(57)【要約】【課題】  吸気行程および圧縮行程の両方で燃焼室内に燃料を噴射する内燃機関においては、吸気行程における燃料の霧化を促進させることが困難である。【解決手段】  本発明による内燃機関の燃焼制御装置は、吸気通路１２に設けられ、吸気弁２３の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁３０と、この吸気制御弁３０の開閉を行うアクチュエータ２９と、吸気行程にて燃焼室１２内に燃料を噴射する燃料噴射弁２６と、吸気弁２３の開弁時期よりも遅く吸気制御弁３０が開弁するようにアクチュエータ２９を作動させる一方、吸気制御弁３０の開弁時期よりも前に燃焼室１２内に燃料が噴射されるように燃料噴射弁２６の作動を制御する制御装置１９とを具える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられ、吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁と、
この吸気制御弁の開閉を行うアクチュエータと、
吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気弁の開弁時期よりも遅く前記吸気制御弁が開弁するように前記アクチュエータを作動させる一方、前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁の作動を制御する制御装置と
を具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項２】
前記吸気弁と前記吸気制御弁との間の前記吸気通路に連通し、排気通路内を流れる排気ガスの一部をこの吸気通路内に導く排気ガス還流通路をさらに具えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項３】
排気弁の閉弁前に吸気弁が開弁するように、これら吸気弁および排気弁を駆動する動弁機構と、
吸気通路に設けられ、吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁と、
この吸気制御弁の開閉を行うアクチュエータと、
吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気弁の開弁時期よりも遅く前記吸気制御弁が開弁するように前記アクチュエータを作動させる一方、前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁の作動を制御する制御装置と
を具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項４】
吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁を吸気通路に設けた内燃機関において、
前記吸気制御弁を前記吸気弁の開弁時期よりも遅く開弁するステップと、
吸気行程にて前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に燃焼室内に燃料を噴射するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御方法。
【請求項５】
吸気行程中に排気ガスの一部を前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の前記吸気通路から前記燃焼室内に導くステップをさらに具えたことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃焼制御方法。
【請求項６】
吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁を吸気通路に設けた内燃機関において、
排気弁の閉弁前に吸気弁を開弁させるステップと、
前記吸気制御弁を前記吸気弁の開弁時期よりも遅く開弁するステップと、
吸気行程にて前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料を噴射するステップと、
前記吸気弁の閉弁時期よりも早く前記吸気制御弁を閉弁するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を複数回に分けて噴射したり、燃焼室内の圧力が低い場合にその霧化を促進し得る内燃機関の燃焼制御装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸入空気と燃料とのより均一な混合気を得るため、吸気行程から圧縮行程に至る間に燃料を複数回に分けて燃焼室内に供給することが考えられている。例えば、ディーゼル機関においては、ピストンの圧縮上死点直前にて燃料を噴射する以外に、この燃料の一部を吸気行程中に燃焼室に噴射しておき、この一部の燃料を予め燃焼室内で均一に拡散させるのである。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９１２６６号公報
【特許文献２】特公平６−６３４５３号公報
【特許文献３】特開２０００−２４８９４６号公報
【特許文献４】特開平１０−２５２５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する場合、燃焼室内の圧力が低いために燃料の霧化が抑制され、一部の燃料がシリンダ内壁に付着したエンジンオイルを揮発または希釈させてしまう。この結果、燃料の霧化不足による燃費の悪化や排気ガス中に占めるＨＣ（炭化水素化合物）の増大、あるいはシリンダ内壁に付着した燃料からスモークが発生する可能性がある。
【０００５】
このような不具合を回避するために吸排気弁の開閉時期をエンジンの運転中に変更し得る可変動弁機構を利用し、吸気行程における燃焼室内の圧力を負圧にすることにより、燃料を減圧沸騰させて霧化を促進させることも考えられる。しかしながら、この場合には燃焼室内に導入される空気量の絶対値が減ってしまい、多量の空気を必要とする高負荷運転時などでは採用することができない。
【０００６】
本発明の目的は、吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する内燃機関において、燃料の霧化を促進させることができる装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、吸気通路に設けられ、吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁と、この吸気制御弁の開閉を行うアクチュエータと、吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記吸気弁の開弁時期よりも遅く前記吸気制御弁が開弁するように前記アクチュエータを作動させる一方、前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁の作動を制御する制御装置とを具えたことを特徴とする燃焼制御装置にある。
【０００８】
本発明においては、吸気弁の開弁時期よりも遅く吸気制御弁を開弁させ、これにより吸気弁が開いてから吸気制御弁が開弁するまでの間、燃焼室内の負圧を増大させ、この状態にて燃焼室内に燃料を噴射して減圧沸騰による霧化を促進する。
【０００９】
本発明の第１の形態による燃焼制御装置において、吸気弁と吸気制御弁との間の吸気通路に連通し、排気通路内を流れる排気ガスの一部をこの吸気通路内に導く排気ガス還流通路をさらに具えるものであってよい。
【００１０】
本発明の第２の形態は、排気弁の閉弁前に吸気弁が開弁するように、これら吸気弁および排気弁を駆動する動弁機構と、吸気通路に設けられ、前記吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁と、この吸気制御弁の開閉を行うアクチュエータと、吸気行程にて燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記吸気弁の開弁時期よりも遅く前記吸気制御弁が開弁するように前記アクチュエータを作動させる一方、前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁の作動を制御する制御装置とを具えたことを特徴とする燃焼制御装置にある。
【００１１】
本発明においては、吸気行程の初期に排気弁と吸気弁とを同時に開弁状態に保持し、これによって排気通路内に介在する高温の排気ガスの一部を燃焼室内へ引き込み、吸気行程にて燃焼室内に噴射される燃料の霧化をここに介在する高温の排気ガスによって促進する。
【００１２】
本発明の第３の形態は、吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁を吸気通路に設けた内燃機関において、前記吸気制御弁を前記吸気弁の開弁時期よりも遅く開弁するステップと、吸気行程にて前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に燃焼室内に燃料を噴射するステップとを具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御方法にある。
【００１３】
本発明においては、吸気制御弁を吸気弁の開弁時期よりも遅く開弁し、吸気行程にて吸気制御弁の開弁時期よりも前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気弁が開いてから吸気制御弁が開弁するまでの間、燃焼室内の負圧を増大させ、これにより吸気行程にて噴射される燃料の減圧沸騰が起こり、その霧化を促進する。
【００１４】
本発明の第３の形態による内燃機関の燃焼制御方法において、吸気行程中に排気ガスの一部を吸気制御弁と吸気弁との間の吸気通路から燃焼室内に導くステップをさらに具えることができる。
【００１５】
本発明の第４の形態は、吸気弁の開閉タイミングに応じて開閉する吸気制御弁を吸気通路に設けた内燃機関において、排気弁の閉弁前に吸気弁を開弁させるステップと、前記吸気制御弁を前記吸気弁の開弁時期よりも遅く開弁するステップと、吸気行程にて前記吸気制御弁の開弁時期よりも前に前記燃焼室内に燃料を噴射するステップとを具えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御方法にある。
【００１６】
本発明においては、排気行程から吸気行程へ移行する排気弁の閉弁前に吸気弁を開弁させ、排気通路内に介在する高温の排気ガスの一部を燃焼室内へ引き込む。そして、この燃焼室内に介在する高温の排気ガスにより、吸気行程にて燃焼室内に噴射される燃料の霧化を促進する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１または第３の形態によると、吸気弁の開弁時期よりも遅く吸気制御弁を開弁させると共に吸気行程にてこの吸気制御弁の開弁時期よりも前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気行程において負圧が増大した燃焼室内に燃料が噴射されることとなり、その霧化を促進させることができる。また、これによって燃焼室内壁に付着する燃料を少なくして良好な燃焼状態を実現可能である。
【００１８】
吸気行程中に排気ガスの一部を吸気制御弁と吸気弁との間の吸気通路から燃焼室内に導いた場合、燃焼室内に介在する高温の排気ガスにより、吸気行程にて噴射される燃料の霧化をさらに促進させることができる。
【００１９】
本発明の第２または第４形態によると、排気弁の閉弁前に吸気弁を開弁させ、この吸気弁の開弁時期よりも遅く吸気制御弁を開弁させ、さらに吸気制御弁の開弁時期よりも前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気行程の初期に排気通路内に介在する高温の排気ガスが燃焼室内に引き込まれ、この高温の排気ガスによって吸気行程にて燃焼室に噴射される燃料の霧化を促進することができる。この結果、燃焼室内壁に付着する燃料を少なくすることができ、良好な燃焼状態を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明をディーゼル機関に応用した一実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。
【００２１】
本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図１に示し、このエンジンシステムにおける燃焼制御に関するブロックを図２に示す。本実施形態におけるエンジン１０は、排気通路１１内を流れる排気ガスの一部を吸気通路１２内に導く排気ガス還流（ＥＧＲ）装置１３を組み込んだものであり、このＥＧＲ装置１３は、排気管１４によって画成される排気通路１１に一端が連通すると共に他端が吸気管１５によって画成される吸気通路１２内に連通するＥＧＲ通路１６を画成するＥＧＲ管１７と、このＥＧＲ管１７に設けられてＥＧＲ通路１６内を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲ弁１８とを具えている。ＥＧＲ弁１８は、このエンジン１０を搭載した車両が予め設定されたＥＧＲ運転領域にある場合、その開度が車両の運転状態に応じて制御装置１９によって制御され、それ以外の場合は基本的にＥＧＲ通路１６を塞ぐように閉じた状態に保持される。
【００２２】
燃焼室１２にそれぞれ臨む吸気ポート２０および排気ポート２１が形成されたシリンダヘッド２２には、吸気ポート２０を開閉する吸気弁２３および排気ポート２１を開閉する排気弁２４を含む動弁機構２５と、これら吸気弁２３および排気弁２４に挟まれるように燃焼室１２の上端中央に臨む燃料噴射弁２６とが組み込まれている。
【００２３】
吸気ポート２０に連通するようにシリンダヘッド２２に連結されて吸気ポート２０と共に吸気通路１２を画成する吸気管１５の上流端側には、大気中に含まれる塵埃などを除去して吸気通路１２に導くためのエアクリーナ２７が設けられている。上述したＥＧＲ管１７の他端は、吸気弁２３と吸気管１５の途中に形成されたサージタンク２８との間の吸気管１５に接続しており、この接続部分とサージタンク２８との間の吸気管１５の途中には、吸気弁２３の開閉時期に応じた所定のタイミングにてアクチュエータ２９により吸気通路１２を開閉し得る吸気制御弁３０が組み込まれている。エンジン１０が気筒当たり複数の吸気ポート２０をそれぞれ有する場合、吸気制御弁３０を各吸気ポート２０毎に独立して設け、各吸気ポート２０を個別に開閉することも可能であるが、個々の気筒を単位として吸気制御弁３０を開閉するようにしてもよい。これら吸気制御弁３０およびそのアクチュエータ２９は、吸気弁２３の開閉時期に応じて所望の時期に正確に吸気制御弁３０が開閉するように、極めて制御応答性の高いものである。
【００２４】
本実施形態における吸気制御弁３０は、車両の運転状態に基づき、例えばエンジン１０の低回転高負荷運転領域では吸気弁２３の開弁時期よりも遅く開弁し、そして吸気弁２３の閉弁時期に合わせて閉弁する一方、それ以外の運転領域では吸気弁２３の開閉動作に拘らず、基本的に常時全開状態となるように制御装置１９からの指令に基づき、アクチュエータ２９によってその開閉状態が制御される。この結果、エンジン１０の低回転高負荷運転領域ではエンジン１０の吸気行程の途中まで負圧状態となっている燃焼室１２内に吸気制御弁３０よりも上流側に位置する吸気通路１２内の空気が一気に流れ込み、一種の慣性過給効果により多量の空気を燃焼室１２内に充填させることが可能となる。換言すれば、この吸気制御弁３０を用いた過給においては、吸気の慣性と吸気制御弁３０よりも下流側に発生する負圧とを利用して制御の開始直後から実際の過給がなされることとなる。従って、ターボ過給方式などよりも制御の応答性に優れ、いわゆる車両の加速遅れを解消することができる。なお、このような吸気制御弁３０に関する基本的な技術は、２００３年フランクフルトモーターショーにて Siemens VDO Automotive AG から９月９日にプレス発表された "Impulses for Greater Driving Fun" に詳述されている。
【００２５】
本実施形態における燃料噴射弁２６は、吸気行程および圧縮行程にて燃焼室１２内に燃料である軽油をそれぞれ噴射するものであるが、車両の運転状態に応じて、圧縮行程、つまりピストン３１の圧縮上死点近傍にて噴射する噴射モード（以下、これを第１噴射モードと記述する）と、この圧縮行程での燃料噴射に加え、より均一な混合気を形成するために上述した吸気制御弁３０の開弁前にも噴射する噴射モード（以下、これを第２噴射モードと記述する）とが設定されている。さらに、エンジンの型式などによっては第２噴射モード、つまり吸気行程中にのみ燃料を噴射する噴射モードだけのものも存在し得ることに注意されたい。
【００２６】
排気ポート２１に連通するようにシリンダヘッド２２に連結されて排気ポート２１と共に排気通路１１を画成する排気管１４の途中には、燃焼室１２内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化する三元触媒３２が組み込まれている。上述したＥＧＲ管１７の一端は、この三元触媒３２よりも上流側で排気管１４に接続している。
【００２７】
従って、エアクリーナ２７を通って吸気管１５から燃焼室１２内に供給される吸気は、燃料噴射弁２６から燃焼室１２内に噴射される燃料と混合気を形成し、ピストン３１の圧縮上死点直前にて自然着火して燃焼し、これによって生成する排気ガスが三元触媒３２を通って排気管１４から大気中に排出される。
【００２８】
本実施形態では、エンジン１０およびこのエンジン１０が搭載される車両の運転状態を把握して制御装置１９がＥＧＲ弁１８の開度，燃料噴射弁２６からの燃料の噴射量および噴射時期，吸気制御弁３０の作動を制御するため、以下に記すような各種センサ類を具えている。すなわち、運転者によって操作されるアクセルペダル３３の踏み込み量を検出してこれを制御装置１９に出力するアクセル開度センサ３４を具えている。また、エアクリーナ２７とサージタンク２８との間の吸気管１５の部分には、吸気通路１２内の吸気圧を検出してこれを制御装置１９に出力する吸気圧センサ３５が取り付けられている。なお、吸気管１５に対する吸気圧センサ３５の取り付け位置は、吸気制御弁３０の取り付け位置よりも上流側であればよく、図１の如き位置に限定されるものではない。さらに、ピストン３１が往復動するシリンダブロック３６には、連接棒３７を介してピストン３１が連結されるクランク軸３８の回転位相、つまりクランク角を検出してこれを制御装置１９に出力するクランク角センサ３９が取り付けられている。制御装置１９は、これらセンサ３４，３５，３９などからの検出信号に基づき、予め設定されたプログラムに従って円滑なエンジン１０の運転がなされるように、ＥＧＲ弁１８，燃料噴射弁２６およびアクチュエータ２９などの作動を制御するようになっている。
【００２９】
本実施形態における制御装置１９は、アクセル開度センサ３４からの検出信号に基づいてエンジン１０の駆動トルク、つまり燃料噴射弁２６からの燃料の噴射量を算出する燃料噴射量設定部４０と、この燃料噴射量設定部４０にて算出された燃料噴射量およびクランク角センサ３９からの信号によって算出されるエンジン回転速度ならびに後述する開弁時期設定部４１にて設定される吸気制御弁３０の開弁時期に応じて燃料の噴射時期を設定する噴射時期設定部４２と、吸気制御弁３０を開閉する際に最低限の必要空気量を算出する要求最低空気量演算部４３と、この要求最低空気量演算部４３によって算出された要求最低空気量Ｇを満たすように吸気制御弁３０の開弁時期を設定する先の開弁時期設定部４１とを有する。
【００３０】
本実施形態においては、第２噴射モード時に吸気行程にて燃焼室１２内に噴射される燃料の霧化を促進するため、燃焼室１２内を負圧に保持して燃料を減圧沸騰させるようにしている。このため、制御装置１９は吸気弁２３の開弁時期よりも遅く吸気制御弁３０が開弁するようにアクチュエータ２９を作動させる一方、この制御装置１９の噴射時期設定部４２は吸気制御弁３０の開弁時期よりも前に燃焼室１２内に燃料が噴射されるように燃料噴射弁２６の作動を制御する。こうすることにより、吸気制御弁３０が閉弁状態のまま吸気弁２３が開弁してピストン３１が吸気下死点へと移行し、燃焼室１２の容積が増大するに伴い、燃焼室１２内の圧力が減圧状態となり、この状態にて燃料が燃焼室１２へと噴射されると、減圧沸騰による燃料の霧化が促進されることとなる。この場合、吸気制御弁３０の閉弁時期を吸気弁２３の閉弁時期に合わせることが好ましく、本実施形態では吸気制御弁３０の閉弁時期を吸気弁２３の閉弁時期に合致させているが、吸気制御弁３０の閉弁時期を吸気弁２３の閉弁時期よりも早めに設定することも可能である。この場合には、上述した吸気行程での燃焼室１２内の負圧をさらに高めることができ、燃料の霧化を促進する上でさらに望ましいものとすることができる。
【００３１】
上述した燃料噴射量設定部４０は、周知のようにエンジン回転数などに応じてあらかじめ設定された燃料の噴射量に関する図示しないマップを有している。燃料噴射量は、エンジン負荷と同義であるので、燃料噴射量の算出に代えてエンジン負荷を算出するようにしてもよい。
【００３２】
噴射時期設定部４２は、圧縮行程におけるピストン３１の上死点（ＴＤＣ）近傍にて燃料を噴射する通常の第１噴射モードの際には、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じて圧縮行程および膨張行程にて燃料を噴射するように、燃料噴射量設定部４０にて算出される燃料噴射量に応じた噴射開始時期を設定する。また吸気行程中に燃料を噴射する第２噴射モードの際には、開弁時期設定部４１にて設定された吸気制御弁３０の開弁時期までに、吸気行程での燃料噴射が完了するように、燃料噴射量設定部４０にて算出される燃料噴射量に応じた噴射開始時期を併せて設定する。
【００３３】
要求最低空気量演算部４３は、エンジン回転数と燃料噴射量、つまりエンジン１０の駆動トルクと要求最低空気量Ｇとを関連付けた図３に示す如きマップを有している。そして、クランク角センサ３９からの検出信号および燃料噴射量設定部４０から読み出される燃料噴射量に基づき、この図３のマップから要求最低空気量Ｇを読み出す。
【００３４】
吸気行程におけるピストン３１の上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）に至る任意のクランク角位相にて吸気制御弁３０を開弁し、ＢＤＣにて閉弁した場合の吸気制御弁３０の開弁時期と吸入空気量との関係を図４に示す。吸気制御弁３０の開弁時期は横軸のクランク角位相にて示されており、吸気制御弁３０の開弁時期を変えることにより、吸入空気量も変化することが理解されよう。従って、この吸入空気量の曲線と要求最低空気量Ｇとが吸気行程におけるＢＤＣと最も近くで交差する箇所にて吸気制御弁３０を開弁し、そして吸気弁２３と同時に閉弁することにより、燃焼室の負圧をできるだけ大きくして吸気行程にて噴射される燃料の霧化を促進させることが可能となる。開弁時期設定部４１は、この交点のクランク角を読み出し、これを吸気制御弁３０の開弁時期として設定するものである。
【００３５】
従って、本実施形態における燃焼制御は図５に示すフローチャートに従って行われる。まず、Ｓ１１のステップにてエンジン１０の運転状態が第２噴射モードであるか否かを判定する。
【００３６】
ここで、エンジン１０の運転状態が第２噴射モードである、つまり吸気行程では燃料の噴射が行われないと制御装置１９が判断した場合には、Ｓ１２のステップに移行して第１噴射モードでの燃焼制御を行い、すなわち吸気制御弁３０が全開状態に保持され、アクセル開度とエンジン回転数とに応じた燃料噴射量が設定され、これをピストン３１の圧縮上死点直前にて燃料噴射弁２６から噴射する。
【００３７】
一方、Ｓ１１のステップにてエンジン１０の運転状態が第２噴射モードであると判断した場合には、Ｓ１３のステップに移行して燃料噴射量設定部４０が燃料噴射量を算出すると共にＳ１４のステップにてこれに応じた要求最低空気量Ｇを要求最低空気量演算部４３にて算出し、さらにＳ１５のステップにて開弁時期設定部４１が吸気制御弁３０の開弁時期を設定し、Ｓ１６のステップにて噴射時期設定部４２が燃料噴射弁２６の噴射時期を設定する。これにより、吸気弁２３の開弁時期よりも遅く吸気制御弁３０を開弁させると共に吸気制御弁３０の開弁時期よりも前に燃焼室１２内に燃料を噴射して均一な混合気を形成し、さらにピストン３１の圧縮上死点直前にて残りの燃料を燃焼室１２内に噴射してこれを自然着火させる。
【００３８】
本実施形態ではエンジン１０にＥＧＲ装置１３を組み込んでいるため、上述した第２噴射モードの際にエンジン１０がＥＧＲ運転領域にない場合であっても、ＥＧＲ弁１８を開弁して少量の排気ガスを吸気通路１２内に導くことが可能である。この場合、吸気行程にて吸気制御弁３０が閉弁中であってもＥＧＲ通路１６から高温の排気ガスが燃焼室１２内に導かれ、燃焼室１２の負圧を大きくすることができないけれども、高温の排気ガスの存在によって吸気行程にて噴射される燃焼の気化を同様に促進させることができる。
【００３９】
動弁機構２５がエンジン１０の運転中に吸気弁２３および排気弁２４の開閉時期を任意に変更し得る可変動弁機構を含み、これによって排気弁２４の閉弁前に吸気弁２３が開弁することが可能な場合、上述した第２噴射モードにて排気弁２４の閉弁前に吸気弁が開弁し始める吸気行程の初期に排気通路１１内に介在する高温の排気ガスの一部が燃焼室１２に導かれるようにし、これによって先の場合と同様に吸気行程にて噴射される燃焼の気化を促進させるようにすることも可能である。この場合、吸気弁２３の閉弁中にこの吸気弁２３と吸気制御弁３０との間の吸気通路１２内が負圧となるように、ＥＧＲ弁１８を全閉状態にしておき、さらに吸気弁２３の閉弁前に吸気制御弁３０を閉弁させることが好ましい。これにより、吸気弁２３と排気弁２４とが同時に開弁状態となる吸気行程の初期に、排気通路１１内の高温の排気ガスが吸気制御弁３０よりも下流側の吸気通路１２側へ燃焼室１２を介して引き込まれることとなり、より確実に高温の排気ガスの一部を燃焼室１２へ導くことが可能となる。
【００４０】
上述した実施形態では本発明をディーゼル機関に応用した場合について説明したが、ガソリンやアルコールまたはＬＰＧ（液化天然ガス）などを燃料として点火プラグを用いる直噴形式のガソリン機関に対しても有効であり、ディーゼル機関の場合と同様な効果を得ることができることは言うまでもない。すなわち、吸気行程にて噴射される燃料の霧化を促進し、より均一な混合気を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明をディーゼル機関に応用した一実施形態のシステム概念図である。
【図２】図１に示したディーゼル機関の制御ブロック図である。
【図３】図１に示したディーゼル機関において、エンジン回転数と燃料噴射量と要求最低空気量との関係を表すマップである。
【図４】図１に示したディーゼル機関の吸気行程にて吸気制御弁の開弁時期を変更した場合の吸入空気量の変化を表すグラフである。
【図５】図１に示したディーゼル機関における制御の手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  エンジン
１１  排気通路
１２  吸気通路
１３  排気ガス還流（ＥＧＲ）装置
１４  排気管
１５  吸気管
１６  ＥＧＲ通路
１７  ＥＧＲ管
１８  ＥＧＲ弁
１９  制御装置
２０  吸気ポート
２１  排気ポート
２２  シリンダヘッド
２３  吸気弁
２４  排気弁
２５  動弁機構
２６  燃料噴射弁
２７  エアクリーナ
２８  サージタンク
２９  アクチュエータ
３０  吸気制御弁
３１  ピストン
３２  三元触媒
３３  アクセルペダル
３４  アクセル開度センサ
３５  吸気圧センサ
３６  シリンダブロック
３７  連接棒
３８  クランク軸
３９  クランク角センサ
４０  燃料噴射量設定部
４１  開弁時期設定部
４２  噴射時期設定部
４３  要求最低空気量演算部
【図１】
2006266185.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006266185.tif 000005
【図４】
2006266185.tif 000006
【図５】
2006266185.tif 000007