JP3930103B2 - Control device for compression ignition engine - Google Patents

Control device for compression ignition engine Download PDF

Info

Publication number
JP3930103B2
JP3930103B2 JP16018897A JP16018897A JP3930103B2 JP 3930103 B2 JP3930103 B2 JP 3930103B2 JP 16018897 A JP16018897 A JP 16018897A JP 16018897 A JP16018897 A JP 16018897A JP 3930103 B2 JP3930103 B2 JP 3930103B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
ignition timing
intake air
engine
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16018897A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH116436A (en
Inventor
健次 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP16018897A priority Critical patent/JP3930103B2/en
Publication of JPH116436A publication Critical patent/JPH116436A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3930103B2 publication Critical patent/JP3930103B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0052—Feedback control of engine parameters, e.g. for control of air/fuel ratio or intake air amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の運転領域において点火プラグの放電による火花点火によらず自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置に関し、詳しくは、自己着火による着火時期を適切に制御することが可能な圧縮着火エンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、リーン空燃比での運転を実施し、ポンピングロスの低減や理論熱効率の向上により燃費を向上するリーンバーンエンジンが採用されている。しかし、大幅な燃費向上を目的として空燃比を更にリーン化して極希薄燃焼による運転を行うと、着火ミス（失火）や燃焼の遅延によって熱効率の悪化が生じる。
【０００３】
これに対処するに、エンジンの高圧縮比化または吸気加熱等により燃焼室内での混合気の温度を上昇させ、所定の運転領域において、点火プラグの放電による火花点火すなわち強制点火によらず、圧縮行程終期ないし上死点付近で自己点火いわゆる自己着火を行わせる圧縮着火エンジンが提案されている（社団法人 自動車技術会／学術講演会前刷集９５１／第３０９〜３１２頁 「８０ ガソリン予混合圧縮点火エンジンの研究」（9534702）／１９９５年５月発行、或いは、特開昭６２−１５７２２０号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記圧縮着火エンジンにおいては、自己着火時において着火時期を決定するエンジン燃焼室内の混合気温度は、エンジン運転条件や大気条件等によって大きく左右される。
【０００５】
従って、自己着火時において常に最適な着火時期が得られるとは限らず、熱効率の低下を来すばかりか、極端な場合はノッキングの発生によりエンジンに悪影響を及ぼす。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、自己着火による着火時期を適切に制御することが可能な圧縮着火エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、着火時期を検出する着火時期検出手段と、エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、上記吸気加熱手段は、エンジンの排気ガスを吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とからなり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記着火時期検出手段は、燃焼室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在により該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて上記着火時期を検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１或いは請求項２記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、還流排気ガス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、上記排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、着火時期を検出する着火時期検出手段と、エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、上記吸気加熱手段は、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁とからなり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、エンジン温度が所定温度に達したとき、上記加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５或いは請求項６記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、
着火時期を検出する着火時期検出手段と、エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、上記吸気加熱手段は、吸気系に介装されたヒータであり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記ヒータの発熱量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、ヒータの発熱量を増加すると共に、エンジン温度が所定温度に達したとき、上記ヒータ発熱量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータ発熱量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項４、請求項７、請求項９記載の発明において、上記限界値は、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定されることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし請求項１０記載の発明において、上記目標着火時期は、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし請求項１１記載の発明において、上記目標着火時期は、エンジン温度に応じて補正されることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、請求項１記載の発明では、着火時期を検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期を設定する。そして、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じて、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御し、吸気温度を制御する。従って、この吸気温度の制御によって、エンジン運転状態に対応する目標着火時期を得るに適切なエンジン燃焼室内の混合気温度を得ることができ、その結果、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、自己着火による着火時期を、エンジン運転状態に適合する目標着火時期すなわち最適時期に制御することが可能となる。
【００２１】
その際、上記吸気加熱手段として、エンジンの排気ガスを吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とからなる排気ガス還流装置を採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化する。
請求項２記載の発明では、燃焼室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在により該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて着火時期を検出する。
【００２２】
また、請求項３記載の発明では、還流排気ガス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【００２３】
更に、請求項４記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させる。
【００２４】
請求項５記載の発明では、着火時期を検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期を設定する。そして、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じて、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御し、吸気温度を制御する。その際、吸気加熱手段として、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁とからなる吸気加熱装置を採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化する。
【００２５】
また、請求項６記載の発明では、エンジン温度が所定温度に達したとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【００２６】
更に、請求項７記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させる。
【００２８】
また、請求項８記載の発明では、着火時期を検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期を設定する。そして、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じて、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御し、吸気温度を制御する。その際、吸気加熱手段として、吸気系に介装されたヒータを採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、ヒータの発熱量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、ヒータの発熱量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化させる。また、エンジン温度が所定温度に達したとき、ヒータの発熱量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【００２９】
更に、請求項９記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータの発熱量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させる。
【００３０】
請求項１０記載の発明では、上記限界値を、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定する。
【００３１】
請求項１１記載の発明では、上記目標着火時期をエンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定する。また、請求項１２記載の発明では、上記目標着火時期をエンジン温度に応じて補正する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２〜図１８は本発明の実施の第１形態を示す。
【００３３】
先ず、図１４に基づいて圧縮着火エンジンの概略構成について説明する。符号１は圧縮着火エンジンの一例としての自動車等の車輌用の圧縮着火エンジンであり、図においては水平対向型４サイクル４気筒ガソリンエンジンを示す。
【００３４】
本実施の形態においては、この圧縮着火エンジン（以下、単に「エンジン」と略記する）１は、吸気加熱手段の一例として後述する排気ガス還流装置２５を採用し、排気ガス還流による吸気加熱と高圧縮比（例えば、本実施の形態においては、圧縮比＝１１〜１２）とにより燃焼室内での混合気の温度を上昇させ、所定の運転領域において、点火プラグの放電による火花点火すなわち強制点火によらず、圧縮行程終期ないし上死点付近で自己点火いわゆる自己着火を行う。
【００３５】
このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂが形成されている。
【００３６】
このエンジン１の吸気系は、各吸気ポート２ａにインテークマニホルド３が連通され、このインテークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエアチャンバ４を介してスロットルチャンバ５が連通され、更に、このスロットルチャンバ５の上流側に吸気管６を介してエアクリーナ７が取り付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。
【００３７】
また、上記スロットルチャンバ５には、アクセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられている。上記吸気管６には、スロットル弁５ａをバイパスするバイパス通路９が接続され、このバイパス通路９に、アイドル時にその弁開度によって該バイパス通路９を流れるバイパス空気量を調整することでアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御弁（ＩＳＣ弁）１０が介装されている。
【００３８】
さらに、上記インテークマニホルド３の各気筒の吸気ポート２ａの直上流にインジェクタ１１が配設されている。上記インジェクタ１１は燃料供給路１２を介して燃料タンク１３に連通されており、この燃料タンク１３にはインタンク式の燃料ポンプ１４が設けられている。この燃料ポンプ１４からの燃料は、上記燃料供給路１２に介装された燃料フィルタ１５を経て上記インジェクタ１１及びプレッシャレギュレータ１６に圧送され、このプレッシャレギュレータ１６から上記燃料タンク１３にリターンされて上記インジェクタ１１への燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
【００３９】
一方、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、先端の放電電極１８ａを燃焼室１７に露呈する点火プラグ１８が取り付けられ、この点火プラグ１８に、各気筒毎に配設された点火コイル１９を介してイグナイタ２０が接続されている。
【００４０】
また、エンジン１の排気系としては、上記シリンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾーストマニホルド２１の集合部に排気管２２が連通され、この排気管２２に触媒コンバータ２３が介装されてマフラ２４に連通されている。
【００４１】
一方、エンジン１には、排気ガス還流（以下、「ＥＧＲ」と略称する）を行うためのＥＧＲ装置２５が設けられている。このＥＧＲ装置２５は、シリンダヘッド２の少なくとも１つの上記排気ポート２ｂからスロットル弁５ａ下流のエアチャンバ４に排気ガスを還流させるＥＧＲ通路２６が接続され、このＥＧＲ通路２６に、排気ガス還流量調整弁の一例として、内蔵したステッピングモータによって駆動されるステッピングモータ駆動式のＥＧＲ弁２７が介装されている。このＥＧＲ弁２７の制御量は、後述する電子制御装置５０（図１８参照）によって演算される。そして、この制御量に対応して該電子制御装置５０から出力される駆動信号に応じてステッピングモータが作動し、ステッピングモータの作動によってＥＧＲ弁２７の弁開度が調整される。
【００４２】
尚、本実施の形態においては、上記制御量が００Ｈのとき、ＥＧＲ弁２７が全閉となり排気ガスの還流、すなわちＥＧＲが停止され、制御量がＦＦＨのとき、ＥＧＲ弁２７は全開となる。そして、制御量が００Ｈ〜ＦＦＨの間で設定され、この制御量に対応した駆動信号に応じてＥＧＲ弁２７の弁開度が調整されて、ＥＧＲ量すなわちＥＧＲ率が制御される。
【００４３】
次に、エンジン運転状態を検出するためのセンサ類について説明する。
【００４４】
符号３０は、絶対圧センサであり、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁３１の切換えに応じて上記エアチャンバ４と大気とに選択的に連通し、スロットル弁５ａ下流の実吸気管圧力としてエアチャンバ４内の吸気圧と、大気圧とを絶対圧で検出する。また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ３２が介装され、更に、上記スロットルチャンバ５に設けられたスロットル弁５ａに、スロットル開度センサ３３ａとスロットル弁５ａの全閉でＯＮするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットルセンサ３３が連設されている。
【００４５】
また、エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ３４が取り付けられていると共に、シリンダブロック１ａの左右バンクを連通する冷却水通路３５に冷却水温センサ３６が臨まされ、上記触媒コンバータ２３の上流に空燃比センサの一例としてＯ2 センサ３７が配設されている。
【００４６】
更に、上記ＥＧＲ通路２６に該ＥＧＲ通路２６を流れる還流排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」と称する）の温度を検出するＥＧＲガス温度センサ３８が介装されている。
【００４７】
また、エンジン１のクランクシャフト３９に軸着するクランクロータ４０の外周に、クランク角センサ４１が対設され、更に、クランクシャフト３９に対して１／２回転するカムシャフト４２に連設するカムロータ４３に、気筒判別用のカム角センサ４４が対設されている。
【００４８】
上記クランクロータ４０は、図１５に示すように、その外周に突起４０ａ，４０ｂ，４０ｃが形成され、これらの各突起４０ａ，４０ｂ，４０ｃが、各気筒（＃１，＃２気筒と＃３，＃４気筒）の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）θ1，θ2，θ3の位置に形成されている。本実施の形態においては、θ1＝９７°ＣＡ，θ2＝６５°ＣＡ，θ3＝１０°ＣＡである。
【００４９】
また、図１６に示すように、上記カムロータ４３の外周には、気筒判別用の突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが形成され、突起４３ａが＃３，＃４気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ4の位置に形成され、突起４３ｂが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒のＡＴＤＣθ5の位置に形成されている。更に、突起４３ｃが２個の突起で構成され、最初の突起が＃２気筒のＡＴＤＣθ6の位置に形成されている。本実施の形態においては、θ4＝２０°ＣＡ，θ5＝５°ＣＡ，θ6＝２０°ＣＡである。
【００５０】
そして、図１１のタイムチャートに示すように、エンジン運転に伴いクランクシャフト３９及びカムシャフト４２の回転により上記クランクロータ４０及びカムロータ４３が回転して、クランクロータ４０の各突起が上記クランク角センサ４１によって検出され、クランク角センサ４１からθ1，θ2，θ3（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０°）の各クランクパルスがエンジン１／２回転（１８０°ＣＡ）毎に出力される。一方、θ3クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カムロータ４３の各突起が上記カム角センサ４４によって検出され、カム角センサ４４から所定数のカムパルスが出力される。
【００５１】
そして、後述の電子制御装置５０（図１８参照）において、上記クランク角センサ４１から出力されるクランクパルスの入力間隔時間Ｔθに基づいてエンジン回転数ＮEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒→＃４気筒）と、上記カム角センサ４４からのカムパルスをカウンタによって計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒等の気筒判別を行う。
【００５２】
また、図１４において符号４５は、燃焼室１７内の混合気に着火して、その火炎により点火プラグ１８の放電電極１８ａ間の放電間隙に燃焼ガスのイオンが存在するとき、このイオンを介して流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路である。本実施の形態においては、特定気筒（例えば、＃１気筒）にのみ対応してイオン電流検出回路４５が配設されるが、全気筒に対してそれぞれイオン電流検出回路を配設するようにしてもよい。
【００５３】
このイオン電流検出回路４５は、図１７に示すように、高圧電源４６により高電圧（例えば、５００Ｖ）のイオン電流電源が与えられ、この高圧電源４６と、点火コイル１９の２次側及び点火プラグ１８の放電電極１８ａの接続間との間に、イオン電流検出用抵抗Ｒ及び逆流防止用のダイオードＤを直列接続し、更に上記イオン電流検出用抵抗抵抗Ｒに電圧センサ４５ａを並列接続して構成される。尚、図１７において、符号６０は電源リレーであり、イグニッションスイッチ（同図においてはＩＧで示す）のＯＮによってＯＮし、電子制御装置５０及び点火コイル１９等に電源が与えられる。
【００５４】
ここで、高圧電源４６によりイオン電流検出回路４５を介して点火プラグ１８に直流電圧を印加すると、正常着火してその火炎により点火プラグ１８の放電電極１８ａ間に燃焼ガスのイオンが存在するとき、このイオンを介してイオン電流が流れる。従って、イオン電流が流れると、上記イオン電流検出回路４５のイオン電流検出用抵抗Ｒの両端子間に電位差が生じ、この電位差を電圧センサ４５ａで検出することで、イオン電流を検出することができる。
【００５５】
尚、このイオン電流検出回路については、特開平６−２４１１０８号公報等により周知である。
【００５６】
図１２に、上記イオン電流検出回路４５の電圧センサ４５ａの出力電圧、すなわちイオン電流検出回路４５により検出されるイオン電流のタイムチャートを示す。電子制御装置５０からイグナイタ２０を介してパルス波形の点火信号が出力されると（図１１参照）、点火コイル１９の一次側に一次電流が流れる。そして、点火信号の立下がりにより一次電流が遮断し（ドエルカット）、点火コイルの２次側に高圧の二次電圧が誘起され、点火プラグ１８の放電電極１８ａ間が絶縁破壊されて火花放電（スパーク）が行われる。そして、この点火火花によるイオン電流が流れる。
【００５７】
尚、点火プラグ１８の放電による火花点火すなわち強制点火によらず、圧縮行程終期ないし上死点付近で自己点火いわゆる自己着火を行う圧縮着火制御時には、点火信号が出力されず（図１１参照）、このときには、点火火花によるイオン電流は発生しない。
【００５８】
そして、火花点火或いは自己点火によって、燃焼室１７内の混合気に着火して、その火炎により点火プラグ１８の放電電極１８ａ間に燃焼ガスのイオンが存在するとき、このイオンを介してイオン電流が流れる。
【００５９】
従って、このイオン電流をイオン電流検出回路４５により検出し、イオン電流検出回路４５の電圧センサ４５ａの出力電圧を電子制御装置５０に入力し、この電圧値を電子制御装置５０においてモニタすることで、着火時期を判断することが可能である。
【００６０】
次に、電子制御系の回路構成について説明する。
【００６１】
上記ＥＧＲ弁２７、インジェクタ１１、点火プラグ１８、ＩＳＣ弁１０等のアクチュエータ類に対する制御量の演算、この制御量に対応する駆動信号の出力、すなわち吸気温度制御を含むＥＧＲ制御、燃料噴射制御、点火制御、アイドル回転数制御等のエンジン制御は、図１８に示す電子制御装置（ＥＣＵ）５０によって行われる。
【００６２】
上記ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５４、カウンタ・タイマ群５５、及びＩ／Ｏインターフェイス５６がバスラインを介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中心として構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路５７、上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６に接続される駆動回路５８及びＡ／Ｄ変換器５９等の周辺回路が内蔵されている。
【００６３】
尚、上記カウンタ・タイマ群５５は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号（カムパルス）の入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイマ、定期割り込みを発生させるための定期割り込み用タイマ、クランク角センサ信号（クランクパルス）の入力間隔計時用タイマ、エンジン始動後の経過時間を計時する始動後時間計時用タイマ、着火時期を計時するための着火時期計時用タイマ、及びシステム異常監視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称するものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる。
【００６４】
上記定電圧回路５７は、２回路のリレー接点を有する電源リレー６０の第１のリレー接点を介してバッテリ６１に接続され、バッテリ６１に、上記電源リレー６０のリレーコイルがイグニッションスイッチ６２を介して接続されている。また、上記定電圧回路５７は、直接、上記バッテリ６１に接続されており、イグニッションスイッチ６２がＯＮされて電源リレー６０の接点が閉となるとＥＣＵ５０内の各部へ電源を供給する一方、上記イグニッションスイッチ６２のＯＮ，ＯＦＦに拘らず、常時、上記バックアップＲＡＭ５４にバックアップ用の電源を供給する。更に、上記バッテリ６１には、燃料ポンプリレー６３のリレー接点を介して燃料ポンプ１４が接続されている。尚、上記電源リレー６０の第２のリレー接点には、上記バッテリ５１から上記点火コイル１９を含む各アクチュエータに電源を供給するための電源線が接続されている。
【００６５】
上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６の入力ポートには、アイドルスイッチ３３ｂ、ノックセンサ３４、クランク角センサ４１、カム角センサ４４、車速を検出するための車速センサ４７、及び始動状態を検出するためにスタータスイッチ４８が接続されており、更に、上記Ａ／Ｄ変換器５９を介して、絶対圧センサ３０、吸入空気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、冷却水温センサ３６、Ｏ2センサ３７、ＥＧＲガス温度センサ３８、及び電圧センサ４５ａが接続されると共に、バッテリ電圧ＶBが入力されてモニタされる。
【００６６】
一方、上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６の出力ポートには、上記燃料ポンプリレー６３のリレーコイル、ＩＳＣ弁１０、インジェクタ１１、ＥＧＲ弁２７、及び吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁３１が上記駆動回路５８を介して接続されると共に、イグナイタ２０が接続されている。
【００６７】
上記ＣＰＵ５１では、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェイス５６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ５３に格納される各種データ、及びバックアップＲＡＭ５４に格納されている各種学習値データ，ＲＯＭ５２に記憶されている固定データ等に基づき、ＥＧＲ弁２７に対する制御量、燃料噴射量、点火時期、ＩＳＣ弁１０に対する駆動信号のデューティ比等を演算し、吸気温度制御を含むＥＧＲ制御、燃料噴射制御、点火制御、アイドル回転数制御等のエンジン制御を行う。
【００６８】
このようなエンジン制御系において、ＥＣＵ５０では、燃焼室１７内の混合気が自己着火して、その火炎による燃焼ガスのイオンの存在により該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて着火時期τAを検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期τTAGTを設定する。そして、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じてＥＧＲ弁２７を制御し、還流排気ガスにより吸気温度を制御する。すなわち、この吸気温度の制御によって、エンジン運転状態に対応する目標着火時期τTAGTを得るに適切なエンジン燃焼室１７内の混合気温度を得ることができ、その結果、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、自己着火による着火時期τAを、エンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTすなわち最適着火時期に制御することが可能となる。
【００６９】
より詳細には、本実施の形態においては、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のとき、ＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ率を減少制御して、吸気温度を低下させることで、燃焼室１７内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ率を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、燃焼室１７内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化する。
【００７０】
また、ＥＧＲガス温度が所定温度に達して、ＥＧＲにより吸気温度を上昇させることで自己着火に移行することが可能と判断されるとき、ＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ率を所定量増加して、吸気温度を上昇制御し燃焼室１７内の混合気の温度を上昇させ、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行させる。すなわち、ＥＧＲガス温度が上昇し、自己着火時の着火時期τAをＥＧＲによる吸気温度制御によって制御することが可能となったとき、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【００７１】
更に、自己着火時において、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つＥＧＲ弁２７の弁開度が限界値に達したとき、ＥＧＲによる吸気温度制御が不能となり自己着火の着火時期を制御することが不能になったと判断して、ＥＧＲ弁２７によるＲＧＲ率を所定量減少して、自己着火から点火プラグ１８の放電による火花点火に移行させる。
【００７２】
尚、上記目標着火時期τTAGTは、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定し、更に、エンジン温度に応じて補正して設定される。
【００７３】
また、上記限界値は、同様に、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定される。
【００７４】
すなわち、ＥＣＵ５０は、本発明に係る着火時期検出手段、目標着火時期設定手段、吸気加熱制御手段としての機能を実現する。
【００７５】
以下、上記ＥＣＵ５０によって実行される本発明に係る制御処理について、図２〜図１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００７６】
先ず、イグニッションスイッチ６２がＯＮされ、ＥＣＵ５０に電源が投入されると、システムがイニシャライズされ、バックアップＲＡＭ５４に格納されている各種学習値等のデータを除く、各フラグ、各カウンタ類、及び各タイマが初期化される。そして、スタータスイッチ４８がＯＮされてエンジンが起動すると、クランク角センサ４１からのクランクパルス入力毎に、図２に示す気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンが実行される。
【００７７】
この気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンでは、エンジン運転に伴いクランクロータ４０が回転してクランク角センサ４１からのクランクパルスが入力されると、先ず、ステップS1で、今回入力されたクランクパルスがθ1，θ2，θ3の何れのクランク角に対応する信号かをカム角センサ４４からのカムパルスの入力パターンに基づいて識別し、ステップS2で、クランクパルスとカムパルスとの入力パターンから現在の圧縮行程気筒すなわち点火対象気筒、着火対象気筒や、燃料噴射対象気筒等の気筒判別を行う。
【００７８】
すなわち、図１１のタイムチャートに示すように、例えば、前回クランクパルスが入力してから今回クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパルスであると識別でき、更に次回入力されるクランクパルスはθ2クランクパルスと識別できる。
【００７９】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力が無く、前々回と前回のクランクパルス入力間にカムパルス入力が有ったときには、今回のクランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回とのクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ1クランクパルスと識別できる。
【００８０】
さらに、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが３個入力（突起４３ｂに対応するθ5カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃３気筒であり、現在の圧縮行程気筒（点火対象気筒、着火対象気筒）は＃３気筒、次回の燃料噴射対象気筒は、その２つ後の＃４気筒と判別することができる。また、前回と今回のクランクパルス入力間にカムパルスが２個入力（突起４３ｃに対応するθ6カムパルス）したときには、次の圧縮上死点は＃４気筒であり、現在の圧縮行程気筒，点火対象気筒，着火対象気筒は＃４気筒、燃料噴射対象気筒は＃３気筒と判別できる。
【００８１】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力（突起４３ａに対応するθ4カムパルス）し、前の圧縮上死点判別が＃４気筒であったときには、次の圧縮上死点は＃１気筒であり、現在の圧縮行程気筒，点火対象気筒，着火対象気筒は＃１気筒、燃料噴射対象気筒は＃２気筒と判別できる。同様に、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが１個入力し、前の圧縮上死点判別が＃３気筒であったときには、次の圧縮上死点は＃２気筒であり、現在の圧縮行程気筒，点火対象気筒，着火対象気筒は＃２気筒、燃料噴射対象気筒は＃１気筒と判別できる。
【００８２】
本実施の形態の４サイクル４気筒エンジン１では、燃焼行程が＃１→＃３→＃２→＃４の気筒順であり、図１１のタイムチャートに示すように、カムパルス出力時の今回（現在）の圧縮行程気筒＃ｎを＃１気筒とすると、点火対象気筒，着火対象気筒は同様に＃ｎ＝＃１気筒、このときの燃料噴射対象気筒はその２つ後の＃ｎ-2＝＃２気筒となる。
【００８３】
そして、強制点火制御すなわち点火プラグ１８による火花点火が選択されているときには、後述の図４の点火制御ルーチンにおいて上記点火対象気筒＃ｎの判別結果に応じて該当気筒＃ｎに対する点火時期が設定されて、気筒毎に点火時期制御が行われ、また、圧縮着火制御による自己着火の選択時には点火時期の設定を中止して点火プラグ１８による火花点火を中止する。また、後述の図５のθ2クランクパルス割り込みルーチンにおいて、上記着火対象気筒＃ｎの判別結果に応じて、イオン電流検出対象気筒すなわち着火時期検出対象気筒か否かが判断される。更に、燃料噴射対象気筒＃ｎ-2の判別結果が、所定周期毎に実行される図示しない燃料噴射量設定ルーチンにおいて参照されて、気筒毎に燃料噴射量が設定される。
【００８４】
その後、ステップS2からステップS3へ進み、前記クランクパルス入力間隔計時用タイマによって計時された前回のクランクパルス入力から今回のクランクパルス入力までの時間、すなわちクランクパルス入力間隔時間（θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入力間隔時間Ｔθ12、θ2クランクパルスとθ3クランクパルスの入力間隔時間Ｔθ23、或いはθ3クランクパルスとθ1クランクパルスの入力間隔時間Ｔθ31）を読み出し、クランクパルス入力間隔時間Ｔθを検出する。
【００８５】
次いで、ステップS4へ進み、今回識別したクランクパルスに対応するクランクパルス間角度を読み出し、このクランクパルス間角度と上記クランクパルス入力間隔時間Ｔθとに基づいて現在のエンジン回転数ＮEを算出し、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアしてルーチンを抜ける。尚、上記クランクパルス間角度は既知であり、予めＲＯＭ５２に固定データとして記憶されているものであり、本実施の形態においては、θ1クランクパルスとθ2クランクパルス間の角度は３２°ＣＡであり、θ2クランクパルスとθ3クランクパルス間の角度は５５°ＣＡ、θ3クランクパルスとθ1クランクパルス間の角度は９３°ＣＡである。また、エンジン始動時を考慮し、エンジン回転数ＮEは、例えば、１５０rpm以上で算出される。
【００８６】
そして、所定時間（例えば、１０msec）毎に実行される図３に示す圧縮着火制御条件判別ルーチンにおいて、上記エンジン回転数ＮE等の各データが読み出され、点火プラグ１８の火花点火による強制点火から自己着火を行わせるための圧縮着火制御へ切換える際の条件を判断する。
【００８７】
次に、図３の圧縮着火制御条件判別ルーチンについて説明する。
【００８８】
この圧縮着火制御条件判別ルーチンにおいては、先ずステップS11で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照し、現在、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御が行われているか、或いは、既に自己着火を行わせるための圧縮着火制御が選択されているかを判断する。
【００８９】
上記圧縮着火制御フラグＦCOMPは、システムイニシャライズ時にクリアされ、ＦCOMP＝０により強制点火制御が行われる。そして、本ルーチンにおいて強制点火制御から圧縮着火制御への切換条件が成立したときセットされて（ＦCOMP←１）、この圧縮着火制御フラグＦCOMPのセットにより圧縮着火制御へ移行する。尚、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御への移行後は、後述する図９〜図１０のＥＧＲ制御ルーチンにおいて、圧縮着火制御から強制点火制御への切換条件が判断され、この条件の成立時に圧縮着火制御フラグＦCOMPがクリアされることで、強制点火制御に移行する。
【００９０】
従って、ＦCOMP＝１で、既に自己着火を行う圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS19へジャンプして、ステップS19，S20で、現在のエンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、そのままルーチンを抜ける。
【００９１】
そして、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が選択され、点火プラグ１８の放電による強制点火が行われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12以降の処理によって圧縮着火制御への移行条件が成立しているか否かを判断する。
【００９２】
ステップS12，S13では、エンジン回転数ＮEと吸入空気量Ｑの変化を判断し、エンジン定常運転状態か否かを判断する。すなわち、ステップS12で、現在のエンジン回転数ＮEを読み出して、このエンジン回転数ＮEから前回の本ルーチン実行時のエンジン回転数ＮEOLDを減算し、この減算値の絶対値｜ＮE−ＮEOLD｜を設定値ＮＥＳと比較することで、エンジン回転数領域が前回と略同一領域に有るか否かを判断する。また、ステップS13では、吸入空気量センサ３２による現在の吸入空気量Ｑを読み出して、この吸入空気量Ｑから前回ルーチン実行時の吸入空気量ＱOLDを減算して、この減算値の絶対値｜Ｑ−ＱOLD｜を設定値ＱＳと比較することで、吸入空気量Ｑによるエンジン負荷領域が前回と略同一領域に有るか否かを判断する。
【００９３】
そして、｜ＮE−ＮEOLD｜＞ＮＥＳ或いは｜Ｑ−ＱOLD｜＞ＱＳで、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷とによるエンジン運転領域が変化しているエンジン過渡運転状態時には、該当するステップからステップS18へジャンプして、圧縮着火制御への切換条件成立の継続時間を計時するための条件継続時間カウント値ＣNをクリアし（ＣN←０）、次回の判定に備え、続くステップS19，S20で、それぞれ上記エンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、ルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【００９４】
一方、上記ステップS12，S13において｜ＮE−ＮEOLD｜≦ＮＥＳ且つ｜Ｑ−ＱOLD｜≦ＱＳで、エンジン回転数及びエンジン負荷によるエンジン運転領域が略同一領域にあるエンジン定常運転状態時には、ステップS14へ進み、エンジン温度の一例としての冷却水温センサ３６によるエンジン冷却水温度ＴWを読み出し、この冷却水温度ＴWを設定値ＴＷＳと比較することで、エンジン暖機完了状態か否かを判断する。
【００９５】
そして、ＴW＜ＴＷＳでエンジン１の暖機未完了時には、上記ステップS18へジャンプして、ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、また、ＴW≧ＴＷＳのエンジン暖機完了状態時には、ステップS15へ進み、後述の図４の点火制御ルーチンにおいて設定される点火プラグ１８による強制点火の点火時期ＴADV、及び後述の図８の着火時期検出ルーチンおいてイオン電流に基づき検出した着火時期τAを読み出して、着火時期τAから点火時期ＴADVを減算し、この減算値（τA−ＴADV）を設定値ＴSETと比較することで、適正時期で自己着火が可能か否かを判断する。
【００９６】
尚、詳しくは後述するが、本実施の形態においては、上記着火時期τA及び点火時期ＴADVは、図１２に示すように、θ2クランクパルス入力を基準とする時間値として設定される。
【００９７】
ここで、エンジン温度の上昇に伴い燃焼変動が減少して燃焼状態が安定化すると共に燃焼速度が早くなり、点火プラグ１８の点火による強制点火によらず且つ適正時期で自己着火が可能となる。
【００９８】
従って、点火プラグ１８の点火による強制点火から自己着火への移行条件として、点火時期ＴADVと着火時期τAとの差、すなわち上記減算値（τA−ＴADV）を求め、上記設定値ＴSETによる所定値と比較することで、エンジン燃焼状態を判断することが可能となり、自己着火への移行条件を適切に判断することが可能となる。
【００９９】
尚、上記設定値ＴSETは、エンジン温度が所定に上昇したエンジン暖機完了状態で、且つ適正時期で自己着火可能な状態下において、点火時期ＴADVすなわち点火プラグ１８の放電により燃焼室１７内の混合気に点火した後、混合気の燃焼火炎が点火プラグ１８の放電電極１８ａ間に達してイオン電流が流れるまでの期間、すなわち点火からイオン電流に基づいて着火が検出されるまでの時間を、予めシミュレーション或いは実験等により求め、この時間値を設定値ＴSETとし、固定データとしてＲＯＭ５２にメモリされているものである。
【０１００】
従って、τA−ＴADV＞ＴSETで、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が設定値ＴSETにより定まる所定時間を上回るときには、自己着火不能と判断して、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０１０１】
一方、上記ステップS15においてτA−ＴADV≦ＴSETで、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が上記設定値ＴSETによる所定値以内の時間に短縮されたとき、適正時期で自己着火が可能であると判断して、ステップS16へ進み、ステップS16，S17で、更に、ＥＧＲガス温度条件を判断し、ＥＧＲによる吸気温度制御が可能か否かを判断する。
【０１０２】
すなわち、ステップS16では、ＥＣＵ５０の自己データに基づいてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSが００Ｈ外で、現在、ＥＧＲが行われているか否かを判断し、ＥＧＲS＝００ＨでＥＧＲ弁２７が全閉のＥＧＲ停止時には、ＥＧＲガス温度を検出することができず、従って、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０１０３】
そして、ＥＧＲＳ≠００ＨでＥＧＲが行われているとき、ステップS17へ進み、ＥＧＲガス温度センサ３８によるＥＧＲガス温度ＴEGRを読み出し、このＥＧＲガス温度ＴEGRを設定値ＴＥＧＲＳと比較することで、ＥＧＲガスによる吸気温度制御が可能か否かを判断する。
【０１０４】
上記設定値ＴＥＧＲＳは、ＥＧＲガスの温度が所定に上昇しＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ率を制御することで、吸気温度を適切に制御することが可能なＥＧＲガス温度を、予めシミュレーション或いは実験等により求め、この温度値を設定値ＴＥＧＲＳとして設定し、固定データとしてＲＯＭ５２にメモリされているものである。
【０１０５】
従って、ＴEGR＜ＴＥＧＲＳで、ＥＧＲガスにより吸気温度制御を適正に行い得ないと判断されるときには、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０１０６】
一方、上記ステップS17で、ＴEGR≧ＴＥＧＲＳのときには、ＥＧＲガス温度ＴEGRが上記設定値による所定温度以上に上昇し、ＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ率を制御することで吸気温度を適正に制御することが可能と判断してステップS21へ進む。
【０１０７】
尚、本実施の形態では、ＥＧＲガス温度ＴEGRを設定値ＴＥＧＲＳと比較することで、ＥＧＲによる吸気温度制御が可能か否かを判断しているが、簡易的には、ＥＧＲガス温度センサ３８に代え、排気系に排気温度センサを配設して、上記ステップS17において、この排気温度センサにより検出される排気ガスの温度を設定値と比較することで、ＥＧＲによる吸気温度制御が可能か否かを判断するようにしてもよい。この場合は、ＥＧＲ判断を行う上記ステップS16を省略することが可能となる。
【０１０８】
ステップS21では、上記ステップS12〜S17の全ての条件による圧縮着火制御への切換条件成立の継続時間を計時する条件継続時間カウント値ＣNをカウントアップし（ＣN←ＣN＋１）、ステップS22で、上記条件継続時間カウント値ＣNを設定値ＣSET（例えば、数sec相当値）と比較する。
【０１０９】
そして、ＣN＜ＣSETのときには、未だ圧縮着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記ステップS19へ進み、ステップS19，S20を経て、それぞれ上記エンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、ルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０１１０】
また、上記ステップS22においてＣN≧ＣSETで、上記ステップS12〜S17による全ての条件成立の継続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値ＣSETとにより定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進み、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPをセットすることで（ＦCOMP←１）、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御を選択する。
【０１１１】
そして、ステップS24で、上記条件継続時間カウント値ＣNをクリア（ＣＮ←０）して、続くステップS25で、現在のＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSに設定値ＵＰＳＥＴを加算して新たな制御量を設定し（ＥＧＲS←ＥＧＲS＋ＵＰＳＥＴ）、ルーチンを抜ける。
【０１１２】
すなわち、エンジン回転数とエンジン負荷とによるエンジン運転領域が変化するエンジン過渡運転状態時には、これに対応して、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が変化するため、この時間間隔に基づいて圧縮着火制御への切換条件を適正に判断することができず、誤判定を生じる。
【０１１３】
また、エンジン暖機未完了時には燃焼変動が生じるため、圧縮着火制御に移行しても自己着火が行われるとは限らず、また、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が所定時間を上回るときには、燃焼速度が遅く、自己着火制御に移行しても所望の時期に自己着火及び燃焼を行わせることができず、エンジン１の着火ミス（失火）を生じたり、自己着火において適正な着火時期τAを得ることができず、異常燃焼が発生し、エンジンに悪影響を及ぼしたり、燃費や排気エミッション等が悪化する。
【０１１４】
本実施の形態では、更に、自己着火制御時においてＥＧＲにより吸気温度制御を行い、自己着火による着火時期τAをエンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTに収束するよう制御するため、ＥＧＲガス温度ＴEGRが所定温度未満のＥＧＲガスの低温時には、ＥＧＲガスにより吸気温度を十分に上昇させることができず、圧縮着火制御に移行して自己着火を行わせても、ＥＧＲによる吸気温度制御を行うことができないため、所望とする目標着火時期τTAGTに着火時期τAを制御することができない。
【０１１５】
従って、本実施の形態においては、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す吸入空気量Ｑとによるエンジン運転領域が略同一領域にあるエンジン定常運転状態で、且つ、エンジン暖機完了状態で、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が上記設定値ＴSETによる所定値以内の時間に短縮し、適正時期で自己着火が可能であると判断され、且つ、ＥＧＲの実行下においてＥＧＲガス温度ＴEGRが所定温度以上で、ＥＧＲによる吸気温度制御を適切に行うことができ、且つ、以上の全ての条件成立の継続時間が上記設定値ＴSETによる所定時間に達し、自己着火制御への移行条件が完全に成立したと判断されるとき、すなわち、自己着火が可能で且つ自己着火による着火時期τAを適正時期に得られる状態になったときに、圧縮着火制御フラグＦCOMPをセットして、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を中止し、自己着火を行わせる圧縮着火制御に移行する。
【０１１６】
これにより、圧縮着火制御への移行条件の誤判定を防止することが可能となり、且つ、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御から圧縮着火制御への移行を適正なタイミングで行うことができる。その結果、圧縮着火制御においてＥＧＲによる吸気温度制御を的確に行うことが可能となって、自己着火による着火時期を確実且つ適正に制御することが可能となる。また、圧縮着火制御への移行後、直ちに、適正時期で自己着火を行うことが可能となり、エンジン１の着火ミス（失火）を生じることなく、且つ、自己着火における着火時期τAの不適合による異常燃焼を防止することができる。従って、異常燃焼に起因するエンジン１に対する悪影響等の弊害を防止して、エンジン１の耐久信頼性を向上することが可能となる。また、自己着火への移行時における失火や着火時期不適合による異常燃焼が防止されるので、排気エミッションの悪化を防止することが可能となる。
【０１１７】
そして、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPが、図４の点火制御ルーチン、図５のθ2クランクパルス割り込みルーチン、及び図９〜図１０のＥＧＲ制御ルーチンにおいて参照され、ＦCOMP＝０の強制点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期ＴADVを設定し、点火プラグ１８の火花点火による強制点火を行うと共に、エンジン運転状態に応じてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定し、通常のＥＧＲ制御を行う。
【０１１８】
また、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御時には、点火時期ＴADVの設定が中止されて点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制御への移行時に（図１３のタイムチャートにおけるｔ１の時点）、上述のステップS25においてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSが設定値ＵＰＳＥＴによる所定量増加され、これに対応してＥＧＲ弁２７の弁開度が所定量増加し、ＥＧＲ量すなわちＥＧＲ率の増加によって吸気加熱量が増加させることで、吸気温度が上昇し、これにより、燃焼室１７内の混合気の温度が上昇され、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行される。
【０１１９】
そして、圧縮着火制御への移行後は、イオン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて、ＥＧＲ弁２７を制御することで、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう吸気温度を制御する。
【０１２０】
次に、図４に示す点火制御ルーチンについて説明する。
【０１２１】
この点火制御ルーチンは、システムイニシャライズ後、所定周期毎に実行され、先ず、ステップS31で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照し、現在、点火プラグ１８の火花点火を行う強制点火制御が指示されているか、或いは点火プラグ１８の強制点火によらず自己着火を行わせる圧縮着火制御が指示されているかを判断する。
【０１２２】
そして、ＦCOMP＝０で強制点火制御が指示されているときには、ステップS32へ進み、点火プラグ１８の火花点火により強制点火を行わせるため、ステップS32以降の処理により点火時期ＴADVを設定する。
【０１２３】
尚、本実施の形態においては、時間制御方式により点火時期を制御し、図１１に示すように、点火コイル１９に対する通電開始タイミング（ドエルセット）ＴDWL、及び通電遮断タイミング（ドエルカット）すなわち点火時期ＴADVを、θ2クランクパルス入力を基準とした時間により設定する。
【０１２４】
ステップS32では、エンジン負荷を表し基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（図示しない燃料噴射量設定ルーチンにおいて算出される。Ｔｐ←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋはインジェクタ特性補正定数）とエンジン回転数ＮEとに基づいてＲＯＭ５２に格納されている基本進角値テーブルを補間計算付きで参照して基本進角値ＡＤＶBASEを設定する。
【０１２５】
上記基本進角値テーブルは、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐによるエンジン運転領域毎に最適点火時期を予めシミュレーション或いは実験等により求め、この最適点火時期をＢＴＤＣ何°ＣＡにおいて点火するのかを定める基本進角値ＡＤＶBASEとして、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐをパラメータとするテーブルとして設定し、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０１２６】
次いでステップS33で、ノックセンサ３４により検出されるノックの有無に応じて運転領域毎に遅角或いは進角量が学習される点火時期学習補正値ＡＤＶKRを、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてバックアップＲＡＭ５４にストアされている点火時期学習補正値テーブルを補間計算付きで参照して設定する。
【０１２７】
そして、ステップS34へ進み、上記基本進角値ＡＤＶBASEに上記点火時期学習補正値ＡＤＶKRを加算して学習補正し、点火時期を定める制御進角ＡＤＶを設定して（ＡＤＶ←ＡＤＶBASE＋ＡＤＶKR）、ステップS35へ進む。
【０１２８】
ステップS35では、上記制御進角ＡＤＶに基づいてθ2クランクパルス入力を基準とした点火コイル１９に対する通電遮断タイミングすなわち点火時期ＴADVを設定する。上述のように、本実施の形態では時間制御方式を採用しており、この点火時期ＴADVを時間により設定する。
【０１２９】
すなわち、上記制御進角ＡＤＶは角度データ（ＢＴＤＣ°ＣＡ）のため、θ2クランクパルスが入力してから点火するまでの時間に換算する必要があり、図１１のタイムチャートに示すように、最新のクランクパルス入力間隔時間をＴθ、該クランクパルス間角度をθとすると、本実施の形態では、θ2クランクパルス入力を基準として点火時期ＴADVを、次式により設定する。
【０１３０】
ＴADV←（Ｔθ／θ）×（θ2−ＡＤＶ）
次に、ステップS36へ進み、バッテリ電圧ＶBに基づきテーブルを補間計算付きで参照して点火コイル１９に対する通電時間（ドエル時間）ＤＷＬを設定する。この通電時間は、バッテリ電圧ＶBに依存するコイル一次電流の最適通電時間を定めるもので、ステップS36中に、このテーブルの一例を示す。すなわち、バッテリ電圧ＶBの低下時には、通電時間ＤＷＬを長くして点火エネルギを確保し、バッテリ電圧ＶBの上昇時には、通電時間ＤＷＬを短くしてエネルギロスや点火コイル１９の発熱を防止する。
【０１３１】
続くステップS37では、上記点火時期ＴADVから通電時間ＤＷＬを減算してθ2クランクパルスを基準とする通電開始タイミングＴDWLを設定し（ＴDWL←ＴADV−ＤＷＬ）、ステップS38で該当気筒の点火時期タイマに上記点火時期ＴADVをセットすると共に、ステップS39で該当気筒の通電開始タイミングタイマに通電開始タイミングＴDWLをセットして、ルーチンを抜ける。
【０１３２】
以上の結果、ＦCOMP＝０で点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御が選択されているときには、θ2クランクパルス入力に同期して起動する図５のθ2クランクパルス割り込みルーチンにより各タイマがスタートされ、点火プラグ１８による強制点火が行われる。
【０１３３】
一方、上記ステップS31においてＦCOMP＝１で、自己着火のための圧縮着火制御が選択されているときには、上記通電開始タイミングＴDWL，点火時期ＴADVの設定及びタイマセットを行うことなくルーチンを抜け、これにより、圧縮着火制御時には点火プラグ１８による火花点火が中止される。
【０１３４】
次に、図５に示すθ2クランクパルス割り込みルーチンについて説明すると、θ2クランクパルス入力に同期してルーチンが起動し、ステップS41で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照する。
【０１３５】
そして、ＦCOMP＝０で点火プラグ１８により強制点火する強制点火制御が指示されているときには、ステップS42で、該当点火対象気筒の通電開始タイミングタイマをスタートすると共に、ステップS43で、該当点火対象気筒の点火時期タイマをスタートして、ステップS44へ進み、ステップS44以降で、イオン電流検出処理を行う。
【０１３６】
そして、各タイマがスタートし、上記通電開始タイミングタイマの計時により通電開始タイミングＴDWLに達すると、図６に示すルーチンが割り込み起動し、ステップS51で点火対象気筒のドエルセットによりＥＣＵ５０からイグナイタ２０へ該当気筒に対する通電信号が出力され（図１１の強制点火制御時点火信号参照）、該当気筒の点火コイル１９の通電（ドエル）が開始される。
【０１３７】
その後、上記点火時期タイマの計時により点火時期ＴADVに達すると、図７に示す割り込みルーチンが起動し、ステップS61で点火対象気筒の点火コイル１９に対するドエルがカットされて、この点火コイル１９に高圧の二次電圧が誘起され、点火対象気筒の点火プラグ１８の放電電極１８ａが放電して、該放電電極１８ａ間に火花が生じ、燃焼室１７内の混合気が火花点火されて着火燃焼される。
【０１３８】
従って、自己着火が不能、或いはＥＧＲによる吸気温度制御の不能時、すなわちＦCOMP＝０の強制点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期ＴADVが設定され、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が行われる。
【０１３９】
一方、図５のθ2クランクパルス割り込みルーチンのステップS41において、ＦCOMP＝１で圧縮着火制御が指示されているときには、上記通電開始タイミングタイマ及び点火時期タイマのスタートを行うことなく、ステップS41からステップS44へジャンプし、ステップS44以降でイオン電流検出開始処理を行う。
【０１４０】
すなわち、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御の選択時には、上述の点火制御ルーチンにより点火時期ＴADVの設定が中止されおり、且つ上記各タイマを非作動とすることで、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止される。
【０１４１】
ステップS44では、上述の気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンによる現在の圧縮行程気筒（点火対象気筒、着火対象気筒）データを読み出し、現在の圧縮行程気筒がイオン電流検出回路４５を備えたイオン電流検出対象気筒（本実施の形態においては、＃１気筒）か否かを判断する。
【０１４２】
そして、現在の圧縮行程気筒がイオン電流検出対象気筒外のときには、そのままルーチンを抜け、イオン電流検出対象気筒のとき、ステップS45へ進み、ステップS45以下で、着火時期検出開始処理を行う。
【０１４３】
ステップS45では、前記カウンタ・タイマ群５５における着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτを読み出し、該計時値ＴＭτがクリアされているか否かを判断する。
【０１４４】
ここで、上記着火時期計時用タイマは、後述のステップS48でθ2クランクパルス入力に同期してその計時が開始され、後述するＡ／Ｄ変換毎に実行される図８の着火時期検出ルーチンにおいてイオン電流を検出し、このイオン電流により該当気筒の着火が検出されたとき、そのカウント値ＴＭτがクリアされる。
【０１４５】
従って、ＴＭτ≠０のときには、該当気筒の前回のθ2クランクパルス入力から着火時期計時用タイマの計時が続行されており、エンジン２回転の間において着火が検出されていない状態、すなわち失火状態であり、このときにはステップS46へ進み、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτすなわちエンジンが２回転に要した時間を着火時期τAとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアする（τA←ＴＭτ）。
【０１４６】
これにより、着火時期τAの検出上限が規制されると共に、このとき圧縮着火制御により自己着火が行われているときには、この着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較により後述の図９〜図１０のＥＧＲ制御ルーチンにおいて圧縮着火制御フラグＦCOMPがクリアされて強制点火制御となり、点火プラグ１８の火花点火による強制点火に移行して、自己着火不能による失火が解消される。
【０１４７】
そして、続くステップS47で、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτをクリアして（ＴＭτ←０）、ステップS48へ進む。
【０１４８】
一方、上記ステップS45において、ＴＭτ＝０で、着火時期τAが正規に検出されているときには、ステップS45からステップS48へジャンプする。
【０１４９】
そして、ステップS48で、着火時期計時用タイマをスタートして、該当気筒のθ2クランクパルス入力を基準として着火時期の計時を開始させ、続くステップS49で、着火時期検出禁止フラグＦτをクリアし（Ｆτ←０）、着火時期の検出を許可してルーチンを抜ける。
【０１５０】
以上により、θ2クランクパルス入力を基準として着火時期τAの計時が開始され、イオン電流検出回路４５の電圧センサ４５ａからの出力電圧ＶIONのＡ／Ｄ変換入力毎に実行される図８の着火時期検出ルーチンによって着火時期τAが検出される。
【０１５１】
次に、この着火時期検出ルーチンについて説明すると、先ずステップS71で、着火時期検出禁止フラグＦτを参照し、Ｆτ＝１で該当気筒１サイクル（エンジン２回転；７２０°ＣＡ回転）において既に着火時期τAの検出が行われ、着火時期τAの検出が禁止されているときには、そのままルーチンを抜ける。また、Ｆτ＝０で該当気筒１サイクルにおいて着火時期τAの検出が終了しておらず着火時期τAの検出が許可されているときには、ステップS72へ進む。
【０１５２】
ステップS72では、更に圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照する。そして、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が選択されているときには、ステップS73へ進み、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτ及び上記点火制御ルーチンによる点火時期ＴADVを読み出し、上記計時値ＴＭτを、点火時期ＴADVに設定値ＴＳＥを加算した加算値（ＴADV＋ＴＳＥ）と比較する。
【０１５３】
ここで、図１２に示すように、点火プラグ１８による火花点火を行う強制点火制御時においては、混合気着火によるイオン電流のみならず、点火プラグ１８の火花点火によるイオン電流が検出されてしまう。すなわち、ＥＣＵ５０からイグナイタ２０を介してパルス波形の点火信号が出力されると（図１１の強制点火制御時点火信号を参照）、点火コイル１９の一次側に一次電流が流れ、この点火信号の立下がりにより一次電流が遮断し（ドエルカット）、点火コイル１９の２次側に高圧の２次電圧が誘起され、点火プラグ１８の放電電極１８ａ間が絶縁破壊されて火花放電（スパーク）が行われ、イオン電流検出回路４５において、この点火火花によるイオン電流が検出され、イオン電流検出回路４５の電圧センサ４５ａからＥＣＵ５０に、火花点火によるイオン電流に対応した出力電圧ＶIONが入力される。
【０１５４】
そして、火花点火によって燃焼室１７内の混合気に着火して、その火炎により点火プラグ１８の放電電極１８ａ間に燃焼ガスのイオンが存在するとき、このイオンを介して流れるイオン電流がイオン電流検出回路４５により検出されて、このイオン電流に伴いイオン電流検出回路４５中の電圧センサ４５ａからＥＣＵ５０に火炎によるイオン電流に対応して出力電圧ＶIONが入力される。
【０１５５】
従って、着火時期τAを検出するには、この火花点火によるイオン電流検出期間を除外する必要があり、このため、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτを、点火時期ＴADVに設定値ＴＳＥを加算した加算値（ＴADV＋ＴＳＥ）と比較することで、火花点火によるイオン電流検出期間を除外し、着火時期τAの誤検出を防止する。
【０１５６】
そして、ＴＭτ＜ＴADV＋ＴＳＥのときには、火花点火によるイオン電流検出の誤検出を防止するため、そのままルーチンを抜け、ＴＭτ≧ＴADV＋ＴＳＥで、火花点火によるイオン電流期間の経過後、ステップS74へ進む。
【０１５７】
一方、上記ステップS72においてＦCOMP＝１で、圧縮着火制御が選択されているときには、点火信号が出力されず（図１１の圧縮着火制御時点火信号を参照）、このときには、点火火花によるイオン電流は発生しない。
【０１５８】
従って、このときには、火花点火によるイオン電流を判断する必要が無く、上記ステップS72からステップS74へジャンプする。
【０１５９】
そして、ステップS74で、上記イオン電流検出回路４５中の電圧センサ４５ａによる出力電圧ＶIONを、イオン電流の発生を判断するための判定値ＩＯＮと比較し、ＶION＜ＩＯＮのときには、火炎によるイオン電流が生じていないと判断して、そのままルーチンを抜ける。
【０１６０】
一方、ＶION≧ＩＯＮのとき、火炎によるイオン電流が生じ着火したと判断して、ステップS75へ進み、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτを着火時期τAとし、ＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、続くステップS76で、着火時期計時用タイマの計時値ＴＭτをクリア（ＴＭτ←０）して該着火時期計時用タイマの作動を停止し、このサイクルにおける着火時期τAの計時の終了により、ステップS77で、着火時期検出禁止フラグＦτをセットして（Ｆτ←１）、ルーチンを抜ける。
【０１６１】
そして、以上の処理によりθ2クランクパルス入力を基準とした着火時期τAが検出され、ＦCOMP＝０の点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御時には、上述の圧縮着火制御条件判別ルーチンにおいて、この着火時期τAと点火時期ＴADVとの時間間隔によって圧縮着火制御への移行条件が判断され（図３のステップS15参照）、また、ＦCOMP＝１の自己点火を行う圧縮着火制御への移行後は、図９〜図１０に示すＥＧＲ制御ルーチンにおいて、この着火時期τAとエンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定し、ＥＧＲ弁２７によるＥＧＲ量すなわちＥＧＲ率を制御することで、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう吸気温度を制御する。
【０１６２】
次に、図９〜図１０のＥＧＲ制御ルーチンについて説明する。
【０１６３】
このＥＧＲ制御ルーチンは、システムイニシャライズ後、所定時間（例えば、１６ms）毎に実行され、ステップS81で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照する。
【０１６４】
そして、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が指示されているときには、ステップS82へ進み、ステップS82〜S91の処理により、エンジン運転状態に応じてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定して通常のＥＧＲ制御を行い、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処理で、ＥＧＲ制御によって、自己着火において着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するように吸気温度制御を行う。
【０１６５】
先ず、ＦCOMP＝０の強制点火制御時における通常のＥＧＲ制御について説明すると、ステップS82で、前記カウンタ・タイマ群５５における始動後時間計時用タイマによって計時されたエンジン始動後時間ＴＭASTを読み出して、設定値ＡＳＴＥＧＲと比較する。
【０１６６】
すなわち、ＴＭAST＜ＡＳＴＥＧＲで、エンジン始動後時間ＴＭASTが上記設定値ＡＳＴＥＧＲにより定まる所定時間に達しておらず、スタータスイッチ４８がＯＮのエンジン始動中、或いはエンジン始動直後の時には、エンジンが不安定状態であり、このとき、ＥＧＲを行うとエンスト生じる虞がある。従って、ＴＭAST＜ＡＳＴＥＧＲの時は、ＥＧＲ条件不成立と判断し、ステップS89へジャンプしてＥＧＲを停止し、ＴＭAST≧ＡＳＴＥＧＲのとき、ステップS83へ進み、ステップS83〜S88で、更に、ＥＧＲ条件を判断する。
【０１６７】
すなわち、ステップS83で、冷却水温度ＴWと水温判定値ＴWEGR（例えば、５０°Ｃ）とを比較し、ＴW≧ＴWEGRのエンジン暖機完了状態であり、且つ、ステップS84，S85で、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを、それぞれ下限値ＬＥＧＲＬ，上限値ＬＥＧＲＨと比較して、エンジン負荷によるＥＧＲ実行の下限側及び上限側を判断し、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが下限値ＬＥＧＲＬと上限値ＬＥＧＲＨとの間、いわゆるエンジン中負荷状態であり、且つ、ステップS86で、エンジン回転数ＮEを高回転判定値ＮEGR（例えば、４０００rpm）と比較し、ＮE≦ＮEGRでエンジン回転数ＮEが高回転数域外であり、且つ、ステップS87で、車速センサ47による車速ＶＳＰを高車速判定値ＶEGR（例えば、１２０km/h）と比較し、ＶＳＰ≦ＶEGRで車速ＶＳＰが高速走行領域外のときのみ、ステップS88へ進み、アイドルスイッチ３３ｂの作動状態を判断する。そして、アイドルスイッチ３３ｂがＯＦＦの非アイドル時のみ、ＥＧＲ条件成立と判断して、ステップS91へ進み、ＥＧＲを実行する。
【０１６８】
ここで、ＴW＜ＴWEGRのエンジン冷態時には、エンジンの燃焼状態が不安定であり、このときＥＧＲを行うと燃焼性が悪化してエンジン運転性が著しく悪化する。また、Ｔｐ＜ＬＥＧＲＬのエンジン低負荷運転時には新気の吸入量が少なく、ＥＧＲを行うとエンジンの燃焼性が悪化する。また、Ｔｐ＞ＬＥＧＲＨのエンジン高負荷運転時は、エンジン出力要求時であり、このときＥＧＲを行うと、出力要求時であるにも拘らず、エンジン出力が低下してしまう。更に、ＮE＞ＮEGRのエンジン高回転時、或いは、ＶＳＰ＞ＶEGRの高速走行時も出力要求時であり、このときＥＧＲを行うと、出力要求に相反してエンジン出力が低下してしまう。
【０１６９】
従って、上記ステップS82〜S88において何れかの条件が満足しないときには、ＥＧＲ実行条件の不成立と判断して、該当するステップからステップS89へ進み、ＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを、全閉を指示する“００Ｈ”に設定し、この制御量ＥＧＲSを、ステップS90でセットして、ルーチンを抜ける。
【０１７０】
その結果、この制御量ＥＧＲSに対応する駆動信号がＥＣＵ５０からＥＧＲ弁２７に出力され、ＥＧＲ弁２７内蔵のステッピングモータの駆動によりＥＧＲ弁２７が全閉となり、ＥＧＲが停止される。
【０１７１】
一方、上記ステップS82〜S88の条件が全て満足されたＥＧＲ実行条件の成立時には、ステップS91へ進み、ＥＧＲを実行する。ステップS91では、このときのエンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて制御量テーブルを補間計算付きで参照し、ＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定する。
【０１７２】
上記制御量テーブルは、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとによるエンジン運転領域毎に、適正ＥＧＲ量を得るＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを、予めシミュレーション或いは実験等により求め、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとをパラメータとするテーブルとして設定し、ＲＯＭ５２の一連のアドレスに固定データとしてメモリされているものである。この制御量テーブルの一例をステップS91中に示す。
【０１７３】
本実施の形態では、ステップS91中に示すように、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとが、それぞれ２０００〜４０００rpm、３．０〜４．０msの所定領域において最も大きな値の制御量ＥＧＲSがメモリされている。これはこの領域におけるＮＯｘの発生量が高く、ＥＧＲ率を高めることによってＮＯｘの発生を抑制するためである。そして、エンジン回転数ＮE或いは基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが上記範囲からずれるに従って、ＮＯｘの発生量が低下するため、これに対応してＥＧＲ率を低下させるべく小さい値の制御量ＥＧＲSがメモリされている。
【０１７４】
そして、制御量ＥＧＲSの設定後、ステップS90へ進み、上記ステップS91で設定した制御量ＥＧＲSをセットして、ルーチンを抜ける。
【０１７５】
その結果、この制御量ＥＧＲSに対応する駆動信号がＥＣＵ５０からＥＧＲ弁２７に出力され、ＥＧＲ弁２７内蔵のステッピングモータの駆動により、ＥＧＲ弁２７の弁開度がエンジン運転状態に適合するＥＧＲ率を得る所定開度に調整される。
【０１７６】
一方、上記ステップS81においてＦCOMP＝１で、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じたフィードバック制御によりＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定してＥＧＲによる吸気温度制御を行い、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう制御する。
【０１７７】
ステップS92では、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて基本目標着火角度テーブルを補間計算付きで参照して、圧縮上死点を基準とする基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定する。
【０１７８】
上記基本目標着火角度テーブルは、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐによるエンジン運転領域毎に、自己着火における最適着火時期（角度）を予めシミュレーション或いは実験等により求め、この最適着火時期をＢＴＤＣ何°ＣＡにおいて得るのかを定める基本目標着火角度ＡＤＶτBASEとして設定し、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０１７９】
上記基本目標着火角度テーブルをステップS92中に示す。この基本目標着火角度テーブルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数ＮEの低い低回転領域において、小さい値すなわち遅角側の基本目標着火角度ＡＤＶτBASEがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが小さく且つエンジン回転数ＮEが高いほど、すなわちエンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値すなわち進角側の基本目標着火角度ＡＤＶτBASEがメモリされている。
【０１８０】
ここで、着火後における燃焼行程（膨張行程）での燃焼期間は、エンジン運転状態によって相違する。すなわち、低回転領域においては、１行程に要する時間が長く相対的に１行程中での燃焼期間が短くなり、高負荷領域においては充填効率の上昇により同様に相対的に燃焼期間が短くなる。また、高回転領域においては、１行程に要する時間が短く相対的に１行程中での燃焼期間が長くなり、低負荷領域においては、充填効率の低下によって相対的に燃焼期間が長くなる。
【０１８１】
このため、着火時期を一定とした場合、低回転領域及び高負荷領域では燃焼が早く終了し、また、高回転領域及び低負荷領域では、燃焼が遅く、何れにしても熱効率が低下してしまう。
【０１８２】
従って、高負荷低回転であるほど、基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを遅角化することで、この基本目標着火角度ＡＤＶτBASEに基づいて設定される目標着火時期τTAGTを遅角化し、この目標着火時期τTAGTに対応して後述するフィードバック制御により着火時期τAを遅角化させる。その結果、燃焼の終了時期が相対的に遅角化して高負荷低回転時の熱効率を向上することが可能となる。
【０１８３】
また、低負荷高回転であるほど、基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを進角化することで、目標着火時期τTAGTを進角化し、この目標着火時期τTAGTに対応して後述するフィードバック制御により着火時期τAを進角化させる。その結果、低負荷高回転領域においては、燃焼期間が相対的に進角化して燃焼の遅れが抑制され、熱効率を向上することが可能となる。
【０１８４】
これにより、エンジン運転領域毎に相違する燃焼期間に対応して、適切な目標着火時期を設定することが可能となり、各領域において熱効率を向上することが可能となる。
【０１８５】
尚、制御性は劣るが、簡易的には、エンジン回転数ＮE或いはエンジン負荷のみをパラメータとして上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定するようにしてもよい。
【０１８６】
また、本実施の形態では、圧縮上死点を基準とする角度データとして基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定しているが、制御精度が若干低下するものの、これに代え、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷との少なくとも一方によるテーブル参照によりθ2クランクパルス入力を基準とした時間データとして基本目標着火時期を設定するようにしてもよい。この場合は、角度データを時間換算する後述のステップS95が不要となる。
【０１８７】
そして、上記ステップS92での基本目標着火角度ＡＤＶτBASEの設定後、ステップS93へ進み、エンジン温度の一例としての冷却水温度ＴWを読み出して、この冷却水温度ＴWに基づいて水温補正係数テーブルを補間計算付きで参照し、エンジン温度に応じて上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを補正するための水温補正係数Ｋτを設定する。
【０１８８】
上記水温補正係数テーブルは、冷却水温度ＴWによるエンジン温度領域毎に、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを補正して最適な目標着火時期（角度）を得るための水温補正係数Ｋτを予めシミュレーション或いは実験等により求め、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０１８９】
上記水温補正係数テーブルの一例をステップS93中に示す。この水温補正係数テーブルには、通常運転状態時のエンジン常温域に対し、冷却水温度ＴWが低いエンジン低温域、及び冷却水温度ＴWの高いエンジン高温域において、小さい値すなわち上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを遅角補正する水温補正係数Ｋτがメモリされている。
【０１９０】
すなわち、冷却水温度ＴWの低いエンジン低温域では、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを水温補正係数Ｋτによって遅角補正して目標着火時期τTAGTを設定することで、目標着火時期τTAGTを遅角化し、この目標着火時期τTAGTに対応して後述するフィードバック制御により着火時期τAを遅角化させる。これにより、燃焼温度が上昇してエンジン１の暖機が促進されると共に、燃焼温度の上昇に伴いエンジン排気温度が上昇して排気系に介装された触媒コンバータ２３の触媒温度を早期に昇温することが可能となり、触媒コンバータ２３の活性を促進して触媒作用を有効に発揮させ、排気エミッションの改善を図ることが可能となる。
【０１９１】
また、冷却水温度ＴWの高いエンジン高温域においても、水温補正係数Ｋτにより遅角補正して目標着火時期τTAGTを設定することで、着火時期τAを遅角化する。その結果、この着火時期τAの遅角化により燃焼圧力すなわち筒内圧力を相対的に低下させることが可能となり、エンジン１に対する悪影響を未然に回避することが可能となる。
【０１９２】
次いでステップS94へ進み、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを上記水温補正係数Ｋτにより補正して目標着火角度ＡＤＶτTGTを設定する（ＡＤＶτTGT←ＡＤＶτBASE×Ｋτ）。尚、制御性が低下するが、簡易的には上記ステップS93による水温補正係数Ｋτの設定、及び、ステップS94での水温補正係数Ｋτによる水温補正を省略してもよい。
【０１９３】
続くステップS95では、圧縮上死点を基準とした上記目標着火角度ＡＤＶτTGTを時間換算してθ2クランクパルス入力を基準とした目標着火時期τTAGTを設定する。本実施の形態では、上述のように時間制御方式を採用しており、この目標着火時期τTAGTを時間により設定する。
【０１９４】
すなわち、上記目標着火角度ＡＤＶτTGTは角度データ（ＢＴＤＣ°ＣＡ）のため、θ2クランクパルスが入力してから自己着火により着火するまでの時間に換算する必要があり、図１２のタイムチャートに示すように、最新のクランクパルス入力間隔時間をＴθ、該クランクパルス間角度をθとすると、本実施の形態では、θ2クランクパルス入力を基準として目標着火時期τTAGTを、次式により設定する。
【０１９５】
τTAGT←（Ｔθ／θ）×（θ2−ＡＤＶτTGT）
そして、ステップS96へ進み、ステップS96以降の処理によって、上述の着火時期検出ルーチンにおいて検出された実際の着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じてＥＧＲ弁２７に対する制御量ＥＧＲSを設定し、ＥＧＲによる吸気温度制御により着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するようフィードバック制御する。
【０１９６】
ステップS96では、上記着火時期検出ルーチンによる最新の着火時期τAを読み出して、この着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定値αを加算した目標着火時期上限（τTAGT＋α）とを比較する。
【０１９７】
そして、τA＜τTAGT＋αで、着火時期τAが目標着火時期上限（τTAGT＋α）を下回っているときには、ステップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目標着火時期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下限（τTAGT−α）と比較する。
【０１９８】
その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには（τTAGT＋α＞τA≧τTAGT−α）、そのままルーチンを抜け、現在のＥＧＲ弁２７に対する制御量（以下、「ＥＧＲ弁制御量」と称する）ＥＧＲSを維持する。
【０１９９】
また、上記ステップS97においてτA＜τTAGT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS98へ進み、ＥＧＲ弁２７のステッピングモータにより該ＥＧＲ弁２７の弁開度を所定量減少してＥＧＲ量を減少させるために、現在のＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSから設定値ＤＥＧＲを減算して新たな制御量ＥＧＲSを設定し（ＥＧＲS←ＥＧＲS−ＤＥＧＲ）、前記ステップS90を経て、上記ステップS98による新たなＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２００】
その結果、この制御量ＥＧＲSに対応する駆動信号がＥＣＵ５０からＥＧＲ弁２７に出力され、ＥＧＲ弁２７のステッピングモータの駆動によりＥＧＲ弁２７の弁開度が上記設定値ＤＥＧＲにより定まる所定量だけ減少し、ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）の減少により吸気温度が低下される。
【０２０１】
従って、点火プラグ１８の火花点火を中止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ＥＧＲ量の減少によって吸気温度が低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己着火による着火時期τAが遅角化される。
【０２０２】
一方、上記ステップS96においてτA≧τTAGT＋αであり、不感帯の範囲外で、図１２に示すように、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ステップS99へ進み、ＥＧＲ弁２７のステッピングモータにより該ＥＧＲ弁２７の弁開度を所定量増加してＥＧＲ量を増加させるために、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSに設定値ＵＥＧＲを加算して新たな制御量ＥＧＲSを設定し（ＥＧＲS←ＥＧＲS＋ＵＥＧＲ）、ステップS100へ進む。
【０２０３】
ステップS100では、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて上限値テーブルを補間計算付きで参照して、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを上限規制する上限値ＥＧＲSMAXを設定する。
【０２０４】
上記上限値テーブルは、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐによるエンジン運転領域毎に、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの適正上限値ＥＧＲSMAXを予めシミュレーション或いは実験等により求め、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０２０５】
上記上限値テーブルの一例をステップS100中に示す。この上限値テーブルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数ＮEの低い低回転領域において、小さい値の上限値ＥＧＲSMAXがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが小さく且つエンジン回転数ＮEが高いほど、すなわちエンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値の上限値ＥＧＲSMAXがメモリされている。
【０２０６】
すなわち、上述のように、高負荷低回転であるほど、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを遅角設定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図っている。このため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τAとの比較に応じて設定されるＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの上限値ＥＧＲSMAXを、これに対応して低下することで、上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０２０７】
また、低負荷高回転であるほど、基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを進角設定して目標着火時期τTAGTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化させ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向上を図っているため、これに対応してＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの上限値ＥＧＲSMAXを上昇させる。
【０２０８】
これにより、エンジン運転領域毎に相違する目標着火時期τTAGTに対応して、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSに対し適切な上限値ＥＧＲSMAXを設定することが可能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０２０９】
尚、簡易的には、エンジン回転数ＮE或いはエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値ＥＧＲSMAXを設定するようにしてもよい。
【０２１０】
そして、ステップS101へ進み、上記ステップS99で増加修正したＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSと上記ステップS100で設定した上限値ＥＧＲSMAXとを比較し、ＥＧＲS≦ＥＧＲSMAXでＥＧＲ制御量ＥＧＲSが上限値ＥＧＲSMAX以下のときには、前記ステップS90へジャンプし、上記ステップS99において増加修正したＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２１１】
その結果、この制御量ＥＧＲSに対応する駆動信号がＥＣＵ５０からＥＧＲ弁２７に出力され、ＥＧＲ弁２７のステッピングモータの駆動によりＥＧＲ弁２７の弁開度が上記設定値ＵＥＧＲにより定まる所定量だけ増加し、ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）の増加により吸気温度が上昇される。
【０２１２】
従って、点火プラグ１８の火花点火を中止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ＥＧＲ量が増加されて吸気温度が上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によって自己着火による着火時期τAが進角化される。
【０２１３】
これにより自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０２１４】
一方、上記ステップS101においてＥＧＲS＞ＥＧＲSMAXとなり、すなわち、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のために、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを逐次増加修正した結果、ＥＧＲ制御量ＥＧＲSが上限値ＥＧＲSMAXを上回りＥＧＲ弁２７の弁開度がエンジン運転状態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してＥＧＲによる吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能になった、或いは、自己着火自体が不能になったと判断して、ステップS102へ進む。
【０２１５】
そして、ステップS102で、圧縮着火制御フラグＦCOMPをクリアし（ＦCOMP←０）、続くステップS103で、現在のＥＧＲ制御量ＥＧＲSから設定値ＤＷＮＳＥＴを減算して新たなＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを設定することで（ＥＧＲS←ＥＧＲS−ＤＷＮＳＥＴ）、該ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを初期状態に戻し、前記ステップS90を経て、上記ステップS103によるＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２１６】
その結果、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPのクリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、上述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期ＴADV、通電開始時期タイミングＴDWLの設定、及び各点火タイマセットが行われ、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が再開される。
【０２１７】
以上の制御状態を図１３のタイムチャートに基づいて説明する。
【０２１８】
図１３のタイムチャートにおいてｔ１の時点で、上記圧縮着火制御条件判別ルーチンにより圧縮着火制御への移行条件が成立したとき、圧縮着火制御フラグＦCOMPがセットされて（ＦCOMP←１）、強制点火制御から圧縮着火制御に移行し、点火制御ルーチンによる点火時期ＴADVの設定及び各点火タイマのセットが中止されることで、点火プラグ１８による点火火花が中止される。また、このとき、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSが設定値ＵＰＳＥＴによる所定量増加され（図３のステップS25）、これに対応してＥＧＲ弁２７の弁開度が所定量増加し、ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）の増加によって吸気温度が上昇される。これにより、燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇し、点火プラグ１８の火花点火による強制点火から自己着火に移行される。
【０２１９】
そして、この圧縮着火制御への移行後は、着火時期検出ルーチンにおいてイオン電流に基づき検出された実際の着火時期τAを、エンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定値αを加算した目標着火時期上限（τTAGT＋α）、及び、目標着火時期τTAGTから設定値αを減算した目標着火時期下限（τTAGT−α）とそれぞれ比較する。
【０２２０】
そして、ｔ１〜ｔ２の時点において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには（τTAGT＋α＞τA≧τTAGT−α）、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSをそのまま維持する。
【０２２１】
ｔ２の時点以降、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱すると（τA≧τTAGT＋α）、ＥＧＲ制御ルーチン実行毎すなわち演算周期毎にＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを設定値ＵＥＧＲづつ漸次的に増加させ、ＥＧＲ弁２７の弁開度が上記設定値ＵＥＧＲにより定まる所定量づつ増加される。そして、このＥＧＲ弁２７の弁開度の増加によってＥＧＲ量（ＥＧＲ率）が増加し、これにより吸気温度が上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によって自己着火による着火時期τAが進角化される。その結果、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０２２２】
そして、ｔ３の時点で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの増加修正が中止され、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSすなわちＥＧＲ弁２７の弁開度がそのまま維持される。
【０２２３】
一方、ｔ４の時点以降、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸脱すると（τA＜τTAGT−α）、ＥＧＲ制御ルーチン実行毎にＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを設定値ＤＥＧＲづつ減少させ、ＥＧＲ弁２７の弁開度を上記設定値ＤＥＧＲにより定まる所定量づつ減少し、ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）を減少させる。その結果、このＥＧＲ量の減少によって吸気温度が低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己着火による着火時期τAが遅角化され、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０２２４】
これにより、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束するよう着火時期τAが制御され、自己着火時において常に最適な着火時期τAを得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費向上、信頼性の向上を図ることができ、また、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、エンジンに対する悪影響を未然に回避することができるばかりか、エンジン騒音の低減を図ることが可能となる。
【０２２５】
そして、ｔ５の時点において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの減少修正が中止され、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSすなわちＥＧＲ弁２７の弁開度がそのまま維持される。
【０２２６】
また、ｔ６の時点以降、再び着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱すると（τA≧τTAGT＋α）、ＥＧＲ制御ルーチン実行毎にＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを設定値ＵＥＧＲづつ漸次的に増加させ、ＥＧＲ弁２７の弁開度が上記設定値ＵＥＧＲにより定まる所定量づつ増加される。
【０２２７】
そして、このＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSの増加修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束せず、ｔ７の時点において、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSが、エンジン運転状態に基づいて設定した上限値ＥＧＲSMAXを上回ったとき（ＥＧＲS＞ＥＧＲSMAX）、すなわち、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のために、ＥＧＲ弁制御量ＥＧＲSを逐次増加修正した結果、ＥＧＲ制御量ＥＧＲSが上限値ＥＧＲSMAXを上回りＥＧＲ弁２７の弁開度がエンジン運転状態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してＥＧＲによる吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能になった、或いは、自己着火自体が不能になったと判断して、圧縮着火制御フラグＦCOMPがクリアされる（ＦCOMP←０；図１０のステップS102）。
【０２２８】
そして、この圧縮着火制御フラグＦCOMPのクリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、上述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期ＴADV、通電開始時期タイミングＴDWLの設定、及び各点火タイマセットが行われ、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が再開される。
【０２２９】
これにより、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してＥＧＲによる吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能となった時、或いは、自己着火自体が不能になった時には、自己着火から点火プラグ１８の点火による強制点火に確実に移行することが可能となる。その結果、自己着火による着火時期τAの制御不能状態での自己着火の継続が防止され、ドライバビリティの悪化を防止することが可能となる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することが可能となり、且つ、エンジン１の耐久信頼性を向上することが可能となる。
【０２３０】
また、このとき、ＥＧＲ制御量ＥＧＲSが設定値ＤＷＮＳＥＴによる所定量減少され初期状態に復帰される。これに対応してＥＧＲ弁２７の弁開度が所定量減少し、通常のＥＧＲ制御に復帰する。
【０２３１】
尚、本実施の形態においては、圧縮着火制御時におけるＥＧＲ制御量ＥＧＲSを、着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて積分制御により設定しているが、本発明はこれに限定されず、比例積分制御（ＰＩ制御）或いは比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）により設定するようにしてもよいことは勿論である。
【０２３２】
また、本実施の形態においては、エンジン負荷として吸入空気量Ｑ或いは基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを用いているが、エンジン負荷を表すものであればよく、本発明は、これに限定されない。
【０２３３】
更に、ＥＧＲ弁は本実施の形態のステッピングモータ式のＥＧＲ弁に限定されず、例えば、ダイヤフラムアクチュエータ式のＥＧＲ弁を採用し、このダイアフラムアクチュエータ式ＥＧＲ弁を作動させるための制御圧を調圧するデューティソレノイド弁に対する制御量を制御することで吸気加熱制御を行うようにしてもよい。また、デューティソレノイド弁による直動式のＥＧＲ弁を採用し、このデューティソレノイド弁に対する制御量を制御することで吸気加熱制御を行うようにしてもよい。
【０２３４】
また、本実施の形態においては、点火プラグ１８の点火による強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じてＥＧＲ制御を行うようにしているが、本発明はこれに限定されず、強制点火制御時においてＥＧＲを中止し、自己着火による圧縮着火制御時のみＥＧＲを行い、ＥＧＲを吸気加熱制御のみに使用するようにしてもよい。この場合は、図３の圧縮着火制御条件判別ルーチンにおいて、上述のように排気ガスの温度を設定値と比較することで、ＥＧＲによる吸気温度制御が可能か否かを判断し、また、図９のＥＧＲ制御ルーチンにおいて、ステップS82〜S88，S91を省略して、ＦCOMP＝０で強制点火制御が指示されているとき、ステップS81からステップS89へ進み、ＥＧＲを停止するようにする。
【０２３５】
次に、図１９〜図２２に基づいて、本発明の実施の第２形態を説明する。
【０２３６】
上記実施の第１形態においては、吸気加熱手段としてＥＧＲ装置２５を採用するのに対し、本実施の形態は、吸気加熱手段として、図２１に示すように、排気ガスと熱交換を行う熱交換器７０と、吸気系として吸気通路６を流れる吸気の一部を上記熱交換器７０に導入すると共に該熱交換器７０による熱交換後の加熱吸気を吸気系のスロットル弁５ａ下流のエアチャンバ４に戻す加熱吸気用通路７１と、該加熱空気用通路７１に介装され加熱吸気用通路７１を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁７２とからなる吸気加熱装置を採用する。
【０２３７】
そして、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のとき、加熱吸気量調整弁７２による加熱吸気量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室１７内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、加熱吸気量調整弁７２による加熱吸気流量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、燃焼室１７内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化する。
【０２３８】
また、エンジン温度を表す冷却水温度ＴWが所定温度に達して排気温度が充分に上昇し、排気ガスとの熱交換により吸気温度を上昇させることで自己着火に移行することが可能と判断されるとき、加熱吸気量調整弁７２による加熱吸気流量を増加して、吸気温度を上昇制御し燃焼室１７内の混合気の温度を上昇させ、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行させる。すなわち、排気温度が上昇し、排気ガスとの熱交換によって得られる加熱吸気の流量制御による吸気温度制御によって、自己着火時の着火時期τAを制御することが可能となったとき、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【０２３９】
更に、自己着火時において、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁７２の弁開度が限界値に達したとき、加熱吸気による吸気温度制御が不能となり自己着火の着火時期を制御することが不能になったと判断して、加熱吸気量調整弁７２による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグ１８の放電による火花点火に移行させる。
【０２４０】
尚、上記実施の第１形態と同一の構成品、同一のステップについては、同一の符号を付して、その詳細説明は省略する。
【０２４１】
先ず、図２１に基づいて、本形態の吸気加熱装置について説明する。
【０２４２】
排気系のエキゾーストマニホルド２１に、排気ガスと熱交換を行う熱交換器７０が配設されている。そして、この熱交換器７０に吸気の一部を導入するため吸気管６と熱交換器７０とを連通する吸気導入通路７１ａと、熱交換器７０により排気ガスと熱交換された加熱吸気を吸気系に戻すため熱交換器７０とスロットル弁５ａ下流のエアチャンバ４とを連通する加熱空気供給通路７１ｂとにより、加熱空気用通路７１が構成される。
【０２４３】
また、上記加熱空気供給通路７１ｂに、該加熱空気供給通路７１ｂを流れる加熱吸気の流量すなわち吸入空気における加熱空気の供給率（以下、「加熱空気供給率」と称する）を調整することで吸気温度を制御するためのデューティソレノイド弁式の加熱吸気量調整弁７２が介装されている。尚、上記加熱吸気量調整弁７２は、吸気導入通路７１ａに介装してもよい。
【０２４４】
そして、スロットル弁５ａ下流に発生する吸気負圧によって、吸気管６を流れる吸気の一部が上記吸気導入通路７１ａを介して熱交換器７０に導入され、熱交換器７０で熱交換された加熱吸気が加熱空気供給通路７１ｂを介して、スロットル弁５ａ下流のエアチャンバ４に供給される。
【０２４５】
更に、図２２に示すように、ＥＣＵ５０のＩ／Ｏインターフェイス５６の出力ポートに、駆動回路５８を介して、上記加熱吸気量調整弁７２が接続されている。
【０２４６】
そして、加熱吸気量調整弁７２に対する制御量すなわち駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹがＥＣＵ５０によって演算され、このデューティ比ＤＵＴＹに対応してＥＣＵ５０から出力される駆動信号に応じて加熱吸気量調整弁７２の弁開度が調整される。
【０２４７】
尚、本実施の形態においては、上記デューティ比ＤＵＴＹが１５％以下で、加熱吸気量調整弁７２が全閉となり加熱吸気の供給が停止され、デューティ比ＤＵＴＹが９０％以上のとき、加熱吸気量調整弁７２が全開となる。そして、デューティ比ＤＵＴＹが０％〜１００％の間で設定され、このデューティ比ＤＵＴＹによる駆動信号に応じて加熱吸気量調整弁７２の弁開度が調整されて、加熱空気流量すなわち加熱空気供給率が制御される。
【０２４８】
そして、本実施の形態では、上記実施の第１形態の図３の圧縮着火制御条件判別ルーチンに代えて、図１９に示す圧縮着火制御条件判別ルーチンを採用し、また、図９〜図１０のＥＧＲ制御ルーチンに代えて、図２０に示す吸気加熱制御ルーチンを採用する。尚、その他のルーチンについては、上記実施の第１形態のルーチンをそのまま採用し、その説明は省略する。
【０２４９】
以下、本形態の圧縮着火制御条件判別ルーチン及び吸気加熱制御ルーチンについて説明する尚、上記実施の第１形態と同一ステップについては、同一の符号を付して、その詳細説明は省略する。
【０２５０】
図１９に示す圧縮着火制御条件判別ルーチンは、上記実施の第１形態と同様に、システムイニシャライズ後、所定時間（例えば、１０msec）毎に実行され、ステップS11で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照し、ＦCOMP＝１で、既に自己着火を行う圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS19へジャンプして、ステップS19，S20で、現在のエンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、そのままルーチンを抜ける。
【０２５１】
一方、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が選択され、点火プラグ１８の放電による強制点火が行われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12〜S15，S22で、圧縮着火制御への移行条件が成立しているか否かを判断する。
【０２５２】
ステップS12，S13では、エンジン回転数ＮEと吸入空気量Ｑの変化を判断し、エンジン定常運転状態か否かを判断する。そして、｜ＮE−ＮEOLD｜＞ＮＥＳ或いは｜Ｑ−ＱOLD｜＞ＱＳのエンジン過渡運転状態時には、該当するステップからステップS18へジャンプして、条件継続時間カウント値ＣNをクリアし、次回の判定に備え、続くステップS19，S20で、それぞれ上記エンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとして、ルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０２５３】
また、上記ステップS12，S13において｜ＮE−ＮEOLD｜≦ＮＥＳ且つ｜Ｑ−ＱOLD｜≦ＱＳのエンジン定常運転状態時には、ステップS14へ進み、エンジン温度の一例としての冷却水温センサ３６によるエンジン冷却水温度ＴWを読み出し、この冷却水温度ＴWを設定値ＴＷＳと比較することで、加熱空気の流量制御による吸気温度制御が可能か否かを判断する。
【０２５４】
本実施の形態においては、上記設定値ＴＷＳは、エンジン１の暖機が完了し且つ排気温度が所定に上昇して排気ガスとの熱交換により高温の加熱吸気が得られ加熱吸気量調整弁７２による加熱吸気流量すなわち加熱空気供給率を制御することで、吸気温度を適切に制御することが可能な冷却水温度を、予めシミュレーション或いは実験等により求め、この温度値を設定値ＴＷＳとして設定し、固定データとしてＲＯＭ５２にメモリされているものである。
【０２５５】
従って、ＴW＜ＴＷＳで、加熱空気により吸気温度制御を適正に行い得ないと判断されるときには、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０２５６】
そして、上記ステップS14で、ＴW≧ＴＷＳのエンジン温度が所定温度に達したときには、エンジン１の暖機が完了し且つ排気温度が充分に上昇して、熱交換器７０による排気ガスとの熱交換後の加熱吸気により吸気温度を充分上昇させることが可能であり、加熱吸気量調整弁７２による加熱空気供給率を制御することで吸気温度を適正に制御することが可能と判断し、ステップS15へ進む。
【０２５７】
ステップS15では、前述の図４の点火制御ルーチンにおいて設定される点火プラグ１８による強制点火の点火時期ＴADV、及び図８の着火時期検出ルーチンおいてイオン電流に基づき検出した着火時期τAを読み出して、着火時期τAから点火時期ＴADVを減算し、この減算値を設定値ＴSETと比較することで、適正着火時期で自己着火が可能か否かを判断する。
【０２５８】
そして、τA−ＴADV＞ＴSETで、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が設定値ＴSETにより定まる所定時間を上回るときには、自己着火不能と判断して、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０２５９】
一方、上記ステップS15においてτA−ＴADV≦ＴSETで、点火時期ＴADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が上記設定値ＴSETによる所定値以内の時間に短縮されたとき、適正着火時期で自己着火が可能であると判断して、ステップS21へ進み、上記ステップS12〜S15の全ての条件による圧縮着火制御への切換条件成立の継続時間を計時する条件継続時間カウント値ＣNをカウントアップし、ステップS22で、上記条件継続時間カウント値ＣNを設定値ＣSET（例えば、数sec相当値）と比較する。
【０２６０】
そして、ＣN＜ＣSETのときには、未だ圧縮着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記ステップS19へ進み、ステップS19，S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０２６１】
また、上記ステップS22においてＣN≧ＣSETで、上記ステップS12〜S15による全ての条件成立の継続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値ＣSETとにより定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進み、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPをセットすることで（ＦCOMP←１）、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御を選択する。そして、ステップS24で、上記条件継続時間カウント値ＣNをクリアして、続くステップS201で、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比を初期値ＤＩＮＩにより初期設定し（ＤＵＴＹ←ＤＩＮＩ）、ルーチンを抜ける。
【０２６２】
そして、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPが、前述の図４の点火制御ルーチン、図５のθ2クランクパルス割り込みルーチン、及び、後述する図２０の吸気加熱制御ルーチンにおいて参照され、ＦCOMP＝０の強制点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期ＴADVを設定し、点火プラグ１８の火花点火による強制点火を行うと共に、吸気加熱を中止する。尚、ここで、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じて加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、吸気加熱を行うようにしてもよい。
【０２６３】
また、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御時には、点火時期ＴADVの設定が中止されて点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制御への移行時に、上述のステップS201において加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹが初期値ＤＩＮＩによる所定量増加され、これに対応して加熱吸気量調整弁７２の弁開度が所定量増加し、加熱吸気流量すなわち加熱空気供給率の増加によって吸気加熱が開始、或いは吸気加熱量が増加されることで、吸気温度が上昇し、これにより、燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇され、点火プラグ１８の火花点火による強制点火から自己着火に移行される。
【０２６４】
そして、圧縮着火制御への移行後は、イオン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて、加熱吸気量調整弁７２を制御することで、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう吸気温度を制御する。
【０２６５】
次に、図２０に示す吸気加熱制御ルーチンについて説明する。
【０２６６】
この吸気加熱制御ルーチンは、システムイニシャライズ後、所定時間（例えば、１６ms）毎に実行され、ステップS81で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照する。
【０２６７】
そして、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が指示されているときには、そのままルーチンを抜け、吸気加熱を中止する。尚、このとき、上述のように、エンジン運転状態に応じて加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、吸気加熱を行うようにしてもよい。
【０２６８】
一方、上記ステップS81においてＦCOMP＝１で、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じたフィードバック制御により加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定して加熱吸気量調整弁７２による吸気温度制御を行い、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう制御する。
【０２６９】
そして、ステップS92で、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて基本目標着火角度テーブルを補間計算付きで参照して、圧縮上死点を基準とする基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定する。
【０２７０】
尚、本実施の形態においても、簡易的には、エンジン回転数ＮE或いはエンジン負荷のみをパラメータとして上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定するようにしてもよい。また、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷との少なくとも一方によるテーブル参照によりθ2クランクパルス入力を基準とした時間データとして基本目標着火時期を設定するようにしてもよい。この場合は、角度データを時間換算するためのステップS95が不要となる。
【０２７１】
続くステップS93では、エンジン温度の一例としての冷却水温度ＴWを読み出して、この冷却水温度ＴWに基づいて水温補正係数テーブルを補間計算付きで参照し、エンジン温度に応じて上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを補正するための水温補正係数Ｋτを設定する。
【０２７２】
次いでステップS94へ進み、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを上記水温補正係数Ｋτにより補正して目標着火角度ＡＤＶτTGTを設定する（ＡＤＶτTGT←ＡＤＶτBASE×Ｋτ）。尚、制御性が低下するが、簡易的には上記ステップS93による水温補正係数Ｋτの設定、及び、ステップS94での水温補正係数Ｋτによる水温補正を省略してもよい。
【０２７３】
続くステップS95では、圧縮上死点を基準とした上記目標着火角度ＡＤＶτTGTを時間換算してθ2クランクパルス入力を基準とした目標着火時期τTAGTを設定する（τTAGT←（Ｔθ／θ）×（θ2−ＡＤＶτTGT））。
【０２７４】
そして、ステップS96へ進み、ステップS96以降の処理によって、上述の着火時期検出ルーチンにおいて検出された実際の着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、加熱吸気流量（加熱空気供給率）を制御することによって吸気温度制御を行い、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するようフィードバック制御する。
【０２７５】
ステップS96では、着火時期検出ルーチンによる最新の着火時期τAを読み出して、この着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定値αを加算した目標着火時期上限（τTAGT＋α）とを比較する。
【０２７６】
そして、τA＜τTAGT＋αで、着火時期τAが目標着火時期上限（τTAGT＋α）を下回っているときには、ステップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目標着火時期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下限（τTAGT−α）と比較する。
【０２７７】
その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには（τTAGT＋α＞τA≧τTAGT−α）、そのままルーチンを抜け、現在の加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹをそのまま維持する。
【０２７８】
また、上記ステップS97においてτA＜τTAGT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS211へ進み、現在のデューティ比ＤＵＴＹから設定値ＤＤＩＮＴを減算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ−ＤＤＩＮＴ）。
【０２７９】
そして、ステップS217へ進み、上記ステップS211による新たなデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２８０】
その結果、このデューティ比ＤＵＴＹによる駆動信号がＥＣＵ５０から加熱吸気量調整弁７２に出力され、加熱吸気量調整弁７２の弁開度が上記設定値ＤＤＩＮＴにより定まる所定量だけ減少し、加熱吸気流量（加熱空気供給率）の減少により吸気温度が低下される。
【０２８１】
すなわち、点火プラグ１８の火花点火を中止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸脱すると（τA＜τTAGT−α）、本ルーチン実行毎に加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定値ＤＤＩＮＴづつ減少させ、加熱吸気量調整弁７２の弁開度を上記設定値ＤＤＩＮＴにより定まる所定量づつ減少し、加熱吸気流量（加熱空気供給率）を減少させる。その結果、この加熱吸気流量の減少によって吸気温度が低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己着火による着火時期τAが遅角化され、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０２８２】
そして、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ比ＤＵＴＹの減少修正が中止され、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹ、すなわち加熱吸気量調整弁７２の弁開度がそのまま維持される。
【０２８３】
一方、上記ステップS96においてτA≧τTAGT＋αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ステップS212へ進み、現在のデューティ比ＤＵＴＹに設定値ＵＤＩＮＴを加算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ＋ＵＤＩＮＴ）。
【０２８４】
そして、ステップS213へ進み、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて上限値テーブルを補間計算付きで参照して、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを上限規制する上限値ＤＵＴＹMAXを設定する。
【０２８５】
上記上限値テーブルは、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐによるエンジン運転領域毎に、デューティ比ＤＵＴＹの適正上限値ＤＵＴＹMAXを予めシミュレーション或いは実験等により求め、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０２８６】
上記上限値テーブルの一例をステップS213中に示す。この上限値テーブルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数ＮEの低い低回転領域において、小さい値の上限値ＤＵＴＹMAXがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが小さく且つエンジン回転数ＮEが高いほど、すなわちエンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値の上限値ＤＵＴＹMAXがメモリされている。
【０２８７】
すなわち、前述のように、高負荷低回転であるほど、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを遅角設定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図っているため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τAとの比較に応じて設定されるデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを、これに対応して低下することで、上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０２８８】
また、低負荷高回転であるほど、基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを進角設定して目標着火時期τTAGTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化させ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向上を図っているため、これに対応してデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを上昇させる。
【０２８９】
これにより、エンジン運転領域毎に相違する目標着火時期τTAGTに対応して、デューティ比ＤＵＴＹに対し適切な上限値ＤＵＴＹMAXを設定することが可能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０２９０】
尚、簡易的には、エンジン回転数ＮE或いはエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値ＤＵＴＹMAXを設定するようにしてもよい。
【０２９１】
そして、ステップS214へ進み、上記ステップS212で増加修正したデューティ比ＤＵＴＹと上記ステップS213で設定した上限値ＤＵＴＹMAXとを比較し、ＤＵＴＹ≦ＤＵＴＹMAXで、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹが上限値ＤＵＴＹMAX以下のときには、上記ステップS217へジャンプし、上記ステップS212において増加修正したデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２９２】
その結果、このデューティ比ＤＵＴＹによる駆動信号がＥＣＵ５０から加熱吸気量調整弁７２に出力され、加熱吸気量調整弁７２の弁開度が上記設定値ＵＤＩＮＴにより定まる所定量だけ増加し、加熱吸気流量（加熱空気供給率）の増加により吸気温度が上昇される。
【０２９３】
すなわち、自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱すると（τA≧τTAGT＋α）、本ルーチン実行毎に加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定値ＵＤＩＮＴづつ漸次的に増加させ、加熱吸気量調整弁７２の弁開度が上記設定値ＵＤＩＮＴにより定まる所定量づつ増加される。そして、この加熱吸気量調整弁７２の弁開度の増加によって加熱吸気流量（加熱空気供給率）が増加し、これにより吸気温度が上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によって自己着火による着火時期τAが進角化される。その結果、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０２９４】
そして、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ比ＤＵＴＹの増加修正が中止され、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹすなわち加熱吸気量調整弁７２の弁開度がそのまま維持される。
【０２９５】
以上の吸気温度制御により、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束するよう着火時期τAが制御され、自己着火時において常に最適な着火時期τAを得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費向上、信頼性の向上を図ることができる。
【０２９６】
また、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未然に回避することが可能となり、且つ、エンジン騒音の低減を図ることが可能となる。
【０２９７】
一方、上記ステップS214において、ＤＵＴＹ＞ＤＵＴＹMAXとなり、デューティ比ＤＵＴＹの増加修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束せず、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティＤＵＴＹが、エンジン運転状態に基づいて設定した上限値ＤＵＴＹMAXを上回ったとき、すなわち、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のために、デューティ比ＤＵＴＹを逐次増加修正した結果、デューティ比ＤＵＴＹが上限値ＤＵＴＹMAXを上回り加熱吸気量調整弁７２の弁開度がエンジン運転状態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流量（加熱空気供給率）調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能になった、或いは、自己着火自体が不能になったと判断して、ステップS215へ進む。
【０２９８】
そして、ステップS215で、圧縮着火制御フラグＦCOMPをクリアし（ＦCOMP←０）、続くステップS216で、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを０％とし（ＤＵＴＹ←０）、ステップS217で、上記ステップS216によるデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０２９９】
その結果、圧縮着火制御フラグＦCOMPのクリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、前述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期ＴADV、通電開始時期タイミングＴDWLの設定、及び各点火タイマセットが行われ、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が再開される。
【０３００】
これにより、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流量調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能となった時、或いは、自己着火自体が不能となった時には、自己着火から点火プラグ１８の点火による強制点火に確実に移行することが可能となる。その結果、本実施の形態においても、自己着火による着火時期τAの制御不能状態での自己着火の継続が防止され、ドライバビリティの悪化を防止することが可能となる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することが可能となり、且つ、エンジン１の耐久信頼性を向上することが可能となる。
【０３０１】
また、このとき、デューティ比ＤＵＴＹが０％に設定され、初期状態に復帰される。これに対応して加熱吸気量調整弁７２の弁開度が減少して全閉となり、吸気加熱が中止される。
【０３０２】
尚、本実施の形態では、圧縮着火制御から強制点火制御への移行に伴い、加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを０％とし、加熱吸気制御弁７２を全閉として、吸気加熱を中止しているが、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じて加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定して吸気加熱を行う場合は、上記ステップS216において、現在のデューティ比ＤＵＴＹから設定値を減算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定することで、吸気加熱制御量を初期状態に戻す。
【０３０３】
また、本実施の形態では、圧縮着火制御時における加熱吸気量調整弁７２に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴＹを、着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて積分制御により設定しているが、本発明はこれに限定されず、比例積分制御（ＰＩ制御）或いは比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）により設定するようにしてもよい。
【０３０４】
また、加熱吸気量調整弁７２は、本実施の形態のデューティソレノイド弁式の加熱吸気量調整弁に限定されず、適宜の形式のものを採用してもよいことは勿論である。
【０３０５】
更に、本実施の形態においては、熱交換器７０をエンジンの排気系に配設して、吸気系を流れる吸気の一部を排気ガスと熱交換し、吸気加熱を行うようにしているが、本発明はこれに限定されず、例えば、熱交換器をエンジン１自体に配設して、吸気の一部をエンジン発生熱と熱交換を行わせて吸気加熱を行わせるようにしてもよい。
【０３０６】
次に、図２３及び図２４に基づいて、本発明の実施の第３形態を説明する。
【０３０７】
本実施の形態は、吸気加熱手段として、図２３に示すように、吸気系に周知のＰＴＣヒータ等の電気式のヒータ８０を介装する。
【０３０８】
そして、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のとき、ヒータ８０の発熱量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室１７内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ヒータ８０の発熱量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、燃焼室１７内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化する。
【０３０９】
また、エンジン温度を表す冷却水温度ＴWが所定温度に達してエンジン暖機完了状態となり燃焼が安定化し、自己着火に移行することが可能と判断されるとき、ヒータ発熱量を増加して吸気温度を上昇制御し、燃焼室１７内の混合気の温度を上昇させ、点火プラグ１８の放電による火花点火から自己着火に移行させる。
【０３１０】
更に、自己着火時において、上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つヒータ発熱量が限界値に達したとき、ヒータ８０による吸気温度制御が不能となり自己着火の着火時期を制御することが不能になったと判断して、ヒータ発熱量を減少して、自己着火から点火プラグ１８の放電による火花点火に移行させる。
【０３１１】
尚、上記実施の各形態と同一の構成品については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０３１２】
先ず、本形態のヒータ８０について説明する。
【０３１３】
上記ヒータ８０は、図２３に示すように、吸気系としてインテークマニホルド３内の吸気通路に各気筒毎に対応して配設されている。
【０３１４】
更に、図２４に示すように、ＥＣＵ５０のＩ／Ｏインターフェイス５６の出力ポートに、駆動回路５８を介して、ヒータ８０に対する電源電圧を可変としヒータ供給電力調整によりヒータ８０の発熱量を調整する周知のヒータコントロールモジュール（以下、「ＨＴＣＭ」と略称する）８１が接続されており、このＨＴＣＭ８１に上記ヒータ８０が接続されている。そして、イグニッションスイッチ６２を介してＨＴＣＭ８１にバッテリ６１が接続され、電源が与えられる。
【０３１５】
上記ＨＴＣＭ８１は、ＥＣＵ５０から出力されるデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹに応じてバッテリ６１からのバッテリ電圧ＶBを変圧し、この変圧後の電圧を電源電圧としてヒータ８０に与えるものであり、このＨＴＣＭ８１によりヒータ供給電力を調整することで、ヒータ８０の発熱量が調整される。
【０３１６】
尚、本実施の形態においては、上記デューティ比ＤＵＴＹが０％で、ＨＴＣＭ８１からヒータ８０に印可される電圧が０Ｖすなわちヒータ供給電力が０となり、ヒータ発熱が停止される。また、デューティ比ＤＵＴＹが１００％のとき、ＨＴＣＭ８１からヒータ８０に最大電圧が印可され、ヒータ発熱量が最大となる。
【０３１７】
そして、ＥＣＵ５０において、デューティ比ＤＵＴＹが０％〜１００％の間で設定され、このデューティ比ＤＵＴＹによるデューティ信号に応じてＨＴＣＭ８１によりヒータ８０への電源電圧すなわちヒータ供給電力が調整されて、ヒータ８０の発熱量が調整される。
【０３１８】
そして、本実施の形態では、上記実施の第２形態の図１９の圧縮着火制御条件判別ルーチン、及び図２０の吸気加熱制御ルーチンを採用する。但し、一部のステップにおいて、その設定値内容等が異なる。これ以外のステップについては同一であり、その詳細説明は省略する。
【０３１９】
尚、その他のルーチン（気筒判別／エンジン回転数算出ルーチン、点火制御ルーチン、θ2クランクパルス割り込みルーチン、ＴDWL割り込みルーチン、ＴADV割り込みルーチン、着火時期検出ルーチン）については、上記実施の第１形態のルーチンをそのまま採用し、その説明は省略する。
【０３２０】
以下、本形態の圧縮着火制御条件判別ルーチン及び吸気加熱制御ルーチンについて、上述の図１９及び図２０を用い説明する。
【０３２１】
先ず、図１９を用い圧縮着火制御条件判別ルーチンについて説明すると、ステップS11で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照し、ＦCOMP＝１で、既に自己着火を行う圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS19へジャンプして、ステップS19，S20で、現在のエンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとしてＲＡＭ５３の所定アドレスにストアして、そのままルーチンを抜ける。
【０３２２】
一方、ＦCOMP＝０で、現在、強制点火制御が選択され、点火プラグ１８の放電による強制点火が行われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12〜S15，S22で、圧縮着火制御への移行条件が成立しているか否かを判断する。
【０３２３】
そして、ステップS12，S13で、｜ＮE−ＮEOLD｜＞ＮＥＳ或いは｜Ｑ−ＱOLD｜＞ＱＳのエンジン過渡運転状態時には、該当するステップからステップS18へジャンプして、条件継続時間カウント値ＣNをクリアし、続くステップS19，S20で、それぞれエンジン回転数ＮE，吸入空気量Ｑを前回の値ＮEOLD，ＱOLDとして、ルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０３２４】
また、上記ステップS12，S13において｜ＮE−ＮEOLD｜≦ＮＥＳ且つ｜Ｑ−ＱOLD｜≦ＱＳのエンジン定常運転状態時には、ステップS14へ進み、エンジン温度の一例としての冷却水温センサ３６によるエンジン冷却水温度ＴWを読み出し、この冷却水温度ＴWを設定値ＴＷＳと比較することで、エンジン暖機完了状態か否かを判断する。
【０３２５】
そして、ＴW＜ＴＷＳでエンジン１の暖機未完了時には、上記ステップS18へジャンプして、ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、また、ＴW≧ＴＷＳの暖機完了時には、ステップS15へ進む。
【０３２６】
ステップS15では、前述の図４の点火制御ルーチン、図８の着火時期検出ルーチンによる点火時期ＴADV、着火時期τAをそれぞれ読み出して、着火時期τAから点火時期ＴADVを減算し、この減算値を設定値ＴSETと比較することで、自己着火が可能か否かを判断する。そして、τA−ＴADV＞ＴSETで、点火時期ＴADVと着火時期τAとの時間間隔が設定値ＴSETにより定まる所定時間を上回るときには、自己着火不能と判断して、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０３２７】
一方、上記ステップS15においてτA−ＴADV≦ＴSETで、点火時期ＴADVと着火時期τAとの時間間隔が上記設定値ＴSETによる所定値以内の時間に短縮されたとき、適正着火時期で自己着火が可能であると判断して、ステップS21へ進み、上記ステップS12〜S15の全ての条件による圧縮着火制御への切換条件成立の継続時間を計時する条件継続時間カウント値ＣNをカウントアップし、ステップS22で、上記条件継続時間カウント値ＣNを設定値ＣSETと比較する。
【０３２８】
そして、ＣN＜ＣSETのときには、未だ圧縮着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記ステップS19へ進み、ステップS19，S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を継続する。
【０３２９】
また、上記ステップS22においてＣN≧ＣSETで、上記ステップS12〜S15による全ての条件成立の継続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値ＣSETとにより定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進み、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPをセットすることで（ＦCOMP←１）、点火プラグ１８の火花点火による強制点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御を選択する。
【０３３０】
そして、ステップS24で、上記条件継続時間カウント値ＣNをクリアし、続くステップS201で、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを初期値ＤＩＮＩにより初期設定し（ＤＵＴＹ←ＤＩＮＩ）、ルーチンを抜ける。
【０３３１】
そして、上記圧縮着火制御フラグＦCOMPが、前述の図４の点火制御ルーチン、図５のθ2クランクパルス割り込みルーチン、及び、図２０の吸気加熱制御ルーチンにおいて参照され、ＦCOMP＝０の強制点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期ＴADVを設定し、点火プラグ１８の火花点火による強制点火を行うと共に、吸気加熱を中止する。尚、ここで、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、ヒータ発熱量を制御して吸気加熱を行うようにしてもよい。
【０３３２】
また、ＦCOMP＝１の圧縮着火制御時には、点火時期ＴADVの設定が中止されて点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制御への移行時に、上記ステップS201で、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹが初期値ＤＩＮＩによる所定量増加され、これに対応してＨＴＣＭ８１からヒータ８０への電源電圧すなわちヒータ供給電力が所定量増加し、ヒータ８０の発熱が開始、或いはヒータ発熱量が増加されることで、ヒータ８０による吸気加熱が開始、或いはヒータ８０による吸気加熱量が増加して、吸気温度が上昇し、これにより、燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇され、点火プラグ１８の火花点火による強制点火から自己着火に移行される。
【０３３３】
そして、圧縮着火制御への移行後は、イオン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定して、ＨＴＣＭ８１によりヒータ８０への電源電圧を調整し、ヒータ８０の発熱量を制御することで、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう吸気温度を制御する。
【０３３４】
次に、図２０により吸気加熱制御ルーチンについて説明すると、ステップS81で、圧縮着火制御フラグＦCOMPを参照し、ＦCOMP＝０で強制点火制御が指示されているときには、そのままルーチンを抜け、吸気加熱を中止する。尚、上述のように本実施の形態においては、強制点火制御時には、ヒータ８０による吸気加熱を中止しているが、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、ヒータ発熱量を制御して吸気加熱を行うようにしてもよい。
【０３３５】
一方、上記ステップS81においてＦCOMP＝１で、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が中止され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じたフィードバック制御によりＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定してヒータ８０による吸気温度制御を行い、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう制御する。
【０３３６】
ステップS92では、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとの少なくとも一方に基づいてテーブル参照により、圧縮上死点を基準とする基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを設定し、続くステップS93で、エンジン温度の一例としての冷却水温度ＴWを読み出して、この冷却水温度ＴWに基づいて水温補正係数テーブル参照により水温補正係数Ｋτを設定する。
【０３３７】
次いでステップS94へ進み、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを上記水温補正係数Ｋτにより補正して目標着火角度ＡＤＶτTGTを設定し（ＡＤＶτTGT←ＡＤＶτBASE×Ｋτ）、ステップS95で、圧縮上死点を基準とした上記目標着火角度ＡＤＶτTGTを時間換算してθ2クランクパルス入力を基準とした目標着火時期τTAGTを設定する（τTAGT←（Ｔθ／θ）×（θ2−ＡＤＶτTGT））。
【０３３８】
そして、ステップS96へ進み、ステップS96以降の処理によって、上述の着火時期検出ルーチンにおいて検出された実際の着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じてＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定し、ヒータ８０の発熱量を制御することによって吸気温度制御を行い、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するようフィードバック制御する。
【０３３９】
ステップS96では、着火時期検出ルーチンによる最新の着火時期τAを読み出して、この着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定値αを加算した目標着火時期上限（τTAGT＋α）とを比較する。
【０３４０】
そして、τA＜τTAGT＋αのときには、ステップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目標着火時期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下限（τTAGT−α）と比較する。
【０３４１】
その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内にあるときには（τTAGT＋α＞τA≧τTAGT−α）、そのままルーチンを抜け、現在のＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹすなわちヒータ８０による吸気加熱量をそのまま維持する。
【０３４２】
また、上記ステップS97においてτA＜τTAGT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS211へ進み、現在のデューティ比ＤＵＴＹから設定値ＤＤＩＮＴを減算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ−ＤＤＩＮＴ）。
【０３４３】
そして、ステップS217へ進み、上記ステップS211による新たなデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０３４４】
その結果、このデューティ比ＤＵＴＹによるデューティ信号がＥＣＵ５０からＨＴＣＭ８１に出力され、ＨＴＣＭ８１によるヒータ８０への電源電圧すなわちヒータ供給電力が上記設定値ＤＤＩＮＴにより定まる所定量だけ減少し、ヒータ８０の発熱量の減少によってヒータ８０による吸気加熱量が減少して、吸気温度が低下される。
【０３４５】
すなわち、点火プラグ１８の火花点火を中止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸脱すると（τA＜τTAGT−α）、本ルーチン実行毎にＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定値ＤＤＩＮＴづつ減少させ、ヒータ供給電力すなわちヒータ８０の発熱量を漸次的に減少させる。そして、このヒータ発熱量の減少によってヒータ８０による吸気加熱量が減少して吸気温度が低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己着火による着火時期τAが遅角化され、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０３４６】
そして、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ比ＤＵＴＹの減少修正が中止され、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹ、すなわちヒータ８０による吸気加熱量がそのまま維持される。
【０３４７】
一方、上記ステップS96においてτA≧τTAGT＋αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ステップS212へ進み、現在のデューティ比ＤＵＴＹに設定値ＵＤＩＮＴを加算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定する（ＤＵＴＹ←ＤＵＴＹ＋ＵＤＩＮＴ）。
【０３４８】
そして、ステップS217へ進み、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて上限値テーブルを補間計算付きで参照して、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを上限規制する上限値ＤＵＴＹMAXを設定する。
【０３４９】
上記上限値テーブルは、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐによるエンジン運転領域毎に、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹの適正上限値ＤＵＴＹMAXを予めシミュレーション或いは実験等により求め、ＲＯＭ５２の一連のアドレスにメモリされているものである。
【０３５０】
上記ステップS213中に示すように、上記実施の第２形態と同様、この上限値テーブルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数ＮEの低い低回転領域において、小さい値の上限値ＤＵＴＹMAXがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが小さく且つエンジン回転数ＮEが高いほど、すなわちエンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値の上限値ＤＵＴＹMAXがメモリされている。
【０３５１】
すなわち、前述のように、高負荷低回転であるほど、上記基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを遅角設定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図っているため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τAとの比較に応じて設定されるＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを、これに対応して低下することで、上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０３５２】
また、低負荷高回転であるほど、基本目標着火角度ＡＤＶτBASEを進角設定して目標着火時期τTAGTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化させ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向上を図っているため、これに対応してデューティ比ＤＵＴＹの上限値ＤＵＴＹMAXを上昇させる。
【０３５３】
これにより、エンジン運転領域毎に相違する目標着火時期τTAGTに対応して、デューティ比ＤＵＴＹに対し適切な上限値ＤＵＴＹMAXを設定することが可能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定することが可能となる。
【０３５４】
尚、簡易的には、エンジン回転数ＮE或いはエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値ＤＵＴＹMAXを設定するようにしてもよい。
【０３５５】
そして、ステップS214へ進み、上記ステップS212で増加修正したデューティ比ＤＵＴＹと上記ステップS213で設定した上限値ＤＵＴＹMAXとを比較し、ＤＵＴＹ≦ＤＵＴＹMAXで、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹが上限値ＤＵＴＹMAX以下のときには、上記ステップS217へジャンプし、上記ステップS212により増加修正したデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０３５６】
その結果、このデューティ比ＤＵＴＹによるデューティ信号がＥＣＵ５０からＨＴＣＭ８１に出力され、ＨＴＣＭ８１によるヒータ８０への電源電圧すなわちヒータ供給電力が上記設定値ＵＤＩＮＴにより定まる所定量だけ増加し、ヒータ８０の発熱量の増加によってヒータ８０による吸気加熱量が増加して、吸気温度が上昇される。
【０３５７】
すなわち、自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱すると（τA≧τTAGT＋α）、本ルーチン実行毎にＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定値ＵＤＩＮＴづつ増加させ、ヒータ供給電力すなわちヒータ８０の発熱量を漸次的に増加させる。そして、このヒータ発熱量の増加によってヒータ８０による吸気加熱量が増加して吸気温度が上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室１７内に供給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によって自己着火による着火時期τAが進角化され、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。
【０３５８】
そして、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ比ＤＵＴＹの増加修正が中止され、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹ、すなわちヒータ８０による吸気加熱量がそのまま維持される。
【０３５９】
従って、以上の吸気温度制御により、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束するよう着火時期τAが制御され、自己着火時において常に最適な着火時期τAを得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費向上、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【０３６０】
また、本実施の形態においても、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未然に回避することが可能となり、且つ、エンジン騒音の低減を図ることが可能となる。
【０３６１】
一方、上記ステップS214において、ＤＵＴＹ＞ＤＵＴＹMAXとなり、デューティ比ＤＵＴＹの増加修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束せず、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティＤＵＴＹが、エンジン運転状態に基づいて設定した上限値ＤＵＴＹMAXを上回ったとき、すなわち、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のために、デューティ比ＤＵＴＹを逐次増加修正した結果、デューティ比ＤＵＴＹが上限値ＤＵＴＹMAXを上回りヒータ８０の発熱量がエンジン運転状態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してヒータ供給電力（ヒータ発熱量）調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能になった、或いは、自己着火自体が不能になったと判断して、ステップS215へ進む。
【０３６２】
そして、ステップS215で、圧縮着火制御フラグＦCOMPをクリアし（ＦCOMP←０）、続くステップS216で、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを０％とし（ＤＵＴＹ←０）、ステップS217で、上記ステップS216によるデューティ比ＤＵＴＹをセットして、ルーチンを抜ける。
【０３６３】
その結果、圧縮着火制御フラグＦCOMPのクリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、前述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期ＴADV、通電開始時期タイミングＴDWLの設定、及び各点火タイマセットが行われ、点火プラグ１８の火花点火による強制点火が再開される。
【０３６４】
これにより、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してヒータ発熱量調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御することが不能となった時、或いは、自己着火自体が不能になった時には、自己着火から点火プラグ１８の点火による強制点火に確実に移行することが可能となる。その結果、本実施の形態においても、自己着火による着火時期τAの制御不能状態での自己着火の継続が防止され、ドライバビリティの悪化を防止することが可能となる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することが可能となり、且つ、エンジン１の耐久信頼性を向上することが可能となる。
【０３６５】
また、このとき、デューティ比ＤＵＴＹが０％に設定され、初期状態に復帰される。これに対応してヒータ８０の発熱量が減少して、吸気加熱が中止される。
【０３６６】
尚、本実施の形態では、圧縮着火制御から強制点火制御への移行に伴い、ＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを０％とし、ヒータ８０による吸気加熱を中止しているが、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じてＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを設定して吸気加熱を行う場合は、上記ステップS216において、現在のデューティ比ＤＵＴＹから設定値を減算して新たなデューティ比ＤＵＴＹを設定することで、ヒータ８０による吸気加熱制御量を初期状態に戻す。
【０３６７】
また、本実施の形態では、圧縮着火制御時におけるＨＴＣＭ８１に対するデューティ信号のデューティ比ＤＵＴＹを、着火時期τAと目標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて積分制御により設定しているが、本発明はこれに限定されず、比例積分制御（ＰＩ制御）或いは比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）により設定するようにしてもよい。
【０３６８】
更に、本発明による吸気加熱手段としてのヒータ８０は、本実施の形態のＨＴＣＭ８１によりヒータ発熱量を制御するものに限定されず、ヒータ発熱量が可変制御されるものであればよく、適宜のものを採用してもよいことは勿論である。
【０３６９】
尚、上記実施の各形態においては、強制点火制御時の点火時期制御、並びに着火時期検出を、いわゆる時間制御方式により行っているが、本発明はこれに限定されず、角度制御方式を採用してもよいことは勿論である。
【０３７０】
また、実施の各形態においては、特定気筒にのみイオン電流検出回路４５を配設し、この特定気筒の着火時期を検出しているが、コストアップを生じるものの全気筒に対してそれぞれイオン電流検出回路を配設し、各気筒について着火時期を検出して、この着火時期により吸気温度を制御するようにしてもよい。
【０３７１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、着火時期を検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期を設定する。そして、上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じて、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御し、吸気温度を制御するので、エンジン運転状態に対応する目標着火時期を得るに適切な燃焼室内の混合気温度を得ることが可能となる。従って、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、自己着火による着火時期を、エンジン運転状態に適合する目標着火時期すなわち最適時期に制御することができる。
【０３７２】
その際、上記吸気加熱手段として、エンジンの排気ガスを吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とからなる排気ガス還流装置を採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化するので、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期に収束するよう着火時期が制御され、自己着火時において常に最適な着火時期を得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費の向上、信頼性の向上を図ることができる。
【０３７３】
また、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未然に回避することができるばかりか、エンジン騒音を低減することができる効果を有する。
【０３７４】
請求項３記載の発明によれば、還流排気ガス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させるので、上記請求項２記載の発明の効果に加え、排気ガス還流により吸気温度を上昇させることで自己着火に移行することが可能と判断されるとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して吸気温度を上昇制御し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させて、確実に自己着火に移行させることができる。すなわち、排気還流ガス或いは排気ガスの温度が上昇し、自己着火時の着火時期を排気ガス還流による吸気温度制御によって適切に制御することができる状態になったときに、確実に自己着火に移行させることができる。従って、吸気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不能状態で、自己着火に移行することが防止され、制御性を向上することができる。また、自己着火への移行時における失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる効果を有する。
【０３７５】
請求項４記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させるので、上記請求項２或いは請求項３記載の発明の効果に加え、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因して排気ガス還流による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期を制御することが不能となったとき、或いは自己着火自体が不能となったときには、自己着火から点火プラグの点火による強制点火に確実に移行することができる。従って、着火時期の制御不能状態での自己着火の継続が防止されて、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することができ、且つ、エンジンの耐久信頼性を向上することができる効果を有する。
【０３７６】
請求項５記載の発明によれば、吸気加熱手段として、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁とからなる吸気加熱装置を採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化するので、上記請求項２記載の発明の効果と同様に、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期に収束するよう着火時期が制御され、自己着火時において常に最適な着火時期を得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費の向上、信頼性の向上を図ることができる。また、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未然に回避することができるばかりか、エンジン騒音を低減することができる効果を有する。
【０３７７】
また、請求項６記載の発明では、エンジン温度が所定温度に達したとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させるので、上記請求項５記載の発明の効果に加え、排気ガス或いはエンジン発生熱との熱交換により吸気温度を上昇させることで自己着火に移行することが可能と判断されるとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加して吸気温度を上昇制御し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させて、確実に自己着火に移行させることができる。すなわち、排気温度或いはエンジン温度が所定に上昇し、排気ガス或いはエンジン発生熱との熱交換によって得られる加熱吸気の流量制御による吸気温度制御によって、自己着火時の着火時期を適正に制御することができる状態になったときに、確実に自己着火に移行させることができる。従って、吸気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不能状態で、自己着火に移行することが防止され、制御性を向上することができる。また、自己着火への移行時における失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる効果を有する。
【０３７８】
請求項７記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させるので、上記請求項５或いは請求項６記載の発明の効果に加え、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流量調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期を制御することが不能となったとき、或いは自己着火自体が不能となったときには、自己着火から点火プラグの点火による強制点火に確実に移行することができる。従って、着火時期の制御不能状態での自己着火の継続が防止されて、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することができ、且つ、エンジンの耐久信頼性を向上することができる効果を有する。
【０３７９】
請求項８記載の発明によれば、吸気加熱手段として、吸気系に介装されたヒータを採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、ヒータの発熱量を減少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、ヒータの発熱量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化するので、上記請求項２或いは請求項５記載の発明の効果と同様に、エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火時期に収束するよう着火時期が制御され、自己着火時において常に最適な着火時期を得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費の向上、信頼性の向上を図ることができる。また、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未然に回避することができるばかりか、エンジン騒音を低減することができる効果を有する。
【０３８０】
また、ヒータの発熱量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させるので、上記請求項８記載の発明の効果に加え、エンジン温度が所定温度に達してエンジン暖機完了状態となり燃焼が安定化し自己着火に移行することが可能と判断されるとき、ヒータの発熱量を増加して吸気温度を上昇制御し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させて、確実に自己着火に移行させることができる。すなわち、エンジン温度が所定に上昇して燃焼が安定化し、ヒータ発熱量制御による吸気温度制御によって、自己着火時の着火時期を適正に制御することができる状態になったときに、確実に自己着火に移行させることができる。従って、吸気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不能状態で、自己着火に移行することが防止され、制御性を向上することができる。また、自己着火への移行時における失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して排気エミッションの悪化を防止することができる効果を有する。
【０３８１】
請求項９記載の発明では、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータの発熱量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させるので、上記請求項８或いは請求項９記載の発明の効果に加え、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起因してヒータ発熱量調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期を制御することが不能となったとき、或いは自己着火自体が不能となったときには、自己着火から点火プラグの点火による強制点火に確実に移行することができる。従って、着火時期の制御不能状態での自己着火の継続が防止されて、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止することができ、且つ、エンジンの耐久信頼性を向上することができる効果を有する。
【０３８２】
その際、請求項１０記載の発明では、上記限界値を、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定するので、上記請求項４、請求項７、請求項１０記載の発明の効果に加え、エンジン運転領域毎に相違する目標着火時期に対応して、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率、加熱吸気量調整弁による加熱空気供給率、或いはヒータの発熱量を決定する各制御量の上限値を適切に設定することができ、各運転領域において上限許容限界を適正に設定することができる効果を有する。
【０３８３】
請求項１１記載の発明では、上記目標着火時期をエンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定するので、上記請求項１ないし請求項１１記載の発明の効果に加え、エンジン運転領域毎に相違する燃焼期間に対応して、適切な目標着火時期を設定することが可能となり、各エンジン運転領域において熱効率を向上することができる効果を有する。
【０３８４】
また、請求項１２記載の発明では、上記目標着火時期をエンジン温度に応じて補正するので、上記請求項１ないし請求項１２記載の発明の効果に加え、エンジン温度状態に適合する最適着火時期を得ることが可能となり、排気エミッションの改善を図ることができ、また、着火時期不適合によるエンジンに対する悪影響等を未然に回避することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図
【図２】本発明の実施の第１形態に係り、気筒判別／エンジン回転数算出ルーチンのフローチャート
【図３】同上、圧縮着火制御条件判別ルーチンのフローチャート
【図４】同上、点火制御ルーチンのフローチャート
【図５】同上、θ2クランクパルス割り込みルーチンのフローチャート
【図６】同上、ＴDWL割り込みルーチンのフローチャート
【図７】同上、ＴADV割り込みルーチンのフローチャート
【図８】同上、着火時期検出ルーチンのフローチャート
【図９】同上、ＥＧＲ制御ルーチンのフローチャート
【図１０】同上、ＥＧＲ制御ルーチンのフローチャート（続き）
【図１１】同上、クランクパルス、カムパルス、点火タイミング、及び燃料噴射タイミングの関係を示すタイムチャート
【図１２】同上、クランクパルスとイオン電流との関係を示すタイムチャート
【図１３】同上、着火時期と目標着火時期、及びＥＧＲ弁に対する制御量の関係を示すタイムチャート
【図１４】同上、エンジンの全体概略図
【図１５】同上、クランクロータとクランク角センサの正面図
【図１６】同上、カムロータとカム角センサの正面図
【図１７】同上、イオン電流検出回路の説明図
【図１８】同上、電子制御系の回路構成図
【図１９】本発明の実施の第２形態に係り、圧縮着火制御条件判別ルーチンのフローチャート
【図２０】同上、吸気加熱制御ルーチンのフローチャート
【図２１】同上、エンジンの全体概略図
【図２２】同上、電子制御系の回路構成図
【図２３】本発明の実施の第３形態に係り、エンジンの全体概略図
【図２４】同上、電子制御系の回路構成図
【符号の説明】
１ 圧縮着火エンジン
３ インテークマニホルド（吸気系）
４ エアチャンバ（吸気系）
６ 吸気管（吸気系）
１７ 燃焼室
１８ 点火プラグ
２５ 排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置；吸気加熱手段）
２６ 排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）
２７ 排気ガス還流量調整弁（ＥＧＲ弁）
３２ 吸入空気量センサ
３８ ＥＧＲガス温度センサ
４１ クランク角センサ
４５ イオン電流検出回路
４５ａ 電圧センサ
５０ 電子制御装置（着火時期検出手段、目標着火時期設定手段、吸気加熱制御手段）
７０ 熱交換器
７１ 加熱吸気用通路
７２ 加熱吸気量調整弁
８０ ヒータ
８１ ヒータコントロールモジュール（ＨＴＣＭ）
τA 着火時期
τTAGT 目標着火時期
ＥＧＲS ＥＧＲ弁制御量（ＥＧＲ弁に対する制御量）
ＴEGR ＥＧＲガス温度（排気還流ガスの温度）
ＴＥＧＲＳ 設定値（所定温度）
ＥＧＲSMAX 上限値（ＥＧＲ弁制御量の上限値；限界値）
ＤＵＴＹ デューティ比（加熱吸気量調整弁に対する駆動信号のデューティ比、ＨＴＣＭに対するデューティ信号のデューティ比）
ＴW 冷却水温度（エンジン温度）
ＴＷＳ 設定値（所定温度）
ＤＵＴＹMAX 上限値（デューティ比の上限値；限界値）
Ｑ 吸入空気量（エンジン負荷）
Ｔｐ 基本燃料噴射パルス幅（エンジン負荷）
ＮE エンジン回転数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition without spark ignition due to spark plug discharge in a predetermined operating region, and more particularly, compression ignition that can appropriately control the ignition timing by self-ignition. The present invention relates to an engine control device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a lean burn engine that performs operation at a lean air-fuel ratio and improves fuel efficiency by reducing pumping loss and improving theoretical thermal efficiency has been adopted. However, if the air-fuel ratio is further leaned for the purpose of drastically improving fuel efficiency and the operation is performed by extremely lean combustion, thermal efficiency deteriorates due to ignition mistakes (misfires) or combustion delays.
[0003]
In order to cope with this, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is raised by increasing the compression ratio of the engine or by heating the intake air, etc., and in a predetermined operating region, compression is performed regardless of spark ignition due to discharge of the spark plug, that is, forced ignition. A compression ignition engine that performs self-ignition so-called self-ignition at the end of the stroke or near the top dead center has been proposed (Automotive Technology Society / Academic Lecture Preprint 951 / pp. 309-312 “80 Gasoline Premixed Compression” Ignition engine research "(9534702) / issued in May 1995, or JP-A-62-157220).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the compression ignition engine, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber that determines the ignition timing during self-ignition greatly depends on engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like.
[0005]
Accordingly, the optimum ignition timing is not always obtained during self-ignition, and not only the thermal efficiency is lowered, but in an extreme case, knocking occurs and the engine is adversely affected.
[0006]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a control device for a compression ignition engine that can appropriately control the ignition timing by self-ignition.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above objective,Claim1The described inventionAn ignition timing detection means for detecting an ignition timing in a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near top dead center regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug under a predetermined operating region, and an engine A target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on an operating state; and an intake air heating control means for controlling an intake air heating means for heating intake air in accordance with a comparison result between the ignition timing and the target ignition timing. ,The intake air heating means includes an exhaust gas recirculation passage that recirculates engine exhaust gas to the intake system, and an exhaust gas recirculation amount adjustment valve that is interposed in the exhaust gas recirculation passage and adjusts the exhaust gas recirculation rate. The heating control means reduces the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve when the ignition timing is on the advance side with respect to the target ignition timing, and when the ignition timing is on the retard side with respect to the target ignition time, The exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased.
  According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the ignition timing detecting means is based on an ionic current that flows through the ions due to the presence of combustion gas ions when the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites. The ignition timing is detected.
[0009]
  The invention described in claim 3Claim 1 orIn the invention of claim 2, the intake air heating control means increases the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve by a predetermined amount when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, It is characterized in that a transition is made from spark ignition by spark plug discharge to self-ignition.
[0010]
  The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1.In any one of ~ 3In the described invention, the intake air heating control means includes the exhaust gas recirculation amount adjustment valve when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening of the exhaust gas recirculation adjustment valve reaches a limit value. The exhaust gas recirculation rate is reduced by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by spark plug discharge.
[0011]
  The invention according to claim 5An ignition timing detection means for detecting an ignition timing in a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near top dead center regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug under a predetermined operating region, and an engine A target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on an operating state; and an intake air heating control means for controlling an intake air heating means for heating intake air in accordance with a comparison result between the ignition timing and the target ignition timing. ,The intake air heating means includes a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or engine-generated heat, and a part of the intake air flowing through the intake system is introduced into the heat exchanger, and the heated intake air after heat exchange by the heat exchanger A heating intake passage for returning the air to the intake system, and a heated intake air amount adjusting valve that adjusts the flow rate of the heated intake air that is interposed in the heated air passage and flows through the heated intake passage. When the ignition timing is ahead of the target ignition timing, the heating intake air flow rate by the heating intake air amount adjustment valve is reduced. When the ignition timing is behind the target ignition timing, heating by the heating intake air amount adjustment valve is performed. It is characterized by increasing the intake flow rate.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the intake air heating control means increases the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjusting valve, and It is characterized by making a transition from spark ignition by self-discharge to self-ignition.
[0013]
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5 or 6, wherein the intake air heating control means is configured such that the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening degree of the heating intake air amount adjusting valve is When the air pressure reaches a limit value, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve is decreased to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug.
[0015]
  Claim8The described inventionIn a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center, regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug, under a predetermined operating region,
  Intake air detection means for detecting the ignition timing, target ignition timing setting means for setting the target ignition timing based on the engine operating state, and intake air for heating the intake air according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing. Intake air heating control means for controlling the heating means, wherein the intake air heating means is a heater interposed in the intake system, and the intake air heating control means is configured such that the ignition timing is more advanced than the target ignition timing. When the heating value of the heater is decreased and the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heating value of the heater is increased,When the engine temperature reaches a predetermined temperature, the heating value of the heater is increased, and the ignition is switched from spark ignition due to discharge of the spark plug to self-ignition.
[0016]
  Claim9The described invention is claimed.8In the invention described above, the intake air heating control means reduces the heater heat generation amount when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the heater heat generation amount reaches a limit value. It is characterized by making it transfer to the spark ignition by discharge of this.
[0017]
  Claim10The invention described in claim 4, claim 7, claim9In the described invention, the limit value is set according to at least one of an engine load and an engine speed.
[0018]
  Claim11The invention described in claim 1 to claim 110In the described invention, the target ignition timing is set according to at least one of an engine load and an engine speed.
[0019]
  Claim12The invention described in claim 1 to claim 111In the described invention, the target ignition timing is corrected according to the engine temperature.
[0020]
  That is, in the first aspect of the invention,, WearingWhile detecting the fire timing, the target ignition timing is set based on the engine operating state. Then, in accordance with the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled to control the intake air temperature. Therefore, by controlling the intake air temperature, it is possible to obtain an air-fuel mixture temperature in the engine combustion chamber suitable for obtaining a target ignition timing corresponding to the engine operating state. As a result, engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change. However, it is possible to control the ignition timing by self-ignition to the target ignition timing that matches the engine operating state, that is, the optimal timing.
[0021]
  that time,UpAs exhaust air heating means, exhaust gas recirculation comprising an exhaust gas recirculation passage for recirculating engine exhaust gas to the intake system, and an exhaust gas recirculation amount adjusting valve interposed in the exhaust gas recirculation passage for adjusting the exhaust gas recirculation rate Adopt equipment. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve is controlled to decrease, and the intake air temperature is decreased, so that the mixture temperature in the engine combustion chamber is reduced. Decrease and retard the ignition timing by self-ignition. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate is controlled to increase by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve, and the intake air temperature is increased, thereby raising the mixture temperature in the engine combustion chamber Then, the ignition timing by self-ignition is advanced.
  According to the second aspect of the present invention, the ignition timing is detected on the basis of the ion current flowing through the ions in the combustion chamber due to the self-ignition of the combustion gas and the presence of the ions of the combustion gas.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased by a predetermined amount, and the spark due to the discharge of the spark plug is increased. Shift from ignition to self-ignition.
[0023]
Further, in the invention according to claim 4, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening of the exhaust gas recirculation amount adjustment valve reaches a limit value, the exhaust gas recirculation amount adjustment valve The exhaust gas recirculation rate is decreased by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by spark plug discharge.
[0024]
  In invention of Claim 5,While detecting the ignition timing, the target ignition timing is set based on the engine operating state. Then, in accordance with the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled to control the intake air temperature. that time,As the intake air heating means, a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or engine generated heat, and a part of the intake air flowing through the intake system are introduced into the heat exchanger and the heated intake air after heat exchange by the heat exchanger is introduced. An intake air heating apparatus comprising a heated intake passage returning to the intake system and a heated intake air amount adjusting valve that adjusts the flow rate of heated intake air that is interposed in the heated air passage and flows through the heated intake passage is employed. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the heated intake air amount is controlled to decrease by the heated intake air amount adjustment valve to lower the intake air temperature, thereby reducing the mixture temperature in the engine combustion chamber. , Retard the ignition timing by self-ignition. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, by controlling the heating intake air flow rate to be increased by the heated intake air amount adjustment valve and increasing the intake air temperature, the mixture temperature in the engine combustion chamber is increased, Advance the ignition timing by self-ignition.
[0025]
According to the sixth aspect of the present invention, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve is increased to shift from spark ignition due to discharge of the spark plug to self-ignition.
[0026]
Further, in the invention according to claim 7, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the opening degree of the heating intake air amount adjustment valve reaches a limit value, the heated intake air amount by the heating intake air amount adjustment valve is increased. The flow rate is decreased to shift from self-ignition to spark ignition by spark plug discharge.
[0028]
  Claims8In the described invention,While detecting the ignition timing, the target ignition timing is set based on the engine operating state. Then, in accordance with the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled to control the intake air temperature. At that time, a heater interposed in the intake system is employed as the intake air heating means. When the ignition timing is on the more advanced side than the target ignition timing, the heat generation amount of the heater is controlled to decrease, and the intake air temperature is decreased, so that the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is decreased and ignition by self-ignition is performed. Delay the time. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heat generation amount of the heater is controlled to increase, and the intake air temperature is raised to increase the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, and the ignition timing due to self-ignition Is advanced. Also,When the engine temperature reaches a predetermined temperature, the amount of heat generated by the heater is increased to shift from spark ignition due to discharge of the spark plug to self-ignition.
[0029]
  Further claims9In the described invention, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the heating value of the heater reaches a limit value, the heating value of the heater is reduced, and from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug. Transition.
[0030]
  Claim10In the described invention, the limit value is set according to at least one of the engine load and the engine speed.
[0031]
  Claim11In the described invention, the target ignition timing is set according to at least one of the engine load and the engine speed. Claims12In the described invention, the target ignition timing is corrected according to the engine temperature.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 to 18 show a first embodiment of the present invention.
[0033]
First, a schematic configuration of the compression ignition engine will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a compression ignition engine for a vehicle such as an automobile as an example of a compression ignition engine. In the figure, a horizontally opposed four-cycle four-cylinder gasoline engine is shown.
[0034]
In the present embodiment, this compression ignition engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 employs an exhaust gas recirculation device 25, which will be described later, as an example of intake air heating means. The temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is increased by the compression ratio (for example, compression ratio = 11 to 12 in the present embodiment), and spark ignition, that is, forced ignition by discharge of the spark plug in a predetermined operation region. Regardless, self-ignition is performed at the end of the compression stroke or near top dead center.
[0035]
Cylinder heads 2 are provided on both the left and right banks of the cylinder block 1a of the engine 1, and an intake port 2a and an exhaust port 2b are formed in each cylinder head 2.
[0036]
In the intake system of the engine 1, an intake manifold 3 is communicated with each intake port 2a, and a throttle chamber 5 is communicated with the intake manifold 3 via an air chamber 4 in which intake passages of the respective cylinders are gathered. An air cleaner 7 is attached to the upstream side of the chamber 5 via an intake pipe 6, and the air cleaner 7 communicates with an air intake chamber 8.
[0037]
The throttle chamber 5 is provided with a throttle valve 5a that is linked to an accelerator pedal. A bypass passage 9 that bypasses the throttle valve 5a is connected to the intake pipe 6. The idle speed is adjusted by adjusting the amount of bypass air that flows through the bypass passage 9 according to the valve opening degree during idle. An idle speed control valve (ISC valve) 10 for controlling the engine is interposed.
[0038]
Further, an injector 11 is disposed immediately upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3. The injector 11 communicates with a fuel tank 13 via a fuel supply path 12, and an in-tank type fuel pump 14 is provided in the fuel tank 13. The fuel from the fuel pump 14 is pumped to the injector 11 and the pressure regulator 16 through the fuel filter 15 interposed in the fuel supply passage 12, and is returned from the pressure regulator 16 to the fuel tank 13 to be returned to the injector. 11 is adjusted to a predetermined pressure.
[0039]
On the other hand, an ignition plug 18 that exposes the discharge electrode 18a at the tip to the combustion chamber 17 is attached to each cylinder of the cylinder head 2, and the ignition plug 18 is connected to an ignition coil 19 provided for each cylinder. The igniter 20 is connected.
[0040]
Further, as an exhaust system of the engine 1, an exhaust pipe 22 is communicated with a collection portion of the exhaust manifold 21 communicating with each exhaust port 2 b of the cylinder head 2, and a catalytic converter 23 is interposed in the exhaust pipe 22 so that the muffler 24.
[0041]
On the other hand, the engine 1 is provided with an EGR device 25 for performing exhaust gas recirculation (hereinafter abbreviated as “EGR”). The EGR device 25 is connected to an EGR passage 26 that recirculates exhaust gas from at least one exhaust port 2b of the cylinder head 2 to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a, and the exhaust gas recirculation amount is adjusted to the EGR passage 26. As an example of the valve, a stepping motor driven EGR valve 27 driven by a built-in stepping motor is interposed. The control amount of the EGR valve 27 is calculated by an electronic control device 50 (see FIG. 18) described later. Then, the stepping motor operates according to the drive signal output from the electronic control unit 50 corresponding to the control amount, and the valve opening degree of the EGR valve 27 is adjusted by the operation of the stepping motor.
[0042]
In the present embodiment, when the control amount is 00H, the EGR valve 27 is fully closed and the exhaust gas recirculation, that is, EGR is stopped, and when the control amount is FFH, the EGR valve 27 is fully opened. The control amount is set between 00H and FFH, the valve opening degree of the EGR valve 27 is adjusted according to the drive signal corresponding to the control amount, and the EGR amount, that is, the EGR rate is controlled.
[0043]
Next, sensors for detecting the engine operating state will be described.
[0044]
Reference numeral 30 denotes an absolute pressure sensor, which selectively communicates with the air chamber 4 and the atmosphere according to switching of the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 31, and air as the actual intake pipe pressure downstream of the throttle valve 5a. The intake pressure in the chamber 4 and the atmospheric pressure are detected by absolute pressure. In addition, a thermal intake air amount sensor 32 using a hot wire or a hot film is interposed immediately downstream of the air cleaner 7 of the intake pipe 6, and a throttle valve 5 a provided in the throttle chamber 5. In addition, a throttle sensor 33 having a built-in throttle opening sensor 33a and an idle switch 33b that is turned on when the throttle valve 5a is fully closed is connected.
[0045]
A knock sensor 34 is attached to the cylinder block 1 a of the engine 1, and a cooling water temperature sensor 36 is exposed in a cooling water passage 35 communicating with the left and right banks of the cylinder block 1 a, and the air-fuel ratio is upstream of the catalytic converter 23. An O2 sensor 37 is provided as an example of the sensor.
[0046]
Further, an EGR gas temperature sensor 38 for detecting the temperature of the recirculated exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR gas”) flowing through the EGR passage 26 is interposed in the EGR passage 26.
[0047]
In addition, a crank angle sensor 41 is provided on the outer periphery of the crank rotor 40 that is axially attached to the crankshaft 39 of the engine 1, and a cam rotor 43 that is connected to a camshaft 42 that rotates 1/2 with respect to the crankshaft 39. In addition, a cam angle sensor 44 for cylinder discrimination is provided.
[0048]
As shown in FIG. 15, the crank rotor 40 has protrusions 40a, 40b, and 40c formed on the outer periphery thereof. These protrusions 40a, 40b, and 40c are connected to the cylinders (# 1, # 2 cylinders and # 3, # 3). (# 4 cylinder) before compression top dead center (BTDC) θ1, θ2, θ3. In the present embodiment, θ1 = 97 ° CA, θ2 = 65 ° CA, and θ3 = 10 ° CA.
[0049]
Further, as shown in FIG. 16, cylinder discriminating projections 43a, 43b and 43c are formed on the outer periphery of the cam rotor 43, and the projection 43a is provided after compression top dead center (ATDC) θ4 of the # 3 and # 4 cylinders. The projection 43b is composed of three projections, and the first projection is formed at the position of ATDCθ5 of the # 1 cylinder. Further, the protrusion 43c is composed of two protrusions, and the first protrusion is formed at the position of ATDCθ6 of the # 2 cylinder. In the present embodiment, θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, and θ6 = 20 ° CA.
[0050]
Then, as shown in the time chart of FIG. 11, the crank rotor 40 and the cam rotor 43 are rotated by the rotation of the crankshaft 39 and the camshaft 42 as the engine is operated, and each protrusion of the crank rotor 40 is connected to the crank angle sensor 41. And crank pulses of θ1, θ2, and θ3 (BTDC 97 °, 65 °, and 10 °) are output from the crank angle sensor 41 every 1/2 engine revolution (180 ° CA). On the other hand, each projection of the cam rotor 43 is detected by the cam angle sensor 44 between the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse, and a predetermined number of cam pulses are output from the cam angle sensor 44.
[0051]
Then, in an electronic control unit 50 (see FIG. 18), which will be described later, the engine speed NE is calculated based on the input interval time Tθ of the crank pulse output from the crank angle sensor 41, and the order of the combustion stroke of each cylinder is calculated. (For example, # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder) and a fuel injection target cylinder or ignition target cylinder based on a pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 44 counted by a counter And so on.
[0052]
In FIG. 14, reference numeral 45 denotes an air-fuel mixture in the combustion chamber 17, and when combustion gas ions exist in the discharge gap between the discharge electrodes 18 a of the spark plug 18 due to the flame, It is an ion current detection circuit that detects a flowing ion current. In the present embodiment, the ion current detection circuit 45 is provided only for a specific cylinder (for example, # 1 cylinder), but an ion current detection circuit is provided for each cylinder. Also good.
[0053]
As shown in FIG. 17, the ion current detection circuit 45 is supplied with a high voltage (for example, 500 V) ion current power source from a high voltage power source 46, the secondary side of the ignition coil 19, and an ignition plug. An ionic current detection resistor R and a backflow prevention diode D are connected in series between the 18 discharge electrodes 18a, and a voltage sensor 45a is connected in parallel to the ionic current detection resistor R. Is done. In FIG. 17, reference numeral 60 denotes a power relay, which is turned on when an ignition switch (indicated by IG in the figure) is turned on to supply power to the electronic control unit 50, the ignition coil 19, and the like.
[0054]
Here, when a DC voltage is applied to the spark plug 18 from the high voltage power source 46 via the ion current detection circuit 45, when normal ignition occurs and combustion flame ions exist between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 due to the flame, An ion current flows through these ions. Therefore, when an ion current flows, a potential difference is generated between both terminals of the ion current detection resistor R of the ion current detection circuit 45, and the ion current can be detected by detecting this potential difference with the voltage sensor 45a. .
[0055]
This ion current detection circuit is well known from Japanese Patent Laid-Open No. 6-241108.
[0056]
FIG. 12 shows a time chart of the output voltage of the voltage sensor 45 a of the ion current detection circuit 45, that is, the ion current detected by the ion current detection circuit 45. When an ignition signal having a pulse waveform is output from the electronic control unit 50 via the igniter 20 (see FIG. 11), a primary current flows to the primary side of the ignition coil 19. Then, the primary current is cut off (dwell cut) by the fall of the ignition signal, a high-voltage secondary voltage is induced on the secondary side of the ignition coil, the insulation between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 is broken down, and a spark discharge ( Spark) is performed. And the ion current by this ignition spark flows.
[0057]
Note that an ignition signal is not output during compression ignition control in which self-ignition so-called self-ignition is performed at the end of the compression stroke or near the top dead center, regardless of spark ignition, that is, forced ignition due to discharge of the spark plug 18 (see FIG. 11). At this time, no ionic current is generated by the ignition spark.
[0058]
When an air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is ignited by spark ignition or self-ignition and combustion gas ions exist between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 due to the flame, an ionic current is passed through these ions. Flowing.
[0059]
Therefore, this ion current is detected by the ion current detection circuit 45, the output voltage of the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45 is input to the electronic control unit 50, and this voltage value is monitored by the electronic control unit 50. It is possible to determine the ignition timing.
[0060]
Next, the circuit configuration of the electronic control system will be described.
[0061]
Calculation of control amounts for the actuators such as the EGR valve 27, injector 11, spark plug 18, ISC valve 10, etc., output of drive signals corresponding to these control amounts, that is, EGR control including intake air temperature control, fuel injection control, ignition Engine control such as control and idle speed control is performed by an electronic control unit (ECU) 50 shown in FIG.
[0062]
The ECU 50 is composed mainly of a microcomputer in which a CPU 51, a ROM 52, a RAM 53, a backup RAM 54, a counter / timer group 55, and an I / O interface 56 are connected to each other via a bus line, and supplies stabilized power to each part. A peripheral circuit such as a constant voltage circuit 57, a drive circuit 58 connected to the I / O interface 56, and an A / D converter 59 is incorporated.
[0063]
The counter / timer group 55 includes a free run counter, various counters such as a cam angle sensor signal (cam pulse) counting counter, a fuel injection timer, an ignition timer, and a periodic interrupt for generating a periodic interrupt. Timer, timer for crank angle sensor signal (crank pulse) input interval timekeeping, timer for time measurement after starting to measure the elapsed time after engine startup, timer for ignition timing to measure ignition timing, and system abnormality monitoring For convenience, various timers such as a watchdog timer are used, and various software counters and timers are used.
[0064]
The constant voltage circuit 57 is connected to the battery 61 via a first relay contact of a power relay 60 having two relay contacts. The relay coil of the power relay 60 is connected to the battery 61 via an ignition switch 62. It is connected. The constant voltage circuit 57 is directly connected to the battery 61. When the ignition switch 62 is turned on and the contact of the power supply relay 60 is closed, power is supplied to each part in the ECU 50. On the other hand, the ignition switch Regardless of whether the switch 62 is ON or OFF, the backup RAM 54 is always supplied with backup power. Further, the fuel pump 14 is connected to the battery 61 through a relay contact of the fuel pump relay 63. A power line for supplying power from the battery 51 to each actuator including the ignition coil 19 is connected to the second relay contact of the power relay 60.
[0065]
The input port of the I / O interface 56 includes an idle switch 33b, a knock sensor 34, a crank angle sensor 41, a cam angle sensor 44, a vehicle speed sensor 47 for detecting a vehicle speed, and a starter switch for detecting a start state. 48, and further, via the A / D converter 59, an absolute pressure sensor 30, an intake air amount sensor 32, a throttle opening sensor 33a, a cooling water temperature sensor 36, an O2 sensor 37, an EGR gas temperature sensor. 38 and the voltage sensor 45a are connected, and the battery voltage VB is input and monitored.
[0066]
On the other hand, at the output port of the I / O interface 56, the relay coil of the fuel pump relay 63, the ISC valve 10, the injector 11, the EGR valve 27, and the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 31 are connected to the drive circuit 58. And an igniter 20 is connected.
[0067]
In the CPU 51, in accordance with a control program stored in the ROM 52, the detection signals from the sensors / switches input via the I / O interface 56, the battery voltage, etc. are processed, and various data stored in the RAM 53, Based on various learning value data stored in the backup RAM 54 and fixed data stored in the ROM 52, the control amount for the EGR valve 27, the fuel injection amount, the ignition timing, the duty ratio of the drive signal for the ISC valve 10, etc. The engine control is performed and EGR control including intake air temperature control, fuel injection control, ignition control, idle speed control, and the like are performed.
[0068]
In such an engine control system, the ECU 50 detects the ignition timing τA based on the ionic current flowing through the ions due to the presence of combustion gas ions due to the flame by the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 self-igniting. In addition, the target ignition timing τTAGT is set based on the engine operating state. Then, the EGR valve 27 is controlled according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, and the intake air temperature is controlled by the recirculated exhaust gas. That is, by controlling the intake air temperature, it is possible to obtain an air-fuel mixture temperature in the engine combustion chamber 17 appropriate for obtaining the target ignition timing τTAGT corresponding to the engine operating state. As a result, the engine operating conditions, atmospheric conditions, etc. Even if it changes, it becomes possible to control the ignition timing τA by self-ignition to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state, that is, the optimal ignition timing.
[0069]
More specifically, in the present embodiment, when the ignition timing τA is on the advance side with respect to the target ignition timing τTAGT, the EGR rate by the EGR valve 27 is controlled to decrease to reduce the intake air temperature, thereby The mixture temperature in the chamber 17 is lowered, and the ignition timing by self-ignition is retarded. When the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT, the EGR rate by the EGR valve 27 is increased to increase the intake air temperature, thereby increasing the mixture temperature in the combustion chamber 17. Advance the ignition timing by self-ignition.
[0070]
Further, when it is determined that the EGR gas temperature reaches a predetermined temperature and it is possible to shift to self-ignition by increasing the intake air temperature by EGR, the EGR rate by the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount, and the intake air temperature is increased. To increase the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 and shift from spark ignition due to discharge of the spark plug 18 to self-ignition. That is, when the EGR gas temperature rises and the ignition timing τA at the time of self-ignition can be controlled by the intake air temperature control by EGR, the spark ignition due to the discharge of the spark plug 18 is shifted to self-ignition.
[0071]
Further, at the time of self-ignition, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT and the valve opening of the EGR valve 27 reaches a limit value, intake air temperature control by EGR becomes impossible and ignition of self-ignition It is determined that it becomes impossible to control the timing, and the RGR rate by the EGR valve 27 is decreased by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug 18.
[0072]
The target ignition timing τTAGT is set according to at least one of the engine load and the engine speed, and is further corrected and set according to the engine temperature.
[0073]
Similarly, the limit value is set according to at least one of the engine load and the engine speed.
[0074]
That is, the ECU 50 realizes functions as an ignition timing detection unit, a target ignition timing setting unit, and an intake air heating control unit according to the present invention.
[0075]
Hereinafter, the control processing according to the present invention executed by the ECU 50 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0076]
First, when the ignition switch 62 is turned on and the ECU 50 is powered on, the system is initialized and each flag, each counter, and each timer except the data such as various learning values stored in the backup RAM 54 are set. It is initialized. When the starter switch 48 is turned on and the engine is started, a cylinder discrimination / engine speed calculation routine shown in FIG. 2 is executed for each crank pulse input from the crank angle sensor 41.
[0077]
In this cylinder discrimination / engine speed calculation routine, when the crank rotor 40 rotates and a crank pulse is input from the crank angle sensor 41 in accordance with engine operation, first, in step S1, the crank pulse input this time is θ1. , Θ2, and θ3, the signal corresponding to the crank angle is identified based on the input pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 44, and in step S2, from the input pattern of the crank pulse and the cam pulse, the current compression stroke cylinder, Cylinder discrimination such as ignition target cylinder, ignition target cylinder, and fuel injection target cylinder is performed.
[0078]
That is, as shown in the time chart of FIG. 11, for example, if there is a cam pulse input between the previous crank pulse input and the current crank pulse input, the current crank pulse is a θ1 crank pulse. Further, the crank pulse to be input next time can be identified as the θ2 crank pulse.
[0079]
In addition, when there is no cam pulse input between the previous and current crank pulse inputs, and there is a cam pulse input between the previous and previous crank pulse inputs, the current crank pulse can be identified as the θ2 crank pulse and is input next time. The crank pulse can be distinguished from the θ3 crank pulse. Also, if there is no cam pulse input between the previous time and this time, and between the previous and the previous crank pulse input, the crank pulse input this time can be identified as the θ3 crank pulse, and the crank pulse input next time is Can be distinguished from θ1 crank pulse.
[0080]
Further, when three cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ5 cam pulse corresponding to the protrusion 43b), the next compression top dead center is the # 3 cylinder, and the current compression stroke cylinder (ignition target) Cylinders, ignition target cylinders) can be determined as # 3 cylinders, and the next fuel injection target cylinders can be determined as # 4 cylinders after the cylinders. When two cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ6 cam pulse corresponding to the protrusion 43c), the next compression top dead center is the # 4 cylinder, and the current compression stroke cylinder and ignition target cylinder , It can be determined that the ignition target cylinder is the # 4 cylinder and the fuel injection target cylinder is the # 3 cylinder.
[0081]
Also, when one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs (θ4 cam pulse corresponding to the protrusion 43a) and the previous compression top dead center determination is # 4 cylinder, the next compression top dead center Is the # 1 cylinder, and the current compression stroke cylinder, ignition target cylinder, ignition target cylinder can be determined as # 1 cylinder, and fuel injection target cylinder can be determined as # 2 cylinder. Similarly, when one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs and the previous compression top dead center is # 3 cylinder, the next compression top dead center is # 2 cylinder, The compression stroke cylinder, ignition target cylinder, and ignition target cylinder can be identified as # 2 cylinders, and the fuel injection target cylinder can be identified as # 1 cylinders.
[0082]
In the four-cycle four-cylinder engine 1 of the present embodiment, the combustion stroke is in the order of cylinders of # 1 → # 3 → # 2 → # 4, and as shown in the time chart of FIG. ) Is the # 1 cylinder, the ignition target cylinder and the ignition target cylinder are similarly # n = # 1 cylinder, and the fuel injection target cylinder at this time is # n-2 = # 2 cylinders.
[0083]
When forced ignition control, that is, spark ignition by the spark plug 18 is selected, the ignition timing for the cylinder #n is set according to the discrimination result of the ignition target cylinder #n in the ignition control routine of FIG. 4 described later. Thus, the ignition timing control is performed for each cylinder, and when the self-ignition is selected by the compression ignition control, the setting of the ignition timing is stopped and the spark ignition by the spark plug 18 is stopped. Further, in the later-described θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, it is determined whether or not the cylinder is the ion current detection target cylinder, that is, the ignition timing detection target cylinder, according to the determination result of the ignition target cylinder #n. Further, the determination result of the fuel injection target cylinder # n-2 is referred to in a fuel injection amount setting routine (not shown) executed every predetermined cycle, and the fuel injection amount is set for each cylinder.
[0084]
Thereafter, the process proceeds from step S2 to step S3, and the time from the previous crank pulse input to the current crank pulse input measured by the crank pulse input interval timing timer, that is, the crank pulse input interval time (θ1 crank pulse and θ2 crank The pulse input interval time Tθ12, θ2 crank pulse and θ3 crank pulse input interval time Tθ23, or θ3 crank pulse and θ1 crank pulse input interval time Tθ31) are read out, and the crank pulse input interval time Tθ is detected.
[0085]
Next, the process proceeds to step S4, the crank pulse angle corresponding to the crank pulse identified this time is read, the current engine speed NE is calculated based on the crank pulse angle and the crank pulse input interval time Tθ, and the RAM 53 Store at a predetermined address and exit the routine. The angle between the crank pulses is known and stored in advance as fixed data in the ROM 52. In the present embodiment, the angle between the θ1 crank pulse and the θ2 crank pulse is 32 ° CA, The angle between the θ2 crank pulse and the θ3 crank pulse is 55 ° CA, and the angle between the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse is 93 ° CA. In consideration of the engine start time, the engine speed NE is calculated at, for example, 150 rpm or more.
[0086]
Then, in the compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 3 executed every predetermined time (for example, 10 msec), each data such as the engine speed NE is read out, and from the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18. The conditions for switching to compression ignition control for performing self-ignition are determined.
[0087]
Next, the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3 will be described.
[0088]
In this compression ignition control condition determination routine, first, in step S11, the compression ignition control flag FCOMP is referred to, and the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is currently performed or the self ignition is already performed. It is determined whether or not the compression ignition control is selected.
[0089]
The compression ignition control flag FCOMP is cleared at the time of system initialization, and forced ignition control is performed when FCOMP = 0. Then, it is set when the switching condition from forced ignition control to compression ignition control is satisfied in this routine (FCOMP ← 1), and the process shifts to compression ignition control by setting this compression ignition control flag FCOMP. After the transition to the compression ignition control of FCOMP = 1, the switching condition from the compression ignition control to the forced ignition control is judged in the EGR control routine of FIGS. 9 to 10 described later, and the compression ignition is performed when this condition is satisfied. When the control flag FCOMP is cleared, the process shifts to forced ignition control.
[0090]
Therefore, when FCOMP = 1 and compression ignition control for self-ignition has already been instructed, the routine jumps to step S19, and in steps S19 and S20, the current engine speed NE and intake air quantity Q are set to the previous values. NEOLD and QOLD are stored at predetermined addresses in the RAM 53, and the routine is exited.
[0091]
When FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected and the forced ignition is performed by discharging the spark plug 18, the process proceeds to step S12, and the transition condition to the compression ignition control is determined by the processing after step S12. It is determined whether or not it is established.
[0092]
In steps S12 and S13, changes in the engine speed NE and the intake air amount Q are determined to determine whether the engine is in a steady operation state. That is, in step S12, the current engine speed NE is read out, and the engine speed NEOLD at the previous execution of this routine is subtracted from the engine speed NE to set the absolute value | NE-NEOLD | By comparing with the value NES, it is determined whether or not the engine speed region is in substantially the same region as the previous time. In step S13, the current intake air amount Q by the intake air amount sensor 32 is read out, and the intake air amount QOLD at the previous routine execution is subtracted from the intake air amount Q, and the absolute value of this subtraction value | Q By comparing -QOLD | with the set value QS, it is determined whether or not the engine load region due to the intake air amount Q is substantially the same region as the previous time.
[0093]
Then, when | NE-NEOLD |> NES or | Q-QOLD |> QS and the engine operating range is changing depending on the engine speed NE and the engine load, jump from the corresponding step to step S18. Then, the condition duration count value CN for counting the duration of establishment of the condition for switching to the compression ignition control is cleared (CN ← 0), and in preparation for the next determination, each of the above-mentioned engines is performed in steps S19 and S20. The rotational speed NE and the intake air amount Q are stored as predetermined values NEOLD and QOLD at predetermined addresses in the RAM 53, the routine is exited, and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0094]
On the other hand, when | NE−NEOLD | ≦ NES and | Q−QOLD | ≦ QS in steps S12 and S13, and when the engine operating range according to the engine speed and the engine load is in the substantially same range, the process proceeds to step S14. Then, the engine coolant temperature TW is read by the coolant temperature sensor 36 as an example of the engine temperature, and this coolant temperature TW is compared with the set value TWS to determine whether or not the engine warm-up is complete.
[0095]
When TW <TWS and engine 1 has not been warmed up, the routine jumps to step S18 and exits the routine through steps S18 to S20. When TW ≧ TWS has been warmed up, the process proceeds to step S15. The ignition timing TADV for forced ignition by the spark plug 18 set in the ignition control routine of FIG. 4 to be described later, and the ignition timing τA detected based on the ion current in the ignition timing detection routine of FIG. By subtracting the ignition timing TADV from the timing τA and comparing this subtracted value (τA−TADV) with the set value TSET, it is determined whether or not self-ignition is possible at an appropriate timing.
[0096]
Although described later in detail, in the present embodiment, the ignition timing τA and the ignition timing TADV are set as time values based on the θ2 crank pulse input as shown in FIG.
[0097]
Here, as the engine temperature rises, combustion fluctuations are reduced, the combustion state is stabilized, and the combustion speed is increased, so that self-ignition can be performed at an appropriate time regardless of forced ignition by ignition of the ignition plug 18.
[0098]
Therefore, as a transition condition from forced ignition to self-ignition by ignition of the spark plug 18, the difference between the ignition timing TADV and the ignition timing τA, that is, the subtraction value (τA−TADV) is obtained, and the predetermined value based on the set value TSET is obtained. By comparing, it is possible to determine the engine combustion state, and it is possible to appropriately determine the condition for shifting to self-ignition.
[0099]
Note that the set value TSET is equal to the mixing in the combustion chamber 17 due to the ignition timing TADV, that is, the discharge of the spark plug 18 in a state where the engine warm-up has been completed and the self-ignition is possible at an appropriate timing. After the gas is ignited, the period from when the combustion flame of the air-fuel mixture reaches between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 until the ionic current flows, that is, the time from when ignition is detected based on the ionic current, is determined in advance. The time value is obtained by simulation or experiment, and this time value is set as a set value TSET and is stored in the ROM 52 as fixed data.
[0100]
Accordingly, when τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible, and the above-described step S18 Through S20, the routine is exited, and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0101]
On the other hand, when τA−TADV ≦ TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is shortened to a time within a predetermined value by the set value TSET in step S15, the appropriate time In step S16, it is determined that self-ignition is possible, and in steps S16 and S17, an EGR gas temperature condition is further determined to determine whether intake air temperature control by EGR is possible.
[0102]
That is, in step S16, based on the self data of the ECU 50, it is determined whether the control amount EGRS for the EGR valve 27 is outside 00H, and whether EGR is currently being performed. If EGRS = 00H, the EGR valve 27 is fully closed. When the EGR is stopped, the EGR gas temperature cannot be detected. Therefore, the routine exits through steps S18 to S20, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0103]
Then, when EGR is performed with EGRRS ≠ 00H, the process proceeds to step S17, where the EGR gas temperature TEGR is read by the EGR gas temperature sensor 38, and this EGR gas temperature TEGR is compared with the set value TEGRS. It is determined whether intake air temperature control is possible.
[0104]
The set value TEGRRS is obtained in advance by simulation or experiment to obtain an EGR gas temperature capable of appropriately controlling the intake air temperature by controlling the EGR rate by the EGR valve 27 when the temperature of the EGR gas rises to a predetermined value. The temperature value is set as a set value TEGRS and stored in the ROM 52 as fixed data.
[0105]
Accordingly, when it is determined that TEGR <TEGRS and the intake air temperature control cannot be properly performed with the EGR gas, the routine exits through steps S18 to S20, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0106]
On the other hand, when TEGR ≧ TEGRS in step S17, the EGR gas temperature TEGR rises above a predetermined temperature according to the set value, and the intake air temperature can be controlled appropriately by controlling the EGR rate by the EGR valve 27. The process proceeds to step S21.
[0107]
In the present embodiment, the EGR gas temperature TEGR is compared with the set value TEGRS to determine whether or not the intake air temperature control by EGR is possible, but for simplicity, the EGR gas temperature sensor 38 Instead, an exhaust temperature sensor is provided in the exhaust system, and in step S17, the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor is compared with a set value to determine whether intake air temperature control by EGR is possible. May be determined. In this case, it is possible to omit the step S16 for performing the EGR determination.
[0108]
In step S21, a condition duration count value CN for counting the duration of establishment of the switching condition to the compression ignition control based on all the conditions in steps S12 to S17 is counted up (CN ← CN + 1). In step S22, the above condition is met. The duration count value CN is compared with a set value CSET (for example, a value corresponding to several seconds).
[0109]
When CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control has not been established yet, the process proceeds to step S19, and after steps S19 and S20, the engine speed NE and the intake air amount Q, respectively. Is stored in the predetermined address of the RAM 53 as the previous values NEOLD and QOLD, the routine is exited, and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0110]
Further, when CN ≧ CSET in step S22, when the continuation time of all the conditions established in steps S12 to S17 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of the routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23. Then, by setting the compression ignition control flag FCOMP (FCOMP ← 1), the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing self-ignition is selected.
[0111]
In step S24, the condition duration count value CN is cleared (CN ← 0), and in the subsequent step S25, the set value UPSET is added to the control amount EGRS for the current EGR valve 27 to obtain a new control amount. Set (EGRS ← EGRS + UPSET) and exit the routine.
[0112]
In other words, during an engine transient operation state in which the engine operating range varies depending on the engine speed and engine load, the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current changes accordingly. The switching condition to the compression ignition control cannot be properly determined based on this time interval, resulting in erroneous determination.
[0113]
In addition, since combustion fluctuation occurs when the engine is not warmed up, self-ignition is not always performed even when the shift to the compression ignition control is performed, and the ignition timing τA detected based on the ignition timing TADV and the ion current When the time interval exceeds a predetermined time, the combustion speed is slow, and even if the self-ignition control is performed, self-ignition and combustion cannot be performed at a desired time, and an ignition error (misfire) of the engine 1 occurs. Appropriate ignition timing τA cannot be obtained in self-ignition, abnormal combustion occurs, adversely affects the engine, and fuel consumption and exhaust emission deteriorate.
[0114]
In the present embodiment, the intake air temperature control is further performed by the EGR during the self-ignition control, and the EGR gas is controlled so as to converge the ignition timing τA by the self-ignition to the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. When the temperature of the EGR gas whose temperature TEGR is lower than the predetermined temperature is low, the intake air temperature cannot be sufficiently increased by the EGR gas, and the intake air temperature control by the EGR is performed even if the self-ignition is performed by shifting to the compression ignition control. Therefore, the ignition timing τA cannot be controlled at the desired target ignition timing τTAGT.
[0115]
Therefore, in the present embodiment, the ignition timing is determined in the engine steady operation state in which the engine operation region based on the engine speed NE and the intake air amount Q representing the engine load is substantially the same region, and in the engine warm-up completion state. The time interval between TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is shortened to a time within a predetermined value by the set value TSET, and it is determined that self-ignition is possible at an appropriate time, and EGR is executed. In EGR, when the EGR gas temperature TEGR is equal to or higher than a predetermined temperature, the intake air temperature control by EGR can be appropriately performed, and the continuation time of all the above conditions reaches the predetermined time by the set value TSET, and the self-ignition control is started. When it is determined that the transition conditions of the engine are completely satisfied, that is, when self-ignition is possible and the ignition timing τA by self-ignition is obtained at an appropriate time Then, the compression ignition control flag FCOMP is set, the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the process shifts to compression ignition control in which self ignition is performed.
[0116]
Thereby, it is possible to prevent erroneous determination of the transition condition to the compression ignition control, and the transition from the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 to the compression ignition control can be performed at an appropriate timing. As a result, the intake air temperature control by EGR can be accurately performed in the compression ignition control, and the ignition timing by self-ignition can be reliably and appropriately controlled. In addition, immediately after the shift to the compression ignition control, it becomes possible to perform self-ignition at an appropriate time, without causing an ignition error (misfire) of the engine 1 and abnormal combustion due to non-compliance of the ignition timing τA in self-ignition. Can be prevented. Therefore, adverse effects such as an adverse effect on the engine 1 due to abnormal combustion can be prevented, and the durability reliability of the engine 1 can be improved. In addition, since misfire or abnormal combustion due to non-compliance with the ignition timing at the time of shifting to self-ignition is prevented, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission.
[0117]
The compression ignition control flag FCOMP is referred to in the ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interrupt routine of FIG. 5, and the EGR control routine of FIGS. 9 to 10, and during the forced ignition control of FCOMP = 0, The ignition timing TADV is set according to the operating state, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is performed, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the engine operating state to perform normal EGR control.
[0118]
Further, at the time of compression ignition control with FCOMP = 1, the setting of the ignition timing TADV is stopped, forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and at the time of transition to the compression ignition control (t1 in the time chart of FIG. 13). At the time of step S25, the control amount EGRS for the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount by the set value UPSET, and the valve opening of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount corresponding to this, and the EGR amount, that is, the EGR rate By increasing the intake air heating amount due to the increase, the intake air temperature rises. As a result, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 rises, and the spark ignition due to the discharge of the spark plug 18 shifts to self-ignition.
[0119]
After the shift to the compression ignition control, the EGR valve 27 is controlled according to the comparison result between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. Thus, the intake air temperature is controlled so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0120]
Next, the ignition control routine shown in FIG. 4 will be described.
[0121]
This ignition control routine is executed at predetermined intervals after system initialization. First, in step S31, referring to the compression ignition control flag FCOMP, is the forced ignition control for performing spark ignition of the spark plug 18 currently instructed? Alternatively, it is determined whether compression ignition control for instructing self-ignition is instructed irrespective of the forced ignition of the spark plug 18.
[0122]
When the forced ignition control is instructed with FCOMP = 0, the process proceeds to step S32, and the ignition timing TADV is set by the processing after step S32 in order to perform forced ignition by spark ignition of the spark plug 18.
[0123]
In this embodiment, the ignition timing is controlled by a time control method, and as shown in FIG. 11, the energization start timing (dwell set) TDWL and the energization cut-off timing (dwell cut), that is, the ignition timing, are applied to the ignition coil 19. TADV is set by the time based on the θ2 crank pulse input.
[0124]
In step S32, the basic fuel injection pulse width Tp that represents the engine load and determines the basic fuel injection amount (calculated in a fuel injection amount setting routine (not shown); Tp ← K × Q / NE; K is an injector characteristic correction constant) and the engine The basic advance value ADVBASE is set by referring to the basic advance value table stored in the ROM 52 with interpolation calculation based on the rotational speed NE.
[0125]
In the basic advance value table, the optimum ignition timing is obtained in advance by simulation or experiment for each engine operating region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp. Is set as a table using the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters, and is stored in a series of addresses in the ROM 52.
[0126]
Next, at step S33, the ignition timing learning correction value ADVKR, in which the retard amount or the advance amount is learned for each operation region in accordance with the presence or absence of the knock detected by the knock sensor 34, is determined as the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width. Based on Tp, the ignition timing learning correction value table stored in the backup RAM 54 is set with reference to interpolation calculation.
[0127]
Then, the process proceeds to step S34, where the ignition timing learning correction value ADVKR is added to the basic advance value ADVBASE for learning correction, and the control advance angle ADV for determining the ignition timing is set (ADV ← ADVBASE + ADVKR), and the process proceeds to step S35. move on.
[0128]
In step S35, the energization cutoff timing for the ignition coil 19, that is, the ignition timing TADV, is set based on the θ2 crank pulse input based on the control advance angle ADV. As described above, the time control method is adopted in the present embodiment, and the ignition timing TADV is set according to time.
[0129]
That is, since the control advance angle ADV is angle data (BTDC ° CA), it is necessary to convert it to the time from the input of the θ2 crank pulse to ignition, as shown in the time chart of FIG. Assuming that the crank pulse input interval time is Tθ and the crank pulse angle is θ, in the present embodiment, the ignition timing TADV is set by the following equation using the θ2 crank pulse input as a reference.
[0130]
TADV ← (Tθ / θ) × (θ2−ADV)
Next, the process proceeds to step S36, and the energization time (dwell time) DWL for the ignition coil 19 is set by referring to the table with interpolation calculation based on the battery voltage VB. This energization time determines the optimum energization time of the coil primary current depending on the battery voltage VB, and an example of this table is shown in step S36. That is, when the battery voltage VB decreases, the energization time DWL is lengthened to ensure ignition energy, and when the battery voltage VB increases, the energization time DWL is shortened to prevent energy loss and heat generation of the ignition coil 19.
[0131]
In the subsequent step S37, the energization start timing TDWL is set based on the θ2 crank pulse by subtracting the energization time DWL from the ignition timing TADV (TDWL ← TADV−DWL). In addition to setting the ignition timing TADV, in step S39, the energization start timing TDWL is set in the energization start timing timer of the corresponding cylinder, and the routine is exited.
[0132]
As a result, when FCOMP = 0 and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is selected, each timer is started by the θ2 crank pulse interrupt routine of FIG. 5 that starts in synchronization with the θ2 crank pulse input, Forced ignition by the spark plug 18 is performed.
[0133]
On the other hand, when FCOMP = 1 in step S31 and compression ignition control for self-ignition is selected, the routine exits without setting the energization start timing TDWL and ignition timing TADV and setting the timer. In the compression ignition control, the spark ignition by the spark plug 18 is stopped.
[0134]
Next, the θ2 crank pulse interruption routine shown in FIG. 5 will be described. The routine is started in synchronization with the θ2 crank pulse input, and the compression ignition control flag FCOMP is referred to in step S41.
[0135]
When FCOMP = 0 and the forced ignition control for forcibly igniting is instructed by the spark plug 18, in step S42, the energization start timing timer for the relevant ignition target cylinder is started, and in step S43, the relevant ignition target cylinder is selected. The ignition timing timer is started, the process proceeds to step S44, and ion current detection processing is performed after step S44.
[0136]
Then, when each timer is started and the energization start timing TDWL is reached by counting of the energization start timing timer, the routine shown in FIG. 6 is interrupted and activated. An energization signal for the cylinder is output (see the forced ignition control timing fire signal in FIG. 11), and energization (dwell) of the ignition coil 19 of the corresponding cylinder is started.
[0137]
Thereafter, when the ignition timing TADV is reached by the timing of the ignition timing timer, the interruption routine shown in FIG. 7 is started, and the dwell for the ignition coil 19 of the cylinder to be ignited is cut in step S61. The secondary voltage is induced, the discharge electrode 18a of the ignition plug 18 of the ignition target cylinder is discharged, a spark is generated between the discharge electrodes 18a, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is sparked and ignited and burned.
[0138]
Accordingly, when self-ignition is not possible or intake temperature control by EGR is impossible, that is, during forced ignition control with FCOMP = 0, the ignition timing TADV is set according to the engine operating state, and forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is performed. Done.
[0139]
On the other hand, when the compression ignition control is instructed with FCOMP = 1 in step S41 of the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, the energization start timing timer and the ignition timing timer are not started, and steps S41 to S44 are performed. To step S44, and the ion current detection start process is performed in step S44 and thereafter.
[0140]
That is, when the compression ignition control of FCOMP = 1 is selected, the setting of the ignition timing TADV is stopped by the above-described ignition control routine, and the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is performed by disabling the timers. Is canceled.
[0141]
In step S44, the current compression stroke cylinder (ignition target cylinder, ignition target cylinder) data by the above-described cylinder discrimination / engine speed calculation routine is read, and the current compression stroke cylinder includes an ion current detection circuit 45. It is determined whether or not it is the target cylinder (# 1 cylinder in the present embodiment).
[0142]
When the current compression stroke cylinder is outside the ion current detection target cylinder, the routine is directly exited. When the current compression stroke cylinder is the ion current detection target cylinder, the routine proceeds to step S45, and ignition timing detection start processing is performed after step S45.
[0143]
In step S45, the timer value TMτ of the ignition timing timer in the counter / timer group 55 is read to determine whether or not the timer value TMτ is cleared.
[0144]
Here, the ignition timing timer is started in synchronization with the θ2 crank pulse input in step S48, which will be described later, and in the ignition timing detection routine shown in FIG. 8, which is executed for each A / D conversion described later. When the current is detected and the ignition of the corresponding cylinder is detected by the ion current, the count value TMτ is cleared.
[0145]
Therefore, when TMτ ≠ 0, the timing of the ignition timing timer is continued from the previous θ2 crank pulse input of the corresponding cylinder, and the ignition is not detected during the two engine revolutions, that is, the misfire state. At this time, the routine proceeds to step S46, where the time value TMτ of the ignition timing timer, that is, the time required for the engine to make two revolutions, is stored at a predetermined address in the RAM 53 as the ignition timing τA (τA ← TMτ).
[0146]
As a result, the detection upper limit of the ignition timing τA is regulated, and when self-ignition is performed by the compression ignition control at this time, a comparison between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT will be described later with reference to FIGS. In the EGR control routine, the compression ignition control flag FCOMP is cleared and the forced ignition control is performed, and the process shifts to the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 to eliminate the misfire due to the inability to self-ignite.
[0147]
In subsequent step S47, the time value TMτ of the ignition timing timer is cleared (TMτ ← 0), and the process proceeds to step S48.
[0148]
On the other hand, in step S45, when TMτ = 0 and the ignition timing τA is properly detected, the process jumps from step S45 to step S48.
[0149]
In step S48, the ignition timing timer is started to start timing of the ignition timing with reference to the θ2 crank pulse input of the cylinder, and in step S49, the ignition timing detection prohibition flag Fτ is cleared (Fτ). ← 0), allowing the detection of the ignition timing and exiting the routine.
[0150]
As described above, the timing of the ignition timing τA is started with the θ2 crank pulse input as a reference, and the ignition timing detection of FIG. 8 executed for each A / D conversion input of the output voltage VION from the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45. The ignition timing τA is detected by the routine.
[0151]
Next, the ignition timing detection routine will be described. First, in step S71, the ignition timing detection prohibition flag Fτ is referred to, and the ignition timing τA is already determined in one cycle of the cylinder (engine 2 rotation; 720 ° CA rotation) with Fτ = 1. Is detected, and when the detection of the ignition timing τA is prohibited, the routine is directly exited. If Fτ = 0 and the detection of the ignition timing τA is not completed in one cycle of the cylinder and the detection of the ignition timing τA is permitted, the process proceeds to step S72.
[0152]
In step S72, the compression ignition control flag FCOMP is further referred to. If FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected, the process proceeds to step S73, where the timing value TMτ of the ignition timing timer and the ignition timing TADV by the ignition control routine are read, and the timing value TMτ is obtained. Then, a comparison is made with an addition value (TADV + TSE) obtained by adding the set value TSE to the ignition timing TADV.
[0153]
Here, as shown in FIG. 12, during forced ignition control in which spark ignition is performed by the spark plug 18, not only ion current due to mixture ignition but also ion current due to spark ignition of the spark plug 18 is detected. In other words, when an ignition signal having a pulse waveform is output from the ECU 50 via the igniter 20 (see the forced ignition control timing fire signal in FIG. 11), a primary current flows to the primary side of the ignition coil 19 and the ignition signal rises. The primary current is cut off due to the drop (dwell cut), a high-voltage secondary voltage is induced on the secondary side of the ignition coil 19, the insulation between the discharge electrodes 18 a of the spark plug 18 is broken, and a spark discharge (spark) is performed. The ion current detection circuit 45 detects the ion current caused by the ignition spark, and the output voltage VION corresponding to the ion current caused by the spark ignition is input from the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45 to the ECU 50.
[0154]
When the gas mixture in the combustion chamber 17 is ignited by spark ignition and the combustion gas ions are present between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 by the flame, the ion current flowing through these ions is detected by the ion current. As detected by the circuit 45, the output voltage VION is input to the ECU 50 from the voltage sensor 45a in the ion current detection circuit 45 in accordance with the ion current caused by the flame.
[0155]
Therefore, in order to detect the ignition timing τA, it is necessary to exclude the ion current detection period due to spark ignition. For this reason, the timing value TMτ of the ignition timing timer is added to the ignition timing TADV by the set value TSE. By comparing with the added value (TADV + TSE), the ion current detection period by spark ignition is excluded, and erroneous detection of the ignition timing τA is prevented.
[0156]
When TMτ <TADV + TSE, in order to prevent erroneous detection of ion current detection due to spark ignition, the routine is exited as it is, and when TMτ ≧ TADV + TSE, after the lapse of the ion current period due to spark ignition, the process proceeds to step S74.
[0157]
On the other hand, when FCOMP = 1 in step S72 and compression ignition control is selected, no ignition signal is output (see the compression ignition control time point ignition signal in FIG. 11). At this time, the ion current due to the ignition spark is Does not occur.
[0158]
Therefore, at this time, there is no need to determine the ion current due to spark ignition, and the routine jumps from step S72 to step S74.
[0159]
In step S74, the output voltage VION from the voltage sensor 45a in the ion current detection circuit 45 is compared with a determination value ION for determining the generation of the ion current. When VION <ION, the ion current due to the flame is It is determined that it has not occurred, and the routine is exited.
[0160]
On the other hand, when VION ≧ ION, it is determined that an ionic current is generated due to the flame, and the process proceeds to step S75. The timing value TMτ of the ignition timing timer is set to the ignition timing τA, and stored in a predetermined address of the RAM 53. In subsequent step S76, the timing value TMτ of the ignition timing timer is cleared (TMτ ← 0) to stop the operation of the ignition timing timer, and at the end of timing of the ignition timing τA in this cycle, in step S77 Then, the ignition timing detection prohibition flag Fτ is set (Fτ ← 1), and the routine is exited.
[0161]
Then, the ignition timing τA based on the θ2 crank pulse input is detected by the above processing, and at the time of forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 with FCOMP = 0, this ignition timing is determined in the compression ignition control condition determination routine described above. The transition condition to the compression ignition control is determined by the time interval between τA and the ignition timing TADV (see step S15 in FIG. 3), and after the transition to the compression ignition control in which FCOMP = 1 is performed, FIG. In the EGR control routine shown in FIG. 10, the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state, and EGR by the EGR valve 27 is performed. By controlling the amount, that is, the EGR rate, the intake air temperature is controlled so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0162]
Next, the EGR control routine of FIGS. 9 to 10 will be described.
[0163]
This EGR control routine is executed every predetermined time (for example, 16 ms) after system initialization, and in step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to.
[0164]
When FCOMP = 0 and forced ignition control is currently instructed, the process proceeds to step S82, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the engine operating state by the processing of steps S82 to S91. When the compression ignition control of FCOMP = 1 is instructed, the process proceeds to step S92, and in the processing after step S92, the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT in the self-ignition by the EGR control. Intake air temperature control is performed.
[0165]
First, normal EGR control at the time of forced ignition control with FCOMP = 0 will be described. At step S82, the engine post-start time TMAST measured by the post-start time timer in the counter / timer group 55 is read and set. Compare with value ASTEGR.
[0166]
That is, when TMAST <ASTEGR and the engine start time TMAST has not reached the predetermined time determined by the set value ASTEGR and the starter switch 48 is ON or immediately after engine start, the engine is in an unstable state. At this time, if EGR is performed, engine stall may occur. Therefore, when TMAST <ASTEGR, it is determined that the EGR condition is not satisfied, and jumps to step S89 to stop EGR. When TMAST ≧ ASTEGR, the process proceeds to step S83, and further, the EGR condition is determined in steps S83 to S88. To do.
[0167]
That is, in step S83, the cooling water temperature TW is compared with a water temperature judgment value TWEGR (for example, 50 ° C.), the engine warm-up is complete with TW ≧ TWEGR, and the basic fuel injection is performed in steps S84 and S85. The pulse width Tp is compared with the lower limit value LEGRL and the upper limit value LEGRRH, respectively, to determine the lower limit side and the upper limit side of EGR execution by the engine load, and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load is set to the lower limit value LEGRL and the upper limit value. In step S86, the engine speed NE is compared with a high engine speed determination value NEGR (for example, 4000 rpm), and the engine speed NE is high at NE ≦ NEGR. The vehicle speed VSP by the vehicle speed sensor 47 is compared with a high vehicle speed judgment value VEGR (for example, 120 km / h) in step S87, and the vehicle speed VSP is high when VSP ≦ VEGR. When outside the travel region only, the process proceeds to step S88, it is determined operating state of the idle switch 33b. Then, only when the idle switch 33b is OFF and not idle, it is determined that the EGR condition is satisfied, the process proceeds to step S91, and EGR is executed.
[0168]
Here, when the engine is cold when TW <TWEGR, the combustion state of the engine is unstable. If EGR is performed at this time, the flammability is deteriorated and the engine operability is remarkably deteriorated. In addition, when Tp <LEGRRL is operated at a low engine load, the intake amount of fresh air is small, and if EGR is performed, the combustibility of the engine deteriorates. Further, the engine high load operation of Tp> LEGRH is at the time of an engine output request, and if EGR is performed at this time, the engine output will be reduced even when the output is requested. Further, when the engine is rotating at high speed NE> NEGR or at high speed when VSP> VEGR, the output is requested. When EGR is performed at this time, the engine output is reduced contrary to the output request.
[0169]
Therefore, when any of the conditions is not satisfied in steps S82 to S88, it is determined that the EGR execution condition is not satisfied, and the process proceeds from the corresponding step to step S89 to instruct the control amount EGRS for the EGR valve 27 to be fully closed. "00H" is set, this control amount EGRS is set in step S90, and the routine is exited.
[0170]
As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27, and the EGR valve 27 is fully closed by driving the stepping motor built in the EGR valve 27, so that EGR is stopped.
[0171]
On the other hand, when the EGR execution condition that satisfies all the conditions of steps S82 to S88 is satisfied, the process proceeds to step S91 to execute EGR. In step S91, the control amount table with interpolation calculation is referred to based on the engine speed NE at this time and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set.
[0172]
The control amount table obtains the control amount EGRS for the EGR valve 27 for obtaining an appropriate EGR amount for each engine operation region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load by simulation or experiment in advance. The engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp are set as a table, and are stored as fixed data at a series of addresses in the ROM 52. An example of this control amount table is shown in step S91.
[0173]
In the present embodiment, as shown in step S91, the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp are the control values having the largest values in the predetermined regions of 2000 to 4000 rpm and 3.0 to 4.0 ms, respectively. EGRS is stored in memory. This is because the amount of NOx generated in this region is high, and the generation of NOx is suppressed by increasing the EGR rate. As the engine speed NE or the basic fuel injection pulse width Tp deviates from the above range, the amount of NOx generated decreases, and accordingly, a small control amount EGRS is stored in order to decrease the EGR rate. Yes.
[0174]
Then, after setting the control amount EGRS, the process proceeds to step S90, the control amount EGRS set in step S91 is set, and the routine is exited.
[0175]
As a result, a drive signal corresponding to this control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27. By driving the stepping motor built in the EGR valve 27, the valve opening of the EGR valve 27 has an EGR rate suitable for the engine operating state. The predetermined opening degree is adjusted.
[0176]
On the other hand, when FCOMP = 1 in the above step S81 and the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and the processing after step S92 is performed. The control amount EGRS for the EGR valve 27 is set by feedback control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, and the intake air temperature control by EGR is performed. The ignition timing τA by self-ignition becomes the target ignition timing τTAGT. Control to converge to.
[0177]
In step S92, the basic target ignition angle table with interpolation calculation is referred to based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the basic target ignition angle ADVτBASE based on the compression top dead center. Set.
[0178]
The basic target ignition angle table obtains the optimum ignition timing (angle) in self-ignition by simulation or experiment in advance for each engine operating region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp. It is set as a basic target ignition angle ADVτBASE that determines what degree CA is to be obtained, and is stored in a series of addresses in the ROM 52.
[0179]
The basic target ignition angle table is shown in step S92. In this basic target ignition angle table, a small value, that is, a basic target ignition angle ADVτBASE on the retard side is stored in a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and a low rotation region where the engine speed NE is low. . Conversely, as the basic fuel injection pulse width Tp is smaller and the engine speed NE is higher, that is, as the engine speed is shifted to the engine low load high speed region, a larger value, that is, the basic target ignition angle ADVτBASE on the advance side is stored.
[0180]
Here, the combustion period in the combustion stroke (expansion stroke) after ignition differs depending on the engine operating state. That is, in the low rotation region, the time required for one stroke is long and the combustion period in one stroke is relatively short. In the high load region, the combustion period is similarly shortened due to the increase in charging efficiency. Further, in the high speed region, the time required for one stroke is short and the combustion period in one stroke is relatively long, and in the low load region, the combustion period is relatively long due to a decrease in charging efficiency.
[0181]
For this reason, when the ignition timing is constant, combustion ends early in the low rotation region and the high load region, and combustion is slow in the high rotation region and the low load region. .
[0182]
Accordingly, the basic target ignition angle ADVτBASE is retarded as the load is increased and the rotation speed is decreased, so that the target ignition timing τTAGT set based on the basic target ignition angle ADVτBASE is retarded, and the target ignition timing τTAGT is set. Correspondingly, the ignition timing τA is retarded by feedback control described later. As a result, the combustion end time is relatively retarded, and the thermal efficiency at the time of high load and low rotation can be improved.
[0183]
Further, the basic target ignition angle ADVτBASE is advanced as the load is reduced and the rotation speed is increased, so that the target ignition timing τTAGT is advanced, and the ignition timing τA is set according to the target ignition timing τTAGT by feedback control described later. Advance the angle. As a result, in the low-load and high-rotation region, the combustion period is relatively advanced, the combustion delay is suppressed, and the thermal efficiency can be improved.
[0184]
Accordingly, it is possible to set an appropriate target ignition timing corresponding to the combustion period that differs for each engine operation region, and it is possible to improve the thermal efficiency in each region.
[0185]
Although the controllability is inferior, the basic target ignition angle ADVτBASE may be set simply using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
[0186]
In the present embodiment, the basic target ignition angle ADVτBASE is set as angle data based on the compression top dead center. However, although the control accuracy is slightly lowered, the engine rotational speed NE and the engine load are replaced. The basic target ignition timing may be set as time data based on the θ2 crank pulse input by referring to the table using at least one of the above. In this case, step S95 to be described later for converting the angle data into time becomes unnecessary.
[0187]
Then, after setting the basic target ignition angle ADVτBASE in step S92, the process proceeds to step S93, where the coolant temperature TW as an example of the engine temperature is read, and the water temperature correction coefficient table is interpolated based on the coolant temperature TW. With reference, the water temperature correction coefficient Kτ for correcting the basic target ignition angle ADVτBASE is set according to the engine temperature.
[0188]
In the water temperature correction coefficient table, for each engine temperature range based on the cooling water temperature TW, the water temperature correction coefficient Kτ for correcting the basic target ignition angle ADVτBASE to obtain the optimal target ignition timing (angle) is simulated or experimented in advance. And is stored in a series of addresses in the ROM 52.
[0189]
An example of the water temperature correction coefficient table is shown in step S93. This water temperature correction coefficient table includes a small value, that is, the basic target ignition angle ADVτBASE in the engine low temperature region where the cooling water temperature TW is low and the engine high temperature region where the cooling water temperature TW is high compared to the normal temperature range of the engine during normal operation. Is stored as a water temperature correction coefficient Kτ for correcting the delay angle.
[0190]
That is, in the engine low temperature range where the cooling water temperature TW is low, the target ignition timing τTAGT is retarded by setting the target ignition timing τTAGT by delaying the basic target ignition angle ADVτBASE with the water temperature correction coefficient Kτ. Corresponding to the target ignition timing τTAGT, the ignition timing τA is retarded by feedback control described later. As a result, the combustion temperature rises and warming-up of the engine 1 is promoted, and as the combustion temperature rises, the engine exhaust temperature rises and the catalyst temperature of the catalytic converter 23 interposed in the exhaust system rises early. Thus, the catalytic converter 23 can be activated to effectively exert its catalytic action, and the exhaust emission can be improved.
[0191]
Even in the engine high temperature range where the cooling water temperature TW is high, the ignition timing τA is retarded by setting the target ignition timing τTAGT by correcting the retardation by the water temperature correction coefficient Kτ. As a result, by retarding the ignition timing τA, the combustion pressure, that is, the in-cylinder pressure can be relatively lowered, and adverse effects on the engine 1 can be avoided in advance.
[0192]
Next, the process proceeds to step S94, where the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set the target ignition angle ADVτTGT (ADVτTGT ← ADVτBASE × Kτ). Although the controllability is lowered, the setting of the water temperature correction coefficient Kτ in step S93 and the water temperature correction by the water temperature correction coefficient Kτ in step S94 may be simply omitted.
[0193]
In the subsequent step S95, the target ignition timing τTAGT with reference to the θ2 crank pulse input is set by converting the target ignition angle ADVτTGT with respect to the compression top dead center as a time. In the present embodiment, the time control method is adopted as described above, and this target ignition timing τTAGT is set according to time.
[0194]
That is, since the target ignition angle ADVτTGT is angle data (BTDC ° CA), it is necessary to convert it to the time from the input of the θ2 crank pulse to the ignition by self-ignition, as shown in the time chart of FIG. Assuming that the latest crank pulse input interval time is Tθ and the crank pulse angle is θ, in the present embodiment, the target ignition timing τTAGT is set by the following equation with the θ2 crank pulse input as a reference.
[0195]
τTAGT ← (Tθ / θ) × (θ2−ADVτTGT)
Then, the process proceeds to step S96, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the comparison result between the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing τTAGT by the processing after step S96. Then, feedback control is performed so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT by intake air temperature control by EGR.
[0196]
In step S96, the latest ignition timing τA from the ignition timing detection routine is read, and the ignition timing τA is compared with the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the set value α that defines the dead zone width to the target ignition timing τTAGT. To do.
[0197]
If τA <τTAGT + α and the ignition timing τA is below the target ignition timing upper limit (τTAGT + α), the process proceeds to step S97, and the ignition timing τA is further subtracted from the target ignition timing τTAGT by a target ignition timing lower limit. Compare with (τTAGT-α).
[0198]
As a result, when τA ≧ τTAGT−α and the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine exits as it is and the control amount for the current EGR valve 27 is reached. EGRs is maintained (hereinafter referred to as “EGR valve control amount”).
[0199]
In step S97, when τA <τTAGT−α, and outside the dead zone, and when the ignition timing τA is on the advance side of the target ignition timing τTAGT, the process proceeds to step S98, and the EGR valve 27 uses the stepping motor to perform the EGR. In order to decrease the EGR amount by decreasing the valve opening of the valve 27 by a predetermined amount, a new control amount EGRS is set by subtracting the set value DEGR from the current EGR valve control amount EGRS (EGRS ← EGRS−DEGR). Through step S90, the new EGR valve control amount EGRS in step S98 is set, and the routine is exited.
[0200]
As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27, and the opening degree of the EGR valve 27 is decreased by a predetermined amount determined by the set value DEGR by driving the stepping motor of the EGR valve 27. The intake air temperature is lowered due to a decrease in the EGR amount (EGR rate).
[0201]
Accordingly, in the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and self-ignition is performed, when the ignition timing τA is on the advance side with respect to the target ignition timing τTAGT, the intake air temperature is lowered due to the decrease in the EGR amount. As the intake air temperature decreases, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases, and the ignition timing τA due to self-ignition is retarded by the decrease in the in-cylinder temperature during the compression stroke.
[0202]
On the other hand, in step S96, τA ≧ τTAGT + α, and outside the dead zone, and as shown in FIG. 12, when the ignition timing τA is behind the target ignition timing τTAGT, the routine proceeds to step S99, where the EGR valve 27 In order to increase the EGR amount by increasing the opening of the EGR valve 27 by a predetermined amount by the stepping motor, the set value UEGR is added to the EGR valve control amount EGRS to set a new control amount EGRS (EGRS ← EGRS + UEGR ), Go to step S100.
[0203]
In step S100, an upper limit value table EGRSMAX for setting the upper limit of the EGR valve control amount EGRS is set by referring to the upper limit value table with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load. .
[0204]
The above upper limit value table obtains an appropriate upper limit value EGRSMAX of the EGR valve control amount EGRS in advance by simulation or experiment for each engine operation region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp, and stores it in a series of addresses in the ROM 52 It is what has been.
[0205]
An example of the upper limit table is shown in step S100. The upper limit value table stores a small upper limit value EGRSMAX in a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and a low rotation region where the engine speed NE is low. On the contrary, as the basic fuel injection pulse width Tp is smaller and the engine speed NE is higher, that is, as the engine speed is shifted to the engine low load high speed region, a larger upper limit value EGRSMAX is stored.
[0206]
That is, as described above, the basic target ignition angle ADVτBASE is set to be retarded and the target ignition timing τTAGT is retarded as the load is low and the rotation is high. Maintaining thermal efficiency is improved. Therefore, the upper limit allowable limit is appropriately set by lowering the upper limit value EGRSMAX of the EGR valve control amount EGRS that is set in accordance with the comparison between the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τA. It becomes possible.
[0207]
In addition, the lower the load and the higher the rotation, the more the combustion period is relatively advanced by setting the basic target ignition angle ADVτBASE and the target ignition timing τTAGT. Since the combustion efficiency is suppressed and the thermal efficiency is improved, the upper limit value EGRSMAX of the EGR valve control amount EGRS is increased accordingly.
[0208]
As a result, it is possible to set an appropriate upper limit value EGRSMAX for the EGR valve control amount EGRS corresponding to the target ignition timing τTAGT that is different for each engine operation region, and appropriately set the upper limit allowable limit in each region. It becomes possible.
[0209]
For simplicity, the upper limit value EGRSMAX may be set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
[0210]
Then, the process proceeds to step S101, where the EGR valve control amount EGRS increased and corrected in step S99 is compared with the upper limit value EGRSMAX set in step S100, and when EGRS ≦ EGRSMAX and the EGR control amount EGRS is less than or equal to the upper limit value EGRSMAX, The routine jumps to step S90, sets the EGR valve control amount EGRS corrected and increased in step S99, and exits the routine.
[0211]
As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27, and the opening degree of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount determined by the set value UEGR by driving the stepping motor of the EGR valve 27. The intake air temperature is increased by the increase in the EGR amount (EGR rate).
[0212]
Therefore, in the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and self-ignition is performed, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT, the EGR amount is increased and the intake air temperature is increased. As the intake air temperature rises, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 rises, and the ignition timing τA due to self-ignition is advanced by the rise of the in-cylinder temperature during the compression stroke.
[0213]
As a result, the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0214]
On the other hand, in step S101, EGRS> EGRSMAX, that is, the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT. As a result of sequentially increasing and correcting the EGR valve control amount EGRS, the EGR control amount EGRS is When the valve opening degree of the EGR valve 27 exceeds the upper limit value EGRSMAX and reaches a limit value according to the engine operating state, the intake air temperature control by EGR becomes impossible due to the transition to the engine transient operation or the system abnormality. It is determined that it is impossible to control the ignition timing τA due to ignition, or that self-ignition itself is disabled, and the process proceeds to step S102.
[0215]
In step S102, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0), and in a subsequent step S103, the set value DWNSET is subtracted from the current EGR control amount EGRS to set a new EGR valve control amount EGRS. (EGRS ← EGRS−DWNSET), the EGR valve control amount EGRS is returned to the initial state, and after step S90, the EGR valve control amount EGRS in step S103 is set, and the routine is exited.
[0216]
As a result, the compression ignition control flag FCOMP is cleared to shift from the compression ignition control to the forced ignition control. In the above ignition control routine, the ignition timing TADV, the energization start timing TDWL are set, and each ignition timer set is performed. The forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is resumed.
[0217]
The above control state will be described based on the time chart of FIG.
[0218]
In the time chart of FIG. 13, when the transition condition to the compression ignition control is established by the compression ignition control condition determination routine at the time t1, the compression ignition control flag FCOMP is set (FCOMP ← 1), and the forced ignition control is started. The process proceeds to the compression ignition control, and the ignition spark by the spark plug 18 is stopped by stopping the setting of the ignition timing TADV and the setting of each ignition timer by the ignition control routine. Further, at this time, the EGR valve control amount EGRS is increased by a predetermined amount by the set value UPSET (step S25 in FIG. 3), and the valve opening of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount corresponding thereto, and the EGR amount (EGR rate) ) Increases the intake air temperature. As a result, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 rises, and the forced ignition due to spark ignition of the spark plug 18 is shifted to self-ignition.
[0219]
After the transition to the compression ignition control, the actual ignition timing τA detected based on the ionic current in the ignition timing detection routine is set to the target ignition timing τTAGT that is set based on the engine operating state. The target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding α and the target ignition timing lower limit (τTAGT−α) obtained by subtracting the set value α from the target ignition timing τTAGT are respectively compared.
[0220]
At time t1 to t2, when the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the EGR valve control amount EGRS is maintained as it is.
[0221]
After the time t2, when the ignition timing τA deviates from the dead zone on the retard side of the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the EGR valve control amount EGRS is gradually increased by the set value UEGR at every execution of the EGR control routine, that is, every calculation cycle. The valve opening of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount determined by the set value UEGR. The EGR amount (EGR rate) is increased by increasing the valve opening degree of the EGR valve 27, thereby increasing the intake air temperature, and the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 as the intake air temperature increases. And the ignition timing τA due to self-ignition is advanced by the rise of the in-cylinder temperature during the compression stroke. As a result, the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0222]
At time t3, when the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the increase correction of the EGR valve control amount EGRS is stopped, and the EGR valve control amount EGRS, that is, the valve opening degree of the EGR valve 27 is stopped. Is maintained as it is.
[0223]
On the other hand, after the time t4, when the ignition timing τA deviates from the dead zone on the advance side of the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT−α), the EGR valve control amount EGRS is decreased by the set value DEGR every time the EGR control routine is executed. Then, the valve opening degree of the EGR valve 27 is decreased by a predetermined amount determined by the set value DEGR, and the EGR amount (EGR rate) is decreased. As a result, the intake air temperature decreases due to the decrease in the EGR amount, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases with the decrease in the intake air temperature, and self-ignition occurs due to the decrease in the cylinder temperature during the compression stroke. The ignition timing τA due to is retarded, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0224]
As a result, the ignition timing τA is controlled so that it converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating condition even if the engine operating conditions and atmospheric conditions change, and the optimum ignition timing τA is always obtained during self-ignition. It is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency, and to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in engine operating conditions, thus preventing abnormal combustion such as knocking. In addition to avoiding adverse effects on the engine, it is possible to reduce engine noise.
[0225]
At time t5, when the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the reduction correction of the EGR valve control amount EGRS is stopped, and the EGR valve control amount EGRS, that is, the valve opening degree of the EGR valve 27 is stopped. Is maintained as it is.
[0226]
Further, after the time point t6, when the ignition timing τA deviates from the dead zone at the retarded angle side relative to the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the EGR valve control amount EGRS is gradually increased by the set value UEGR every time the EGR control routine is executed. The valve opening of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount determined by the set value UEGR.
[0227]
The ignition timing τA does not converge to the target ignition timing τTAGT even when the EGR valve control amount EGRS is increased and corrected, and at the time t7, the EGR valve control amount EGRS has an upper limit value EGRSMAX set based on the engine operating state. When the value exceeds (EGRS> EGRSMAX), that is, because the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT, the EGR valve control amount EGRS is increased and corrected as a result. When the valve opening of the EGR valve 27 exceeds the EGRSMAX and reaches the limit value according to the engine operating state, the intake air temperature control by the EGR becomes impossible due to the transition to the engine transient operation or the system abnormality, etc. It is determined that the ignition timing τA cannot be controlled, or the self-ignition itself is disabled, and the compression ignition control flag FCOMP Cleared (FCOMP ← 0; step S102 in FIG. 10).
[0228]
Then, the compression ignition control flag FCOMP is cleared to shift from the compression ignition control to the forced ignition control. In the above ignition control routine, the ignition timing TADV, the energization start timing TDWL are set, and each ignition timer set is performed. Forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is resumed.
[0229]
This makes it impossible to control the intake air temperature by EGR due to the transition to engine transient operation or system abnormality, and it becomes impossible to control the ignition timing τA by self-ignition, or self-ignition itself is impossible. Therefore, it is possible to surely shift from self-ignition to forced ignition by ignition of the spark plug 18. As a result, it is possible to prevent continuation of self-ignition in an uncontrollable state of the ignition timing τA due to self-ignition, and it is possible to prevent deterioration of drivability. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission and improve durability reliability of the engine 1.
[0230]
At this time, the EGR control amount EGRS is decreased by a predetermined amount by the set value DWNSET and returned to the initial state. Correspondingly, the valve opening of the EGR valve 27 is reduced by a predetermined amount, and the normal EGR control is restored.
[0231]
In this embodiment, the EGR control amount EGRS at the time of compression ignition control is set by integral control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, but the present invention is not limited to this. Of course, it may be set by proportional integral control (PI control) or proportional integral derivative control (PID control).
[0232]
In the present embodiment, the intake air amount Q or the basic fuel injection pulse width Tp is used as the engine load. However, the present invention is not limited to this as long as it represents the engine load.
[0233]
Further, the EGR valve is not limited to the stepping motor type EGR valve of the present embodiment. For example, a diaphragm actuator type EGR valve is employed, and a duty for adjusting the control pressure for operating the diaphragm actuator type EGR valve is adopted. The intake air heating control may be performed by controlling the control amount for the solenoid valve. Further, a direct-acting EGR valve using a duty solenoid valve may be employed, and intake air heating control may be performed by controlling a control amount for the duty solenoid valve.
[0234]
In the present embodiment, EGR control is performed according to the engine operating state even during forced ignition control by ignition of the spark plug 18, but the present invention is not limited to this, and forced ignition control is performed. At this time, EGR may be stopped, EGR may be performed only during compression ignition control by self-ignition, and EGR may be used only for intake air heating control. In this case, in the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3, it is determined whether or not the intake gas temperature control by EGR is possible by comparing the exhaust gas temperature with the set value as described above. In the EGR control routine, steps S82 to S88 and S91 are omitted, and when the forced ignition control is instructed with FCOMP = 0, the process proceeds from step S81 to step S89 to stop the EGR.
[0235]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0236]
In the first embodiment, the EGR device 25 is adopted as the intake air heating means, whereas in the present embodiment, as the intake air heating means, as shown in FIG. 21, heat exchange is performed to exchange heat with exhaust gas. 70 and a part of the intake air flowing through the intake passage 6 as an intake system is introduced into the heat exchanger 70, and the heated intake air after heat exchange by the heat exchanger 70 is supplied to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a of the intake system. An intake air heating apparatus comprising a heated intake air passage 71 to be returned to and a heated intake air amount adjusting valve 72 that adjusts the flow rate of the heated intake air flowing through the heated intake air passage 71 and interposed in the heated air passage 71 is employed.
[0237]
When the ignition timing τA is on the more advanced side than the target ignition timing τTAGT, the heated intake air amount is controlled to decrease by the heated intake air amount adjustment valve 72 to reduce the intake air temperature, thereby mixing in the engine combustion chamber 17. The air temperature is lowered and the ignition timing by self-ignition is retarded. Further, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT, the intake air temperature is increased by increasing the intake air flow rate by the heated intake air amount adjustment valve 72 to increase the mixture temperature in the combustion chamber 17. To advance the ignition timing by self-ignition.
[0238]
Further, it is determined that the cooling water temperature TW representing the engine temperature reaches a predetermined temperature, the exhaust temperature sufficiently rises, and it is possible to shift to self-ignition by raising the intake air temperature by exchanging heat with the exhaust gas. At this time, the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjusting valve 72 is increased, the intake air temperature is controlled to rise, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is raised, and the spark ignition due to the discharge of the spark plug 18 is shifted to self-ignition. . That is, when the exhaust gas temperature rises and it becomes possible to control the ignition timing τA at the time of self-ignition by the intake air temperature control by the flow control of the heated intake air obtained by heat exchange with the exhaust gas, Shift from spark ignition by discharge to self-ignition.
[0239]
Further, at the time of self-ignition, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT and the opening degree of the heated intake air amount adjustment valve 72 reaches a limit value, intake air temperature control by heated intake air becomes impossible. It is determined that it becomes impossible to control the ignition timing of the self-ignition, and the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjustment valve 72 is decreased to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug 18.
[0240]
The same components and steps as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0241]
First, the intake air heating device of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0242]
A heat exchanger 70 for exchanging heat with the exhaust gas is disposed in the exhaust manifold 21 of the exhaust system. Then, in order to introduce a part of the intake air into the heat exchanger 70, an intake air introduction passage 71a that connects the intake pipe 6 and the heat exchanger 70, and the heated intake air heat-exchanged with the exhaust gas by the heat exchanger 70 are taken in. In order to return to the system, a heating air passage 71 is constituted by the heating air supply passage 71b communicating with the heat exchanger 70 and the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a.
[0243]
The intake air temperature is adjusted by adjusting the flow rate of the heated intake air flowing through the heated air supply passage 71b, that is, the supply rate of heated air in the intake air (hereinafter referred to as "heated air supply rate") to the heated air supply passage 71b. A duty solenoid valve type heated intake air amount adjustment valve 72 is provided for controlling the air pressure. The heated intake air amount adjusting valve 72 may be interposed in the intake air introduction passage 71a.
[0244]
A part of the intake air flowing through the intake pipe 6 is introduced into the heat exchanger 70 through the intake air introduction passage 71a by the intake negative pressure generated downstream of the throttle valve 5a, and the heat exchanged by the heat exchanger 70 is performed. The intake air is supplied to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a through the heated air supply passage 71b.
[0245]
Further, as shown in FIG. 22, the heated intake air amount adjustment valve 72 is connected to an output port of the I / O interface 56 of the ECU 50 via a drive circuit 58.
[0246]
Then, the control amount for the heated intake air amount adjustment valve 72, that is, the duty ratio DUTY of the drive signal is calculated by the ECU 50, and the valve of the heated intake air amount adjustment valve 72 according to the drive signal output from the ECU 50 corresponding to this duty ratio DUTY. The opening is adjusted.
[0247]
In this embodiment, when the duty ratio DUTY is 15% or less, the heated intake air amount adjustment valve 72 is fully closed and the supply of heated intake air is stopped, and when the duty ratio DUTY is 90% or more, the heated intake air amount is The regulating valve 72 is fully opened. The duty ratio DUTY is set between 0% and 100%, and the opening degree of the heated intake air amount adjustment valve 72 is adjusted according to the drive signal based on the duty ratio DUTY, so that the heating air flow rate, that is, the heating air supply rate is adjusted. Is controlled.
[0248]
In this embodiment, instead of the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3 of the first embodiment, a compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 19 is adopted, and FIGS. An intake air heating control routine shown in FIG. 20 is employed instead of the EGR control routine. For the other routines, the routine of the first embodiment is used as it is, and the description thereof is omitted.
[0249]
Hereinafter, the compression ignition control condition determination routine and the intake air heating control routine of this embodiment will be described. The same steps as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0250]
The compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 19 is executed every predetermined time (for example, 10 msec) after system initialization, as in the first embodiment, and the compression ignition control flag FCOMP is referred to in step S11. When FCOMP = 1 and compression ignition control for self-ignition is already instructed, the routine jumps to step S19, and in steps S19 and S20, the current engine speed NE and intake air amount Q are set to the previous values NEOLD. , QOLD are stored at predetermined addresses in the RAM 53, and the routine is exited.
[0251]
On the other hand, when FCOMP = 0 and forced ignition control is currently selected and forced ignition is being performed by discharging the spark plug 18, the process proceeds to step S12, and in steps S12 to S15 and S22, the process shifts to compression ignition control. It is determined whether the condition is satisfied.
[0252]
In steps S12 and S13, changes in the engine speed NE and the intake air amount Q are determined to determine whether the engine is in a steady operation state. When | NE-NEOLD |> NES or | Q-QOLD |> QS engine transient operation state, jump from the corresponding step to step S18 to clear the condition duration count value CN and prepare for the next determination. In subsequent steps S19 and S20, the engine speed NE and the intake air amount Q are set to the previous values NEOLD and QOLD, respectively, and the routine is exited, and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0253]
Further, in the above steps S12 and S13, when | NE−NEOLD | ≦ NES and | Q−QOLD | ≦ QS, the process proceeds to step S14, and the engine coolant temperature by the coolant temperature sensor 36 as an example of the engine temperature. By reading TW and comparing the cooling water temperature TW with the set value TWS, it is determined whether or not the intake air temperature control by the flow control of the heated air is possible.
[0254]
In the present embodiment, the set value TWS is equal to the heated intake air amount adjustment valve 72 when the warm-up of the engine 1 is completed and the exhaust temperature rises to a predetermined level and high-temperature heated intake air is obtained by heat exchange with the exhaust gas. By controlling the heated intake air flow rate, that is, the heated air supply rate, the cooling water temperature capable of appropriately controlling the intake air temperature is obtained in advance by simulation or experiment, and this temperature value is set as the set value TWS, It is stored in the ROM 52 as fixed data.
[0255]
Therefore, when it is determined that the intake air temperature control cannot be properly performed with the heated air when TW <TWS, the routine exits through the steps S18 to S20, and the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0256]
In step S14, when the engine temperature of TW ≧ TWS reaches a predetermined temperature, the warm-up of the engine 1 is completed and the exhaust temperature is sufficiently increased, and heat exchange with the exhaust gas by the heat exchanger 70 is performed. It is determined that the intake air temperature can be sufficiently increased by the subsequent heated intake air, and it is determined that the intake air temperature can be appropriately controlled by controlling the heated air supply rate by the heated intake air amount adjustment valve 72, and the process proceeds to step S15. move on.
[0257]
In step S15, the ignition timing TADV of forced ignition by the spark plug 18 set in the ignition control routine of FIG. 4 and the ignition timing τA detected based on the ion current in the ignition timing detection routine of FIG. By subtracting the ignition timing TADV from the ignition timing τA and comparing this subtracted value with the set value TSET, it is determined whether self-ignition is possible at the appropriate ignition timing.
[0258]
When τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible, and the above step S18 Through S20, the routine is exited, and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0259]
On the other hand, when τA−TADV ≦ TSET in step S15 and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is shortened to a time within a predetermined value by the set value TSET, proper ignition is performed. It judges that self-ignition is possible at the timing, and proceeds to step S21, and counts the condition duration count value CN that counts the duration of the switching condition establishment to the compression ignition control according to all the conditions of steps S12 to S15 above In step S22, the condition duration count value CN is compared with a set value CSET (for example, a value corresponding to several seconds).
[0260]
When CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control has not been established yet, the process proceeds to step S19, the routine is exited through steps S19 and S20, and the spark plug 18 is forced by spark ignition. Continue ignition control.
[0261]
Further, when CN ≧ CSET in step S22, when the continuation time of all the conditions established in steps S12 to S15 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of the routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23. Then, by setting the compression ignition control flag FCOMP (FCOMP ← 1), the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing self-ignition is selected. In step S24, the condition duration count value CN is cleared, and in the subsequent step S201, the duty ratio of the drive signal for the heating intake air amount adjustment valve 72 is initialized by the initial value DINI (DUTY ← DINI), and the routine is executed. Exit.
[0262]
The compression ignition control flag FCOMP is referred to in the above-described ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, and the intake air heating control routine of FIG. 20 described later, and the forced ignition control of FCOMP = 0. Sometimes, the ignition timing TADV is set according to the engine operating state, the ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is performed, and the intake air heating is stopped. Here, even during forced ignition control, the intake air heating may be performed by setting the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 in accordance with the engine operating state.
[0263]
Further, during the compression ignition control with FCOMP = 1, the setting of the ignition timing TADV is stopped, the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and at the time of transition to the compression ignition control, the heated intake air in the above-described step S201. The duty ratio DUTY of the drive signal for the amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount by the initial value DINI, and the valve opening of the heated intake amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount corresponding to this, and the heated intake air flow rate, that is, the heated air supply rate When the intake air heating starts or the intake air heating amount increases, the intake air temperature rises. As a result, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 rises, and the spark plug 18 sparks. Transition from forced ignition by self-ignition.
[0264]
After the shift to the compression ignition control, the heating intake air amount adjustment valve 72 is determined according to the comparison result between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. By controlling this, the intake air temperature is controlled so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0265]
Next, the intake air heating control routine shown in FIG. 20 will be described.
[0266]
This intake air heating control routine is executed every predetermined time (for example, 16 ms) after system initialization, and in step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to.
[0267]
When FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently instructed, the routine is exited as it is and intake air heating is stopped. At this time, as described above, the intake air heating may be performed by setting the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 according to the engine operating state.
[0268]
On the other hand, when FCOMP = 1 in step S81 and the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and the process from step S92 is performed. , By setting the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 by feedback control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, the intake air temperature control by the heated intake air amount adjusting valve 72 is performed. Control is performed so that the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT.
[0269]
In step S92, the basic target ignition angle table is referenced with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the basic target ignition based on the compression top dead center is made. Set the angle ADVτBASE.
[0270]
In the present embodiment, the basic target ignition angle ADVτBASE may be set simply using only the engine speed NE or the engine load as a parameter. Alternatively, the basic target ignition timing may be set as time data based on the θ2 crank pulse input by referring to a table based on at least one of the engine speed NE and the engine load. In this case, step S95 for converting the angle data into time becomes unnecessary.
[0271]
In the subsequent step S93, the coolant temperature TW as an example of the engine temperature is read out, the water temperature correction coefficient table is referenced with interpolation calculation based on the coolant temperature TW, and the basic target ignition angle ADVτBASE is determined according to the engine temperature. A water temperature correction coefficient Kτ for correcting the above is set.
[0272]
Next, the process proceeds to step S94, where the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set the target ignition angle ADVτTGT (ADVτTGT ← ADVτBASE × Kτ). Although the controllability is lowered, the setting of the water temperature correction coefficient Kτ in step S93 and the water temperature correction by the water temperature correction coefficient Kτ in step S94 may be simply omitted.
[0273]
In the subsequent step S95, the target ignition angle ADVτTGT based on the compression top dead center is converted into time, and the target ignition timing τTAGT based on the θ2 crank pulse input is set (τTAGT ← (Tθ / θ) × (θ2− ADVτTGT)).
[0274]
Then, the process proceeds to step S96, and the drive to the heating intake air amount adjustment valve 72 is performed according to the comparison result between the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing τTAGT by the processing after step S96. The intake air temperature is controlled by setting the duty ratio DUTY of the signal and controlling the heating intake air flow rate (heating air supply rate), and feedback control is performed so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0275]
In step S96, the latest ignition timing τA by the ignition timing detection routine is read, and the ignition timing τA is compared with the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the set value α that defines the dead zone width to the target ignition timing τTAGT. .
[0276]
If τA <τTAGT + α and the ignition timing τA is below the target ignition timing upper limit (τTAGT + α), the process proceeds to step S97, and the ignition timing τA is further subtracted from the target ignition timing τTAGT by a target ignition timing lower limit. Compare with (τTAGT-α).
[0277]
As a result, when τA ≧ τTAGT−α and the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine is exited as it is, and the current heated intake air amount adjustment valve 72 The duty ratio DUTY of the drive signal with respect to is maintained as it is.
[0278]
In step S97, if τA <τTAGT-α, and outside the dead zone, and when the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, the process proceeds to step S211 to set the set value DDINT from the current duty ratio DUTY. To set a new duty ratio DUTY (DUTY ← DUTY−DDINT).
[0279]
Then, the process proceeds to step S217 to set a new duty ratio DUTY in step S211 and exit from the routine.
[0280]
As a result, a drive signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the heated intake air amount adjusting valve 72, the valve opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72 is decreased by a predetermined amount determined by the set value DDINT, and the heated intake air flow rate ( The intake air temperature is lowered due to a decrease in the heating air supply rate.
[0281]
That is, in the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and self-ignition is performed, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the advance side from the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT−α), this routine The duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 is decreased by a set value DDINT every time the heat intake air amount adjusting valve 72 is executed, and the opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72 is decreased by a predetermined amount determined by the set value DDINT, Reduce (heating air supply rate). As a result, the intake air temperature is lowered due to the reduction in the heated intake air flow rate, and the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 is lowered as the intake air temperature is lowered. The ignition timing τA due to ignition is retarded, and the ignition timing τA due to self-ignition is converged to a target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0282]
When the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the reduction correction of the duty ratio DUTY is stopped, and the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72, that is, the heated intake air amount adjustment valve The valve opening of 72 is maintained as it is.
[0283]
On the other hand, if τA ≧ τTAGT + α in step S96 and is outside the dead zone and the ignition timing τA is behind the target ignition timing τTAGT, the process proceeds to step S212, and the set value UDINT is added to the current duty ratio DUTY. Then, a new duty ratio DUTY is set (DUTY ← DUTY + UDINT).
[0284]
Then, the process proceeds to step S213, where the upper limit value table is referenced with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the duty ratio of the drive signal to the heated intake air amount adjustment valve 72 is determined. An upper limit value DUTYMAX for limiting the upper limit of DUTY is set.
[0285]
The upper limit value table is obtained in advance by simulation or experiment to obtain an appropriate upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY for each engine operating region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp, and is stored in a series of addresses in the ROM 52. It is what.
[0286]
An example of the upper limit table is shown in step S213. This upper limit value table stores a smaller upper limit value DUTYMAX in a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and a low rotation region where the engine speed NE is low. On the contrary, as the basic fuel injection pulse width Tp is smaller and the engine speed NE is higher, that is, the shift to the engine low load / high speed region is made, a larger upper limit value DUTYMAX is stored.
[0287]
That is, as described above, the basic target ignition angle ADVτBASE is set to be retarded and the target ignition timing τTAGT is retarded as the load is reduced and the rotation speed is high. Since the maintenance thermal efficiency is improved, the upper limit allowable limit is set by lowering the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY set in accordance with the comparison between the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τA. Can be set appropriately.
[0288]
In addition, the lower the load and the higher the rotation, the more the combustion period is relatively advanced by setting the basic target ignition angle ADVτBASE and the target ignition timing τTAGT. Since the combustion delay is suppressed to improve the thermal efficiency, the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY is increased accordingly.
[0289]
Accordingly, it is possible to set an appropriate upper limit value DUTYMAX for the duty ratio DUTY corresponding to the target ignition timing τTAGT that is different for each engine operation region, and it is possible to appropriately set the upper limit allowable limit in each region. It becomes possible.
[0290]
For simplicity, the upper limit value DUTYMAX may be set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
[0291]
Then, the process proceeds to step S214, where the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212 is compared with the upper limit value DUTYMAX set in step S213, and when DUTY ≦ DUTYMAX, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is compared. Is less than or equal to the upper limit value DUTYMAX, the process jumps to step S217, sets the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212, and exits the routine.
[0292]
As a result, a drive signal with this duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the heated intake air amount adjusting valve 72, the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount determined by the set value UDINT, and the heated intake air flow rate ( The intake air temperature is increased by increasing the heating air supply rate.
[0293]
That is, during the compression ignition control in which self-ignition is performed, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the retarded side with respect to the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), The duty ratio DUTY is gradually increased by the set value UDINT, and the valve opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount determined by the set value UDINT. Then, the heated intake air flow rate (heated air supply rate) is increased by increasing the valve opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72, whereby the intake air temperature is increased, and supplied to the combustion chamber 17 as the intake air temperature increases. The temperature of the air-fuel mixture rises, and the ignition timing τA due to self-ignition is advanced by the rise of the in-cylinder temperature during the compression stroke. As a result, the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0294]
When the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the increase correction of the duty ratio DUTY is stopped, and the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72, that is, the heated intake air amount adjustment valve 72 The valve opening is maintained as it is.
[0295]
With the intake air temperature control described above, the ignition timing τA is controlled so that it converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating condition even if the engine operating conditions and atmospheric conditions change. τA can be obtained, and improvement in fuel efficiency and reliability can be achieved by improving thermal efficiency.
[0296]
In addition, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in engine operating conditions, abnormal combustion such as knocking can be avoided in advance, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided in advance. In addition, the engine noise can be reduced.
[0297]
On the other hand, in step S214, DUTY> DUTYMAX is satisfied, and the ignition timing τA does not converge to the target ignition timing τTAGT even when the duty ratio DUTY is increased and corrected. When the upper limit value DUTYMAX set based on the above is exceeded, that is, because the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT, the duty ratio DUTY is increased and corrected as a result. When the valve opening degree of the heated intake air amount adjustment valve 72 exceeds the value DUTYMAX and reaches a limit value corresponding to the engine operating state, the heated intake air flow rate (heating air supply) due to the transition to engine transient operation or system abnormality Rate) adjustment is not possible and intake timing τA due to self-ignition cannot be controlled Or it is determined that self-ignition itself has become impossible, and the process proceeds to step S215.
[0298]
In step S215, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0), and in step S216, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is set to 0% (DUTY ← 0), and step S217. In step S216, the duty ratio DUTY is set and the routine is exited.
[0299]
As a result, the compression ignition control flag FCOMP is cleared to shift from the compression ignition control to the forced ignition control. In the ignition control routine described above, the ignition timing TADV, the energization start timing timing TDWL are set, and each ignition timer set is performed. Forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is resumed.
[0300]
As a result, when it becomes impossible to control the ignition timing τA due to self-ignition due to the transition to engine transient operation, or due to system abnormality, etc., the intake air temperature control by heating intake air flow rate adjustment becomes impossible, or the self-ignition When it becomes impossible, it is possible to reliably shift from self-ignition to forced ignition by ignition of the spark plug 18. As a result, also in the present embodiment, continuation of self-ignition in the uncontrollable state of the ignition timing τA due to self-ignition is prevented, and it becomes possible to prevent deterioration of drivability. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission and improve durability reliability of the engine 1.
[0301]
At this time, the duty ratio DUTY is set to 0%, and the initial state is restored. Correspondingly, the opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72 is reduced and fully closed, and the intake air heating is stopped.
[0302]
In this embodiment, along with the shift from the compression ignition control to the forced ignition control, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is set to 0%, the heated intake control valve 72 is fully closed, Although heating has been stopped, even during forced ignition control, if the intake air heating is performed by setting the duty ratio DUTY of the drive signal to the heated intake air amount adjustment valve 72 according to the engine operating state, in step S216 above, By subtracting the set value from the current duty ratio DUTY and setting a new duty ratio DUTY, the intake air heating control amount is returned to the initial state.
[0303]
In the present embodiment, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 during the compression ignition control is set by integral control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT. However, the present invention is not limited to this, and may be set by proportional integral control (PI control) or proportional integral derivative control (PID control).
[0304]
Further, the heated intake air amount adjustment valve 72 is not limited to the duty solenoid valve type heated intake air amount adjustment valve of the present embodiment, and it is needless to say that an appropriate type may be adopted.
[0305]
Furthermore, in the present embodiment, the heat exchanger 70 is disposed in the exhaust system of the engine so that a part of the intake air flowing through the intake system exchanges heat with the exhaust gas to perform intake air heating. The present invention is not limited to this, and for example, a heat exchanger may be provided in the engine 1 itself, and a part of the intake air may be subjected to heat exchange with engine generated heat to perform intake air heating.
[0306]
Next, based on FIG.23 and FIG.24, 3rd Embodiment of this invention is described.
[0307]
In the present embodiment, as an intake air heating means, as shown in FIG. 23, an electric heater 80 such as a well-known PTC heater is interposed in the intake system.
[0308]
When the ignition timing τA is on the more advanced side than the target ignition timing τTAGT, the amount of heat generated by the heater 80 is controlled to decrease to lower the intake air temperature, thereby reducing the mixture temperature in the engine combustion chamber 17. , Retard the ignition timing by self-ignition. Also, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT, the amount of heat generated by the heater 80 is controlled to increase, and the intake air temperature is raised, thereby raising the temperature of the mixture in the combustion chamber 17 and increasing the self-heating temperature. Advance the ignition timing by ignition.
[0309]
Further, when it is determined that the cooling water temperature TW representing the engine temperature reaches a predetermined temperature and the engine is warmed up and combustion is stabilized and it is possible to shift to self-ignition, the heater heat generation amount is increased and the intake air temperature is increased. To increase the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 and shift from spark ignition due to discharge of the spark plug 18 to self-ignition.
[0310]
Further, during self-ignition, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT and the heater heat generation amount reaches a limit value, the intake air temperature control by the heater 80 becomes impossible and the self-ignition ignition timing is controlled. It is determined that it is impossible to do so, and the heat generation amount of the heater is reduced to shift from self ignition to spark ignition by discharge of the spark plug 18.
[0311]
In addition, about the same component as each said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0312]
First, the heater 80 of this embodiment will be described.
[0313]
As shown in FIG. 23, the heater 80 is disposed as an intake system in the intake passage in the intake manifold 3 corresponding to each cylinder.
[0314]
Further, as shown in FIG. 24, the heat generation amount of the heater 80 is adjusted by adjusting the power supplied to the heater 80 by changing the power supply voltage to the heater 80 via the drive circuit 58 at the output port of the I / O interface 56 of the ECU 50. A heater control module (hereinafter abbreviated as “HTCM”) 81 is connected, and the heater 80 is connected to the HTCM 81. Then, the battery 61 is connected to the HTCM 81 via the ignition switch 62 and supplied with power.
[0315]
The HTCM 81 transforms the battery voltage VB from the battery 61 in accordance with the duty ratio DUTY of the duty signal output from the ECU 50, and applies the voltage after this transformation to the heater 80 as a power supply voltage. The amount of heat generated by the heater 80 is adjusted by adjusting the supply power.
[0316]
In the present embodiment, the duty ratio DUTY is 0%, the voltage applied from the HTCM 81 to the heater 80 is 0 V, that is, the heater supply power is 0, and the heater heat generation is stopped. When the duty ratio DUTY is 100%, the maximum voltage is applied from the HTCM 81 to the heater 80, and the heater heat generation amount is maximized.
[0317]
In the ECU 50, the duty ratio DUTY is set between 0% and 100%, and the power supply voltage to the heater 80, that is, the heater supply power is adjusted by the HTCM 81 in accordance with the duty signal based on the duty ratio DUTY. The calorific value is adjusted.
[0318]
In this embodiment, the compression ignition control condition determination routine of FIG. 19 and the intake air heating control routine of FIG. 20 of the second embodiment are employed. However, in some steps, the set value contents and the like are different. The other steps are the same and will not be described in detail.
[0319]
The other routines (cylinder discrimination / engine speed calculation routine, ignition control routine, θ2 crank pulse interrupt routine, TDWL interrupt routine, TADV interrupt routine, ignition timing detection routine) are the same as those in the first embodiment. It is adopted as it is and its description is omitted.
[0320]
Hereinafter, the compression ignition control condition determination routine and the intake air heating control routine of this embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20 described above.
[0321]
First, the compression ignition control condition determination routine will be described with reference to FIG. 19. In step S11, the compression ignition control flag FCOMP is referred to. When FCOMP = 1 and compression ignition control for performing self-ignition has already been instructed, step The process jumps to S19, and in steps S19 and S20, the current engine speed NE and intake air amount Q are stored as previous values NEOLD and QOLD at predetermined addresses in the RAM 53, and the routine is immediately exited.
[0322]
On the other hand, when FCOMP = 0 and forced ignition control is currently selected and forced ignition is being performed by discharging the spark plug 18, the process proceeds to step S12, and in steps S12 to S15 and S22, the process shifts to compression ignition control. It is determined whether the condition is satisfied.
[0323]
In steps S12 and S13, when the engine transient operation state of | NE−NEOLD |> NES or | Q−QOLD |> QS, the process jumps from the corresponding step to step S18 to clear the condition duration count value CN. In subsequent steps S19 and S20, the engine speed NE and the intake air amount Q are set to the previous values NEOLD and QOLD, respectively, and the routine is exited and forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0324]
Further, in the above steps S12 and S13, when | NE−NEOLD | ≦ NES and | Q−QOLD | ≦ QS, the process proceeds to step S14, and the engine coolant temperature by the coolant temperature sensor 36 as an example of the engine temperature. By reading TW and comparing the coolant temperature TW with the set value TWS, it is determined whether or not the engine has been warmed up.
[0325]
When TW <TWS and the engine 1 has not been warmed up, the routine jumps to step S18, exits the routine through steps S18 to S20, and when TW ≧ TWS has been warmed up, the process proceeds to step S15.
[0326]
In step S15, the ignition timing TADV and the ignition timing τA by the ignition control routine of FIG. 4 and the ignition timing detection routine of FIG. 8 are read out, the ignition timing TADV is subtracted from the ignition timing τA, and this subtraction value is set. By comparing with TSET, it is determined whether self-ignition is possible. When τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible, and the routine is exited through steps S18 to S20. Then, forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
[0327]
On the other hand, when τA−TADV ≦ TSET in step S15 and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA is shortened to a time within a predetermined value by the set value TSET, self-ignition is possible at an appropriate ignition timing. It is determined that there is, and the process proceeds to step S21, and the condition duration count value CN for counting the duration of the switching condition establishment to the compression ignition control according to all the conditions of the above steps S12 to S15 is counted up, and in step S22, The condition duration count value CN is compared with a set value CSET.
[0328]
When CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control has not been established yet, the process proceeds to step S19, the routine is exited through steps S19 and S20, and the spark plug 18 is forced by spark ignition. Continue ignition control.
[0329]
Further, when CN ≧ CSET in step S22, when the continuation time of all the conditions established in steps S12 to S15 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of the routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23. Then, by setting the compression ignition control flag FCOMP (FCOMP ← 1), the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing self-ignition is selected.
[0330]
In step S24, the condition duration count value CN is cleared. In the subsequent step S201, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is initialized with the initial value DINI (DUTY ← DINI), and the routine is exited.
[0331]
The compression ignition control flag FCOMP is referred to in the ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interrupt routine of FIG. 5, and the intake air heating control routine of FIG. 20, and during the forced ignition control of FCOMP = 0, The ignition timing TADV is set according to the engine operating state, the ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is performed, and the intake air heating is stopped. Here, even during the forced ignition control, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 may be set according to the engine operating state, and the heat generation amount of the heater may be controlled to perform the intake air heating.
[0332]
Further, at the time of compression ignition control with FCOMP = 1, the setting of the ignition timing TADV is stopped, the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and at the time of transition to the compression ignition control, The duty ratio DUTY of the duty signal is increased by a predetermined amount by the initial value DINI, and the power supply voltage from the HTCM 81 to the heater 80, that is, the heater supply power is increased by a predetermined amount correspondingly, and the heat generation of the heater 80 starts or the heater heat generation amount As a result, the intake air heating by the heater 80 starts or the intake air heating amount by the heater 80 increases and the intake air temperature rises, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17. Then, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is shifted to self-ignition.
[0333]
After the shift to the compression ignition control, the duty of the duty signal for the HTCM 81 is determined according to the comparison result between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. By setting the ratio DUTY, the power supply voltage to the heater 80 is adjusted by the HTCM 81, and the heat generation amount of the heater 80 is controlled, thereby controlling the intake air temperature so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0334]
Next, the intake air heating control routine will be described with reference to FIG. 20. In step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to. When FCOMP = 0 and forced ignition control is instructed, the routine is directly exited and intake air heating is stopped. To do. As described above, in the present embodiment, the intake air heating by the heater 80 is stopped during the forced ignition control. However, even during the forced ignition control, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 according to the engine operating state. May be set and intake air heating may be performed by controlling the heating value of the heater.
[0335]
On the other hand, when FCOMP = 1 in step S81 and the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and the process from step S92 is performed. The duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set by feedback control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, and the intake air temperature control by the heater 80 is performed. Control to converge at time τTAGT.
[0336]
In step S92, a basic target ignition angle ADVτBASE based on the compression top dead center is set by referring to a table based on at least one of the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the subsequent step S93. Thus, the cooling water temperature TW as an example of the engine temperature is read, and the water temperature correction coefficient Kτ is set by referring to the water temperature correction coefficient table based on the cooling water temperature TW.
[0337]
Next, the process proceeds to step S94, where the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set the target ignition angle ADVτTGT (ADVτTGT ← ADVτBASE × Kτ). In step S95, the compression top dead center is used as a reference. The target ignition angle ADVτTGT is converted into a time, and the target ignition timing τTAGT is set based on the θ2 crank pulse input (τTAGT ← (Tθ / θ) × (θ2−ADVτTGT)).
[0338]
Then, the process proceeds to step S96, and the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 is determined according to the comparison result between the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing τTAGT by the processing after step S96. Is set, and the heat generation amount of the heater 80 is controlled to control the intake air temperature, and feedback control is performed so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
[0339]
In step S96, the latest ignition timing τA by the ignition timing detection routine is read, and the ignition timing τA is compared with the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the set value α that defines the dead zone width to the target ignition timing τTAGT. .
[0340]
When τA <τTAGT + α, the process proceeds to step S97, and the ignition timing τA is compared with the target ignition timing lower limit (τTAGT−α) obtained by subtracting the set value from the target ignition timing τTAGT.
[0341]
As a result, when τA ≧ τTAGT−α and the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine exits as it is, and the duty of the duty signal for the current HTCM 81 The ratio DUTY, that is, the intake air heating amount by the heater 80 is maintained as it is.
[0342]
In step S97, if τA <τTAGT-α, and outside the dead zone, and when the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, the process proceeds to step S211 to set the set value DDINT from the current duty ratio DUTY. To set a new duty ratio DUTY (DUTY ← DUTY−DDINT).
[0343]
Then, the process proceeds to step S217 to set a new duty ratio DUTY in step S211 and exit from the routine.
[0344]
As a result, a duty signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the HTCM 81, the power supply voltage to the heater 80 by the HTCM 81, that is, the heater supply power is reduced by a predetermined amount determined by the set value DDINT, and the heat generation amount of the heater 80 is reduced. As a result, the amount of intake air heated by the heater 80 is reduced, and the intake air temperature is lowered.
[0345]
That is, in the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and self-ignition is performed, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the advance side with respect to the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT−α), this routine At each execution, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is decreased by the set value DDINT, and the heater supply power, that is, the heat generation amount of the heater 80 is gradually decreased. Then, due to the decrease in the amount of heat generated by the heater, the amount of intake air heated by the heater 80 is decreased and the intake air temperature is decreased. As the intake air temperature decreases, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases. Due to the drop in the in-cylinder temperature, the ignition timing τA due to self-ignition is retarded, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0346]
When the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the reduction correction of the duty ratio DUTY is stopped, and the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81, that is, the intake air heating amount by the heater 80 is maintained as it is. The
[0347]
On the other hand, if τA ≧ τTAGT + α in step S96 and is outside the dead zone and the ignition timing τA is behind the target ignition timing τTAGT, the process proceeds to step S212, and the set value UDINT is added to the current duty ratio DUTY. Then, a new duty ratio DUTY is set (DUTY ← DUTY + UDINT).
[0348]
In step S217, the upper limit value table is referenced with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 is restricted to the upper limit. Set the upper limit value DUTYMAX.
[0349]
The above upper limit value table obtains the appropriate upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 in advance for each engine operation region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp by simulation or experiment, It is the one stored in the address.
[0350]
As shown in step S213, the upper limit value table is small in the high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and the low rotation region where the engine speed NE is low, as in the second embodiment. The upper limit value DUTYMAX of the value is stored. On the contrary, as the basic fuel injection pulse width Tp is smaller and the engine speed NE is higher, that is, the shift to the engine low load / high speed region is made, a larger upper limit value DUTYMAX is stored.
[0351]
That is, as described above, the basic target ignition angle ADVτBASE is set to be retarded and the target ignition timing τTAGT is retarded as the load is reduced and the rotation speed is high. In order to improve the maintenance thermal efficiency, the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 set in accordance with the comparison between the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τA should be reduced correspondingly. Thus, it is possible to appropriately set the upper limit allowable limit.
[0352]
In addition, the lower the load and the higher the rotation, the more the combustion period is relatively advanced by setting the basic target ignition angle ADVτBASE and the target ignition timing τTAGT. Since the combustion delay is suppressed to improve the thermal efficiency, the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY is increased accordingly.
[0353]
Accordingly, it is possible to set an appropriate upper limit value DUTYMAX for the duty ratio DUTY corresponding to the target ignition timing τTAGT that is different for each engine operation region, and it is possible to appropriately set the upper limit allowable limit in each region. It becomes possible.
[0354]
For simplicity, the upper limit value DUTYMAX may be set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
[0355]
Then, the process proceeds to step S214, where the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212 is compared with the upper limit value DUTYMAX set in step S213, and the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is less than or equal to the upper limit value DUTYMAX when DUTY ≦ DUTYMAX. In this case, the routine jumps to step S217, sets the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212, and exits the routine.
[0356]
As a result, a duty signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the HTCM 81, and the power supply voltage to the heater 80, that is, the heater supply power by the HTCM 81 increases by a predetermined amount determined by the set value UDINT, thereby increasing the heat generation amount of the heater 80. As a result, the amount of intake air heated by the heater 80 increases and the intake air temperature rises.
[0357]
That is, in the compression ignition control for performing self-ignition, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the retard side of the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set every time this routine is executed. The heater supply power, that is, the heat generation amount of the heater 80 is gradually increased by increasing the set value UDINT. As the heater heat generation amount increases, the intake air heating amount by the heater 80 increases and the intake air temperature rises. As the intake air temperature rises, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 rises, and the compression stroke As the in-cylinder temperature rises, the ignition timing τA due to self-ignition is advanced, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating state.
[0358]
When the ignition timing τA converges within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the correction of the duty ratio DUTY is stopped and the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81, that is, the intake air heating amount by the heater 80 is maintained as it is. The
[0359]
Therefore, with the intake air temperature control described above, the ignition timing τA is controlled so that it converges to the target ignition timing τTAGT that matches the engine operating condition even if the engine operating conditions or atmospheric conditions change, and is always optimal during self-ignition. It becomes possible to obtain the ignition timing τA, and it becomes possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency.
[0360]
Also in the present embodiment, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in engine operating conditions, abnormal combustion such as knocking can be avoided in advance, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided. This can be avoided in advance, and engine noise can be reduced.
[0361]
On the other hand, in step S214, DUTY> DUTYMAX is satisfied, and the ignition timing τA does not converge to the target ignition timing τTAGT even when the duty ratio DUTY is increased, and the duty DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set based on the engine operating state. When the upper limit value DUTYMAX is exceeded, that is, because the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT, the duty ratio DUTY is successively increased and corrected. As a result, the duty ratio DUTY exceeds the upper limit value DUTYMAX. When the heat generation amount of 80 reaches the limit value corresponding to the engine operating state, the intake air temperature control by adjusting the heater power supply (heater heat generation amount) becomes impossible due to the transition to engine transient operation or system abnormality, etc. It became impossible to control the ignition timing τA due to ignition, or Otherwise, it is determined that self-ignition itself has become impossible, and the process proceeds to step S215.
[0362]
In step S215, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0). In the subsequent step S216, the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 is set to 0% (DUTY ← 0). In step S217, the above step S216 is performed. The duty ratio DUTY is set and the routine is exited.
[0363]
As a result, the compression ignition control flag FCOMP is cleared to shift from the compression ignition control to the forced ignition control. In the ignition control routine described above, the ignition timing TADV, the energization start timing timing TDWL are set, and each ignition timer set is performed. Forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is resumed.
[0364]
As a result, when it becomes impossible to control the ignition timing τA due to self-ignition due to the transition to engine transient operation, or due to system abnormality, etc., it becomes impossible to control the intake air temperature control by self-ignition, or self-ignition When it becomes impossible, it is possible to reliably shift from self-ignition to forced ignition by ignition of the spark plug 18. As a result, also in the present embodiment, continuation of self-ignition in the uncontrollable state of the ignition timing τA due to self-ignition is prevented, and it becomes possible to prevent deterioration of drivability. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission and improve durability reliability of the engine 1.
[0365]
At this time, the duty ratio DUTY is set to 0%, and the initial state is restored. Correspondingly, the amount of heat generated by the heater 80 decreases and intake air heating is stopped.
[0366]
In this embodiment, along with the shift from the compression ignition control to the forced ignition control, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set to 0% and the intake air heating by the heater 80 is stopped. However, when the intake air heating is performed by setting the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 according to the engine operating state, the set value is subtracted from the current duty ratio DUTY in step S216 to obtain a new duty ratio DUTY. Is set, the intake air heating control amount by the heater 80 is returned to the initial state.
[0367]
Further, in the present embodiment, the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 during the compression ignition control is set by integral control according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT. However, the present invention is not limited to this, and it may be set by proportional-integral control (PI control) or proportional-integral-derivative control (PID control).
[0368]
Furthermore, the heater 80 as the intake air heating means according to the present invention is not limited to the one that controls the heater heat generation amount by the HTCM 81 of the present embodiment, and may be any device as long as the heater heat generation amount is variably controlled. Of course, may be adopted.
[0369]
In each of the above embodiments, ignition timing control and ignition timing detection during forced ignition control are performed by a so-called time control method, but the present invention is not limited to this, and an angle control method is adopted. Of course, it may be.
[0370]
In each of the embodiments, the ion current detection circuit 45 is disposed only in a specific cylinder and the ignition timing of the specific cylinder is detected. A circuit may be provided to detect the ignition timing for each cylinder, and the intake air temperature may be controlled based on this ignition timing.
[0371]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention,, WearingWhile detecting the fire timing, the target ignition timing is set based on the engine operating state. And, according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled and the intake air temperature is controlled, so that it is appropriate to obtain the target ignition timing corresponding to the engine operating state. It becomes possible to obtain a mixture temperature in a combustion chamber. Therefore, even if the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change, the ignition timing by self-ignition can be controlled to the target ignition timing that matches the engine operating state, that is, the optimal timing.
[0372]
  that timeThe exhaust gas is composed of an exhaust gas recirculation passage for recirculating engine exhaust gas to the intake system, and an exhaust gas recirculation amount adjusting valve that is interposed in the exhaust gas recirculation passage and adjusts the exhaust gas recirculation rate. A reflux apparatus is employed. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve is controlled to decrease, and the intake air temperature is decreased, so that the mixture temperature in the engine combustion chamber is reduced. Decrease and retard the ignition timing by self-ignition. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate is controlled to increase by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve, and the intake air temperature is increased, thereby raising the mixture temperature in the engine combustion chamber Since the ignition timing by self-ignition is advanced, the ignition timing is controlled so that it converges to the target ignition timing that matches the engine operating condition even if the engine operating conditions and atmospheric conditions change. It is possible to always obtain the optimal ignition timing, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency.
[0373]
In addition, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in the engine operating state, abnormal combustion such as knocking can be avoided in advance, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided in advance. In addition, the engine noise can be reduced.
[0374]
According to the third aspect of the present invention, when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased by a predetermined amount, and the spark due to the discharge of the ignition plug is increased. Since the transition is made from ignition to self-ignition, in addition to the effect of the invention of claim 2 above, when it is judged that it is possible to shift to self-ignition by raising the intake air temperature by exhaust gas recirculation, the exhaust gas recirculation amount The exhaust gas recirculation rate by the regulating valve is increased by a predetermined amount, and the intake air temperature is controlled to rise, and the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is raised, so that the self-ignition can be reliably performed. That is, when the temperature of the exhaust gas recirculation gas or the exhaust gas rises and the ignition timing at the time of self-ignition can be appropriately controlled by the intake air temperature control by the exhaust gas recirculation, it is surely shifted to the self-ignition. be able to. Therefore, when the intake air temperature cannot be controlled, that is, the control to the target ignition timing is impossible, the shift to the self-ignition is prevented, and the controllability can be improved. In addition, it has the effect of preventing deterioration of exhaust emission by preventing misfiring during the transition to self-ignition and abnormal combustion due to non-compliance with the ignition timing.
[0375]
According to a fourth aspect of the present invention, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the opening degree of the exhaust gas recirculation amount adjustment valve reaches a limit value, the exhaust gas by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve Since the recirculation rate is decreased by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug, in addition to the effect of the invention of claim 2 or claim 3, transition to engine transient operation or system abnormality When it becomes impossible to control the intake air temperature by exhaust gas recirculation and control the ignition timing by self-ignition due to the above, or when self-ignition itself becomes impossible, It is possible to reliably shift to forced ignition. Therefore, the continuation of self-ignition in the state where the ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent the exhaust emission from deteriorating and to improve the durability reliability of the engine.
[0376]
According to the fifth aspect of the present invention, as the intake air heating means, a heat exchanger that exchanges heat with exhaust gas or engine generated heat, and a part of the intake air flowing through the intake system are introduced into the heat exchanger and the heat A heated intake passage for returning the heated intake air after heat exchange by the exchanger to the intake system, and a heated intake air amount adjusting valve that adjusts the flow rate of the heated intake air that is interposed in the heated air passage and flows through the heated intake passage. Adopt an intake air heating device. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the heated intake air amount is controlled to decrease by the heated intake air amount adjustment valve to lower the intake air temperature, thereby reducing the mixture temperature in the engine combustion chamber. , Retard the ignition timing by self-ignition. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, by controlling the heating intake air flow rate to be increased by the heated intake air amount adjustment valve and increasing the intake air temperature, the mixture temperature in the engine combustion chamber is increased, Since the ignition timing by self-ignition is advanced, similarly to the effect of the invention according to claim 2, even if the engine operating condition, the atmospheric condition or the like changes, it converges to the target ignition timing suitable for the engine operating condition. Thus, the optimum ignition timing can be always obtained during self-ignition, and the fuel efficiency can be improved and the reliability can be improved by improving the thermal efficiency. In addition, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in the engine operating state, abnormal combustion such as knocking can be avoided in advance, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided in advance. In addition, the engine noise can be reduced.
[0377]
In the invention according to claim 6, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve is increased and the spark ignition due to the discharge of the spark plug is shifted to the self-ignition. In addition to the effect of the invention according to claim 5, when it is judged that it is possible to shift to self-ignition by raising the intake air temperature by heat exchange with exhaust gas or engine generated heat, heating by the heated intake air amount adjusting valve The intake air flow rate is increased to increase the intake air temperature, and the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber can be increased to reliably shift to self-ignition. That is, it is possible to appropriately control the ignition timing at the time of self-ignition by the intake air temperature control by the flow control of the heated intake air obtained by heat exchange with the exhaust gas or engine generated heat when the exhaust temperature or the engine temperature rises to a predetermined level. When it becomes possible, it can be surely shifted to self-ignition. Therefore, when the intake air temperature cannot be controlled, that is, the control to the target ignition timing is impossible, the shift to the self-ignition is prevented, and the controllability can be improved. In addition, it has the effect of preventing deterioration of exhaust emission by preventing misfiring during the transition to self-ignition and abnormal combustion due to non-compliance with the ignition timing.
[0378]
In the invention of claim 7, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening of the heating intake air amount adjustment valve reaches a limit value, the heating intake air flow rate by the heating intake air amount adjustment valve is reduced. Since it decreases and shifts from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug, in addition to the effect of the invention of claim 5 or claim 6, it is caused by transition to engine transient operation or system abnormality When the intake air temperature control by adjusting the heated intake air flow rate becomes impossible and the ignition timing by self-ignition cannot be controlled, or when self-ignition itself becomes impossible, the forced ignition by ignition of the ignition plug is surely performed. Can be migrated to. Therefore, the continuation of self-ignition in the state where the ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent the exhaust emission from deteriorating and to improve the durability reliability of the engine.
[0379]
According to the eighth aspect of the present invention, a heater interposed in the intake system is employed as the intake air heating means. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is controlled to decrease, and the intake air temperature is decreased, so that the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is decreased and ignition by self-ignition is achieved. Delay the time. Also, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heat generation amount of the heater is controlled to increase, and the intake air temperature is raised to increase the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, and the ignition timing due to self-ignition Therefore, even if the engine operating conditions, atmospheric conditions, etc. change, it will converge to the target ignition timing that matches the engine operating conditions, as in the effect of the invention of claim 2 or 5. Since the ignition timing is controlled, it is possible to always obtain the optimum ignition timing during self-ignition, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency. In addition, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in engine operating conditions, abnormal combustion such as knocking can be avoided in advance, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided in advance. In addition, the engine noise can be reduced.
[0380]
  Further, since the heating value of the heater is increased so that the spark ignition due to the discharge of the spark plug is shifted to the self-ignition, in addition to the effect of the invention of claim 8, the engine temperature reaches a predetermined temperature and the engine warm-up is completed. When it is determined that combustion is stable and it is possible to shift to self-ignition, the heating value of the heater is increased to increase the intake air temperature, and the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is increased to ensure self-ignition. It can be shifted to ignition. In other words, when the engine temperature rises to a predetermined level and combustion is stabilized, and when it becomes possible to properly control the ignition timing at the time of self-ignition by the intake air temperature control by the heater heating value control, the self-ignition is surely performed. Can be migrated to. Therefore, when the intake air temperature cannot be controlled, that is, the control to the target ignition timing is impossible, the shift to the self-ignition is prevented, and the controllability can be improved. In addition, it has the effect of preventing deterioration of exhaust emission by preventing misfiring during the transition to self-ignition and abnormal combustion due to non-compliance with the ignition timing.
[0381]
  Claim9In the described invention, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the heating value of the heater reaches a limit value, the heating value of the heater is reduced, and from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug. Therefore, in addition to the effect of the invention of claim 8 or 9, the intake air temperature control by the heater heat generation adjustment becomes impossible due to the transition to the engine transient operation or the system abnormality, etc., and the ignition by the self ignition. When it becomes impossible to control the timing, or when self-ignition itself becomes impossible, it is possible to reliably shift from self-ignition to forced ignition by ignition of the ignition plug. Therefore, the continuation of self-ignition in the state where the ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continued self-ignition, it is possible to prevent the exhaust emission from deteriorating and to improve the durability reliability of the engine.
[0382]
  At that time, the claim10In the described invention, since the limit value is set according to at least one of the engine load and the engine speed, in addition to the effects of the inventions of the fourth, seventh, and tenth aspects, each engine operating region Appropriate upper limit values for each control variable to determine the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve, the heated air supply rate by the heated intake air amount adjustment valve, or the heating value of the heater The upper limit allowable limit can be appropriately set in each operation region.
[0383]
  Claim11In the described invention, since the target ignition timing is set according to at least one of the engine load and the engine speed, in addition to the effects of the inventions of the first to eleventh aspects, the combustion that differs for each engine operation region It is possible to set an appropriate target ignition timing corresponding to the period, and it is possible to improve the thermal efficiency in each engine operation region.
[0384]
  Claims12In the described invention, the target ignition timing is corrected according to the engine temperature, so that in addition to the effects of the inventions according to claims 1 to 12, it is possible to obtain an optimal ignition timing suitable for the engine temperature state. The exhaust emission can be improved, and an adverse effect on the engine due to non-compliance with the ignition timing can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a cylinder discrimination / engine speed calculation routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a compression ignition control condition determination routine
FIG. 4 is a flowchart of an ignition control routine as above.
FIG. 5 is a flowchart of the θ2 crank pulse interrupt routine.
FIG. 6 is a flowchart of a TDWL interrupt routine.
FIG. 7 is a flowchart of the TADV interrupt routine.
FIG. 8 is a flowchart of an ignition timing detection routine
FIG. 9 is a flowchart of an EGR control routine
FIG. 10 is a flowchart of the EGR control routine (continuation).
FIG. 11 is a time chart showing the relationship between crank pulse, cam pulse, ignition timing, and fuel injection timing.
FIG. 12 is a time chart showing the relationship between the crank pulse and the ion current.
FIG. 13 is a time chart showing the relationship between the ignition timing, the target ignition timing, and the control amount for the EGR valve.
FIG. 14 is an overall schematic diagram of the engine.
FIG. 15 is a front view of the crank rotor and the crank angle sensor.
FIG. 16 is a front view of the cam rotor and the cam angle sensor.
FIG. 17 is an explanatory diagram of an ionic current detection circuit as above.
FIG. 18 is a circuit configuration diagram of the electronic control system as above;
FIG. 19 is a flowchart of a compression ignition control condition determination routine according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart of the intake air heating control routine
FIG. 21 is a schematic view of the entire engine.
FIG. 22 is a circuit configuration diagram of the electronic control system as above;
FIG. 23 is an overall schematic diagram of an engine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a circuit configuration diagram of the electronic control system as above.
[Explanation of symbols]
1 Compression ignition engine
3 Intake manifold (intake system)
4 Air chamber (intake system)
6 Intake pipe (intake system)
17 Combustion chamber
18 Spark plug
25 Exhaust gas recirculation device (EGR device; intake air heating means)
26 Exhaust gas recirculation passage (EGR passage)
27 Exhaust gas recirculation amount adjustment valve (EGR valve)
32 Intake air volume sensor
38 EGR gas temperature sensor
41 Crank angle sensor
45 Ion current detection circuit
45a Voltage sensor
50 Electronic control device (ignition timing detection means, target ignition timing setting means, intake air heating control means)
70 heat exchanger
71 Heating intake passage
72 Heating intake air amount adjustment valve
80 heater
81 Heater control module (HTCM)
τA ignition timing
τTAGT Target ignition timing
EGRS EGR valve control amount (control amount for EGR valve)
TEGR EGR gas temperature (exhaust gas recirculation gas temperature)
TEGRS setting value (predetermined temperature)
EGRSMAX upper limit value (upper limit value of EGR valve control amount; limit value)
DUTY duty ratio (duty ratio of drive signal for heated intake air amount adjustment valve, duty ratio of duty signal for HTCM)
TW Cooling water temperature (engine temperature)
TWS set value (predetermined temperature)
DUTYMAX upper limit (duty ratio upper limit; limit value)
Q Intake air volume (engine load)
Tp Basic fuel injection pulse width (engine load)
NE engine speed

Claims (12)

所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、
着火時期を検出する着火時期検出手段と、
エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、
上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、
上記吸気加熱手段は、エンジンの排気ガスを吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とからなり、
上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加することを特徴とする圧縮着火エンジンの制御装置。 In a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center, regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug, under a predetermined operating region,
Ignition timing detection means for detecting the ignition timing;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the engine operating state;
Intake heating control means for controlling the intake air heating means for heating the intake air according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing,
The intake air heating means comprises an exhaust gas recirculation passage for recirculating engine exhaust gas to the intake system, and an exhaust gas recirculation amount adjusting valve that is interposed in the exhaust gas recirculation passage and adjusts the exhaust gas recirculation rate.
The intake air heating control means reduces the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve when the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, and the ignition timing is more retarded than the target ignition timing. when the control unit of the compression-ignition engine characterized in that to increase the exhaust gas recirculation ratio of the exhaust gas recirculation amount adjusting valve. 上記着火時期検出手段は、燃焼室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在により該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて上記着火時期を検出することを特徴とする求項１記載の圧縮着火エンジンの制御装置。The ignition timing detection means detects the ignition timing based on an ionic current that flows through the ions due to the presence of combustion gas ions when the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites. Control device for compression ignition engine. 上記吸気加熱制御手段は、還流排気ガス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、上記排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の圧縮着火エンジンの制御装置。When the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, the intake air heating control means increases the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve by a predetermined amount, and from spark ignition due to discharge of the spark plug. 3. The control device for a compression ignition engine according to claim 1 , wherein the control device shifts to self-ignition. 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の圧縮着火エンジンの制御装置。When the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the opening degree of the exhaust gas recirculation amount adjustment valve reaches a limit value, the intake air heating control means is configured to recirculate exhaust gas by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve. The control device for a compression ignition engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the rate is decreased by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of a spark plug. 所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、
着火時期を検出する着火時期検出手段と、
エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、
上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、
上記吸気加熱手段は、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁とからなり、
上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加することを特徴とする圧縮着火エンジンの制御装置。 In a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center, regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug, under a predetermined operating region,
Ignition timing detection means for detecting the ignition timing;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the engine operating state;
Intake heating control means for controlling the intake air heating means for heating the intake air according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing,
The intake air heating means includes a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or engine-generated heat, and a part of the intake air flowing through the intake system is introduced into the heat exchanger, and the heated intake air after heat exchange by the heat exchanger A heated intake passage for returning the air to the intake system, and a heated intake air amount adjustment valve that adjusts the flow rate of the heated intake air that is interposed in the heated air passage and flows through the heated intake passage,
The intake air heating control means reduces the heating intake air flow rate by the heated intake air amount adjustment valve when the ignition timing is on the advance side with respect to the target ignition time, and when the ignition timing is on the retard side with respect to the target ignition time, control device for compression ignition engines you characterized by increasing the heating intake air flow rate by heating the intake air amount adjusting valve. 上記吸気加熱制御手段は、エンジン温度が所定温度に達したとき、上記加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする請求項５記載の圧縮着火エンジンの制御装置。When the engine temperature reaches a predetermined temperature, the intake air heating control means increases the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjustment valve and shifts from spark ignition due to discharge of the spark plug to self-ignition. The control device for a compression ignition engine according to claim 5. 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする請求項５或いは請求項６記載の圧縮着火エンジンの制御装置。The intake air heating control means reduces the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjusting valve when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the opening degree of the heated intake air amount adjusting valve reaches a limit value. The control device for a compression ignition engine according to claim 5 or 6, wherein the control unit shifts from self-ignition to spark ignition by discharge of a spark plug. 所定運転領域の下で、点火プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、
着火時期を検出する着火時期検出手段と、
エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、
上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御手段とを備え、
上記吸気加熱手段は、吸気系に介装されたヒータであり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記ヒータの発熱量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、ヒータの発熱量を増加すると共に、エンジン温度が所定温度に達したとき、上記ヒータ発熱量を増加して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行させることを特徴とする圧縮着火エンジンの制御装置。 In a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center, regardless of spark ignition due to discharge of a spark plug, under a predetermined operating region,
Ignition timing detection means for detecting the ignition timing;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the engine operating state;
Intake heating control means for controlling the intake air heating means for heating the intake air according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing,
The intake air heating means is a heater interposed in an intake system, and the intake air heating control means reduces the amount of heat generated by the heater when the ignition timing is on the advance side of the target ignition timing. When the engine is on the retard side of the target ignition timing, the heating value of the heater is increased, and when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the heating value of the heater is increased and self-ignition is started from spark ignition due to discharge of the spark plug. control device for compression ignition engines you characterized by shifting to. 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータ発熱量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特徴とする請求項８記載の圧縮着火エンジンの制御装置。When the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the heater heat generation amount reaches a limit value, the intake air heating control means decreases the heater heat generation amount, and spark ignition by discharge of a spark plug from self-ignition control device for a compression ignition engine according to claim 8 Symbol mounting, characterized in that shifting to. 上記限界値は、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定されることを特徴とする請求項４、請求項７、請求項９の何れか１項に記載の圧縮着火エンジンの制御装置。The control device for a compression ignition engine according to any one of claims 4, 7, and 9, wherein the limit value is set in accordance with at least one of an engine load and an engine speed. . 上記目標着火時期は、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項１０の何れか１項に記載の圧縮着火エンジンの制御装置。The control device for a compression ignition engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the target ignition timing is set according to at least one of an engine load and an engine speed. 上記目標着火時期は、エンジン温度に応じて補正されることを特徴とする請求項１ないし請求項１１記載の圧縮着火エンジンの制御装置。The target ignition timing, the control device for a compression ignition engine of claim 1 to claim 11, wherein to be corrected according to engine temperature.
JP16018897A 1997-06-17 1997-06-17 Control device for compression ignition engine Expired - Fee Related JP3930103B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16018897A JP3930103B2 (en) 1997-06-17 1997-06-17 Control device for compression ignition engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16018897A JP3930103B2 (en) 1997-06-17 1997-06-17 Control device for compression ignition engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH116436A JPH116436A (en) 1999-01-12
JP3930103B2 true JP3930103B2 (en) 2007-06-13

Family

ID=15709733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16018897A Expired - Fee Related JP3930103B2 (en) 1997-06-17 1997-06-17 Control device for compression ignition engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3930103B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001140681A (en) * 1999-11-18 2001-05-22 Osaka Gas Co Ltd Premixed compression self-ignition engine and operation method
EP1310649B1 (en) 2000-08-17 2016-11-23 Hitachi, Ltd. Compression ignition internal combustion engine
JP4259767B2 (en) * 2001-01-30 2009-04-30 東京瓦斯株式会社 Premixed compression auto-ignition engine with multiple cylinders
JP2002242726A (en) * 2001-02-14 2002-08-28 Tokyo Gas Co Ltd Premixed compression self-igniting engine
JP2002276404A (en) * 2001-03-14 2002-09-25 Nissan Motor Co Ltd Compression ignition type internal combustion engine
JP2003097317A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Hitachi Ltd Method for controlling ignition timing of premixed compression-ignition engine
JP3927395B2 (en) * 2001-09-28 2007-06-06 株式会社日立製作所 Control device for compression ignition engine
JP4206882B2 (en) * 2003-09-24 2009-01-14 いすゞ自動車株式会社 Premixed compression self-ignition internal combustion engine
WO2005044382A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-19 Woodward Governor Company Method and apparatus for controlling exhaust gas recirculation and start of combustion in reciprocating compression ignition engines with an ignition system with ionization measurement
EP1707791B1 (en) * 2005-03-31 2010-10-27 Mazda Motor Corporation Control system for spark-ignition type engine
JP4586641B2 (en) * 2005-06-14 2010-11-24 いすゞ自動車株式会社 Multi-cylinder diesel engine
JP4823799B2 (en) * 2006-07-31 2011-11-24 本田技研工業株式会社 Control method for internal combustion engine
JP4838666B2 (en) 2006-08-31 2011-12-14 ヤンマー株式会社 Operation method of premixed compression self-ignition engine
JP4717028B2 (en) * 2007-03-30 2011-07-06 ダイハツ工業株式会社 Ion current detection method for gasoline engine
KR101133381B1 (en) 2010-05-12 2012-04-06 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 Method of controlling combustion mechanism of HCCI engine
JP2011247102A (en) * 2010-05-24 2011-12-08 Diamond Electric Mfg Co Ltd Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine
JP5999038B2 (en) * 2013-07-08 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 EGR valve control device for internal combustion engine
JP5939212B2 (en) * 2013-07-31 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 EGR valve control device for internal combustion engine
KR101534932B1 (en) * 2013-10-21 2015-07-07 현대자동차주식회사 Bank controlling method of vehicle using the CDA

Also Published As

Publication number Publication date
JPH116436A (en) 1999-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3930103B2 (en) Control device for compression ignition engine
US6340014B1 (en) Control for direct fuel injection spark ignition internal combustion engine
US6237562B1 (en) Method of controlling compression ignition internal combustion engine
US5988137A (en) Controller of in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
WO2006011536A1 (en) Ignition timing control apparatus for internal combustion engine
JP2001152908A (en) Control device for self-ignition and spark ignition internal combustion engine
JP2000291519A (en) Ignition device for internal combustion engine
JP5721378B2 (en) Diagnostic method and diagnostic system for multi-cylinder engine
JP3314294B2 (en) Control device for internal combustion engine
US6302082B1 (en) Ignition timing control system for internal combustion engine
JP3866378B2 (en) Control device for compression ignition engine
JP4180995B2 (en) Control device for compression ignition internal combustion engine
JP4020072B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2000282920A (en) Control device of internal combustion engine
JP4254021B2 (en) Catalyst early warm-up control device for in-cylinder internal combustion engine
JP4033718B2 (en) Stroke discrimination method and stroke discrimination device for internal combustion engine
JP2006002683A (en) Control device for internal combustion engine
JP3872121B2 (en) In-cylinder direct injection multi-cylinder engine control device
JPH10121991A (en) Failure diagnosing device for engine intake-air control system
JPH08291729A (en) Control method for cylinder direct injection engine
JP3265999B2 (en) Knock control device for in-cylinder injection internal combustion engine
JP3827746B2 (en) Fuel injection timing control method for in-cylinder direct injection engine
JPH08189392A (en) Fuel injection timing control method for in-cylinder direct injection engine and air intake system injection engine
JP4263258B2 (en) Fuel injection control device for lean burn engine
JPH10103206A (en) Ignition timing control device for lean-burn engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061003

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees