(57)【要約】【課題】成層燃焼と均質燃焼とを選択的に実行可能な内燃機関の燃焼制御装置において、燃費または排気エミッションを良好な状態に維持する。【解決手段】吸気通路７、１４に排気ガスが排出される排気ガス排出タイミングにおいて吸気弁６を開弁させることができる吸気弁開弁機構１３を具備する。燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断されたときに、吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされ、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が均質燃焼用の目標開弁量となってから上記その他の制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料室から吸気通路に排気ガスが排出される排気ガス排出タイミングにおいて吸気弁を開弁させることができる吸気弁開弁機構を具備し、燃焼室内における燃料の燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼との間で切換可能であり、成層燃焼にて燃料が燃焼せしめられているときには上記排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が成層燃焼用の目標開弁量となるように上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが成層燃焼用のパラメータ値とされると共に、機関運転に関するその他の制御パラメータも成層燃焼用のパラメータ値とされ、一方、均質燃焼にて燃料が燃焼せしめられているときには上記排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が均質燃焼用の目標開弁量となるように上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされると共に、上記その他の制御パラメータも均質燃焼用のパラメータ値とされるようになっている内燃機関の燃焼制御装置において、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量を検出することができる開弁量検出手段を具備し、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断されたときに、上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされ、上記開弁量検出手段によって検出される排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が均質燃焼用の目標開弁量となってから上記その他の制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼室内における燃料の燃焼形態として、いわゆる、成層燃焼と均質燃焼とを選択的に実行可能とされた内燃機関が、特開平９−１９５８３９号公報に開示されている。この内燃機関では、機関運転状態に応じて、例えば、燃費や排気エミッションが良好な状態に維持されるように、燃焼形態が決定される。ここで、成層燃焼とは、点火プラグ近傍のみに燃料を偏在させた状態で燃料を燃焼させる燃焼形態であり、均質燃焼とは、燃焼室全体に燃料を分散させた状態で燃料を燃焼させる燃焼形態である。
【０００３】
ところで、燃焼室内に排気ガスを再循環するようになっているシステムにおいて再循環せしめられる排気ガスの量（以下、ＥＧＲ量と称す）を制御するための弁（以下、ＥＧＲ弁と称す）や、燃料噴射弁などを制御装置と称し、ＥＧＲ量や燃料噴射弁からの燃料噴射量などを状態量と称したときに、成層燃焼が実行されているときには成層燃焼にとって適した状態量が存在し、一方、均質燃焼が実行されているときには均質燃焼にとって適した状態量が存在する。したがって、燃焼状態が切り換えられるべきであるときには、各状態量が各燃焼形態にとって適した値（以下、目標値と称す）となるように、各制御装置に関する制御パラメータの目標値が切り換えられる。
【０００４】
ところが、各制御装置に対する制御パラメータの目標値が切り換えられたとしても、実際に、各状態量が目標値となるまでの時間は状態量ごとに異なる。すなわち、各制御装置に対する制御パラメータの目標値が切り換えられた直後においては、或る状態量は目標値となっているが、別の状態量は目標値となっていないことがある。この場合、燃費や排気エミッションが悪化することになる。
【０００５】
そこで、上記公報では、燃焼形態を切り換えるべきであると判断されたときに、比較的早く目標値とはならない状態量を制御するための制御装置（具体的には、ＥＧＲ弁）に関しては、燃焼形態の切換要求があったときに、即座に、制御パラメータの目標値を切り換えるが、比較的早く目標値となる状態量を制御するための制御装置（具体的には、燃料噴射弁）に関しては、即座には、制御パラメータの目標値を切り換えずに、一定の時間が経過してから、切り換えるようにしている。こうすることで、燃費や排気エミッションの悪化を抑制するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報において、燃焼形態の切換要求があってから実際に燃焼形態が切り替わるまでの時間をできるだけ短くすることができれば、燃費や排気エミッションをさらに良好な状態に維持することができる。そこで、本発明の目的は、成層燃焼と均質燃焼とを選択的に実行可能な内燃機関の燃焼制御装置において、燃費または排気エミッションを良好な状態に維持することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明では、内燃機関の燃料室から吸気通路に排気ガスが排出される排気ガス排出タイミングにおいて吸気弁を開弁させることができる吸気弁開弁機構を具備し、燃焼室内における燃料の燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼との間で切換可能であり、成層燃焼にて燃料が燃焼せしめられているときには上記排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が成層燃焼用の目標開弁量となるように上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが成層燃焼用のパラメータ値とされると共に、機関運転に関するその他の制御パラメータも成層燃焼用のパラメータ値とされ、一方、均質燃焼にて燃料が燃焼せしめられているときには上記排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が均質燃焼用の目標開弁量となるように上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされると共に、上記その他の制御パラメータも均質燃焼用のパラメータ値とされるようになっている内燃機関の燃焼制御装置において、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量を検出することができる開弁量検出手段を具備し、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断されたときに、上記吸気弁開弁機構に対する制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされ、上記開弁量検出手段によって検出される排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が均質燃焼用の目標開弁量となってから上記その他の制御パラメータが均質燃焼用のパラメータ値とされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の燃焼制御装置を備えた内燃機関を示している。図１に示した内燃機関は、燃焼室内に燃料を直接噴射して点火プラグにより燃料点火する筒内噴射型火花点火式内燃機関である。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はピストン、４はシリンダヘッド、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火プラグ、１１は燃料噴射弁をそれぞれ示す。ピストン３の頂面には燃料噴射弁１１の下方から点火プラグ１０の下方まで延びるキャビティ１２が形成されている。
【０００９】
吸気ポート７は吸気管１４を介してサージタンク１５に連結される。サージタンク１５は吸気ダクト１６およびエアフロメータ１７を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１６内にはステップモータ１８によって駆動されるスロットル弁１９が配置される。一方、排気ポート９は排気マニホルド２０に連結される。排気マニホルド２０はＮＯｘ触媒２１を内蔵した触媒コンバータ２２に連結される。
【００１０】
ＮＯｘ触媒２１は、そこに流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときには排気ガス中のＮＯｘを吸着することによって、或いは、吸収することによって、保持し、そこに流入する排気ガスの空燃比がリッチとなると保持しているＮＯｘを放出し、この放出されたＮＯｘを排気ガス中の還元剤、具体的には、未燃炭化水素によって還元浄化することができる触媒である。
【００１１】
また、吸気弁６には、燃焼室５から吸気通路（詳細には、吸気ポート７および吸気管１４）に排気ガスが排出されるタイミング（以下、排気ガス排出タイミングと称す）において吸気弁６を開弁させることができる吸気弁開弁機構１３が連結されている。この吸気弁開弁機構１３の詳細については後述する。第１実施形態において、排気ガス排出タイミングとは、例えば、内燃機関の膨張行程後半から排気行程前半までの期間の一部期間である。
【００１２】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１７は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。サージタンク１５には吸気圧を測定するための吸気圧センサ２４が設けられ、また、排気マニホルド２０には空燃比を検出するための空燃比センサ２３が取付けられる。これら吸気圧センサ２４および空燃比センサ２３の出力信号はそれぞれ対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
【００１３】
またアクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。クランク角センサ４２は例えばクランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３６に入力される。ＣＰＵ３５ではこのクランク角センサ４２の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介して点火プラグ１０、燃料噴射弁１１、吸気側動弁機構１３およびステップモータ１７に接続される。
【００１４】
ところで、第１実施形態の内燃機関では、燃焼室５内における燃料の燃焼形態を、いわゆる、成層燃焼と均質燃焼との間で切換可能となっている。ここで、成層燃焼とは、圧縮行程終期であって燃料点火直前において、燃料噴射弁１２から燃料を噴射することによって、点火プラグ１０近傍にのみ燃料を偏在させた状態で、燃料を燃焼させる燃焼形態である。一方、均質燃焼では、吸気行程中において、燃料噴射弁１２から燃料を噴射することによって、燃焼室５全体に燃料を均一に分散させた状態で、燃料を燃焼させる燃焼形態である。
【００１５】
なお、上述したように、成層燃焼では、燃料を点火プラグ１０近傍にのみ偏在させた状態で燃料に点火することから、燃焼室５内の混合気の平均空燃比が極めて大きくても、燃料は良好に燃焼する。すなわち、成層燃焼では、吸気量が非常に多く、しかも、燃料噴射量が非常に少なくても、燃料は十分に燃焼する。したがって、第１実施形態では、成層燃焼が実行されるときには、スロットル弁１９の開度（以下、スロットル開度と称す）が最大とされ、しかも、燃料噴射量が少なくされる。なお、このように、スロットル開度を最大とすることには、燃焼室５内におけるピストン３によるポンピングロスが小さく、燃費が良いという利点がある。
【００１６】
一方、上述したように、均質燃焼では、燃料を燃焼室５全体に均一に分散させた状態で燃料に点火することから、燃焼室５内の混合気の空燃比は比較的小さくなければ、燃料は燃焼しづらい。すなわち、均質燃焼では、吸気量は比較的少なくなければ、また、燃料噴射量が比較的多くなければ、燃料は燃焼しづらい。したがって、第１実施形態では、均質燃焼が実行されるときには、スロットル弁１９の開度（スロットル開度）が比較的小さくされ、燃料噴射量は混合気の空燃比が理論空燃比近傍となるように制御される。
【００１７】
また、成層燃焼では、燃料噴射量が比較的少ないので、出力可能な機関トルクは比較的小さい。一方、均質燃焼では、燃料噴射量が比較的多いので、出力可能な機関トルクは比較的大きい。そこで、第１実施形態では、要求トルクに基づいて、均質燃焼と成層燃焼とのいずれの燃焼形態で燃料を燃焼させるかを決定している。詳細には、要求トルクが大きいときには均質燃焼が行われ、要求トルクが小さいときには成層燃焼が行われる。これにより、要求トルクを内燃機関から出力させつつも、全体として、燃費が高く維持される。
【００１８】
ところで、成層燃焼では、燃焼室５内の混合気の平均空燃比は非常に大きいが、点火プラグ１０近傍の混合気の平均空燃比は非常に小さいので、点火プラグ１０近傍における燃焼温度が高く、ＮＯｘが生成されやすい。ここで、燃焼室５内に排気ガスを導入すれば、燃焼温度が低下し、ＮＯｘの生成が抑制される。
【００１９】
そこで、第１実施形態では、成層燃焼が行われるときには、燃焼室５内に排気ガスを導入するようにしている。詳細には、第１実施形態では、成層燃焼が行われるときには、吸気弁開弁機構１３によって、排気ガス排出タイミング（膨張行程後半から排気行程前半の間の一部期間）において、吸気弁６を開弁させることによって排気ガスをいったん吸気通路に排出し、次の吸気行程において、新しい空気（新気）と共に排気ガスを燃焼室５内に導入するようにしている。
【００２０】
一方、均質燃焼では、燃焼室５内に排気ガスが導入されると、燃料の燃焼が不安定となる。そこで、第１実施形態では、均質燃焼が行われるときには、排気ガス排出タイミングにおいて、吸気弁６を開弁させないように吸気弁開弁機構１３を制御し、燃焼室５内に排気ガスが導入されることを抑制している。
【００２１】
ところで、第１実施形態では、成層燃焼が行われているときには、燃焼室５に導入される排気ガスの量（以下、ＥＧＲガス量と称す）が成層燃焼用の目標値となるように排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量（以下、ＥＧＲ用の開弁量と称す）を成層燃焼用の目標開弁量とするべく、吸気弁開弁機構１３に対する制御パラメータの目標値が成層燃焼用の目標値とされる。また、第１実施形態では、成層燃焼が行われているときには、燃料噴射弁からの燃料噴射量、燃料噴射弁１１からの燃料噴射タイミング、点火プラグ１０による燃料点火時期、および、スロットル弁１９により制御される吸気量も成層燃焼用の目標値となるように、燃料噴射弁１１、点火プラグ１０、および、スロットル弁１９に対する制御パラメータの目標値が成層燃焼用の目標値とされる。
【００２２】
一方、第１実施形態では、均質燃焼が行われているときには、ＥＧＲガス量が均質燃焼用の目標値、すなわち、零となるようにＥＧＲ用の開弁量を均質燃焼用の目標開弁量、すなわち、零とするべく、吸気弁開弁機構１３に対する制御パラメータの目標値が均質燃焼用の目標値とされる。また、第１実施形態では、均質燃焼が行われているときには、燃料供給量、燃料噴射タイミング、燃料点火時期、および、吸気量も均質燃焼用の目標値となるように、燃料噴射弁１１、点火プラグ１０、および、スロットル弁１９に対する制御パラメータの目標値が均質燃焼用の目標値とされる。
【００２３】
このように、第１実施形態では、燃焼形態ごとに適した制御パラメータの目標値が存在することから、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に切り換えるべきときには、制御パラメータの目標値も切り換えられる。ところが、制御パラメータの目標値が切り換えられてから、実際に、ＥＧＲガス量、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、燃料点火タイミング、および、吸気量がそれぞれ目標値に達するまでにかかる時間はそれぞれ異なる。
【００２４】
詳細には、ＥＧＲガス量が零となるようにＥＧＲ弁に対する制御パラメータの目標値が切り換えられてから、実際に、ＥＧＲガス量が零となるまでには、比較的長い時間がかかるが、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、燃料点火タイミング、および、吸気量がそれぞれの目標値となるように各制御パラメータの目標値が切り換えられてから、実際に、これら燃料噴射量、燃料噴射タイミング、燃料点火タイミング、および、吸気量がそれぞれ目標値となるまでの時間は、比較的短い。
【００２５】
したがって、各制御パラメータの目標値を同時に切り換えた場合、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、燃料点火タイミング、および、吸気量は、それぞれ、均質燃焼用の目標値に達しているが、ＥＧＲガス量は零となっていない期間ができてしまう。この期間中においては、燃費や排気エミッションが悪化してしまう。
【００２６】
そこで、第１実施形態では、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断されたときには、始めに、吸気量開弁機構１３に対する制御パラメータの目標値を均質燃焼用の目標値に切り換え、その後、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が零となったときに、燃料噴射弁１２、点火プラグ１０、および、スロットル弁１９に対する制御パラメータの目標値を均質燃焼用の目標値に切り換えるようにしている。これによれば、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断されてから、実際に、燃焼形態が切り替わるまでの時間が短く、しかも、燃焼形態が実際に切り替わったときのＥＧＲガス量は、確実に、均質燃焼用の目標値、すなわち、零となっていることから、燃費および排気エミッションが良好な状態に維持されることとなる。
【００２７】
次に、第１実施形態の吸気弁開弁機構について、図２および図３を参照して説明する。吸気弁開弁機構１３はカム５０を有する。カム５０の外周面が吸気弁６の先端に当接するようになっている。また、カム５０はカムシャフト５１に取り付けられている。カムシャフト５１が回転せしめられることによってカム５０も回転せしめられ、このカム５０の回転によって、吸気弁６が開閉弁せしめられる。
【００２８】
図３に示したように、カム５０は、排気行程終了直前から圧縮行程の開始直後において吸気弁６を開弁するための吸気用カム部分５６と、膨張行程後半から排気行程前半までの間の期間（排気ガス排出タイミング）において、吸気弁６を開弁するためのＥＧＲ用カム部分５７とを備える。
【００２９】
ところで、カムシャフト５１は油圧装置５８に連結されている。カムシャフト５１は油圧装置５８によって、その長手軸線に沿って移動せしめられる。カムシャフト５１がその長手軸線に沿って移動せしめられることによって、カムシャフト５１と吸気弁６との間の相対位置関係、すなわち、カム５０と吸気弁６との間の相対位置関係が変化する。
【００３０】
ＥＧＲ用カム部分５７は、カムシャフト５１が油圧装置５８によってその長手軸線に沿って移動せしめられ、斯くして、カム５０と吸気弁６との間の相対位置関係が変化せしめられると、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が変化するような形状となっている。詳細には、カム５０の基準円ＣからのＥＧＲ用カム部分５７の同位相における高さが、カム５０の中心軸線に沿って徐々に変化している。
【００３１】
したがって、第１実施形態では、油圧装置５８によってカム５０と吸気弁６との間の相対位置関係を変えることによって、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量を変えることができる。
【００３２】
また、油圧装置５８には、油圧装置５８内におけるカムシャフト５１の位置を検出するための位置センサ５９が取り付けられている。第１実施形態では、この位置センサ５９によって検出されるカムシャフト５１の位置から、カム５０と吸気弁６との間の相対位置関係が推定される。
【００３３】
次に、図４を参照して、本発明の燃焼形態の切換について説明する。図４は、吸気通路および燃焼室５内に供給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称した場合に、燃焼室５から排出される排気ガスの空燃比をリッチとするために燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換える例に関するタイムチャートである。
【００３４】
図４において、（Ａ）はＥＧＲガス量を零にするか否かを制御するための制御信号を示し、（Ｂ）は排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量を示し、（Ｃ）は実際のＥＧＲガス量を示し、（Ｄ）はスロットル弁１９の開度（スロットル開度）を示し、（Ｅ）はスロットル弁下流の吸気通路内の圧力を示し、（Ｆ）は燃料噴射量を示し、（Ｇ）は燃料点火タイミングを示し、（Ｈ）は燃焼室５から排出されるＮＯｘの量を示し、（Ｉ）は時刻を示す。
【００３５】
さて、上述したように、ＮＯｘ触媒２１はそこに流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときには、排気ガス中のＮＯｘを保持することができるが、ここで保持することができるＮＯｘの量には限界がある。そして、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘの量（ＮＯｘ保持量）がその限界値に達した後においては、もはや、ＮＯｘはＮＯｘ触媒によって保持されないので、ＮＯｘ触媒下流へと流出し、排気エミッションが悪化してしまう。
【００３６】
こうした排気エミッションの悪化を抑制するためには、ＮＯｘ保持量がその限界値に達する前に、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを還元浄化する必要がある。すなわち、ＮＯｘ保持量がその限界値に達する前に、ＮＯｘ触媒にリッチ空燃比の排気ガスを供給する必要がある。そして、排気ガスの空燃比をリッチとするためには、燃焼形態を均質燃焼として燃料噴射量を多くすればよい。
【００３７】
そこで、図４に示した例では、時刻ｔ３において、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘの量がその限界値近傍に達し、このとき、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるべきであると判断し、排気ガスの空燃比をリッチとするための制御が開始される。
【００３８】
すなわち、時刻ｔ３において、ＥＧＲガス量を零とするよう要請する制御信号がオンとされる。したがって、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量Ｄｅが小さくされ、これに伴って、ＥＧＲガス量Ｇｅが少なくなる。また、ＥＧＲガス量が少なくなるのに伴って、燃焼室５から排出されるＮＯｘの量が多くなる。
【００３９】
時刻ｔ４において、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量Ｄｅが零となり、したがって、ＥＧＲガス量が零となると、スロットル開度Ｄｔが最大値から小さくされ、これに伴って、吸気通路内の圧力Ｐが小さくなる。そして、スロットル開度Ｄｔが小さくされ始めてから一定時間が経過した時刻ｔ７において、燃料噴射量Ｑが増大せしめられ、これと同時に、燃料点火タイミングＴｉが進角せしめられる。これによって、排気ガスの空燃比がリッチとなり、このリッチ空燃比の排気ガスがＮＯｘ触媒２１に供給されることによって、ＮＯｘ触媒２１に保持されているＮＯｘが還元浄化される。
【００４０】
なお、図４の例では、時刻ｔ１８において、ＮＯｘ触媒２１内に保持されていたＮＯｘが全て還元浄化され、このとき、燃焼形態を均質燃焼から成層燃焼へと切り換えるべきであると判断され、したがって、ＥＧＲガス量を零とするよう要請する制御信号がオフとされ、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量Ｄｅが大きくされ、これに伴って、ＥＧＲガス量Ｇｅが多くなる。そして、このとき、スロットル開度Ｄｔが大きくされ、これに伴って、吸気通路内の圧力Ｐが高くなる。さらに、このとき、燃料噴射量Ｑが少なくされ、燃料点火タイミングＴｉが遅角せしめられる。
【００４１】
図５は、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるためのルーチンの一例を示すフローチャートを示している。図５のルーチンでは、始めに、ステップ１０１において、成層燃焼が行われているか否かについて判定される。成層燃焼が行われている場合には、ステップ１０２へと進み、一方、均質燃焼が行われている場合には、ルーチンが終了せしめられる。
【００４２】
ステップ１０２では、機関燃焼を成層燃焼から均質燃焼に切り換えるべきであるか否かが判定される。ステップ１０２において、機関燃焼を切り換えるべきであると判定された場合には、ステップ１０３へと進み、一方、機関燃焼を切り換えるべきではないと判定された場合には、ルーチンが終了せしめられる。ステップ１０３では、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が少なくなるように、油圧装置５８によってカムシャフト５１が移動され始める。
【００４３】
次いで、ステップ１０４では、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が零となっているか否かが判定される。排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が零となっていないと判定された場合には、ステップ１０４が繰り返される。一方、ステップ１０４において、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁６の開弁量が零となっていると判定された場合には、ステップ１０５において、スロットル開度が小さくされる。
【００４４】
次いで、ステップ１０６において、スロットル開度が小さくされてから所定時間が経過したか否かが判定される。スロットル開度が小さくされてから所定時間が経過していないと判定された場合には、ステップ１０６が繰り返され、スロットル弁１９が閉弁されてから所定時間が経過したと判定された場合には、ステップ１０７へと進む。ステップ１０７では、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、および、点火タイミングを均質燃焼用の目標値とするべく、燃料噴射弁および点火プラグに対する制御パラメータの目標値が切り換えられる。
【００４５】
なお、上述した実施形態において、開弁量とは吸気弁６の開弁期間の長さとこの開弁期間中の吸気弁６のリフト量とによって決まる量であり、開弁量が多くなれば燃焼室から吸気通路に排出される排気ガスの量（ＥＧＲガス量）が多くなる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気弁を開弁することによって燃焼室から吸気通路に排出された排気ガスが再び燃焼室に吸入されるので、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量を変更してから、燃焼室に吸入される排気ガスの量が目標量となるまでの時間が短い。したがって、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に切り換えるべきであると判断されてから実際に燃焼形態が切り換えられるまでの時間が短い。したがって、本発明によれば、燃費および排気エミッションが良好なままに維持される。
【００４７】
さらに、本発明によれば、吸気弁を開弁することによって燃焼室から吸気通路に排出された排気ガスが再び燃焼室に吸入され、このときには、吸気通路内の排気ガスの殆ど全てが燃焼室に吸入される。したがって、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が目標量となれば、燃焼室に吸入される排気ガスの量もほぼ目標量となっている。すなわち、排気ガス排出タイミングにおける吸気弁の開弁量が目標量となったときに機関運転に関するその他の制御パラメータを均質燃焼用のパラメータ値とした場合にも、燃費および排気エミッションが、確実に、良好なままに維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼制御装置を搭載した内燃機関の全体図である。
【図２】本発明の吸気側動弁機構の側面図である。
【図３】本発明の吸気側動弁機構の断面図であり、（Ａ）は図２の線ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡに沿った断面図であり、（Ｂ）は図２の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った断面図である。
【図４】燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換える例に関するタイムチャートである。
【図５】燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼へと切り換えるためのルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
６…吸気弁
１０…点火プラグ
１１…燃料噴射装弁
１３…吸気弁開弁機構
１９…スロットル弁
５０…カム
５０…カムシャフト
５６…吸気用カム部分
５７…ＥＧＲ用カム部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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