(57)【要約】【課題】シリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に適したＥＧＲガスの分布状態をシリンダ内に作ることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内部ＥＧＲを行うことができ、タンジェンシャルポートとして構成された排気ポート１４とヘリカルポートとして構成された排気ポートとを備え、かつシリンダ２内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関１に適用される。排気ポート１４からシリンダ２内に流入するＥＧＲガスの流量と排気ポート１５からシリンダ２内に流入するＥＧＲガスの流量とを、動弁装置１７にて排気バルブ１６の開閉時期及びリフト量を設定することにより調整する。内部ＥＧＲが行われる際に、排気ポート１４からシリンダ２内に流入するＥＧＲガスの量の割合が高負荷ほど多くなるように動弁装置１７を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部をＥＧＲガスとして排気ポートを通じてシリンダへ逆流させる内部ＥＧＲを行うことができ、前記排気ポートとして前記シリンダの壁面に沿う方向の気流を形成できる第１の排気ポートと前記シリンダの中心線の方向の気流を形成できる第２の排気ポートとを備え、かつ前記シリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
前記第１の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量と前記第２の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量とを調整できる流量調整手段と、前記内部ＥＧＲが行われる際に、前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する前記第１の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合が前記内燃機関の運転状態が高負荷ほど多くなるように、前記流量調整手段を制御する内部ＥＧＲ制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内部ＥＧＲ制御手段は、前記内部ＥＧＲが行われる際に、前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する前記第２の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合が前記シリンダ内の温度が低いほど多くなるように、前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、吸気ポートを通じて空気を前記シリンダに導入することにより前記シリンダ内に所定方向に旋回するスワールを形成できるように構成されており、
前記第１の排気ポートは、前記シリンダの壁面に沿う方向に形成される前記気流が前記スワールの流れ方向に沿う方向となるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた排気バルブを備えており、
前記流量調整手段として、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれを通じて前記シリンダにＥＧＲガスが流入するように、吸気行程における前記排気バルブのリフト量及び開閉時期を前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに関して独立して変化させることができるバルブ駆動装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた排気バルブと、前記排気バルブを開閉駆動するバルブ駆動装置とを備えており、
前記流量調整手段として、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた前記排気バルブが前記バルブ駆動装置にて開弁された状態で、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれを通過するＥＧＲガスの流量を変化させることができる排気制御バルブが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気の一部を排気ポートを通じてシリンダへ逆流させる内部ＥＧＲを行うことができ、かつシリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気ポート内に燃料としてのガソリンを噴射して生成される予混合気をシリンダに導入して圧縮自己着火燃焼を行う内燃機関であって、排気の一部を排気ポートを通じてシリンダへ逆流させる内部ＥＧＲを行うものが知られている（特許文献１）。この排気ポートは内部ＥＧＲを行う際に逆流させた排気の流れがシリンダの壁面に沿って流れるように形状されている。これにより、内部ＥＧＲを行うことでシリンダ（燃焼室）の外周部領域に高温の排気が分布した成層分布が形成される。更に、この内燃機関は低負荷ほど逆流させる排気の流量を増加させることにより、良好な圧縮自己着火燃焼を得るようにしている。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献２〜４が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６４３１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０８４２号公報
【特許文献３】特開平５−２８０３５６号公報
【特許文献４】特開平９−４５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の内燃機関は予混合気を圧縮自己着火させるものであるため、内部ＥＧＲを行うことで得られるシリンダ内のＥＧＲガスの分布状態がシリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に相応しいとは限らない。即ち、拡散燃焼を行う内燃機関においては、その運転状態に適したＥＧＲガスの分布状態が特許文献１の内燃機関で得られる分布状態と異なる。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に適した排気の分布状態をシリンダ内に作ることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の制御装置は、排気の一部をＥＧＲガスとして排気ポートを通じてシリンダへ逆流させる内部ＥＧＲを行うことができ、前記排気ポートとして前記シリンダの壁面に沿う方向の気流を形成できる第１の排気ポートと前記シリンダの中心線の方向の気流を形成できる第２の排気ポートとを備え、かつ前記シリンダ内に噴射された燃料を拡散燃焼させる内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、前記第１の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量と前記第２の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量とを調整できる流量調整手段と、前記内部ＥＧＲが行われる際に、前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する前記第１の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合が前記内燃機関の運転状態が高負荷ほど多くなるように、前記流量調整手段を制御する内部ＥＧＲ制御手段と、を備えることにより上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
この制御装置によれば、第１の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスがシリンダの壁面に沿って旋回し、第２の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスがシリンダの中心部に滞留する。従って、これらの排気ポートを通過する排気の流量をそれぞれ変化させることによりＥＧＲガスの偏在位置を調整できる。シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する第１の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合を多くすることより、シリンダの壁面付近に多くのＥＧＲガスを偏在させることができる。内燃機関の負荷が高いほど噴射燃料の貫徹力が強くなるためその先端はシリンダの壁面に近づき、その先端から燃焼が開始する。この制御装置によれば、内燃機関の負荷が高いほど第１の排気ポートを経由するＥＧＲガスの割合が多くなるように制御されるため、噴射燃料の燃焼が開始する領域を狙って排気を偏在させることができる。これにより効率のよい内部ＥＧＲを実現できる。
【０００８】
本発明の制御装置の一態様においては、前記内部ＥＧＲ制御手段は、前記内部ＥＧＲが行われる際に、前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する前記第２の排気ポートから前記シリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合が前記シリンダ内の温度が低いほど多くなるように、前記流量調整手段を制御してもよい（請求項２）。シリンダ内の温度が低いほど噴射燃料の蒸発及び着火が行われ難くなるので、噴射燃料がシリンダの壁面に衝突して炭化水素の排出量が増加するおそれがある。この態様によれば、シリンダ内の温度が低いほど、シリンダ内に流入するＥＧＲガスの総量に対する第２の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスの量の割合が多くなるように制御されるため、シリンダの中心付近に多くのＥＧＲガスを偏在させることができる。これにより、噴射燃料の蒸発が促進されて噴射燃料の貫徹力が弱められるので、シリンダ壁面への噴射燃料の衝突を抑制できる。その結果、シリンダ内の温度低下に伴う炭化水素の排出量の増加を防止することができる。
【０００９】
本発明の制御装置の一態様においては、前記内燃機関は、吸気ポートを通じて空気を前記シリンダに導入することにより前記シリンダ内に所定方向に旋回するスワールを形成できるように構成されており、前記第１の排気ポートは、前記シリンダの壁面に沿う方向に形成される前記気流が前記スワールの流れ方向に沿う方向となるように構成されてもよい（請求項３）。この態様によれば、内部ＥＧＲに伴ってシリンダへ逆流するＥＧＲガスの流れが吸気行程において形成されるスワールの妨げにならないため、内部ＥＧＲに伴う燃焼悪化を抑制できる。
【００１０】
本発明に係る流量調整手段に特段の制限はない。例えば、前記内燃機関は、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた排気バルブを備えており、前記流量調整手段として、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれを通じて前記シリンダにＥＧＲガスが流入するように、吸気行程における前記排気バルブのリフト量及び開閉時期を前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに関して独立して変化させることができるバルブ駆動装置が設けられていてもよい（請求項４）。また、前記内燃機関は、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた排気バルブと、前記排気バルブを開閉駆動するバルブ駆動装置とを備えており、前記流量調整手段として、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれに設けられた前記排気バルブが前記バルブ駆動装置にて開弁された状態で、前記第１の排気ポート及び前記第２の排気ポートのそれぞれを通過するＥＧＲガスの流量を変化させることができる排気制御バルブが設けられていてもよい（請求項５）。これらの態様によれば、第１の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量と第２の排気ポートからシリンダ内に流入するＥＧＲガスの流量とを調整することができる。特に、後者の態様においては、内部ＥＧＲを行う際に二つの排気バルブを独立して操作する必要がないので、排気バルブの動作制御を簡略化できる利点がある。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、内燃機関の負荷が高いほど第１の排気ポートを経由するＥＧＲガスの割合が多くなるように制御されるため、噴射燃料の燃焼が開始する領域を狙って排気を偏在させることができる。これにより効率のよい内部ＥＧＲを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る制御装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示しており、図２は図１のII−II線に沿った断面模式図である。内燃機関１は不図示の車両に走行用動力源として搭載され、４つ（図では１つ）のシリンダ２が一列に並べられた直列４気筒のディーゼルエンジンとして構成されている。周知のように、ディーゼルエンジンはシリンダ２内に噴射された噴射燃料を圧縮行程で拡散燃焼させる内燃機関である。各シリンダ２はシリンダブロック３に形成されており、各シリンダ２の上部はシリンダヘッド４にて塞がれる。シリンダ２の天井面には燃料噴射弁５がその先端をシリンダ２内に臨ませるようにして中央部に設けられている。燃料噴射弁５は不図示のコモンレールに接続されて所定燃圧の燃料が供給されるようになっている。各シリンダ２にはピストン６が往復運動自在に設けられ、ピストン６はコンロッド８を介して不図示のクランクシャフトに連結される。
【００１３】
図１に示すように、各シリンダ２には吸気通路１０及び排気通路１１がそれぞれ接続されている。吸気通路１０は、シリンダ２に開口するようにしてシリンダヘッド４に形成されて一つのシリンダ２に対して二つずつ設けられた吸気ポート１２を含んでいる。吸気ポート１２は周知のヘリカルポートとして構成されており、空気Ｇｉｎを吸気行程時にシリンダ２に導くことによりシリンダ２内に矢印方向に旋回するスワールＦｓｗを形成する。各吸気ポート１２はシリンダ２に開口する開口部１２ａを含み、その開口部１２ａは吸気バルブ１３にて開閉される。吸気バルブ１３は周知の動弁装置（不図示）にて開閉駆動され、その動弁装置はクランクシャフトの回転運動を吸気バルブ１３の直線運動に変換することによって吸気バルブ１３をクランクシャフトの回転と同期するように開閉駆動する。
【００１４】
排気通路１１は、シリンダ２に開口するようにしてシリンダヘッド４に形成されて一つのシリンダ２に対して二つの排気ポート１４、１５が設けられる。図１から明らかなように排気ポート１４、１５は互いに構造が異なっており、一方の排気ポート１４は周知のタンジェンシャルポートして構成されており、他方の排気ポート１５は周知のヘリカルポートとして構成されている。一方の排気ポート１４は本発明に係る第１の排気ポートに、他方の吸気ポート１５は本発明に係る第２の排気ポートにそれぞれ相当する。これらの排気ポート１４、１５は、シリンダ２に開口する開口部１４ａ、１５ａを含んでおり、各開口部１４ａ、１５ａは排気バルブ１６にて開閉される。
【００１５】
図２に示すように、各排気バルブ１６はバルブ駆動装置としての動弁装置１７にて開閉駆動される。動弁装置１７は、各排気バルブ１６のリフト量及び開閉時期を排気ポート１４及び前記排気ポート１５のそれぞれに関して独立して設定できるように、各排気バルブ１６に対して一つずつ設けられた電磁駆動装置１８を備えている。電磁駆動装置１８は排気バルブ１６のバルブステム１６ａを軸線方向に移動可能な状態で支持できるハウジング１９を備えている。そのハウジング１９にはリング状に形成された二つの電磁石２０がバルブステム１６ａに固定された磁性体のプランジャ２１を挟んで対向した状態で、かつ互いに離間するようにそれぞれ配置されている。電磁石２０の中空部２０ａには、プランジャ２１を中立位置（排気バルブ１６が中間開度となる位置）に付勢するように二つのバルブスプリング２２がプランジャ２１を挟むようにそれぞれ設けられている。このため、図２の上方の電磁石２０を励磁するとプランジャ２１に上方に向かう力が作用してバルブノーズ１６ｂがバルブシート２３に押し付けられて排気バルブ１６は閉弁される。一方、図２の下方の電磁石２０を励磁するとプランジャ２１に下方に向かう力が作用してバルブノーズ１６ｂがバルブシート２３から離れて排気バルブ１６は開弁される。二つの電磁石２０に供給する電源電圧を適宜制御することにより、排気バルブ１６の開閉時期を任意に設定できるとともに排気バルブ１６の開度（リフト量）を任意に設定できる。
【００１６】
図１に示すように、内燃機関１の運転状態はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３０にて制御される。ＥＣＵ３０はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺装置を備えたコンピュータとして構成される。ＥＣＵ３０は各種のセンサから入力される信号を参照して、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムを実行することにより燃料噴射量や燃料噴射時期等の各種運転パラメータを適正に制御している。各種のセンサとしては、機関回転数（回転速度）に応じた信号を出力するクランク角センサ３１、不図示のアクセルペダルの開度量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ３２及び内燃機関１の内部を循環するクーラントの温度（水温）に応じた信号を出力する水温センサ３３等が設けられるが、本発明の要旨と関連性が小さいセンサの図示は省略した。
【００１７】
内燃機関１は排気中のＮＯｘ等の有害物質を低減するためいわゆる内部ＥＧＲを実行する。内部ＥＧＲは、図１の破線矢印で示すように、吸気行程の際に排気Ｇｅｘの一部をＥＧＲガスとして排気ポート１４、１５を通じてシリンダ２内に逆流させるものである。それによりシリンダ２内の燃焼温度を低下させることができる。図１に示すように、二つの排気ポート１４、１５のうち、一方の排気ポート１４はタンジェンシャルポートとして構成されているため、内部ＥＧＲによってＥＧＲガスがＦ１の方向に流入した場合には、シリンダ２内にはその壁面に沿う方向の気流が形成される。また、他方の排気ポート１５はヘリカルポートとして構成されているため、内部ＥＧＲによってＥＧＲガスがＦ２の方向に流入した場合には、シリンダ２内にはその中心線ＣＬの方向の気流が形成される。排気ポート１４にて形成される気流の方向は吸気行程で形成されるスワールＦｓｗの流れ方向に沿う方向であるので、内部ＥＧＲによって排気ポート１４から流入するＥＧＲガスの流れがスワールＦｓｗの妨げにならない。
【００１８】
図３は内部ＥＧＲに関連してＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ３０のＲＯＭに保持されており、適時に読み出されて吸気行程毎に繰り返し実行される。まず、ＥＣＵ３０はステップＳ１において内燃機関１の運転状態として例えば機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑを取得する。機関回転数Ｎｅはクランク角センサ３１の信号に基づいて取得される。燃料噴射量Ｑとしては図３と並行して実行される燃料噴射制御（不図示）の演算結果が使用される。その燃料噴射制御では、クランク角センサ３１及びアクセル開度センサ３２からの信号を参照して機関回転数とアクセル開度とを取得し、これらのパラメータに基づいて燃料噴射量が演算される。
【００１９】
次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で取得した運転状態が内部ＥＧＲを実行すべき領域（内部ＥＧＲ実行領域）に該当するか否かを判定する。内部ＥＧＲ実行領域に該当しない場合は、以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。一方、内部ＥＧＲ実行領域に該当する場合はステップＳ３に進み内燃機関１の運転状態が低負荷か否かを判定する。ここでは、燃料噴射量が所定の閾値以下の場合に低負荷と判定する。低負荷と判定した場合はステップＳ４に進み、排気行程の終了後に閉弁している二つの排気バルブ１６のうち、ヘリカルポート側の排気バルブつまり排気ポート１５に設けられた排気バルブ１６が開弁されるように電磁駆動装置１８を制御する。その後、今回のルーチンを終了する。その開弁時期及びリフト量はシリンダ２内に導入すべきＥＧＲ量に応じて適宜に定められる。これにより、シリンダ２の中央部分に多くの排気（ＥＧＲガス）を偏在させることができる。よって、低負荷の際に燃焼が行われる領域を狙ったＥＧＲガスの配置が可能となって効率的な内部ＥＧＲが実現できる。
【００２０】
一方、ステップＳ３で低負荷でないと判定した場合はステップＳ５に進み、排気行程の終了後に閉弁している二つの排気バルブ１６のうち、タンジェンシャルポート側の排気バルブつまり排気ポート１４に設けられた排気バルブ１６が開弁されるように電磁駆動装置１８を制御する。その後今回のルーチンを終了する。その開弁時期及びリフト量も、上記と同様にシリンダ２内に導入すべきＥＧＲ量に応じて適宜に定められる。これにより、シリンダ２の壁面付近に多くのＥＧＲガスを偏在させることができる。よって、低負荷以外である中負荷及び高負荷の際に燃焼が行われる領域を狙ったＥＧＲガスの配置が可能となって効率的な内部ＥＧＲが実現できる。
【００２１】
図３の制御によれば、内部ＥＧＲの際に使用する排気ポート１６が内燃機関１の負荷（燃料噴射量）に応じて切り替えることができ、これにより効率的な内部ＥＧＲを実現できるようになる。この形態においては、二つの排気バルブ１６のいずれか一方を開弁した際にいずれか他方を閉弁しているが、二つの排気バルブ１６をそれぞれ開弁して、それらのリフト量を独立して設定することにより、排気ポート１４を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分と、排気ポート１５を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分とを調整してもよい。このように実施しても、シリンダ２に流入するＥＧＲガスの総量に対する排気ポート１４からシリンダ２に流入するＥＧＲガスの量の割合を高負荷ほど多くすることができる。これにより、負荷に応じたよりきめ細かな内部ＥＧＲの制御が可能になる。
【００２２】
（第２の形態）
次に本発明の第２の形態を図４を参照して説明する。この形態は図４に示した内部ＥＧＲ制御を実行することを特徴とし、その他の構成は第１の形態と同一である。従って、内燃機関１の物理的構成は図１及び図２がそれぞれ参照される。また、図３の処理と同一処理については図４に同一符号を付して説明を省略ないし簡略化する。図４は内部ＥＧＲに関連してＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ３０のＲＯＭに保持されており、適時に読み出されて吸気行程毎に繰り返し実行される。
【００２３】
ステップＳ２において内燃機関１の運転状態が内部ＥＧＲ実行領域に該当すると判定した場合はステップＳ２０に進み、シリンダ２内の温度が低温か否かを判定する。シリンダ２内の温度はシリンダ２内に設けた温度センサ等の検出手段から直接取得してもよいが、ここではシリンダ２内の温度に相関する水温に基づいて、シリンダ２内の温度が低温か否かを判定している。シリンダ２内の温度が低温か否かの判定基準は、噴射燃料の気化の悪化に伴って炭化水素の排出量が許容範囲を超えるおそれがある温度範囲に基づいて定められる。例えば、暖機完了前の低温始動時等の状態がシリンダ２内の温度が低温の場合として想定される。水温は水温センサ３３からの信号を参照することによって取得できる。取得した水温が所定の閾値以下の場合にはシリンダ２内の温度が低温であると判定し、ステップＳ４に進み排気ポート１５側の排気バルブ１６を開弁させる。一方、水温が閾値を超えている場合にはシリンダ２内の温度が低温でないと判定し、ステップＳ３以降の処理を実行する。
【００２４】
図４の制御によれば、シリンダ２内の温度が低温の場合に、排気ポート１５に設けられた排気バルブ１６が開弁されるため、シリンダ２の中央部分に多くの排気（ＥＧＲガス）を偏在させることができる。これにより、噴射燃料の蒸発が促進されて噴射燃料の貫徹力が弱められるので、シリンダ２の壁面への噴射燃料の衝突を抑制できる。その結果、シリンダ２内の温度低下に伴う炭化水素の排出量の増加を防止することができる。なお、この形態では、シリンダ２内の温度が低温の場合に排気ポート１４側の排気バルブ１６は排気行程の後に閉弁したままであるが、シリンダ２内の温度が低温の場合であってもその温度に応じて開弁することも可能である。つまり、このように実施しても、シリンダ２に流入するＥＧＲガスの総量に対する排気ポート１５からシリンダ２に流入するＥＧＲガスの量の割合を、シリンダ２内の温度が低いほど多くすることができる。これにより、シリンダ２内の温度に応じたよりきめ細かな内部ＥＧＲの制御が可能になる。
【００２５】
以上の各形態において、ＥＣＵ３０は、図３の制御ルーチンを実行することにより、又は図４の制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る内部ＥＧＲ制御手段として機能する。但し、本発明は以上の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。内部ＥＧＲは排気行程の終了後に排気バルブ１６を完全に閉弁させずに行ってもよい。この場合には、内部ＥＧＲの際に使用する一方の排気ポートに対応する排気バルブ１６の閉弁時期を他方の排気ポートに対応する排気バルブ１６の閉弁時期よりも遅らせることにより、上述した各形態の排気ポートの切り替えを実現できる。また、排気行程の終了後に開弁状態を維持したまま二つの排気バルブ１６のリフト量に差を設けることにより、排気ポート１４を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分と、排気ポート１５を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分とを調整することもできる。これらのように内部ＥＧＲを行った場合でも、シリンダ２に流入するＥＧＲガスの総量に対する排気ポート１４からシリンダ２に流入するＥＧＲガスの量の割合を負荷が高いほど多くすることが可能である。
【００２６】
また、排気ポート１４を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分と、排気ポート１５を通じてシリンダ２に流入するＥＧＲガスの配分とを調整するために、図５に示す形態で本発明を実施することもできる。図５は本発明の他の形態に係る制御装置を適用した内燃機関１の要部を模式的に示している。図５には上述した形態と同一構成に同一符号が付されている。この図に示すように、二つの排気ポート１４、１５のそれぞれには、各排気ポートを通過する排気Ｇｅｘの流量を調整できる排気制御バルブ４０が設けられている。各排気制御バルブ４０は排気ポートを閉鎖する全閉位置から全開位置までの間で開度を変更できるように構成されている。その開度はＥＣＵ３０にて排気ポート１４及び排気ポート１５のそれぞれに関して独立に制御されるようになっている。図５の形態であっても、排気バルブ１６が開弁された状態で、ＥＣＵ３０がこれらの排気制御バルブ４０を適宜操作することにより、上述した各形態と同等の機能を発揮させることができる。特に図５の形態の場合、内部ＥＧＲを行う際に二つの排気バルブ１６を独立して操作する必要がないので、排気バルブ１６の動作制御を簡略化できる利点がある。図５の形態の場合、二つ排気制御バルブ４０が本発明に係る流量調整手段として機能する。
【００２７】
また、本発明に係るバルブ駆動装置として、上述した電磁駆動装置１８を備えた動弁装置１７を設けることは必須ではない。特に、図３及び図４に示したように、内部ＥＧＲを行う際に排気ポートを切り替える場合には、二つの排気バルブ１６に与えるべき動作特性は単純であるので、油圧等で作動する周知の可変動弁機構によって本発明に係るバルブ駆動装置を容易に実現できる。
【００２８】
二つの排気ポートの形態は上述したタンジェンシャルポートとヘリカルポートとの組み合わせに限らない。即ち、シリンダの壁面に沿う方向の気流とシリンダの中心線の方向の気流とを形成できる排気ポートの組み合わせであれば十分である。従って、上述した二つの排気ポートをそのような機能を持つ公知ないし周知の排気ポートに置き換えることができる。また、本発明の実施に際して内燃機関の吸気ポートの構成は任意であって、吸気ポートによってスワールを形成できる形態に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一形態に係る制御装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示した図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面模式図。
【図３】内部ＥＧＲに関連してＥＣＵが実行する制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図４】第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図５】本発明の他の形態に係る制御装置を適用した内燃機関１の要部を模式的に示した図。
【符号の説明】
【００３０】
１  内燃機関
２  シリンダ
１４  排気ポート（第１の排気ポート）
１５  排気ポート（第２の排気ポート）
１６  排気バルブ
１７  動弁装置（バルブ駆動装置、流量調整手段）
３０  ＥＣＵ（内部ＥＧＲ制御手段）
４０  排気制御バルブ（流量調整手段）
ＣＬ  シリンダの中心線
Ｆｓｗ  スワール
【図１】
2008291689.tif 000003
【図２】
2008291689.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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