
【００２０】
一方、排気ポート１０には排気マニホールド３２を介して排気管３３が接続され、排気マニホールド３２にはO₂センサ３４が取り付けられている。また、排気管３３には三元触媒３５及び図示しないマフラーが備えられている。また、ＥＧＲポート１５は大径のＥＧＲパイプ３６を介して吸気マニホールド２１の上流側に接続され、ＥＧＲパイプ３６にはステッパモータ式のＥＧＲ弁３７が設けられている。ＥＧＲポート１５、ＥＧＲパイプ３６及びＥＧＲ弁３７により排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス還流装置が構成されている。
【００２１】
燃料タンク４１に貯留された燃料は、電動式の低圧燃料ポンプ４２に吸い上げられ、低圧フィードパイプ４３を介して筒内噴射エンジン１側に送給される。低圧フィードパイプ４３内の燃料圧力は、リターンパイプ４４に設けられた第１燃圧レギュレータ４５により比較的低圧（低燃圧）に調圧される。筒内噴射エンジン１側に送給された燃料は、高圧燃料ポンプ４６により高圧フィードパイプ４７及びデリバリパイプ４８を介して各燃料噴射弁４に送給される。
【００２２】
高圧燃料ポンプ４６は、例えば、斜板アキシャルピストン式であり、排気側のカムシャフト１４又は吸気側のカムシャフト１３により駆動され、筒内噴射エンジン１のアイドリング運転時においても所定圧力以上の吐出圧を発生可能としている。そして、デリバリパイプ４８内の燃料圧力は、リターンパイプ４９に設けられた第２燃圧レギュレータ５０により比較的高圧（高燃圧）に調圧される。
【００２３】
第２燃圧レギュレータ５０には電磁式の燃圧切換弁５１が取り付けられ、燃圧切換弁５１はオン状態で燃料をリリーフしてデリバリパイプ４８内の燃料圧力を低燃圧に低下させることが可能である。尚、図中の符号で５２は、高圧燃料ポンプ４６の潤滑や冷却等に利用された一部の燃料を燃料タンク４１に還流させるリターンパイプである。
【００２４】
車両には制御装置としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）６１が設けられ、このＥＣＵ６１には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣＵ６１によって筒内噴射エンジン１の総合的な制御が実施される。前述した各種センサ類の検出情報はＥＣＵ６１に入力され、ＥＣＵ６１は各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射量を始めとして点火時期やＥＧＲガスの導入量等を決定し、燃料噴射弁４のドライバ２０や高圧配電部１９、ＥＧＲ弁３７等を駆動制御する。
【００２５】
尚、ＥＣＵ６１の入力側には、前述した各種センサ類の他に図示しない多数の外部負荷スイッチ類等が接続され、また、出力側にも図示しない各種警告手段や機器類が接続されている。
【００２６】
上述した筒内噴射エンジン１では、筒内噴射エンジン１が冷機状態にある時には、運転者がイグニッションキーをオン操作すると、低圧燃料ポンプ４２と燃圧切換弁５１がオンにされて燃料噴射弁４に低燃圧の燃料が供給される。次に、運転者がイグニッションキーをスタート操作すると、図示しないセルモータにより筒内噴射エンジン１がクランキングされ、同時にＥＣＵ６１による燃料噴射制御が開始される。この時点では、ＥＣＵ６１は前期噴射モード（即ち、主として吸気行程で燃料が噴射される吸気行程噴射モード）を選択し、比較的リッチな空燃比となるように燃料が噴射される。
【００２７】
このような始動時においては、第２エアバイパス弁２８は略全閉近傍まで閉鎖されている。従って、燃焼室５への吸気は、スロットル弁２９の隙間や第１エアバイパス弁２５を介して行われる。尚、第１エアバイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８とはＥＣＵ６１により一元管理され、スロットル弁２９を迂回する吸入空気の必要量に応じてそれぞれの開弁量が決定される。
【００２８】
このようにして筒内噴射エンジン１の始動が完了し、筒内噴射エンジン１が所定の回転速度でアイドル運転を開始すると、高圧燃料ポンプ４６は定格の吐出作動が開始され、ＥＣＵ６１により燃圧切換弁５１がオフにされて燃料噴射弁４に高圧の燃料が供給される。この時の要求燃料噴射量は、高圧燃料ポンプ４６の吐出圧と燃料噴射弁４の開弁時間とから得られる。
【００２９】
水温センサ１６で検出される冷却水温が所定値に上昇するまでは、始動時と同様に前期噴射モードが選択されて燃料が噴射される。エアコン等の補機類の負荷の増減に応じたアイドル回転速度の制御は、第１エアバイパス弁２５によって行われる。所定サイクルが経過してO₂センサ３４が活性化されると、O₂センサ３４の出力電圧に応じて空燃比フィードバック制御が開始される。これにより、有害排気ガス成分が三元触媒３５によって良好に浄化される。
【００３０】
筒内噴射エンジン１の暖機が完了すると、ＥＣＵ６１は、スロットル弁２９の開度に応じたスロットル電圧から得た目標出力相関値、例えば、目標平均有効圧Ｐetとエンジン回転速度Neとに基づき、図２の燃料噴射マップから現在の燃料噴射領域を検索して燃料噴射モードを決定する。これにより、各燃料噴射モードでの目標空燃比に応じた燃料噴射量が決定され、この燃料噴射量に応じて燃料噴射弁４が駆動制御されると共に、高圧配電部１９が駆動制御される。また、同時に第１エアバイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８及びＥＧＲ弁３７の開閉制御も実施される。
【００３１】
アイドル運転時や低速走行時等の低負荷域では、燃料噴射領域は図２中の後期噴射リーンモード（即ち、圧縮行程で燃料が噴射される圧縮行程噴射モード）が選択される。この場合、第１エアバイパス弁２５と第２エアバイパス弁２８が制御され、リーンな空燃比となるように目標平均有効圧Ｐetに応じた目標空燃比がスロットル電圧とエンジン回転速度Neに基づき設定される。そして、目標空燃比に応じた燃料噴射量が設定され、この燃料噴射量に応じた燃料噴射を行うように燃料噴射弁４が駆動制御される。
【００３２】
また、定速走行時等の中負荷領域では、負荷状態やエンジン回転速度に応じて図２中の前期噴射リーンモード（即ち、主として吸気行程で燃料が噴射される吸気行程噴射モード）、あるいは主として吸気行程で燃料が噴射されるストイキオフィードバックモードになる。吸気リーンモードでは、第１エアバイパス弁２５を通常のアイドルスピードコントロールバルブと同様に制御すると共に第２エアバイパス弁２８を制御し、目標平均有効圧Ｐet等に応じて目標空燃比を算出し、比較的リーンな空燃比となるように燃料噴射量が制御される。
【００３３】
ストイキオフィードバックモードでは、吸気リーンモードと同様に、第１エアバイパス弁２５を通常のアイドルスピードコントロールバルブと同様に制御すると共に、第２エアバイパス弁２８を全閉として出力の過剰な上昇を防止し、更に、ＥＧＲ弁３７を略全閉に制御すると共に、目標空燃比が理論空燃比となるようにO₂センサ３４の出力電圧に応じて空燃比フィードバック制御を行い、燃料噴射量が制御される。
【００３４】
また、急加速時や高速走行時等の高負荷域では、図２中のオープンループモードとなる。この場合、第２エアバイパス弁２８を閉鎖すると共に、比較的リッチな空燃比となるようにマップから目標空燃比を設定し、この目標空燃比に応じて燃料噴射量が制御される。
【００３５】
上述した筒内噴射エンジン１では、NO_X 低減を行うため、燃料噴射モード毎に応じた目標排気ガス還流量が設定されている。例えば、後期噴射リーンモード時にＥＧＲ弁３７を開いて多量の排気ガスを吸気マニホールド２１の上流側に還流させ、前期噴射リーンモードやストイキオフィードバックモードではＥＧＲ弁３７を閉方向に作動させ排気ガスの吸気マニホールド２１への循環量を減少するようにしている。燃料噴射モードの切り換え時には、排気ガス還流量が速やかに所定の燃料噴射モードの排気ガス還流量となるようにＥＧＲ弁３７の制御が行われる。
【００３６】
排気ガス還流装置の作動においては、排気ガスを還流させている運転モード（例えば後期噴射リーンモード）から排気ガスの還流を減少させる運転モード（例えば、ストイキオフィードバックモード）に切り換えた際に、切り換え直後には、ＥＧＲ弁３７の応答性や吸気系の容量により、後期噴射リーンモードで要求された排気ガス（ＥＧＲガス）がＥＧＲパイプ３６やサージタンク２２内に残留してしまう。このため、ストイキオフィードバックモードに切り換わっているにも拘らず多量のＥＧＲガスが残留し、残留したＥＧＲガス（残留ＥＧＲガス）が燃焼室５に供給されて筒内噴射エンジン１の出力トルクが一時的に低下してしまうことが考えられる。
【００３７】
そこで、排気ガス還流装置により還流される排気ガスの還流量が減少する側の燃料噴射モードに運転モードが切り換えられた時に、即ち、後期噴射リーンモードから前期噴射リーンモードやストイキオフィードバックモードに運転モードが切り換えられた時に、ＥＣＵ６１の指令により前期噴射リーンモードやストイキオフィードバックモードのドエル角を所定期間の間増加させて点火エネルギーを高めるようにしている。
【００３８】
つまり、ＥＣＵ６１の指令により、１次電流の遮断により２次コイルに相互誘導作用で高圧電流が引き起こされる高圧配電部１９を制御し、１次コイルに通電する時間（接点の接触時間）であるドエル角を増加して（長くして）、１次電流を遮断した時の２次コイルに引き起こされる高圧電流のエネルギーを多くしている。ドエル角を長くして点火エネルギーを高めることで、点火プラグ３の放電時間が長くなって着火の機会が増加し、燃焼悪化を防止することができる。
【００３９】
図３に基づいて後期噴射リーンモードからストイキオフィードバックモードに運転モードを切り換えた時におけるドエル角の状況を説明する。図３には運転モード切り換え時の経時変化状況を示してある。
【００４０】
図３(a) に示すように、Ｓ点で後期噴射リーンモードからストイキオフィードバックモードに切り換え判定がされて切り換え条件が成立した場合、運転パラメータの変更によりＱ点で運転モードがストイキオフィードバックモードに切り換えられ、図３(b) に示すように、目標空燃比A/F がＳ点から徐々にリッチ化されると同時に、図３(c) に示すように、運転モードがストイキオフィードバックモードに切り換えられるＱ点で、燃料の噴射時期が圧縮行程から吸気行程に切り換えられる。
【００４１】
また、図３(d) に示すように、Ｓ点でＥＧＲ弁３７が閉方向に作動してＱ点に至る前にＥＧＲ弁３７が全閉状態となる。この場合、吸気マニホールド２１に還流されるＥＧＲガスの還流割合（ＥＧＲ率）は、図３(e) に示すように、徐々に低下していくが、ＥＧＲ弁３７の作動遅れ等により運転モードがストイキオフィードバックモードに切り換えられるＱ点の直後までＥＧＲ率がストイキオフィードバックモード時に規定された所定の少量のＥＧＲ率にならず過剰のＥＧＲガスが残留することになる（残留ＥＧＲガス：図中斜線部）。この時、サージタンク２２内のＥＧＲガスは吸気と混合している状態であり、吸気行程に毎に新たにサージタンク２２内に導入される吸入空気に応じてＥＧＲ率は徐々に低下する。
【００４２】
運転モードがストイキオフィードバックモードに切り換えられるＱ点の直後までＥＧＲガスが残留した場合、ストイキオフィードバックモードであっても燃焼室５内に残留ＥＧＲガスが導入され、図３(f) に点線で示すように、出力トルクが一時的に低下してしまうことが考えられる。そこで、図３(g) に示すように、ストイキオフィードバックモードへの切り換え判定がされるＳ点で、ドエル角を一旦長くし、ドエル角をＥＧＲ率が所定値になるＴ点までの所定期間の間、ストイキオフィードバックモードのドエル角に対してαだけ増加する（長くする）。
【００４３】
ドエル角を長くすることで、点火エネルギーが高められ、点火プラグ３の放電時間が長くなって着火の機会が増加し、燃焼悪化を防止することができる。このため、燃焼室５内に残留ＥＧＲガスが導入されても、図３(f) に実線で示すように、出力トルクが低下することがなく運転モードの切り換えが行われる。
【００４４】
尚、上述した実施形態例では、運転モードが後期噴射リーンモードからストイキオフィードバックモードへの切り換え時について説明したが、後期噴射リーンモードから前期噴射リーンモードへの切り換え時についても同様に適用することができる。
【００４５】
また、図３(g) の例では、切り換え判定時のＳ点でドエル角を一旦長くし、Ｔ点でストイキオフィードバックモードに応じた長さのドエル角としているが、ドエル角を長くする場合、切り換えられる運転モードのドエル角に対して長くすればよい。例えば、切り換え判定時のＳ点では後期リーンモードでのドエル角の長さをそのままの状態に維持し、Ｔ点で、切り換えられる運転モードに応じたドエル角の長さに合わせてそのままの状態に維持されたドエル角を短くするようにしてもよい。
【００４６】
また、図３(b) の例では、目標空燃比A/F を切り換え判定時のＳ点から徐々にリッチ化してストイキオフィードバックモードの目標空燃比A/F に収束させているが、切り換え時のＱ点でストイキオフィードバックモードの目標空燃比A/F よりも更に空燃比がリッチとなるように補正し、リッチ化により出力トルクの低減を相殺する手段を併用することも可能である。
【００４７】
図４、図５に基づいて運転モードを切り換えた時におけるドエル角の制御状況を説明する。図４、図５にはドエル角の制御状況を表すフローチャートを示してあり、図４はメインルーチンを表し、図５は点火時の割り込みルーチンを表している。
【００４８】
図４に示すように、ステップＳ１で現在の噴射時期が圧縮噴射であるか否かが判断され、圧縮噴射であると判断された場合、ドエル角を長くする期間のカウンタであるDUP カウンタをステップＳ２でセットする。ステップＳ１で現在の噴射時期が圧縮噴射ではないと判断された場合、ステップＳ３でDUP カウンタをカウントダウンし、ステップＳ４でDUP カウンタが０か否かが判断される。ステップＳ４でDUP カウンタが０であると判断された場合、ステップＳ５でドエル角を長くするフラグであるDFLGをリセットしてリターンとなる。また、ステップＳ２でDUP カウンタをセットした場合もステップＳ５に移行する。
【００４９】
一方、ステップＳ４でDUP カウンタが０ではないと判断された場合、ステップＳ６でDUP カウンタがマイナスか否かが判断され、マイナスであると判断された場合、ステップＳ７でDUP カウンタに１を加えてステップＳ５に移行し、マイナスではない、即ち、プラスであると判断された場合、ステップＳ８でDFLGをセットしてリターンとなる。
【００５０】
点火時には、ステップＳ１１でDFLGがセットされているか否かが判断される。即ち、ステップＳ１１でDFLGがセットされていると判断された場合は、噴射時期が圧縮噴射ではなく（吸気噴射：前期噴射リーンモード、ストイキオフィードバックモード）、DUP カウンタがプラスとなってドエル角を長くする期間が設定されている場合で、残留ＥＧＲガスが存在している状態である。ステップＳ１１でDFLGがセットされていないと判断された場合は、噴射時期が圧縮噴射の場合か、もしくは、噴射時期が圧縮噴射ではなく、DUP カウンタが０もしくはマイナスとなってエル角を長くする期間が設定されていない場合で、残留ＥＧＲガスが存在していない状態である。
【００５１】
ステップＳ１１でDFLGがセットされていると判断された場合、ステップＳ１２で点火エネルギーを高めるようにドエル角を長くセットし、ステップＳ１３でドエル角用タイマをスタートさせる。これにより、残留ＥＧＲガスが存在している状態での点火時には、DUP カウンタで設定された期間の間ドエル角が長くされ、点火エネルギーが高められ、燃焼悪化を防止することができる。
【００５２】
ステップＳ１１でDFLGがセットされていないと判断された場合、ステップＳ１４で運転モードに応じた通常のドエル角にセットし、ステップＳ１３でドエル角用タイマをスタートさせる。これにより、残留ＥＧＲガスが存在していない状態での点火時には、通常のドエル角とされて必要以上のエネルギーを消費させることが防止される。
【００５３】
上述した筒内噴射エンジン１は、運転モードが後期噴射リーンモードからストイキオフィードバックモードに切り換えられた場合、ドエル角を一旦長くし、ＥＧＲ率が略所定の少量のＥＧＲ率になるＴ点までの所定期間の間、ドエル角をストイキオフィードバックモードのドエル角に対してαだけ長くするようにしているので、点火エネルギーが高められて点火プラグ３の放電時間が長くなって着火の機会が増加する。このため、運転モードの切り換え時にＥＧＲガスが残留していても、燃焼悪化を防止することができ、切り換え直後に残留ＥＧＲガスが燃焼室５に導入されても、出力トルクが低下することがない。
【００５４】
また、残留ＥＧＲガスが存在する時にドエル角を長くして点火エネルギーを高めるようにすることで、残留ＥＧＲガスを見越して後期噴射リーンモードで点火エネルギーを必要以上に高く設定したり、ストイキオフィードバックモード（前期噴射リーンモード）で点火エネルギーを必要以上に高める必要がなくなる。このため、全体としての点火エネルギーを低減して省エネルギー化が図れると共に点火プラグ３の耐久性向上を図ることが可能になる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の内燃機関は、リーン側の燃焼噴射モードから目標排気ガス還流量が減少するリッチ側の燃料噴射モードに切り換えられる時に、制御手段により、切り換えられる燃料噴射モードのドエル角を所定期間の間増加させるようにしたので、点火エネルギーを高めることができる。この結果、残留排気ガスによる燃焼悪化を防止することができ、燃料噴射モードの切り換え直後の残留排気ガスによるエンジンの出力トルク低下を確実に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る多気筒型筒内噴射内燃機関の概略構成図。
【図２】燃料噴射制御マップ。
【図３】運転モード切り換え時の経時変化状況説明図。
【図４】ドエル角の制御状況を表すフローチャート。
【図５】ドエル角の制御状況を表すフローチャート。
【符号の説明】
１ 多気筒型筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジン）
２ シリンダヘッド
３ 点火プラグ
４ 燃料噴射弁
５ 燃焼室
９ 吸気ポート
１０ 排気ポート
１５ ＥＧＲポート
１９ 高圧配電部
３６ ＥＧＲパイプ
３７ ＥＧＲ弁
６１ ＥＣＵ

Claims (1)

1. 排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス還流装置を備え、異なる目標空燃比に基づいて設定されると共に目標排気ガス還流量が異なる複数の燃料噴射モードを切り換え可能な内燃機関において、リーン側の燃焼噴射モードから目標排気ガス還流量が減少するリッチ側の燃料噴射モードに切り換えられる時に切り換えられる燃料噴射モードのドエル角を所定期間の間増加させる制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関。

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