(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエンジンの部分負荷運転領域で、排気弁の閉タイミングを排気上死点前に進角し、吸気弁の開タイミングを排気上死点後に遅角して、排気上死点の前後に前記排気弁と前記吸気弁とが何れも閉じるネガティブオーバラップ期間を設けるガソリンエンジンの制御装置において、
前記エンジンの幾何学的圧縮比を変更可能な圧縮比変更装置と、
前記エンジンの要求負荷を推定する機能を少なくとも含み、前記エンジンを含む車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて筒内での燃焼を制御する燃焼制御部と、
前記圧縮比変更装置を制御する幾何学的圧縮比制御部と
を備え、
前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において低速低負荷側に設定される所定の通常圧縮自己着火領域では、排気上死点経過後に燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる通常モードで筒内での燃焼を制御し、前記部分負荷運転領域における前記通常圧縮自己着火領域以外の多段着火領域では、前記ネガティブオーバラップ期間で一部の燃料を圧縮自己着火させ、その後、前記排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる多段着火モードで筒内での燃焼を制御するものであり、
前記幾何学的圧縮比制御部は、前記エンジンの幾何学的圧縮比を、前記多段着火モードでは前記通常モードよりも高い高圧縮比に設定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のガソリンエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、筒内の混合気を火花点火する点火プラグを備え、
前記燃焼制御部は、さらに前記点火プラグによる火花点火により筒内の混合気を燃焼させる火花点火モードでの燃焼も制御するものであり、
前記幾何学的圧縮比制御部は、前記通常モードでは前記火花点火モードと同等の幾何学的圧縮比に設定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のガソリンエンジンの制御装置において、
前記幾何学的圧縮比制御部は、所定の異常着火限界を超えない範囲内で幾何学的圧縮比を設定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のガソリンエンジンの制御装置において、
前記燃焼制御部は、前記多段着火モードにおいて、前記ネガティブオーバラップ期間に圧縮自己着火される燃料の噴射量と、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火される燃料の噴射量とを略同量に設定するものである
ことを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガソリンエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に予混合圧縮自己着火燃焼（ＨＣＣＩ：Homogeneous-Charge Compression-Ignition combustion。）運転（以下、「圧縮自己着火運転」ともいう）を実行するに当たり、特許文献１に示すように、所定の運転領域において、排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとを変更することにより、排気上死点の前後に吸気弁と排気弁の双方が閉じるネガティブオーバラップ期間を生じさせ、既燃ガスを内部ＥＧＲとして燃焼室に残留させる技術が知られている。このような圧縮自己着火運転は、排気性能の向上、燃費の向上、或いはポンピングロスの低減等を図る技術である。
【０００３】
他方、特許文献２に開示された先行技術では、エンジンの幾何学的圧縮比を変更可能なエンジンを採用し、運転状態に応じて圧縮比を変更する構成を採用している。
【０００４】
図１２は、従来例の構成図である。
【０００５】
同図を参照して、このエンジン２００のピストン２０１は、コネクティングロッド２０２と、このコネクティングロッド２０２に連結されたリンク２０３を介してクランクシャフト２０４のクランクピン２０５に連結されている。ピストン２０１とコネクティングロッド２０２は、ピストンピン２０６により当該ピストンピン２０６回りに相対変位可能に連結されているとともに、コネクティングロッド２０２とリンク２０３とは、リンクピン２０７により当該リンクピン２０７回りに相対変位可能に連結されている。リンク２０３は、圧縮比変更装置２１０に連結されている。圧縮比変更装置２１０は、リンク２０３を駆動する制御リンク２１１と、制御リンク２１１を駆動するモータ２１２とを有しており、モータ２１２をエンジン制御ユニットで制御することによって、運転状態応じてピストンピン２０６の中心からクランクピン２０５の中心との直線距離を変更し、エンジン２００の幾何学的圧縮比が変更されるようになっている。
【０００６】
そして、特許文献２においては、基本的に低負荷時には、圧縮比を高く設定して燃費向上を図り、高負荷時には、圧縮比を低く設定してノッキングの発生を回避するようにエンジン２００が制御されていた。
【０００７】
なお、ネガティブオーバラップ期間を生成する技術としては、例えば、特許文献３や特許文献４に開示された動弁機構が一般的に知られている。
【特許文献１】特開２００６−２２６６４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６１３３号公報
【特許文献３】特開２００６−３３６４９４号公報
【特許文献４】特開２００６−３４８７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、圧縮自己着火運転によって、排気性能の向上、燃費の向上、或いはポンピングロスの低減等を図るためには、圧縮自己着火運転が実行される部分負荷運転領域を可能な限り高負荷側に拡張することが望ましい。
【０００９】
しかしながら、比較的高負荷側で圧縮自己着火運転のためのネガティブオーバラップ期間を設けて、特許文献１に開示されているように燃焼室に供給される酸素濃度を内部ＥＧＲ量に応じて増量した場合には、表面着火が生じやすくなる結果、過早着火が生じやすくなるという問題があった。また、特許文献２の構成では、低速／低負荷側で圧縮比を高く設定する構成であるから、上述のような過早着火に対しては、有効な対策とはなり得なかった。
【００１０】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、過早着火を抑制しつつ、燃費の向上を図り、もって圧縮自己着火運転を可及的に拡張することのできるガソリンエンジンの制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、少なくともエンジンの部分負荷運転領域で、排気弁の閉タイミングを排気上死点前に進角し、吸気弁の開タイミングを排気上死点後に遅角して、排気上死点の前後に前記排気弁と前記吸気弁とが何れも閉じるネガティブオーバラップ期間を設けるガソリンエンジンの制御装置において、前記エンジンの幾何学的圧縮比を変更可能な圧縮比変更装置と、前記エンジンの要求負荷を推定する機能を少なくとも含み、前記エンジンを含む車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて筒内での燃焼を制御する燃焼制御部と、前記圧縮比変更装置を制御する幾何学的圧縮比制御部とを備え、前記燃焼制御部は、前記部分負荷運転領域において低速低負荷側に設定される所定の通常圧縮自己着火領域では、排気上死点経過後に燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる通常モードで筒内での燃焼を制御し、前記部分負荷運転領域における前記通常圧縮自己着火領域以外の多段着火領域では、前記ネガティブオーバラップ期間で一部の燃料を圧縮自己着火させ、その後、前記排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料を噴射させて圧縮上死点経過後に圧縮自己着火させる多段着火モードで筒内での燃焼を制御するものであり、前記幾何学的圧縮比制御部は、前記エンジンの幾何学的圧縮比を、前記多段着火モードでは前記通常モードよりも高い高圧縮比に設定するものであることを特徴とするガソリンエンジンの制御装置である。この態様では、部分負荷運転領域では、排気弁の閉タイミングが排気上死点前に進角し、吸気弁の開タイミングが排気上死点後に遅角することにより、排気上死点の前後に排気上死点の前後に吸気弁と排気弁の双方が閉じるネガティブオーバラップ期間が形成され、既燃ガスが内部ＥＧＲとして筒内に残留する。ここで、部分負荷運転領域のうち、低速低負荷側に設定される所定の通常圧縮自己着火領域では、通常モードでの圧縮自己着火運転が実行される。この通常モードでは、燃焼制御部が排気上死点経過後に燃料を噴射させることにより、この燃料噴霧が圧縮上死点の経過直後に自己着火し、エンジンが運転される。他方、通常モードのままでは過早着火の懸念がある比較的高速または高負荷側の多段着火領域では、多段着火モードに基づいて燃料噴射が制御される。この多段着火モードでは、気筒のネガティブオーバラップ期間において一部の燃料が圧縮自己着火し、その後、排気弁が閉じられたままの状態で残余の燃料が再度噴射されて、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火することになる。この圧縮自己着火により、筒内の昇温や圧力上昇が二段階に分散されるので、排気上死点経過後に噴射された燃料の噴霧が過早着火を来すおそれが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。そして、エンジンの幾何学的圧縮比は、多段着火モードでの運転時の方が通常モードでの運転時よりも高圧縮比に設定されることから、排気上死点経過直後の圧縮自己着火による燃費が向上し、圧縮自己着火運転が可能な運転領域を拡張しつつ、高速高負荷側での燃費を高めることができる。
【００１２】
好ましい態様において、前記エンジンは、筒内の混合気を火花点火する点火プラグを備え、前記燃焼制御部は、さらに前記点火プラグによる火花点火により筒内の混合気を燃焼させる火花点火モードでの燃焼も制御するものであり、前記幾何学的圧縮比制御部は、前記通常モードでは前記火花点火モードと同等の幾何学的圧縮比に設定するものである。この態様では、通常モードにおいて圧縮上死点経過直後の圧縮自己着火を比較的高い圧縮比で実現し、通常モードが採用される運転領域での燃費が向上するとともに、多段着火モードでは、排気上死点経過直後の圧縮自己着火による燃費をより向上することができる。
【００１３】
好ましい態様において、前記幾何学的圧縮比制御部は、所定の異常着火限界を超えない範囲内で幾何学的圧縮比を設定するものである。この態様では、燃焼制御部が設定する種々の運転モードにおいて、幾何学的圧縮比が高すぎることによる過早着火やノッキングを防止しつつ、所期の燃費向上を図ることができる。
【００１４】
好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記多段着火モードにおいて、前記ネガティブオーバラップ期間に圧縮自己着火される燃料の噴射量と、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火される燃料の噴射量とを略同量に設定するものである。この態様では、多段着火モードでの幾何学的圧縮比を高圧縮比に設定することによって、排気上死点経過直後の圧縮自己着火によるエンジンの燃費をさらに高めることができる。また、排気上死点経過直後に圧縮自己着火される燃料の噴射量を後段の燃料と概ね等量に設定することによって、各圧縮自己着火をリーンバーンとすることができるので、出力を高めて燃費を向上させる一方で、ＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明は、圧縮自己着火運転が実行される部分負荷運転領域において、要求負荷が比較的高負荷側ないしは高速側にあるときは、ネガティブオーバラップ期間で一部の燃料を圧縮自己着火させる多段着火モードで筒内での燃焼が制御されるので、筒内の昇温や圧力上昇が二段階に分散されることにより、排気上死点経過後に噴射された燃料の噴霧が過早着火を来すおそれが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。しかも、エンジンの幾何学的圧縮比は、多段着火モードでの運転時の方が通常モードでの運転時よりも高圧縮比に設定されることから、排気上死点経過直後の圧縮自己着火による燃費が向上する。従って、本発明によれば、過早着火を抑制しつつ、燃費の向上を図り、もって圧縮自己着火運転を可及的に拡張することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の一形態に係る火花点火式４サイクルガソリンエンジン１０の概略構成を示す構成図であり、図２は図１に係るエンジン１０の一つの気筒とそれに対して設けられた吸気弁４０および排気弁６０等の構造を示す断面略図である。また図３は図１に係るエンジン１０の動弁機構４１、６１の構造を示す概略図である。
【００１８】
これらの図において、図示のエンジン１０は、クランクシャフト２１を回転自在に支持するシリンダブロック２２と、シリンダブロック２２の上部に配置されたシリンダヘッド２３とを一体的に有している。
【００１９】
シリンダブロック２２およびシリンダヘッド２３には、複数の気筒２４が設けられている。各気筒２４には、クランクシャフト２１に連結されたピストン２５と、ピストン２５が気筒２４内に形成する燃焼室２６とが公知の構成と同様に設けられている。なお、シリンダブロック２２には、クランクシャフト２１の回転角（クランク角）を検出するクランク角度センサＳＷ１と、エンジン１０の冷却水の温度Ｔｗを検出するエンジン水温センサＳＷ２とが設けられている。
【００２０】
シリンダヘッド２３には、燃焼室２６毎に燃料噴射弁２８が設けられている。燃料噴射弁２８は、各燃焼室２６の側部から当該燃焼室２６に直接燃料を噴射する直噴式のものである。また、シリンダヘッド２３には、そのプラグ先端が各燃焼室２６の頂部に臨む点火プラグ２９が装備されている。点火プラグ２９には、電子制御による点火タイミングのコントロールが可能な点火回路２９ａが接続されている。
【００２１】
さらに、エンジン１０には、幾何学的圧縮比を変更可能な圧縮比変更装置７０が設けられている。この圧縮比変更装置７０は、原理的には、図１２で説明した先行例と同様に、モータ等のアクチュエータによってエンジン制御ユニット１００に制御されることにより、エンジン１０の幾何学的圧縮比を所定範囲（例えばε＝９〜１７）の範囲で変更することができるようになっている。
【００２２】
エンジン１０は、当該気筒２４内に対して新気を供給する吸気システム３０と、気筒２４の燃焼室２６で燃焼した既燃ガスを排気する排気システム５０とを有している。
【００２３】
吸気システム３０は、新気を気筒２４内に供給するための吸気管３１と、この吸気管３１の下流側に連通するインテークマニホールド３２を備え、このインテークマニホールド３２はサージタンクから分岐してそれぞれ対応する気筒２４に接続される分岐吸気管３３を備えている。図示の実施形態において、各気筒２４には、２つ一組の吸気ポート２４ａが形成されており（図１参照）、前記分岐吸気管３３の下流端は、各気筒２４の吸気ポート２４ａに対応して二股に形成されている。
【００２４】
吸気システム３０の吸気管３１には、エアフローセンサＳＷ３と、吸気温度Ｔａを検出する吸気温度センサＳＷ４とが設けられている。さらに吸気管３１には、吸気流量を調節するスロットル弁３５が設けられている。このスロットル弁３５は、アクチュエータ３６によって開閉駆動されるように構成されている。
【００２５】
各気筒２４に設けられた各吸気ポート２４ａには吸気弁４０が設けられ、図示の実施形態では、吸気ポート２４ａに対応して気筒２４毎に２つずつの吸気弁４０が設けられている。
【００２６】
次に、排気システム５０は、各気筒２４に２つ一組で形成された排気ポート２４ｂに接続された二股状の分岐排気管５１を下流排出側で集合させたエキゾーストマニホールド５２と、このエキゾーストマニホールド５２の下流側集合部に接続されて、エキゾーストマニホールド５２から既燃ガスを排出する排気管５３とを有している。排気管５３には、三元触媒等を含む浄化装置５４が設けられている。この浄化装置５４の上流近傍には、排気ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサＳＷ５が配置されている。
【００２７】
上記各排気ポート２４ｂには排気弁６０が設けられている。
【００２８】
図３を参照して、各吸気弁４０並びに各排気弁６０は、動弁機構４１、６１によって駆動される構成になっている。各動弁機構４１、６１は、対応する吸気弁４０、排気弁６０のステム４０ａ、６０ａにそれぞれ固定されたＶＶＬ４２、６２と、各吸気弁４０並びに各排気弁６０の開閉タイミングを変更するＶＶＴ（Valuable Valve Timing Mechanism）４３、６３と、ＶＶＴ４３、６３を介しクランクシャフト２１の駆動力で駆動されるカムシャフト４４、６４と、カムシャフト４４、６４に一体化されて、所定の位相で吸気弁４０、排気弁６０を異なる位相で駆動する二組の吸気カム４５ａ、４５ｂ並びに排気カム６５ａ、６５ｂとを有している。
【００２９】
ＶＶＬ４２、６２は、所定のタイミングで第２排気カム６５ｂが排気弁６０のステム６０ａを押し下げる機能をＯＮ／ＯＦＦするいわゆるロストモーションを実現するためのものであり、図示の例では、タペット型のもので具体化されている。なお、ＶＶＬ４２、６２の機構そのものは公知であるので、ここでは説明を省略する。
【００３０】
各吸気カム４５ａ、４５ｂ並びに各排気カム６５ａ、６５ｂは、一方（図示の例では吸気カム４５ａ、排気カム６５ａ）が、いわゆる圧縮自己着火運転時において、１８０°未満の開弁角度ＣＡで、それぞれ吸気弁４０および排気弁６０を開閉するとともに、他方（図示の例では、吸気カム４５ｂ、排気カム６５ｂ）が、いわゆる火花点火運転時において、１８０°以上の開弁角度（図示の例では、吸気弁４０の開弁角度ＣＡが２００°〜２３０°、排気弁６０の開弁角度ＣＡが１８０°〜２００°）で、それぞれ吸気弁４０および排気弁６０を開閉するように構成されているものである。
【００３１】
吸気弁４０の各ＶＶＬ４２と排気弁６０の各ＶＶＬ６２には、それぞれ作動油回路４６、６６が接続されており、各作動油回路４６、６６は、電磁弁４７、６７によって制御されるようになっている。そして、後述するエンジン制御ユニット（本実施形態ではＰＣＭ：Powertrain Control Module）１００の制御によって、作動油回路４６、６６から作動油の供給が停止されると、吸気カム４５ｂ並びに各排気カム６５ｂがＶＶＬ４２、６２によってロストモーションを起こし、これらのカム４５ｂ、６５ｂからの駆動力が対応する吸気弁４０並びに排気弁６０のステム４０ａ、６０ａに伝達されなくなる結果、各吸気弁４０並びに排気弁６０は、専ら吸気カム４５ａ並びに各排気カム６５ａによって駆動されることとなり、吸気弁４０、排気弁６０は、１８０°未満の開弁角度ＣＡで開閉動作を行うようになっている。他方、作動油回路４６、６６から作動油が供給されると、各吸気カム４５ｂ並びに各排気カム６５ｂがＶＶＬ４２、６２のロストモーションが停止され、これら吸気カム４５ｂ並びに各排気カム６５ｂの駆動力が対応する吸気弁４０並びに排気弁６０のステム４０ａ、６０ａに伝達される結果、各吸気弁４０並びに排気弁６０は、上述のように１８０°以上の開弁角度ＣＡで開閉されるようになっている。
【００３２】
作動油回路４６、６６に設けられた電磁弁４７、６７は、エンジン制御ユニット１００によって制御されるようになっている。
【００３３】
ＶＶＴ４３、６３は、例えばベーンポンプ等を用いて各吸気カム４５ａ、４５ｂ並びに各排気カム６５ａ、６５ｂが対応する吸気弁４０並びに排気弁６０が駆動するタイミングを無段階的に変更するものであるが、その構成については、本件出願人が先に提案している特許文献３、特許文献４等に開示されているので、詳細な説明については、これを省略する。
【００３４】
次に、エンジン制御ユニット１００について説明する。
【００３５】
図１に示すように、エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、インターフェース１０３並びにこれらのユニット１０１〜１０３を接続するバス１０４を有している。そして、インターフェース１０３を介し、図２に示すように、入力要素として、クランク角度センサＳＷ１、エンジン水温センサＳＷ２、エアフローセンサＳＷ３、吸気温度センサＳＷ４、酸素濃度センサＳＷ５、アクセル開度センサＳＷ６、車速センサＳＷ７等の各種検出手段が接続されている。他方、制御要素として、燃料噴射弁２８、点火プラグ２９による点火をコントロールする点火回路２９ａ、スロットル弁３５のアクチュエータ３６（図１参照）、動弁機構４１、６１のＶＶＴ４３、６３に設けられた電磁弁（図示せず）、各ＶＶＬ４２、６２を駆動する作動油回路４６、６６の電磁弁４７、６７、圧縮比変更装置７０等が接続されている。
【００３６】
図２を参照して、エンジン制御ユニット１００のメモリ１０２には、制御マップやデータ並びにプログラムが記憶されており、ＣＰＵ１０１がこれら制御マップやデータに基づいてプログラムを実行することによって、図２に示すように、エンジン回転速度Ｎｅやエンジン負荷等の運転状態を判定する運転状態判定部１１０と、運転状態判定部１１０に判定された運転状態に応じて、エンジン１０の筒内での燃焼を制御する燃焼制御部１２０と、エンジン１０の幾何学的圧縮比を制御する幾何学的圧縮比制御部１４０とを論理的に構成している。
【００３７】
運転状態判定部１１０は、各入力要素からのセンサ信号に基づき、エンジン回転速度Ｎｅ、要求負荷Ｒｔ、吸気温度Ｔａ、筒内温度Ｔｃ等、種々の運転状態を判定するモジュールである。なお本実施形態において、運転状態判定部１１０には、車両の運転状態も判定できるように、アクセル開度センサＳＷ６や車速センサＳＷ７等の検出信号が入力されるようになっている。また、運転状態判定部１１０は、各入力要素からの検出信号に基づき、エンジン１０の運転状態（エンジン回転速度及びエンジン負荷）が何れの運転領域にあるかを判別するようになっている。
【００３８】
図４は本実施形態に係る運転状態に応じた制御を行うための運転領域の設定例を示す特性図である。
【００３９】
図４を参照して、同図に示す運転特性では、エンジン回転速度Ｎｅが所定回転速度（図示の例では３５００ｒｐｍ）以下の運転領域において、圧縮自己着火運転を実行する部分負荷運転領域ＨＣＣＩが設定されているとともに、残余の領域では、火花点火による強制着火運転（火花点火モード）を実行する火花点火運転領域ＳＩが設定されている。なお、図示の例において、部分負荷運転領域のうち、比較的低回転速度（図示の例では１５００ｒｐｍ）では、燃焼安定性を確保するために負荷に応じて火花点火運転が実行されるように設定されている。さらに、本実施形態においては、部分負荷運転領域ＨＣＣＩのうち、破線から低負荷または低速側には通常圧縮自己着火領域Ｒｎが設定される。この通常圧縮自己着火領域Ｒｎでは、噴射した燃料を圧縮上死点経過直後でのみ燃焼させる通常モードが実行される。他方、この通常モードのままでは過早着火の懸念がある破線から高負荷または高速側には、多段着火領域Ｒｍが設定される。この多段着火領域Ｒｍでは、ネガティブオーバラップ期間中に排気上死点経過直後で圧縮自己着火させる多段着火モードが実行される。
【００４０】
図２に戻って、燃焼制御部１２０は、動弁機構４１、６１を制御するためのＶＶＬ制御部１２１およびＶＶＴ制御部１２２と、燃料噴射弁２８による燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御部１２３と、点火プラグ２９による点火タイミングを制御する点火制御部１２４とを有し、吸気弁４０や排気弁６０の開閉制御、燃料噴射弁２８による燃料噴射、点火プラグ２９による点火タイミング等を制御するモジュールである。詳しくは後述するように、燃焼制御部１２０には、点火プラグ２９で混合気を点火して混合気を燃焼する火花点火運転モードと、ネガティブオーバラップ期間を排気上死点の前後に設けて、燃料を圧縮自己着火させるＨＣＣＩモードとが設定されている。さらに、ＨＣＣＩモードとしては、多段着火領域Ｒｍで実行される多段着火モードと通常圧縮自己着火領域Ｒｎで実行される通常モードとが設定されている。
【００４１】
ＶＶＬ制御部１２１およびＶＶＴ制御部１２２は、それぞれ各ＶＶＬ４２、６２、ＶＶＴ４３、６３の駆動制御を司るものである。
【００４２】
ＶＶＬ制御部１２１は、運転状態判定部１１０が判定した運転状態が部分負荷運転領域ＨＣＣＩであるときには、作動油回路４６、６６への作動油の供給を停止し、吸気カム４５ｂ並びに各排気カム６５ｂをロストモーションさせることによって、各吸気弁４０、排気弁６０の開弁角度ＣＡが１８０°未満となるように開弁制御し、それ以外の火花点火運転領域ＳＩでは、作動油回路４６、６６に作動油を供給して吸気カム４５ｂ並びに各排気カム６５ｂの駆動力を対応する吸気弁４０および排気弁６０に伝達させ、各吸気弁４０並びに排気弁６０を１８０°以上の開弁角度ＣＡで開閉制御するように構成されている。
【００４３】
ＶＶＴ制御部１２２は、吸気弁４０並びに排気弁６０の開閉タイミングを決定するものである。ＶＶＴ制御部１２２は、運転状態判定部１１０の判定に応じて、部分負荷運転領域ＨＣＣＩであるときには、ネガティブオーバラップ期間を生成するように排気弁６０の閉タイミングを進角し、吸気弁４０の開タイミングを遅角するとともに、火花点火運転領域ＳＩであるときには、１８０°以上の開弁角度で、それぞれ吸気弁４０および排気弁６０を開閉するように構成されている。
【００４４】
燃料噴射制御部１２３は、燃料噴射タイミング、燃料噴射量、吸気流量（空燃比）を制御するものである。この燃料噴射制御部１２３は、火花点火運転時においては、周知の構成と同様に、吸気行程後半から圧縮行程前半にかけて燃料を噴射するとともに、圧縮自己着火運転時においては、後述するタイミングで燃料を噴射させるものである。
【００４５】
点火制御部１２４は、火花点火モードにおいては、混合気を圧縮上死点経過直後で燃焼させるように、点火プラグ２９の点火回路２９ａに制御信号を出力するとともに、ＨＣＣＩモードにおいては、点火プラグ２９を休止するように点火回路２９ａに制御信号を出力するものである。
【００４６】
次に、燃焼制御部１２０における各部の設定例について説明する。
【００４７】
図５は、燃焼制御部１２０に設定されている制御例を示すタイミングチャートであり、（Ａ）は通常モード、（Ｂ）は多段着火モードの例を示している。
【００４８】
図５（Ａ）を参照して、エンジン１０が通常圧縮自己着火領域Ｒｎで運転されている場合、ＶＶＴ制御部１２２は、通常モードで吸気弁４０と排気弁６０の開閉タイミングを制御する。この通常モードでは、ＶＶＴ制御部１２２は、排気弁６０の閉タイミングを例えば排気上死点前７０°（２９０°ＣＡ）に進角し、吸気弁４０の開タイミングを例えば排気上死点後７０°（７０°ＣＡ）に遅角する。これにより、排気上死点の前後にそれぞれＣＡEX（７０°ＣＡ）、ＣＡIN（７０°ＣＡ）のネガティブオーバラップ期間が形成され、既燃ガスが内部ＥＧＲとして燃焼室２６に封緘される。
【００４９】
エンジン１０が通常モードで制御される場合、燃料噴射制御部１２３は、通常は、排気上死点経過後の所定タイミング（例えば吸気行程中期。図示の例では、吸気弁４０の開弁直前）で燃料Ｆ１を噴射し、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火するように燃料噴射量や吸気量を制御する。また、筒内にアルデヒド等の改質種を生成するために、必要に応じてネガティブオーバラップ期間ＣＡEX内に一部の燃料Ｆ２を噴射するように設定されている。
【００５０】
図５（Ｂ）を参照して、エンジン１０が多段着火領域Ｒｍで運転されている場合、ＶＶＴ制御部１２２は、多段着火モードで吸気弁４０と排気弁６０の開閉タイミングを制御する。この多段着火モードでは、ＶＶＴ制御部１２２は、排気弁６０の閉タイミングを例えば排気上死点前９０°（２７０°ＣＡ）に進角し、吸気弁４０の開タイミングを例えば排気上死点後１２０°（１２０°ＣＡ）に遅角する。これにより、排気上死点の前後にそれぞれＣＡEX（９０°ＣＡ）、ＣＡIN（１２０°ＣＡ）のネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINが形成される。ここで、通常モードと多段着火モードとでネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINが異なるのは、次に説明する燃料噴射制御部１２３の制御により、通常モードでは、圧縮上死点の経過直後にのみ燃料を圧縮自己着火（図中の着火ＩＧ）させているのに対し、多段着火モードでは、圧縮上死点の経過直後のみならず、ネガティブオーバラップ期間ＣＡINにも圧縮自己着火（図中の着火ＩＧPRE）を実行するためである。
【００５１】
燃料噴射制御部１２３は、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEX内に一部の燃料Ｆ１１を噴射して、排気上死点の経過直後に予備的な着火ＩＧPREを生じさせ、その後、吸気行程の後半でエンジン１０を駆動するための燃料Ｆ１２を噴射し、この燃料Ｆ１２の混合気がＩＧで示すように圧縮上死点経過直後に自己着火するように設定されている。
【００５２】
ネガティブオーバラップ期間ＣＡINにおける圧縮自己着火ＩＧPREは、燃料噴射量を分割することにより、個々の燃料噴射後上死点までの間に過早着火が生じるのを防止しつつ、排気上死点経過後に噴射される燃料Ｆ１２の着火安定性を高めるために実行されるものである。
【００５３】
本実施形態では、ネガティブオーバラップ期間ＣＡINに圧縮自己着火ＩＧPREを実行することにより、筒内温度Ｔｃや筒内圧力Ｐの上昇分を分配し、高速側や高負荷側、或いは温間時においても過早着火を抑制することができる。
【００５４】
図６は、燃焼制御部１２０の吸排気弁開閉タイミングの設定例を示すグラフであり、（Ａ）は排気弁６０の閉タイミング、（Ｂ）は吸気弁４０の開タイミングを示している。また、図７は、図６の設定例に基づく要求負荷とネガティブオーバラップ期間（内部ＥＧＲ量）との関係を示すグラフである。
【００５５】
図６（Ａ）（Ｂ）を参照して、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINを設定するに当たり、通常モードでの閉弁制御では、要求負荷Ｒｔが増加するに従い、排気弁６０の閉タイミングを排気上死点側に遅角し、吸気弁４０の開タイミングを進角するように設定されており、これによって図７に示すように、高負荷側に行くに連れてネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINを低減するようにしている。この通常モードでは、既燃ガスの吸気系への吹き戻りやポンピングロスの低減の観点から、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINが対称になるように設定される。
【００５６】
他方、多段着火モードで制御では、排気弁６０の閉タイミングは、要求負荷Ｒｔに拘わらず、一定に設定され、吸気弁４０の開タイミングは、負荷が増加するほど、遅角するように設定されている。また、通常モードから多段着火モードに切り替わった時点での排気弁６０の閉タイミングは、通常モードでの高負荷側の閉タイミングよりも進角した状態になっている。これによって、図７に示すように、高負荷側に行くに連れてネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINが漸増するようにしている。これは、有効圧縮比を確保し、ネガティブオーバラップ期間ＣＡINでの圧縮自己着火ＩＧPREを確実なものとするためである。また、吸気弁４０の開弁タイミングを要求負荷Ｒｔの増加に伴って遅角させているのは、高負荷側になるほど、燃料噴射量が増加し、それに伴って、圧縮自己着火ＩＧPRE時の筒内圧力Ｐが高くなるので、既燃ガスの充分な膨張期間を確保し、吸気系への吹き戻りを防止するためである。
【００５７】
図８は、要求負荷Ｒｔに対する燃料噴射量Ｑの設定例を示すグラフである。
【００５８】
図６（Ａ）および図８を参照して、本実施形態における通常モードでは、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEXに所定量の燃料Ｆ２を噴射することにより、筒内に反応性の高い活性種を生成し、着火性の向上を図るようにしている。圧縮自己着火のための燃料Ｆ１の噴射量Ｑ１は、要求負荷Ｒｔが増加するに連れて、曲線的に増加するのに対し、活性化のための燃料Ｆ２の噴射量Ｑ２は、低負荷のみで比較的少量に設定されている。
【００５９】
他方、図６（Ｂ）および図８を参照して、多段着火モードでは、ネガティブオーバラップ期間ＣＡINでの圧縮自己着火ＩＧPREに供される燃料Ｆ１１の噴射量Ｑ１１と圧縮上死点経過直後での圧縮自己着火ＩＧに供される燃料Ｆ１２の噴射量Ｑ１２は、何れも要求負荷Ｒｔが大きくなるほど、多くなるように設定される。また、ネガティブオーバラップ期間ＣＡINにおける圧縮自己着火ＩＧPREは、燃費向上のために燃料噴射量を分割するためのものであり、後述するように幾何学的圧縮比εが高圧縮比に設定変更されることから、その燃料噴射量は、同じ要求負荷Ｒｔにおける排気上死点経過後に噴射される燃料Ｆ１２と等しく設定されている。
【００６０】
さらに、多段着火モードにおけるネガティブオーバラップ期間ＣＡEXでの噴射量Ｑ１１は、通常モードにおけるネガティブオーバラップ期間ＣＡEXでの噴射量Ｑ２よりも多くなっている。この結果、通常モードから多段着火モードに切り替わった場合には、噴射量Ｑ２は、噴射量Ｑ１１よりも低減することになる。これは、燃料Ｆ２が圧縮自己着火を要しない噴射量Ｑ２であるのに対し、燃料Ｆ１１がネガティブオーバラップ期間での積極的な圧縮自己着火を要するものだからである。
【００６１】
幾何学的圧縮比制御部１４０は、圧縮比変更装置７０を駆動制御することにより、エンジン１０の幾何学的圧縮比εを例えば９から１７の範囲で変更できるようになっている。図示の例では、幾何学的圧縮比εが１７を越える場合には、異常着火限界として設定が禁止されるように、圧縮比変更装置７０のハード上、或いは、エンジン制御ユニット１００におけるソフト上の設定がなされている。もっとも、異常着火限界は、ガソリンのオクタン価や、過給機の有無によっても随時変更される。
【００６２】
一般に着火遅れτは、アレニウスの公式
【００６３】
【数１】
0004803151.tif 000002
【００６４】
に従うが、（１）式中、変数Ａは、オクタン価に依存する値であり、例えば、
【００６５】
【数２】
0004803151.tif 000003
【００６６】
は、ノッキングの予見に広く用いられている（Douaud, A. M. and Eyzat, P. “Four-Octane-Number Method for Predicting the Anti-Knock Behavior of Fuels and Engines”, SAE 780080, 1978）。
【００６７】
従って、本発明が適用されるエンジン１０に使用されるガソリンのオクタン価や過給機の有無等に基づいて、例えば、圧縮比毎に（２）式の着火遅れτの値をデータ化し、メモリ１０２に記憶しておくことによって、適切な幾何学的圧縮比εを運転状況に応じて設定することができる。
【００６８】
図９は本実施形態における幾何学的圧縮比の設定例を示すグラフであり、（Ａ）は通常モードまたは火花点火運転モードでの設定例、（Ｂ）は多段着火モードでの設定例を示している。
【００６９】
図９（Ａ）を参照して、一般に、火花点火式ガソリンエンジンは、理論上はオットーサイクル（Otto Cycle）に従うものとされており、その理論熱効率をηthとすると
ηth＝１−（１／εκ-1）                                      （３）
（但し、εは圧縮比、κは比熱比）になる、とされている。
【００７０】
（３）式から明らかなように、火花点火式ガソリンエンジンの理論熱効率（従って、図示、正味熱効率）は、あるレベルまでは、圧縮比が高い方が向上する。他方、理論熱効率および平均有効圧力（MEP: Mean Effective Pressure）は、所定の圧縮比（図示の例ではε＝１４）までは比例的に上昇し、それ以降は横ばいになることが知られている（Heywood, J. B., “Internal Combustion Engine Fundamentals”, McGraw-Hill, inc 1988）。そこで、図９（Ａ）に示すように、通常モードや火花点火モードにおいては、有効圧縮比が約１３から約１５の範囲になるように、幾何学的圧縮比εが設定される。
【００７１】
これに対して、多段モードで圧縮自己着火が２サイクルで実行される場合、排気上死点経過直後の燃焼ＩＧPREは、ネガティブオーバラップ期間を設けるために排気弁６０の閉タイミングを進角させることによって、有効圧縮比は低減する。このため、通常モードや火花点火モードと同じ幾何学的圧縮比εでは、図９（Ｂ）の三角形で示すように、熱効率はかなり低減する。そこで、本実施形態では、多段着火モードでの幾何学的圧縮比ε（例えばε＝１６）を通常モードの場合の幾何学的圧縮比ε（例えばε＝１４）よりも高く設定するようにしている。
【００７２】
次に、本実施形態の制御例について説明する。
【００７３】
図１０および図１１は、本発明の実施の一形態に係る制御例を示すフローチャートである。
【００７４】
図１０を参照して、この制御例では、エンジン制御ユニット１００は、クランク角度センサＳＷ１が検出したクランク角度とエンジン回転速度、並びにアクセル開度センサＳＷ６が検出したアクセル開度を読み込み、エンジン１０の運転状態を検出する（ステップＳ２０）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、要求負荷Ｒｔを演算し（ステップＳ２１）、演算された要求負荷Ｒｔに基づいて現在の運転領域を判定する（ステップＳ２２）。次いで、判定された現在の運転領域が部分負荷運転領域ＨＣＣＩであるか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００７５】
運転領域が圧縮自己着火運転を実行する部分負荷運転領域ＨＣＣＩであった場合、さらに、演算された現在の運転領域が多段着火領域Ｒｍであるか否かが判定される（ステップＳ２４）。運転領域が多段着火領域Ｒｍである場合、エンジン制御ユニット１００は、多段着火モードでエンジン１０を運転する。
【００７６】
多段着火モードでエンジン１０が運転される場合、エンジン制御ユニット１００は、圧縮比変更装置７０を駆動して、幾何学的圧縮比εを図９（Ｂ）の設定例に基づく高圧縮比に変更する（ステップＳ２５）。その後、エンジン制御ユニット１００は、要求負荷／エンジン回転速度に応じた多段着火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミングを燃焼制御部１２０に設定された制御マップから読み取り（ステップＳ２６）、読み取った値に基づいて、バルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量となるように、動弁機構４１、６１、燃料噴射弁２８を制御する（ステップＳ２７）。
【００７７】
図５（Ｂ）を参照して、ステップＳ２６、Ｓ２７の制御が実行されると、各気筒２４では、排気弁６０が例えば排気上死点前９０°のところで閉じ、最初の燃料Ｆ１１がその直後に噴射される。ここで燃料噴射された気筒２４に着目して説明すると、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEXでの燃料Ｆ１１の噴射によって、筒内では、燃料噴霧が高温の内部ＥＧＲにさらされ、ホルムアルデヒドが生成される。このホルムアルデヒドは、燃焼室２６の温度が比較的低温（９００Ｋ以下）では、ノッキングの原因となるＯＨラジカルを吸収する。このため、過早着火等を来すことなく、ピストン２５は、排気行程から吸気行程に移行することになる。この過程で燃料噴霧が熱炎反応を来たし、圧縮自己着火ＩＧPREが生じる。このときの熱炎反応によって、今度はＯＨラジカルが急増し、部分酸化反応が進行することによって、筒内は、自己着火しやすい活性混合気が生成されることになると考えられる。また、幾何学的圧縮比εがステップＳ２５において高圧縮比に変更されたことにより、比較的高い有効圧縮比が維持されている。この結果、図９（Ｂ）に示すように、圧縮自己着火ＩＧPREが生じたときの熱効率を高い値に維持することができ、燃費を大幅に向上させることが可能となる。
【００７８】
その後、ピストン２５が吸気行程から圧縮行程に移行する過程で吸気弁４０から開くことにより、筒内に新気が導入される。上述したように、吸気行程でのネガティブオーバラップ期間ＣＡINは、吸気行程でのネガティブオーバラップ期間ＣＡEXに対して充分大きく設定されている（ＣＡIN＞ＣＡEX）ので、圧縮自己着火ＩＧPREによって圧力が上昇した筒内のガスが、この吸気行程でのネガティブオーバラップ期間ＣＡINで充分に膨張した後、新気が筒内に導入されることになる。この結果、既燃ガスが吸気系に逆流することなく、新気が少ないポンピングロスで筒内に導入されることになる。そして、この吸気行程の後期で燃料Ｆ１２が噴射され、その後、吸気弁４０が閉じることによって、新たに噴射された燃料噴霧も、高温の内部ＥＧＲにさらされ、活性化された雰囲気の中で多段発火現象を生じ、圧縮上死点経過直後に自己着火ＩＧを生じることになる。この圧縮自己着火ＩＧが生じたときの熱効率も、ステップＳ２５において高圧縮比に変更されたことにより、高い値に維持される。
【００７９】
その後、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１０の停止を判定する（ステップＳ２８）。エンジン１０が停止している場合には、処理を終了し、エンジンが停止していない場合には、ステップＳ２０に戻って処理を繰り返す。
【００８０】
他方、ステップＳ２４において、現在の運転領域が多段着火領域Ｒｍ以外の通常圧縮自己着火領域Ｒｎであった場合、エンジン制御ユニット１００は、通常モードでエンジン１０を運転することになる。
【００８１】
通常モードでエンジン１０が運転される場合、エンジン制御ユニット１００は、圧縮比変更装置７０を駆動して、幾何学的圧縮比εを図９（Ａ）の設定例に基づく圧縮比に変更する（ステップＳ２９）。その後、エンジン制御ユニット１００は、要求負荷／エンジン回転速度に応じた多段着火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミングを燃焼制御部１２０に設定された制御マップから読み取り（ステップＳ３０）、読み取った値に基づいて、バルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量となるように、動弁機構４１、６１、燃料噴射弁２８を制御する（ステップＳ２７）。
【００８２】
このため、図５（Ａ）に示すように、各気筒２４では、排気弁６０が例えば排気上死点前７０°のところで閉じ、吸気行程前半で燃料Ｆ１が噴射される。また、必要に応じてネガティブオーバラップ期間ＣＡEX内に活性化のための燃料Ｆ２が噴射される。その後、吸気弁４０が吸気行程中期から圧縮行程前半にかけて開閉することにより、高温の内部ＥＧＲにさらされた燃料噴霧が新気と混合して、圧縮上死点経過直後で圧縮自己着火ＩＧを生じることになる。通常モードでは、多段着火モードに比べて相対的に有効圧縮比が高いため、圧縮自己着火ＩＧが生じたときの熱効率は、図９（Ａ）に示すように高い値となる。
【００８３】
その後は、多段着火モードと同様に、ステップＳ２８以下の処理を実行する。
【００８４】
図１０のステップＳ２３において、現在の運転領域が火花点火運転領域ＳＩである場合、エンジン制御ユニット１００は、火花点火運転を実行する。
【００８５】
図１１を参照して、火花点火運転において、エンジン制御ユニット１００は、圧縮比変更装置７０を駆動して、幾何学的圧縮比εを図９（Ａ）の設定例に基づく圧縮比に変更する（ステップＳ３１）。その後、エンジン制御ユニット１００は、要求負荷／エンジン回転速度に応じた火花点火運転時のバルブタイミング、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火タイミングを燃焼制御部１２０に設定された制御マップから読み取り（ステップＳ３２）、読み取った値に基づくバルブリフト量、バルブタイミング、燃料噴射量、点火タイミングとなるように、動弁機構４１、６１、燃料噴射弁２８、点火プラグ２９を制御する（ステップＳ３３）。この処理の後、エンジン制御ユニット１００は、図１０のステップＳ２８に戻って処理を繰り返す。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、部分負荷運転領域ＨＣＣＩでは、排気弁６０の閉タイミングが排気上死点前に進角し、吸気弁４０の開タイミングが排気上死点後に遅角することにより、排気上死点の前後に排気上死点の前後に吸気弁４０と排気弁６０の双方が閉じるネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINが形成され、既燃ガスが内部ＥＧＲとして筒内に残留する。ここで、部分負荷運転領域ＨＣＣＩのうち、低速低負荷側に設定される所定の通常圧縮自己着火領域Ｒｎでは、通常モードでの圧縮自己着火運転が実行される。この通常モードでは、燃焼制御部１２０が排気上死点経過後に燃料を噴射させることにより、この燃料噴霧が圧縮上死点の経過直後に自己着火し、エンジン１０が運転される。他方、通常モードのままでは過早着火の懸念がある比較的高速または高負荷側の多段着火領域Ｒｍでは、多段着火モードに基づいて燃料噴射が制御される。この多段着火モードでは、気筒のネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINにおいて一部の燃料Ｆ１１が圧縮自己着火し、その後、排気弁６０が閉じられたままの状態で残余の燃料Ｆ１２が再度噴射されて、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火することになる。この圧縮自己着火により、筒内の昇温や圧力上昇が二段階に分散されるので、排気上死点経過後に噴射された燃料の噴霧が過早着火を来すおそれが大幅に低減し、燃焼安定性が飛躍的に向上する。そして、エンジン１０の幾何学的圧縮比εは、多段着火モードでの運転時の方が通常モードでの運転時よりも高圧縮比に設定されることから、排気上死点経過直後の圧縮自己着火による燃費が向上し、圧縮自己着火運転が可能な運転領域を拡張しつつ、高速高負荷側での燃費を高めることができる。
【００８７】
また本実施形態では、幾何学的圧縮比制御部１４０は、通常モードでは火花点火モードと同等の幾何学的圧縮比εに設定するものである。このため本実施形態では、通常モードにおいて圧縮上死点経過直後の圧縮自己着火を比較的高い圧縮比で実現し、通常モードが採用される運転領域での燃費が向上するとともに、多段着火モードでは、排気上死点経過直後の圧縮自己着火による燃費をより向上することができる。
【００８８】
また本実施形態では、幾何学的圧縮比制御部１４０は、所定の異常着火限界を超えない範囲内で幾何学的圧縮比εを設定するものである。このため本実施形態では、燃焼制御部１２０が設定する種々の運転モードにおいて、幾何学的圧縮比εが高すぎることによる過早着火やノッキングを防止しつつ、所期の燃費向上を図ることができる。
【００８９】
また本実施形態では、燃焼制御部１２０は、多段着火モードにおいて、ネガティブオーバラップ期間ＣＡEX、ＣＡINに圧縮自己着火される燃料の噴射量と、圧縮上死点経過直後に圧縮自己着火される燃料の噴射量とを略同量に設定するものである。このため本実施形態では、多段着火モードでの幾何学的圧縮比εを高圧縮比に設定することによって、排気上死点経過直後の圧縮自己着火によるエンジン１０の燃費をさらに高めることができる。また、排気上死点経過直後に圧縮自己着火される燃料の噴射量を後段の燃料と概ね等量に設定することによって、各圧縮自己着火をリーンバーンとすることができるので、出力を高めて燃費を向上させる一方で、ＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【００９０】
上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態に係る火花点火式４サイクルガソリンエンジンの概略構成を示す構成図である。
【図２】図１に係るエンジンの一つの気筒とそれに対して設けられた吸気弁および排気弁等の構造を示す断面略図である。
【図３】図１に係るエンジンの動弁機構の構造を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る運転状態に応じた制御を行うための運転領域の設定例を示す特性図である。
【図５】燃焼制御部に設定されている制御例を示すタイミングチャートであり、（Ａ）は通常モード、（Ｂ）は多段着火モードの例を示している。
【図６】燃焼制御部による吸排気弁の開閉タイミングの設定例を示すグラフであり、（Ａ）は排気弁の閉タイミング、（Ｂ）は吸気弁の開タイミングを示している。
【図７】図６の設定例に基づく要求負荷とネガティブオーバラップ期間（内部ＥＧＲ量）との関係を示すグラフである。
【図８】要求負荷に対する燃料噴射量の設定例の関係を示すグラフである。
【図９】本実施形態における幾何学的圧縮比の設定例を示すグラフであり、（Ａ）は通常モードまたは火花点火運転モードでの設定例、（Ｂ）は多段着火モードでの設定例を示している。
【図１０】本発明の実施の一形態に係る制御例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の一形態に係る制御例を示すフローチャートである。
【図１２】従来例の構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  ４サイクル火花点火式ガソリンエンジン
２４  気筒
２５  ピストン
２６  燃焼室
２８  燃料噴射弁
２９  点火プラグ
３０  吸気システム
４０  吸気弁
５０  排気システム
６０  排気弁
１００  エンジン制御ユニット
１１０  運転状態判定部
１２０  燃焼制御部
１２１  ＶＶＬ制御部
１２２  ＶＶＴ制御部
１２３  燃料噴射制御部
１２４  点火制御部
ＳＷ１  クランク角度センサ
ＳＷ２  エンジン水温センサ
ＳＷ３  エアフローセンサ
ＳＷ４  吸気温度センサ
ＳＷ５  酸素濃度センサ
ＳＷ６  アクセル開度センサ
ＳＷ７  車速センサ
【図１】
0004803151.tif 000004
【図２】
0004803151.tif 000005
【図３】
0004803151.tif 000006
【図４】
0004803151.tif 000007
【図５】
0004803151.tif 000008
【図６】
0004803151.tif 000009
【図７】
0004803151.tif 000010
【図８】
0004803151.tif 000011
【図９】
0004803151.tif 000012
【図１０】
0004803151.tif 000013
【図１１】
0004803151.tif 000014
【図１２】
0004803151.tif 000015