(57)【要約】【課題】負荷が大きくても要求内部ＥＧＲ量を確保し、かつポンプ損失も低減させた内燃機関制御装置を得る。【解決手段】吸気弁および排気弁を有する１つ以上の気筒を備えた内燃機関の吸気弁近傍の吸気管に、気筒内へ流入する吸気量を制御する吸気制御弁２を設けた。コントロールユニット１１は、要求される吸気量を決定する要求吸気量決定手段２１と、要求される内部ＥＧＲ量を決定する要求内部ＥＧＲ量決定手段２２と、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に基づいて吸気制御弁２の開時期を決定する吸気制御弁制御手段２３とを含む。吸気制御弁２は、吸気弁の閉時期の後に開放され、次回の吸気弁の閉時期までに閉成されることにより、気筒内へ流入する吸気量を制御する。【選択図】図２
2008215171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁および排気弁を有する１つ以上の気筒を備えた内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、
前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、
前記吸気弁の近傍の吸気管に設けられて前記気筒内へ流入する吸気量を制御する吸気制御弁と、
前記運転状態に応じて前記吸気制御弁を開閉制御するコントロールユニットと、を備え、
前記コントロールユニットは、
前記運転状態に応じて要求される要求吸気量を決定する要求吸気量決定手段と、
前記運転状態に応じて要求される要求内部ＥＧＲ量を決定する要求内部ＥＧＲ量決定手段と、
前記要求吸気量および前記要求内部ＥＧＲ量に基づいて前記吸気制御弁の開時期を決定する吸気制御弁制御手段とを含み、
前記吸気制御弁制御手段は、前記吸気制御弁の開時期に応じて、前記吸気弁の閉時期の後に前記吸気制御弁を開放し、前記吸気弁の次回の閉時期までに前記吸気制御弁を閉成することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記吸気制御弁制御手段は、前記要求吸気量が増加するほど、前記吸気制御弁の開時期を遅角させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記吸気制御弁制御手段は、前記要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、前記吸気制御弁の開時期を遅角させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
吸気弁および排気弁を有する１つ以上の気筒を備えた内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、
前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、
前記吸気弁の近傍の吸気管に設けられて前記気筒内へ流入する吸気量を制御する吸気制御弁と、
前記運転状態に応じて前記吸気制御弁を開閉制御するコントロールユニットとを備え、
前記コントロールユニットは、
前記運転状態に応じて要求される要求吸気量を決定する要求吸気量決定手段と、
前記運転状態に応じて要求される要求内部ＥＧＲ量を決定する要求内部ＥＧＲ量決定手段と、
前記要求吸気量および前記要求内部ＥＧＲ量に基づいて前記吸気制御弁の開き速度を決定する吸気制御弁制御手段とを含み、
前記吸気制御弁制御手段は、前記吸気制御弁の開き速度に応じて、前記吸気弁の閉時期の後に前記吸気制御弁を開放し、前記吸気弁の次回の閉時期までに前記吸気制御弁を閉成することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記吸気制御弁制御手段は、前記要求吸気量が増加するほど、前記吸気制御弁の開き速度を遅く設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記吸気制御弁制御手段は、前記要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、前記吸気制御弁の開き速度を遅く設定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の吸気弁近傍の吸気管に設けられた吸気制御弁を開閉制御して、吸気弁から内燃機関の気筒内へ流入される吸気量を制御する内燃機関制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関において、吸気量に対して内部ＥＧＲ量（排気管内から気筒内や吸気管内へ吹き返る既燃焼ガスの量）が多すぎた場合には、燃焼の悪化を招き、さらには失火によって燃費および排ガス特性などに悪影響を与える可能性がある。
【０００３】
そこで、従来から、アイドリング（低負荷低回転）での運転状態を安定させるために、内燃機関への空気供給を確保する第１のスロットルバルブに加えて、内燃機関の吸気弁近傍の吸気管に第２のスロットルバルブを設け、吸気弁と排気弁とのオーバーラップ期間経過後に第２のスロットルバルブを開放し始め、吸気弁の閉時期から所定時間経過後に第２のスロットルバルブを閉じきって、第２のスロットルバルブと吸気弁との間の吸気管内に空気を溜めて吸気管圧力を高くすることにより、気筒内および排気管内に残存する既燃焼ガスが吸気弁を介して吸気管側へ過度に吹き返るのを抑制する内燃機関制御装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
一般に、内部ＥＧＲは、内部ＥＧＲによる燃焼悪化などへの影響が小さい場合には、冷却損失の低減によって燃費向上に寄与するうえ、ＮＯｘ排出量が低減されることが知られている。また、内燃機関の負荷が大きく（高負荷運転状態に）なって要求される要求吸気量が多くなるほど、ＮＯｘ排出量の低減および燃費の向上のために要求される内部ＥＧＲ量は多くなることが知られている。よって、内燃機関の負荷が大きくなるほど、燃費向上およびＮＯｘ排出量低減のために内部ＥＧＲ量を或る程度だけ多くすることが望ましい。
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の従来装置では、吸気弁の開時期よりも前に、第２のスロットルバルブと吸気弁との間にある吸気管に空気を溜めることで、吸気管の圧力を高くして、内部ＥＧＲ量を抑制しているので、内燃機関の負荷が大きい運転状態において内部ＥＧＲ量を増加させることができない。また、負荷が大きくなるにつれて要求吸気量が増えることから、吸気弁の開時期での第２のスロットルバルブと吸気弁との間にある吸気管の圧力がさらに高くなり、吸気管側へ吹き返る既燃焼ガスが少なくなるので、負荷が大きくなるほど内部ＥＧＲ量は少なくなる。
【０００６】
なお、たとえば、気筒内のピストンを挟んだ燃焼室側の空間圧力と大気圧（ピストンを挟んだクランク軸側の空間圧力）との差を低減させてポンプ損失を低減させるために、内燃機関の吸気弁近傍の吸気管に気筒内への吸気量を調節する吸気制御弁（たとえば、スロットルバルブやソレノイドバルブ）を設け、吸気制御弁を吸気弁の開時期よりも前に開放し始め、内燃機関への要求吸気量が吸気制御弁の上流部から吸気制御弁を介して吸気制御弁の下流部に流入した時点で吸気制御弁を閉じ切って、吸気弁の閉期間中に空気を吸気制御弁の下流部に溜めて、かつ吸気制御弁と吸気弁とのオーバーラップ期間を短くして空気を気筒内へ短期間に流入させることも考えられる。
【０００７】
この場合、吸気制御弁を吸気弁の開時期よりも前に開き始めて、吸気弁の閉期間中に空気を吸気制御弁の下流部に溜めることになるが、負荷が大きくなるほど要求吸気量が多くなることから、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気量が多くなり、吸気弁の開時期では吸気制御弁の下流部の圧力がさらに高くなるので、上記特許文献１の場合と同様に吸気管側へ吹き返る既燃焼ガスが少なくなって高負荷側になるほど、内部ＥＧＲ量は少なくなる。
【０００８】
つまり後者の場合も、特許文献１の記載の従来装置と同様に、内燃機関の負荷が小さい低負荷運転状態においては、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ空気を溜めることで既燃焼ガスが過度に吹き返るのを抑制し、かつポンプ損失低減が可能であるものの、高負荷運転状態においては、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ空気を溜めることで要求内部ＥＧＲ量（ＮＯｘ排出量の低減と燃費向上のために要求される１サイクル間での内部ＥＧＲ量）を確保することができないことになる。
【０００９】
ここで、負荷が大きくても、要求内部ＥＧＲ量を確保しつつポンプ損失を低減すれば、ＮＯｘ排出量の低減と燃費向上に優れたシステムとなることは言うまでもないが、そのためには、以下の２点を踏まえて、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気の量を調節することが課題となる。
【００１０】
第１点は、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部に流入する空気を抑制して、吸気弁の開時期後に吸気制御弁の下流部へ吹き返る既燃焼ガスを多くすることにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することである。
第２点は、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気と、吸気弁の開時期後に吸気制御弁の下流部へ吹き返る既燃焼ガスとにより、吸気弁の開時期における吸気制御弁の下流部の圧力を高くすることにより、気筒内のピストンを挟んだ燃焼室側の空間圧力と大気圧（ピストンを挟んだクランク軸側の空間圧力）との差を低減させてポンプ損失を低減することである。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２８８０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の内燃機関制御装置では、特許文献１の場合は、吸気弁の開時期よりも前に第２のスロットルバルブと吸気弁の間にある吸気管に空気を溜めることで吸気管の圧力を高くして、内部ＥＧＲ量を抑制しているので、高負荷運転状態に内部ＥＧＲ量を増加させることができないうえ、負荷が大きくなるにつれて要求吸気量が増えることから、吸気弁の開時期での第２のスロットルバルブと吸気弁の間にある吸気管の圧力が高くなって吸気管側へ吹き返る既燃焼ガスが少なくなり、負荷が大きくなるほど多くすべき内部ＥＧＲ量が少なくなるという課題があった。
【００１３】
また、内燃機関の吸気弁近傍の吸気管に気筒内への吸気量を調節する吸気制御弁を設け、吸気制御弁を吸気弁の開時期よりも前に開き始めて、吸気弁の閉期間の間に空気を吸気制御弁の下流部に溜めることも考えられるが、負荷が大きくなるほど要求吸気量が多くなることから、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気の量が多くなり、吸気弁の開時期では吸気制御弁の下流部の圧力がより高くなるので、特許文献１の場合と同様に、吸気管側へ吹き返る既燃焼ガスが少なくなり、負荷が大きくなるほど内部ＥＧＲ量が少なくなるという課題があった。
【００１４】
さらに、従来の内燃機関制御装置では、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部に流入する空気を抑制して、吸気弁の開時期後に吸気制御弁の下流部へ吹き返る既燃焼ガスを多くすることにより要求内部ＥＧＲ量を確保することと、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気と、吸気弁の開時期後に吸気制御弁の下流部へ吹き返る既燃焼ガスとにより、吸気弁の開時期における吸気制御弁の下流部の圧力を高くすることにより、気筒内のピストンを挟んだ燃焼室側の空間圧力と大気圧との差を低減させてポンプ損失を低減することを実現して、吸気弁の閉期間に吸気制御弁の下流部へ溜める空気の量を調節することができないという課題があった。
【００１５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、負荷が大きくても要求内部ＥＧＲ量を確保するとともに、ポンプ損失を低減させることにより、燃費向上およびＮＯｘ排出量の低減に優れた内燃機関制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明による内燃機関制御装置は、吸気弁および排気弁を有する１つ以上の気筒を備えた内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、吸気弁の近傍の吸気管に設けられて気筒内へ流入する吸気量を制御する吸気制御弁と、運転状態に応じて吸気制御弁を開閉制御するコントロールユニットとを備え、コントロールユニットは、運転状態に応じて要求される要求吸気量を決定する要求吸気量決定手段と、運転状態に応じて要求される要求内部ＥＧＲ量を決定する要求内部ＥＧＲ量決定手段と、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に基づいて吸気制御弁の開時期を決定する吸気制御弁制御手段とを含み、吸気制御弁制御手段は、吸気制御弁の開時期に応じて、吸気弁の閉時期の後に吸気制御弁を開放し、吸気弁の次回の閉時期までに吸気制御弁を閉成するものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、負荷が大きい状態でも、内燃機関の要求内部ＥＧＲ量を確保するとともに、ポンプ損失を低減させることにより、燃費を向上し、かつＮＯｘ排出量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置を示すブロック構成図であり、代表的に内燃機関の１つの気筒１に対応した断面構成を周辺要素とともに示している。
【００１９】
図１において、内燃機関は、気筒１と、気筒１内への吸気量を調節するソレノイドバルブ（吸気制御弁）２と、燃料噴射量および燃料噴射時期を調節する燃料噴射弁３と、気筒１内へ流入する吸気量および吸気時期を調節する吸気弁４と、気筒１から排出される排気ガスの排気量および排気時期を調節する排気弁５と、気筒１内の混合気を燃焼させるための火花を発生させる点火プラグ６とを備えている。
【００２０】
ソレノイドバルブ２の下流側の吸気管１６には、ソレノイドバルブ下流部２ａが設けられ、ソレノイドバルブ２の上流側の吸気管には、一時的に空気を溜めるサージタンク７が設けられている。サージタンク７は、複数気筒（たとえば、４気筒）への吸気系を構成しており、ソレノイドバルブ２および吸気弁４を介して、気筒１に連通されている。
【００２１】
サージタンク７の上流側は大気に連通されており、サージタンク７内に溜められた空気の圧力は大気圧である。サージタンク７の上流側の吸気管内には、サージタンク７へ流入する吸気量を検出するエアフローセンサ８が設けられている。
【００２２】
気筒１の下方には、クランク軸９ａが設けられており、クランク軸９ａの近傍には、クランク角検出信号（エンジン回転速度）を生成するクランク角センサ１０が設けられている。気筒１には、クランク軸９ａと連結されて、気筒１内を往復運動するピストン９ｂが設けられている。ピストン９ｂに対してクランク軸９ａとは反対側の気筒１内には、気筒内空間（燃焼空間）１ａが形成されている。また、気筒１の外側には、内燃機関の冷却水温の水温検出信号を生成する水温センサ１８が設けられている。
【００２３】
エアフローセンサ８、クランク角センサ１０、水温センサ１８およびアクセルセンサ（図示せず）などの各種センサは、コントロールユニット１１と電気的に接続されており、内燃機関の運転状態を示す各種検出信号（吸気量検出信号、クランク角検出信号、水温検出信号、アクセル踏み込み量など）をコントロールユニット１１に入力する。また、ソレノイドバルブ２は、コントロールユニット１１と電気的に接続されており、コントロールユニット１１からのソレノイドバルブ制御信号により駆動される。
【００２４】
コントロールユニット１１は、アクセル踏み込み量とエンジン回転速度とをパラメータとして要求される吸気量（要求吸気量）の値を有する要求吸気量マップと、要求吸気量とエンジン回転速度と水温とをパラメータとして要求される内部ＥＧＲ量（要求内部ＥＧＲ量）の値を有する要求内部ＥＧＲ量マップと、ソレノイドバルブ２を駆動するためのソレノイドバルブ制御用マップとを備えている。
【００２５】
コントロールユニット１１内のソレノイドバルブ制御用マップは、要求吸気量と要求内部ＥＧＲ量とエンジン回転速度とをパラメータとしたソレノイドバルブ２の開時期および閉時期の値と、ソレノイドバルブ２の開き速度および閉じ速度の値とを有する。なお、内燃機関の各運転領域における要求内部ＥＧＲ量は、実機試験などであらかじめ求められているものとする。
【００２６】
図２はコントロールユニット１１の具体的構成を示す機能ブロック図である。
図２において、コントロールユニット１１は、各種センサ２０に接続された要求吸気量決定手段２１および要求内部ＥＧＲ量決定手段２２と、要求吸気量決定手段２１および要求内部ＥＧＲ量決定手段２２に接続された吸気制御弁制御手段２３とを備えている。
【００２７】
内燃機関の運転状態を検出する各種センサ２０は、図１内のエアフローセンサ８、クランク角センサ１０、水温センサ１８などを含む。
要求吸気量決定手段２１は、要求吸気量マップを含み、各種センサ２０からの運転状態に応じて要求される要求吸気量を決定し、吸気制御弁制御手段２３に入力する。
また、要求内部ＥＧＲ量決定手段２２は、要求内部ＥＧＲ量マップを含み、各種センサ２０からの運転状態に応じて要求される要求内部ＥＧＲ量を決定し、吸気制御弁制御手段２３に入力する。
【００２８】
吸気制御弁制御手段２３は、ソレノイドバルブ制御用マップを含み、要求吸気量決定手段２１からの要求吸気量と、要求内部ＥＧＲ量決定手段２２からの要求内部ＥＧＲ量とに基づいて、ソレノイドバルブ（吸気制御弁）２の開時期を決定する。
具体的には、吸気制御弁制御手段２３は、ソレノイドバルブ２の開時期に応じて、吸気弁４の閉時期の後に吸気制御弁２を開放し、吸気弁４の次回の閉時期までに吸気制御弁２を閉成するように、開時期を決定する。
【００２９】
図３はソレノイドバルブ２の具体的構成を示す拡大図であり、図３（ａ）はソレノイドバルブ２の側断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）内のＡ−Ａ’線による断面図である。
図３において、ソレノイドバルブ２は、プランジャ１２と、プランジャ１２を駆動する励磁コイル１３およびバネ１４と、プランジャ１２をガイドするブラケット１５と、吸気管１６の内側に設けられた弁座１７とにより構成されている。
【００３０】
上記構成において、励磁コイル１３に電圧を印加して電磁力を発生させると、バネ１４の付勢力に対抗してプランジャ１２がブラケット１５側へ引き寄せられて、ソレノイドバルブ２は開弁する。
一方、励磁コイル１３への電圧印加を解除すると、バネ１４の付勢力によりプランジャ１２がブラケット１５の反対側に移動して弁座１７と再び当接し、ソレノイドバルブ２は閉弁する。
【００３１】
また、励磁コイル１３に導通する電流値を変化させることにより、プランジャ１２のリフト量が変化し、プランジャ１２と弁座１７との間の開口面積Ｓ（１点鎖線枠）が調節される。また、ソレノイドバルブ２が閉弁すると、吸気管１６内の空気は、ソレノイドバルブ下流部２ａに流入しない。
【００３２】
ソレノイドバルブ２においては、上述したように、励磁コイル１３に導通する電流値を変化させることにより、プランジャ１２のリフト量およびリフト量の変化率（ソレノイドバルブ２の開き速度および閉じ速度）が変化する。また、励磁コイル１３への電圧印加タイミングおよび電圧解除タイミングを変化させることにより、ソレノイドバルブ２の開時期、閉時期および開期間を変化させることができる。
【００３３】
次に、図１および図３に示したこの発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の動作について説明する。
まず、コントロールユニット１１には、クランク角センサ１０からのクランク角検出信号と、エアフローセンサ８からの吸気量検出信号と、アクセルセンサからのアクセル踏み込み量と、水温センサ１８からの水温検出信号が入力される。
【００３４】
コントロールユニット１１は、アクセル踏み込み量と、クランク角検出信号から算出したエンジン回転速度とから、要求吸気量マップを用いて、要求吸気量を算出する。
また、コントロールユニット１１は、水温検出信号から水温を算出し、算出された要求吸気量、水温およびエンジン回転速度から、要求内部ＥＧＲ量マップを用いて、要求内部ＥＧＲ量を算出する。
【００３５】
さらに、コントロールユニット１１は、算出された要求吸気量、要求内部ＥＧＲ量およびエンジン回転速度から、ソレノイドバルブ制御用マップを用いて、ソレノイドバルブ２の開時期、閉時期、開き速度および閉じ速度を算出し、ソレノイドバルブ２に対するソレノイドバルブ制御信号を出力して、気筒１内に流入する吸気量を調節する。
【００３６】
その後、コントロールユニット１１は、エアフローセンサ８から検出されたサージタンク７への流入吸気量およびエンジン回転速度を用いて、気筒１内に流入した吸気量を算出し、上記のように算出された要求吸気量と比較したうえで、ソレノイドバルブ２へのソレノイドバルブ制御信号を再び出力して、気筒１内に流入する吸気量を調節する。
【００３７】
次に、図４および図５を参照しながら、この発明の実施の形態１における低負荷運転状態（アイドリング時など）でのソレノイドバルブ２の開口面積変化およびソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化について説明する。
まず、図４を参照しながら、低負荷運転状態でのソレノイドバルブ２の開口面積変化について説明する。
【００３８】
図４はソレノイドバルブ２の開口面積Ｓとクランク角θとの関係を示す説明図であり、横軸はクランク角θ、縦軸はソレノイドバルブ２の開口面積Ｓである。
図４においては、低負荷運転状態におけるソレノイドバルブ２の開閉特性Ａ（太線）と、吸気弁４の開時期ＩＶＯ（１点鎖線）と、吸気弁４の閉時期ＩＶＣ（１点鎖線）と、排気弁５の閉時期ＥＶＣ（１点鎖線）と、吸気ＴＤＣ（１点鎖線）とが示されている。吸気ＴＤＣ（１点鎖線）は、吸気行程においてピストン９ｂが上死点（ＴＤＣ）に位置する時期を示す。
【００３９】
また、図４において、ソレノイドバルブ２の開閉特性Ｂ（細線）は、低負荷運転状態の開閉特性Ａ（太線）よりも高負荷側（ソレノイドバルブ２の開時期を１点鎖線ＩＶＯよりも進角側で制御する場合）での開閉特性を示す。
また、ソレノイドバルブ２の開閉特性Ｃ（破線）は、開閉特性Ｂ（細線）よりもさらに高負荷運転状態（ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期よりも遅角側で制御する場合）での開閉特性を示す。なお、開閉特性Ｂ、Ｃについては後述する。
【００４０】
低負荷運転状態においては、図４内の開閉特性Ａ（太線）に示す通り、吸気弁４の開時期ＩＶＯ（１点鎖線）よりも前にソレノイドバルブ２を開放し、ソレノイドバルブ下流部２ａへ要求吸気量が流入した時点で、ソレノイドバルブ２を閉成させる。このとき、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも前にソレノイドバルブ下流部２ａへ要求吸気量が流入するように、ソレノイドバルブ２の開時期を設定する。
【００４１】
次に、図４および図５を参照しながら、ソレノイドバルブ２の開口面積変化時でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化について説明する。
図５はソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐとクランク角θとの関係を示す説明図であり、横軸はクランク角θ、縦軸はソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐである。なお、図５内の大気圧（破線）は、図４内のソレノイドバルブ２の開口面積Ｓにおける全開（最大値）（破線）での圧力値に対応する。
【００４２】
図５において、圧力特性Ｐ＿ａ（太線）は、低負荷運転状態の開閉特性Ａ（図４内の太線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化を示す。
圧力特性Ｐ＿ａ上の点Ｐ＿ａ１は、開閉特性Ａ（図４内の太線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、ソレノイドバルブ２の開時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。また、圧力特性Ｐ＿ａ上の点Ｐ＿ａ２は、開閉特性Ａにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、ソレノイドバルブ２の閉時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【００４３】
また、圧力特性Ｐ＿ａ上の点Ｐ＿ａ３は、開閉特性Ａにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、吸気弁４の開時期ＩＶＯ（１点鎖線）におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。さらに、圧力特性Ｐ＿ａ上の点Ｐ＿ａ４は、開閉特性Ａにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、吸気ＴＤＣ（１点鎖線）におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
なお、細線および破線で示す圧力特性Ｐ＿ｂ、Ｐ＿ｃ（図４内の開閉特性Ｂ、Ｃに対応する）については、後述する。
【００４４】
図５において、開閉特性Ａ（図４内の太線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、前サイクルの吸気弁４の閉時期ＩＶＣからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉成されているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ａ１の圧力値のままで変化しない。
【００４５】
続いて、ソレノイドバルブ２の開時期からソレノイドバルブ２の閉時期までの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入するので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ａ１から点Ｐ＿ａ２の圧力値に変化する。
【００４６】
また、ソレノイドバルブ２の閉時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯ（１点鎖線）までの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉成されているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ａ２の圧力値のままで変化しない（点Ｐ＿ａ３の圧力値＝点Ｐ＿ａ２の圧力値）。
【００４７】
さらに、吸気弁４の開時期ＩＶＯ（１点鎖線）から吸気ＴＤＣ（１点鎖線）までの期間においては、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ａ３の圧力値）となるので、気筒１内の既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。
【００４８】
このとき、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、既燃焼ガスの吹き返りにより、点Ｐ＿ａ３の圧力値から点Ｐ＿ａ４の圧力値に変化する。なお、吸気弁４の開期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａと気筒内空間１ａとが導通しているので、吸気ＴＤＣ（１点鎖線）での気筒内空間１ａの圧力も点Ｐ＿ａ４の圧力値となる。
【００４９】
これにより、吸気ＴＤＣ（１点鎖線）からピストン９ｂが下降する際に、気筒内空間１ａの圧力と大気圧（ピストン９ｂを挟んだクランク軸９ａ側の空間の圧力）との差を低減させて、ポンプ損失を低減させることができる。また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【００５０】
ところで、図４内の開閉特性Ａに基づく図５内の圧力特性Ｐ＿ａ（太線）によれば、点Ｐ＿ａ４の圧力値に示す通り、吸気ＴＤＣ（１点鎖線）において大気圧に達している。
また、開閉特性Ａ（図４内の太線）の場合よりも低負荷側では、要求吸気量が減少するので、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は、開閉特性Ａの場合よりも少なくなり、吸気弁４の閉時期ＩＶＣ（１点鎖線）においてソレノイドバルブ下流部２ａに残ったガスの量も少なくなる。
【００５１】
この場合、吸気弁４の閉時期ＩＶＣおよび開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、開閉特性Ａの場合よりも低くなるので、開閉特性Ａの場合よりも低負荷側に関しては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスが少なくなることはなく、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【００５２】
ところが、開閉特性Ａの場合よりも高負荷側においては、要求吸気量が増加するので、吸気弁４の閉期間にソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は、開閉特性Ａの場合よりも多くなり、吸気弁４の閉時期ＩＶＣにおいてソレノイドバルブ下流部２ａに残ったガスの量も多くなる。
【００５３】
この場合、吸気弁４の閉時期ＩＶＣおよび開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、開閉特性Ａの場合よりも高くなるので、開閉特性Ａの場合よりも高負荷側に関しては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスが少なくなり、要求内部ＥＧＲ量を確保することができなくなってしまう。
【００５４】
そこで、開閉特性Ａの場合よりも高負荷側となって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、吸気弁４の開時期ＩＶＯを、開閉特性Ａの場合よりも遅角させることが望ましい。
これにより、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量を少なくすることができ、吸気弁４の閉期間におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制して、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスを増やすことができる。
【００５５】
以下、図４および図５を参照しながら、上述したソレノイドバルブ２の開閉時（図４内の開閉特性Ａにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合）よりも高負荷側であって、ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも進角側で制御する場合での、ソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化と、それによるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
【００５６】
まず、図４を参照しながら、高負荷運転状態でのソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化について説明する。前述の通り、図４内の開閉特性Ｂ（細線）は、開閉特性Ａ（太線）の場合よりも高負荷側であって、ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも進角側で制御する場合でのソレノイドバルブ２の開閉特性を示している。
【００５７】
開閉特性Ｂにおいては、内燃機関の負荷が大きくなって要求吸気量および要求ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を、開閉特性Ａに対して遅角させていく。
なお、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる理由は、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯまでの期間を短くすることによって、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａへ流入する吸気量を制限するためである。
これにより、吸気弁４の閉期間におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制することができる。
【００５８】
次に、図５を参照しながら、高負荷運転状態の開閉特性Ｂ（図４内の細線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉するときの、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
図５において、圧力特性Ｐ＿ｂ（細線）は、ソレノイドバルブ２を開閉特性Ｂにしたがって開閉したときの、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化を示す。
【００５９】
圧力特性Ｐ＿ｂにおいて、点Ｐ＿ｂ１は、開閉特性Ｂにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、ソレノイドバルブ２の開時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。また、点Ｐ＿ｂ２は、開閉特性Ｂにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、吸気弁４の開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｂ３は、開閉特性Ｂにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気ＴＤＣにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【００６０】
図５において、開閉特性Ａ（図４内の太線）よりも高負荷側での開閉特性Ｂ（図４内の細線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、前サイクルの吸気弁４の閉時期ＩＶＣからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉成されているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、圧力特性Ｐ＿ｂ上の点Ｐ＿ｂ１の圧力値のままで変化しない。
【００６１】
続いて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯまでの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入するので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｂ１の圧力値から点Ｐ＿ｂ２の圧力値に変化する。
また、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においては、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ｂ２の圧力値）になるので、既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。
【００６２】
さらに、ソレノイドバルブ２は、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においても開放されているので、引き続きソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入する。
以上により、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｂ２の圧力値から点Ｐ＿ｂ３の圧力値に変化する。つまり、点Ｐ＿ｂ３の圧力値は、吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量と、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量とに依存する。
【００６３】
ところで、ソレノイドバルブ２の開時期を、開閉特性Ａ（図４内の太線）におけるソレノイドバルブ２の開時期に対して遅角させるほど、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯまでの期間が短くなり、吸気弁４の開時期ＩＶＯまでにソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は減少する。これにより、点Ｐ＿ｂ２の圧力値の上昇が抑制されるので、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量が増加して、気筒１の内部ＥＧＲ量が増加する。
【００６４】
そこで、開閉特性Ｂ（図４内細線）においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量と、ソレノイドバルブ２の開期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入した吸気量とにより、点Ｐ＿ｂ３の圧力値が大気圧となり、かつ要求内部ＥＧＲ量を確保することができるように、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる。
【００６５】
なお、吸気弁４の開期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａと気筒内空間１ａとが導通しているので、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力も、点Ｐ＿ｂ３の圧力値となる。
これにより、低負荷時と同様に、吸気ＴＤＣからピストン９ｂが下降する際に、気筒内空間１ａの圧力と大気圧（ピストン９ｂを挟んだクランク軸９ａ側の空間の圧力）との差を低減させて、ポンプ損失を低減させることができる。
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【００６６】
また、開閉特性Ｂにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、内燃機関の負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開期間を遅角させることにより、負荷が大きくなるにつれて、やがてソレノイドバルブ２の開時期が吸気弁４の開時期ＩＶＯと同等となる。
その後、さらに負荷が大きくなる場合には、以下のようにソレノイドバルブ２の開時期を制御する。
【００６７】
次に、図４内の開閉特性Ｂにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合よりもさらに高負荷運転状態であって、ソレノイドバルブ２を吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角側で制御する場合での、ソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化と、それによるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
【００６８】
まず、図４を参照しながら、さらに高負荷運転状態でのソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化について説明する。前述の通り、図４内の開閉特性Ｃ（破線）は、開閉特性Ｂの場合よりもさらに高負荷運転状態であって、ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角側で制御する場合での、ソレノイドバルブ２の開閉特性を示している。
【００６９】
開閉特性Ｃのように、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角させる理由は、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａへ流入する吸気量を制限して、吸気弁４の閉期間におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制するためではない。なぜなら、ソレノイドバルブ２の開時期が吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角側にある場合には、ソレノイドバルブ２の開時期がどの時期であっても、吸気弁４の開時期ＩＶＯまでにソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量が「０」であり、吸気弁４の開時期ＩＶＯでのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは変化しないからである。
【００７０】
ただし、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに既燃焼ガスが吹き返るのみであるのに対し、ソレノイドバルブ２の開時期以降においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに既燃焼ガスが吹き返るのみでなく空気も流入する。
【００７１】
したがって、ソレノイドバルブ２の開時期が吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角側にある場合でも、ソレノイドバルブ２の開時期をさらに遅角するほど、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間が長くなることから、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量が増加して内部ＥＧＲ量が増加する。
つまり、ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角させる理由は、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間を長くして、ソレノイドバルブ２に吹き返る既燃焼ガスの量を増加させるためである。
【００７２】
ここで、図５を参照しながら、開閉特性Ｃ（図４内の破線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合での、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。図５において、圧力特性Ｐ＿ｃ（破線）は、ソレノイドバルブ２を開閉特性Ｃ（図４内の破線）にしたがって開閉したときのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化である。
【００７３】
圧力特性Ｐ＿ｃにおいて、点Ｐ＿ｃ１は、開閉特性Ｃにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、吸気弁４の開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｃ２は、開閉特性Ｃにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの、ソレノイドバルブ２の開時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｃ３は、開閉特性Ｃにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気ＴＤＣにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【００７４】
開閉特性Ｃにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、前サイクルでの吸気弁４の閉時期ＩＶＣから開時期ＩＶＯまでの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉成されているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｃ１の圧力値のままで変化しない。
【００７５】
続いて、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ｃ１の圧力値）になるので、既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。これにより、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｃ１の圧力値から点Ｐ＿ｃ２の圧力値に変化する。
【００７６】
また、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入する。さらに、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間においても、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ｃ２の圧力値）になるので、引き続き既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。
【００７７】
以上により、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｃ２の圧力値から点Ｐ＿ｃ３の圧力値に変化する。つまり、点Ｐ＿ｃ３の圧力値は、吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量と、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量とに依存する。
【００７８】
ところで、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気弁４の開時期ＩＶＯに対して遅角させるほど、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間が長くなるので、吸気ＴＤＣまでにソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量は増加する。
【００７９】
そこで、開閉特性Ｃにおいては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量と、ソレノイドバルブ２の開期間にソレノイドバルブ下流部２ａに流入した吸気量とによって、点Ｐ＿ｃ３の圧力値が大気圧となり、かつ要求内部ＥＧＲ量を確保することができるように、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる。
【００８０】
なお、吸気弁４の開期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａと気筒内空間１ａとが導通しているので、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力も、点Ｐ＿ｃ３の圧力値となる。
これにより、低負荷時と同様に、吸気ＴＤＣからピストン９ｂが下降する際に、気筒内空間１ａの圧力と大気圧（ピストン９ｂを挟んだクランク軸９ａ側の空間の圧力）との差を低減させて、ポンプ損失を低減させることができる。
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【００８１】
ところで、一般的に、排気弁５の閉時期ＥＶＣは、吸気ＴＤＣよりも遅角側に設定されるので、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気ＴＤＣよりも遅角側に設定すれば、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量はより多くなる。しかし、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気ＴＤＣよりも遅角側に設定する場合には、吸気行程の前半でソレノイドバルブ２の開口面積Ｓがまだ大きくないので、ソレノイドバルブ２での吸気抵抗が増加し、内燃機関の燃費に悪影響を与える可能性がある。
【００８２】
また、内燃機関の負荷が大きく（高負荷運転状態に）なるほど要求吸気量が増加して、圧力特性Ｐ＿ｃ上の点Ｐ＿ｃ１の圧力値が上昇するので、たとえ吸気弁４と排気弁５とのオーバーラップ期間の終了後にソレノイドバルブ２の開時期を設定したとしても、負荷が非常に大きくなった場合には、要求内部ＥＧＲ量を確保することができなくなる。
【００８３】
以上の理由から、この発明の実施の形態１においては、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気ＴＤＣまでしか遅角させないようにしており、したがって、非常に負荷の大きな運転領域においては、要求内部ＥＧＲ量を確保することができない場合もあり得る。
【００８４】
次に、図６の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置における負荷と内部ＥＧＲとの関係について説明する。図６は、内燃機関の負荷と、吸気弁４の閉時期ＩＶＣにおいて気筒１内に確保される内部ＥＧＲ量との関係を示しており、横軸は負荷、縦軸は内部ＥＧＲ量である。
【００８５】
図６においては、要求内部ＥＧＲ量Ｈ（太線）に対する、従来装置（前述の特許文献１参照）による内部ＥＧＲ量特性Ｊ（２点鎖線）と、この発明の実施の形態１による内部ＥＧＲ量特性Ｋ（破線）と、を対比して示している。なお、図６内の内部ＥＧＲ量特性Ｌ（１点鎖線）は、後述する実施の形態２に関連する。
【００８６】
図６において、この発明の実施の形態１による内部ＥＧＲ量特性Ｋ（破線）の場合は、負荷が大きくなるにつれて内部ＥＧＲ量が多くなり、或る程度だけ負荷が増加した領域から内部ＥＧＲ量が減少してく。
一方、従来装置による内部ＥＧＲ量特性Ｊ（２点鎖線）の場合は、負荷が大きくなるにつれて内部ＥＧＲ量が減少し、要求内部ＥＧＲ量Ｈとの差が大きくなる。
【００８７】
以上のように、この発明の実施の形態１による内部ＥＧＲ量特性Ｋ（破線）によれば、高負荷運転領域においても、従来装置（特許文献１）の内部ＥＧＲ量特性Ｊ（２点鎖線）の場合と比べて、多くの内部ＥＧＲ量を確保することができる。
また、ポンプ損失を考慮した場合、この発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置においても、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力が大気圧であり、かつ、要求吸気量に応じて、スロットルバルブの上流部からスロットルバルブを介してスロットルバルブの下流部に流入した時点でスロットルバルブを閉じ切るので、従来装置（特許文献１）と同様に、ポンプ損失を低減することができる。
【００８８】
また、一般的に、内燃機関の負荷が同じ場合での要求内部ＥＧＲ量は、内燃機関の暖機時よりも冷機時の方が少なくなるが、冷機時でのソレノイドバルブ２の開時期を暖機時よりも進角させて、冷機時にソレノイド下流部２ａへ吹き返る内部ＥＧＲ量を、暖機時よりも減らすことによって対応することができる。
【００８９】
なお、コントロールユニット１１の吸気制御弁制御手段２３内のソレノイドバルブ制御用マップは、各エンジン回転速度に対する要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に応じて、ソレノイドバルブ２の開時期、閉時期、開き速度および閉じ速度を設定するが、これらの設定値は、各エンジン回転速度および上記内容にしたがう実機試験などから求められる。
【００９０】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置は、吸気弁４および排気弁５を有する１つ以上の気筒１と、内燃機関の運転状態を検出する各種センサ（エアフローセンサ８、クランク角センサ１０、水温センサ１８など）と、吸気弁４の近傍の吸気管１６に設けられて気筒１内へ流入する吸気量を制御する吸気制御弁（ソレノイドバルブ２）と、運転状態に応じてソレノイドバルブ２を開閉制御するコントロールユニット１１とを備えている。
【００９１】
コントロールユニット１１は、各種センサ２０からの運転状態に応じて要求される要求吸気量を決定する要求吸気量決定手段２１と、運転状態に応じて要求される要求内部ＥＧＲ量を決定する要求内部ＥＧＲ量決定手段２２と、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に基づいてソレノイドバルブ２の開時期を決定する吸気制御弁制御手段２３とを含み、吸気制御弁制御手段２３は、ソレノイドバルブ２の開時期に応じて、吸気弁４の閉時期の後にソレノイドバルブ２を開放し、吸気弁４の次回の閉時期までにソレノイドバルブ２を閉成する。
【００９２】
したがって、この発明の実施の形態１によれば、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に応じてソレノイドバルブ２の開時期を決定することにより、高負荷運転状態においても要求内部ＥＧＲ量を確保するとともに、ポンプ損失を低減させることができる。
この結果、燃費の向上およびＮＯｘ排出量の低減を実現した内燃機関制御装置を提供することができる。
【００９３】
また、吸気制御弁制御手段２３は、要求吸気量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させ、要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる。
具体的には、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を低負荷運転状態から遅角させることにより、ソレノイドバルブ２の開時期からＩＶＯまでの期間を短くする。
これにより、吸気弁４の閉期間でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制して、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。
【００９４】
また、さらに負荷が大きくなって、ソレノイドバルブ２の開時期を吸気弁４の開時期ＩＶＯまで遅角させても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができない場合には、ソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも遅角させて、吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間を長く設定する。
これにより、吸気弁４の閉期間でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制し、かつ吸気弁４の開時期ＩＶＯからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに既燃焼ガスが吹き返るのみなので、ソレノイドバルブ下流部２ａへ吹き返る既燃焼ガスの量をさらに増やすことができる。
【００９５】
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつ、吸気ＴＤＣにおいては、既燃焼ガスの吹き返りと空気の流入とによって、ソレノイドバルブ下流部２ａが大気圧となるように、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる。
これにより、さらに高負荷運転状態であっても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつポンプ損失を低減させることができる。
【００９６】
また、負荷は変わらずに要求内部ＥＧＲ量が変化した場合でも、要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれてソレノイドバルブ２の開時期を遅角させることにより、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつ、吸気ＴＤＣにおいては、既燃焼ガスの吹き返りと空気の流入とによって、ソレノイドバルブ下流部２ａが大気圧となるように、要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させる。
これにより、負荷は変わらずに要求内部ＥＧＲ量が増加しても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつポンプ損失を低減させることができる。
【００９７】
なお、ここでは、吸気制御弁としてソレノイドバルブ２を例にとって説明したが、これに限らず、たとえば高速で開閉が可能なスロットルバルブ（特許文献１参照）を吸気制御弁として使用してもよい。
【００９８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開時期を遅角させたが、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでのソレノイドバルブ２の「開き速度」を遅く設定してもよい。
【００９９】
たとえば、前述の実施の形態１のようにソレノイドバルブ２の開時期を遅角させた場合に、ソレノイドバルブ２の開期間が短くなると、ソレノイドバルブ２の開閉の応答速度が遅いと制御が困難となる可能性がある。
そこで、この発明の実施の形態２においては、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定する。
【０１００】
これにより、吸気弁４の閉期間でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制するとともに、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ下流部２ａへ流入する空気を抑制して、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。また、ソレノイドバルブ２の開期間を前述の実施の形態１の場合よりも長く設定することができるので、ソレノイドバルブ２の開閉の応答速度が遅い場合においても適用することができる。
【０１０１】
以下、図１〜図３および図６とともに、図７および図８を参照しながら、この発明の実施の形態２について説明する。
図７および図８はこの発明の実施の形態２による制御動作を示す説明図であり、それぞれ前述の図４および図５に対応している。なお、この発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置の構成は、図１〜図３に示した通りである。また、各運転領域における要求内部ＥＧＲ量は、前述と同様に、実機試験などからあらかじめ求められているものとする。
【０１０２】
図７はこの発明の実施の形態２によるソレノイドバルブ２の開口面積Ｓとクランク角θとの関係を示す説明図である。図７において、開閉特性Ｄ（２点鎖線）は、低負荷運転状態でのソレノイドバルブ２の開閉特性を示している。なお、高負荷運転状態でのソレノイドバルブ２の開閉特性Ｅ（破線）については後述する。
【０１０３】
まず、図７を参照しながら、低負荷運転状態（アイドリング時など）におけるソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化について説明する。
低負荷運転状態においては、開閉特性Ｄ（２点鎖線）に示す通り、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも前にソレノイドバルブ２を開放する。
【０１０４】
続いて、ソレノイドバルブ下流部２ａへ要求吸気量が流入した時点で、ソレノイドバルブ２を閉成する。このとき、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａへ要求吸気量が流入すればよく、ソレノイドバルブ２の開時期は、ソレノイドバルブ２の開閉の応答速度に応じて、適宜設定すればよい。
【０１０５】
次に、図８を参照しながら、低負荷運転状態でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
図８はソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐとクランク角θとの関係を示す説明図である。図８において、圧力特性Ｐ＿ｄ（２点鎖線）は、開閉特性Ｄ（図７内の２点鎖線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化を示している。
【０１０６】
圧力特性Ｐ＿ｄにおいて、点Ｐ＿ｄ１は、開閉特性Ｄにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときのソレノイドバルブ２の開時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｄ２は、開閉特性Ｄにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときのソレノイドバルブ２の閉時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【０１０７】
また、点Ｐ＿ｄ３は、開閉特性Ｄにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気弁４の開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｄ４は、開閉特性Ｄにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気ＴＤＣにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【０１０８】
図８において、開閉特性Ｄ（図７内の２点鎖線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、前サイクルの吸気弁４の開時期ＩＶＣからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉成されている。したがって、前サイクルの吸気弁４の開時期ＩＶＣからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｄ１の圧力値のままで変化しない。
【０１０９】
続いて、ソレノイドバルブ２の開時期から閉時期までの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入するので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｄ１の圧力値から点Ｐ＿ｄ２の圧力値に変化する。
また、ソレノイドバルブ２の閉時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯまでの期間においてはソレノイドバルブ２および吸気弁４はともに閉成されているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｄ２の圧力値のままで変化しない（点Ｐ＿ｄ３の圧力値＝点Ｐ＿ｄ２の圧力値）。
【０１１０】
さらに、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においては、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ｄ３の圧力値）になるので、既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。
このとき、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、既燃焼ガスの吹き返りにより、点Ｐ＿ｄ３の圧力値から点Ｐ＿ｄ４の圧力値に変化する。なお、吸気弁４の開期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａと気筒内空間１ａとが導通しており、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力も点Ｐ＿ｄ４の圧力値となる。
【０１１１】
これにより、吸気ＴＤＣからピストン９ｂが下降する際に、気筒内空間１ａの圧力と大気圧（ピストン９ｂを挟んだクランク軸９ａ側の空間の圧力）との差を低減させて、ポンプ損失を低減させることができる。
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【０１１２】
ところで、図７内の開閉特性Ｄに基づく図８内の圧力特性Ｐ＿ｄによれば、点Ｐ＿ｄ４の圧力値に示す通り、吸気ＴＤＣにおいて大気圧に達している。
また、開閉特性Ｄの場合よりも低負荷側では、要求吸気量が減少するので、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は、開閉特性Ｄの場合よりも少なくなり、吸気弁１の閉時期ＩＶＣにおいてソレノイドバルブ下流部２ａに残ったガスの量も少なくなる。
【０１１３】
これにより、吸気弁４の閉時期ＩＶＣおよび開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、開閉特性Ａの場合よりも低くなるので、開閉特性Ｄの場合よりも低負荷側に関しては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスが少なくなることはなく、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【０１１４】
ところが、開閉特性Ｄの場合よりも高負荷側では、要求吸気量が増加するので、吸気弁４の閉期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は、開閉特性Ｄの場合よりも多くなり、吸気弁４の閉時期ＩＶＣにソレノイドバルブ下流部２ａに残ったガスの量も多くなる。
【０１１５】
この場合、吸気弁４の閉時期ＩＶＣおよび開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、開閉特性Ｄの場合よりも高くなるので、開閉特性Ｄの場合よりも高負荷側に関しては、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスが少なくなり、要求内部ＥＧＲ量を確保することができなくなる。
【０１１６】
そこで、この発明の実施の形態２に係る吸気制御弁制御手段２３（図２参照）は、開閉特性Ｄの場合よりも高負荷側となって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでのソレノイドバルブ２の開き速度が遅くなるよう制御する。
これにより、吸気弁４の閉期間でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制するとともに、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａへ流入する空気を抑制して、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。
【０１１７】
以下、図７および図８を参照しながら、開閉特性Ｄにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合よりも高負荷側でのソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化と、それによるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
まず、図７を参照しながら、ソレノイドバルブ２の開口面積Ｓの変化について説明する。図７において、開閉特性Ｅ（破線）は、開閉特性Ｄの場合よりも高負荷側でのソレノイドバルブ２の開閉特性を示す。
【０１１８】
内燃機関の負荷が大きくなった場合には、開閉特性Ｅに示す通り、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間におけるソレノイドバルブ２の開き速度を、開閉特性Ｄの場合よりも遅く（開閉特性の傾きを小さく）設定する。
続いて、吸気ＴＤＣからの期間においては、開閉特性Ｅに示す通り、ソレノイドバルブ２の最も速い開き速度（開閉特性の最大傾き）でソレノイドバルブ２を開放した後、ソレノイドバルブ２の最も速い閉じ速度でソレノイドバルブ２を閉成する。
【０１１９】
これにより、前述の実施の形態１の場合と比べて、ソレノイドバルブ２の開期間を長くすることができ、ソレノイドバルブ２の開閉の応答速度が遅くても、この発明による制御を適用することができる。
【０１２０】
ここで、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を、低負荷時の開閉特性Ｄの場合よりも遅く設定する理由は、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する空気を制限することにより、吸気弁４の閉期間におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制するとともに、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間におけるソレノイドバルブ下流部２ａへの空気の流入を抑制するためである。
【０１２１】
また、吸気ＴＤＣからの期間において、最も速い開き速度でソレノイドバルブ２を開放する理由は、ソレノイドバルブ２の開口面積Ｓを大きくして、吸気行程におけるソレノイドバルブ２での吸気抵抗を小さくするためである。
さらに、最も速い閉じ速度でソレノイドバルブ２を閉成する理由は、ソレノイドバルブ２と吸気弁４とのオーバーラップ期間を短くして、ポンプ損失を低減するためである。
【０１２２】
なお、吸気ＴＤＣからの期間において、最も速い閉じ速度でソレノイドバルブ２を閉成することによって、気筒１内に要求吸気量が流入するのであれば、吸気ＴＤＣからの期間において最も速い開き速度でソレノイドバルブ２を開く必要はない。
【０１２３】
次に、図８を参照しながら、開閉特性Ｅ（図７内の破線）にしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合のソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの変化について説明する。
図８において、圧力特性Ｐ＿ｅ（破線）は、ソレノイドバルブ２を開閉特性Ｅにしたがって開閉したときの、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力変化を示している。
【０１２４】
圧力特性Ｐ＿ｅにおいて、点Ｐ＿ｅ１は、開閉特性Ｅにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときのソレノイドバルブ２の開時期におけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｅ２は、開閉特性Ｅにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気弁４の開時期ＩＶＯにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示し、点Ｐ＿ｅ３は、開閉特性Ｅにしたがってソレノイドバルブ２を開閉したときの吸気ＴＤＣにおけるソレノイドバルブ下流部２ａの圧力値を示す。
【０１２５】
開閉特性Ｅにしたがってソレノイドバルブ２を開閉する場合、前サイクルの吸気弁４の閉時期ＩＶＣからソレノイドバルブ２の開時期までの期間においては、ソレノイドバルブ２および吸気弁４がともに閉じているので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｅ１の圧力値のままで変化しない。
【０１２６】
続いて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気弁４の開時期ＩＶＯまでの期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入するので、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｅ１の圧力値から点Ｐ＿ｅ２の圧力値に変化する。
また、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においては、吸気弁４および排気弁５がともに開放されており、排気管内圧が大気圧（＞点Ｐ＿ｅ２の圧力値）になるので、既燃焼ガスが吸気弁４を介してソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る。
【０１２７】
さらに、ソレノイドバルブ２は、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においても開放されているので、引き続きソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入する。
以上により、ソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐは、点Ｐ＿ｅ２の圧力値から点Ｐ＿ｅ３の圧力値に変化する。つまり、点Ｐ＿ｅ３の圧力値は、吸気ＴＤＣまでにソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量と、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量とに依存する。
【０１２８】
ここで、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定すればするほど、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量は減少する。
これにより、点Ｐ＿ｅ２の圧力値の上昇も抑制され、かつ吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間においてソレノイドバルブ下流部２ａに流入する吸気量も減少して、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量が増加する。
【０１２９】
そこで、高負荷時の開閉特性Ｅでは、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量と、ソレノイドバルブ２の開期間にソレノイドバルブ下流部２ａに流入した吸気量とにより、点Ｐ＿ｅ３の圧力値が大気圧となり、かつ要求内部ＥＧＲ量を確保することができるように、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定する。
【０１３０】
なお、吸気弁４の開期間においては、ソレノイドバルブ下流部２ａと気筒内空間１ａとが導通しており、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力も点Ｐ＿ｅ３の圧力値となる。
これにより、低負荷時と同様に、吸気ＴＤＣからピストン９ｂが下降する際に、気筒内空間１ａの圧力と大気圧（ピストン９ｂを挟んだクランク軸９ａ側の空間の圧力）との差を低減させて、ポンプ損失を低減させることができる。
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返える既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【０１３１】
ただし、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量をさらに多くしようとして、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定し過ぎると、吸気ＴＤＣでのソレノイドバルブ２の開口面積Ｓが小さくなる。
【０１３２】
この結果、吸気行程の前半においては、ソレノイドバルブ２の開口面積Ｓが小さいのでソレノイドバルブ２での吸気抵抗が増加し、燃費に悪影響を与える可能性がある。
また、負荷が大きくなるほど点Ｐ＿ｅ１の圧力値が上昇するので、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間において、サージタンク７からソレノイドバルブ２を介してソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入するのを抑制しても、負荷が非常に大きくなった場合には、要求内部ＥＧＲ量を確保することができなくなる。
以上の理由から、非常に負荷の大きい運転領域では、この発明の実施の形態２によっても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができない場合もあり得る。
【０１３３】
次に、図６を参照しながら、この発明の実施の形態２による負荷と内部ＥＧＲとの関係について説明する。図６において、内部ＥＧＲ量特性Ｌ（１点鎖線）は、この発明の実施の形態２に係る内部ＥＧＲ量を示している。
この発明の実施の形態２に係る内部ＥＧＲ量特性Ｌによれば、負荷が大きくなるにつれて内部ＥＧＲ量が多くなり、或る程度だけ負荷が増加した領域から内部ＥＧＲ量が減少する。
【０１３４】
一方、従来装置による内部ＥＧＲ量特性Ｊ（２点鎖線）によれば、前述のように、負荷が大きくなるにつれて、内部ＥＧＲ量が減少するので、要求内部ＥＧＲ量Ｈとの差が大きくなる。
したがって、この発明の実施の形態２によれば、負荷が大きくても、従来装置の場合よりも多くの内部ＥＧＲ量を確保することができる。
【０１３５】
ただし、この発明の実施の形態２の場合は、前述の実施の形態１の場合と比べて、下記の点で若干異なる。
すなわち、前述の実施の形態１では、負荷が大きくなるとソレノイドバルブ２の開時期を、吸気弁４の閉時期ＩＶＣよりも遅角側で制御する。
これに対して、この発明の実施の形態２では、負荷が大きい場合でも、吸気弁４の開時期ＩＶＯよりも前の時点からソレノイドバルブ２が開放されて、多少なりともソレノイドバルブ下流部２ａに空気が流入する。
したがって、この発明の実施の形態２によれば、高負荷時においては、前述の実施の形態１の場合よりも、確保可能な内部ＥＧＲ量が若干少なくなる。
【０１３６】
ところで、ポンプ損失に関しては、この発明の実施の形態２においても、吸気ＴＤＣでの気筒内空間１ａの圧力が大気圧であり、かつ、要求吸気量に応じて、スロットルバルブの下流部に流入した時点でスロットルバルブを閉じ切るので、従来装置（特許文献１）の場合と同様に、ポンプ損失を低減することができる。
【０１３７】
また、前述のように、内燃機関の負荷が同じ場合での要求内部ＥＧＲ量は、内燃機関の暖機時よりも冷機時の方が少なくなるが、冷機時でのソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間のソレノイドバルブ２の開き速度を、暖機時よりも速く設定して、冷機時にソレノイド下流部２ａへ吹き返る既燃焼ガスの量を暖機時よりも減らすことによって対応することができる。
【０１３８】
ところで、コントロールユニット１１内のソレノイドバルブ制御用マップは、各エンジン回転速度に対する要求吸気量の値に応じて、ソレノイドバルブ２の開時期、閉時期、開き速度および閉じ速度を設定するが、これらの値は、各エンジン回転速度および上記内容にしたがう実機試験などから求められる。
【０１３９】
以上のように、この発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置のコントロールユニット１１内の吸気制御弁制御手段２３は、吸気制御弁（ソレノイドバルブ２）の開き速度に応じて、吸気弁４の閉時期の後にソレノイドバルブ２を開放し、吸気弁４の次回の閉時期までにソレノイドバルブ２を閉成する。
すなわち、吸気制御弁制御手段２３は、要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量に応じて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を決定する。
【０１４０】
これにより、ソレノイドバルブ２の開閉の応答速度が遅く高負荷運転状態であっても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつポンプ損失を低減させることができる。
この結果、燃費の向上およびＮＯｘ排出量の低減を実現した内燃機関制御装置を提供することができる。
【０１４１】
また、吸気制御弁制御手段２３は、要求吸気量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定し、要求内部ＥＧＲ量が増加するほど、ソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定する。
具体的には、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間での、ソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定して、高負荷時のソレノイドバルブ２の開き速度を低負荷時よりも遅く設定する。
【０１４２】
これにより、吸気弁４の閉期間でのソレノイドバルブ下流部２ａの圧力Ｐの上昇を抑制するとともに、吸気弁４の開時期ＩＶＯから吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ下流部２ａへの空気の流入を抑制することができ、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。
【０１４３】
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつ、吸気ＴＤＣにおいては、既燃焼ガスの吹き返りと空気の流入とにより、ソレノイドバルブ下流部２ａが大気圧となるように、負荷が大きくなって要求吸気量および要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定する。
これにより、負荷が大きくても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつポンプ損失を低減させることができる。
【０１４４】
また、負荷は変わらずに、要求内部ＥＧＲ量が変化した場合でも、要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を、低負荷時よりも遅く設定することにより、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスの量を増やすことができる。
【０１４５】
また、ソレノイドバルブ下流部２ａに吹き返る既燃焼ガスにより、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつ、吸気ＴＤＣにおいては、既燃焼ガスの吹き返りと空気の流入とにより、ソレノイドバルブ下流部２ａが大気圧となるように、要求内部ＥＧＲ量が増加するにつれて、ソレノイドバルブ２の開時期から吸気ＴＤＣまでの期間でのソレノイドバルブ２の開き速度を遅く設定する。
これにより、負荷は変わらずに要求内部ＥＧＲ量が増加しても、要求内部ＥＧＲ量を確保することができ、かつポンプ損失を低減させることができる。
【０１４６】
なお、上記実施の形態２では、吸気制御弁としてソレノイドバルブ２を用いた場合を例にして説明したが、これに限らず、たとえば、高速開閉が可能なスロットルバルブを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るコントロールユニットを示す機能ブロック図である。
【図３】図１内のソレノイドバルブの具体的構成を示す拡大図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）内のＡ−Ａ’線による断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１を適用した場合のソレノイドバルブの開口面積とクランク角との関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１を適用した場合のソレノイドバルブ下流部の圧力とクランク角との関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１、２を適用した場合の負荷と内部ＥＧＲ量との関係を一般的な内部ＥＧＲ量特性とともに示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２を適用した場合のソレノイドバルブの開口面積とクランク角との関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２を適用した場合のソレノイドバルブ下流部とクランク角との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１  気筒、１ａ  気筒内空間（燃焼空間）、２  ソレノイドバルブ（吸気制御弁）、２ａ  ソレノイドバルブ下流部、３  燃料噴射弁、４  吸気弁、５  排気弁、６  点火プラグ、８  エアフローセンサ、９ａ  クランク軸、１０  クランク角センサ、１１  コントロールユニット、１６  吸気管、１８  水温センサ、２０  各種センサ、２１  要求吸気量決定手段、２２  要求内部ＥＧＲ量決定手段、２３  吸気制御弁制御手段、Ａ〜Ｅ  吸気制御弁の開閉特性、ＶＣ  排気弁の閉時期、ＩＶＯ  吸気弁の開時期、ＩＶＣ  吸気弁の閉時期、Ｋ、Ｌ  内部ＥＧＲ量特性、Ｐ  ソレノイドバルブ下流部の圧力、Ｐ＿ａ〜Ｐ＿ｅ  ソレノイドバルブ下流部の圧力特性、Ｓ  吸気制御弁の開口面積、θ  クランク角。
【図１】
2008215171.tif 000003
【図２】
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【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】
2008215171.tif 000009
【図８】
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