JP4180995B2 - 圧縮着火内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、圧縮着火内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の着火手法としては、軽油を燃料とするディーゼル機関に代表される、高圧縮によって高温にされた空気に直接、燃料（軽油）を注入して自然着火させる圧縮着火手法と、ガソリンを燃料とする機関での火花点火手法の２つがあり、着火手法はほぼ燃料によって決められているのが現状である。それに加え、近時、ガソリン、軽油など種々の燃料を空気と十分に混合させて得た混合気を高温高圧にして供給し、自己着火させる試みもなされている。

このような機関にあっては燃焼室全体で着火が開始し、同時に反応するため、燃焼は低温酸化反応で開始することとなり、燃焼温度を比較的低くすることができて窒素酸化物の排出を低減できると共に、圧縮比を火花点火機関より上げることができて燃費性能も向上させることができる。この種の機関は圧縮着火機関あるいは予混合圧縮着火機関と呼ばれる。

この圧縮機関（予混合圧縮着火機関）で問題となるのは、負荷の減少につれて着火遅れが増大して、ついには失火に至ることであり、逆に負荷の増加に伴って過早着火が起こってノッキングが発生することである。その対策として、着火の促進には混合気温度を上昇させるのが有効であることが知られており、高温のＥＧＲガスを導入して着火を促進させると共に、そのＥＧＲガス量を負荷に応じて制御することが知られている。（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−６４８６３号公報

この従来技術においては、排気バルブと吸気バルブの開弁時期を変更可能な可変動弁機構を備え、機関低負荷時には排気バルブの閉弁時期を進角させると共に、吸気バルブの開弁時期を遅角させることで大量の内部ＥＧＲガスを残留させ、新気と均一に混合させて得た高温の混合気を圧縮着火させて燃焼させる一方、機関高負荷時にあっては排気バルブの閉弁時期と吸気バルブの開弁時期を共に上死点付近に設定し、火花点火によって混合気を着火している。

しかしながら、上記した従来技術においては、吸気バルブと排気バルブの開、閉弁時期、即ち、それらのバルブタイミングを変更するのみで圧縮着火燃焼を実現するため、バルブタイミングの制御が複雑とならざるを得なかった。また、かかるバルブタイミングの制御を通じて得た内部ＥＧＲガスのみによって圧縮着火を実現しようとするため、必要な排ガス（ＥＧＲ）量を精緻に制御できないことから着火性能の点で必ずしも満足できるものではなかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、吸気バルブと排気バルブのバルブタイミングの変更による内部ＥＧＲガスの導入に止まらず、排ガスを吸気系に還流させる外部ＥＧＲも実行し、圧縮着火に必要な排ガス量を精緻に制御し、よって着火性能を向上させるようにした圧縮着火内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、圧縮着火式の内燃機関の燃焼室を開閉する吸気バルブと排気バルブの少なくともいずれかのバルブタイミング（およびリフト量）を少なくとも２つの特性の間で変更する可変バルブタイミング機構と、前記可変バルブタイミング機構の動作を制御して前記燃焼室内に排ガスを残留させる内部ＥＧＲ手段と、前記内燃機関の吸気系と排気系を接続するＥＧＲ通路に介挿されたＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して前記吸気系に還流されるべき排ガス量を制御する外部ＥＧＲ制御手段と、前記内燃機関が搭載される車両のアクセル開度と前記内燃機関の回転数に基づいて前記内燃機関の要求負荷を算出する要求負荷算出手段と、前記残留されるべき排ガス量が圧縮着火燃焼運転領域において所定量となるように前記内部ＥＧＲ手段の動作を制御すると共に、少なくとも前記算出された要求負荷が低くなるにつれて前記吸気系に還流されるべき排ガス量を増加するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させ、よって前記燃焼室に供給される混合気を圧縮着火して燃焼させる圧縮着火制御手段とを備える如く構成した。

請求項２に係る圧縮着火内燃機関の制御装置にあっては、前記内燃機関が運転状態に応じて混合気を圧縮着火して燃焼させる前記圧縮着火燃焼と火花点火で燃焼させる火花点火燃焼との間で切り換え可能な内燃機関であり、前記所定量は前記圧縮着火燃焼が可能な前記内燃機関の要求負荷の限界値において必要な排ガス量であると共に、前記圧縮着火制御手段は、前記算出された要求負荷が前記限界値を超えるとき、前記火花点火燃焼に切り換える如く構成した。

請求項３に係る圧縮着火内燃機関の制御装置にあっては、前記圧縮着火制御手段は、前記可変バルブタイミング機構の動作に応じて前記吸気系に還流させるべき排ガス量を制御するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させる如く構成した。

請求項１に係る圧縮着火内燃機関の制御装置にあっては、内燃機関が搭載される車両のアクセル開度と内燃機関の回転数に基づいて内燃機関の要求負荷を算出し、吸気バルブと排気バルブの少なくともいずれかのバルブタイミング（およびリフト量）を少なくとも２つの特性の間で変更する可変バルブタイミング機構の動作を制御して残留されるべき排ガス量が圧縮着火燃焼運転領域において所定量となるように内部ＥＧＲ手段の動作を制御すると共に、少なくとも算出された要求負荷が低くなるにつれてＥＧＲバルブの開度を調整して吸気系に還流されるべき排ガス量を増加するように外部ＥＧＲ制御手段を動作させ、混合気を圧縮着火して燃焼させる如く構成したので、これによって例えば圧縮着火に必要な混合気温度（筒内ガス温度）を内部ＥＧＲによる排ガス量で確保しつつ、外部ＥＧＲ制御手段によって低負荷域における排ガス量を精緻に制御することが可能となり、よって着火性能を向上させることができる。また、圧縮着火内燃機関の制御装置としての構成を単純にすることができる。

請求項２に係る圧縮着火内燃機関の制御装置にあっては、所定量は前記圧縮着火燃焼が可能な内燃機関の要求負荷の限界値において必要な排ガス量であると共に、算出された要求負荷がその限界値を超えるとき、火花点火燃焼に切り換える如く構成したので、上記したように圧縮着火に必要な混合気温度を内部ＥＧＲによる排ガス量で確保しつつ、外部ＥＧＲ制御手段によって低負荷域における排ガス量を精緻に制御することができ、着火性能を向上させることができる。

請求項３に係る圧縮着火内燃機関の制御装置にあっては、可変バルブタイミング機構の動作に応じてＥＧＲ量を制御するように外部ＥＧＲ制御手段を動作させる如く構成したので、外部ＥＧＲ制御手段によって低負荷域における排ガス量を一層精緻に制御することができ、よって着火性能を一層向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る圧縮着火内燃機関の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符合１０は、ガソリンを燃料とする４気筒４サイクルの直列形の内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０において、エアクリーナ（図示せず）から吸入されて吸気管１２を通る空気はスロットルバルブ１４で流量を調節されて吸気マニホルド１６を流れ、吸気バルブ１８が開弁されるとき、燃焼室（図示せず）に流入する。

吸気バルブ１８の手前の吸気ポート付近にはインジェクタ２０が配置される。インジェクタ２０には燃料供給管（図示せず）を介して燃料タンク（図示せず）に貯留されたガソリン燃料が圧送されると共に、駆動回路２２を通じてＥＣＵ（電子制御ユニット）２４に接続される。ＥＣＵ２４から開弁時間を示す駆動信号が駆動回路２２に供給されると、インジェクタ２０は開弁し、開弁時間に応じたガソリン燃料を吸気ポートに噴射する。噴射されたガソリン燃料は流入した空気と混合して混合気を形成しつつ、燃焼室に流入する。

符号２６は点火プラグを示す。点火プラグ２６はイグナイタなどからなる点火装置３０を介してＥＣＵ２４に接続され、ＥＣＵ２４から点火信号が点火装置３０に供給されると、燃焼室に臨む電極間に火花放電を生じ、混合気を着火して燃焼させる。尚、後述するように、混合気は圧縮着火によっても燃焼させられる。即ち、エンジン１０は、運転状態に応じて混合気を圧縮着火で燃焼させる圧縮着火燃焼と火花点火で燃焼させる火花点火燃焼との間で切り換える（予混合）圧縮着火エンジン（内燃機関）として構成される。従って、エンジン１０にあっては、圧縮比を燃焼効率が最良となる１４から１６の間の値に設定する。

燃焼によって生じたガス（排ガス）は、排気バルブ３２が開弁するとき、排気マニホルド３４に流れる。排気マニホルド３４は下流で集合して排気系集合部を形成し、そこに排気管３６が接続される。排ガスは排気マニホルド３４を流れた後、排気管３６を流れ、さらにはエンジン外の大気に放出される。

エンジン１０のクランクシャフトあるいはカムシャフト（共に図示せず）の付近にはクランク角センサ（図で「ＥＮＧ回転数」と示す）４０が配置され、気筒判別信号と、各気筒のＴＤＣ（上死点）あるいはその付近のクランク角度を示すＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号を細分してなるクランク角度信号とを出力する。それらの出力はＥＣＵ２４に入力される。

ＥＣＵ２４はマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ,Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路およびカウンタを備える。ＥＣＵ２４は入力信号の中、クランク角度信号をカウントしてエンジン回転数（ＥＮＧ回転数）ＮＥを算出（検出）する。

エンジン１０が搭載される車両の運転席（図示せず）の床面にはアクセルペダル（図示せず）が配置されると共に、その付近にはアクセル開度センサ（図で「アクセル開度」と示す）４２が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量を示すアクセル開度ＡＣＣに応じた信号を出力する。その出力もＥＣＵ２４に入力される。

前記したスロットルバルブ１４はアクセルペダルとの機械的な接続を絶たれ、アクチュエータ（ステッピングモータなど）４４に接続される。アクチュエータ４４はＥＣＵ２４に接続される。ＥＣＵ２４はアクセル開度センサ４２を通じて検出されたアクセル開度ＡＣＣなどからアクチュエータ４４を駆動し、スロットルバルブ１４の開度ＴＨを制御する。このように、スロットルバルブ１４の動作は、ＤＢＷ方式で制御される。

尚、アクチュエータ４４にはロータリエンコーダなどの回転角センサ４６が接続され、アクチュエータ４４の回転角度を通じてスロットル開度ＴＨに応じた信号を出力し、ＥＣＵ２４に送る。

また、エンジン１０のエアクリーナの付近にはエアフローメータ５０が配置され、エンジン負荷を示す吸入空気量Ｑに応じた信号を出力する。さらに、エンジン１０の冷却水通路（図示せず）には水温センサ（図示せず）が配置されてエンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力すると共に、エアフローメータ５０の付近には別の温度センサ（図示せず）が配置され、吸入空気の温度ＴＡに応じた信号を出力する。これらセンサ群の出力もＥＣＵ２４に入力される。

前記した吸気バルブ１８と排気バルブ３２は可変バルブタイミング機構５４に接続される。可変バルブタイミング５４は詳細な図示は省略するが、例えば特開平２−２７５０４３号公報に開示される構造を備え、カムシャフト上に３個のカムが並列されると共に、その３個のカムに摺接させて３本のロッカアームが配置される。

吸気バルブ側に配置された両端のロッカアームにはそれぞれ１個の吸気バルブ１８が連結されると共に、エンジン１０の負荷が比較的低く、エンジン回転数も比較的低いときは中央のロッカアームを空転させ、両端のカムで決定されるバルブタイミング（およびリフト量）特性で吸気バルブ１８を駆動する。また、排気バルブ３２に関しても同様に動作するように構成される。

図２にその特性を実線で示す（吸気バルブ１８のそれを１８、排気バルブ３２のそれを３２と表示する）。後述するように混合気を圧縮着火して燃焼させるとき（「圧縮着火燃焼運転」という）、バルブタイミング（およびリフト量）はこの特性に設定される。より具体的には、図示の如く、排気バルブ３２の閉弁時期を進角させると共に、吸気バルブ１８の開弁時期を遅角させる（クランク角度において）。それによって、気筒内に所定量の排ガスを残留させて混合気の温度（筒内ガス温度）を高めて圧縮着火運転を可能とする。所定量は、後述する如く、圧縮着火燃焼運転が可能な負荷の限界値において必要な排ガス量に相当する。

３本のロッカアームはピンによって連結自在に構成され、エンジン１０の負荷が比較的高く、エンジン回転数も比較的高いときは油圧力でピンを移動させて３本のロッカアームを連結し、中央のカムで決定されるバルブタイミング（およびリフト量）特性で吸気バルブ１８を駆動する。排気バルブ３２についても同様である。

他方、後述するように混合気を火花点火で燃焼させるとき（「火花燃焼運転」という）、バルブタイミング（およびリフト量）はこの特性に設定される。より具体的には、図示の如く、排気バルブ３２の閉弁時期と吸気バルブ１８の開弁時期を共にピストン上死点付近に変更させる。それによって、排気バルブ３２の閉弁が遅角されて燃焼室内のガスの排出量が増加する一方、吸気バルブ１８の開弁が進角されて吸入空気の流入が早められることから、排ガスは燃焼室に残留することなく、排気系に送り出される。

図１の説明に戻ると、可変バルブタイミング機構５４は油圧制御回路５６を介してＥＣＵ２４に接続される。ＥＣＵ２４は油圧制御回路５６の電磁ソレノイド（図示せず）を励磁・非励磁して上記したピンの移動を制御することで可変バルブタイミング機構５４の動作を制御し、吸気バルブ１８と排気バルブ３２のバルブタイミング（およびリフト量）を上記した２つの特性のいずれかに設定（変更）する。

また、エンジン１０の吸気管１２と排気管３６の間にはＥＧＲ通路６０が配置され、エンジン１０の吸気系と排気系を接続する。ＥＧＲ通路６０には電磁ソレノイドバルブからなるＥＧＲバルブ６０ａが介挿される。ＥＧＲバルブ６０ａは駆動回路６２を介してＥＣＵ２４に接続される。ＥＣＵ２４は駆動回路６２を介してＥＧＲバルブ６０ａの開度を調整し、吸気系に還流すべき排ガス量を制御する。

次いで、第１実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置の動作を説明する。

図３はその動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、所定時間、例えば１０ｍｓｅｃごとに起動される。

以下説明すると、Ｓ１０においてアクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数ＮＥとから、エンジン１０の要求負荷（要求トルク）ＰＭＥＣＭＤ［Ｎ・ｍ］を算出する。これは、図４にその特性を示すマップデータを検索することで行う。

次いでＳ１２に進み、クランク角センサ４０を除く、前記したセンサ群の出力を読み込み、吸入空気量Ｑ、スロットル開度ＴＨ、エンジン冷却水温ＴＷなどのエンジン運転パラメータを検出する。

次いでＳ１４に進み、エンジン１０の運転が火花点火運転域か否か判断する。これは、算出した要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥとから、図５にその特性を示すマップデータを検索することで行なう。圧縮着火運転領域は、図示の如く、要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥが極く小さいアイドル領域などの領域（極低負荷領域）と、要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥが高くなる領域（高負荷領域）を除く領域、換言すれば低負荷および中負荷領域とされ、それ以外の領域が火花点火運転域とされる。

Ｓ１４で否定されるときはＳ１６に進み、同様に算出した要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥとから、その運転状態で必要とされるＥＧＲ量（排ガス量）を算出する。尚、ＥＧＲ量は、内部ＥＧＲによるものと外部ＥＧＲによるものとの双方を含む。

次いでＳ１８に進み、火花点火ＯＦＦ、即ち、点火プラグ２６を通じての着火を行わないこととすると共に、スロットル開度ＴＨを全開とする。そして、可変バルブタイミング機構５４の動作を制御して図２に示す圧縮着火運転用のバルブタイミング（Ｖ／Ｔ）特性に切り替える（設定する）と共に、ＥＧＲバルブ６０ａの開度を調整して外部ＥＧＲ量の制御を行い、バルブタイミング特性の切り替えによって得られる内部ＥＧＲ量とＥＧＲバルブ６０ａの開度調整によって得られる外部ＥＧＲ量が、Ｓ１６で算出された値となるようにＥＧＲ制御を行う。

これについて図６および図７を参照して説明する。

図６と図７は、エンジン負荷に対する空燃比Ａ／Ｆ、ＥＧＲ制御手法およびそれによって得られるＥＧＲ量をこの実施例と従来技術とで対比して示す説明図であり、図６がこの実施例の制御を、図７が前記した従来技術の制御を示す。

図７に示す従来技術にあっては、バルブタイミングを介してＥＧＲ量（内部ＥＧＲ量）を変化させて筒内ガス温度を変えることでエンジン負荷に対応して圧縮着火運転を確保している。そのときの最低負荷点ａでは、また空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．７（理論空燃比）に達することなく、着火温度にも十分余裕がある。即ち、空燃比のリッチ化と筒内ガス温度を下げることが可能な状態にあり、この発明はその点に着目してなされた。

図６に示すこの実施例の制御を説明すると、この実施例にあっては、圧縮着火運転の最大負荷点であるｂより低負荷側においては、バルブタイミングを圧縮着火運転用のそれに固定したまま、外部ＥＧＲ導入用のＥＧＲバルブ６０ａを開くと共に、低負荷になるにつれてその開度を徐々に増加することで、内部・外部を合算したトータルのＥＧＲ量を増加させ、混合気温度（筒内ガス温度）を高めると共に、吸入空気量を減少（空燃比をリッチ化）するように制御するようにした。

即ち、圧縮着火燃焼運転用のバルブタイミング（およびリフト量）Ｖ／Ｔを用いることで、気筒内に圧縮着火燃焼運転が可能な負荷の限界値（上記したｂ点）において必要な排ガス量に相当する（前記した所定量）排ガスを残留させると共に、残余のＥＧＲ量を外部ＥＧＲによって得ることとする。その場合、従来技術に比して低温の外部ＥＧＲを導入することから、ＥＧＲ量をトータルで増加させて自己着火温度を確保する。それによって混合気温度（筒内ガス温度）を高めて圧縮着火運転を可能とするようにした。

図３のＳ１８の説明に戻ると、同時に燃料噴射量制御も実行する。これは具体的には、要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥに応じて予め設定されたマップデータを検索して燃料噴射量を決定し、決定された燃料噴射量の大部分を吸気行程から圧縮行程にかけて噴射する。

他方、Ｓ１４で肯定されるときはＳ２０に進み、要求負荷ＰＭＥＣＭＤに応じてスロットル開度ＴＨを制御する。また、要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥに応じて予め設定されたマップデータを検索して点火時期を決定し、決定された点火時期で火花放電を行って混合気を着火する。また、Ｓ１８で述べたと同様に燃料噴射量を決定し、燃料噴射を実行する同時に、空燃比（Ａ／Ｆ）の制御も実行する。

また、火花燃焼運転域にあることから、バルブタイミング（およびリフト量）Ｖ／Ｔが図２に破線で示す特性となるように、可変バルブタイミング機構５４の動作を制御する。尚、Ｓ１４の火花点火運転域か否かのしきい値は、具体的には、図６のｂ点相当の値に設定される。

この実施例は上記の如く、吸気バルブ１８と排気バルブ３２のバルブタイミングの変更による内部ＥＧＲガスの導入に止まらず、排ガスを吸気系に還流させる外部ＥＧＲも実行するようにしたので、バルブタイミングの制御が簡易かつ単純で足りると共に、圧縮着火に必要な排ガス量を精緻に制御することができ、よって着火性能を向上させることができる。

次いで、この発明の第２実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置について説明する。

図８は、第２実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置を全体的に示す、図３と同様のフロー・チャートである。

第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例にあっては、可変バルブタイミング機構５４を特開平７−１８０５２０号公報に記載されるようなカムを備えた構造とし、低負荷で低回転域にあっては図２に実線で示す特性を実現すると共に、高負荷で高回転域にあっては図２に破線で示す特性を実現することに加え、上記した低負荷より低負荷で低回転域にあっては、図２に実線で示す特性よりも排気バルブ３２を早く（進角側で）閉弁すると共に、吸気バルブ１８を遅く（遅角側で）開弁して内部ＥＧＲ量を増加させるようにした。

図８フロー・チャートを参照して説明すると、Ｓ１０からＳ１６の処理を経てＳ１８ａに進むときは、エンジン負荷（具体的には要求負荷ＰＭＥＣＭＤ）とエンジン回転数ＮＥに基づいて２種の特性を選択する（切り換える）ようにした。この場合、図２に実線で示される特性を中負荷とし、上記したそれより低負荷側のそれを低負荷とする。

図９は第２実施例の処理を示す図６と同様の説明図である。この場合、内部ＥＧＲ量が２段階に設定されることから、外部ＥＧＲの制御量もそれに応じて特性が変更される。

第２実施例は上記の如く構成したので、圧縮着火に必要な排ガス量を一層精緻に制御することができ、よって着火性能を一層向上させることができる。尚、図８フロー・チャートの残余の処理を含む、第２実施例の残余の構成は、第１実施例のそれと異ならない。

以上の如く、この発明の第１および第２実施例にあっては、エンジン（内燃機関）１０の燃焼室を開閉する吸気バルブ１８と排気バルブ３２の少なくともいずれかのバルブタイミング（およびリフト量）を少なくとも２つの特性の間で変更する可変バルブタイミング機構５４と、前記可変バルブタイミング機構の動作を制御して前記燃焼室内に排ガスを残留させる内部ＥＧＲ手段（ＥＣＵ２４，駆動回路５６）と、前記内燃機関の吸気系（吸気管１２）と排気系（排気管３６）を接続するＥＧＲ通路６０に介挿されたＥＧＲバルブ６０ａと、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して前記吸気系に還流されるべき排ガス量を制御する外部ＥＧＲ制御手段（ＥＣＵ２４，駆動回路６２）と、前記内燃機関が搭載される車両のアクセル開度ＡＣＣと前記内燃機関の回転数ＮＥに基づいて前記内燃機関の要求負荷（要求トルク）ＰＭＥＣＭＤを算出する要求負荷算出手段（ＥＣＵ２４，Ｓ１０）と、前記残留されるべき排ガス量が圧縮着火燃焼運転領域において所定量となるように前記内部ＥＧＲ手段の動作を制御すると共に、少なくとも前記算出された要求負荷（より具体的には、エンジン要求負荷ＰＭＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥ）が低くなるにつれて前記吸気系に還流されるべき排ガス量を増加するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させ、よって前記燃焼室に供給される混合気を圧縮着火して燃焼させる圧縮着火制御手段（ＥＣＵ２４，Ｓ１８，Ｓ１８ａ）とを備える如く構成した。

また、前記内燃機関が運転状態に応じて混合気を圧縮着火して燃焼させる前記圧縮着火燃焼と火花点火で燃焼させる火花点火燃焼との間で切り換え可能な内燃機関であり、前記所定量は前記圧縮着火燃焼が可能な前記内燃機関の要求負荷の限界値（図６のｂ点）において必要な排ガス量であると共に、前記圧縮着火制御手段は、前記算出された要求負荷が前記限界値を超えるとき、前記火花点火燃焼に切り換える如く構成した（ＥＣＵ２４，Ｓ１４）。

また、前記圧縮着火制御手段は、前記可変バルブタイミング機構の動作に応じて前記吸気系に還流させるべき排ガス量を制御するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させる如く構成した（ＥＣＵ２４，Ｓ１８ａ）。

尚、上記において、図２に示す吸気バルブ１８と排気バルブ３２のバルブタイミング特性は例示であり、これに限定されるものではない。

また、吸気ポート噴射エンジンを例にとってこの発明の実施例を説明したが、この発明は筒内噴射エンジンであっても妥当する。

この発明の第１実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１に示す装置の可変バルブタイミング機構によって切り換えられる（設定される）２つのバルブタイミング（およびリフト量）特性を示すグラフである。 図１に示す装置の動作を説明するフロー・チャートである。 図２フロー・チャートの処理で使用される要求負荷（要求トルク）ＰＭＥＣＭＤのマップデータ特性を示す説明グラフである。 図２フロー・チャートの処理で使用される、火花点火運転域のマップデータ特性を示す説明グラフである。 図３フロー・チャートの制御を示す説明図である。 従来技術の制御を図６に対比して示す説明図である。 この発明の第２実施例に係る圧縮着火内燃機関の制御装置を全体的に示す、図３と類似するフロー・チャートである。 図８フロー・チャートの制御を示す説明図である。

符号の説明

１０ 圧縮着火内燃機関（エンジン）
１８ 吸気バルブ
２４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３２ 排気バルブ
３４ 排気マニホルド(排気系)
５４ 可変バルブタイミング機構
５６ 油圧制御回路
６０ ＥＧＲ通路
６０ａ ＥＧＲバルブ
６２ 駆動回路

Claims (3)

1. 圧縮着火式の内燃機関の燃焼室を開閉する吸気バルブと排気バルブの少なくともいずれかのバルブタイミングを少なくとも２つの特性の間で変更する可変バルブタイミング機構と、前記可変バルブタイミング機構の動作を制御して前記燃焼室内に排ガスを残留させる内部ＥＧＲ手段と、前記内燃機関の吸気系と排気系を接続するＥＧＲ通路に介挿されたＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して前記吸気系に還流されるべき排ガス量を制御する外部ＥＧＲ制御手段と、前記内燃機関が搭載される車両のアクセル開度と前記内燃機関の回転数に基づいて前記内燃機関の要求負荷を算出する要求負荷算出手段と、前記残留されるべき排ガス量が圧縮着火燃焼運転領域において所定量となるように前記内部ＥＧＲ手段の動作を制御すると共に、少なくとも前記算出された要求負荷が低くなるにつれて前記吸気系に還流されるべき排ガス量を増加するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させ、よって前記燃焼室に供給される混合気を圧縮着火して燃焼させる圧縮着火制御手段とを備えることを特徴とする圧縮着火内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関が運転状態に応じて混合気を圧縮着火して燃焼させる前記圧縮着火燃焼と火花点火で燃焼させる火花点火燃焼との間で切り換え可能な内燃機関であり、前記所定量は前記圧縮着火燃焼が可能な前記内燃機関の要求負荷の限界値において必要な排ガス量であると共に、前記圧縮着火制御手段は、前記算出された要求負荷が前記限界値を超えるとき、前記火花点火燃焼に切り換えることを特徴とする請求項１記載の圧縮着火内燃機関の制御装置。
3. 前記圧縮着火制御手段は、前記可変バルブタイミング機構の動作に応じて前記吸気系に還流させるべき排ガス量を制御するように前記外部ＥＧＲ制御手段を動作させることを特徴とする請求項１または２記載の圧縮着火内燃機関の制御装置。

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