(57)【要約】【課題】圧縮自着火燃焼を行う領域全域において、より確実に安定した圧縮自着火燃焼を実現する。【解決手段】圧縮自着火領域において、エンジン回転数が特定回転数ＮＥ１以上の高回転側圧縮自着火領域Ａ２では、排気弁２２を吸気上死点ＴＤＣよりも進角側で閉弁し、かつ、吸気弁２１を吸気上死点ＴＤＣよりも遅角側で開弁させることで吸気上死点ＴＤＣを挟んで排気弁２２と吸気弁２１とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ（ＮＶＯ）期間を設けて気筒１８内に既燃ガスを残留させる一方、エンジン回転数が特定回転数ＮＥ１未満の低回転側圧縮自着火領域Ａ１では、排気弁２２を少なくとも排気行程と吸気行程中とに開弁させて排気ポート１７側に排出された既燃ガスを気筒１８内に逆流させることで気筒内に既燃ガスを残留させる。【選択図】図５
2015098803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に少なくとも燃料と空気とを含む混合気が燃焼する燃焼室が形成された気筒と、当該気筒内に吸気を導入する吸気ポートと、前記気筒内から排気を排出する排気ポートと、前記吸気ポートを開閉可能な吸気弁と、前記排気ポートを開閉可能な排気弁とを有するエンジン本体と、
前記混合気の燃焼形態と、前記吸気弁および排気弁の開弁状態とを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
少なくともエンジン負荷が所定負荷よりも低い低負荷領域では当該領域全域で前記燃焼室内での燃焼形態を圧縮自着火燃焼にし、
前記圧縮自着火燃焼が実施される圧縮自着火領域において、エンジン回転数が特定回転数以上の高回転側圧縮自着火領域では、排気弁を吸気上死点よりも進角側で閉弁し、かつ、吸気弁を吸気上死点よりも遅角側で開弁させることで吸気上死点を挟んで排気弁と吸気弁とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ期間を設けて気筒内に既燃ガスを残留させる一方、エンジン回転数が前記特定回転数未満の低回転側圧縮自着火領域では、排気弁を少なくとも排気行程と吸気行程中とに開弁させて前記排気ポート側に排出された既燃ガスを気筒内に逆流させることで気筒内に既燃ガスを残留させることを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮着火式エンジンの制御装置において、
排気弁のリフト特性を、吸気上死点よりも進角側で閉弁する第１特性と、当該第１特性よりも長い開弁期間を有し吸気行程の途中まで開弁を継続する第２特性とに変更可能な排気弁リフト特性変更手段を有し、
前記第２特性は、所定の第１開弁期間、前記排気弁が所定のリフト量で開弁した後、前記第１開弁期間に継続して当該第１開弁期間の終了後から吸気行程の所定タイミングまでの第２開弁期間、前記排気弁が前記第１の開弁期間中における最大リフト量よりも小さいリフト量で開弁するよう構成されており、
前記制御手段は、
前記排気弁リフト特性変更手段を制御して、前記排気弁のリフト特性を、前記高回転側圧縮自着火領域では前記第１特性にする一方、前記低回転側圧縮自着火領域では前記第２特性にすることを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮着火式エンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記低回転側圧縮自着火領域において、前記吸気弁の開弁時期を、吸気上死点よりも遅角側にすることを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮着火式エンジンの制御装置において、
吸気弁のリフト特性を、所定の小リフト特性と、最大リフト量が前記小リフト特性の最大リフト量よりも大きく設定された大リフト特性とに変更可能な吸気弁リフト特性変更手段を有し、
前記制御手段は、前記吸気弁リフト特性変更手段を制御して、前記吸気弁のリフト特性を、前記高回転側圧縮自着火領域では前記大リフト特性にする一方、前記低回転側圧縮自着火領域では前記小リフト特性にすることを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮着火式エンジンの制御装置において、
前記高回転側圧縮自着火領域での前記排気弁の開弁時期を前記低回転側圧縮自着火領域での前記排気弁の開弁時期よりも進角側に制御することを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮着火式エンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記高回転側圧縮自着火領域において、前記吸気弁の開弁時期の吸気上死点からの遅角量と、前記排気弁の閉弁時期の吸気上死点からの進角量とをほぼ同一にすることを特徴とする圧縮着火式エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮着火式エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃費性能の向上等を目的として、エンジン本体に形成された燃焼室内で圧縮自己着火燃焼を実施することが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、エンジンの運転状態が、低回転・低負荷側の所定領域にあるときには、気筒内の混合気を圧縮着火燃焼させるエンジンが記載されている。このエンジンでは、圧縮着火燃焼を行うときに、排気弁を吸気上死点よりも進角側で閉弁し、かつ、吸気弁を吸気上死点よりも遅角側で開弁させることで吸気上死点を挟んで排気弁と吸気弁とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ期間を設けて気筒内に既燃ガスを残留させて、内部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を行い、これにより気筒内の温度を高めて混合気の着火性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９−１９７７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１では、エンジン回転数の低い運転領域において圧縮自着火燃焼を安定して実現できない場合があり、圧縮自着火燃焼のより安定した実現が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、圧縮自着火燃焼を行う領域全域において、より確実に安定した圧縮自着火燃焼を実現することのできる圧縮着火式エンジンの制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意研究を行った結果、気筒内に高温の既燃ガスを残留させる方法、すなわち、内部ＥＧＲの方法として、吸気上死点を挟んで排気弁と吸気弁とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ期間を設ける方法と、排気弁を少なくとも排気行程と吸気行程中とに開弁させて排気ポート側に排出された既燃ガスを気筒内に逆流させる方法とがある点、および、これら各方法と冷却損失との関係に着目し、エンジン回転数が低い領域では、ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法よりも排気ポート側に排出された既燃ガスを気筒内に逆流させる方法の方が既燃ガスの温度低下を小さく抑えて混合気の温度をより効果的に高くすることができる一方、エンジン回転数が高い領域では、ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法の方が既燃ガスの温度低下を小さく抑えて混合気の温度をより効果的に高めることができることを見出した。
【０００８】
これは、次のような理由によると考えられる。ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法では、排気弁の閉弁後吸気上死点までの間に圧縮高温化された既燃ガスが気筒の壁面すなわちエンジン冷却水により冷却されることで既燃ガスの温度は低下される。一方、既燃ガスを逆流させる方法では、既燃ガスの圧縮高温化が行われないためエンジン冷却水による既燃ガスの温度低下は小さく抑えられるものの、既燃ガスが排気ポート側に排出されるため排気ポートや排気弁での冷却による既燃ガスの温度低下が大きくなる。
【０００９】
そして、エンジン回転数が低い場合は、単位時間あたりの気筒内での混合気の発熱量が小さく気筒の壁面温度があまり高くならないため膨張後の既燃ガスの温度が比較的低く抑えられ、これに伴い、膨張後の既燃ガスと排気ポートや排気弁との温度差が小さくなるため、これらで冷却されることによる既燃ガスの温度低下は小さく抑えられるものの、排気弁閉弁後から吸気上死点までの時間が長く既燃ガスが比較的長時間エンジン冷却水により冷却されるため、エンジン冷却水による既燃ガスの温度低下が相対的に大きくなる。一方、エンジン回転数が高い場合は、排気弁閉弁後から吸気上死点までの時間が短いため、エンジン冷却水による既燃ガスの温度低下は小さく抑えられるものの、膨張後の既燃ガスの温度が比較的高く維持され既燃ガスと排気ポートや排気弁との温度差が大きくなるため、また、既燃ガスが排気ポートと気筒内とを高速で往復してより広範囲にわたって排気ポートと接触することで排気ポートによる既燃ガスの冷却が進むため、これら排気ポートおよび排気弁で冷却されることによる冷却損失が相対的に大きくなる。
【００１０】
そこで、本発明は、圧縮自着火燃焼を行う領域全域において、より確実に安定した圧縮自着火燃焼を実現するために、内側に少なくとも燃料と空気とを含む混合気が燃焼する燃焼室が形成された気筒と、当該気筒内に吸気を導入する吸気ポートと、前記気筒内から排気を排出する排気ポートと、前記吸気ポートを開閉可能な吸気弁と、前記排気ポートを開閉可能な排気弁とを有するエンジン本体と、前記混合気の燃焼形態と、前記吸気弁および排気弁の開弁状態とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、少なくともエンジン負荷が所定負荷よりも低い低負荷領域では当該領域全域で前記燃焼室内での燃焼形態を圧縮自着火燃焼にし、前記圧縮自着火燃焼が実施される圧縮自着火領域において、エンジン回転数が特定回転数以上の高回転側圧縮自着火領域では、排気弁を吸気上死点よりも進角側で閉弁し、かつ、吸気弁を吸気上死点よりも遅角側で開弁させることで吸気上死点を挟んで排気弁と吸気弁とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ期間を設けて気筒内に既燃ガスを残留させる一方、エンジン回転数が前記特定回転数未満の低回転側圧縮自着火領域では、排気弁を少なくとも排気行程と吸気行程中とに開弁させて前記排気ポート側に排出された既燃ガスを気筒内に逆流させることで気筒内に既燃ガスを残留させる。
【００１１】
本発明によれば、エンジン回転数が高い高回転側圧縮自着火領域では、吸気上死点を挟んで排気弁と吸気弁とがともに閉弁しているネガティブオーバーラップ期間を設けるという方法で気筒内に既燃ガスを残留させるすなわち内部ＥＧＲを行う一方、エンジン回転数が低い低回転側圧縮自着火領域では、排気弁を少なくとも排気行程と吸気行程中とに開弁させて前記排気ポート側に排出された既燃ガスを気筒内に逆流させるという方法で内部ＥＧＲを行っているため、各回転数領域において、既燃ガスの温度低下を小さく抑えて混合気の温度をより効果的に高めて混合気の着火性を高め、圧縮自着火燃焼を行う領域全域において、より確実に安定した圧縮自着火燃焼を実現することができる。
【００１２】
前記排気弁の具体的な制御構成としては、排気弁のリフト特性を、吸気上死点よりも進角側で閉弁する第１特性と、当該第１特性よりも長い開弁期間を有し吸気行程の途中まで開弁を継続する第２特性とに変更可能な排気弁リフト特性変更手段を有し、前記第２特性は、所定の第１開弁期間、前記排気弁が所定のリフト量で開弁した後、前記第１開弁期間に継続して当該第１開弁期間の終了後から吸気行程の所定タイミングまでの第２開弁期間、前記排気弁が前記第１の開弁期間中における最大リフト量よりも小さいリフト量で開弁するよう構成されており、前記制御手段は、前記排気弁リフト特性変更手段を制御して、前記排気弁のリフト特性を、前記高回転側圧縮自着火領域では前記第１特性にする一方、前記低回転側圧縮自着火領域では前記第２特性にするものが挙げられる（請求項２）。
【００１３】
このようにすれば、排気弁のリフト特性を異ならせるという簡単な構成で、排気弁の開弁状態を、排気行程中と吸気行程中とに開弁する場合と、吸気上死点よりも進角側で閉弁する場合とに適正に変更することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記制御手段は、前記低回転側圧縮自着火領域において、前記吸気弁の開弁時期を、吸気上死点よりも遅角側にするのが好ましい（請求項３）。
【００１５】
このようにすれば、低回転側圧縮自着火領域において、吸気行程中に既燃ガスを排気ポート側から気筒内に適正に逆流させることができ、気筒内により確実に既燃ガスを残留させることができる。
【００１６】
吸気弁のリフト特性を、所定の小リフト特性と、最大リフト量が前記小リフト特性の最大リフト量よりも大きく設定された大リフト特性とに変更可能な吸気弁リフト特性変更手段を有し、前記制御手段は、前記吸気弁リフト特性変更手段を制御して、前記吸気弁のリフト特性を、前記高回転側圧縮自着火領域では前記大リフト特性にする一方、前記低回転側圧縮自着火領域では前記小リフト特性にするのが好ましい（請求項４）。
【００１７】
このようにすれば、高回転側圧縮自着火領域において、気筒内に導入される吸気量を適正に確保することができる。
【００１８】
また、前記構成において、前記高回転側圧縮自着火領域での前記排気弁の開弁時期を前記低回転側圧縮自着火領域での前記排気弁の開弁時期よりも進角側に制御するのが好ましい（請求項５）。
【００１９】
このようにすれば、高回転側圧縮自着火領域において排気弁を吸気上死点前の比較的進角側の位置で閉弁して、これにより、より多くの既燃ガスを気筒内に残留させることができるとともに、低回転側圧縮自着火領域において排気弁を吸気上死点後の比較的遅角側の位置で閉弁して、これにより、より多くの既燃ガスを気筒内に逆流させることができ、圧縮自着火領域全域で、既燃ガスの量を確保して混合気の温度を高温とし、混合気の着火性を高めることができる。
【００２０】
また、本発明において、前記制御手段は、前記高回転側圧縮自着火領域において、前記吸気弁の開弁時期の吸気上死点からの遅角量と、前記排気弁の閉弁時期の吸気上死点からの進角量とをほぼ同一にするのが好ましい（請求項６）。
【００２１】
このようにすれば、吸気上死点を挟んで吸気弁と排気弁とが閉弁高回転側圧縮自着火領域において、既燃ガスの圧縮・膨張により生じるポンピングロスを小さく抑えることができ、効率のよい運転を行うことができる。
【００２２】
具体的には、吸気弁の開弁時期の吸気上死点からの遅角量を排気弁の閉弁時期の吸気上死点からの進角量よりも大きくした場合には、既燃ガスを、吸気上死点までの圧縮量よりも多く膨張させねばならず、ポンピングロスが増大する一方吸気弁の開弁時期の吸気上死点からの遅角量を排気弁の閉弁時期の吸気上死点からの進角量よりも小さくした場合には、既燃ガスを、吸気上死点からの膨張仕事よりも多く圧縮せねばならず、はやりポンピングロスが増大する。これに対して、前記のように、吸気弁の開弁時期の吸気上死点からの遅角量と排気弁の閉弁時期の吸気上死点からの進角量とをほぼ同一とすれば、ポンピングロスを小さく抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、圧縮自着火燃焼を行う領域全域において、より確実に安定した圧縮自着火燃焼を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンシステムを示す概略図である。
【図２】図１に示すエンジンシステムの制御に係るブロック図である。
【図３】図１に示す燃焼室を拡大して示す断面図である。
【図４】（ａ）通常モードにおける排気弁のリフト特性を示した図である。（ｂ）特殊モードにおける排気弁のリフト特性を示した図である。
【図５】エンジンの運転制御マップを例示する図である。
【図６】第１領域における排気弁の開弁状態を示した図である。
【図７】第２領域における排気弁の開弁状態を示した図である。
【図８】他の実施形態に係るエンジンの運転制御マップを例示する図である。
【図９】他の実施形態に係る第２領域における排気弁の開弁状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る圧縮着火式エンジンの制御装置がエンジンシステム１００の概略構成図である。エンジンシステム１００は、車両に搭載されて、エンジン本体１を有する。
【００２７】
エンジン本体１は、少なくともガソリンを含有する燃料が供給されるガソリンエンジンであり、４サイクルエンジン、すなわち、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が順に実施されるエンジンである。エンジン本体１は、圧縮自着火燃焼が実施される圧縮着火式エンジンである。エンジン本体１は、気筒１８が設けられたシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２とを有する。エンジン本体１は、例えば、４つの気筒１８を有する。
【００２８】
各気筒１８内には、コンロッド１４２を介してクランクシャフト１５と連結されたピストン１４が往復動可能に嵌挿されている。各気筒１８内には、気筒１８の内側面とピストン１４の頂面とによって囲まれた燃焼室１９が形成されている。
【００２９】
ピストン１４および燃焼室１９の具体的構成は特に限定されないが、例えば、図３に示すような構成を有する。図３に示す例では、ピストン１４の頂面の中央には、シリンダヘッド１２から離間する方向に凹むとともにその深さが中央から径方向外側に向かに従って深くなった後浅くなる、いわゆるリエントラント型のキャビティ１４１が形成されている。
【００３０】
本実施形態では、熱効率の向上や圧縮自着火燃焼の安定化等を目的として、エンジン本体１の幾何学的圧縮比は、１５以上の比較的高い値に設定されている。エンジン本体１の幾何学的圧縮比は、これに限定されるものではないが、１５以上２０以下程度の範囲が好ましい。
【００３１】
シリンダヘッド１２には、気筒１８毎に、気筒１８内に吸気を導入するための吸気ポート１６および気筒１８内から排気を排出するための排気ポート１７がそれぞれ形成されている。吸気ポート１６および排気ポート１７には、これら各ポート、詳細には、シリンダヘッド１２に形成されたこれら各ポート１６，１７の開口をそれぞれ開閉する吸気弁２１および排気弁２２がそれぞれ配設されている。
【００３２】
排気弁２２は、排気弁駆動機構７０ａによって駆動される。排気弁駆動機構７０ａは、排気バルブリフト可変機構（以下、排気ＶＶＬ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｌｉｆｔ）という）７１と、排気位相可変機構（以下、排気ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）という）７５とを含む。
【００３３】
排気ＶＶＬ７１は、排気弁２２の作動モードを図４（ａ）の実線で示す通常モードと、図４（ｂ）の実線で示す特殊モードとに切り替える。すなわち、排気弁２２のリフト特性を、図４（ａ）の実線で示す第１特性と、図４（ｂ）の実線で示す第２特性とに切り替える。通常モードでは、排気弁２２のバルブリフトは、開弁後徐々に増大していき、最大リフトに到達すると再び徐々に減少してゼロに至る。特殊モードでは、排気弁２２のバルブリフトは、通常モードと同様に、第１の開弁期間ｔ＿１中は、開弁後徐々に増大し最大リフトに到達した後再び徐々に減少していくが、そのままゼロに至ることなく、そのリフト量すなわち第１の開弁期間ｔ＿１での最大リフトよりも低いリフトを所定期間維持した後ゼロに至る。このように、特殊モードでは、排気弁２２の開弁期間すなわち排気弁２２が開弁してから最終的に（本実施形態では吸気行程中に）閉弁するまでの間の期間ｔ＿３は、所定の最大リフトとなる第１の開弁期間ｔ＿１と、この第１の開弁期間ｔ＿１に継続して最大リフトが第１の開弁期間ｔ＿１における最大リフトよりも小さくなるよう構成された第２の開弁期間ｔ＿２とからなる。特殊モードでは、通常モードにおける閉弁時期の直前から通常モードにおける閉弁時期よりも遅角側の所定タイミングまで開弁しており、排気弁の開弁期間は通常モードよりも特殊モードの方が長くなっている。排気ＶＶＬ７１は、これらのモードを実現するために、カム形状が互いに異なる第１カムと第２カムとを有する。第１カムは、図４（ａ）の実線で示すリフト特性に対応した形状を有し、カム山を１つ有する。第２カムは、図４（ｂ）の破線で示すリフト特性に対応した形状を有し、カム山を２つ有する。排気ＶＶＬ７１は、第１カムと第２カムの作動状態を選択的に排気弁２２に伝達するロストモーション機構を含んでおり、第１カムの作動状態を排気弁２２に伝達することで排気弁２２の作動状態を通常モードとし、第２カムの作動状態を排気弁２２に伝達することで排気弁２２の作動状態を特殊モードとする。排気ＶＶＬ７１は、例えば油圧作動式である。なお、第２カムの作動状態を排気弁２２に伝達させた場合には、排気弁２２のリフト特性は、図４（ａ）の破線で示す形状となる。
【００３４】
排気ＶＶＴ７５は、クランクシャフト１５に対する排気カムシャフトの回転位相を変更して排気弁２２の開弁時期と閉弁時期とを変更する。なお、排気弁ＶＶＴ７５は、通常モードおよび特殊モードの各モードで、それぞれ排気弁２２の開弁期間を一定に維持したまま、排気弁２２の開弁時期と閉弁時期とを変更する。排気ＶＶＴ７５は、液圧式、電磁式又は機械式の公知の構造を適宜採用すればよく、その詳細な構造についての説明は省略する。
【００３５】
排気ＶＶＴ７５は、排気弁２２の作動状態が特殊モードとされている場合、排気弁２２が排気行程に加えて吸気行程でも開弁するように、排気カムシャフトの回転位相を設定する。また、排気ＶＶＴ７５は、排気弁２２の作動状態が特殊モードとされている場合、第２の開弁期間ｔ＿２中に吸気上死点がくるように、すなわち吸気上死点における排気弁２２のバルブリフトが第２の開弁期間ｔ＿２中に実現される比較的小さい値となるように、排気カムシャフトの回転位相を設定する。このように、本実施形態では、排気弁２２の作動状態が特殊モードとされることで、排気弁２２が排気行程に加えて吸気行程中にも開弁する排気二度開きが実施される。特に、本実施形態では、排気弁２２は、途中で閉弁することなく吸気上死点を挟んで排気行程と吸気行程において連続して開弁する。ここで、このように排気弁２２を吸気上死点を挟んで連続して開弁させた場合には、排気弁２２とピストン１４とが干渉するおそれがある。これに対して、本実施形態では、前述のように、吸気上死点付近での排気弁２２のバルブリフト量が小さい値に抑えられるため、排気弁２２とピストン１４との干渉を回避することができる。排気二度開きすなわち特殊モードは、高温の既燃ガスすなわち内部ＥＧＲガスを燃焼室１９内に残留させていわゆる内部ＥＧＲを行うために実施される。具体的には、排気二度開きが実施されて吸気行程中にも排気弁２２が開弁していると、排気行程で一旦排気ポート１７に排出された排気が吸気行程中に燃焼室１９内に逆流して排気すなわち高温の既燃ガスが燃焼室１９内に残留する。
【００３６】
吸気弁２２は、吸気弁駆動機構７０ｂによって駆動される。吸気弁駆動機構７０ｂは、排気弁駆動機構７０ａと同様に、吸気弁２１の作動モードを２モードで切り替える吸気ＶＶＬ７４と、クランクシャフト１５に対する吸気ジャムシャフトの回転位相を変更して吸気弁２１の開弁時期と閉弁時期とを変更する吸気ＶＶＴ７２とを含む。
【００３７】
吸気ＶＶＬ７４は、吸気弁２１のバルブリフトを相対的に大きくする大リフトカムと、吸気弁２１のバルブリフトを相対的に小さくする小リフトカムと、これらカムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的に吸気弁２１に伝達するロストモーション機構とを含む。吸気ＶＶＬ７４は、大リフトカムの作動状態を吸気弁２１に伝達することで、吸気弁２１の作動モードを、バルブリフトおよび開弁期間が相対的に大きいモードにする。吸気ＶＶＬ７４は、小リフトカムの作動状態を吸気弁２１に伝達することで、吸気弁２１の作動モードを、バルブリフトおよび開弁期間が相対的に小さいモードにする。大リフトカムと小リフトカムとは、閉弁時期又は開弁時期を同じにして切り替わるように設定されている。
【００３８】
吸気ＶＶＴ７２は、排気ＶＶＴ７５と同様に、液圧式、電磁式又は機械式の公知の構造を適宜採用すればよく、その詳細な構造についての図示は省略する。
【００３９】
各吸気ポート１６には、吸気通路３０が接続されている。具体的には、吸気通路３０の下流端には気筒１８に対応して分岐する分岐通路が形成されており、これら分岐通路と各吸気ポート１６とが接続されている。
【００４０】
吸気通路３０には、その上流側から順に、エアクリーナ３１、水冷式のインタークーラ／ウォーマ３４、スロットル弁３６、サージタンク３３が配設されている。
【００４１】
吸気通路３０には、インタークーラ／ウォーマ３４をバイパスするインタークーラバイパス通路３５が接続されている。インタークーラバイパス通路３５には、気筒１８内に流入する新気の温度を調整するためにインタークーラバイパス通路３５を通過する空気流量を調整するインタークーラバイパス弁３５１が配設されている。なお、インタークーラ／ウォーマ３４及びそれに付随する部材は、省略してもよい。
【００４２】
各排気ポート１７には排気通路４０が接続されている。具体的には、吸気通路３０と同様に、排気通路４０の上流端には気筒１８に対応して分岐する分岐通路が形成されており、これら分岐通路と各吸気ポート１８とが接続されている。
【００４３】
排気通路４０には、排ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置が配設されている。本実施形態では、上流側から順に直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２とが設けられている。直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２は、例えば三元触媒を含む。
【００４４】
吸気通路３０と排気通路４０との間には、排気の一部を吸気に還流するため、すなわち、外部ＥＧＲを行うためのＥＧＲ装置５０が設けられている。ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲ通路５１と、ＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲクーラバイパス通路５３とを含む。ＥＧＲ通路５１は、吸気通路３０のうちのサージタンク３３とスロットル弁３６との間の部分と、排気通路４０のうちの直キャタリスト４１よりも上流側の部分とを接続している。ＥＧＲクーラ５２は、ＥＧＲ通路５１を通過するガスを冷却するためのものであり、ＥＧＲ通路５１に介設されている。ＥＧＲクーラバイパス通路５３は、ＥＧＲクーラ５２をバイパスする通路であり、ＥＧＲ通路５１のうちＥＧＲクーラ５２の上下流部分を接続している。ＥＧＲ通路５１およびＥＧＲクーラバイパス通路５３には、それぞれ、各通路５１、５３を通過する排気の流量を調整するＥＧＲ弁５１１、ＥＧＲクーラバイパス弁５３１が配設されている。以下、このＥＧＲ装置５０を用いて排気の一部を吸気に還流することを、外部ＥＧＲを行うといい、このＥＧＲ装置５０により吸気に還流された排気を外部ＥＧＲガスという場合がある。
【００４５】
シリンダヘッド１２には、気筒１８毎に、燃焼室１９内に燃料を直接噴射するインジェクタ６７が取り付けられている。インジェクタ６７は、図３に示すように、その噴口が燃焼室１９の天井面の中央部分から、その燃焼室１９内に臨むように配設されており、キャビティ１４１と相対している。本実施形態では、インジェクタ６７は、複数の噴口を有する多噴口型である。インジェクタ６７から噴射された燃料噴霧は、燃焼室１９の中心位置から放射状に広がる。
【００４６】
ここで、ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するタイミングでインジェクタ６７から燃料が噴射された場合には、図３の矢印に示すように、燃料噴霧はキャビティ１４１の壁面に沿って流動する。そのため、本エンジンシステム１００では、後述する高圧リタード噴射を行った際に、燃料噴霧を早期に拡散させて早期に混合気を形成することができる。
【００４７】
インジェクタ６７には、燃料供給システム６２により燃料タンク（不図示）から燃料が供給される。燃料供給システム６２は、燃料ポンプ６３と蓄圧レール６４とを含む。燃料ポンプ６３は、燃料タンクから蓄圧レール６４に燃料を圧送する。本実施形態では、燃料ポンプ６３は、エンジン１によって駆動されるプランジャー式のポンプである。蓄圧レール６４は圧送された燃料を比較的高い圧力で蓄える。インジェクタ６７は、蓄圧レール６４に蓄えられている高圧の燃料を燃焼室１９内に噴射する。噴射圧の値は特に限定されるものではないが、例えば、３０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下に設定されている。
【００４８】
シリンダヘッド１２には、燃焼室１９内の混合気に強制点火する点火プラグ２５が取り付けられている。本実施形態では、点火プラグ２５は、エンジン本体１の排気側から斜め下向きに延びるように、シリンダヘッド１２を貫通して配置されている。図３に示すように、点火プラグ２５の先端は、圧縮上死点に位置するピストン１４のキャビティ１４１内に臨んでいる。
【００４９】
前記各装置は、パワートレイン・コントロール・モジュール（制御手段、以下、ＰＣＭという）１０によって制御される。ＰＣＭ１０は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。
【００５０】
ＰＣＭ１０には、図１，２に示すように、各種のセンサＳＷ１〜ＳＷ１６の検出信号が入力される。
【００５１】
センサＳＷ１は、新気の流量を検出するエアフローセンサＳＷ１である。センサＳＷ２は、新気の温度を検出する吸気温度センサＳＷ２である。エアフローセンサＳＷ１、吸気温度センサＳＷ２は、吸気通路２０のうちエアクリーナ３１の下流側に配設されている。センサＳＷ３は、インタークーラ／ウォーマ３４を通過した後の新気の温度を検出する第２吸気温度センサＳＷ３であり、インタークーラ／ウォーマ３４の下流側に配置されている。センサＳＷ４は、外部ＥＧＲガスの温度を検出するためのＥＧＲガス温センサＳＷ４であり、ＥＧＲ通路５０のうち吸気通路３０との接続部分近傍に配置されている。センサＳＷ５は、気筒１８内に流入する直前の吸気の温度を検出する吸気ポート温度センサＳＷ５であり、吸気ポート１６に取り付けられている。センサＳＷ６は、気筒１８内の圧力を検出する筒内圧センサＳＷ６であり、シリンダヘッド１２に取り付けられている。センサＳＷ７は、排気温度を検出する排気温センサＳＷ７である。センサＳＷ８は、排気圧を検出する排気圧センサＳＷ８である。排気温センサＳＷ７、排気圧センサＳＷ８は、排気通路４０のうちＥＧＲ通路５０の接続部分近傍に配置されている。センサＳＷ９は、排気中の酸素濃度を検出するリニアＯ２センサＳＷ９であり、排気通路４０のうち直キャタリスト４１の上流側に配置されている。センサＳＷ１０は、排気中の酸素濃度を検出するラムダＯ２センサＳＷ１０であり、直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２との間に配置されている。センサＳＷ１１は、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサＳＷ１１である。センサＳＷ１２は、クランクシャフト１５の回転角を検出するクランク角センサＳＷ１２である。センサＳＷ１３は、車両のアクセルペダル（図示略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ１３である。センサＳＷ１４、センサＳＷ１５は、それぞれ吸気側及び排気側のカム角センサＳＷ１４，ＳＷ１５である。センサＳＷ１６は、インジェクタ６７に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサＳＷ１６であり、コモンレール６４に取り付けられている。
【００５２】
ＰＣＭ１０は、各センサＳＷ１〜１６の検出信号に基づいて種々の演算を行う。ＰＣＭ１０は、これらの検出信号に基づいてエンジン本体１や車両の運転条件を判定する。ＰＣＭ１０は、運転条件に応じてインジェクタ６７、点火プラグ２５、燃料供給システム６２、並びに、各種の弁（スロットル弁３６、インタークーラバイパス弁３５１、ＥＧＲ弁５１１、ＥＧＲクーラバイパス弁５３１）のアクチュエータへ制御信号を出力して、これらを制御する。ＰＣＭ１０は、運転条件に応じて、吸気ＶＶＴ７２、吸気ＶＶＬ７４、排気ＶＶＴ７５、排気ＶＶＬ７１へ制御信号を出力して、これらおよび吸気弁２１、排気弁２２を制御する。
【００５３】
図５は、横軸がエンジンの回転数、縦軸がエンジン負荷の制御マップを示している。前述のように、エンジン本体１では、点火プラグ２５による点火を行わずに混合気を自着火させて燃焼させる圧縮自着火燃焼が実施される。ただし、エンジン負荷が高い運転領域において圧縮自着火燃焼を実施した場合には、混合気の温度が高いために燃焼が急峻になり燃焼騒音等の問題が生じる。そのため、本実施形態に係るエンジンシステム１００では、エンジン負荷が所定の第１負荷Ｔ１未満の低負荷領域でのみ圧縮自着火燃焼を実施し、エンジン負荷が第１負荷Ｔ１以上の高負荷領域では点火プラグ２５により混合気を強制点火する火花点火燃焼を実施する。すなわち、このエンジンシステム１００では、低負荷領域がＣＩ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ）燃焼領域に設定され、高負荷領域がＳＩ（Ｓｐａｒｋ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ）燃焼領域に設定されている。なお、これら燃焼領域の境界線は、図例に限定されるものではない。
【００５４】
ＣＩ燃焼領域は、さらに、エンジン回転数の高低に応じて２つの領域に分けられている。以下に、各領域の詳細な制御内容について説明する。
【００５５】
（１）第１領域（低回転側圧縮自着火領域）
ＣＩ燃焼領域のうちエンジン回転数が所定の基準回転数ＮＥ１未満の低回転領域に設定された第１領域Ａ１では、外部ＥＧＲは実施されずに内部ＥＧＲすなわち既燃ガスを吸気に還流させるのではなく気筒内に直接残留させることが実施される。そして、第１領域Ａ１では、図６に示すように、排気二度開きにより内部ＥＧＲが行われる。具体的には、第１領域Ａ１では、ＥＧＲ弁５１１およびＥＧＲクーラバイパス弁５３１は閉弁される。一方、排気ＶＶＬ７１により排気弁２２の作動状態が特殊モードとされる。特殊モードとされることで、排気弁２２は、排気行程に加えて吸気行程中にも開弁し、排気行程で一旦排気ポート１７に排出された排気が吸気行程中に燃焼室１９内に逆流するため、高温の既燃ガスを燃焼室１９内に残留させることができる。図６において、実線は排気弁２２のバルブリフトを示しており、破線は吸気弁２１のバルブリフトを示している。
【００５６】
第１領域Ａ１では、吸気ＶＶＬ５４により、吸気弁２１は小リフトとされるとともに、吸気ＶＶＴ７２により、吸気弁２１の開弁時期が吸気上死点よりも遅角側とされる。
【００５７】
また、第１領域Ａ１では、吸気行程中にインジェクタ６７により噴射が行われる吸気行程噴射が実施される。
【００５８】
基準回転数ＮＥ１は、例えば４０００ｒｐｍ程度に設定されている。
【００５９】
（２）第２領域（高回転側圧縮自着火領域）
ＣＩ燃焼領域のうちエンジン回転数が基準回転数ＮＥ１以上の高回転領域に設定された第２領域Ａ２でも、ＥＧＲ弁５１１およびＥＧＲクーラバイパス弁５３１は閉弁されて外部ＥＧＲは停止され、内部ＥＧＲのみが実施される。ただし、この第２領域Ａ２では、図７に示すように、排気二度開きではなく、吸気上死点ＴＤＣを挟んで吸気弁２１および排気弁２２がいずれも閉弁しているネガティブオーバーラップ（ＮＶＯ）期間が設けられることで内部ＥＧＲが行われる。具体的には、排気ＶＶＬ７１により排気弁２２の作動状態は通常モードとされ、排気ＶＶＴ７５により排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣが吸気上死点ＴＤＣよりも進角側とされるとともに、吸気ＶＶＴ７４により吸気弁２１の開弁時期ＩＶＯが吸気上死点ＴＤＣよりも遅角側とされる。このように吸気上死点ＴＤＣを挟んでネガティブオーバーラップ期間が設けられると、既燃ガスの一部は排気ポート１７側へ排出されることなく気筒１８内に残留する。本実施形態では、吸気ＶＶＴ７２および排気ＶＶＴ７５により、排気弁２２の吸気上死点ＴＤＣからの進角量θ１と吸気弁２１の吸気上死点からの遅角量θ２とは同一とされる。また、排気ＶＶＴ７５により、排気弁２２の開弁時期ＥＶＯは第１領域Ａ１での開弁時期ＥＶＯよりも進角側とされる。
【００６０】
本実施形態では、第２領域Ａ２においても、吸気弁２１は、吸気ＶＶＬ５４により、吸気弁２１は小リフトとされる。
【００６１】
なお、第２領域Ａ２でも、吸気行程中にインジェクタ６７により噴射が行われる吸気行程噴射が実施される。
【００６２】
第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とで前記の制御を行うのは次の理由による。
【００６３】
前述のように、エンジン負荷が高い場合には燃焼室１９内の温度が高いために圧縮自着火を行うと燃焼騒音等の問題が生じる。そのため、燃焼騒音等を回避するためには燃焼室１９内の温度は低い方が好ましい。一方、燃焼室１９内の温度が低すぎる場合には、今度は、混合気の温度が自着火可能な温度にまで上昇せず、失火してしまい、安定して圧縮自着火燃焼を実現できないという問題が生じる。
【００６４】
そこで、エンジン負荷が第１負荷Ｔ１未満の比較的低い負荷であって、燃焼室１９内での混合気の発熱量が小さく、この発熱量だけでは燃焼室１９内の温度が十分に高められない第２領域Ａ２では、失火等を回避するべく、前記のように、内部ＥＧＲを実施して高温の既燃ガス（内部ＥＧＲガス）を燃焼室１９内に残留させ、これにより燃焼室１９内の温度を高める。
【００６５】
ここで、内部ＥＧＲを行う方法としては、前述のように、排気二度開きを行う方法と、吸気上死点を挟んでネガティブオーバーラップ期間を設ける方法とがあるが、本発明者らは鋭意研究の結果、エンジン回転数が低い領域では、ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法よりも排気二度開きを行う方法の方が既燃ガスの温度低下を小さく抑えて混合気の温度をより効果的に高くすることができる一方、エンジン回転数が高い領域では、ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法の方が既燃ガスの温度低下を小さく抑えて混合気の温度をより効果的に高めることができることを見出した。
【００６６】
これは、次のような理由によると考えられる。
【００６７】
吸気上死点を挟んでネガティブオーバーラップ期間が設けられた場合、排気弁２２の閉弁後吸気上死点までの間に既燃ガスは圧縮され高温化する。高温化されることで、既燃ガスの温度と気筒の壁面との間には温度差が生じる。温度差が生じると、既燃ガスは、気筒の壁面、詳細には、気筒の壁面を冷却しているエンジン冷却水により冷却される。この冷却により、既燃ガスの熱エネルギーは減少し、既燃ガスの温度は低下する。
【００６８】
一方、排気二度開きでは、吸気上死点を挟んで排気弁２２が開弁している。そのため、吸気上死点に至るまでに既燃ガスが圧縮高温化されるということはない。そのため、排気二度開きでは、気筒の壁面すなわちエンジン冷却水による冷却に伴う既燃ガスの温度低下は小さく抑えられる。しかしながら、排気二度開きでは、既燃ガスは一端排気ポート１７側に排出された後気筒１８内に流入する。そのため、排気二度開きでは、既燃ガスは排気ポート１７の壁面や排気弁２２により冷却され、これにより、既燃ガスの熱エネルギーは減少し、その温度は低下する。
【００６９】
ここで、エンジン回転数が低い場合は、単位時間あたりの気筒内での混合気の発熱量が小さく気筒の壁面温度があまり高くならないため膨張後の既燃ガスの温度も比較的低い。これに伴い、圧縮高温化されない状態での既燃ガスの温度と、排気ポート１７や排気弁２２との温度差は小さい。そのため、エンジン回転数が低い場合は、排気二度開きを実施しても、排気ポート１７や排気弁２２により冷却されることでの既燃ガスの温度低下は小さく抑えられる。一方、エンジン回転数が低い場合は、排気弁２２の閉弁後から吸気上死点ＴＤＣまでの時間（クランク角ではなく単なる時間）が比較的長く、排気弁閉弁後から吸気上死点ＴＤＣまでの間の時間であって圧縮高温化され、かつ、気筒１８の壁面により冷却される時間が長くなる。そのため、エンジン回転数が低い場合は、ネガティブオーバーラップを実施すると、高温圧縮化されて気筒１８の壁面により冷却されることでの既燃ガスの温度低下が大きくなる。
【００７０】
これに対して、エンジン回転数が高い場合は、単位時間あたりの気筒内での混合気の発熱量が大きく気筒の壁面温度が比較的高いため膨張後の既燃ガスの温度が比較的高い。そのため、圧縮高温化されない状態での既燃ガスの温度と、排気ポート１７や排気弁２２との温度差は大きい。従って、エンジン回転数が高い場合は、排気二度開きを実施すると、これら排気ポート１７や排気弁２２により冷却されることでの既燃ガスの温度低下が大きくなる。また、エンジン回転数が高い場合は、既燃ガスが排気ポートと気筒内とを高速で往復するためより広範囲にわたって既燃ガスと排気ポートとが接触することになり、これによっても排気ポート１７による冷却が促進される。一方、エンジン回転数が高い場合は、排気弁２２の閉弁後から吸気上死点ＴＤＣまでの時間すなわち気筒１８の壁面により高温化された既燃ガスが冷却される時間が短い。そのため、エンジン回転数が高い場合は、ネガティブオーバーラップを実施しても、高温圧縮化された既燃ガスが気筒１８の壁面により冷却されることに伴う既燃ガスの温度低下は小さく抑えられる。
【００７１】
そこで、本エンジンシステム１００では、既燃ガスの温度低下をより小さく抑えて混合気の温度を効果的に高めるべく、エンジン回転数が低い第１領域Ａ１では、排気二度開きにより内部ＥＧＲを行い、エンジン回転数が高い第２領域Ａ２では、ネガティブオーバーラップ期間を設けることで内部ＥＧＲを行う。
【００７２】
また、ネガティブオーバーラップ期間を設ける方法により内部ＥＧＲを行う場合において内部ＥＧＲ量をより多く確保するためには、排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣをより進角側にするのが好ましい。一方、排気二度開きによる内部ＥＧＲを行う場合において内部ＥＧＲ量をより多く確保するためには、排気弁２２の吸気行程中における開弁期間をより長くするべく排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣをより遅角側にするのが好ましい。
【００７３】
そこで、本実施形態では、この要求を満足するべく、ネガティブオーバーラップ期間を設ける第２領域Ａ２での排気弁２２の開弁時期ＥＶＯを相対的に進角させ、排気二度開きを実施する第１領域Ａ１での排気弁２２の開弁時期ＥＶＯを相対的に遅角させて。各領域において内部ＥＧＲ量を確保する。
【００７４】
また、排気二度開きによる内部ＥＧＲを行う場合において、排気ポート１７側から気筒内に既燃ガスを適正に逆流させるためには、吸気弁２１の開弁時期は遅角側の方が好ましい。そこで、本実施形態では、吸気弁２１を吸気上死点よりも遅角側で開弁させて、排気二度開きにおいて、より確実に内部ＥＧＲを確保する。
【００７５】
また、ネガティブオーバーラップ期間を設ける場合において、吸気弁２１の開弁時期ＩＶＯの吸気上死点ＴＤＣからの遅角量θ２を排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣの吸気上死点ＴＤＣからの進角量θ１よりも大きくした場合には、吸気上死点ＴＤＣまでの圧縮量よりも多く既燃ガスを膨張させねばならずポンピングロスが増大するとともに、吸気弁２１の開弁時期ＩＶＯの吸気上死点ＴＤＣからの遅角量θ１を排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣの吸気上死点ＴＤＣからの進角量θ１よりも小さくした場合には、吸気上死点ＴＤＣからの膨張仕事よりも多く既燃ガスを圧縮せねばならずポンピングロスが増大する。そこで、本実施形態では、ポンピングロスを小さく抑えるべく、ネガティブオーバーラップ期間を設ける第２領域Ａ２において、吸気弁２１の開弁時期ＩＶＯの吸気上死点ＴＤＣからの遅角量θ２と排気弁２２の閉弁時期ＥＶＣの吸気上死点ＴＤＣからの進角量θ１とを同一とする。
【００７６】
また、空気と燃料との混合が十分になされていれば混合気を適切にすなわち排気性能および熱効率の高い状態で自着火させることができる。そして、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２では、エンジン負荷が比較的低く混合気の温度がそれほど高くないため、混合気が過早着火するおそれがない。
【００７７】
そこで、第１領域Ａ１および第２領域において、燃料を吸気行程中に噴射して予め空気と混合させておき、圧縮上死点近傍において混合気を適切に自着火させる。
【００７８】
（３）ＳＩ燃焼領域
ＳＩ燃焼領域での具体的制御内容は特に限定されるものではないが、このエンジンシステム１００では、ＳＩ燃焼領域では、過早着火やノッキングといった異常燃焼の回避、ＮＯｘ生成の抑制および冷却損失の低減を目的として、高圧リタード噴射が実施され、内部ＥＧＲが停止される一方クールドＥＧＲガスを燃焼室１９内に導入する外部ＥＧＲが実施される。また、ＳＩ燃焼領域では、ポンプ損失を低減するべく、スロットル弁３６は全開とされて、ＥＧＲ弁５１１の開度を調整することで気筒１８内に導入する新気量が調整される。また、吸気弁２１は、吸気ＶＶＬ５４により、大リフトとされる。
【００７９】
以上のように、本エンジンシステム１００では、圧縮自着火燃焼が実施されるＣＩ燃焼領域全域において内部ＥＧＲが実施されるため、混合気の温度を適正に高めて安定した圧縮自着火燃焼を実現することができるとともに、ＣＩ燃焼領域のうち高回転側に設定された第２領域Ａ２において吸気上死点ＴＤＣを挟んでネガティブオーバーラップ期間が設けられることにより内部ＥＧＲが行われる一方、低回転側に設定された第１領域Ａ１において排気二度開きが行われることにより内部ＥＧＲが行われるため、各領域Ａ１，Ａ２において、既燃ガスの温度低下を効果的に抑制して、既燃ガスによってより確実に混合気の温度を高めることができる。
【００８０】
特に、排気ＶＶＬ７１により第１カムと第２カムとの作動状態を選択的に排気弁２２に伝達して、排気弁２２のリフト特性を特殊モードと通常モードとに切替えるという簡単な構成で、排気弁２２をネガティブオーバーラップ期間が設けられる状態と排気二度開きの状態とに切替えることができ、システム全体の構造を簡素化することができる。
【００８１】
また、低回転側の排気二度開きが実施される第１領域Ａ１の排気弁２２の開弁時期ＥＶＯおよび閉弁時期ＥＶＣが進角側に設定されるとともに、高回転側のネガティブオーバーラップ期間が設けられる第２領域Ａ２の排気弁２２の開弁時期ＥＶＯおよび閉弁時期ＥＶＣが遅角側に設定されているため、各領域Ａ１、Ａ２において、内部ＥＧＲ量を確実に確保することができる。
【００８２】
また、ネガティブオーバーラップ期間が、排気弁２２の吸気上死点ＴＤＣからの進角量θ１と吸気弁２１の吸気上死点からの遅角量θ２とが同一となるように設定されているので、ネガティブオーバーラップ期間を設けて内部ＥＧＲを確保しつつ、ポンピングロスを小さく抑えて燃費性能を高めることができる。
【００８３】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、吸気行程中に燃料を噴射する場合において、気筒１８内に設けたインジェクタ６７ではなく、別途、吸気ポート１６に設けたポートインジェクタにより、吸気ポート１６内に燃料を噴射してもよい。
【００８４】
また、エンジン１の動弁系に関し、吸気弁２１のＶＶＬ７４に代えて、リフト量を連続的に変更可能なＣＶＶＬ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｌｉｆｔ）を備えるようにしてもよい。
【００８５】
また、高圧リタード噴射は、必要に応じて分割噴射にしてもよく、同様に、吸気行程噴射もまた、必要に応じて分割噴射にしてもよい。これらの分割噴射では、吸気行程と圧縮行程とのそれぞれにおいて燃料を噴射してもよい。
【００８６】
また、前記実施形態では、ＣＩ燃焼領域の全領域において外部ＥＧＲを停止する場合について説明したが、例えば、図７に示すように、ＣＩ燃焼領域のうちエンジン負荷が特定負荷Ｔ２以上の領域において、内部ＥＧＲに加えて外部ＥＧＲを行っても良い。図７に示す例では、特定負荷Ｔ２は、エンジン回転数に応じて異なる値に設定されており、第１負荷Ｔ１からエンジン回転数が高くなるほど低くなるよう設定されている。
【００８７】
具体的には、ＣＩ燃料領域のうちエンジン負荷が比較的高い領域では、燃焼室１９内の温度が高くなりやすく圧縮自子着火燃焼を実施すると燃焼騒音等の問題が生じるおそれがある。そのため、ＣＩ燃焼領域のうちエンジン負荷が特定負荷Ｔ２以上の領域では、高温の内部ＥＧＲに加えて外部ＥＧＲガス、特に、ＥＧＲクーラ５２を通過することによって低温となったクールドＥＧＲガスを燃焼室１９内に導入して、燃焼室１９内の温度を適正な温度としてもよい。すなわぎ、ＥＧＲクーラバイパス弁５３１を閉弁しつつ、ＥＧＲ弁５１１を開弁してもよい。
【００８８】
また、燃焼室１９内の温度が高い場合において、吸気行程中に燃料を噴射した場合には、過早着火するおそれがある。そのため、ＣＩ燃焼領域のうちエンジン負荷が特定負荷Ｔ２以上の領域では、過早着火を回避するべく、圧縮行程後期から膨張行程初期までの期間にインジェクタ６７により燃焼室１９内に噴射を行う高圧リタード噴射を実施して、均質な混合気を比較的短時間で形成しつつ膨張行程期間での燃焼を実現してもよい。
【００８９】
また、前記実施形態では、ＣＩ燃焼領域全域において、吸気弁２１を、小リフト特性とする場合について説明したが、吸気量をより確実に確保するために、高回転側の第２領域Ａ２において、吸気弁２１を、大リフト特性としてもよい。さらに、図９に示すように、吸気弁２１を、大リフト特性としつつその開弁時期および閉弁時期を小リフト特性の場合よりも遅角側としてもよい。この場合には、ポンピングロスを小さく抑えるべく、吸気弁２１の遅角化に合わせて排気弁２２を進角化するのが好ましい。図９において、実線は、大リフト特性とした場合の吸気弁２１およびこれに対応する排気弁２２のバルブリフトであり、破線は、小リフト特性の場合のこれらのバルブリフトである。
【符号の説明】
【００９０】
１    エンジン（エンジン本体）
１０  ＰＣＭ（制御手段）
１８  気筒
２１  吸気弁
２２  排気弁
７１  ＶＶＬ
【図１】
2015098803.tif 000003
【図２】
2015098803.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015098803.tif 000009
【図８】
2015098803.tif 000010
【図９】
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