(57)【要約】【課題】ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる、エンジンシステムの制御装置及びエンジンシステムを提供する。【解決手段】エンジンシステムの制御装置８０は、エンジン１０と、ターボチャージャ６０と、エンジン１０の排気バルブ１８の開閉時期を変更する可変動弁機構５０と、を備えるエンジンシステム１の制御装置であって、制御装置８０は、ターボチャージャ６０にターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、可変動弁機構５０を制御することで排気バルブ１８の開閉時期をターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも進角させて、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とのバルブオーバーラップ量をターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも小さい値にする又はゼロにする制御処理を実行する。【選択図】図２
2018091293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンから排出された排気のエネルギを受けて駆動して前記エンジンに吸入される吸気を過給するターボチャージャと、前記エンジンの排気バルブの開閉時期を変更する可変動弁機構と、を備えるエンジンシステムの制御装置であって、
前記制御装置は、前記ターボチャージャにターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、前記可変動弁機構を制御することで前記排気バルブの前記開閉時期を前記ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも進角させて、前記エンジンの吸気バルブと前記排気バルブとのバルブオーバーラップ量を前記ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも小さい値にする又はゼロにする制御処理を実行するエンジンシステムの制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、前記エンジンシステムが有するＥＧＲシステムを制御することで前記ＥＧＲシステムによる前記エンジンの排気通路の排気の前記エンジンの吸気通路への導入を停止させる制御処理をさらに実行する請求項１記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合として、エンジン運転状態が過渡運転状態の場合を用い、前記ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合として、エンジン運転状態が定常運転状態の場合を用いる請求項１又は２に記載のエンジンシステムの制御装置。
【請求項４】
エンジンと、
前記エンジンから排出された排気のエネルギを受けて駆動して前記エンジンに吸入される吸気を過給するターボチャージャと、
前記エンジンの排気バルブの開閉時期を変更する可変動弁機構と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置と、を備えるエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンシステムの制御装置及びエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出された排気のエネルギを受けて駆動してエンジンに吸入される吸気を過給するターボチャージャと、排気通路の排気を吸気通路に導入するＥＧＲシステムを備えるエンジンシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなエンジンシステムの場合、例えばエンジン運転状態が定常運転状態の場合のように、ターボチャージャにターボラグ（過給圧の立ち上がり遅れ）が生じないエンジン運転状態の場合には、ＥＧＲシステムによって排気を吸気通路に導入することで、排気をエンジンの筒内に導入して、エンジンから排出される排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる。しかしながら、例えばエンジン運転状態が過渡運転状態の場合のように、ターボラグの生じるエンジン運転状態のときに、ＥＧＲシステムによって排気が吸気通路に導入された場合、燃料噴射量に対して必要な吸入空気量が大きく不足して、排気中のスモーク量が大きく増加する可能性がある。そのため、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合には、ＥＧＲシステムによって排気中のＮＯｘ量の低減を図ることは困難である。
【０００５】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる、エンジンシステムの制御装置及びエンジンシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るエンジンシステムの制御装置は、エンジンと、前記エンジンから排出された排気のエネルギを受けて駆動して前記エンジンに吸入される吸気を過給するターボチャージャと、前記エンジンの排気バルブの開閉時期を変更する可変動弁機構と、を備えるエンジンシステムの制御装置であって、前記制御装置は、前記ターボチャージャにターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、前記可変動弁機構を制御することで前記排気バルブの前記開閉時期を前記ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも進角させて、前記エンジンの吸気バルブと前記排気バルブとのバルブオーバーラップ量を前記ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも小さい値にする又はゼロにする制御処理を実行する。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るエンジンシステムは、エンジンと、前記エンジンから排出された排気のエネルギを受けて駆動して前記エンジンに吸入される吸気を過給するターボチャージャと、前記エンジンの排気バルブの開閉時期を変更する可変動弁機構と、上記の制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るエンジンシステムの制御装置及びエンジンシステムによれば、ターボラグ
が生じるエンジン運転状態の場合に、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップ量をターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも小さい値にする又はゼロにすることができる。これにより、吸気行程においてエンジンの筒内から吸気側に放出される排気量が減少することから、吸気行程においてエンジンの筒内に残留する排気量（すなわち残留ガス量）を増加させることができる。この結果、筒内におけるＥＧＲ率が上昇するので、エンジンから排出される排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる。
【０００９】
なお、上記の制御処理によって筒内に残留する残留ガスの量は、ＥＧＲシステムによって導入される排気量に比較して少ない。このため、上記の制御処理によって筒内の残留ガス量が増加しても、燃料噴射量に対して必要な吸入空気量が大きく不足することは抑制されており、この結果、排気中のスモーク量が大きく増加することは抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）はエンジンシステムの全体構成を模式的に示す構成図であり、図１（ｂ）はエンジンの構成を説明するための模式図である。
【図２】制御装置の制御処理を示すフローチャートの一例である。
【図３】排気バルブ進角制御処理による吸気バルブ及び排気バルブのバルブ開口面積の変化を示す模式図である。
【図４】排気バルブ進角制御処理が実行された場合における圧縮端近傍の筒内温度の変化を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係るエンジンシステム１の制御装置８０及びエンジンシステム１について図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るエンジンシステム１の全体構成を模式的に示す構成図である。このエンジンシステム１は車両に搭載されている。エンジンシステム１は、エンジン１０、吸気通路２０、排気通路３０、ＥＧＲシステム４０、可変動弁機構５０、ターボチャージャ６０、インタークーラ６５、バイパス通路７０、バイパスバルブ７１、及び制御装置８０を備えている。
【００１２】
エンジン１０の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを用いている。本実施形態に係るエンジン１０は、４個の気筒１１を有しているが、気筒１１の個数は４個に限定されるものではない。吸気通路２０は、エンジン１０に吸入される吸気が通過する通路であり、本実施形態では、吸気マニホールド２１と、この吸気マニホールド２１の上流側端部に接続した吸気管２２を備えている。吸気マニホールド２１の下流側端部は分岐して、各気筒１１の吸気ポート１５に接続されている。排気通路３０は、エンジン１０から排出された排気が通過する通路であり、本実施形態では、排気マニホールド３１と、この排気マニホールド３１の下流側端部に接続した排気管３２を備えている。排気マニホールド３１の上流側端部は分岐して、各気筒１１の排気ポート１６に接続している。
【００１３】
なお、エンジンシステム１は、ターボチャージャ６０の後述するタービン６２よりも下流側の排気管３２に、排気を浄化する排気浄化装置（図示せず）を備えている。この排気浄化装置は、酸化触媒（すなわちディーゼル酸化触媒）を備えるとともに、この酸化触媒よりも下流側に、排気中のＰＭを捕集するフィルタ等を備えている。
【００１４】
図１（ｂ）はエンジン１０の構成を説明するための模式図である。なお、図１（ｂ）のエンジン１０は、エンジン１０における１つの気筒１１の周辺構造が模式的に断面図示されている。エンジン１０は、気筒１１が形成されたシリンダブロック１２、シリンダブロック１２の上部に配置されたシリンダヘッド１３、及び、気筒１１に配置されたピストン１４を備えている。シリンダヘッド１３には、吸気が通過する吸気ポート１５、及び、排気が通過する排気ポート１６が設けられている。またエンジン１０は、吸気ポート１５を開閉する吸気バルブ１７、及び、排気ポート１６を開閉する排気バルブ１８を備えるとともに、気筒１１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１９を備えている。
【００１５】
なお、エンジン１０には、エンジン１０を冷却するエンジン冷却水が通過するための冷却水通路（図示せず）が設けられている。エンジン冷却水は、ウォーターポンプによって圧送されて、この冷却水通路を流動しながらエンジン１０を冷却する。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、ＥＧＲシステム４０は、排気通路３０の排気を吸気通路２０に導入するシステムであり、本実施形態においては、ＥＧＲ通路４１、ＥＧＲバルブ４２及びＥＧＲクーラ４３を備えている。ＥＧＲ通路４１は、排気通路３０の途中から分岐して吸気通路２０の途中に連通している。この構成の一例として、本実施形態に係るＥＧＲ通路４１は、排気通路３０の排気マニホールド３１の部分から分岐して吸気通路２０の吸気マニホールド２１の部分に連通している。ＥＧＲバルブ４２及びＥＧＲクーラ４３は、ＥＧＲ通路４１の途中に配置されている。ＥＧＲバルブ４２は制御装置８０の指示を受けて開閉作動するバルブである。ＥＧＲバルブ４２が開弁状態になった場合、排気通路３０の排気の一部は、ＥＧＲ通路４１に流入し、このＥＧＲ通路４１を流動する際にＥＧＲクーラ４３によって冷却され、その後、吸気通路２０に導入される。なお、これ以降、ＥＧＲ通路４１を通過して吸気通路２０に導入される排気をＥＧＲガスと称する。
【００１７】
可変動弁機構５０は、排気バルブ１８の開閉時期を変更する機構である。具体的には、本実施形態に係る可変動弁機構５０は、制御装置８０の指示を受けて、吸気バルブ１７の開閉時期は変更せずに、各気筒１１に対応した排気バルブ１８の開弁時期及び閉弁時期を変更する。なお、このような可変動弁機構５０の構造自体は、例えば位相式可変動弁機構やカム切替式可変動弁機構等の公知の可変動弁機構の構造を用いることができるので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００１８】
ターボチャージャ６０は、エンジン１０から排出された排気のエネルギを受けて駆動して、エンジン１０に吸入される吸気を過給する装置である。具体的には本実施形態に係るターボチャージャ６０は、吸気管２２に配置されたコンプレッサ６１と、排気管３２に配置されたタービン６２と、コンプレッサ６１及びタービン６２を連結する連結軸６３を備えている。タービン６２が排気のエネルギを受けて回転することで、タービン６２に連結軸６３を介して接続されたコンプレッサ６１が回転する。このコンプレッサ６１の回転によって、エンジン１０に吸入される吸気は過給される。
【００１９】
インタークーラ６５は、コンプレッサ６１よりも下流側の吸気管２２に配置されており、エンジン１０に吸入される吸気（具体的にはコンプレッサ６１によって過給された後の吸気）を冷却する吸気冷却器である。本実施形態のようにエンジンシステム１がインタークーラ６５を備えることで、エンジン１０に吸入される吸気の温度が高温になり過ぎることを抑制することができる。
【００２０】
バイパス通路７０は、タービン６２よりも上流側の排気管３２とタービン６２よりも下流側の排気管３２を連通している。バイパスバルブ７１は、このバイパス通路７０に配置されており、制御装置８０の指示を受けて開閉することで、バイパス通路７０の排気流量を制御する。バイパスバルブ７１の開度が大きくなるほど、バイパス通路７０を通過する排気流量は多くなる。この結果、タービン６２を経由する排気流量が少なくなり、これにより、コンプレッサ６１の出力が低下して過給圧が低下する。制御装置８０は、過給圧が所定の上限値以上にならないようにバイパスバルブ７１の開度を制御している。
【００２１】
制御装置８０は、エンジン１０の燃料噴射弁１９、ＥＧＲシステム４０のＥＧＲバルブ
４２、可変動弁機構５０、及びバイパスバルブ７１を制御することで、エンジンシステム１の動作を総合的に制御する。具体的には、本実施形態に係る制御装置８０は、各種の制御処理を実行する制御部８１と、制御部８１の動作に必要な各種情報やプログラム等を記憶する記憶部８２を有するマイクロコンピュータを備えている。なお、制御部８１としてＣＰＵを用いることができ、記憶部８２としてＲＯＭ、ＲＡＭ等を用いることができる。
【００２２】
図２は、制御装置８０の制御処理を示すフローチャートの一例である。制御装置８０の制御部８１は、図２のフローチャートをエンジン１０の始動後において所定周期で繰り返し実行する。ステップＳ１０において、制御部８１は、エンジン１０の運転状態（エンジン運転状態）がターボチャージャ６０にターボラグが生じるエンジン運転状態であるか否かを判定する。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る制御部８１は、ターボラグが生じるエンジン運転状態の一例として、エンジン運転状態が過渡運転状態の場合（すなわち、定常運転状態でないエンジン運転状態の場合）を用いる。具体的には、本実施形態に係る制御部８１は、エンジンシステム１が搭載された車両のアクセル開度の増加速度（すなわち、アクセルペダルの踏み込み量の増加速度）が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。そして、制御部８１は、この判定の結果、アクセル開度の増加速度が閾値以上であると判定した場合に、エンジン運転状態が過渡運転状態であると判定して、ターボラグが生じるエンジン運転状態である（ＹＥＳ）と判定する。
【００２４】
なお、制御部８１は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、アクセル開度の増加速度を取得する。また、アクセル開度の増加速度の閾値の具体的な値は特に限定されるものではないが、例えば、アクセル開度の増加速度がこの閾値以上になった場合に、ターボラグが生じると考えられる値を用いればよい。この閾値は、予め実験、シミュレーション等によって求めておき、記憶部８２に記憶させておけばよい（すなわち、制御装置８０に予め設定しておけばよい）。また、ステップＳ１０はＹＥＳと判定されるまで、繰り返し実行される。
【００２５】
ステップＳ１０でＹＥＳと判定された場合、制御部８１はステップＳ２０を実行する。このステップＳ２０において、制御部８１は、可変動弁機構５０を制御することで、排気バルブ１８の開閉時期をターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも進角させて、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とのバルブオーバーラップ量をターボラグが生じないエンジン運転状態の場合よりも小さい値にする又はゼロにする制御処理を実行する（以下、この制御処理を「排気バルブ進角制御処理」と称する）。
【００２６】
ここで、制御部８１は、ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合の一例として、エンジン運転状態が定常運転状態の場合を用いる。したがって、本実施形態に係る排気バルブ進角制御処理が実行されることで、排気バルブ１８の開弁時期及び閉弁時期は、定常運転状態の場合の開弁時期及び閉弁時期に比較して進角することで早くなる。この結果、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とのバルブオーバーラップ量は、定常運転状態のバルブオーバーラップ量よりも減少して、定常運転状態のバルブオーバーラップ量よりも小さい値になるか、又はゼロになる。
【００２７】
さらに、制御部８１は、ステップＳ２０において、ＥＧＲシステム４０を制御することで、ＥＧＲシステム４０による排気の吸気通路２０への導入を停止させる制御処理（以下、この制御処理を「ＥＧＲカット制御処理」と称する）も実行する。具体的には、このＥＧＲカット制御処理において、制御部８１は、ＥＧＲシステム４０のＥＧＲバルブ４２を閉弁状態に制御する。これにより、排気通路３０の排気がＥＧＲ通路４１を通過して吸気通路２０に導入されることが停止される（すなわち、ＥＧＲシステム４０によるＥＧＲガスの吸気通路２０への導入が停止される）。
【００２８】
なお、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理及びＥＧＲカット制御処理の実行期間は特に限定されるものではないが、例えば制御部８１は、予め設定された所定時間の間、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理及びＥＧＲカット制御処理を実行し、この所定時間が経過した場合に、排気バルブ進角制御処理及びＥＧＲカット制御処理の実行を終了する。
【００２９】
あるいは制御部８１は、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理及びＥＧＲカット制御処理を一旦実行した後に、ターボラグが生じないエンジン運転状態になったか否かを判定し、この判定の結果、ターボラグが生じないエンジン運転状態になったと判定された場合に（すなわち、エンジン運転状態が定常運転状態になったと判定された場合に）、排気バルブ進角制御処理及びＥＧＲカット制御処理の実行を終了してもよい。
【００３０】
なお、制御部８１は、排気バルブ進角制御処理を終了させた場合、排気バルブ１８の開閉時期を元の開閉時期（本実施形態では、定常運転状態の開閉時期）に戻す。また、制御部８１は、ＥＧＲカット制御処理の実行を終了させた場合、ＥＧＲバルブ４２を開弁状態に戻す。そして制御部８１は、ＥＧＲバルブ４２を通常運転時の制御態様で制御する。この通常運転時の制御態様の一例として、本実施形態に係る制御部８１は、エンジン１０の吸入空気量に基づいてＥＧＲバルブ４２を制御する。制御部８１は、ステップＳ２０の終了後に、フローチャートの実行を終了する（エンド）。
【００３１】
続いて、上述したステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理について、図を用いてさらに具体的に説明する。図３は、排気バルブ進角制御処理による吸気バルブ１７及び排気バルブ１８のバルブ開口面積の変化を示す模式図である。具体的には、図３の縦軸は吸気バルブ１７又は排気バルブ１８のバルブ開口面積を示し、横軸はクランク角を示している。図３の縦軸において、上方に向かうほど吸気バルブ１７又は排気バルブ１８のバルブリフト量が増大して、バルブ開口面積は大きくなる。曲線１００は、ターボラグが生じないエンジン運転状態（具体的には定常運転状態）における排気バルブ１８のバルブ開口面積の変化を示している。曲線１０１は、定常運転状態及び排気バルブ進角制御処理の実行後における吸気バルブ１７のバルブ開口面積の変化を示している。曲線１０２は、排気バルブ進角制御処理の実行後における排気バルブ１８のバルブ開口面積の変化を示している。
【００３２】
制御装置８０の制御部８１は、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理において、可変動弁機構５０を制御して、曲線１００に示す排気バルブ１８の開弁時期及び閉弁時期を同じ角度（所定の進角量）だけ早める。この結果、排気バルブ進角制御処理の実行後における排気バルブ１８のバルブ開口面積は曲線１０２のようになる。なお、この排気バルブ進角制御処理が実行されても、曲線１０１に示すように、吸気バルブ１７の開弁時期及び閉弁時期は変化しない。
【００３３】
このように、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理が実行されることで、吸気バルブ１７の開閉時期は変化せずに、排気バルブ１８の開閉時期が進角して、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とのバルブオーバーラップ量は減少する。実際、図３の曲線１０１と曲線１０２とのバルブオーバーラップ量（すなわち排気バルブ進角制御処理の実行後におけるバルブオーバーラップ量）は、曲線１０１と曲線１００とのバルブオーバーラップ量（すなわち定常運転状態の場合のバルブオーバーラップ量）よりも小さい値になっている。なお、前述したように、制御部８１は、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理の実行によって、バルブオーバーラップ量をゼロにしてもよい。
【００３４】
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。まず、本実施形態によれば、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合（一例として、過渡運転状態の場合）に、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理が実行されるので、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とのバルブオーバーラップ量を減少させて、ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合（一例として、定常運転状態の場合）のバルブオーバーラップ量よりも小さい値又はゼロにすることができる。これにより、吸気行程において、エンジン１０の筒内（気筒１１の内部）から吸気側に放出される排気量が減少することから、吸気行程においてエンジン１０の筒内に残留する排気量（すなわち残留ガス量）を増加させることができる。この結果、筒内におけるＥＧＲ率が上昇するので、エンジン１０から排出される排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる。
【００３５】
なお、排気バルブ進角制御処理の実行によって筒内に残留する残留ガスの量は、ＥＧＲシステム４０によって筒内に導入される排気量（ＥＧＲガス量）に比較して少ない。このため、排気バルブ進角制御処理の実行によって筒内の残留ガス量が増加しても、燃料噴射量に対して必要な吸入空気量が大きく不足することは抑制されており、この結果、排気中のスモーク量が大きく増加することは抑制されている。
【００３６】
また、本実施形態によれば、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、ステップＳ２０に係るＥＧＲカット制御処理も実行されるので、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合にＥＧＲカット制御処理が実行されない場合に比較して、燃料噴射量に対して必要な吸入空気量が不足することを効果的に抑制して、排気中のスモーク量が大きく増加することを効果的に抑制することができる。
【００３７】
なお、制御部８１は、ステップＳ２０において、ＥＧＲカット制御処理を実行せずに、排気バルブ進角制御処理のみを実行してもよい。この場合においても、排気バルブ進角制御処理が実行されれば、この排気バルブ進角制御処理が実行されない場合に比較して、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合においてエンジン１０から排出される排気中のＮＯｘ量を低減させることは可能である。
【００３８】
また、本実施形態によれば、以下に説明する作用効果をさらに奏することもできる。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る排気バルブ進角制御処理が実行された場合における圧縮端近傍の筒内温度の変化を説明するための模式図である。具体的には図４の縦軸は筒内温度（Ｋ）を示し、横軸はクランク角（°ＡＴＤＣ）を示している。縦軸において、温度Ｔｂは、筒内で燃料が燃焼することのできる温度である。すなわち、筒内温度が温度Ｔｂより低い場合、筒内で燃料が燃焼することは困難であり、筒内温度が温度Ｔｂ以上になった場合に燃料は筒内で燃焼することができる。曲線１１０は、排気バルブ進角制御処理が実行されない場合（すなわち、定常運転状態の場合）における筒内温度の変化を示し、曲線１１１は排気バルブ進角制御処理が実行された場合における筒内温度の変化を示している。
【００４０】
曲線１１１を曲線１１０と比較した場合、曲線１１１は全体的に曲線１１０よりも上方に位置している。すなわち、この図４から分かるように、排気バルブ進角制御処理が実行されることで、圧縮端付近における筒内温度を上昇させることができる。これは以下の理由によるものである。
【００４１】
具体的には、排気バルブ進角制御処理の実行によって排気バルブ１８の開閉時期が進角してバルブオーバーラップ量が小さくなる又はゼロになることで、前述したように、エンジン１０の筒内に残留する残留ガス量が増加する。これにより、この増加した残留ガスを排気行程で一度圧縮して高温・高圧状態にして、残留ガスの内部エネルギを増加させることができる。そして、次の吸気行程における吸気バルブ１７の開弁初期において、この内
部エネルギの増加した残留ガスを一旦、吸気側に放出させることができる。そして、この吸気行程における吸気バルブ１７の開弁継続中に、この内部エネルギの増加した残留ガスと、新気を筒内に導入させることができる。この結果、吸気（内部エネルギの増加した残留ガス＋新気）の温度が上昇するので、曲線１１１に示すように、圧縮端付近の筒内温度を上昇させることができるのである。
【００４２】
また、本実施形態の場合には、以下の理由によっても、圧縮端付近における筒内温度を上昇させることができる。具体的には、本実施形態の場合、ターボラグが生じないエンジン運転状態の場合には、ＥＧＲシステム４０によってＥＧＲガスが筒内に導入されているが、このＥＧＲシステム４０によるＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ４３を通過してから筒内に導入されたものであるため、温度が低い。一方、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合には、排気バルブ進角制御処理とともにＥＧＲカット制御処理も実行されている。ここで、排気バルブ進角制御処理によって筒内に残留した残留ガスは、ＥＧＲクーラ４３のような冷却器によって冷却されていない点において、温度が高い。そして、本実施形態によれば、ターボラグが生じるエンジン運転状態の場合に、ＥＧＲカット制御処理の実行によって、ＥＧＲシステム４０によるＥＧＲガスの導入が停止された状態で、排気バルブ進角制御処理の実行によって、温度の高い残留ガスが新気と混合したものが筒内に導入される。これにより、圧縮端付近の筒内温度が上昇する。以上の理由によっても、本実施形態によれば、圧縮端付近における筒内温度を上昇させることができる。
【００４３】
そして、上述したように圧縮端付近の筒内温度が上昇することによって、図４の曲線１１０では、燃料が燃料可能な筒内温度Ｔｂに対応するクランク角がＡ１であったものが、曲線１１１では、筒内温度Ｔｂに対応するクランク角が遅角してＡ２になっている。このように、圧縮端付近の筒内温度が上昇することにより、失火が生じないような燃料噴射時期を遅延させることができる（すなわち、失火の発生を抑制しつつ燃料噴射時期を遅延させることができる）。このように燃料噴射時期が遅延することで、燃料が筒内で燃焼するときの燃焼温度を低下させることができ、これにより、エンジン１０から排出される排気中のＮＯｘ量を低減させることができる。以上の観点においても、本実施形態によれば、エンジン１０から排出される排気中のＮＯｘ量の低減を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、上述したように圧縮端付近の筒内温度が上昇することで、エンジン１０からエンジン冷却水に伝達する熱量を増加させることもできる。これにより、エンジン１０の暖機を促進させることもできる。
【００４５】
また、制御装置８０の制御部８１は、ステップＳ２０に係る排気バルブ進角制御処理の実行によって筒内の残留ガスが増加した分と、上述したように燃料噴射時期を遅延させた分だけ、エンジン１０における燃料噴射量を増加させる制御処理を実行してもよい。このように燃料噴射量を増加させることによって、排気温度を上昇させることができるので、エンジン１０の暖機を促進させることができる。
【００４６】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  エンジンシステム
１０  エンジン
１７  吸気バルブ
１８  排気バルブ
２０  吸気通路
３０  排気通路
４０  ＥＧＲシステム
５０  可変動弁機構
６０  ターボチャージャ
６５  インタークーラ
７０  バイパス通路
８０  制御装置
【図１】
2018091293.tif 000003
【図２】
2018091293.tif 000004
【図３】
2018091293.tif 000005
【図４】
2018091293.tif 000006