JP6465073B2

JP6465073B2 - 自然吸気ガソリンエンジンの制御装置

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Publication number: JP6465073B2
Application number: JP2016101640A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　弘和; 弘和伊藤; 雄士山口; 悠司三好
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2036-05-20
Also published as: US10119480B2; JP2017207041A; US20170335777A1

Description

本発明は、自然吸気ガソリンエンジンの制御装置に関する。

自然吸気ガソリンエンジンにおいては、その吸気通路に設けられたスロットルの開度が制御されることで、気筒内に供給される新気量が調整される。ここで、燃費向上やエミッション改善のために、自然吸気ガソリンエンジンにおいて排気の一部を吸気側に還流するためのＥＧＲ装置が設けられている場合がある。特許文献１には、スロットルの下流に、ＥＧＲ装置による還流排気（ＥＧＲガス）の合流部が設けられた吸気系の構成が開示されている。このような構成では、スロットルの絞りにより生じる吸気通路内の負圧の影響を受けて、ＥＧＲ装置により排気が還流されることになる。

特開２０１５−１７５３５７号公報

自然吸気ガソリンエンジンの吸気通路において、スロットルの下流側にＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの合流部が設けられた構成では、当該スロットルは、気筒内へ供給される新気量を調整するとともに、ＥＧＲ装置による吸気通路へのＥＧＲガス量にも影響を及ぼすことになる。したがって、当該ガソリンエンジンが低負荷の運転状態である場合には、気筒内への新気量を低減するためにスロットルの開度を小さくする必要があるが、その場合、ＥＧＲガスが還流される吸気通路内の負圧が大きくなる。ＥＧＲガスが還流される際に吸気通路の負圧が大きくなると、排気通路から吸気通路に排気が還流されやすい状況が形成されるため、ＥＧＲガスの還流量を精度よく調整することが困難となる。

一方で、自然吸気ガソリンエンジンへの要求負荷が大きくなると、その要求負荷に応じた多量の新気を気筒内に供給する必要がある。そのためには吸気脈動を利用することが公知であるが、吸気脈動を効率的に利用するためには、スロットル下流の吸気通路の容積を比較的大きくする必要がある。また、このとき、ＥＧＲ装置によりＥＧＲガスが還流される場合、比較的多量の新気とＥＧＲガスとの混合を好適に行う必要がある。

このように自然吸気ガソリンエンジンにおいてＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの還流を行う場合、当該ガソリンエンジンに要求される負荷に応じて、新気量とＥＧＲガス量をバランス良く制御するのが好ましい。しかし、従来技術では、低負荷から高負荷にわたる比較的広い範囲の負荷領域において、新気とＥＧＲガスの供給均衡を考慮した吸気系の検討は十分になされていない。本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自然吸気ガソリンエンジンにおいて、要求負荷に応じてバランスよく新気とＥＧＲガスを気筒へ供給することを目的とする。

上記課題を解決するために、本出願人は、自然吸気ガソリンエンジンの吸気通路に、２つのスロットルを配置するとともに、上流側のスロットルの下流に、ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの合流部を設ける構成を採用した。その上で、当該ガソリンエンジンの要求負荷に応じて、各スロットルの開度とＥＧＲ装置のＥＧＲ弁の開度を制御することで、要求負荷に応じた好適な新気及びＥＧＲガスの供給を可能としている。

より詳細には、本発明は、ガソリンエンジンの吸気通路に設けられた第１スロットルと、前記第１スロットルの下流側に設けられ且つ所定容量を有するサージタンクと、前記サージタンクより下流側の吸気通路に設けられた第２スロットルと、前記ガソリンエンジンから排出される排気の一部を、前記第１スロットルと前記第２スロットルとの間の前記吸気通路に再循環させるＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、を有するＥＧＲ装置と、を備える自然吸気ガソリンエンジンの制御装置である。そして、前記制御装置は、前記ガソリンエンジンの運転状態が低負荷領域に属するときに、前記第１スロットルを全開とした状態で前記第２スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御し、且つ、該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を調整する低負荷時制御部と、前記ガソリンエンジンの運転状態が前記低負荷領域より高負荷側の中負荷領域に属するときに、前記ＥＧＲ弁を全開とした状態で、前記第１スロットル及び前記第２スロットルの開度調整により、該ガソリンエンジンへの新気量を制御するとともに該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率に対応するようにＥＧＲガス量を制御する中負荷時制御部と、前記ガソリンエンジンの運転状態が前記中負荷領域より高負荷側の高負荷領域に属するときに、前記第２スロットルを全開とした状態で前記第１スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御し、且つ、該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を調整する高負荷時制御部と、を備える。

本発明に係る制御装置が適用される自然吸気ガソリンエンジンでは、吸気通路に、上流側から第１スロットルと第２スロットルが設けられ、更に両スロットルの間には所定容量を有するサージタンクが配置されている。サージタンクの所定容量は、吸気通路における所望の吸気脈動等に基づいて決定される。ここで、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路は、吸気側においては、第１スロットルと第２スロットルとの間の吸気通路で合流する。したがって、ＥＧＲガスは、吸気通路に到達すると、少なくとも第２スロットルを経て気筒内へと供給されることになる。

ここで、上記自然吸気ガソリンエンジンでは、燃費向上やエミッション改善等のために、その運転状態に応じたＥＧＲ率の実現が図られる。なお、ＥＧＲ率は、新気量にＥＧＲガス量を加えた吸気量に占める該ＥＧＲガス量の割合として定義される。そのため、上記ＥＧＲ率を実現するためには、ＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流されるＥＧＲガス量を調整する必要がある。また、自然吸気ガソリンエンジンにおいては、要求される運転状態に応じた適切な量の新気が気筒内に供給されなければ、その要求を満たすことができない。

そこで、上記自然吸気ガソリンエンジンでは、その運転状態に応じて要求されるＥＧＲガス量（すなわち、ＥＧＲ率）と新気量を、低負荷時制御部と中負荷時制御部と高負荷時制御部とによって運転状態に応じて調整することとした。具体的には、自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が低負荷領域に属している場合（このような事態を「低負荷領域時」と称する）には、上流側の第１スロットルが全開とされた状態で、下流側の第２スロットルの開度が調整されることにより、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量が制御されることになる。このような形態では、開度調整される第２スロットルの下流側にはサージタンクは含まれないため、第２スロットルと気筒間の空間容積が比較的小さくなる。その結果、加速時に気筒内へ新気を早く充填でき、以て加速時の応答性を改善できる。

また、ＥＧＲガスについては、第１スロットルが全開状態とされるため、第１スロットルの下流側の、ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部においては負圧が比較的小さい。そのため、ＥＧＲ通路に設けられているＥＧＲ弁の上流側（排気通路側）と下流側（吸気通路側）との間の圧力差が小さくなり、ＥＧＲ弁の調整によるＥＧＲガス量の制御を精度よく行うことが可能となる。なお、低負荷領域時では、要求されるＥＧＲ率は比較的小さいため
、第１スロットルが全開とされてＥＧＲ弁上下流間の差圧が小さくなったとしても、当該ＥＧＲ率を達成可能なＥＧＲガス量は確保しやすい。このように低負荷領域時では、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量は実質的に第２スロットルによって制御され、ＥＧＲガス量は実質的にＥＧＲ弁によって制御されることになる。

次に、自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が中負荷領域に属している場合（このような事態を「中負荷領域時」と称する）には、低負荷領域時と比べて、気筒内に供給すべき新気量は多くなり、また、要求されるＥＧＲ率も高くなる。そこで、低負荷領域時と比べて多くのＥＧＲガスを吸気通路側に還流させるために、ＥＧＲ弁を全開とした状態で第１スロットルの開度が調整、すなわち全開より開度が小さくなるよう調整される。この結果、第１スロットルの下流側において負圧が大きくなり、第１スロットルの開度調整により比較的多くのＥＧＲガスを吸気通路に還流させることが可能となる。

その上で、中負荷領域に属する運転状態に対応するために、気筒へ供給される新気量は、上記第１スロットルに加えて第２スロットルの開度を調整することで制御される。なお、第１スロットルについては、上記ＥＧＲ率を達成するためにその開度が調整される。しかし、第１スロットルの開度は、第２スロットルの開度調整を介して最終的に気筒内に供給される新気量に影響を及ぼすものである。したがって、中負荷領域時では、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量とＥＧＲガス量が、実質的に第１スロットル及び第２スロットルによって制御されることになる。

次に、自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が高負荷領域に属している場合（このような事態を「高負荷領域時」と称する）には、下流側の第２スロットルが全開とされた状態で、上流側の第１スロットルの開度が調整されることにより、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量が制御されることになる。このような形態では、開度調整される第１スロットルの下流側にサージタンクが含まれるため、第１スロットルと気筒間の空間容積が比較的大きくなる。その結果、吸気脈動を効果的に利用することができ、体積効率の向上により負荷に応じた新気量を気筒内に供給することができる。

また、上記の通り新気量を制御するために第１スロットルの開度が調整されているため、ＥＧＲガスについては、第１スロットルの下流側にあるＥＧＲ通路と吸気通路との合流部においては負圧が形成されることになり、ＥＧＲ通路を経てＥＧＲガスを吸気通路に還流しやすくなる。このとき、上記ＥＧＲ率を達成するために、ＥＧＲガス量はＥＧＲ弁の開度を調整することで制御される。このように高負荷領域時では、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量は実質的に第１スロットルによって制御され、ＥＧＲガス量は実質的にＥＧＲ弁によって制御されることになる。

以上により、本発明に係る自然吸気ガソリンエンジンでは、低負荷領域から高負荷領域にわたる比較的広い負荷範囲において、その要求負荷に応じてバランスよく新気とＥＧＲガスを気筒内に供給することが可能となる。なお、上記自然吸気ガソリンエンジンの吸気系の構成において、ＥＧＲ通路と吸気通路との合流部の下流にサージタンクが配置されている場合には、上記の通り新気とＥＧＲガスのバランスよい供給とともに、吸気通路に還流されたＥＧＲガスを気筒に到達するまでに新気と十分に混合することが可能となる。

ここで、上記の自然吸気ガソリンエンジンの制御装置は、前記ガソリンエンジンの冷間始動アイドル運転時に該ガソリンエンジンの排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度が所定温度以下である場合に、点火プラグによる点火時期を遅角補正することで、該排気浄化触媒の暖機処理を行う暖機処理部と、前記暖機処理部による前記排気浄化触媒の暖機処理が行われるときに、該ガソリンエンジンの運転状態が前記中負荷領域に属する場合であっても、前記第１スロットルを全開とした状態で前記第２スロットルの開度調整により該
ガソリンエンジンへの新気量を制御する触媒暖機時制御部と、を更に備えてもよい。

このように暖機処理部を有する自然吸気ガソリンエンジンでは、機関始動を行った際のアイドル運転時に、排気浄化触媒の温度が、その排気浄化能力が発揮されにくい所定温度以下である場合に、排気浄化触媒を暖機するための暖機処理が行われる。当該暖機処理時には点火プラグによる点火時期が、暖機処理が行われていないときと比べて遅角補正される。これにより、ガソリン燃料の燃焼時期が遅れ、排気浄化触媒の暖機のために排気温度の上昇が図られる。

なお、暖機処理時には、排気温度を上げるために自然吸気ガソリンエンジンに対する要求負荷が上げられる場合がある。そのため、このように冷間始動時に暖機処理を行うと、自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が中負荷領域に属し得る。そこで、当該暖機処理時に仮に運転状態に応じて中負荷時制御部による制御が行われると、上記の通り、第１スロットルと第２スロットルの開度が調整されることで、自然吸気ガソリンエンジンへの新気量が制御されることになる。この場合、冷間始動時に自然吸気ガソリンエンジンが良好に新気を供給するためには第１スロットルの下流側の吸気通路内の圧力がある程度高まる必要があるが、第１スロットルはサージタンクより上流側に配置されているため、吸気通路内の圧力が高まるまでに機関回転速度も比較的増加し吹き上がり現象が生じやすくなる。

また、上記の通り、第１スロットルがサージタンクより上流側に配置されるため、暖機処理のために第１スロットルを開き気筒へ新気を送ろうとしても、第１スロットルから気筒までの吸気通路の容積が比較的大きいことにより、気筒内で新気量が増加するまでの遅れ時間が延びることになる。当該遅れ時間が延びると、結果として、暖機処理のための点火時期の遅角補正を開始するタイミングも遅れることになるため、速やかに暖機処理を実行することが困難となる。

このような冷間始動時の暖機処理の際の課題を解決するために、暖機処理時に自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が中負荷領域に属している場合であっても、中負荷時制御部による制御は行わずに、触媒暖機時制御部により、第１スロットルを全開とした状態で第２スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御する。このようにすることで、暖機処理時においてスロットル下流側の吸気通路の容積を比較的小さくすることができる。その結果、上記の機関回転速度の吹き上がり現象の抑制や、速やかな暖機処理の実行を図ることが可能となる。なお、排気浄化触媒の暖機が完了すると、その後は、自然吸気ガソリンエンジンの運転状態に応じて、低負荷時制御部、中負荷時制御部、高負荷時制御部の何れかによる新気量とＥＧＲガス量の制御が行われてもよい。

本発明によれば、自然吸気ガソリンエンジンにおいて、要求負荷に応じてバランスよく新気とＥＧＲガスを気筒に供給することができる。

本発明に係る制御装置が適用される自然吸気ガソリンエンジンンの概略構成を示す図である。図１に示す自然吸気ガソリンエンジンの運転状態が属する負荷領域として低負荷領域、中負荷領域、高負荷領域を示すとともに、ＥＧＲガスの供給が行われるＥＧＲ運転領域を示す図である。本発明に係る制御装置で実行される吸気供給処理の第１のフローチャートである。図１に示す自然吸気ガソリンエンジンにおいてその運転状態が低負荷領域から高負荷領域まで推移した場合の、各運転状態をｔ１〜ｔ７のタイミングで表した図である。図４に示した運転状態の推移が生じた場合の、自然吸気ガソリンエンジンに関する機関負荷率、機関回転速度等の各パラメータの推移を示す図である。本発明に係る制御装置で実行される吸気供給処理の第２のフローチャートである。図６に示した吸気供給処理が行われた場合の、自然吸気ガソリンエンジンに関する機関負荷率、機関回転速度等の各パラメータの推移を示す図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例＞
図１は、本実施例に係る制御装置が適用される自然吸気ガソリンエンジン（以下、単に「ガソリンエンジン」という）１の概略構成を示す図である。ガソリンエンジン１は車両駆動用の筒内噴射型の火花点火式内燃機関である。ガソリンエンジン１の吸気系は、自然吸気が可能となるように構成されており、具体的には、ガソリンエンジン１の気筒に繋がる吸気通路１０において、エアクリーナ２の下流側には、吸気の流れに従って順に第１スロットル３、サージタンク４、第２スロットル５が配置されている。サージタンク４は、気筒内への吸気供給に関し吸気脈動を効果的に利用するために、所定容量の吸気空間を有している。なお、第２スロットル５は、ガソリンエンジン１の吸気枝管（インテークマニホールド）１２の直上流に配置されている。

また、ガソリンエンジン１の排気系については、ガソリンエンジン１の気筒に繋がる排気通路１１に、排気浄化触媒である三元触媒６が配置されている。更に、三元触媒６の下流側の排気通路１１において、ＥＧＲ通路１３がその一端で接続され、更にその他端が第１スロットル３とサージタンク４との間の合流部１４で吸気通路１０と接続されている。このＥＧＲ通路１３により、排気通路１１を流れる排気の一部が吸気通路１０へＥＧＲガスとして還流されることになる。また、ＥＧＲ通路１３には、ＥＧＲガスの還流の流れに従って、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ７、還流するＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁８が配置されている。これらのＥＧＲ通路１３、ＥＧＲクーラ７、ＥＧＲ弁８により、本発明に係るＥＧＲ装置が形成される。なお、図１では、ＥＧＲ通路１３は三元触媒６の下流側で排気通路１１と接続されているが、それに代えて三元触媒６の上流側で排気通路１１と接続されてもよい。

ここで、ガソリンエンジン１には、電子制御装置であるＥＣＵ２０が搭載されており、ガソリンエンジン１における各種の制御が実行される。また、ガソリンエンジン１には、アクセル開度センサ２１がＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０はアクセル開度に応じた信号を受け取り、それよりガソリンエンジン１に要求される機関負荷や機関負荷率等を算出する。また、クランクポジションセンサ２２がＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０はガソリンエンジン１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、ガソリンエンジン１の機関回転速度等を算出する。更に、ＥＣＵ２０は、吸気通路１０に設置されたエアフローメータ２３とも電気的に接続されており、吸気通路１０を流れる新気流量が検出可能となっている。なお、ＥＣＵ２０は、上記以外の、ガソリンエンジン１に設けられている各種センサ等にも電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ２０によって、ガソリンエンジン１における燃料噴射弁（不図示）からの燃料噴射量や燃料噴射時期等の制御、点火プラグ（不図示）の点火時期、第１スロットル３の開度、第２スロットル５の開度、ＥＧＲ弁８の開度が制御され、また、その他のガソリンエンジン１における各
種の制御が実行される。

ここで、ガソリンエンジン１では、その運転状態に応じた、新気及びＥＧＲガスの気筒への供給が行われる。その新気及びＥＧＲガスの供給について、図２に基づいて説明する。なお、本明細書では、ガソリンエンジン１の運転状態は、その機関負荷率と機関回転速度に従って特定される。図２は、ガソリンエンジン１の運転状態が属する負荷領域を、低負荷領域Ｒ１、中負荷領域Ｒ２、高負荷領域Ｒ３に区分して示している。低負荷領域Ｒ１は、全負荷領域の中で最も低い負荷領域であり、高負荷領域Ｒ３は全負荷領域の中で最も高い負荷領域であり、中負荷領域Ｒ２は、低負荷領域Ｒ１と高負荷領域Ｒ３との間に位置する。したがって、例えば後述の図４に示すようにガソリンエンジン１の運転状態が低負荷側から高負荷側へ推移する場合には、その運転状態が属する負荷領域は、低負荷領域Ｒ１から中負荷領域Ｒ２を経て高負荷領域Ｒ３へと推移する。なお、原則として、ガソリンエンジン１の機関負荷率が高くなるほど、気筒内に供給すべき新気量は増大する。

また、ガソリンエンジン１では、燃費向上やエミッション改善のために、ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの吸気通路１０への還流が、ガソリンエンジン１の運転状態と対応して行われる。そこで、図２には、上記各負荷領域に、ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの還流が行われるＥＧＲ運転領域Ｒ５が重ねて表されている。具体的には、ＥＧＲ運転領域Ｒ５は、低負荷領域Ｒ１、中負荷領域Ｒ２、高負荷領域Ｒ３にまたがって設定されているが、図２により、低負荷領域Ｒ１中の低負荷側及び高負荷領域Ｒ３中の高負荷側には、ＥＧＲ運転領域Ｒ５は及んでいないことが理解できる。なお、ＥＧＲ運転領域Ｒ５におけるＥＧＲガスの供給量は、ガソリンエンジン１の運転状態に応じて要求されるＥＧＲ率（吸気量に対するＥＧＲガス量の占める割合であり、以下「要求ＥＧＲ率」という）を達成するために必要な量とされる。

このようにガソリンエンジン１では、気筒内に供給すべき新気量とＥＧＲガス量は、ガソリンエンジン１の運転状態に応じて適切に制御されなければならない。適切な新気量とＥＧＲガス量が供給されなければ、要求された運転状態を実現することが困難となり、また、要求ＥＧＲ率を実現することが困難となる。そこで、本実施例では、ガソリンエンジン１の運転状態に応じた新気及びＥＧＲガスの供給処理を以下の通りに実施する。

＜低負荷領域時＞
ガソリンエンジン１の運転状態が低負荷領域Ｒ１に属しているとき、すなわち低負荷領域時には、吸気通路１０において上流側の第１スロットル３が全開とされた状態で、下流側の第２スロットル５の開度が、要求される運転状態を達成するために気筒内に供給すべき新気量に対応した開度に調整される。したがって、サージタンク４を含む、第１スロットル３の下流側であって第２スロットル５までの吸気通路１０において形成される負圧は比較的小さく、実質的には、第２スロットル５の下流側の吸気枝管（インマニ）１２で比較的大きい負圧が形成されることになる。このような各スロットルの開度制御により、要求される運転状態に応じて開度調整される第２スロットル５の下流側にはサージタンク４は含まれていない。そのため、第２スロットル５と気筒間の空間容積が比較的小さくなり、加速時に気筒内へ新気を早く充填でき、以て加速時の応答性を向上させることが可能となる。

また、ＥＧＲガスについては、第１スロットル３が全開状態とされるため、上記の通りＥＧＲ通路１３と吸気通路１０との合流部１４においては負圧が比較的小さくなる。そのため、ＥＧＲ通路１３に設けられているＥＧＲ弁８の上下流間の圧力差（以下、「ＥＧＲ弁８を挟んだ圧力差」という）が小さくなり、ＥＧＲ弁８の開度調整によるＥＧＲガス量の制御を精度よく行うことが可能となる。なお、低負荷領域時では、ＥＧＲ弁８を挟んだ圧力差が比較的小さいことに起因して、ＥＧＲ通路１３におけるＥＧＲガス流量が小さく
なったとしても、要求ＥＧＲ率は比較的小さいため、当該要求ＥＧＲ率を達成することは可能である。このように低負荷領域時では、ガソリンエンジン１への新気量は実質的に第２スロットル５によって制御され、ＥＧＲガス量は実質的にＥＧＲ弁８によって制御されることになる。

＜中負荷領域時＞
ガソリンエンジン１の運転状態が中負荷領域Ｒ２に属しているとき、すなわち中負荷領域時には、低負荷領域時と比べて、気筒内に供給すべき新気量は多くなり、また、要求ＥＧＲ率も高くなる。そこで、低負荷領域時と比べて多くのＥＧＲガスを吸気通路１０側に還流させるために、ＥＧＲ弁８を全開とした状態で第１スロットル３の開度が調整、すなわち全開より開度が小さくなるよう調整される。この結果、第１スロットル３の下流側において負圧が大きくなり、ＥＧＲ弁８を挟んだ圧力差が大きくなるため、第１スロットル３の開度調整により比較的多くのＥＧＲガスを吸気通路１０に還流させることが可能となる。

その上で、中負荷領域Ｒ２に属する運転状態の要求を満たすために、気筒へ供給される新気量は、上記第１スロットル３に加えて第２スロットル５の開度を調整することで制御される。すなわち、第１スロットル３については、上記の通り要求ＥＧＲ率を達成するのに必要なＥＧＲガス量を得るためにその開度が調整されるため、最終的に気筒内に供給される新気量は、その第１スロットル３による絞り量を踏まえ、第２スロットル５の開度を調整することで制御される。このように第１スロットル３の開度は、第２スロットル５の開度調整を介して最終的に気筒内に供給される新気量に影響を及ぼすものということもできる。したがって、中負荷領域時では、ガソリンエンジン１への新気量は実質的に第１スロットル３及び第２スロットル５によって制御され、ＥＧＲガス量は実質的に第１スロットル３によって制御されることになる。

＜高負荷領域時＞
ガソリンエンジン１の運転状態が高負荷領域Ｒ３に属しているとき、すなわち高負荷領域時には、第２スロットル５が全開とされた状態で、第１スロットル３の開度が、要求される運転状態を達成するために気筒内に供給すべき新気量に対応した開度に調整される。したがって、運転状態に応じて開度調整される第１スロットル３の下流側にサージタンク４が含まれるため、第１スロットル３と気筒間の空間容積が比較的大きくなる。その結果、吸気脈動を効果的に利用することができ、体積効率の向上により高負荷領域時の運転状態に応じた新気量を好適に気筒内に供給することができる。

また、上記の通り新気量を制御するために第１スロットル３の開度が調整されているため、ＥＧＲガスについては、第１スロットル３の下流側にあるＥＧＲ通路１３と吸気通路１０との合流部１４においては負圧が形成されることになり、ＥＧＲガスを吸気通路１０に還流しやすくなる。そこで、要求ＥＧＲ率を達成するために、ＥＧＲガス量はＥＧＲ弁８の開度を調整することで制御される。このように高負荷領域時では、ガソリンエンジン１への新気量は実質的に第１スロットル３によって制御され、ＥＧＲガス量は実質的にＥＧＲ弁８によって制御されることになる。

ここで、ガソリンエンジン１においてその運転状態に応じて気筒内に新気及びＥＧＲガスを供給するための吸気供給処理の具体的な流れについて、図３に基づいて説明する。なお、当該吸気供給処理は、ＥＣＵ２０によって所定の制御プログラムが実行されることで、実現される。先ず、Ｓ１０１では、ガソリンエンジン１の運転状態が検出される。上記の通り、運転状態は、パラメータとして機関負荷率及び機関回転速度を含む。次に、Ｓ１０２では、Ｓ１０１で検出された運転状態に基づいて、ガソリンエンジン１に要求されるＥＧＲ率（要求ＥＧＲ率）が決定される。要求ＥＧＲ率は、ガソリンエンジン１において
所望の燃費やエミッションを実現するために、事前に運転状態との相関を適合し当該相関を制御マップとしてＥＣＵ２０のメモリに記憶しておく。そして、Ｓ１０１で検出された運転状態を引数として当該制御マップにアクセスすることで、要求ＥＧＲ率が決定される。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。

Ｓ１０３では、Ｓ１０１で検出された運転状態に基づいて、当該運転状態が低負荷領域Ｒ１に属しているか否かが判定される。Ｓ１０３で肯定判定されるとＳ１０４へ進み、否定判定されるとＳ１０５へ進む。また、Ｓ１０５では、Ｓ１０１で検出された運転状態に基づいて、当該運転状態が中負荷領域Ｒ２に属しているか否かが判定される。Ｓ１０５で肯定判定されるとＳ１０６へ進み、否定判定されるとＳ１０７へ進む。したがって、ガソリンエンジン１の運転状態が低負荷領域Ｒ１に属している場合にはＳ１０４の処理へ進み、当該運転状態が中負荷領域Ｒ２に属している場合にはＳ１０６の処理へ進み、当該運転状態が高負荷領域Ｒ３に属している場合にはＳ１０７へ進むことになる。

そして、Ｓ１０４では、低負荷領域時の新気及びＥＧＲガスの供給処理が行われる。すなわち、上記の通り、第１スロットル３が全開とされた状態で、第２スロットル５の開度が、要求される運転状態を達成するために気筒内に供給すべき新気量に対応した開度に調整される。更に、ＥＧＲ弁８の開度が、決定された要求ＥＧＲ率を達成するように調整される。これにより、加速時の応答性の向上やＥＧＲ率制御の精度向上等が図られる。このＥＣＵ２０によるＳ１０４の処理が、本発明の低負荷時制御部による処理に相当する。なお、低負荷領域時において、気筒内にＥＧＲガスを供給する必要がない場合、すなわち要求ＥＧＲ率が零である場合には、ＥＧＲ弁８は全閉状態とされる。Ｓ１０４の処理後、本吸気供給処理を終了する。

また、Ｓ１０６では、中負荷領域時の新気及びＥＧＲガスの供給処理が行われる。すなわち、上記の通り、ＥＧＲ弁８を全開とした状態で第１スロットル３の開度が、決定された要求ＥＧＲ率を達成するように調整される。その上で、中負荷領域Ｒ２に属する運転状態の要求を満たすために、気筒へ供給される新気量は、上記第１スロットル３の開度を考慮して第２スロットル５の開度を調整することで制御される。これにより、低負荷領域時より多く要求される新気及びＥＧＲガスを、バランスよく気筒内に供給することができる。このＥＣＵ２０によるＳ１０６の処理が、本発明の中負荷時制御部による処理に相当する。なお、中負荷領域時において、気筒内にＥＧＲガスを供給する必要がない場合、すなわち要求ＥＧＲ率が零である場合には、ＥＧＲ弁８は全閉状態とされる。Ｓ１０６の処理後、本吸気供給処理を終了する。

また、Ｓ１０７では、高負荷領域時の新気及びＥＧＲガスの供給処理が行われる。すなわち、上記の通り、第２スロットル５が全開とされた状態で、第１スロットル３の開度が、要求される運転状態を達成するために気筒内に供給すべき新気量に対応した開度に調整される。更に、ＥＧＲ弁８の開度が、決定された要求ＥＧＲ率を達成するように調整される。これにより、吸気脈動を効果的に利用した新気とＥＧＲガスの供給を図ることができる。このＥＣＵ２０によるＳ１０７の処理が、本発明の高負荷時制御部による処理に相当する。なお、高負荷領域時において、気筒内にＥＧＲガスを供給する必要がない場合、すなわち要求ＥＧＲ率が零である場合には、ＥＧＲ弁８は全閉状態とされる。Ｓ１０７の処理後、本吸気供給処理を終了する。

ここで、ガソリンエンジン１の運転状態が、図４に示すようにタイミングｔ１を起点としてタイミングｔ７まで、低負荷領域Ｒ１から高負荷領域Ｒ３までを推移したときに、図３に示す吸気供給処理に伴う、ガソリンエンジン１に関する各種パラメータの時間推移を、図５に示す。なお、図４に示す各タイミングｔ１〜ｔ７の定義は、以下の通りである。
ｔ１：起点。このとき、運転状態は低負荷領域Ｒ１に属する。
ｔ２：運転状態が低負荷領域Ｒ１に属し、且つ、ＥＧＲ運転領域Ｒ５に進入したタイミング。
ｔ３：運転状態が低負荷領域Ｒ１から中負荷領域Ｒ２に進入したタイミング。このとき、ＥＧＲ運転領域Ｒ５にも属している。
ｔ４：運転状態が中負荷領域Ｒ２に属しているタイミング。このとき、ＥＧＲ運転領域Ｒ５にも属している。
ｔ５：運転状態が中負荷領域Ｒ２から高負荷領域Ｒ３に進入したタイミング。このとき、ＥＧＲ運転領域Ｒ５にも属している。
ｔ６：運転状態が高負荷領域Ｒ３に属し、且つ、ＥＧＲ運転領域Ｒ５から離れたタイミング。
ｔ７：終点。このとき、運転状態は高負荷領域Ｒ３に属する。
また、図５に時間推移を示すガソリンエンジン１に関する各種パラメータは、上から順に、機関負荷率、機関回転速度、第１スロットル３の開度、第２スロットル５の開度、要求ＥＧＲ率、ＥＧＲ弁８の開度、ＥＧＲ通路１３と吸気通路１０との合流部１４の圧力（以下、「合流部圧力」という）Ｐ１、吸気枝管１２内の圧力（以下、「インマニ圧力」という）Ｐ２である。

先ず、低負荷領域時（タイミングｔ１〜ｔ３）では、タイミングｔ２以降にＥＧＲガスが還流されるべく、ＥＧＲ弁８が開弁されることになる。ここで上記の通り、低負荷領域時には、第１スロットル３は全開状態とされるため、合流部圧力Ｐ１の負圧は比較的小さい。そのため、ＥＧＲ弁８の開度調整によるＥＧＲガスの還流量制御を精度よく行うことができる。特に、ＥＧＲ弁８を開弁し始めたタイミングｔ２において、その開度を大きく変化させてもＥＧＲガスの吸気通路１０への還流がオーバーシュートしにくくなるため、より低負荷側からＥＧＲガスの還流を行うことができる、すなわち、ＥＧＲ運転領域Ｒ５をより低負荷側に広げることができる。なお、低負荷領域時は、ガソリンエンジン１の機関負荷率の増加に応じて、スロットル２の開度が開いていき、要求される運転状態を実現するのに必要な新気が気筒内に供給される。また、タイミングｔ２〜ｔ３の期間は、要求ＥＧＲ率に応じてＥＧＲ弁８の開度は徐々に開き側に調整され、タイミングｔ３で全開状態となる。

次に、中負荷領域時（タイミングｔ３〜ｔ５）では、ＥＧＲ弁８の開度は全開状態に維持される。その上で、タイミングｔ３以降、第１スロットル３の開度が絞られていき、要求ＥＧＲ率を達成するためにより多くのＥＧＲガスの還流が促進される。この第１スロットル３の開度調整に伴い、合流部圧力Ｐ１が低下していく、すなわち合流部１４での負圧が大きくなっていく。そして、タイミングｔ４は要求ＥＧＲ率が最大となるタイミングでもあり、タイミングｔ４〜ｔ５の間に、要求ＥＧＲ率はその最大値を迎える。この要求ＥＧＲ率の推移に応じて第１スロットル３の開度が調整される。そして、このような第１スロットル３の開度推移を踏まえて、気筒へ供給される新気量が要求される運転状態を実現するのに必要な量となるべく、第２スロットル５の開度が調整される。そして、タイミングｔ５に到達すると、第２スロットル５の開度が全開状態となる。

そして、高負荷領域時（タイミングｔ５〜ｔ７）では、タイミングｔ６以降にＥＧＲガスの還流が停止されるべく、ＥＧＲ弁８が全閉とされる。ここで上記の通り、高負荷領域時には、第２スロットル５は全開状態とされる。また、第１スロットル３は、気筒へ供給される新気量が要求される運転状態を実現するのに必要な量となるように開度調整される。そのため、タイミングｔ５以降の機関負荷率の上昇に伴って、合流部圧力Ｐ１の負圧は縮小していく。また、高負荷領域時は、第２スロットル５が全開状態とされているため、合流部圧力Ｐ１とインマニ圧力Ｐ２は概ね同程度の圧力となる。

以上より、本発明に係る制御装置によれば、自然吸気ガソリンエンジン１において、比
較的広い負荷領域の範囲で、新気とＥＧＲガスをバランスよく気筒内に供給することが可能となる。なお、上記の吸気供給処理では自然吸気ガソリンエンジン１の運転状態に基づいて要求ＥＧＲ率が決定され、そして、その要求ＥＧＲ率に応じてＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７の処理が行われる。このような態様に代えて、自然吸気ガソリンエンジン１の運転状態に応じたＥＧＲ率が実現されるように、ＥＧＲ率の決定処理を経ずに、その運転状態に基づいてＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７の処理が行われてもよい。この場合、自然吸気ガソリンエンジン１において実現されるべきＥＧＲ率を踏まえて、その運転状態と第１スロットル３、第２スロットル５、ＥＧＲ弁８の開度とを関連付けた制御マップをＥＣＵ２０が有し、その制御マップにアクセスすることでＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７のそれぞれの処理を実行し得る。また、ＥＧＲ通路１３と吸気通路１０との合流部１４は、サージタンク４の下流側であってもよい。

次に、ガソリンエンジン１においてその運転状態に応じて気筒内への吸気供給処理の第２の実施例について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本実施例の吸気供給処理のフローチャートであり、ガソリンエンジン１が運転されている状態においてＥＣＵ２０によって所定の制御プログラムが実行されることで、当該吸気供給処理も繰り返し実現される。また、図７は、図６に示す吸気供給処理に伴う、ガソリンエンジン１に関する各種パラメータの時間推移を示している。その各種パラメータは、上から順に、機関回転速度、インマニ圧力、機関負荷率、触媒温度、点火時期、第１スロットル３の開度、第２スロットル５の開度、暖機要求フラグ、点火遅角許可フラグである。

本実施例の吸気供給処理は、ガソリンエンジン１が機関始動したときに、三元触媒６の昇温を図るために実行される触媒暖機制御に関連する。三元触媒６の触媒温度が十分に活性温度まで上昇しなければ、三元触媒６はその排気浄化能を効果的に発揮し得ない。特に、ガソリンエンジン１の冷間始動時には、三元触媒６の触媒温度は概ね常温となっており、触媒下流のエミッションを良好に保つためには、速やかに三元触媒６の触媒温度を上昇させる必要がある。そこで、ガソリンエンジン１においては、ＥＣＵ２０により触媒暖機処理が実行される。

触媒暖機処理は、三元触媒６に流れ込む排気温度を上昇させるとともに当該排気の空燃比をややリッチ側の空燃比（例えば、１４．３程度）とすることで、三元触媒６による排気浄化能（燃料の未燃ＨＣの酸化浄化、ＮＯｘの還元浄化に関する能力）を活性化させるものである。そのために、触媒暖機処理時には、ガソリンエンジン１での点火プラグによる点火時期が、当該処理が行われていないとき、すなわち三元触媒６の暖機が完了し活性状態に至っているときと比べて遅角補正される。例えば、三元触媒６が活性している状態では、圧縮上死点（０°ＡＴＤＣ）の直前の時期に点火時期が設定されるが、触媒暖機処理時には、２０°ＡＴＤＣ程度まで遅角補正される。このような点火時期の遅角補正によって、ガソリン燃料の燃焼時期が遅れ、気筒から排気通路１１へ排出される排気温度の上昇が図られる。

当該触媒暖機処理は、図６に示す吸気供給処理において、三元触媒６の温度が所定温度Ｔ０より低く排気浄化能を発揮できない状態である場合にＯＮとされる暖機要求フラグと、インマニ圧力Ｐ２が点火プラグの点火時期の遅角補正が可能な状態となっている場合にＯＮとされる点火遅角許可フラグに基づいて、その実施が制御されている。なお、ガソリンエンジン１の機関始動前の時点では、暖機要求フラグ及び点火遅角許可フラグはＯＦＦとされている。以下、吸気供給処理について説明する。先ず、Ｓ２０１では、ガソリンエンジン１が、機関始動時のアイドル運転が継続中か否かが判定される。当該判定は、触媒暖機処理が、ガソリンエンジン１の冷間始動時にアイドル運転が行われている際に実施されることを考慮したものである。したがって、Ｓ２０１で肯定判定されるとＳ２０２へ進
み、否定判定されるとＳ２１２へ進む。

なお、本実施例ではガソリンエンジン１が機関始動されたタイミングはｔ１１とされる。そしてガソリンエンジン１は機関始動されると、第１スロットル３の開度は全開状態とされるとともに、第２スロットル５の開度は徐々に開弁側に調整されていく（図７のタイミングｔ１１近傍の第１スロットル３の開度、及び第２スロットル５の開度の推移を参照）。その結果、ガソリンエンジン１は完爆を迎える。

次に、Ｓ２０２では、三元触媒６の温度が所定温度Ｔ０より低いか否かが判定される。当該所定温度Ｔ０は、上記の通り、三元触媒６が排気浄化能を発揮し得る触媒温度の下限値である。機関始動時に三元触媒６の温度が所定温度Ｔ０より低いことは、当該機関始動は冷間始動であり、触媒暖機処理を実施し三元触媒６の温度を速やかに上昇させる必要があることを意味する。そこで、Ｓ２０２で肯定判定されるとＳ２０３へ進み、否定判定されるとＳ２０９へ進む。

そして、Ｓ２０３では暖機要求フラグがＯＮとされ、その後、Ｓ２０４では第２スロットル５の開度が、触媒暖機開度Ｘ０に調整される。触媒暖機開度Ｘ０は、三元触媒６の速やかな暖機のために排気温度を上昇させるべく、ガソリンエンジン１の運転状態が中負荷領域Ｒ２に属する程度に気筒内への新気量を増量するための、第２スロットル５の開度である。したがって、第２スロットル５の開度が触媒暖機開度Ｘ０に調整され燃料噴射量が増量されることで、冷間始動時のアイドル運転中に、ガソリンエンジン１の運転状態は中負荷領域Ｒ２に属することになる。なお、図７に示すように、これらＳ２０３及びＳ２０４の処理は、タイミングｔ１２に行われている。Ｓ２０４の処理が終了すると、Ｓ２０５へ進む。

Ｓ２０５では、第２スロットル５の下流側のインマニ圧力Ｐ２が、点火遅角基準圧力Ｐ０に到達したか否かが判定される。点火遅角基準圧力Ｐ０は、三元触媒６の暖機のために調整された第２スロットル５の触媒暖機開度Ｘ０に対応するインマニ圧力である。触媒暖機処理のための点火時期の遅角補正は、第２スロットル５の触媒暖機開度Ｘ０に応じた新気量が気筒内に供給されなければ、触媒暖機のための所望の燃焼を生じさせることが困難となる。そこで、Ｓ２０５では、触媒暖機処理のための点火時期の遅角補正が実施可能な新気供給のための条件として、インマニ圧力が点火遅角基準圧力Ｐ０に到達したか否かを判定するものである。Ｓ２０５で肯定判定されるとＳ２０６へ進み、否定判定されるとＳ２０８へ進む。そして、Ｓ２０６では点火遅角許可フラグがＯＮに設定され、一方で、Ｓ２０８では点火遅角許可フラグはＯＦＦに設定される。なお、図７に示すように、これらＳ２０５での肯定判定及びＳ２０６の処理は、タイミングｔ１３に行われている。

また、Ｓ２０６の処理後は、Ｓ２０７へ進む。そして、Ｓ２０７では、Ｓ２０３で暖機要求フラグがＯＮに設定され、且つＳ２０６で点火遅角許可フラグがＯＮに設定されることで、点火時期の遅角補正が実施される。このように第２スロットル５の開度が触媒暖機開度Ｘ０に調整され、且つ点火時期の遅角補正までが行われることが、本発明に係る暖機処理部による暖機処理に相当する。なお、点火時期の遅角補正は、目標とする点火時期に急激に遅角すると燃焼が不安定となり得るので、点火遅角許可フラグがＯＮに設定されたタイミングｔ１３から時間の経過に伴って徐々に点火時期を目標点火時期まで遅角補正していく。

ここで、Ｓ２０２で否定判定されＳ２０９へ進んだ場合について説明する。Ｓ２０２で否定判定されたことは、三元触媒６は触媒暖機処理を行う必要はない程度に、その温度は高い状態となっている。そこで、Ｓ２０９では、暖機要求フラグがＯＦＦに設定されるとともに点火遅角許可フラグもＯＦＦに設定される（図７のタイミングｔ１４を参照）。そ
の後、Ｓ２１０では、第２スロットル５の開度を、触媒暖機処理を行わない場合のアイドル運転に対応したアイドル開度Ｘ１に調整する。このアイドル開度Ｘ１は、上記触媒暖機開度Ｘ０より閉じ側の開度であり、気筒内に供給される新気量も触媒暖機処理時よりも少ない、ガソリンエンジン１の運転状態は低負荷領域Ｒ１に属する程度の新気量となる。更に、このように第２スロットル５の開度がアイドル開度に調整されるに伴い、点火時期の遅角補正が停止される。なお、遅角補正の停止の際にも、燃焼の不安定化を回避するために、点火遅角許可フラグがＯＦＦに設定されたタイミングｔ１４から時間の経過に伴って徐々に点火時期を遅角補正が行われない点火時期まで戻していく。

そして、Ｓ２１０の処理の後は、Ｓ２１１で、図３に示した吸気供給処理のＳ１０１〜Ｓ１０７の処理、すなわちガソリンエンジン１の運転状態に応じた新気及びＥＧＲガスの供給処理が行われる。

次に、Ｓ２０１で否定判定されＳ２１２へ進んだ場合について説明する。Ｓ２０１で否定判定された場合、機関始動の際のアイドル運転は回避されたことになる。そのような場合には、Ｓ２１２で、暖機要求フラグがＯＦＦに設定されるとともに点火遅角許可フラグもＯＦＦに設定される。そして、Ｓ２１３で、図３に示した吸気供給処理のＳ１０１〜Ｓ１０７の処理、すなわちガソリンエンジン１の運転状態に応じた新気及びＥＧＲガスの供給処理が行われる。

図６に示す吸気供給処理では、ガソリンエンジン１の冷間始動時のアイドル運転中に、三元触媒６の暖機を図るためにガソリンエンジン１の運転状態は中負荷領域Ｒ２に属することになる。したがって、このような触媒暖機処理時に、図３に示す吸気供給処理をそのまま適用すると、中負荷領域時の吸気供給が行われることになるが、本実施例の図６に示す吸気供給処理では、第１スロットル３の開度は全開状態に設定されるとともに、気筒内への新気量は実質的に第２スロットル５の開度調整によって制御される。この第１スロットル３及び第２スロットル５の開度調整は、本発明に係る触媒暖機時制御部による処理に相当する。

このように気筒内への新気量を第１スロットル３を全開状態として第２スロットル５の開度調整によって制御すると、第２スロットル５の下流側の吸気通路１０の容積を、中負荷領域時に開度調整される第１スロットル３の下流側の吸気通路１０の容積よりも小さくすることができる。そのため、冷間始動の際に大気圧だったインマニ圧力を、開度調整されるスロットの開度に応じた圧力に速やかに到達させることができる。その結果、冷間始動の際のガソリンエンジン１の機関回転速度の吹き上がりを抑制することができる。なお、図７において、機関始動時に第１スロットル３が開度調整された場合の機関回転速度の推移を破線で示している。

更には、上記の通り第２スロットル５の下流側の吸気通路１０の容積が比較的小さいことより、三元触媒６の暖機のために第２スロットル５の開度を触媒暖機開度Ｘ０としてから、インマニ圧力が点火遅角基準圧力Ｐ０に到達するまでの時間を短縮することができる。その結果、三元触媒５の速やかな暖機が図られ、エミッションの改善に寄与するものである。なお、図７において、機関始動時に第１スロットル３が開度調整された場合のインマニ圧Ｐ２及び触媒暖機制御下での点火時期の推移を破線で示しており、この場合、インマニ圧力が点火遅角基準圧力Ｐ０に到達するタイミングはｔ１３’となる。同じく第２スロットル５の下流側の吸気通路１０の容積が比較的小さいことより、仮に触媒暖機処理中に加速要求があった場合にも（この場合、Ｓ２０１で否定判定される）、第２スロットル５の開度を調整することで要求された加速に対応する新気量を速やかに気筒内に供給することが可能となる。すなわち、触媒暖機処理中の加速要求に対しても、応答性良く対応することが可能となる。

１・・・ガソリンエンジン
３・・・第１スロットル
４・・・サージタンク
５・・・第２スロットル
６・・・三元触媒
８・・・ＥＧＲ弁
１０・・・吸気通路
１１・・・排気通路
１２・・・吸気枝管
１３・・・ＥＧＲ通路
１４・・・合流部
２０・・・ＥＣＵ
２１・・・クランクポジションセンサ
２２・・・アクセル開度センサ
２３・・・エアフローメータ
Ｒ１・・・低負荷領域
Ｒ２・・・中負荷領域
Ｒ３・・・高負荷領域
Ｒ５・・・ＥＧＲ運転領域

Claims

ガソリンエンジンの吸気通路に設けられた第１スロットルと、
前記第１スロットルの下流側に設けられ且つ所定容量を有するサージタンクと、
前記サージタンクより下流側の吸気通路に設けられた第２スロットルと、
前記ガソリンエンジンから排出される排気の一部を、前記第１スロットルと前記第２スロットルとの間の前記吸気通路に再循環させるＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、を有するＥＧＲ装置と、
を備える自然吸気ガソリンエンジンの制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ガソリンエンジンの運転状態が低負荷領域に属するときに、前記第１スロットルを全開とした状態で前記第２スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御し、且つ、該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を調整する低負荷時制御部と、
前記ガソリンエンジンの運転状態が前記低負荷領域より高負荷側の中負荷領域に属するときに、前記ＥＧＲ弁を全開とした状態で、前記第１スロットル及び前記第２スロットルの開度を全開よりも小さい範囲で調整することにより、該ガソリンエンジンへの新気量を制御するとともに該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率に対応するようにＥＧＲガス量を制御する中負荷時制御部と、
前記ガソリンエンジンの運転状態が前記中負荷領域より高負荷側の高負荷領域に属するときに、前記第２スロットルを全開とした状態で前記第１スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御し、且つ、該ガソリンエンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を調整する高負荷時制御部と、
を備える、自然吸気ガソリンエンジンの制御装置。
前記ガソリンエンジンの冷間始動アイドル運転時に該ガソリンエンジンの排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度が所定温度以下である場合に、点火プラグによる点火時期を遅角補正することで、該排気浄化触媒の暖機処理を行う暖機処理部と、
前記暖機処理部による前記排気浄化触媒の暖機処理が行われるときに、該ガソリンエンジンの運転状態が前記中負荷領域に属する場合であっても、前記第１スロットルを全開とした状態で前記第２スロットルの開度調整により該ガソリンエンジンへの新気量を制御する触媒暖機時制御部と、
を更に備える、請求項１に記載の自然吸気ガソリンエンジンの制御装置。