(57)【要約】【課題】エンジンの失火限界、ノック限界を拡大することによって、圧縮自己着火運転可能領域を拡大する。【解決手段】ピストン３の圧縮効果による自己着火によって混合気を燃焼させる圧縮自己着火運転と、火花点火によって混合気を燃焼させる火花点火運転とを、エンジンの運転状態に応じて切換える運転切換え手段１５と、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして筒内に供給するＥＧＲ手段１１と、筒内７に供給される吸入ガスのガス流動の制御と筒内７に供給されるＥＧＲガスのガス流動の制御とを関連付けて制御するガス流動制御手段１３と、圧縮自己着火運転時に、ＥＧＲ手段１１と前記ガス流動制御手段１３とを関連付けて制御することによって、筒内の吸入ガスとＥＧＲガスとを層状化させる手段１５と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの圧縮効果による自己着火によって混合気を燃焼させる圧縮自己着火運転と、火花点火によって混合気を燃焼させる火花点火運転とを、内燃機関の運転状態に応じて切換える運転切換え手段と、
排気ガスの一部をＥＧＲガスとして筒内に供給するＥＧＲ手段と、
筒内に供給されるＥＧＲガスと吸入ガスに、それぞれ異なる強さのガス流動を生起させるガス流動生起手段と、
圧縮自己着火運転時に、前記ＥＧＲ手段と前記ガス流動生起手段とを関連付けて制御することによって、筒内のＥＧＲガスと吸入ガスとを層状化させる筒内ガス層状化手段と、を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
前記ガス流動生起手段として、排気通路から直接筒内に供給されるＥＧＲガスにガス流動を生起させる第１のガス流動生成弁を排気通路に備える請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
一の吸気通路が、それぞれ異なる強さのガス流動を生起するよう形成された複数の吸気通路に分岐しており、
前記ＥＧＲ手段として、排気通路に入口を有し、途中で分岐して前記複数の吸気通路にそれぞれ出口を有するＥＧＲ配管と、
前記ＥＧＲ配管を流れるＥＧＲガス量を調節する弁手段と、を備え、
前記ガス流動生起手段として、
前記吸気通路の分岐点に第１流路切換弁を、そして前記ＥＧＲ配管の分岐点に第２流路切換弁を備え、
前記ガス層状化手段は、いずれか一つの吸気通路に吸入ガスを導入し、吸入ガスを導入した吸気通路とは別の吸気通路にＥＧＲガスを導入するよう、前記第１流路切換弁および第２流路切換弁を制御する請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
前記筒内ガス層状化手段は、圧縮自己着火運転時に筒内温度が所定値以下の場合には、
ＥＧＲガスのガス流動が吸入ガスのガス流動より強くなるように前記ガス流動生起手段を制御して、ＥＧＲガスが吸入ガスを取り囲むようなガス分布を形成する請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項５】
前記筒内ガス層状化手段は、圧縮自己着火運転時に筒内温度が所定値以上の場合には、
ＥＧＲガスのガス流動が吸入ガスのガス流動よりも弱くなるように前記ガス流動生起手段を制御して、ＥＧＲガスが吸入ガスに取り囲まれるようなガス分布を形成する請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項６】
排気温度を検出する排気温度検出手段を備え、
検出した排気温度に基づいて前記筒内温度を推定する請求項４または５に記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項７】
筒内に噴射する燃料量を制御する燃料噴射量制御手段と、
運転中に筒内圧力を検知する筒内圧検知手段を備え、
前記燃料噴射量制御手段は、前記筒内圧検知手段により検知した筒内圧力に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御する請求項１〜６のいずれか一つに記載の内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮自己着火運転と火花点火運転とを切換可能なガソリンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮自己着火燃焼は燃焼室の多点で燃焼が開始されるため燃焼速度が速く、通常の火花点火燃焼に較べて空燃比がリーンな状態でも安定した燃焼を実現することができて燃料消費率の向上が可能であり、また、空燃比がリーンなため燃焼温度が低下することから、排気ガス中のＮＯxを大幅に低減することもできる。
【０００３】
しかし、ガソリンエンジンで圧縮自己着火燃焼を行うと、高回転・高負荷領域では、ノッキングが発生する可能性が高くなるため、火花点火運転に切換える必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、シリンダ内部に残留している未燃ガス（内部ＥＧＲガス）を取り囲むように、スワール流を形成した新気ガスをシリンダ内に供給する技術手段が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１６４９７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、シリンダ内の外周側に低温の吸入ガスの流動を形成するので、圧縮比の高いシリンダ壁付近の温度が上昇しにくくなり、燃焼速度を低下させることができ、高回転・高負荷域でのノッキング防止をはかることはできるものの、低回転・低負荷域で失火する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明では低回転・低負荷域での失火と、高回転・高負荷域でのノッキング発生を防止することによって、圧縮自己着火運転可能な運転領域を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、ピストンの圧縮効果による自己着火によって混合気を燃焼させる圧縮自己着火運転と、火花点火によって混合気を燃焼させる火花点火運転とを、内燃機関の運転状態に応じて切換える運転切換え手段と、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして筒内に供給するＥＧＲ手段と、筒内に供給される吸入ガスのガス流動の制御と筒内に供給されるＥＧＲガスのガス流動の制御を関連付けて制御するガス流動制御手段と、圧縮自己着火運転時に、前記ＥＧＲ手段と前記ガス流動制御手段とを関連付けて制御することによって、筒内の吸入ガスとＥＧＲガスとを層状化させる手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温のＥＧＲガスと低温の吸入ガスとを層状化させることができるので、例えば筒内温度が低い場合にはＥＧＲガス層が吸入ガス層を取り囲むようなガス分布にすれば、ＥＧＲガス層が断熱層となることによってシリンダ壁への熱の放出が防止されて高温場で吸入ガスを燃焼させることができ、失火を防止できる。また、筒内温度が高い場合には、ＥＧＲガス層が吸入ガス層の内周側になるようなガス分布にすれば、吸入ガスからシリンダ壁へ熱が放出されることによって筒内温度の上昇を抑え、燃焼を緩慢にすることによりノッキングを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態のシステムの構成を表す図である。
【００１１】
３はピストン、３０はシリンダヘッド、３１はシリンダブロックであり、７はこれらピストン３、シリンダヘッド３０、シリンダブロック３１で形成される燃焼室である。
【００１２】
燃焼室７には、吸気ポート２２、排気ポート２３が開口しており、それぞれの開口部は吸気バルブ４、排気バルブ５によって開閉される。
【００１３】
吸気バルブ４、排気バルブ５はそれぞれ吸気カムシャフト１１ａ、排気カムシャフト１１ｂにより駆動され、ピストン３に応動して吸気ポート２２、排気ポート２３を開閉する。
【００１４】
なお、吸気カムシャフト１１ａ、排気カムシャフト１１ｂは、バルブ開閉時期を可変に制御可能な、いわゆる可変動弁機構を備えるものとする。可変動弁機構としては、他にも、バルブ開閉時期とバルブリフト量を可変に制御するもの、バルブ作動角とバルブリフト量を可変に制御するもの等が考えられ、これらのいずれを用いてもよい。また、吸気カムシャフト１１ａと排気シャフト１１ｂの代わりに電磁駆動装置により吸気バルブ４、排気バルブ５を作動させ、電磁駆動装置の制御によってバルブ開閉時期を可変に制御することもできる。
【００１５】
また、燃焼室７の上面には、燃焼室内７の混合気に火花点火するための点火栓２４、燃料噴射を行うインジェクタ１８が配置される。
【００１６】
吸気ポート２２には燃焼室７内部にガス流動を生起させるガス流動生成装置１３が設けられ、その上流にはエアダクト１から吸入した吸気を圧縮する過給機２が設けられる。
【００１７】
過給機２の上流には燃焼室７に供給する吸気量を調節するスロットルバルブ１７、その上流には吸気量を吸気流量を測定するエアフローメータ（以下、ＡＦＭという）１６が設けられる。
【００１８】
また、過給機２の下流には吸気の圧力を検出する吸気圧センサ６が設けられる。
【００１９】
排気ポート２３には、流路断面調節弁としてのガス流動生成装置１３が設けられる。なお、吸気ポート２２のガス流動生成装置１３と同様のガス流動生成装置１３が設けられる。本実施形態ではガス流動生成装置１３として、スワール流を生成させるスワールコントロールバルブ（以下、ＳＣＶという）を用いる。以下、吸気側のガス流動生成装置１３を吸気側ＳＣＶ１３ａ、排気側のガス流動生成装置１３を排気側ＳＣＶ１３ｂとして区別する。
【００２０】
ここで、吸気側ＳＣＶ１３ａ、排気側ＳＣＶ１３ｂについて図５を参照して説明する。
【００２１】
吸気ポート２２、排気ポート２３はそれぞれ分岐しており、燃焼室７には吸気ポート開口部２２ａ、２２ｂと排気ポート開口部２３ａ、２３ｂが開口する。分岐した一方の吸気ポート２２にＳＣＶ１３が設けられる。なお、吸気側ＳＣＶ１３ａと排気側ＳＣＶ１３ｂは、燃焼室７の中央に対して対向する側に設けられる。
【００２２】
ＳＣＶ１３は、いわゆるバタフライバルブであり、シャフトを軸として回転することにより、吸気通路や排気通路を開閉することができる。この開閉制御は後述するフローチャートにしたがって筒内ガス層状化手段としてのエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）１５により行われる。
【００２３】
吸気側ＳＣＶ１３ａを閉じると、吸気は開口部２２ｂからのみ燃焼室７に供給され、燃焼室７には図中矢印Ｓで示したようにスワール流が形成されて成層状態となる。
【００２４】
吸気側ＳＣＶ１３ａを開くと、吸気は開口部２２ａおよび開口部２２ｂから燃焼室７に供給されるので、燃焼室７内部で互いの流れが衝突するので、燃焼室７内は均質状態となる。
【００２５】
排気側ＳＣＶ１３ｂも吸気側ＳＣＶ１３ａと同様の構造であり、閉じたときには後述する内部ＥＧＲが排気ポート開口部２３ａからのみ燃焼室７に供給されて矢印Ｓ示したスワール流を形成させ成層状態となり、開いたときには２つの排気ポート開口部２３ａ、２３ｂから供給されて均質状態となる。
【００２６】
排気側ＳＣＶ１３ｂの下流には、排気ガスの温度を検出する排気温センサ１０が設けられる。
【００２７】
また、シリンダブロック３１には、図示しないクランクシャフトの回転数を検出するクランク角センサ１４が設けられる。
上記のＡＦＭ１６、吸気圧センサ６、排気温センサ１０、クランク角センサ１４の検出信号は、ＥＣＵ１５に入力される。
【００２８】
ＥＣＵ１５はこれらの検出値および図示しないアクセル開度等に基づいて、燃料噴射量、点火時期、バルブ開閉時期等を決定し、そして運転切換え手段として火花点火運転と圧縮自己着火運転の切換を制御する。
【００２９】
次に、火花点火運転と圧縮自己着火運転の切換制御について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
図２はＥＣＵ１５が実行する運転切換制御のフローチャートであり、燃焼状態や運転者の要求に応じて、圧縮自己着火運転と火花点火運転とを切換え、また、燃焼室７内部のガス流動を運転状態に応じて制御することによって、広い運転領域で自己着火運転を可能にしている。
【００３１】
以下、ステップにしたがって説明する。
【００３２】
ステップＳ１では、要求トルクＴ、エンジン回転数Ｎｅを検知する。エンジン回転数はクランク角センサ１４により検出可能であり、要求トルクＴは、例えばアクセル開度とエンジン回転数からマップ検索などにより算出することができる。
【００３３】
ステップＳ２ではステップＳ１で検知した値に基づいて、圧縮自己着火運転が可能か否かの判断を行う。
【００３４】
判断方法は、エンジン回転数Ｎｅが自己着火可能最低回転数Ｎｅｌ１以上、自己着火可能最高回転数Ｎｅｈ１以下であり、かつ要求トルクＴが自己着火可能最低トルクＴＬ１以上、自己着火可能最大トルクＴＨ１以下である場合には圧縮自己着火運転可能と判断してステップＳ３に進み、それ以外の場合には圧縮自己着火運転不可能と判断して、ステップＳ１５に進み、通常の火花点火運転を行う。
【００３５】
ステップＳ３では、圧縮自己着火制御の開始を決定する。
【００３６】
ステップＳ４では、排気温度センサ１０により排気温を検出する。
【００３７】
ステップＳ５では、燃焼室７の温度である筒内温度Ｔｅｍｐを予測する。筒内温度Ｔｅｍｐは、排気温度に対してリニアに変化する特性をもつことがわかっているので、予め作成しておいたマップを排気温度で検索するなどして予測することが可能である。
【００３８】
ステップＳ６では筒内予測温度Ｔｅｍｐが必要筒内温度Ｔｅｍｐ１より高いか否かの判定を行う。必要筒内温度Ｔｅｍｐ１とは、燃焼室７内部に発生した火炎がシリンダ壁付近で冷却されても消失することがない温度である。
【００３９】
筒内予測温度Ｔｅｍｐが必要筒内温度Ｔｅｍｐ１より高い場合にはステップＳ７に進み、排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａの開度より大きくする。
【００４０】
筒内予測温度Ｔｅｍｐが必要筒内温度Ｔｅｍｐ１より低い場合にはステップＳ１３に進み、排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａの開度より小さくする。
【００４１】
ステップＳ８では吸気バルブ４、排気バルブ５の開閉時期を決定する。
【００４２】
ここで設定するバルブ開閉時期は、図３に示すように、排気バルブ５の閉弁時期ＥＶＣを上死点（以下、ＴＤＣという）より遅角する。これにより、燃焼室７から排気ポート２３に排出された排気ガスを再度燃焼室７に吸入する内部ＥＧＲとして機能させることができる。つまり、本実施形態においては、ステップＳ８がＥＧＲ手段に相当する。
【００４３】
なお、燃焼室７に排気ガスが吸入される際に排気側ＳＣＶ１３ｂを開閉することにより、内部ＥＧＲのスワール流を制御することができる。
【００４４】
ステップＳ７では排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａよりも大きくしたので、吸気ポート２２からの吸入空気が燃焼室７に再吸入されるＥＧＲガスよりも強いスワール流を形成することになる。これにより吸入空気のスワール流がＥＧＲガスを取り囲むようになり、燃焼室７内部のガス分布は内周側にＥＧＲ、外側に吸入空気という分布になる。
【００４５】
これにより、吸入空気からシリンダ壁面へ熱が放出されるために燃焼が緩慢になり、ノッキングが発生しにくくなるので、自己着火可能最大回転数Ｎｅｈ１、自己着火可能最大トルクＴｈ１をより高く設定することが可能となる（ノッキング限界の拡大）。
【００４６】
また、ステップＳ１３では、排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａよりも小さくしたので、燃焼室７に再吸入されるＥＧＲガスが吸気ポート２２からの吸入空気よりも強いスワール流を形成することになり、燃焼室７内部のガス分布は、外周側にＥＧＲ、その内側に吸入空気という分布になる。
【００４７】
これにより、シリンダ壁付近に形成された高温のＥＧＲガス層が断熱層となって燃焼室７中心部は高温に保たれ、高温状態で混合気（吸入空気＋ガソリン）を燃焼させることができるので、自己着火可能最低回転数Ｎｅｌ１、自己着火最低トルクＴＬ１をより低く設定することが可能となる（失火限界の拡大）。上記のように、本実施形態では、ステップＳ７およびＳ１３が燃焼室７の吸入空気（新気）とＥＧＲガスとを層状化させる手段に相当する。
【００４８】
ここで、上記のノッキング限界、失火限界について図４を用いて説明する。
【００４９】
図４は自己着火運転が可能な運転領域をエンジン負荷、エンジン回転数に割り付けたマップであり、失火限界ラインとノック限界ラインとで囲まれた領域が自己着火運転可能領域である。失火限界ラインは高回転、高負荷になるほど高くなり、ノック限界ラインは低回転時には負荷が大きくなるほど高くなり、また中高回転時にはほぼ一定値となっている。
【００５０】
上述したように、失火限界を拡大すると失火限界ラインは低負荷側にシフトすることになり、ノック限界を拡大するとノック限界ラインは低回転側および高負荷側にシフトすることになる。つまり、自己着火運転可能な領域が拡大される。
【００５１】
フローチャートの説明に戻る。ステップＳ９では、例えば要求トルクＴと吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を決定する。
【００５２】
ステップＳ１０では、ステップＳ９で決定した燃料を噴射する。
【００５３】
ステップＳ１１では、燃焼室７内の圧力である筒内圧力Ｐを検知する。
【００５４】
ステップＳ１２では、検知した筒内圧力Ｐと、圧縮自己着火燃焼に必要な最小圧力である最小筒内圧力Ｐ１とを比較し、最小筒内圧力Ｐ１の方が小さい場合には処理を終了し、大きい場合にはステップＳ１４に進み、燃料噴射量を最小筒内圧Ｐ１を確保できる分だけ増量する。なお、ここで検出した筒内圧Ｐと増量した燃料噴射量は次回燃料噴射量にフィードバックされる。
【００５５】
上述したように、本制御では筒内温度Ｔｅｍｐに応じて吸気側ＳＣＶ１３ａ、排気側ＳＣＶ１３ｂの開度、およびバルブ開閉時期を制御することによって燃焼室７内部の吸入空気と内部ＥＧＲのスワール流の分布を変化させている。
【００５６】
以上により本実施形態では、燃焼室７内の温度（筒内温度Ｔ）が高い場合には排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａの開度よりも大きくすることによって、吸入空気のスワール流を内部ＥＧＲのスワール流より強くし、燃焼室７の外周側に吸入空気、内周側に内部ＥＧＲガスというガス分布を形成する。これにより吸入空気からシリンダ壁面へ熱が放出されるために燃焼が緩慢になり、ノッキングが発生しにくくなるのでノック限界が拡大される。これにより、圧縮自己着火運転時の自己着火可能最大回転数Ｎｅｈ１、自己着火可能最大トルクＴｈ１をより高く設定することが可能となる。
【００５７】
筒内温度Ｔが低い場合には排気側ＳＣＶ１３ｂの開度を吸気側ＳＣＶ１３ａの開度よりも小さくすることによって、吸入空気のスワール流を内部ＥＧＲのスワール流より弱くし、燃焼室７の内周側に吸入空気、外周側に内部ＥＧＲガスというガス分布を形成する。これにより外周側、つまりシリンダ壁付近に形成された高温のＥＧＲガス層が断熱層となって燃焼室７中心部は高温に保たれ、高温状態で混合気（吸入空気＋ガソリン）を燃焼させることができるので、失火限界が拡大される。これにより、圧縮自己着火運転時の自己着火可能最低回転数Ｎｅｌ１、自己着火最低トルクＴＬ１をより低く設定することが可能となる。
【００５８】
上記のようにノック限界および失火限界を拡大することにより、圧縮自己着火運転が可能な運転領域を拡大することができる。
【００５９】
なお、火花点火運転においても、上記と同様に燃焼室７内部のガス分布を制御することにより、ノック限界や失火限界による成層燃焼限界を拡大し、成層燃焼による運転領域を拡大することが可能である。
【００６０】
第２実施形態について説明する。
【００６１】
図６は本実施形態のシステムの構成を表す図である。第１実施形態との相違点は、排気側ＳＣＶ１３ｂの代わりに、ＥＧＲ手段として、排気ポート２３から吸気側ＳＣＶ１３ａの上流に排気ガスを還流するためのＥＧＲ通路１９およびＥＧＲ通路１９を流れるＥＧＲ量を調節する弁手段としてのＥＧＲバルブ２０を備える点と、吸気側ＳＣＶ１３ａの上流に吸気シャッターバルブ２１を備える点である。
【００６２】
吸気シャッターバルブ２１、ＥＧＲ通路１９、ＥＧＲバルブ２０について、図７を参照して説明する。図７はＥＧＲ通路１９と吸気ポート２２の関係を表す概略図である。
【００６３】
本実施形態では、吸気ポート２２は第１実施形態と同様に２つ吸気ポートＳ１、Ｓ２に分岐するが、吸気ポートＳ１は吸気ポートＳ２に比べてスワール流を形成することができるようになっている。また、分岐点には三方弁である吸気シャッターバルブ２１が設けられており、吸入空気を吸気ポートＳ１、Ｓ２のいずれに流すかを制御することができる。
【００６４】
ＥＧＲ通路１９も分岐して、それぞれ吸気ポートＳ１、Ｓ２に合流する。分岐点には三方弁であるＥＧＲバルブ２０が設けられており、ＥＧＲを吸気ポートＳ１、Ｓ２のいずれに流すかを制御できる。また、ＥＧＲ通路１９の分岐点より排気通路側には、ＥＧＲ通路１９を通過するＥＧＲガス量を制御するＥＧＲバルブ２４が設けられ、このＥＧＲバルブ２４の開度は、ＥＣＵ１５により運転状態に応じて制御される。
【００６５】
上記のＥＧＲバルブ２０、吸気シャッターバルブ２１を互いに関連付けて制御し、吸気ポートＳ１、Ｓ２のいずれか一方には吸入空気、他方にはＥＧＲを流すことにより、燃焼室７内部のガス分布を変化させることができる。
【００６６】
なお、ＥＧＲ通路１９にはＥＧＲガスを昇温させるためのＥＧＲヒータ２２が設けられており、圧縮自己着火運転時にＥＧＲガスを昇温させて、高温の状態で燃焼室７に供給することができる。
【００６７】
次に本実施形態においてＥＣＵ１５が実行する制御について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００６８】
本実施形態の制御は基本的に第１実施形態と同様に、燃焼室７内部のＥＧＲガスと吸入空気の分布を制御することによってノック限界、失火限界を拡大するためのものであり、図８のフローチャートは、図２のステップＳ７、Ｓ１３に相当するステップＳ２７、Ｓ３３だけが異なる。
【００６９】
以下、ステップＳ２７、Ｓ３３について説明する。
【００７０】
ステップＳ２７では、吸気シャッターバルブ２１は吸入空気が吸気ポートＳ１に流れるように、そしてＥＧＲバルブ２０はＥＧＲが吸気ポートＳ２に流れるように、それぞれ切換える。
【００７１】
これにより、強いスワール流を形成する吸入空気が、それよりも弱いスワール流を形成するＥＧＲを取り囲むようになり、ステップＳ７と同様に、燃焼室７内部は、外側に吸入空気、内側にＥＧＲというガス分布になる。
【００７２】
ステップＳ３３では、吸気シャッターバルブ２１は吸入空気が吸気ポートＳ２に流れるように、そしてＥＧＲバルブ２０はＥＧＲが吸気ポートＳ１に流れるように、それぞれ切換える。
【００７３】
これにより、強いスワール流を形成するＥＧＲが、それよりも弱いスワール流を形成する吸入空気を取り囲むようになり、ステップＳ１３と同様に、燃焼室７内部は、外側にＥＧＲ、内側に吸入空気というガス分布になる。
【００７４】
以上により、本実施形態では第１実施形態と同様に、燃焼室７内の温度（筒内温度Ｔ）が高い場合には吸入空気のスワール流を内部ＥＧＲのスワール流より強くし、燃焼室７の外周側に吸入空気、内周側に内部ＥＧＲガスというガス分布を形成する。これにより吸入空気からシリンダ壁面へ熱が放出されるために燃焼が緩慢になり、ノッキングが発生しにくくなり、ノック限界を拡大される。これにより、圧縮自己着火運転時の自己着火可能最大回転数Ｎｅｈ１、自己着火可能最大トルクＴｈ１をより高く設定することができる。
【００７５】
筒内温度Ｔが低い場合には、吸入空気のスワール流を内部ＥＧＲのスワール流より弱くし、燃焼室７の内周側に吸入空気、外周側に内部ＥＧＲガスというガス分布を形成する。これにより外周側、つまりシリンダ壁付近に形成された高温のＥＧＲガス層が断熱層となって燃焼室７中心部は高温に保たれ、高温状態で混合気（吸入空気＋ガソリン）を燃焼させることができるので、失火限界が拡大される。これにより、圧縮自己着火運転時の自己着火可能最低回転数Ｎｅｌ１、自己着火最低トルクＴＬ１をより低く設定することができる。
【００７６】
上記のようにノック限界および失火限界を拡大することにより、圧縮自己着火運転が可能な運転領域を拡大することができる。
【００７７】
なお、本実施形態ではスワール流を形成する場合について説明したが、吸気側ＳＣＶ１３ａ、排気側ＳＣＶ１３ｂの代わりにタンブルコントロールバルブを設け、タンブル流を形成させる場合についても適用可能である。
【００７８】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、圧縮自己着火運転を行うガソリンエンジンに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施形態のシステムの構成を表す図である。
【図２】第１実施形態の制御フローチャートである。
【図３】バルブタイミングを説明するための図である。
【図４】自己着火運転が可能な領域をエンジン負荷、エンジン回転数に割り付けたマップである。
【図５】燃焼室内のガス流動を説明するための図である。
【図６】第２実施形態のシステムの構成を表す図である。
【図７】第２実施形態のガス流動形成方法について説明するための図である。
【図８】第２実施形態の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１    エアダクト
２    過給機
３    エンジン
４    吸気バルブ
５    排気バルブ
６    吸気圧センサ
７    燃焼室
１０  排気温センサ
１１ａ吸気カムシャフト
１１ｂ排気カムシャフト
１３  ガス流動生成装置
１４  クランク角センサ
１５  ＥＣＵ
１６  エアフローメータ
１７  スロットルバルブ
１８  インジェクタ
１９  ＥＧＲ通路
２０  ＥＧＲバルブ
２１  吸気シャッターバルブ
２２  吸気ポート
２３  排気ポート
【図１】
2006052653.tif 000003
【図２】
2006052653.tif 000004
【図３】
2006052653.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006052653.tif 000007
【図６】
2006052653.tif 000008
【図７】
2006052653.tif 000009
【図８】
2006052653.tif 000010