JP3424569B2 - 自動変速機付き内燃機関 - Google Patents

自動変速機付き内燃機関

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動変速機付き内燃
機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関、例えばディーゼル機
関においてはＮＯｘの発生を抑制するために機関排気通
路と機関吸気通路とを排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと
称す）通路により連結し、このＥＧＲ通路を介して排気
ガス、即ちＥＧＲガスを機関吸気通路内に再循環させる
ようにしている。この場合、ＥＧＲガスは比較的比熱が
高く、従って多量の熱を吸収することができるので、Ｅ
ＧＲガス量を増大するほど、即ちＥＧＲ率（ＥＧＲガス
量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））を増大するほど燃
焼室内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下す
るとＮＯｘの発生量が低下し、従ってＥＧＲ率を増大す
ればするほどＮＯｘの発生量は低下することになる。
【０００３】このように従来よりＥＧＲ率を増大すれば
ＮＯｘの発生量を低下しうることはわかっている。しか
しながらＥＧＲ率を増大させていくとＥＧＲ率が或る限
度を越えたときに煤の発生量、即ちスモークが急激に増
大し始める。この点に関し従来より、それ以上ＥＧＲ率
を増大すればスモークが限りなく増大していくものと考
えられており、従ってスモークが急激に増大し始めるＥ
ＧＲ率がＥＧＲ率の最大許容限界であると考えられてい
る。
【０００４】従って従来よりＥＧＲ率はこの最大許容限
界を越えない範囲内に定められている。このＥＧＲ率の
最大許容限界は機関の形式や燃料によってかなり異なる
がおおよそ３０パーセントから５０パーセントである。
従って従来のディーゼル機関ではＥＧＲ率は最大でも３
０パーセントから５０パーセント程度に抑えられてい
る。
【０００５】このように従来ではＥＧＲ率に対して最大
許容限界が存在すると考えられていたので従来よりＥＧ
Ｒ率はこの最大許容限界を越えない範囲内においてＮＯ
ｘおよびスモークの発生量ができるだけ少なくなるよう
に定められていた。しかしながらこのようにしてＥＧＲ
率をＮＯｘおよびスモークの発生量ができるだけ少なく
なるように定めてもＮＯｘおよびスモークの発生量の低
下には限度があり、実際には依然としてかなりの量のＮ
Ｏｘおよびスモークが発生してしまうのが現状である。
【０００６】ところがディーゼル機関の燃焼の研究の過
程においてＥＧＲ率を最大許容限界よりも大きくすれば
上述の如くスモークが急激に増大するがこのスモークの
発生量にはピークが存在し、このピークを越えてＥＧＲ
率を更に大きくすると今度はスモークが急激に減少しは
じめ、アイドリング運転時においてＥＧＲ率を７０パー
セント以上にすると、またＥＧＲガスを強力に冷却した
場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上にするとス
モークがほとんど零になる。即ち煤がほとんど発生しな
いことが見い出されたのである。また、このときにはＮ
Ｏｘの発生量が極めて少量となることも判明している。
この後この知見に基づいて煤が発生しない理由について
検討が進められ、その結果これまでにない煤およびＮＯ
ｘの同時低減が可能な新たな燃焼システムが構築される
に至ったのである。この新たな燃焼システムについては
後に詳細に説明するが簡単に言うと炭化水素が煤に成長
するまでの途中の段階において炭化水素の成長を停止さ
せることを基本としている。
【０００７】即ち、実験研究を重ねた結果判明したこと
は燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以下のときには炭化水素の成長が煤に至
る前の途中の段階で停止し、燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以上になると炭化水素は一気に煤まで成
長してしまうということである。この場合、燃料および
その周囲のガス温度は燃料が燃焼した際の燃料周りのガ
スの吸熱作用が大きく影響しており、燃料燃焼時の発熱
量に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整することによ
って燃料およびその周囲のガス温度を制御することがで
きる。
【０００８】従って、燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制すれば煤が発生しなくなり、燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度を炭
化水素の成長が途中で停止する温度以下に抑制すること
は燃料周りのガスの吸熱量を調整することによって可能
となる。一方、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化
水素は酸化触媒等を用いた後処理によって容易に浄化す
ることができる。これが新たな燃焼システムの基本的な
考え方である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな新たな燃焼システムについてはまだ開示されていな
い。そのため、既に開示されている従来の燃焼システム
では、上述した新たな燃焼システムに基づく新たな効果
を奏することができない。
【００１０】そこで、本発明は、内燃機関から煤（スモ
ーク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを
同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃焼との切換に
伴う発生トルクの変動によって、自動変速機の変速比の
切換又はロックアップ機構のオン・オフの切換に伴う発
生トルクの変動が増大してしまうのを回避することがで
きる自動変速機付き内燃機関を提供することを目的とす
る。
【００１１】更に、本発明は、内燃機関から煤（スモー
ク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを同
時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃焼との切換と、
自動変速機の変速比の切換又はロックアップ機構のオン
・オフの切換とが異なるタイミングで行われる場合に比
べて発生トルクが変動する機会を減少させることができ
る自動変速機付き内燃機関を提供することを目的とす
る。
【００１２】更に、本発明は、内燃機関から煤（スモー
ク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを同
時に阻止しつつ、ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するた
めに機関において燃焼すべき混合気をリッチに切り換え
ることに伴う発生トルクの変動によって、自動変速機の
変速比の切換又はロックアップ機構のオン・オフの切換
に伴う発生トルクの変動が増大してしまうのを回避する
ことができる自動変速機付き内燃機関を提供することを
目的とする。
【００１３】更に、本発明は、内燃機関から煤（スモー
ク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを同
時に阻止しつつ、自動変速機の変速比の切換又はロック
アップ機構のオン・オフの切換と、ＮＯｘ吸収剤からＮ
Ｏｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気を
リッチに切り換えることとが異なるタイミングで行われ
る場合に比べて発生トルクが変動する機会を減少させる
ことができる自動変速機付き内燃機関を提供することを
目的とする。
【００１４】更に、本発明は、内燃機関から煤（スモー
ク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを同
時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃焼との切換に伴
う発生トルクの変動によって、パワーオンダウンシフト
操作時の回転同期後の発生トルクの変動が増大してしま
うのを回避することができる自動変速機付き内燃機関を
提供することを目的とする。
【００１５】更に、本発明は、内燃機関から煤（スモー
ク）が排出されること及びＮＯｘが排出されることを同
時に阻止しつつ、パワーオンダウンシフト操作を実行す
るために機関回転数を上昇させるのに要する時間を短縮
することができる自動変速機付き内燃機関を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃焼室内に供給される不活性ガスの量を増大し
ていくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、前
記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増大して
いくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周
囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとん
ど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結された自
動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量がピークと
なる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される不
活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼
と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも前
記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない第２の
燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備し、前記自
動変速機の変速比の切換時に前記第１の燃焼と前記第２
の燃焼との切換を行うのを禁止するようにした自動変速
機付き内燃機関が提供される。
【００１７】請求項１に記載の自動変速機付き内燃機関
では、自動変速機の変速比の切換時に第１の燃焼と第２
の燃焼との切換が禁止される。ところで、自動変速機の
変速比の切換時には発生トルクが変動する。また、第１
の燃焼と第２の燃焼との切換時には、燃焼室内に供給さ
れる吸入空気量及び燃料噴射量が変更される。この場
合、燃焼室内に供給される吸入空気量が実際に変更され
るのは、燃料噴射量が変更されるのに対して遅れてしま
うため、発生トルクが一時的に変動する。そこで、上述
したように請求項１に記載の自動変速機付き内燃機関で
は、自動変速機の変速比の切換時に第１の燃焼と第２の
燃焼との切換が禁止される。その結果、第１の燃焼と第
２の燃焼との切換に伴う発生トルクの変動によって自動
変速機の変速比の切換に伴う発生トルクの変動が増大し
てしまうのを回避することができる。
【００１８】請求項２に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関に自動変速機が連結された自動変速機付き内燃
機関であって、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの
量よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多
く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量が
ピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に
切り換える切換手段を具備し、前記自動変速機の変速比
の切換時に前記第１の燃焼と前記第２の燃焼との切換を
同期させて行うようにした自動変速機付き内燃機関が提
供される。
【００１９】請求項２に記載の自動変速機付き内燃機関
では、自動変速機の変速比の切換時に第１の燃焼と第２
の燃焼との切換が同期して行われる。ところで、自動変
速機の変速比の切換時には発生トルクが変動する。ま
た、第１の燃焼と第２の燃焼との切換時には、燃焼室内
に供給される吸入空気量及び燃料噴射量が変更される。
この場合、燃焼室内に供給される吸入空気量が実際に変
更されるのは、燃料噴射量が変更されるのに対して遅れ
てしまうため、発生トルクが一時的に変動する。そこ
で、上述したように請求項２に記載の自動変速機付き内
燃機関では、自動変速機の変速比の切換時に第１の燃焼
と第２の燃焼との切換が同期して行われる。その結果、
第１の燃焼と第２の燃焼との切換と自動変速機の変速比
の切換とが異なるタイミングで行われる場合に比べて発
生トルクが変動する機会を減少させることができる。
【００２０】請求項３に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関にロックアップ機構を備えた自動変速機が連結
された自動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量が
ピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第
１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量
よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少な
い第２の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備
し、前記ロックアップ機構のオン・オフ切換時に前記第
１の燃焼と前記第２の燃焼との切換を行うのを禁止する
ようにした自動変速機付き内燃機関が提供される。
【００２１】請求項３に記載の自動変速機付き内燃機関
では、ロックアップ機構のオン・オフ切換時に第１の燃
焼と第２の燃焼との切換が禁止される。ところで、ロッ
クアップ機構のオン・オフ切換時には発生トルクが変動
する。また、第１の燃焼と第２の燃焼との切換時には、
燃焼室内に供給される吸入空気量及び燃料噴射量が変更
される。この場合、燃焼室内に供給される吸入空気量が
実際に変更されるのは、燃料噴射量が変更されるのに対
して遅れてしまうため、発生トルクが一時的に変動す
る。そこで、上述したように請求項３に記載の自動変速
機付き内燃機関では、ロックアップ機構のオン・オフ切
換時に第１の燃焼と第２の燃焼との切換が禁止される。
その結果、第１の燃焼と第２の燃焼との切換に伴う発生
トルクの変動によってロックアップ機構のオン・オフ切
換に伴う発生トルクの変動が増大してしまうのを回避す
ることができる。
【００２２】請求項４に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関にロックアップ機構を備えた自動変速機が連結
された自動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量が
ピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第
１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量
よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少な
い第２の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備
し、前記ロックアップ機構のオン・オフ切換時に前記第
１の燃焼と前記第２の燃焼との切換を同期させて行うよ
うにした自動変速機付き内燃機関が提供される。
【００２３】請求項４に記載の自動変速機付き内燃機関
では、ロックアップ機構のオン・オフ切換時に第１の燃
焼と第２の燃焼との切換が同期して行われる。ところ
で、ロックアップ機構のオン・オフ切換時には発生トル
クが変動する。また、第１の燃焼と第２の燃焼との切換
時には、燃焼室内に供給される吸入空気量及び燃料噴射
量が変更される。この場合、燃焼室内に供給される吸入
空気量が実際に変更されるのは、燃料噴射量が変更され
るのに対して遅れてしまうため、発生トルクが一時的に
変動する。そこで、上述したように請求項４に記載の自
動変速機付き内燃機関では、ロックアップ機構のオン・
オフ切換時に第１の燃焼と第２の燃焼との切換が同期し
て行われる。その結果、第１の燃焼と第２の燃焼との切
換とロックアップ機構のオン・オフ切換とが異なるタイ
ミングで行われる場合に比べて発生トルクが変動する機
会を減少させることができる。
【００２４】請求項５に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関に自動変速機が連結された自動変速機付き内燃
機関であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにはＮＯｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理
論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出す
るＮＯｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、煤の発生量
がピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供
給される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない
燃焼が行われている時であって前記自動変速機の変速比
の切換が行われている時に前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘ
を放出するために機関において燃焼すべき混合気の空燃
比をリッチに切り換えることを禁止するようにした自動
変速機付き内燃機関が提供される。
【００２５】請求項５に記載の自動変速機付き内燃機関
では、自動変速機の変速比の切換が行われている時にＮ
Ｏｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関において燃
焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えることが禁
止される。ところで、自動変速機の変速比の切換時には
発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘ
を放出するために機関において燃焼すべき混合気の空燃
比がリッチに切り換えられる時にも発生トルクが変動す
る。そこで、上述したように請求項５に記載の自動変速
機付き内燃機関では、自動変速機の変速比の切換が行わ
れている時にＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために
機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り
換えることが禁止される。その結果、ＮＯｘ吸収剤から
ＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気
の空燃比をリッチに切り換えることに伴う発生トルクの
変動によって自動変速機の変速比の切換に伴う発生トル
クの変動が増大してしまうのを回避することができる。
【００２６】請求項６に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関に自動変速機が連結された自動変速機付き内燃
機関であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにはＮＯｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理
論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出す
るＮＯｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、煤の発生量
がピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供
給される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない
燃焼が行われている時に、前記自動変速機の変速比の切
換と、前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機
関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換
えることとを同期させて行うようにした自動変速機付き
内燃機関が提供される。
【００２７】請求項６に記載の自動変速機付き内燃機関
では、自動変速機の変速比の切換とＮＯｘ吸収剤からＮ
Ｏｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の
空燃比をリッチに切り換えることとが同期して行われ
る。ところで、自動変速機の変速比の切換時には発生ト
ルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出
するために機関において燃焼すべき混合気の空燃比がリ
ッチに切り換えられる時にも発生トルクが変動する。そ
こで、上述したように請求項６に記載の自動変速機付き
内燃機関では、自動変速機の変速比の切換とＮＯｘ吸収
剤からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき
混合気の空燃比をリッチに切り換えることとが同期して
行われる。その結果、自動変速機の変速比の切換とＮＯ
ｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関において燃焼
すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えることとが異
なるタイミングで行われる場合に比べて発生トルクが変
動する機会を減少させることができる。
【００２８】請求項７に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関にロックアップ機構を備えた自動変速機が連結
された自動変速機付き内燃機関であって、流入する排気
ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸収し、流入
する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチのときに
は吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通
路内に配置し、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの
量よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多
く煤がほとんど発生しない燃焼が行われている時であっ
て前記ロックアップ機構のオン・オフ切換が行われる時
に前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関に
おいて燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換える
ことを禁止するようにした自動変速機付き内燃機関が提
供される。
【００２９】請求項７に記載の自動変速機付き内燃機関
では、ロックアップ機構のオン・オフ切換が行われる時
にＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関におい
て燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えること
が禁止される。ところで、ロックアップ機構のオン・オ
フ切換時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収
剤からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき
混合気の空燃比がリッチに切り換えられる時にも発生ト
ルクが変動する。そこで、上述したように請求項７に記
載の自動変速機付き内燃機関では、ロックアップ機構の
オン・オフ切換が行われる時にＮＯｘ吸収剤からＮＯｘ
を放出するために機関において燃焼すべき混合気の空燃
比をリッチに切り換えることが禁止される。その結果、
ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関において
燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えることに
伴う発生トルクの変動によってロックアップ機構のオン
・オフ切換に伴う発生トルクの変動が増大してしまうの
を回避することができる。
【００３０】請求項８に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関にロックアップ機構を備えた自動変速機が連結
された自動変速機付き内燃機関であって、流入する排気
ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸収し、流入
する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチのときに
は吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通
路内に配置し、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの
量よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多
く煤がほとんど発生しない燃焼が行われている時に、前
記ロックアップ機構のオン・オフ切換と、前記ＮＯｘ吸
収剤からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべ
き混合気の空燃比をリッチに切り換えることとを同期さ
せて行うようにした自動変速機付き内燃機関が提供され
る。
【００３１】請求項８に記載の自動変速機付き内燃機関
では、ロックアップ機構のオン・オフ切換とＮＯｘ吸収
剤からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき
混合気の空燃比をリッチに切り換えることとが同期して
行われる。ところで、ロックアップ機構のオン・オフ切
換時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収剤か
らＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混合
気の空燃比がリッチに切り換えられる時にも発生トルク
が変動する。そこで、上述したように請求項８に記載の
自動変速機付き内燃機関では、ロックアップ機構のオン
・オフ切換とＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために
機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り
換えることとが同期して行われる。その結果、ロックア
ップ機構のオン・オフ切換とＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを
放出するために機関において燃焼すべき混合気の空燃比
をリッチに切り換えることとが異なるタイミングで行わ
れる場合に比べて発生トルクが変動する機会を減少させ
ることができる。
【００３２】請求項９に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関に自動変速機が連結された自動変速機付き内燃
機関であって、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの
量よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多
く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量が
ピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に
切り換える切換手段と、前記自動変速機のパワーオンダ
ウンシフト操作時の回転同期を検出する同期検出手段と
を具備し、前記回転同期が検出された時から所定時間の
間、前記第１の燃焼と前記第２の燃焼との切換を行うの
を禁止するようにした自動変速機付き内燃機関が提供さ
れる。
【００３３】請求項９に記載の自動変速機付き内燃機関
では、自動変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回
転同期が検出された時から所定時間の間、第１の燃焼と
第２の燃焼との切換を行うのが禁止される。ところで、
自動変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回転同期
が検出された後には発生トルクが変動する。また、第１
の燃焼と第２の燃焼との切換が行われる時にも発生トル
クが変動する。そこで、上述したように請求項９に記載
の自動変速機付き内燃機関では、自動変速機のパワーオ
ンダウンシフト操作時の回転同期が検出された時から所
定時間の間、第１の燃焼と第２の燃焼との切換を行うの
が禁止される。その結果、第１の燃焼と第２の燃焼とを
切り換えることに伴う発生トルクの変動によって、自動
変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回転同期に伴
う発生トルクの変動が増大してしまうのを回避すること
ができる。
【００３４】請求項１０に記載の発明によれば、燃焼室
内に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発
生量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供
給される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼
室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤
の生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくな
る内燃機関に自動変速機が連結された自動変速機付き内
燃機関であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにはＮＯｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出
するＮＯｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、前記ＮＯ
ｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘ量を推定する推定手段と、
前記自動変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回転
同期を検出する同期検出手段とを具備し、煤の発生量が
ピークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃
焼が行われている時であってＮＯｘ吸収量が所定値以上
であるときには、前記自動変速機のパワーオンダウンシ
フト操作が開始されてから前記回転同期が検出されるま
での間、前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために
機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り
換えるようにした自動変速機付き内燃機関が提供され
る。
【００３５】請求項１０に記載の自動変速機付き内燃機
関では、前記煤がほとんど発生しない燃焼が行われてい
る時であってＮＯｘ吸収量が所定値以上であるときに
は、自動変速機のパワーオンダウンシフト操作が開始さ
れてから回転同期が検出されるまでの間、ＮＯｘ吸収剤
からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混
合気の空燃比がリッチに切り換えられる。ところで、自
動変速機のパワーオンダウンシフト操作時には機関回転
数を上昇させることが必要となる。一方、ＮＯｘ吸収剤
からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混
合気の空燃比をリッチに切り換えると発生トルクが増加
し、それに伴って機関回転数が上昇する。そこで、上述
したように請求項１０に記載の自動変速機付き内燃機関
では、前記煤がほとんど発生しない燃焼が行われている
時であってＮＯｘ吸収量が所定値以上であるときには、
自動変速機のパワーオンダウンシフト操作が開始されて
から回転同期が検出されるまでの間、ＮＯｘ吸収剤から
ＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気
の空燃比がリッチに切り換えられる。その結果、パワー
オンダウンシフト操作を実行するために機関回転数を上
昇させるのに要する時間を短縮することができる。
【００３６】請求項１１に記載の発明によれば、前記燃
焼室から排出された未燃炭化水素を酸化するために機関
排気通路内に酸化機能を有する触媒を配置した請求項１
〜４及び９のいずれか一項に記載の自動変速機付き内燃
機関が提供される。
【００３７】請求項１２に記載の発明によれば、前記触
媒が酸化触媒、三元触媒又はＮＯｘ吸収剤の少くとも一
つからなる請求項１１に記載の自動変速機付き内燃機関
が提供される。
【００３８】請求項１１及び１２に記載の自動変速機付
き内燃機関では、燃焼室から排出される未燃炭化水素が
機関排気通路内にて酸化されるため、未燃炭化水素が内
燃機関から排出されるのを阻止することができる。
【００３９】請求項１３に記載の発明によれば、前記燃
焼室から排出された排気ガスを機関吸気通路内に再循環
させる排気ガス再循環装置を具備し、前記不活性ガスが
前記機関吸気通路内に再循環された再循環排気ガスから
なる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動変速機
付き内燃機関が提供される。
【００４０】請求項１３に記載の自動変速機付き内燃機
関では、排気ガス再循環装置によって機関吸気通路内に
再循環される再循環排気ガスを不活性ガスとして利用す
ることにより、外部から燃焼室内に不活性ガスを供給す
る手段を特別に設ける必要性を回避することができる。
【００４１】請求項１４に記載の発明によれば、煤の発
生量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも前記燃焼
室内に供給される再循環排気ガスの量が多く煤がほとん
ど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる
再循環排気ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される再
循環排気ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り
換える切換手段を具備し、前記第１の燃焼から前記第２
の燃焼に又は前記第２の燃焼から前記第１の燃焼に切り
換えられるときに排気ガス再循環率をステップ状に変化
させるようにした請求項１３に記載の自動変速機付き内
燃機関が提供される。
【００４２】請求項１４に記載の自動変速機付き内燃機
関では、第１の燃焼から第２の燃焼に又は第２の燃焼か
ら第１の燃焼に切り換えられるときに排気ガス再循環率
をステップ状に変化させることにより、排気ガス再循環
率が、煤の発生量がピークになる排気ガス再循環率に設
定されるのを回避することができる。
【００４３】請求項１５に記載の発明によれば、前記第
１の燃焼が行われているときの排気ガス再循環率がほぼ
５５パーセント以上であり、前記第２の燃焼が行われて
いるときの排気ガス再循環率がほぼ５０パーセント以下
である請求項１４に記載の自動変速機付き内燃機関が提
供される。
【００４４】請求項１５に記載の自動変速機付き内燃機
関では、第１の燃焼が行われているときの排気ガス再循
環率をほぼ５５パーセント以上にすると共に第２の燃焼
が行われているときの排気ガス再循環率をほぼ５０パー
セント以下にすることにより、排気ガス再循環率が、煤
の発生量がピークになる排気ガス再循環率に設定される
のを回避することができる。
【００４５】請求項１６に記載の発明によれば、機関の
運転領域を低負荷側の第１の運転領域と高負荷側の第２
の運転領域とに分割し、前記第１の運転領域では前記第
１の燃焼を行い、前記第２の運転領域では前記第２の燃
焼を行うようにした請求項１４に記載の自動変速機付き
内燃機関が提供される。
【００４６】請求項１６に記載の自動変速機付き内燃機
関では、第１の燃焼を実行し得る時、つまり、燃焼室内
における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度を煤の生
成温度よりも低く維持し得る時が、燃焼による発熱量が
比較的少ない機関中低負荷運転時に限られるという理由
から、低負荷側の第１の運転領域で第１の燃焼を行うと
共に高負荷側の第２の運転領域で第２の燃焼を行う。そ
れゆえ、運転領域に応じて適切な燃焼を実行することが
できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
【００４８】図１は本発明を４ストローク圧縮着火式内
燃機関に適用した第一の実施形態を示している。図１を
参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３
はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電
気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９
は排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８
は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連
結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３およびイン
タークーラ１４を介して過給機、例えば排気ターボチャ
ージャ１５のコンプレッサ１６の出口部に連結される。
コンプレッサ１６の入口部は空気吸込管１７を介してエ
アクリーナ１８に連結され、空気吸込管１７内にはステ
ップモータ１９により駆動されるスロットル弁２０が配
置される。また、スロットル弁２０上流の空気吸込管１
７内には吸入空気の質量流量を検出するための質量流量
検出器２１が配置される。
【００４９】一方、排気ポート１０は排気マニホルド２
２を介して排気ターボチャージャ１５の排気タービン２
３の入口部に連結され、排気タービン２３の出口部は排
気管２４を介して酸化機能を有する触媒２５、詳細に
は、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ
ｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸
収剤２５を内蔵した触媒コンバータ２６に連結される。
排気マニホルド２２内には空燃比センサ２７が配置され
る。
【００５０】触媒コンバータ２６の出口部に連結された
排気管２８とスロットル弁２０下流の空気吸込管１７と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２９を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２９内にはステップモ
ータ３０により駆動されるＥＧＲ制御弁３１が配置され
る。また、ＥＧＲ通路２９内にはＥＧＲ通路２９内を流
れるＥＧＲガスを冷却するためのインタークーラ３２が
配置される。図１に示される実施形態では機関冷却水が
インタークーラ３２内に導びかれ、機関冷却水によって
ＥＧＲガスが冷却される。
【００５１】一方、燃料噴射弁６は燃料供給管３３を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール３４に連結さ
れる。このコモンレール３４内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ３５から燃料が供給され、コモンレー
ル３４内に供給された燃料は各燃料供給管３３を介して
燃料噴射弁６に供給される。コモンレール３４にはコモ
ンレール３４内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
３６が取付けられ、燃料圧センサ３６の出力信号に基づ
いてコモンレール３４内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ３５の吐出量が制御される。
【００５２】機関のクランクシャフト６９は自動変速機
７０に連結され、自動変速機７０の出力軸７１が駆動輪
に連結される。自動変速機７０はトルクコンバータ７２
を備えており、このトルクコンバータ７２内にロックア
ップ機構７３が設けられている。即ち、トルクコンバー
タ７２はクランクシャフト６９に連結されてクランクシ
ャフト６９と共に回転するがポンプカバー７４と、ポン
プカバー７４により支承されたポンプインペラ７５と、
自動変速機７０の入力軸７６に取付けられたタービンラ
ンナ７７と、ステータとを具備し、クランクシャフト６
９の回転運動がポンプカバー７４、ポンプインペラ７５
及びタービンランナ７７を介して入力軸７６に伝達され
る。
【００５３】ロックアップ機構７３は入力軸７６に対し
てその軸線方向に移動可能に取付けられかつ入力軸７６
と共に回転するロックアップクラッチ板７８を具備す
る。通常は、即ちロックアップオン時には入力軸７６内
のオイル通路を介してロックアップクラッチ板２８とポ
ンプカバー７４間の部屋７９内に加圧オイルが供給さ
れ、次いでこの部屋７９から流出した加圧オイルはポン
プインペラ７５及びタービンランナ７７周りの部屋８０
内に送り込まれた後、入力軸７６内のオイル通路を介し
て排出される。このときロックアップクラッチ板７８の
両側の部屋７９、８０間の圧力差はほとんど生じないた
めにロックアップクラッチ板７８はポンプカバー７４の
内壁面から離れており、従ってこのときにはクランクシ
ャフト６９の回転力はポンプカバー７４、ポンプインペ
ラ７５及びタービンランナ７７を介して入力軸７６に伝
達される。
【００５４】ロックアップをオンすべきときには入力軸
７６内のオイル通路を介して部屋８０内に加圧オイルが
供給され、部屋７９内のオイルは入力軸７６内のオイル
通路を介して排出される。このとき部屋８０内の圧力が
部屋７９内の圧力よりも高くなり、ロックアップクラッ
チ板７８がポンプカバー７４の内周面上に圧接されてク
ランクシャフト６９と入力軸７６とが等速度で回転する
直結状態となる。部屋７９、８０内へのオイルの供給制
御、即ちロックアップ機構７３のオン・オフ制御は自動
変速機７０内に設けられた制御弁によって制御され、こ
の制御弁は電子制御ユニット４０の出力信号に基づいて
制御される。また、自動変速機７０内には変速作用を行
うための多数のクラッチが設けられており、これらのク
ラッチも電子制御ユニット４０の出力信号に基づいて制
御される。
【００５５】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。質量流量検出器２１の出力信号は対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力され、空燃比セ
ンサ２７および燃料圧センサ３６の出力信号も夫々対応
するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力され
る。アクセルペダル５０にはアクセルペダル５０の踏込
み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ５１が
接続され、負荷センサ５１の出力電圧は対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、
入力ポート４５にはクランクシャフト６９が例えば３０
°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ
５２が接続される。エンジン回転数はクランク角センサ
５２の出力値に基づいて算出される。一方、出力ポート
４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、ス
ロットル弁制御用ステップモータ１９、ＥＧＲ制御弁制
御用ステップモータ３０および燃料ポンプ３５に接続さ
れる。
【００５６】自動変速機７０内には入力軸７６の回転数
を表す出力パルスを発生する回転数センサ及び出力軸７
１の回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサが
配置されており、これらの回転数センサの出力パルスは
入力ポート４５に入力される。一方、自動変速機７０内
に配置されたロックアップ制御用の制御弁及び変速制御
用のクラッチは、駆動回路４８を介して出力ポート４６
に接続される。
【００５７】図２は機関低負荷運転時にスロットル弁２
０の開度およびＥＧＲ率を変化させることにより空燃比
Ａ／Ｆ（図２の横軸）を変化させたときの出力トルクの
変化、およびスモーク、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの排出量の
変化を示す実験例を表している。図２からわかるように
この実験例では空燃比Ａ／Ｆが小さくなるほどＥＧＲ率
が大きくなり、理論空燃比（≒１４．６）以下のときに
はＥＧＲ率は６５パーセント以上となっている。
【００５８】図２に示されるようにＥＧＲ率を増大する
ことにより空燃比Ａ／Ｆを小さくしていくとＥＧＲ率が
４０パーセント付近となり空燃比Ａ／Ｆが３０程度にな
ったときにスモークの発生量が増大を開始する。次い
で、更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
スモークの発生量が急激に増大してピークに達する。次
いで更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
今度はスモークが急激に低下し、ＥＧＲ率を６５パーセ
ント以上とし、空燃比Ａ／Ｆが１５．０付近になるとス
モークがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなく
なる。このとき機関の出力トルクは若干低下し、またＮ
Ｏｘの発生量がかなり低くなる。一方、このときＨＣ，
ＣＯの発生量は増大し始める。
【００５９】図３（Ａ）は空燃比Ａ／Ｆが２１付近でス
モークの発生量が最も多いときの燃焼室５内の燃焼圧変
化を示しており、図３（Ｂ）は空燃比Ａ／Ｆが１８付近
でスモークの発生量がほぼ零のときの燃焼室５内の燃焼
圧の変化を示している。図３（Ａ）と図３（Ｂ）とを比
較すればわかるようにスモークの発生量がほぼ零である
図３（Ｂ）に示す場合はスモークの発生量が多い図３
（Ａ）に示す場合に比べて燃焼圧が低いことがわかる。
【００６０】図２および図３に示される実験結果から次
のことが言える。即ち、まず第１に空燃比Ａ／Ｆが１
５．０以下でスモークの発生量がほぼ零のときには図２
に示されるようにＮＯｘの発生量がかなり低下する。Ｎ
Ｏｘの発生量が低下したということは燃焼室５内の燃焼
温度が低下していることを意味しており、従って煤がほ
とんど発生しないときには燃焼室５内の燃焼温度が低く
なっていると言える。同じことが図３からも言える。即
ち、煤がほとんど発生していない図３（Ｂ）に示す状態
では燃焼圧が低くなっており、従ってこのとき燃焼室５
内の燃焼温度は低くなっていることになる。
【００６１】第２にスモークの発生量、即ち煤の発生量
がほぼ零になると図２に示されるようにＨＣおよびＣＯ
の排出量が増大する。このことは炭化水素が煤まで成長
せずに排出されることを意味している。即ち、燃料中に
含まれる図４に示されるような直鎖状炭化水素や芳香族
炭化水素は酸素不足の状態で温度上昇せしめられると熱
分解して煤の前駆体が形成され、次いで主に炭素原子が
集合した固体からなる煤が生成される。この場合、実際
の煤の生成過程は複雑であり、煤の前駆体がどのような
形態をとるかは明確ではないがいずれにしても図４に示
されるような炭化水素は煤の前駆体を経て煤まで成長す
ることになる。従って、上述したように煤の発生量がほ
ぼ零になると図２に示される如くＨＣおよびＣＯの排出
量が増大するがこのときのＨＣは煤の前駆体又はその前
の状態の炭化水素である。
【００６２】図２および図３に示される実験結果に基づ
くこれらの考察をまとめると燃焼室５内の燃焼温度が低
いときには煤の発生量がほぼ零になり、このとき煤の前
駆体又はその前の状態の炭化水素が燃焼室５から排出さ
れることになる。このことについて更に詳細に実験研究
を重ねた結果、燃焼室５内における燃料およびその周囲
のガス温度が或る温度以下である場合には煤の成長過程
が途中で停止してしまい、即ち煤が全く発生せず、燃焼
室５内における燃料およびその周囲の温度が或る温度以
上になると煤が生成されることが判明したのである。
【００６３】ところで煤の前駆体の状態で炭化水素の生
成過程が停止するときの燃料およびその周囲の温度、即
ち上述の或る温度は燃料の種類や空燃比の圧縮比等の種
々の要因によって変化するので何度であるかということ
は言えないがこの或る温度はＮＯｘの発生量と深い関係
を有しており、従ってこの或る温度はＮＯｘの発生量か
ら或る程度規定することができる。即ち、ＥＧＲ率が増
大するほど燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度は低
下し、ＮＯｘの発生量が低下する。このときＮＯｘの発
生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったときに煤が
ほとんど発生しなくなる。従って上述の或る温度はＮＯ
ｘの発生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったとき
の温度にほぼ一致する。
【００６４】一旦、煤が生成されるとこの煤は酸化機能
を有する触媒を用いた後処理でもって浄化することはで
きない。これに対して煤の前駆体又はその前の状態の炭
化水素は酸化機能を有する触媒を用いた後処理でもって
容易に浄化することができる。このように酸化機能を有
する触媒による後処理を考えると炭化水素を煤の前駆体
又はその前の状態で燃焼室５から排出させるか、或いは
煤の形で燃焼室５から排出させるかについては極めて大
きな差がある。本発明において採用されている新たな燃
焼システムは燃焼室５内において煤を生成させることな
く炭化水素を煤の前駆体又はその前の状態の形でもって
燃焼室５から排出させ、この炭化水素を酸化機能を有す
る触媒により酸化せしめることを核としている。
【００６５】さて、煤が生成される前の状態で炭化水素
の成長を停止させるには燃焼室５内における燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度より
も低い温度に抑制する必要がある。この場合、燃料およ
びその周囲のガス温度を抑制するには燃料が燃焼した際
の燃料周りのガスの吸熱作用が極めて大きく影響するこ
とが判明している。
【００６６】即ち、燃料周りに空気しか存在しないと蒸
発した燃料はただちに空気中の酸素と反応して燃焼す
る。この場合、燃料から離れている空気の温度はさほど
上昇せず、燃料周りの温度のみが局所的に極めて高くな
る。即ち、このときには燃料から離れている空気は燃料
の燃焼熱の吸熱作用をほとんど行わない。この場合には
燃焼温度が局所的に極めて高くなるために、この燃焼熱
を受けた未燃炭化水素は煤を生成することになる。
【００６７】一方、多量の不活性ガスと少量の空気の混
合ガス中に燃料が存在する場合には若干状況が異なる。
この場合には蒸発燃料は周囲に拡散して不活性ガス中に
混在する酸素と反応し、燃焼することになる。この場合
には燃焼熱は周りの不活性ガスに吸収されるために燃焼
温度はさほど上昇しなくなる。即ち、燃焼温度を低く抑
えることができることになる。即ち、燃焼温度を抑制す
るには不活性ガスの存在が重要な役割を果しており、不
活性ガスの吸熱作用によって燃焼温度を低く抑えること
ができることになる。
【００６８】この場合、燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に抑制するにはそ
うするのに十分な熱量を吸収しうるだけの不活性ガス量
が必要となる。従って燃料量が増大すれば必要となる不
活性ガス量はそれに伴なって増大することになる。な
お、この場合、不活性ガスの比熱が大きいほど吸熱作用
が強力となり、従って不活性ガスは比熱の大きなガスが
好ましいことになる。この点、ＣＯ2 やＥＧＲガスは比
較的比熱が大きいので不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
いることは好ましいと言える。
【００６９】図５は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
い、ＥＧＲガスの冷却度合を変えたときのＥＧＲ率とス
モークとの関係を示している。即ち、図５において曲線
ＡはＥＧＲガスを強力に冷却してＥＧＲガス温をほぼ９
０℃に維持した場合を示しており、曲線Ｂは小型の冷却
装置でＥＧＲガスを冷却した場合を示しており、曲線Ｃ
はＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。
【００７０】図５の曲線Ａで示されるようにＥＧＲガス
を強力に冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセントよ
りも少し低いところで煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。
【００７１】一方、図５の曲線Ｂで示されるようにＥＧ
Ｒガスを少し冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセン
トよりも少し高いところで煤の発生量がピークとなり、
この場合にはＥＧＲ率をほぼ６５パーセント以上にすれ
ば煤がほとんど発生しなくなる。
【００７２】また、図５の曲線Ｃで示されるようにＥＧ
Ｒガスを強制的に冷却していない場合にはＥＧＲ率が５
５パーセントの付近で煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ７０パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。
【００７３】なお、図５は機関負荷が比較的高いときの
スモークの発生量を示しており、機関負荷が小さくなる
と煤の発生量がピークとなるＥＧＲ率は若干低下し、煤
がほとんど発生しなくなるＥＧＲ率の下限も若干低下す
る。このように煤がほとんど発生しなくなるＥＧＲ率の
下限はＥＧＲガスの冷却度合や機関負荷に応じて変化す
る。
【００７４】図６は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用い
た場合において燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度にするために必要
なＥＧＲガスと空気の混合ガス量、およびこの混合ガス
量中の空気の割合、およびこの混合ガス中のＥＧＲガス
の割合を示している。なお、図６において縦軸は燃焼室
５内に吸入される全吸入ガス量を示しており、鎖線Ｙは
過給が行われないときに燃焼室５内に吸入しうる全吸入
ガス量を示している。また、横軸は要求負荷を示してい
る。
【００７５】図６を参照すると空気の割合、即ち混合ガ
ス中の空気量は噴射された燃料を完全に燃焼せしめるの
に必要な空気量を示している。即ち、図６に示される場
合では空気量と噴射燃料量との比は理論空燃比となって
いる。一方、図６においてＥＧＲガスの割合、即ち混合
ガス中のＥＧＲガス量は噴射燃料が燃焼せしめられたと
きに燃料およびその周囲のガス温度を煤が形成される温
度よりも低い温度にするのに必要最低限のＥＧＲガス量
を示している。このＥＧＲガス量はＥＧＲ率で表すとほ
ぼ５５パーセント以上であり、図６に示す実施形態では
７０パーセント以上である。即ち、燃焼室５内に吸入さ
れた全吸入ガス量を図６において実線Ｘとし、この全吸
入ガス量Ｘのうちの空気量とＥＧＲガス量との割合を図
６に示すような割合にすると燃料およびその周囲のガス
温度は煤が生成される温度よりも低い温度となり、斯く
して煤が全く発生しなくなる。また、このときのＮＯｘ
発生量は１０p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従って
ＮＯｘの発生量は極めて少量となる。
【００７６】燃料噴射量が増大すれば燃料が燃焼した際
の発熱量が増大するので燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に維持するために
はＥＧＲガスによる熱の吸収量を増大しなければならな
い。従って図６に示されるようにＥＧＲガス量は噴射燃
料量が増大するにつれて増大せしめなければならない。
即ち、ＥＧＲガス量は要求負荷が高くなるにつれて増大
する必要がある。
【００７７】ところで過給が行われていない場合には燃
焼室５内に吸入される全吸入ガス量Ｘの上限はＹであ
り、従って図６において要求負荷がＬo よりも大きい領
域では要求負荷が大きくなるにつれてＥＧＲガス割合を
低下させない限り空燃比を理論空燃比に維持することが
できない。云い換えると過給が行われていない場合に要
求負荷がＬo よりも大きい領域において空燃比を理論空
燃比に維持しようとした場合には要求負荷が高くなるに
つれてＥＧＲ率が低下し、斯くして要求負荷がＬo より
も大きい領域では燃料およびその周囲のガス温度を煤が
生成される温度よりも低い温度に維持しえなくなる。
【００７８】ところが図１に示されるようにＥＧＲ通路
２９を介して過給機の入口側即ち排気ターボチャージャ
１５の空気吸込管１７内にＥＧＲガスを再循環させると
要求負荷がＬo よりも大きい領域においてＥＧＲ率を５
５パーセント以上、例えば７０パーセントに維持するこ
とができ、斯くして燃料およびその周囲のガス温度を煤
が生成される温度よりも低い温度に維持することができ
る。即ち、空気吸込管１７内におけるＥＧＲ率が例えば
７０パーセントになるようにＥＧＲガスを再循環させれ
ば排気ターボチャージャ１５のコンプレッサ１６により
昇圧された吸入ガスのＥＧＲ率も７０パーセントとな
り、斯くしてコンプレッサ１６により昇圧しうる限度ま
で燃料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度
よりも低い温度に維持することができる。従って、低温
燃焼を生じさせることのできる機関の運転領域を拡大す
ることができることになる。要求負荷がＬo よりも大き
い領域でＥＧＲ率を５５パーセント以上にする際にはＥ
ＧＲ制御弁３１が全開せしめられる、スロットル弁２０
が若干閉弁せしめられる。
【００７９】前述したように図６は燃料を理論空燃比の
もとで燃焼させる場合を示しているが空気量を図６に示
される空気量よりも少くしても、即ち空燃比をリッチに
しても煤の発生を阻止しつつＮＯｘの発生量を１０p.p.
m 前後又はそれ以下にすることができ、また空気量を図
６に示される空気量よりも多くしても、即ち空燃比の平
均値を１７から１８のリーンにしても煤の発生を阻止し
つつＮＯｘの発生量を１０p.p.m 前後又はそれ以下にす
ることができる。
【００８０】即ち、空燃比がリッチにされると燃料が過
剰となるが燃焼温度が低い温度に抑制されているために
過剰な燃料は煤まで成長せず、斯くして煤が生成される
ことがない。また、このときＮＯｘも極めて少量しか発
生しない。一方、平均空燃比がリーンのとき、或いは空
燃比が理論空燃比のときでも燃焼温度が高くなれば少量
の煤が生成されるが本発明では燃焼温度が低い温度に抑
制されているので煤は全く生成されない。更に、ＮＯｘ
も極めて少量しか発生しない。
【００８１】このように、低温燃焼が行われているとき
には空燃比にかかわらずに、即ち空燃比がリッチであろ
うと、理論空燃比であろうと、或いは平均空燃比がリー
ンであろうと煤が発生されず、ＮＯｘの発生量が極めて
少量となる。従って燃料消費率の向上を考えるとこのと
き平均空燃比をリーンにすることが好ましいと言える。
【００８２】ところで燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制しうるのは燃焼による発熱量が比較
的少ない機関中低負荷運転時に限られる。従って本発明
による実施形態では機関中低負荷運転時には燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で
停止する温度以下に抑制して第１の燃焼、即ち低温燃焼
を行うようにし、機関高負荷運転時には第２の燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼を行うようにしてい
る。なお、ここで第１の燃焼、即ち低温燃焼とはこれま
での説明から明らかなように煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が多く煤が
ほとんど発生しない燃焼のことを言い、第２の燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼とは煤の発生量がピ
ークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量
が少い燃焼のことを言う。
【００８３】図７は第１の燃焼、即ち低温燃焼が行われ
る第１の運転領域Ｉと、第２の燃焼、即ち従来の燃焼方
法による燃焼が行われる第２の運転領域IIとを示してい
る。なお、図７において縦軸Ｌはアクセルペダル５０の
踏込み量、即ち要求負荷を示しており、横軸Ｎは機関回
転数を示している。また、図７においてＸ（Ｎ）は第１
の運転領域Ｉと第２の運転領域IIとの第１の境界を示し
ており、Ｙ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域
IIとの第２の境界を示している。第１の運転領域Ｉから
第２の運転領域IIへの運転領域の変化判断は第１の境界
Ｘ（Ｎ）に基づいて行われ、第２の運転領域IIから第１
の運転領域Ｉへの運転領域の変化判断は第２の境界Ｙ
（Ｎ）に基づいて行われる。
【００８４】即ち、機関の運転状態が第１の運転領域Ｉ
にあって低温燃焼が行われているときに要求負荷Ｌが機
関回転数Ｎの関数である第１の境界Ｘ（Ｎ）を越えると
運転領域が第２の運転領域IIに移ったと判断され、従来
の燃焼方法による燃焼が行われる。次いで要求負荷Ｌが
機関回転数Ｎの関数である第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低
くなると運転領域が第１の運転領域Ｉに移ったと判断さ
れ、再び低温燃焼が行われる。
【００８５】このように第１の境界Ｘ（Ｎ）と第１の境
界Ｘ（Ｎ）よりも低負荷側の第２の境界Ｙ（Ｎ）との二
つの境界を設けたのは次の二つの理由による。第１の理
由は、第２の運転領域IIの高負荷側では比較的燃焼温度
が高く、このとき要求負荷Ｌが第１の境界Ｘ（Ｎ）より
低くなったとしてもただちに低温燃焼を行えないからで
ある。即ち、要求負荷Ｌがかなり低くなったとき、即ち
第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなったときでなければた
だちに低温燃焼が開始されないからである。第２の理由
は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域II間の運転領域の
変化に対してヒステリシスを設けるためである。
【００８６】ところで機関の運転領域が第１の運転領域
Ｉにあって低温燃焼が行われているときには煤はほとん
ど発生せず、その代り未燃炭化水素が煤の前駆体又はそ
の前の状態の形でもって燃焼室５から排出される。この
とき燃焼室５から排出された未燃炭化水素は酸化機能を
有する触媒２５により良好に酸化せしめられる。
【００８７】触媒２５としては酸化触媒、三元触媒、又
はＮＯｘ吸収剤を用いることができる。ＮＯｘ吸収剤は
燃焼室５内における平均空燃比がリーンのときにＮＯｘ
を吸収し、燃焼室５内における平均空燃比がリッチにな
るとＮＯｘを放出する機能を有する。
【００８８】このＮＯｘ吸収剤は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少くとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが
担持されている。
【００８９】酸化触媒はもとより、三元触媒およびＮＯ
ｘ吸収剤も酸化機能を有しており、従って上述した如く
三元触媒およびＮＯｘ吸収剤を触媒２５として用いるこ
とができる。
【００９０】図８は空燃比センサ２７の出力を示してい
る。図８に示されるように空燃比センサ２７の出力電流
Ｉは空燃比Ａ／Ｆに応じて変化する。従って空燃比セン
サ２７の出力電流Ｉから空燃比を知ることができる。
【００９１】次に図９を参照しつつ第１の運転領域Ｉお
よび第２の運転領域IIにおける運転制御について概略的
に説明する。
【００９２】図９は要求負荷Ｌに対するスロットル弁２
０の開度、ＥＧＲ制御弁３１の開度、ＥＧＲ率、空燃
比、噴射時期および噴射量を示している。図９に示され
るように要求負荷Ｌの低い第１の運転領域Ｉではスロッ
トル弁２０の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉
近くから２／３開度程度まで徐々に増大せしめられ、Ｅ
ＧＲ制御弁３１の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて
全閉近くから全開まで徐々に増大せしめられる。また、
図９に示される例では第１の運転領域ＩではＥＧＲ率が
ほぼ７０パーセントとされており、空燃比はわずかばか
りリーンなリーン空燃比とされている。
【００９３】言い換えると第１の運転領域ＩではＥＧＲ
率がほぼ７０パーセントとなり、空燃比がわずかばかり
リーンなリーン空燃比となるようにスロットル弁２０の
開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度が制御される。ま
た、第１の運転領域Ｉでは圧縮上死点ＴＤＣ前に燃料噴
射が行われる。この場合、噴射開始時期θＳは要求負荷
Ｌが高くなるにつれて遅くなり、噴射完了時期θＥも噴
射開始時期θＳが遅くなるにつれて遅くなる。
【００９４】なお、アイドル運転時にはスロットル弁２
０は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁３１
も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁２０を
全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室５内の圧力が
低くなるために圧縮圧力が小さくなる。圧縮圧力が小さ
くなるとピストン４による圧縮仕事が小さくなるために
機関本体１の振動が小さくなる。即ち、アイドル運転時
には機関本体１の振動を抑制するためにスロットル弁２
０が全閉近くまで閉弁せしめられる。
【００９５】一方、機関の運転領域が第１の運転領域Ｉ
から第２の運転領域IIに変わるとスロットル弁２０の開
度が２／３開度程度から全開方向へステップ状に増大せ
しめられる。このとき図９に示す例ではＥＧＲ率がほぼ
７０パーセントから４０パーセント以下までステップ状
に減少せしめられ、空燃比がステップ状に大きくされ
る。即ち、ＥＧＲ率が多量のスモークを発生するＥＧＲ
率範囲（図５）を飛び越えるので機関の運転領域が第１
の運転領域Ｉから第２の運転領域IIに変わるときに多量
のスモークが発生することがない。
【００９６】第２の運転領域IIでは従来から行われてい
る燃焼が行われる。この第２の運転領域IIではスロット
ル弁２０は一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制
御弁３１の開度は要求負荷Ｌが高くなると次第に小さく
される。また、この運転領域IIではＥＧＲ率は要求負荷
Ｌが高くなるほど低くなり、空燃比は要求負荷Ｌが高く
なるほど小さくなる。ただし、空燃比は要求負荷Ｌが高
くなってもリーン空燃比とされる。また、第２の運転領
域IIでは噴射開始時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とさ
れる。
【００９７】図１０（Ａ）は第１の運転領域Ｉにおける
目標空燃比Ａ／Ｆを示している。図１０（Ａ）におい
て、Ａ／Ｆ＝１５．５，Ａ／Ｆ＝１６，Ａ／Ｆ＝１７，
Ａ／Ｆ＝１８で示される各曲線は夫々目標空燃比が１
５．５，１６，１７，１８であるときを示しており、各
曲線間の空燃比は比例配分により定められる。図１０
（Ａ）に示されるように第１の運転領域Ｉでは空燃比が
リーンとなっており、更に第１の運転領域Ｉでは要求負
荷Ｌが低くなるほど目標空燃比Ａ／Ｆがリーンとされ
る。
【００９８】即ち、要求負荷Ｌが低くなるほど燃焼によ
る発熱量が少くなる。従って要求負荷Ｌが低くなるほど
ＥＧＲ率を低下させても低温燃焼を行うことができる。
ＥＧＲ率を低下させると空燃比は大きくなり、従って図
１０（Ａ）に示されるように要求負荷Ｌが低くなるにつ
れて目標空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。目標空燃比Ａ／
Ｆが大きくなるほど燃料消費率は向上し、従ってできる
限り空燃比をリーンにするために本発明による実施形態
では要求負荷Ｌが低くなるにつれて目標空燃比Ａ／Ｆが
大きくされる。
【００９９】なお、図１０（Ａ）に示される目標空燃比
Ａ／Ｆは図１０（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌおよ
び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４
２内に記憶されている。また、空燃比を図１０（Ａ）に
示す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なスロットル弁２
０の目標開度ＳＴが図１１（Ａ）に示されるように要求
負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予
めＲＯＭ４２内に記憶されており、空燃比を図１０
（Ａ）に示す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なＥＧＲ
制御弁３１の目標開度ＳＥが図１１（Ｂ）に示されるよ
うに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップ
の形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【０１００】図１２（Ａ）は第２の燃焼、即ち従来の燃
焼方法による普通の燃焼が行われるときの目標空燃比Ａ
／Ｆを示している。なお、図１２（Ａ）においてＡ／Ｆ
＝２４，Ａ／Ｆ＝３５，Ａ／Ｆ＝４５，Ａ／Ｆ＝６０で
示される各曲線は夫々目標空燃比２４，３５，４５，６
０を示している。図１２（Ａ）に示される目標空燃比Ａ
／Ｆは図１２（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌおよび
機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２
内に記憶されている。また、空燃比を図１２（Ａ）に示
す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なスロットル弁２０
の目標開度ＳＴが図１３（Ａ）に示されるように要求負
荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予め
ＲＯＭ４２内に記憶されており、空燃比を図１２（Ａ）
に示す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なＥＧＲ制御弁
３１の目標開度ＳＥが図１３（Ｂ）に示されるように要
求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で
予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【０１０１】また、第２の燃焼が行われているときには
燃料噴射量Ｑは要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに基づい
て算出される。この燃料噴射量Ｑは図１４に示されるよ
うに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップ
の形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【０１０２】次に図１５及び図１６を参照しつつ本実施
形態の運転制御について説明する。図１５及び図１６を
参照すると、まず初めにステップ１００において機関の
運転状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩ
がセットされているか否かが判別される。フラグＩがセ
ットされているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転
領域Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷
Ｌが第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判
別される。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進
んで低温燃焼が行われる。
【０１０３】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０３に進み、自動
変速機７０の変速比の切換時であるか否かが判別され
る。ＮＯの時には、ステップ１０４に進んでフラグＩが
リセットされ、次いでステップ１１３に進んで第２の燃
焼が行われる。一方、ＹＥＳの時には、低温燃焼と第２
の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグＩの
リセットを行うことなくステップ１０８に進んで低温燃
焼が行われる。
【０１０４】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１０５】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０６に進み、自動
変速機７０の変速比の切換時であるか否かが判別され
る。ＮＯの時には、ステップ１０７に進んでフラグＩが
セットされ、次いでステップ１０８に進んで低温燃焼が
行われる。一方、ＹＥＳの時には、低温燃焼と第２の燃
焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグＩのセッ
トを行うことなくステップ１１３に進んで第２の燃焼が
行われる。
【０１０６】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１０７】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１０８】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１０９】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１１０】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１１１】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１１２】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１１３】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１１４】ところで、自動変速機７０の変速比の切換
時には発生トルクが変動する。また、低温燃焼と第２の
燃焼との切換時には、燃焼室５内に供給される吸入空気
量及び燃料噴射量が変更される。この場合、燃焼室５内
に供給される吸入空気量が実際に変更されるのは、燃料
噴射量が変更されるのに対して遅れてしまうため、発生
トルクが一時的に変動する。そこで、本実施形態では、
ステップ１０３及びステップ１０６により、自動変速機
の変速比の切換時に低温燃焼と第２の燃焼との切換が禁
止される。その結果、低温燃焼と第２の燃焼との切換に
伴う発生トルクの変動によって自動変速機７０の変速比
の切換に伴う発生トルクの変動が増大してしまうのを回
避することができる。
【０１１５】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第二の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１１６】次に図１７及び図１８を参照しつつ本実施
形態の運転制御について説明する。図１７及び図１８を
参照すると、まず初めにステップ１００において機関の
運転状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩ
がセットされているか否かが判別される。フラグＩがセ
ットされているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転
領域Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷
Ｌが第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判
別される。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進
んで低温燃焼が行われる。
【０１１７】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１７００に進み、自
動変速機７０の変速比の切換時であるか否かが判別され
る。ＹＥＳの時には、ステップ１０４に進んでフラグＩ
がリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第２の
燃焼が行われる。一方、ＮＯの時には、低温燃焼と第２
の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグＩの
リセットを行うことなくステップ１０８に進んで低温燃
焼が行われる。
【０１１８】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１１９】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１７０１に進み、自
動変速機７０の変速比の切換時であるか否かが判別され
る。ＹＥＳの時には、ステップ１０７に進んでフラグＩ
がセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温燃焼
が行われる。一方、ＮＯの時には、低温燃焼と第２の燃
焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグＩのセッ
トを行うことなくステップ１１３に進んで第２の燃焼が
行われる。
【０１２０】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１２１】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１２２】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１２３】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１２４】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１２５】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１２６】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１２７】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１２８】ところで、自動変速機７０の変速比の切換
時には発生トルクが変動する。また、低温燃焼と第２の
燃焼との切換時には、燃焼室５内に供給される吸入空気
量及び燃料噴射量が変更される。この場合、燃焼室５内
に供給される吸入空気量が実際に変更されるのは、燃料
噴射量が変更されるのに対して遅れてしまうため、発生
トルクが一時的に変動する。そこで、本実施形態では、
ステップ１７００及びステップ１７０１により、自動変
速機の変速比の切換時に低温燃焼と第２の燃焼との切換
が同期して行われる。その結果、低温燃焼と第２の燃焼
との切換と自動変速機７０の変速比の切換とが異なるタ
イミングで行われる場合に比べて発生トルクが変動する
機会を減少させることができる。
【０１２９】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第三の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１３０】図１９及び図２０を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図１９及び図２０を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０１３１】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１９００に進み、ロ
ックアップ機構７３のオン・オフ切換時であるか否かが
判別される。ＮＯの時には、ステップ１０４に進んでフ
ラグＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで
第２の燃焼が行われる。一方、ＹＥＳの時には、低温燃
焼と第２の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フ
ラグＩのリセットを行うことなくステップ１０８に進ん
で低温燃焼が行われる。
【０１３２】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１３３】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１９０１に進み、ロ
ックアップ機構７３のオン・オフ切換時であるか否かが
判別される。ＮＯの時には、ステップ１０７に進んでフ
ラグＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低
温燃焼が行われる。一方、ＹＥＳの時には、低温燃焼と
第２の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグ
Ｉのセットを行うことなくステップ１１３に進んで第２
の燃焼が行われる。
【０１３４】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１３５】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１３６】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１３７】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１３８】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１３９】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１４０】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１４１】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１４２】ところで、ロックアップ機構７３のオン・
オフ切換時には発生トルクが変動する。また、低温燃焼
と第２の燃焼との切換時には、燃焼室５内に供給される
吸入空気量及び燃料噴射量が変更される。この場合、燃
焼室５内に供給される吸入空気量が実際に変更されるの
は、燃料噴射量が変更されるのに対して遅れてしまうた
め、発生トルクが一時的に変動する。そこで、本実施形
態では、ステップ１９００及びステップ１９０１によ
り、ロックアップ機構７３のオン・オフ切換時に低温燃
焼と第２の燃焼との切換が禁止される。その結果、低温
燃焼と第２の燃焼との切換に伴う発生トルクの変動によ
ってロックアップ機構７３のオン・オフ切換に伴う発生
トルクの変動が増大してしまうのを回避することができ
る。
【０１４３】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第四の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１４４】図２１及び図２２を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図２１及び図２２を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０１４５】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ２１００に進み、ロ
ックアップ機構７３のオン・オフ切換時であるか否かが
判別される。ＹＥＳの時には、ステップ１０４に進んで
フラグＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進ん
で第２の燃焼が行われる。一方、ＮＯの時には、低温燃
焼と第２の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フ
ラグＩのリセットを行うことなくステップ１０８に進ん
で低温燃焼が行われる。
【０１４６】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１４７】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１２１１に進み、ロ
ックアップ機構７３のオン・オフ切換時であるか否かが
判別される。ＹＥＳの時には、ステップ１０７に進んで
フラグＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。一方、ＮＯの時には、低温燃焼と
第２の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フラグ
Ｉのセットを行うことなくステップ１１３に進んで第２
の燃焼が行われる。
【０１４８】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１４９】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１５０】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１５１】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１５２】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１５３】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１５４】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１５５】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１５６】ところで、ロックアップ機構７３のオン・
オフ切換時には発生トルクが変動する。また、低温燃焼
と第２の燃焼との切換時には、燃焼室５内に供給される
吸入空気量及び燃料噴射量が変更される。この場合、燃
焼室５内に供給される吸入空気量が実際に変更されるの
は、燃料噴射量が変更されるのに対して遅れてしまうた
め、発生トルクが一時的に変動する。そこで、本実施形
態では、ステップ２１００及びステップ２１０１によ
り、ロックアップ機構７３のオン・オフ切換時に低温燃
焼と第２の燃焼との切換が同期して行われる。その結
果、低温燃焼と第２の燃焼との切換とロックアップ機構
７３のオン・オフ切換とが異なるタイミングで行われる
場合に比べて発生トルクが変動する機会を減少させるこ
とができる。
【０１５７】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第五の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１５８】図２３及び図２４を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図２３及び図２４を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０１５９】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０４に進んでフラ
グＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第
２の燃焼が行われる。
【０１６０】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１６１】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０７に進んでフラ
グＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温
燃焼が行われる。
【０１６２】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１６３】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１６４】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１６５】次いでステップ２４００では、自動変速機
７０の変速比のシフトアップ操作が開始されているか否
かが判定され、シフトアップ操作が開始されていない場
合にはそのまま本ルーチンを終了する。ここで、シフト
アップ操作が開始されているか否かはシフトアップ変速
指令信号が出力されてから所定時間が経過したか否かに
より判断し、変速指令信号後所定時間以上が経過したと
きにシフトアップ操作が開始されていると判断する。
【０１６６】ステップ２４００でシフトアップ操作が開
始されている場合には、次いでステップ２４０１で変速
操作のトルク相が開始しているか否かが判定される。こ
こで、「トルク相」とは、自動変速機７０中の高速段側
のクラッチを徐々に係合させて高速段への変速を行う際
に、今まで係合していた低速段側のクラッチが係合解除
されるまでの期間をいい、この期間は低速段側のクラッ
チが係合しているため機関回転数は変化しない。
【０１６７】トルク相が開始していない場合には、ステ
ップ２４０２に進み、リッチ空燃比運転開始の禁止フラ
グＦＸをセット（＝１）する。ここで、「リッチ空燃比
運転」とは、ＮＯｘ吸収剤２５を再生するためにリッチ
空燃比の下で行われる運転をいう。フラグＦＸがセット
されると、電子制御ユニット４０はＮＯｘ吸収剤２５の
再生のためのリッチ空燃比運転を新たに開始することを
禁止する。トルク相が開始しているか否かは変速指令出
力後所定時間が経過したか否かにより判断する。
【０１６８】ステップ２４０１でトルク相が開始されて
いる場合にはステップ２４０３に進み、イナーシャ相が
終了しているか否かが判定される。ここで、「イナーシ
ャ相」とは、低速段側のクラッチから高速段側のクラッ
チへの切換が終わってから機関回転数が低下するまでの
駆動トルクが増加する過渡期間をいい、変速後も一定速
度で走行しようとする車両の慣性によるブレーキトルク
を受けて、機関回転数が低下するために必要な期間をい
う。
【０１６９】イナーシャ相が終了していない場合にはス
テップ２４０４でリッチ空燃比運転の中止フラグＦＹが
セット（＝１）される。フラグＦＹがセットされると、
電子制御ユニット４０は、現在ＮＯｘ吸収剤２５の再生
のためにリッチ空燃比運転が実施されている場合には強
制的にリッチ空燃比運転を中止し、通常の空燃比制御を
行う。一方、ステップ２４０３でイナーシャ相が終了し
ていた場合、すなわちシフトアップ操作が完了した場合
にはステップ２４０５でフラグＦＸ及びフラグＦＹがリ
セット（＝０）される。
【０１７０】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１７１】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１７２】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１７３】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１７４】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１７５】ところで、自動変速機７０の変速比の切換
時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収剤２５
からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混
合気の空燃比がリッチに切り換えられる時、つまり、リ
ッチ空燃比運転が行われる時にも発生トルクが変動す
る。そこで、本実施形態では、ステップ２４０２及びス
テップ２４０４により、自動変速機７０の変速比の切換
が行われている時にＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出
するために機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリ
ッチに切り換えることが禁止される。その結果、ＮＯｘ
吸収剤２５からＮＯｘを放出するために機関において燃
焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えることに伴
う発生トルクの変動により、自動変速機７０の変速比の
切換に伴う発生トルクの変動が増大してしまうのを回避
することができる。
【０１７６】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第六の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１７７】図２５及び図２６を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図２５及び図２６を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０１７８】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０４に進んでフラ
グＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第
２の燃焼が行われる。
【０１７９】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１８０】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０７に進んでフラ
グＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温
燃焼が行われる。
【０１８１】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１８２】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０１８３】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０１８４】次いでステップ２４００では、自動変速機
７０の変速比のシフトアップ操作が開始されているか否
かが判定され、シフトアップ操作が開始されていない場
合にはそのまま本ルーチンを終了する。ここで、シフト
アップ操作が開始されているか否かはシフトアップ変速
指令信号が出力されてから所定時間が経過したか否かに
より判断し、変速指令信号後所定時間以上が経過したと
きにシフトアップ操作が開始されていると判断する。
【０１８５】ステップ２４００でシフトアップ操作が開
始されている場合には、次いでステップ２４０１で変速
操作のトルク相が開始しているか否かが判定される。ト
ルク相が開始していない場合には、ステップ２６００に
進み、リッチ空燃比運転開始の禁止フラグＦＸをリセッ
ト（＝０）する。フラグＦＸがリセットされると、電子
制御ユニット４０はＮＯｘ吸収剤２５の再生のためのリ
ッチ空燃比運転を新たに開始することを許容する。トル
ク相が開始しているか否かは変速指令出力後所定時間が
経過したか否かにより判断する。
【０１８６】ステップ２４０１でトルク相が開始されて
いる場合にはステップ２４０３に進み、イナーシャ相が
終了しているか否かが判定される。イナーシャ相が終了
していない場合にはステップ２４０４でリッチ空燃比運
転の中止フラグＦＹがリセット（＝０）される。フラグ
ＦＹがリセットされると、電子制御ユニット４０は、現
在ＮＯｘ吸収剤２５の再生のためにリッチ空燃比運転が
実施されている場合、リッチ空燃比運転を中止すること
なく続行する。一方、ステップ２４０３でイナーシャ相
が終了していた場合、すなわちシフトアップ操作が完了
した場合にはステップ２４０５でフラグＦＸ及びフラグ
ＦＹがセット（＝１）される。
【０１８７】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０１８８】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０１８９】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０１９０】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０１９１】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０１９２】ところで、自動変速機７０の変速比の切換
時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸収剤２５
からＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混
合気の空燃比がリッチに切り換えられる時、つまり、リ
ッチ空燃比運転が行われる時にも発生トルクが変動す
る。そこで、本実施形態では、ステップ２６００及びス
テップ２６０１により、自動変速機７０の変速比の切換
とＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出するために機関に
おいて燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換える
こととが同期して行われる。その結果、自動変速機７０
の変速比の切換とＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出す
るために機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッ
チに切り換えることとが異なるタイミングで行われる場
合に比べて発生トルクが変動する機会を減少させること
ができる。
【０１９３】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第七の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０１９４】図２７及び図２８を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図２７及び図２８を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０１９５】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０４に進んでフラ
グＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第
２の燃焼が行われる。
【０１９６】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０１９７】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０７に進んでフラ
グＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温
燃焼が行われる。
【０１９８】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０１９９】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０２００】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０２０１】次いでステップ２８００ではロックアップ
機構７３のオン・オフ切換動作が開始されているか否か
が判定され、オン・オフ切換動作が開始されていない場
合にはそのまま本ルーチンを終了する。ステップ２８０
０でロックアップ機構７３のオン・オフ切換動作が開始
されている場合には、ステップ２８０１に進み、ロック
アップ機構７３のオン・オフ切換動作が終了したか否か
が判断され、終了していない場合、即ちオン・オフ切換
動作中である場合にはステップ２８０３でフラグＦＺが
セット（＝１）される。ここで、フラグＦＺがセットさ
れると、ＮＯｘ吸収剤２５の再生のためのリッチ空燃比
運転の新たな開始が禁止されると共に、既に開始されて
いるリッチ空燃比運転も中止される。一方、ステップ２
８０１でロックアップ機構７３のオン・オフ切換動作が
終了している場合にはステップ２８０２でフラグＦＺが
リセット（＝０）される。フラグＦＺがリセットされる
と、電子制御ユニット４０はＮＯｘ吸収量に基づいてＮ
Ｏｘ吸収剤２５の再生のためのリッチ空燃比運転を実行
する。尚、ステップ２８０１においてロックアップ機構
７３のオン・オフ切換動作が終了したか否かは、コンバ
ータ入力軸と出力軸（変速機入力軸）との回転数の差分
により判断する。即ち、ロックアップ機構７３の係合動
作時には、コンバータ入出力軸回転数が一致した場合に
切換動作が終了したと判断し、ロックアップ機構７３の
解除動作時にはコンバータ入出力軸回転数差が所定値以
上になったときにオン・オフ切換動作が終了したと判断
する。
【０２０２】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０２０３】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０２０４】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０２０５】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０２０６】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０２０７】ところで、ロックアップ機構７３のオン・
オフ切換時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸
収剤２５からＮＯｘを放出するために機関において燃焼
すべき混合気の空燃比がリッチに切り換えられる時にも
発生トルクが変動する。そこで、本実施形態では、ステ
ップ２８０２及びステップ２８０３により、ロックアッ
プ機構７３のオン・オフ切換時にＮＯｘ吸収剤２５から
ＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気
の空燃比をリッチに切り換えることが禁止される。その
結果、ＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出するために機
関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換
えることに伴う発生トルクの変動によって、ロックアッ
プ機構７３のオン・オフ切換に伴う発生トルクの変動が
増大してしまうのを回避することができる。
【０２０８】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第八の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０２０９】図２９及び図３０を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図２９及び図３０を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０２１０】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０４に進んでフラ
グＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第
２の燃焼が行われる。
【０２１１】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０２１２】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０７に進んでフラ
グＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温
燃焼が行われる。
【０２１３】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０２１４】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０２１５】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０２１６】次いでステップ２８００ではロックアップ
機構７３のオン・オフ切換動作が開始されているか否か
が判定され、オン・オフ切換動作が開始されていない場
合にはそのまま本ルーチンを終了する。ステップ２８０
０でロックアップ機構７３のオン・オフ切換動作が開始
されている場合には、ステップ２８０１に進み、ロック
アップ機構７３のオン・オフ切換動作が終了したか否か
が判断され、終了していない場合、即ちオン・オフ切換
動作中である場合にはステップ３００１でフラグＦＺが
リセット（＝０）される。フラグＦＺがリセットされる
と、電子制御ユニット４０はＮＯｘ吸収量に基づいてＮ
Ｏｘ吸収剤２５の再生のためのリッチ空燃比運転を実行
する。一方、ステップ２８０１でロックアップ機構７３
のオン・オフ切換動作が終了している場合にはステップ
３０００でフラグＦＺがセット（＝１）される。フラグ
ＦＺがセットされると、ＮＯｘ吸収剤２５の再生のため
のリッチ空燃比運転の新たな開始が禁止されると共に、
既に開始されているリッチ空燃比運転も中止される。
尚、ステップ２８０１においてロックアップ機構７３の
オン・オフ切換動作が終了したか否かは、コンバータ入
力軸と出力軸（変速機入力軸）との回転数の差分により
判断する。即ち、ロックアップ機構７３の係合動作時に
は、コンバータ入出力軸回転数が一致した場合に切換動
作が終了したと判断し、ロックアップ機構７３の解除動
作時にはコンバータ入出力軸回転数差が所定値以上にな
ったときにオン・オフ切換動作が終了したと判断する。
【０２１７】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０２１８】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０２１９】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０２２０】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０２２１】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０２２２】ところで、ロックアップ機構７３のオン・
オフ切換時には発生トルクが変動する。また、ＮＯｘ吸
収剤２５からＮＯｘを放出するために機関において燃焼
すべき混合気の空燃比がリッチに切り換えられる時にも
発生トルクが変動する。そこで、本実施形態では、ステ
ップ３０００及びステップ３００１により、ロックアッ
プ機構７３のオン・オフ切換とＮＯｘ吸収剤２５からＮ
Ｏｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の
空燃比をリッチに切り換えることとが同期して行われ
る。その結果、ロックアップ機構７３のオン・オフ切換
とＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出するために機関に
おいて燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換える
こととが異なるタイミングで行われる場合に比べて発生
トルクが変動する機会を減少させることができる。
【０２２３】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第九の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０２２４】図３１及び図３２を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図３１及び図３２を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０２２５】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ３１００に進み、自
動変速機７０のパワーオンダウンシフト操作時の回転同
期後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ１よりも長く
なったか否かが判別される。ここで、「パワーオンダウ
ンシフト」とは、減速時におけるダウンシフトとは異な
り機関側から変速機側に正の駆動トルクが伝達されたま
まの状態で行われるシフトダウン操作をいう。従って、
パワーオンダウンシフト操作時には、シフトダウン前後
の機関回転数（トルクコンバータ入力軸回転数）は変速
機入力軸回転数（トルクコンバータ出力軸回転数）より
も高くなっている。
【０２２６】ステップ３１００においてＹＥＳと判断さ
れたときには、ステップ１０４に進んでフラグＩがリセ
ットされ、次いでステップ１１３に進んで第２の燃焼が
行われる。一方、ＮＯと判断されたときには、低温燃焼
と第２の燃焼との切換を行うべきでないと判断し、フラ
グＩのリセットを行うことなくステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０２２７】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０２２８】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ３１０１に進み、自
動変速機７０のパワーオンダウンシフト操作時の回転同
期後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ１よりも長く
なったか否かが判別される。ＹＥＳと判断されたときに
は、ステップ１０７に進んでフラグＩがセットされ、次
いでステップ１０８に進んで低温燃焼が行われる。一
方、ＮＯと判断されたときには、低温燃焼と第２の燃焼
との切換を行うべきでないと判断し、フラグＩのセット
を行うことなくステップ１１３に進んで第２の燃焼が行
われる。
【０２２９】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０２３０】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０２３１】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０２３２】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０２３３】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０２３４】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０２３５】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０２３６】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０２３７】ところで、自動変速機７０のパワーオンダ
ウンシフト操作時の回転同期が検出された後には発生ト
ルクが変動する。また、低温燃焼と第２の燃焼との切換
時には、燃焼室５内に供給される吸入空気量及び燃料噴
射量が変更される。この場合、燃焼室５内に供給される
吸入空気量が実際に変更されるのは、燃料噴射量が変更
されるのに対して遅れてしまうため、発生トルクが一時
的に変動する。そこで、本実施形態では、ステップ３１
００及びステップ３１０１により、自動変速機７０のパ
ワーオンダウンシフト操作時の回転同期が検出された時
から所定時間の間、低温燃焼と第２の燃焼との切換が禁
止される。その結果、低温燃焼と第２の燃焼との切換に
伴う発生トルクの変動によって、自動変速機７０のパワ
ーオンダウンシフト操作時の回転同期に伴う発生トルク
の変動が増大してしまうのを回避することができる。
【０２３８】以下、本発明の自動変速機付き内燃機関の
第十の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様であ
る。
【０２３９】図３３及び図３４を参照しつつ本実施形態
の運転制御について説明する。図３３及び図３４を参照
すると、まず初めにステップ１００において機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉであることを示すフラグＩがセ
ットされているか否かが判別される。フラグＩがセット
されているとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域
Ｉであるときにはステップ１０２に進んで要求負荷Ｌが
第１の境界Ｘ（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のときにはステップ１０８に進んで
低温燃焼が行われる。
【０２４０】ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０４に進んでフラ
グＩがリセットされ、次いでステップ１１３に進んで第
２の燃焼が行われる。
【０２４１】ステップ１００においてフラグＩがセット
されていないと判断されたとき、つまり、機関の運転状
態が第２の運転領域IIであるときにはステップ１０５に
進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなっ
たか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステッ
プ１１３に進み、リーン空燃比のもとで第２の燃焼が行
われる。
【０２４２】ステップ１０５においてＬ＜Ｙ（Ｎ）にな
ったと判別されたときにはステップ１０７に進んでフラ
グＩがセットされ、次いでステップ１０８に進んで低温
燃焼が行われる。
【０２４３】ステップ１０８では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁２０の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁２０の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０９では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁３１の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１１０では質量流量検出器２１により検出され
た吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称す）
Ｇａが取込まれ、次いでステップ１１１では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１１２では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【０２４４】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁２０の開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
【０２４５】一方、スロットル弁２０の開度又はＥＧＲ
制御弁３１の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器２１により検
出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃料
噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際に
変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることにな
る。
【０２４６】次いでステップ３４００では自動変速機７
０のパワーオンダウンシフト操作が開始されたか否かが
判別される。パワーオンダウンシフト操作が開始されて
いないときにはステップ３４０１に進み、フラグＦＺが
セット（＝１）される。フラグＦＺがセットされると、
電子制御ユニット４０は、ＮＯｘ吸収剤２５の再生のた
めのリッチ空燃比運転を新たに開始することを禁止する
と共に、既にＮＯｘ吸収剤２５の再生のためのリッチ空
燃比運転が実施されている場合には強制的にこのリッチ
空燃比運転を中止し、通常の空燃比制御に復帰する。
【０２４７】パワーオンダウンシフト操作が開始されて
いるときにはステップ３４０２に進み、回転同期が検出
されたか否かが判別される。回転同期が検出されたとき
にはステップ３４０１に進み、フラグＦＺがセット（＝
１）される。一方、回転同期が検出されていないときに
はステップ３４０３に進み、フラグＦＺがリセット（＝
０）される。フラグＦＺがリセットされると、ＮＯｘ吸
収剤２５の再生のためのリッチ空燃比運転の禁止が解除
され、ＮＯｘの吸収量に応じてＮＯｘ吸収剤２５の再生
のためのリッチ空燃比運転が実施される。
【０２４８】ステップ１１３では図１４に示されるマッ
プから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量がこの
目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１４では
図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁２０の目標
開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１５では図１
３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁３１の目標開度
ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁３１の開度がこの目標開
度ＳＥとされる。
【０２４９】次いでステップ１１６では質量流量検出器
２１により検出された吸入空気量Ｇａが取込まれる。次
いでステップ１１７では燃料噴射量Ｑと吸入空気量Ｇａ
から実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出される。次いでス
テップ１１８では図１２（Ｂ）に示すマップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ１１９では実
際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆよりも大き
いか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ／Ｆのときに
はステップ１２０に進んでスロットル開度の補正値ΔＳ
Ｔが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ１２
２へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ／Ｆのときに
はステップ１２１に進んで補正値ΔＳＴが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ１２２に進む。ステッ
プ１２２ではスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することにより最終的な目標開度ＳＴが算
出され、スロットル弁２０の開度がこの最終的な目標開
度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目
標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が
制御される。
【０２５０】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
【０２５１】一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃
比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁２０の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
【０２５２】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁２０の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２７の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第２の燃焼が行われ
ているときに空燃比をＥＧＲ制御弁３１の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
【０２５３】ところで、自動変速機７０のパワーオンダ
ウンシフト操作時には機関回転数を上昇させることが必
要となる。一方、ＮＯｘ吸収剤２５からＮＯｘを放出す
るために機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッ
チに切り換えると発生トルクが増加し、それに伴って機
関回転数が上昇する。そこで、本実施形態では、ステッ
プ３４０３により、自動変速機７０のパワーオンダウン
シフト操作が開始されてから回転同期が検出されるまで
の間、ＮＯｘ吸収量に応じてＮＯｘ吸収剤２５からＮＯ
ｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の空
燃比がリッチに切り換えられる。その結果、パワーオン
ダウンシフト操作を実行するために機関回転数を上昇さ
せるのに要する時間を短縮することができる。
【０２５４】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、内燃機
関から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排
出されることを同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の
燃焼との切換に伴う発生トルクの変動によって自動変速
機の変速比の切換に伴う発生トルクの変動が増大してし
まうのを回避することができる。
【０２５５】請求項２に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃
焼との切換と自動変速機の変速比の切換とが異なるタイ
ミングで行われる場合に比べて発生トルクが変動する機
会を減少させることができる。
【０２５６】請求項３に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃
焼との切換に伴う発生トルクの変動によってロックアッ
プ機構のオン・オフ切換に伴う発生トルクの変動が増大
してしまうのを回避することができる。
【０２５７】請求項４に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃
焼との切換とロックアップ機構のオン・オフ切換とが異
なるタイミングで行われる場合に比べて発生トルクが変
動する機会を減少させることができる。
【０２５８】請求項５に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、ＮＯｘ吸収剤からＮＯ
ｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の空
燃比をリッチに切り換えることに伴う発生トルクの変動
によって自動変速機の変速比の切換に伴う発生トルクの
変動が増大してしまうのを回避することができる。
【０２５９】請求項６に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、自動変速機の変速比の
切換とＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関に
おいて燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換える
こととが異なるタイミングで行われる場合に比べて発生
トルクが変動する機会を減少させることができる。
【０２６０】請求項７に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、ＮＯｘ吸収剤からＮＯ
ｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の空
燃比をリッチに切り換えることに伴う発生トルクの変動
によってロックアップ機構のオン・オフ切換に伴う発生
トルクの変動が増大してしまうのを回避することができ
る。
【０２６１】請求項８に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、ロックアップ機構のオ
ン・オフ切換とＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するため
に機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切
り換えることとが異なるタイミングで行われる場合に比
べて発生トルクが変動する機会を減少させることができ
る。
【０２６２】請求項９に記載の発明によれば、内燃機関
から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排出
されることを同時に阻止しつつ、第１の燃焼と第２の燃
焼とを切り換えることに伴う発生トルクの変動によっ
て、自動変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回転
同期に伴う発生トルクの変動が増大してしまうのを回避
することができる。
【０２６３】請求項１０に記載の発明によれば、内燃機
関から煤（スモーク）が排出されること及びＮＯｘが排
出されることを同時に阻止しつつ、パワーオンダウンシ
フト操作を実行するために機関回転数を上昇させるのに
要する時間を短縮することができる。
【０２６４】請求項１１及び１２に記載の発明によれ
ば、未燃炭化水素が内燃機関から排出されるのを阻止す
ることができる。
【０２６５】請求項１３記載の発明によれば、外部から
燃焼室内に不活性ガスを供給する手段を特別に設ける必
要性を回避することができる。
【０２６６】請求項１４及び１５記載の発明によれば、
排気ガス再循環率が、煤の発生量がピークになる排気ガ
ス再循環率に設定されるのを回避することができる。
【０２６７】請求項１６記載の発明によれば、運転領域
に応じて適切な燃焼を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮着火式内燃機関の全体図である。
【図２】スモークおよびＮＯｘの発生量等を示す図であ
る。
【図３】燃焼圧を示す図である。
【図４】燃料分子を示す図である。
【図５】スモークの発生量とＥＧＲ率との関係を示す図
である。
【図６】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。
【図７】第１の運転領域Ｉおよび第２の運転領域IIを示
す図である。
【図８】空燃比センサの出力を示す図である。
【図９】スロットル弁の開度等を示す図である。
【図１０】第１の運転領域Ｉにおける空燃比等を示す図
である。
【図１１】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
【図１２】第２の燃焼における空燃比等を示す図であ
る。
【図１３】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
【図１４】燃料噴射量のマップを示す図である。
【図１５】第一の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図１６】第一の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図１７】第二の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図１８】第二の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図１９】第三の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２０】第三の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２１】第四の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２２】第四の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２３】第五の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２４】第五の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２５】第六の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２６】第六の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２７】第七の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２８】第七の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図２９】第八の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図３０】第八の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図３１】第九の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図３２】第九の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図３３】第十の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【図３４】第十の実施形態の機関の運転を制御するため
のフローチャートである。
【符号の説明】
５…燃焼室 ６…燃料噴射弁 ２０…スロットル弁 ２９…ＥＧＲ通路 ３１…ＥＧＲ制御弁 ７０…自動変速機
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ Ｓ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｆ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｄ ５７０Ｊ (72)発明者 伊藤 丈和 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 村田 宏樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−4287（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−177654（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−86251（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−287527（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−287528（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 41/00 - F02D 41/40

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結さ
    れた自動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量がピ
    ークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給さ
    れる不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１
    の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない
    第２の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備し、
    前記自動変速機の変速比の切換時に前記第１の燃焼と前
    記第２の燃焼との切換を行うのを禁止するようにした自
    動変速機付き内燃機関。
  2. 【請求項２】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結さ
    れた自動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量がピ
    ークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給さ
    れる不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１
    の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない
    第２の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備し、
    前記自動変速機の変速比の切換時に前記第１の燃焼と前
    記第２の燃焼との切換を同期させて行うようにした自動
    変速機付き内燃機関。
  3. 【請求項３】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関にロックアップ機構を
    備えた自動変速機が連結された自動変速機付き内燃機関
    であって、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く煤
    がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピー
    クとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給され
    る不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り
    換える切換手段を具備し、前記ロックアップ機構のオン
    ・オフ切換時に前記第１の燃焼と前記第２の燃焼との切
    換を行うのを禁止するようにした自動変速機付き内燃機
    関。
  4. 【請求項４】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関にロックアップ機構を
    備えた自動変速機が連結された自動変速機付き内燃機関
    であって、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く煤
    がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピー
    クとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給され
    る不活性ガスの量が少ない第２の燃焼とを選択的に切り
    換える切換手段を具備し、前記ロックアップ機構のオン
    ・オフ切換時に前記第１の燃焼と前記第２の燃焼との切
    換を同期させて行うようにした自動変速機付き内燃機
    関。
  5. 【請求項５】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結さ
    れた自動変速機付き内燃機関であって、流入する排気ガ
    スの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸収し、流入す
    る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチのときには
    吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通路
    内に配置し、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量
    よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く
    煤がほとんど発生しない燃焼が行われている時であって
    前記自動変速機の変速比の切換が行われている時に前記
    ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するために機関において
    燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切り換えることを
    禁止するようにした自動変速機付き内燃機関。
  6. 【請求項６】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結さ
    れた自動変速機付き内燃機関であって、流入する排気ガ
    スの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸収し、流入す
    る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチのときには
    吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通路
    内に配置し、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量
    よりも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く
    煤がほとんど発生しない燃焼が行われている時に、前記
    自動変速機の変速比の切換と、前記ＮＯｘ吸収剤からＮ
    Ｏｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気の
    空燃比をリッチに切り換えることとを同期させて行うよ
    うにした自動変速機付き内燃機関。
  7. 【請求項７】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関にロックアップ機構を
    備えた自動変速機が連結された自動変速機付き内燃機関
    であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに
    はＮＯｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理論空
    燃比又はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出するＮ
    Ｏｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、煤の発生量がピ
    ークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給さ
    れる不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃焼
    が行われている時であって前記ロックアップ機構のオン
    ・オフ切換が行われる時に前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘ
    を放出するために機関において燃焼すべき混合気の空燃
    比をリッチに切り換えることを禁止するようにした自動
    変速機付き内燃機関。
  8. 【請求項８】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関にロックアップ機構を
    備えた自動変速機が連結された自動変速機付き内燃機関
    であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに
    はＮＯｘを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理論空
    燃比又はリッチのときには吸収したＮＯｘを放出するＮ
    Ｏｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、煤の発生量がピ
    ークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給さ
    れる不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃焼
    が行われている時に、前記ロックアップ機構のオン・オ
    フ切換と、前記ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出するため
    に機関において燃焼すべき混合気の空燃比をリッチに切
    り換えることとを同期させて行うようにした自動変速機
    付き内燃機関。
  9. 【請求項９】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
    増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
    し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
    大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
    その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
    ほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結さ
    れた自動変速機付き内燃機関であって、煤の発生量がピ
    ークとなる不活性ガスの量よりも前記燃焼室内に供給さ
    れる不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない第１
    の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が少ない
    第２の燃焼とを選択的に切り換える切換手段と、前記自
    動変速機のパワーオンダウンシフト操作時の回転同期を
    検出する同期検出手段とを具備し、前記回転同期が検出
    された時から所定時間の間、前記第１の燃焼と前記第２
    の燃焼との切換を行うのを禁止するようにした自動変速
    機付き内燃機関。
  10. 【請求項１０】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量
    を増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに
    達し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に
    増大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料およ
    びその周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤
    がほとんど発生しなくなる内燃機関に自動変速機が連結
    された自動変速機付き内燃機関であって、流入する排気
    ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸収し、流入
    する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチのときに
    は吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通
    路内に配置し、前記ＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘ量
    を推定する推定手段と、前記自動変速機のパワーオンダ
    ウンシフト操作時の回転同期を検出する同期検出手段と
    を具備し、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よ
    りも前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量が多く煤
    がほとんど発生しない燃焼が行われている時であってＮ
    Ｏｘ吸収量が所定値以上であるときには、前記自動変速
    機のパワーオンダウンシフト操作が開始されてから前記
    回転同期が検出されるまでの間、前記ＮＯｘ吸収剤から
    ＮＯｘを放出するために機関において燃焼すべき混合気
    の空燃比をリッチに切り換えるようにした自動変速機付
    き内燃機関。
  11. 【請求項１１】 前記燃焼室から排出された未燃炭化水
    素を酸化するために機関排気通路内に酸化機能を有する
    触媒を配置した請求項１〜４及び９のいずれか一項に記
    載の自動変速機付き内燃機関。
  12. 【請求項１２】 前記触媒が酸化触媒、三元触媒又はＮ
    Ｏｘ吸収剤の少くとも一つからなる請求項１１に記載の
    自動変速機付き内燃機関。
  13. 【請求項１３】 前記燃焼室から排出された排気ガスを
    機関吸気通路内に再循環させる排気ガス再循環装置を具
    備し、前記不活性ガスが前記機関吸気通路内に再循環さ
    れた再循環排気ガスからなる請求項１〜１０のいずれか
    一項に記載の自動変速機付き内燃機関。
  14. 【請求項１４】 煤の発生量がピークとなる再循環排気
    ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される再循環排気ガ
    スの量が多く煤がほとんど発生しない第１の燃焼と、煤
    の発生量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも前記
    燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量が少ない第２
    の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備し、前記
    第１の燃焼から前記第２の燃焼に又は前記第２の燃焼か
    ら前記第１の燃焼に切り換えられるときに排気ガス再循
    環率をステップ状に変化させるようにした請求項１３に
    記載の自動変速機付き内燃機関。
  15. 【請求項１５】 前記第１の燃焼が行われているときの
    排気ガス再循環率がほぼ５５パーセント以上であり、前
    記第２の燃焼が行われているときの排気ガス再循環率が
    ほぼ５０パーセント以下である請求項１４に記載の自動
    変速機付き内燃機関。
  16. 【請求項１６】 機関の運転領域を低負荷側の第１の運
    転領域と高負荷側の第２の運転領域とに分割し、前記第
    １の運転領域では前記第１の燃焼を行い、前記第２の運
    転領域では前記第２の燃焼を行うようにした請求項１４
    に記載の自動変速機付き内燃機関。
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