(57)【要約】【課題】デュアルインジェクション方式のエンジンにおいて、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成する。【解決手段】エンジン制御装置（１００）は、燃焼室（１９）に接続された第１及び第２吸気ポート（１４ａ、１４ｂ）と、燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタ（１６ａ、１６ｂ）と、第１吸気ポートに接続されたＥＧＲ通路（１５）とを備えるエンジン（１）を制御する。ここで、第１吸気ポートのタンブル比は、第２吸気ポートのタンブル比よりも大きく、第１吸気ポートの流量係数は、第２吸気ポートの流量係数よりも小さい。エンジン制御装置は、ＥＧＲ成層運転領域において、第１吸気ポートに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁（１５１）を制御しつつ、燃料を燃焼室に供給しないように第１インジェクタを制御すると共に、燃料を燃焼室に供給するように第２インジェクタを制御する制御手段（２０）を備える。【選択図】図２
2010121550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に接続され、相互に独立した第１及び第２吸気ポートと、前記第１及び第２吸気ポートに夫々対応して設けられ、前記燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタと、前記第１吸気ポートに接続され、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁を有するＥＧＲ通路とを備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
ＥＧＲ成層運転領域において、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する制御手段を備え、
前記第１吸気ポートのタンブル比は、前記第２吸気ポートのタンブル比よりも大きく、
前記第１吸気ポートの流量係数は、前記第２吸気ポートの流量係数よりも小さい
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記ＥＧＲ成層運転領域であるか否かを判定する判定手段を含み、
前記ＥＧＲ成層運転領域であると判定されたことを条件に、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記燃焼室は、前記供給された燃料に点火可能な点火プラグを有し、
前記制御手段は、ＥＧＲ成層運転領域において、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御して、前記点火プラグ周囲に、前記供給された燃料を含む第１層を形成すると共に、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御して、前記形成された第１層の周囲に、前記導かれた還流排出ガスを含む第２層を形成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記燃焼室において、前記形成された第１層は、前記形成された第２層よりも上側に分布していることを特徴とする請求項３に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
燃焼室に接続され、相互に独立した第１及び第２吸気ポートと、前記第１及び第２吸気ポートに夫々対応して設けられ、前記燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタと、前記第１吸気ポートに接続され、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁を有するＥＧＲ通路とを備えるエンジンを制御するエンジン制御方法であって、
ＥＧＲ成層運転領域において、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する制御工程を備え、
前記第１吸気ポートのタンブル比は、前記第２吸気ポートのタンブル比よりも大きく、
前記第１吸気ポートの流量係数は、前記第２吸気ポートの流量係数よりも小さい
ことを特徴とするエンジン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポート毎にインジェクタを備えるデュアルインジェクション方式のエンジンを制御するエンジン制御装置及び方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置では、例えば燃費の向上、排出ガスの改質等が図られる。例えば、特許文献１には、シリンダ内に直接燃料が噴射されるエンジンにおいて、エンジンの点火プラグ近傍に混合気の層を形成すると共に、該混合気の周囲にＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガス（即ち、本発明に係る「還流排出ガス」）の層を形成して、理論空燃比にて成層燃焼させることによって、燃費の向上と排気浄化効果の向上とを図る技術が記載されている。
【０００３】
或いは、特許文献２には、燃焼室に接続された二つの吸気ポートと二つの排気ポートとを備え、該二つの吸気ポートの各々の内部が隔壁により上下の流路に分割され、二つの吸気ポートのうち一方の吸気ポートの上下の流路の一方にＥＧＲ通路の還流口が接続されているエンジンが記載されている。ここでは特に、エンジンホット状態での低負荷運転時に、前記一方の吸気ポートの上側流路に還流口を介して還流排出ガスを流入させ、二つの吸気ポートのうち他方の吸気ポートの上側流路に吸気を流入させることによって、ＮＯｘの低減を図る技術が記載されている。
【０００４】
或いは、特許文献３には、燃焼室に二本の吸気バルブ及び二本の排気バルブが配置されると共に、隔壁によって燃焼室が二分割されているエンジンにおいて、一方の分割燃焼室に理論空燃比の混合気を供給すると共に、他方の分割燃焼室にＥＧＲ通路を介して還流排出ガスを含む混合気を供給することによって、燃費を向上させると共に、窒素酸化物の排出量を抑制する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９３８４１号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４３３９号公報
【特許文献３】特開平５−１４１３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術を、吸気ポート毎にインジェクタを備えるデュアルインジェクション方式のエンジンに適用することは非常に困難であるという技術的問題点がある。また、特許文献２及び３に夫々記載の技術では、例えば特許文献１に記載されたような、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層を形成することが困難であるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、デュアルインジェクション方式のエンジンにおいて、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成することができるエンジン制御装置及び方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエンジン制御装置は、上記課題を解決するために、燃焼室に接続され、相互に独立した第１及び第２吸気ポートと、前記第１及び第２吸気ポートに夫々対応して設けられ、前記燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタと、前記第１吸気ポートに接続され、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁を有するＥＧＲ通路とを備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、ＥＧＲ成層運転領域において、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する制御手段を備え、前記第１吸気ポートのタンブル比は、前記第２吸気ポートのタンブル比よりも大きく、前記第１吸気ポートの流量係数は、前記第２吸気ポートの流量係数よりも小さい。
【０００９】
本発明のエンジン制御装置によれば、当該エンジン制御装置は、燃焼室に接続され、相互に独立した第１及び第２吸気ポートと、該第１及び第２吸気ポートに夫々対応して設けられ、燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタと、第１吸気ポートに接続され、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁を有するＥＧＲ通路とを備えるエンジンを制御する。即ち、当該エンジン制御装置は、一方の吸気ポートにＥＧＲ通路が接続されたデュアルインジェクション方式のエンジンを制御する。
【００１０】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される制御手段は、ＥＧＲ成層運転領域において、第１吸気ポートに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁を制御しつつ、燃料を燃焼室に供給しないように第１インジェクタを制御すると共に、燃料を燃焼室に供給するように第２インジェクタを制御する。
【００１１】
ここで、「ＥＧＲ成層運転領域」とは、還流排出ガスを用いて成層燃焼を実施する領域を意味する。このような領域は、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば、エンジン回転数、エンジントルク等と燃費との関係を求めて、該求められた関係に基づいて設定すればよい。
【００１２】
本発明では特に、第１吸気ポートのタンブル比が、第２吸気ポートのタンブル比よりも大きくなるように、第１吸気ポートの流量係数が、第２吸気ポートの流量係数よりも小さくなるように、第１及び第２吸気ポートが夫々構成されている。
【００１３】
このため、比較的流速の速い還流排出ガスが、高タンブルで燃焼室に流入することによって、燃焼室の比較的下側に還流排出ガスの成層が形成される。他方、燃料と吸気とが混合された混合気が、低タンブルで燃焼室に流入することによって、燃焼室の比較的上側（典型的には、燃焼室に設けられた点火プラグの周囲）に混合気の成層が形成される。
【００１４】
より具体的には、第１吸気ポートを介して燃焼室に導かれた還流排出ガスは、燃焼室を構成するシリンダの壁面を介して、エンジンのピストン上面に沿う流れとなる。他方、第２吸気ポートを介して燃焼室に導かれた混合気は、エンジンの点火プラグ近傍を介して、シリンダの壁面に沿って下降する（即ち、ピストン上面に向かう）流れとなる。この結果、燃焼室において、還流排出ガスの流れと混合気の流れとが衝突し、燃焼室の比較的下側に還流排出ガスの成層が形成され、燃焼室の比較的上側に混合気の成層が形成されることとなる。
【００１５】
従って、本発明のエンジン制御装置によれば、デュアルインジェクション方式のエンジンにおいて、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成することができる。
【００１６】
この結果、還流排出ガスの成層が形成された燃焼室の比較的下側は、燃焼しないため、例えばピストン、シリンダ等への冷損が減少し、燃費を改善することができる。加えて、燃料は第２インジェクタからのみ供給される（即ち、新規空気側にのみ燃料が供給される）ので、未燃炭化水素を低減することができる。更に、還流排出ガスは燃焼には寄与しないため、例えば燃焼速度の低下、失火等を防止することができ、実用上非常に有利である。
【００１７】
本発明のエンジン制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記ＥＧＲ成層運転領域であるか否かを判定する判定手段を含み、前記ＥＧＲ成層運転領域であると判定されたことを条件に、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する。
【００１８】
この態様によれば、比較的容易にして、ＥＧＲ成層運転領域であるか否かを判定することができ、実用上非常に有利である。
【００１９】
例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えて構成されている判定手段は、例えばエンジンの回転数や負荷等を検出して、該検出された回転数や負荷等に基づいて、ＥＧＲ成層運転領域であるか否かを判定する。
【００２０】
制御手段は、ＥＧＲ成層運転領域であると判定された場合、第１吸気ポートに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁を制御しつつ、燃料を燃焼室に供給しないように第１インジェクタを制御すると共に、燃料を燃焼室に供給するように第２インジェクタを制御する。他方、制御手段は、ＥＧＲ成層運転領域でないと判定された場合、典型的には、還流排出ガスを第１吸気ポートに導かないようにＥＧＲ弁を制御すると共に、燃料を燃焼室に供給するように第１及び第２インジェクタを制御する。
【００２１】
本発明のエンジン制御装置の一態様では、前記燃焼室は、前記供給された燃料に点火可能な点火プラグを有し、前記制御手段は、ＥＧＲ成層運転領域において、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御して、前記点火プラグ周囲に、前記供給された燃料を含む第１層を形成すると共に、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御して、前記形成された第１層の周囲に、前記導かれた還流排出ガスを含む第２層を形成する。
【００２２】
この態様によれば、デュアルインジェクション方式のエンジンにおいて、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成することができるので、燃費の向上等を図ることができる。
【００２３】
この態様では、前記燃焼室において、前記形成された第１層は、前記形成された第２層よりも上側に分布していてよい。
【００２４】
このように構成すれば、例えばピストン、シリンダ壁等への冷損が減少し、燃費を改善することができる。
【００２５】
本発明のエンジン制御方法は、上記課題を解決するために、燃焼室に接続され、相互に独立した第１及び第２吸気ポートと、前記第１及び第２吸気ポートに夫々対応して設けられ、前記燃焼室に燃料を供給可能な第１及び第２インジェクタと、前記第１吸気ポートに接続され、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁を有するＥＧＲ通路とを備えるエンジンを制御するエンジン制御方法であって、ＥＧＲ成層運転領域において、前記第１吸気ポートに前記還流排出ガスを導くように前記ＥＧＲ弁を制御しつつ、前記燃料を前記燃焼室に供給しないように前記第１インジェクタを制御すると共に、前記燃料を前記燃焼室に供給するように前記第２インジェクタを制御する制御工程を備え、前記第１吸気ポートのタンブル比は、前記第２吸気ポートのタンブル比よりも大きく、前記第１吸気ポートの流量係数は、前記第２吸気ポートの流量係数よりも小さい。
【００２６】
本発明のエンジン制御方法によれば、上述した本発明のエンジン制御装置と同様に、デュアルインジェクション方式のエンジンにおいて、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成することができる。
【００２７】
尚、本発明のエンジン制御方法においても、上述した本発明のエンジン制御装置における各種態様を採ることが可能である。
【００２８】
本発明の作用及びその他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明のエンジン制御装置に係る実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図であり、図２は、図１に示す本実施形態に係るエンジンを矢印Ａの方向から見た側面図である。尚、図１及び図２では、説明の便宜上、本発明に直接関係する部材のみを示し、他の部材については図示を省略している。また、図２では、説明の便宜上、後述する吸気ポート１４ａ及び１４ｂを上下にずらして示している。
【００３０】
図１及び図２において、エンジン１は、シリンダ１１、吸気バルブ１２ａ及び１２ｂ、排気バルブ１３ａ及び１３ｂ、吸気ポート１４ａ及び１４ｂ、一端が吸気ポート１４ａに接続されると共に、他端が排気ポート（図示せず）に接続されたＥＧＲ通路１５、吸気ポート１４ａ及び１４ｂに夫々設けられたインジェクタ１６ａ及び１６ｂ、点火プラグ１７、ピストン１８、並びに、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に導かれる新規空気の量を制御可能な吸気制御弁２１ａ及び２１ｂを備えて構成されている。
【００３１】
尚、本実施形態に係る「吸気ポート１４ａ」、「吸気ポート１４ｂ」、「インジェクタ１６ａ」及び「インジェクタ１６ｂ」は、夫々、本発明に係る「第１吸気ポート」、「第２吸気ポート」、「第１インジェクタ」及び「第２インジェクタ」の一例である。
【００３２】
シリンダ１１内には、シリンダ１１の壁面及びピストン１８等によって、燃焼室１９が形成されている。ＥＧＲ通路１５には、還流排出ガスの流量を変更可能なＥＧＲ弁１５１が設けられている。吸気ポート１４ａ及び１４ｂは、吸気ポート１４ａのタンブル比は、吸気ポート１４ｂのタンブル比よりも大きく、吸気ポート１４ａの流量係数は、吸気ポート１４ｂの流量係数よりも小さくなるように、夫々構成されている。
【００３３】
尚、図１では、一つのシリンダのみを示しているが、エンジン１は、複数のシリンダを備えて構成されてよい。
【００３４】
本実施形態に係るエンジン制御装置１００は、ＥＧＲ成層運転領域において、吸気ポート１４ａに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁１５１を制御しつつ、燃料を燃焼室１９に供給しないようにインジェクタ１６ａを制御すると共に、燃料を燃焼室１９に供給するようにインジェクタ１６ｂを制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０を備えて構成されている。ここで、本実施形態に係る「ＥＣＵ２０」は、本発明に係る「制御手段」及び「判定手段」の一例である。本実施形態では、各種電子制御用のＥＣＵ２０の一部を、エンジン制御装置１００の一部として用いている。
【００３５】
以上のように構成されたエンジン制御装置１００におけるＥＣＵ２０は、該エンジン制御装置１００が搭載される車両の主に走行中に、先ず、例えばアクセル開度やエンジン１の回転数を検出して、該検出されたアクセル開度やエンジン１の回転数に基づいて、ＥＧＲ成層運転領域であるか否かを判定する。
【００３６】
ＥＧＲ成層運転領域であると判定された場合、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁１５１を制御しつつ、燃料を燃焼室１９に供給しないようにインジェクタ１６ａを制御すると共に、燃料を燃焼室１９に供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。この際、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａに新規空気が導かないように吸気制御弁２１ａを制御すると共に、吸気ポート１４ｂに新規空気を導くように吸気制御弁２１ｂを制御する。
【００３７】
尚、ＥＧＲ弁１５１並びに吸気制御弁２１ａ及び２１ｂ各々の開度は、例えばＥＣＵ２０に予め格納されるマップにより特定される。このようなマップは、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えばエンジン１の回転数及び負荷、燃焼室に導かれる還流排出ガスの量（例えばＥＧＲ率）、並びに燃費の関係を求めて、該求められた関係に基づいて構成すればよい。
【００３８】
上述のように、ＥＣＵ２０により、ＥＧＲ弁１５、インジェクタ１６ａ及び１６ｂ並びに吸気制御弁２１ａ及び２１ｂが制御されることによって、インジェクタ１６ｂから供給された燃料及び吸気ポート１４ｂに導かれた新規空気を含んでなる混合気は、図２において破線矢印ａで示すように、点火プラグ１７近傍を介して、シリンダ１１の壁面に沿って下降する流れとなる。他方、吸気ポート１４ａに導かれた還流排出ガスは、図２において破線矢印ｂで示すように、シリンダ１１の壁面を介して、ピストン１８上面に沿う流れとなる。
【００３９】
この結果、燃焼室１９の比較的上側に、本発明に係る「第１層」の一例としての混合気成層１９１が形成され、燃焼室１９の比較的下側に、本発明に係る「第２層」の一例としてのＥＧＲ成層１９２が形成される。換言すれば、点火プラグ１７の周囲に混合気成層１９１が形成され、該形成された混合気成層１９１の周囲にＥＧＲ成層１９２が形成される。
【００４０】
従って、デュアルインジェクション方式のエンジン１において、直噴エンジンにおける還流排出ガスの層と同等の還流排出ガスの層を形成することができる。この結果、ＥＧＲ成層１９２が形成された燃焼室１９の下部は燃焼しないため、ピストン１８及びシリンダ１１の壁面等への冷損が減少し、燃費を改善することができる。加えて、燃料は、インジェクタ１６ｂからのみ供給されるので、未燃炭化水素を低減することができる。更に、還流排出ガスは燃焼には寄与しないため、例えば燃焼速度の低下、失火等を防止することができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係るＥＣＵ２０により制御されるエンジン１の動作を、図３のタイミングチャートを参照して説明する。尚、図３における「（ｉ）ファーストアイドル」、「（ｉｉ）パーシャル（コールド）」、「（ｉｉｉ）成層低負荷」及び「（ｉｖ）中高負荷」は、夫々、エンジン１に係る運転領域を示している。ここで、「（ｉｉｉ）成層低負荷」が、本発明に係る「ＥＧＲ成層運転領域」に対応する。
【００４２】
（（ｉ）ファーストアイドル時）
図３において、ファーストアイドル時、即ち、エンジン１が冷機状態の場合、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に少量の新規空気を導くように、吸気制御弁２１ａ及び２１ｂを夫々制御すると共に、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に燃料を供給するようにインジェクタ１６ａ及び１６ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、還流排出ガスを吸気ポート１４ａに導かないようにＥＧＲ弁１５１を制御する。
【００４３】
この際、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａに導かれる新規空気に対してリッチな混合気を形成する量の燃料を供給するようにインジェクタ１６ａを制御すると共に、吸気ポート１４ｂに導かれる新規空気に対してリーンな混合気を形成する量の燃料を供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。尚、インジェクタ１６ａ及び１６ｂから夫々供給される燃料の量は、全体での空燃比（即ち、燃焼室１９における空燃比）がリーンとなるように設定される。
【００４４】
燃焼室１９では、吸気ポート１４ａを介して導かれたリッチな混合気と、吸気ポート１４ｂを介して導かれたリーンな混合気とが互いに成層化した状態で、スワールを含むガス流動を形成する。
【００４５】
吸気バルブ１２ａ及び１２ｂは、開弁時期（ＩＶＯ）が上死点（ＴＤＣ：Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）よりも遅く設定され、閉弁時期（ＩＶＣ）は下死点（ＢＤＣ：Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）に設定されている。他方、排気バルブ１３ａ及び１３ｂは、開弁時期（ＥＶＯ）が下死点よりも遅く設定され、閉弁時期（ＥＶＣ）は上死点よりも早くなるように設定されている。
【００４６】
（（ｉｉ）エンジン冷機状態でのパーシャル運転時）
エンジン１が冷機状態でのパーシャル運転（即ち、部分負荷運転）の場合、吸気ポート１４ｂからのみ混合気が燃焼室１９に導かれる。具体的には、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に少量の新規空気を導くように、吸気制御弁２１ａ及び２１ｂを夫々制御すると共に、吸気ポート１４ａに燃料を供給しないようにインジェクタ１６ａを制御しつつ、吸気ポート１４ｂに燃料を供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、還流排出ガスを吸気ポート１４ａに導かないようにＥＧＲ弁１５１を制御する。
【００４７】
この際、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ｂに導かれる新規空気に対してリーンな混合気を形成する量の燃料を供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。燃焼室１９では、吸気ポート１４ａを介して導かれた新規空気と、吸気ポート１４ｂを介して導かれたリーンな混合気とがタンブル流を主体とする成層状態を形成する。
【００４８】
吸気バルブ１２ａ及び１２ｂの開弁時期及び閉弁時期は、上述のファーストアイドル時と同じに設定されている。他方、排気バルブ１３ａ及び１３ｂの開弁時期は、ファーストアイドル時よりもやや早く設定されている。
【００４９】
（（ｉｉｉ）エンジン暖機状態での低負荷運転時）
エンジン１が暖機状態での低負荷運転の場合、ＮＯｘの低減を図るために排出ガスの還流を実施する。具体的には、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａに新規空気を導かないように吸気制御弁２１ａを制御すると共に、吸気ポート１４ｂに少量の新規空気を導くように吸気制御弁２１ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、吸気ポート１４ａに燃料を供給しないようにインジェクタ１６ａを制御すると共に、吸気ポート１４ｂに燃料を供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、吸気ポート１４ａに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁１５１を制御する。
【００５０】
この際、ＥＣＵ２０は、燃焼室１９における空燃比がストイキオメトリ近傍となるような燃料を供給するようにインジェクタ１６ｂを制御する。燃焼室１９では、上述の如く、比較的上側に混合気成層１９１が形成され、比較的下側にＥＧＲ成層１９２が形成される。
【００５１】
吸気バルブ１２ａ及び１２ｂの開弁時期は、上述のエンジン冷機状態でのパーシャル運転時よりも早く設定されている。他方、排気バルブ１３ａ及び１３ｂの開弁時期及び閉弁時期は、エンジン冷機状態でのパーシャル運転時と同じに設定されている。
【００５２】
（（ｉｖ）エンジン暖機状態での中高負荷運転時）
エンジン１が暖機状態での中高負荷運転の場合、吸気制御弁２１ａ及び２１ｂ各々の開度を負荷に応じて変化させる。更に、中負荷運転では、新規空気と還流排出ガスとを混合させた均質排気還流を実施する。他方、高負荷運転では、排出ガスの還流を停止する。
【００５３】
具体的には中負荷運転では、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に新規空気を導くように、吸気制御弁２１ａ及び２１ｂを夫々制御すると共に、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に燃料を供給するようにインジェクタ１６ａ及び１６ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、吸気ポート１４ａに還流排出ガスを導くようにＥＧＲ弁１５１を制御する。燃焼室１９では、タンブル流の成分とスワール流の成分とを含む、複合的なガス流動が生じる。
【００５４】
他方、高負荷運転では、ＥＣＵ２０は、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に新規空気を導くように、吸気制御弁２１ａ及び２１ｂを夫々制御すると共に、吸気ポート１４ａ及び１４ｂの各々に燃料を供給するようにインジェクタ１６ａ及び１６ｂを制御する。ＥＣＵ２０は、更に、吸気ポート１４ａに還流排出ガスを導かないようにＥＧＲ弁１５１を制御する。
【００５５】
吸気バルブ１２ａ及び１２ｂ、並びに排気バルブ１３ａ及び１３ｂの各々の開弁時期及び閉弁時期は、ポンピングロスを軽減可能な状態に設定されることが望ましい。例えば、吸気バルブ１２ａ及び１２ｂの開弁時期は早開き、閉弁時期は遅閉じに設定する。他方、排気バルブ１３ａ及び１３ｂの開弁時期は負荷に応じて可変に設定し、閉弁時期は遅らせる。
【００５６】
尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うエンジン制御装置及び方法もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す本発明の実施形態に係るエンジンを矢印Ａの方向から見た側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＥＣＵにより制御されるエンジンの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１…エンジン、１１…シリンダ、１２ａ、１２ｂ…吸気バルブ、１３ａ、１３ｂ…排気バルブ、１４ａ、１４ｂ…吸気ポート、１５…ＥＧＲ通路、１６ａ、１６ｂ…インジェクタ、１７…点火プラグ、１８…ピストン、１９…燃焼室、２０…ＥＣＵ、２１ａ、２１ｂ…吸気制御弁、１００…エンジン制御装置、１５１…ＥＧＲ弁、１９１…混合気成層、１９２…ＥＧＲ成層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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