(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を有する内燃機関の吸気ポート内の流れを各気筒毎に抑制可能な吸気ポート流抑制手段と、
吸気ポート内の流れが何れの気筒でも抑制されていない状態での前記内燃機関の吸入空気量である基準吸入空気量を、所定の運転条件の下で検出する基準吸入空気量検出手段と、
前記複数気筒のうちの一つの気筒の吸気ポート内の流れが抑制されている状態での前記内燃機関の吸入空気量である一気筒除外吸入空気量を、前記所定の運転条件の下で、各気筒について検出する一気筒除外吸入空気量検出手段と、
前記基準吸入空気量と、前記一気筒除外吸入空気量との差である気筒別吸入空気量低減量を各気筒について算出する算出手段と、
前記気筒別吸入空気量低減量が大きい気筒ほど、スワール比が低下している気筒であると判定する判定手段と、
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】
スワール比を気筒毎に独立して向上させるスワール比向上手段と、
スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、前記スワール比向上手段を制御するスワール制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記スワール制御手段は、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が、前記気筒別吸入空気量低減量が小さい気筒のスワール比と揃うように、前記スワール比向上手段を制御することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
複数気筒を有し、１気筒当たり複数の吸気ポートを備えた内燃機関の吸気ポート内の流れを各吸気ポート毎に抑制可能な吸気ポート流抑制手段と、
吸気ポート内の流れが何れの吸気ポートでも抑制されていない状態での前記内燃機関の吸入空気量である基準吸入空気量を、所定の運転条件の下で検出する基準吸入空気量検出手段と、
全吸気ポートのうちの一つの吸気ポート内の流れが抑制されている状態での前記内燃機関の吸入空気量である一ポート除外吸入空気量を、前記所定の運転条件の下で、各吸気ポートについて検出する一ポート除外吸入空気量検出手段と、
前記基準吸入空気量と、前記一ポート除外吸入空気量との差であるポート別吸入空気量低減量を各吸気ポートについて算出する算出手段と、
各吸気ポートの前記ポート別吸入空気量低減量に基づいて、スワール比が低下している気筒を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
吸気ポート内の流量を吸気ポート毎に独立して可変とする吸気ポート流可変手段と、
スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、前記吸気ポート流可変手段を制御するスワール制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記スワール制御手段は、各吸気ポートの前記ポート別吸入空気量低減量に基づいて、各気筒の同じ吸気ポートからの空気流入量が気筒間で揃うように、前記吸気ポート流可変手段を制御することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関は、１気筒当たり複数の吸気ポートを備え、その複数の吸気ポートのうちの少なくとも一つがヘリカルポートであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記所定の運転条件は、前記内燃機関が減速状態にあることを含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の吸気通路に設けられた吸気絞り弁と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記所定の運転条件は、前記吸気絞り弁が全開であり、前記ＥＧＲ弁を全閉であることを含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項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、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、特にディーゼル車に対する排ガス規制が年を追うごとに強化されている。この規制をクリアするため、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter)、ＤＰＮＲ(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)などの排ガス後処理装置が利用されている。更に、そのような排ガス後処理装置の入口における排気ガス、つまりディーゼルエンジンから排出されたままの状態の排気ガス中のＮＯｘ、スモーク、ＨＣ等の有害成分をより一層低減することも要求されている。
【０００３】
ディーゼルエンジンから排出される有害成分を低減するためには、燃焼の状態を高精度に制御することが重要である。燃焼の状態を左右する重要な因子は、スワール比、筒内空気量、空燃比等である。これらの因子に目標値からのずれが少しでも生ずると、有害成分が急増したり、燃焼騒音が大きくなったりする。このため、これらの因子をより高い精度で制御することが要求されている。
【０００４】
特開２０００−１９２８２０号公報には、運転状態に応じて最適スワール比を求め、筒内がそのスワール比となるように、複数の吸気弁の開閉時期を制御する制御装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９２８２０号公報
【特許文献２】特開平１０−１４１０６９号公報
【特許文献３】特開２００１−２０７６３号公報
【特許文献４】特開２００５−６９０７４号公報
【特許文献５】特開平８−２６０９２５号公報
【特許文献６】特開平９−８８６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、多気筒エンジンにおいては、各気筒のスワール比、筒内空気量、空燃比等に多少のバラツキが存在することが普通である。このバラツキの存在のため、スワール比、筒内空気量、空燃比等は、気筒毎に見ると、多少なりとも目標値からずれた値になっていることになる。よって、スワール比、筒内空気量、空燃比等の気筒間でのバラツキを少なくすることができれば、排気ガス中の有害成分や燃焼騒音を低減できることになる。
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、実際のスワール比を気筒毎に検出あるいは推定することはできない。このため、全気筒一律にオープンループ制御をしているのみである。よって、気筒間でのスワール比等のバラツキを修正可能とするものではない。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、スワール比の低下している気筒を精度良く判定することができ、排気ガス中の有害成分や燃焼騒音の低減に寄与することの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】
【０００９】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
複数気筒を有する内燃機関の吸気ポート内の流れを各気筒毎に抑制可能な吸気ポート流抑制手段と、
吸気ポート内の流れが何れの気筒でも抑制されていない状態での前記内燃機関の吸入空気量である基準吸入空気量を、所定の運転条件の下で検出する基準吸入空気量検出手段と、
前記複数気筒のうちの一つの気筒の吸気ポート内の流れが抑制されている状態での前記内燃機関の吸入空気量である一気筒除外吸入空気量を、前記所定の運転条件の下で、各気筒について検出する一気筒除外吸入空気量検出手段と、
前記基準吸入空気量と、前記一気筒除外吸入空気量との差である気筒別吸入空気量低減量を各気筒について算出する算出手段と、
前記気筒別吸入空気量低減量が大きい気筒ほど、スワール比が低下している気筒であると判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
スワール比を気筒毎に独立して向上させるスワール比向上手段と、
スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、前記スワール比向上手段を制御するスワール制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記スワール制御手段は、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が、前記気筒別吸入空気量低減量が小さい気筒のスワール比と揃うように、前記スワール比向上手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、内燃機関の制御装置であって、
複数気筒を有し、１気筒当たり複数の吸気ポートを備えた内燃機関の吸気ポート内の流れを各吸気ポート毎に抑制可能な吸気ポート流抑制手段と、
吸気ポート内の流れが何れの吸気ポートでも抑制されていない状態での前記内燃機関の吸入空気量である基準吸入空気量を、所定の運転条件の下で検出する基準吸入空気量検出手段と、
全吸気ポートのうちの一つの吸気ポート内の流れが抑制されている状態での前記内燃機関の吸入空気量である一ポート除外吸入空気量を、前記所定の運転条件の下で、各吸気ポートについて検出する一ポート除外吸入空気量検出手段と、
前記基準吸入空気量と、前記一ポート除外吸入空気量との差であるポート別吸入空気量低減量を各吸気ポートについて算出する算出手段と、
各吸気ポートの前記ポート別吸入空気量低減量に基づいて、スワール比が低下している気筒を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、第４の発明において、
吸気ポート内の流量を吸気ポート毎に独立して可変とする吸気ポート流可変手段と、
スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、前記吸気ポート流可変手段を制御するスワール制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記スワール制御手段は、各吸気ポートの前記ポート別吸入空気量低減量に基づいて、各気筒の同じ吸気ポートからの空気流入量が気筒間で揃うように、前記吸気ポート流可変手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、１気筒当たり複数の吸気ポートを備え、その複数の吸気ポートのうちの少なくとも一つがヘリカルポートであることを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記所定の運転条件は、前記内燃機関が減速状態にあることを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の吸気通路に設けられた吸気絞り弁と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記所定の運転条件は、前記吸気絞り弁が全開であり、前記ＥＧＲ弁を全閉であることを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、複数気筒のうちの一つの気筒の吸気ポート内の流れが抑制されている状態での吸入空気量、すなわち一気筒除外吸入空気量を各気筒について検出することができる。そして、その一気筒除外吸入空気量を基準吸入空気量から差し引くことにより、気筒別吸入空気量低減量を各気筒について算出することができる。そして、第１の発明によれば、この気筒別吸入空気量低減量が大きい気筒ほど、スワール比が低下している気筒であると判定することができる。このため、スワール比の気筒間バラツキを精度良く検出することができる。
【００１９】
第２の発明によれば、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、スワール比を気筒毎に独立して向上させることができる。このため、各気筒のスワール比を均一化し、目標とするスワール比に近づけることができる。その結果、各気筒の燃焼状態を理想的な状態に近づけることができる。よって、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や、燃焼騒音を有効に低減することができる。
【００２０】
第３の発明によれば、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が、気筒別吸入空気量低減量が小さい気筒のスワール比と揃うように制御することができる。このため、各気筒のスワール比を高いレベルに揃えることができ、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や、燃焼騒音を更に少なくすることができる。
【００２１】
第４の発明によれば、１気筒当たり複数の吸気ポートを備えた内燃機関において、全吸気ポートのうちの一つの吸気ポート内の流れが抑制されている状態での吸入空気量、すなわち一ポート除外吸入空気量を各吸気ポートについて検出することができる。そして、その一ポート除外吸入空気量を基準吸入空気量から差し引くことにより、ポート別吸入空気量低減量を各吸気ポートについて算出することができる。各吸気ポートのポート別吸入空気量低減量が分かれば、各気筒のスワール比を精度良く知ることができる。このため、第４の発明によれば、スワール比が低下している気筒を正確に判定することができる。このため、スワール比の気筒間バラツキを精度良く検出することができる。
【００２２】
第５の発明によれば、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が向上するように、吸気ポート内の流量を吸気ポート毎に独立に制御することができる。このため、各気筒のスワール比を均一化し、目標とするスワール比に近づけることができる。その結果、各気筒の燃焼状態を理想的な状態に近づけることができる。よって、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や、燃焼騒音を有効に低減することができる。
【００２３】
第６の発明によれば、各吸気ポートのポート別吸入空気量低減量に基づいて、各気筒の同じ吸気ポートからの空気流入量が気筒間で揃うように、吸気ポート毎の流量を独立に制御することができる。このため、各気筒のスワール比をより高い精度で均一化することができる。
【００２４】
第７の発明によれば、１気筒の複数の吸気ポートのうちの少なくとも一つがヘリカルポートであるので、スワールを効率良く形成することができる。このため、上記効果をより顕著に発揮させることができる。
【００２５】
第８の発明によれば、内燃機関が減速状態にあるときに、気筒別吸入空気量低減量またはポート別吸入空気量低減量を求めることができる。このため、吸気ポート内の流れを抑制することによる弊害、例えば出力の変動などが生ずることを確実に防止することができる。
【００２６】
第９の発明によれば、気筒別吸入空気量低減量またはポート別吸入空気量低減量を求める際に、吸気絞り弁を全開とし、ＥＧＲ弁を全閉とすることができる。このため、吸入空気量検出手段の検出精度を高めることができ、また、ＥＧＲが吸入空気量に及ぼす影響を回避することができる。よって、気筒別吸入空気量低減量あるいはポート別吸入空気量低減量をより高い精度で求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２８】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、４サイクルのディーゼルエンジン１０を備えている。ディーゼルエンジン１０は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態のディーゼルエンジン１０は、＃１〜＃４の４つの気筒を有する直列４気筒型であるものとするが、本発明におけるディーゼルエンジンの気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
【００２９】
以下、本実施形態では、本発明をディーゼルエンジン（圧縮着火内燃機関）の制御に適用した場合について説明するが、本発明は、ディーゼルエンジンの制御に限定されるものではなく、ガソリンエンジン等の火花点火内燃機関を始め、各種の内燃機関の制御に適用することが可能である。
【００３０】
ディーゼルエンジン１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ１６によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール１４内に蓄えられ、コモンレール１４から各インジェクタ１２に供給される。
【００３１】
ディーゼルエンジン１０の排気通路１８は、排気マニホールド２０により枝分かれして、各気筒の排気ポート２２（図２参照）に接続されている。本実施形態のディーゼルエンジン１０は、ターボ過給機２４を備えている。排気通路１８は、ターボ過給機２４の排気タービンに接続されている。
【００３２】
排気通路１８の、ターボ過給機２４より下流側には、排気ガスを浄化する排気浄化装置２６が設けられている。排気浄化装置２６としては、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型または選択還元型のＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx-Reduction system）のうちの一つ、またはこれらの組み合わせなどを用いることができる。
【００３３】
ディーゼルエンジン１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機２４の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３４により、各気筒の吸気ポート３５（図２参照）に分配される。
【００３４】
吸気通路２８の、インタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、吸気絞り弁３６が設置されている。また、吸気通路２８の、エアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３８が設置されている。
【００３５】
吸気通路２８の吸気マニホールド３４の近傍には、外部ＥＧＲ通路４０の一端が接続されている。外部ＥＧＲ通路４０の他端は、排気通路１８の排気マニホールド２０近傍に接続されている。本システムでは、この外部ＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８に還流させること、つまり外部ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。
【００３６】
外部ＥＧＲ通路４０の途中には、外部ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４２が設けられている。外部ＥＧＲ通路４０におけるＥＧＲクーラ４２の下流には、ＥＧＲ弁４４が設けられている。このＥＧＲ弁４４の開度を変えることにより、外部ＥＧＲ通路４０を通る排気ガス量、すなわち外部ＥＧＲ量を調整することができる。
【００３７】
そして、本実施形態のシステムは、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４８と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを更に備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、ディーゼルエンジン１０の運転状態を制御する。
【００３８】
図２は、図１に示すシステムにおけるディーゼルエンジン１０の一つの気筒の断面を示す図である。以下、ディーゼルエンジン１０について更に説明する。図２に示すように、ディーゼルエンジン１０のクランク軸６０の近傍には、クランク軸６０の回転角度を検出するクランク角センサ６２が取り付けられている。このクランク角センサ６２は、ＥＣＵ５０に接続されている。クランク角センサ６２によれば、機関回転速度（例えば機関回転数Ｎｅ）を検出することができる。
【００３９】
本実施形態において、ディーゼルエンジン１０には、吸気弁５２が１気筒当たり二つ備えられているものとする。そして、ディーゼルエンジン１０には、吸気弁５２の作用角を連続的に可変とする吸気可変動弁機構５４が設けられている。吸気可変動弁機構５４は、ＥＣＵ５０に接続されている。吸気可変動弁機構５４の具体的構成は、特に限定されず、機械的な機構であっても、電磁駆動弁や油圧駆動弁などであってもよい。
【００４０】
本実施形態の吸気可変動弁機構５４は、吸気弁５２の作用角と共に、リフト量をも変化させるものであるが、以下の説明では、簡略化のため、リフト量についての記載を省略する。また、吸気可変動弁機構５４は、吸気弁５２の作用角をそのままで、リフト量のみを可変とするものであってもよい。
【００４１】
また、図２に示す構成では、排気弁５６側にも、排気可変動弁機構５８が備えられている。但し、本実施形態では、排気可変動弁機構５８は、なくてもよい。つまり、通常の動弁機構で排気弁５６を駆動するようになっていてもよい。
【００４２】
［実施の形態１の特徴］
本実施形態のディーゼルエンジン１０における吸気可変動弁機構５４は、吸気弁５２の作用角を気筒毎に独立に変化させることができるものとする。また、吸気可変動弁機構５４は、同一気筒の二つの吸気弁５２についても、それらの作用角を各々独立に変化させることができるものとする。更に、吸気可変動弁機構５４は、任意の気筒の吸気弁５２に対し、その作動を休止させて閉状態に保持することもできる。この場合、吸気可変動弁機構５４は、同一気筒の両方の吸気弁５２の作動を休止させることも、何れか一方の吸気弁５２の作動を休止させることもできるものとする。
【００４３】
図３は、ディーゼルエンジン１０の吸気ポートを説明するための模式的な平面図である。同図に示すように、ディーゼルエンジン１０の各気筒には、それぞれ、ヘリカルポート３５ａとタンジェンシャルポート３５ｂとの二つの吸気ポート３５が設けられている。ヘリカルポート３５ａおよびタンジェンシャルポート３５ｂは、別々の吸気弁５２により開閉される。ヘリカルポート３５ａは、空気を螺旋状に旋回させながら、筒内へ流入させる。つまり、ヘリカルポート３５ａは、スワール比の大きい吸気ポート３５である。一方、タンジェンシャルポート３５ｂは、シリンダボアの接線方向に向けて空気を流入させる。このタンジェンシャルポート３５ｂは、ヘリカルポート３５ａと比べ、スワール比は小さいが、より多くの空気を筒内に流入させることのできる吸気ポート３５である。ここで、スワール比とは、空気の旋回速度と機関回転数との比として定義されるものであり、筒内（燃焼室内）に生ずるスワール（空気の回転運動）の強さを表す指標となるものである。
【００４４】
ディーゼルエンジン１０において、スモークやＮＯｘなどの有害成分の排出量を低減したり、燃焼騒音を抑制したりするためには、燃焼の状態を適切に管理することが重要である。そのためには、スワール比、筒内空気量、空燃比等の、燃焼状態を左右する因子が、運転条件に応じた適切な値になるように、精度良く制御することが重要である。以下に説明するように、本実施形態のディーゼルエンジン１０では、同一気筒の二つの吸気弁５２の作用角を独立に変化させることにより、スワール比を高い自由度で変化させることができる。このことは、最適な燃焼状態を得る上で、極めて有用である。
【００４５】
（片弁閉じ制御）
吸気可変動弁機構５４によれば、前述したように、各気筒の二つの吸気弁５２のうちの片方のみを閉状態で停止させることができる。このような制御を以下「片弁閉じ制御」と称する。片弁閉じ制御を行うと、一方の吸気ポート３５のみから筒内に空気が流入する。このため、その吸気ポート３５により形成されたスワールが、他方の吸気ポート３５からの空気の流れによって相殺されることがなくなるので、スワールを効率良く形成することができる。この場合、二つの吸気弁５２のうちの何れを停止することとしてもよいが、本実施形態では、ヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２を停止し、タンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２のみを作動させることとする。
【００４６】
図４は、片弁閉じ制御において作動を続ける方の吸気弁５２のリフト特性を示す図である。図４中の破線は、基本のリフト特性を示している。これに対し、図４中の実線は、開きタイミングを遅らせるとともに閉じタイミングを早くした場合、つまり、作用角を小さくした場合のリフト特性を示している。吸気弁５２の作用角を小さくするほど、吸気弁５２が開いたときに空気が一気に筒内に流入するので、吸気弁５２の周囲の流速が高くなる。このため、片弁閉じ制御時には、作動を続ける方の吸気弁５２（本実施形態ではタンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２）の作用角を小さくするほど、スワール比を大きくすることができる。
【００４７】
ディーゼルエンジン１０では、低負荷域において最適な燃焼状態を得る上で、高いスワール比が要求されているものとする。そこで、本実施形態では、所定の低負荷域において、上記の片弁閉じ制御が行われるものとする。
【００４８】
一方、中高負荷域においては、多くの筒内空気量が必要とされる。このため、本実施形態では、上記所定の低負荷域を超える中高負荷域においては、両方の吸気弁５２を作動させることとしている。この制御を以下「両弁制御」と称する。
【００４９】
（両弁制御）
前述したように、ディーゼルエンジン１０では、同一気筒の二つの吸気弁５２の作用角をそれぞれ独立に変化させることができる。そして、吸気弁５２の作用角が大きいほど、その吸気ポート３５を通って筒内に流入する空気量が多くなる。このため、両弁制御時には、ヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２の作用角を大きくし、タンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２の作用角を小さくすると、ヘリカルポート３５ａを通って筒内に流入する空気の割合が多くなる。よって、スワール比を大きくすることができる。
【００５０】
さて、ディーゼルエンジン１０のような多気筒エンジンでは、一般に、各気筒を完全に同じ状態とすることは困難であるため、気筒間にバラツキが存在するのが普通である。このため、各気筒のスワール比についても、正確に等しくはなっておらず、バラツキが存在する。他の気筒に比べてスワール比が低くなっている気筒では、燃焼状態が最適な状態にならないため、スモークやＮＯｘの排出量が増大したり、燃焼騒音が大きくなったりし易い。そこで、本実施形態では、スワール比の低下している気筒を以下のような方法で検出することとした。そして、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比が適正な値となるように、吸気可変動弁機構５４の作動を制御することとした。
【００５１】
（スワール比低下気筒の検出方法）
各気筒においては、スワール比が大きくなるほど、吸気系の流量係数（空気の流れ易さ）は小さくなる。逆に、スワール比が小さいほど、流量係数は大きくなる。よって、スワール比の小さい気筒ほど、筒内に流入する空気量が多くなっているはずである。そこで、筒内に流入する空気量を気筒毎に測定することができれば、各気筒のスワール比の大小を判定することができる。ディーゼルエンジン１０では、次のようにして、筒内に流入する空気量を気筒毎に測定することができる。
【００５２】
まず、所定の運転条件の下での吸入空気量をエアフローメータ３８により計測する。以下、この計測値を基準吸入空気量Ｇａ０と称する。次に、＃１気筒の吸気弁５２の作動を休止させることにより、＃１気筒内に空気が吸入されない状態とした上で、同じ運転条件の下での吸入空気量をエアフローメータ３８により計測する。以下、この計測値を、＃１気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ１と称する。そして、基準吸入空気量Ｇａ０から＃１気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ１を減じた値ΔＧａ１を算出する。つまり、下記式の演算を行う。
ΔＧａ１＝Ｇａ０−Ｇａ１
【００５３】
上記式で算出される値ΔＧａ１を、以下、＃１気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１と称する。このようにして求められた＃１気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１は、＃１気筒に流入する空気量、またはそれと相関する値であると言える。そこで、他の＃２〜＃４気筒についても、同様にして気筒別吸入空気量低減量ΔＧａを求め、各気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａを比較する。その比較において、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒ほど、スワール比が低下しているものと判定することができる。
【００５４】
前述したように、本実施形態では、吸気弁５２の作用角を変化させることにより、スワール比を気筒毎に調整することができる。そこで、本実施形態では、上記の方法によってスワール比の低下している気筒が検出された場合には、その気筒のスワール比が向上するように吸気弁５２の作用角を調整することとした。これにより、各気筒のスワール比を均一化することができる。その結果、各気筒の燃焼状態を目標とする状態に精度良く一致させることができ、ＮＯｘやスモークの排出量を低減したり、燃焼騒音を抑制したりすることができる。
【００５５】
［実施の形態１における具体的処理］
図５は、上記の原理に基づいて、スワール比が低下している気筒を検出するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
【００５６】
図５に示すルーチンによれば、まず、ディーゼルエンジン１０が減速状態にあるか否かが判別される（ステップ１００）。本実施形態では、スワール比低下気筒の検出を、ディーゼルエンジン１０の減速時に行うこととしている。出力が要求されない減速時であれば、一つの気筒への空気の流入を停止させたとしても、出力が変動することで運転者に違和感を感じさせるなどの弊害が生ずることを確実に防止することができる。上記ステップ１００では、具体的には、アクセル開度がゼロであり、かつ、機関回転数Ｎｅが所定範囲内（Ｎ１＞Ｎｅ＞Ｎ２）にある場合に、減速中であると判別される（図６参照）。減速中でないと判別された場合には、今回の処理サイクルがそのまま終了される。
【００５７】
また、本実施形態では、スワール比低下気筒の検出を、吸気絞り弁３６が全開、ＥＧＲ弁４４が全閉の状態で行うこととしている。そこで、上記ステップ１００で、ディーゼルエンジン１０が減速中であると判別された場合には、次に、吸気絞り弁３６が全開にされ、ＥＧＲ弁４４が全閉とされる（ステップ１０２）。吸気絞り弁３６を全開にすると、吸入空気量が多くなるので、エアフローメータ３８の検出精度を高めることができる。また、ＥＧＲ弁４４を全閉とすることにより、ＥＧＲ量の変動によって吸入空気量が変動することを防止することができる。これらのことから、本実施形態では、各気筒の気筒別吸入空気量低減量をより高い精度で計測することができる。よって、各気筒のスワール比をより高い精度で判別することができる。
【００５８】
続いて、変数ｃの値がゼロであるか否かが判別される（ステップ１０４）。変数ｃの初期値はゼロとされている。このため、始めはこのステップ１０４の判断が肯定される。次いで、機関回転数Ｎｅが所定の計測時回転数Ｎ０に一致しているか否かが判別される（ステップ１０６）。ここで、計測時回転数Ｎ０は、図６に示すように、Ｎ１＞Ｎ０＞Ｎ２なる値である。機関回転数Ｎｅが未だＮ０にまで下がっていない場合には、上記ステップ１０６の判断が否定され、今回の処理サイクルがそのまま終了される。
【００５９】
そして、本ルーチンの処理が繰り返し実行されている間に、機関回転数Ｎｅが下がっていくと、ＮｅがＮ０に一致する状態が訪れる。すると、上記ステップ１０６において、Ｎｅ＝Ｎ０の成立が認められる。この場合には、その瞬間のエアフローメータ３８による計測値が基準吸入空気量Ｇａ０として記憶される（ステップ１０８）。ステップ１０８では、更に、変数ｃに１を加算する処理（ｃ＝ｃ＋１）が行われ、ｃの値が１に更新される。そして、今回の処理サイクルが終了される。
【００６０】
次回にディーゼルエンジン１０が減速状態になったときに本ルーチンが実行された場合には、ｃ＝１となっているので、上記ステップ１００〜１０２の処理を経た後、上記ステップ１０４の判断が否定される。この場合には、次に、変数ｃが１であるか否かが判別される（ステップ１１０）。この判断が肯定された場合には、まず、＃１気筒の吸気弁５２の作動が停止（休止）される（ステップ１１２）。そして、機関回転数Ｎｅが計測時回転数Ｎ０に一致するのを待って（ステップ１１４）、エアフローメータ３８により吸入空気量が計測され、その計測値Ｇａ１が＃１気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ１として記憶される（ステップ１１６）。また、このステップ１１６では、基準吸入空気量Ｇａ０から、＃１気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ１を減ずることにより、＃１気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１が算出される。つまり、下記式の演算が行われる。
ΔＧａ１＝Ｇａ０−Ｇａ１
【００６１】
更に、上記ステップ１１６では、変数ｃに１が加算され、ｃの値が２に更新される。その後、＃１気筒の吸気弁５２の停止が解除される（ステップ１１８）。つまり、＃１気筒の吸気弁５２の動作が再開される。そして、今回の処理サイクルが終了される。以下、同様にして、＃２〜＃４の各気筒についても、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａを求める処理が行われる。
【００６２】
すなわち、次回にディーゼルエンジン１０が減速状態になったときに本ルーチンが実行された場合には、ｃ＝２となっているので、ステップ１２０の判断が肯定され、次いで、＃２気筒の吸気弁５２の作動が停止される（ステップ１２２）。そして、機関回転数Ｎｅが計測時回転数Ｎ０に一致するのを待って（ステップ１２４）、エアフローメータ３８により吸入空気量が計測され、その計測値Ｇａ２が＃２気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ２として記憶される（ステップ１２６）。また、このステップ１２６では、＃２気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ２が下記式により算出される。
ΔＧａ２＝Ｇａ０−Ｇａ２
更に、上記ステップ１２６では、変数ｃに１が加算され、ｃの値が３に更新される。その後、＃２気筒の吸気弁５２の停止が解除され（ステップ１２８）、今回の処理サイクルが終了される。
【００６３】
次回にディーゼルエンジン１０が減速状態になったときに本ルーチンが実行された場合には、ｃ＝３となっているので、ステップ１３０の判断が肯定され、次いで、＃３気筒の吸気弁５２の作動が停止される（ステップ１３２）。そして、機関回転数Ｎｅが計測時回転数Ｎ０に一致するのを待って（ステップ１３４）、エアフローメータ３８により吸入空気量が計測され、その計測値Ｇａ３が＃３気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ３として記憶される（ステップ１３６）。また、このステップ１３６では、＃３気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ３が下記式により算出される。
ΔＧａ３＝Ｇａ０−Ｇａ３
更に、上記ステップ１３６では、変数ｃに１が加算され、ｃの値が４に更新される。その後、＃３気筒の吸気弁５２の停止が解除され（ステップ１３８）、今回の処理サイクルが終了される。
【００６４】
次回にディーゼルエンジン１０が減速状態になったときに本ルーチンが実行された場合には、ｃ＝４となっているので、ステップ１４０の判断が肯定され、次いで、＃４気筒の吸気弁５２の作動が停止される（ステップ１４２）。そして、機関回転数Ｎｅが計測時回転数Ｎ０に一致するのを待って（ステップ１４４）、エアフローメータ３８により吸入空気量が計測され、その計測値Ｇａ４が＃４気筒の一気筒除外吸入空気量Ｇａ４として記憶される（ステップ１４６）。また、このステップ１４６では、＃４気筒の気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ４が下記式により算出される。
ΔＧａ４＝Ｇａ０−Ｇａ４
その後、＃４気筒の吸気弁５２の停止が解除され（ステップ１４８）、今回の処理サイクルが終了される。
【００６５】
以上のようにして、＃１〜＃４の各気筒について、同じ運転条件の下での気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１〜ΔＧａ４を求めることができる。ディーゼルエンジン１０においては、このようにして求められた気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒ほど、筒内空気量が多い、つまり、スワール比が小さいと判定することができる。
【００６６】
本実施形態では、上述した図５に示すルーチンの処理を、片弁閉じ制御の実行時と、両弁制御の実行時との双方について別々に行い、各々についての気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１〜ΔＧａ４を求めるものとする。
【００６７】
図７は、スワール比が低下していると判定された気筒のスワール比を向上させるために、本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図７に示すルーチンによれば、まず、低負荷域にあるか中高負荷域にあるかが、アクセル開度に基づいて判別される（ステップ１５０）。低負荷域にあると判別された場合には、前述したように、各気筒の一方の吸気弁５２を休止状態とする片弁閉じ制御が実行される（ステップ１５２）。この場合には、続いて、駆動されている方の吸気弁５２に関して、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒の吸気弁５２の作用角が小さくなるように、吸気可変動弁機構５４が制御される（ステップ１５４）。
【００６８】
なお、上記ステップ１５４の処理で参照される気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１〜ΔＧａ４の値は、片弁閉じ制御時用に求められた値であるものとする。
【００６９】
上記ステップ１５４の処理によれば、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒、すなわちスワール比の小さい気筒の吸気弁５２の作用角が、小さくなる方向に補正される。これにより、吸気弁５２周りの流速が増大し、スワール比を大きくすることができる。その結果、ディーゼルエンジン１０の状態を、各気筒のスワール比が等しくなる方向に移行させることができる。また、上記の処理によれば、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒の筒内空気量を小さくすることができる。このため、ディーゼルエンジン１０の状態を、各気筒の筒内空気量が等しくなる方向に移行させることができる。各気筒の燃料噴射量が同じであるとすると、各気筒の筒内空気量を等しくすることにより、各気筒の空燃比も等しくなる。このようなことから、上記ステップ１５４の処理によれば、各気筒のスワール比、筒内空気量および空燃比が等しくなる方向に補正することができる。このため、各気筒の燃焼状態を均一化し、理想的な燃焼状態に近づけることができる。このため、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や、燃焼騒音を有効に低減することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記ステップ１５４において、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが最も小さい気筒のスワール比、つまりスワール比が大きい気筒のスワール比に、他の気筒のスワール比が揃うように、各気筒の吸気弁５２の作用角が制御されるものとする。すなわち、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが最も小さい気筒と比べて、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒ほど、吸気弁５２の作用角の減少幅が大きくされるものとする。これにより、各気筒のスワール比を高いレベルに揃えることができる。よって、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や燃焼騒音を更に少なくすることができる。
【００７１】
一方、上記ステップ１５０において、中高負荷域にあると判別された場合には、前述したように、各気筒の両方の吸気弁５２を作動させる両弁制御が実行される（ステップ１５６）。この場合には、続いて、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒について、ヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２の作用角が小さく、タンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２の作用角が大きくなるように、吸気可変動弁機構５４が制御される（ステップ１５８）。
【００７２】
なお、上記ステップ１５８の処理で参照される気筒別吸入空気量低減量ΔＧａ１〜ΔＧａ４の値は、両弁制御時用に求められた値であるものとする。
【００７３】
上記ステップ１５８の処理によれば、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒、すなわちスワール比の小さい気筒において、ヘリカルポート３５ａからの流入量を増加させ、タンジェンシャルポート３５ｂからの流入量を減少させるように補正することができる。これにより、ヘリカルポート３５ａからの流入割合が大きくなるので、スワール比を大きくすることができる。その結果、ディーゼルエンジン１０の状態を、各気筒のスワール比が等しくなる方向に移行させることができる。また、上記の処理によれば、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒において、空気の入り易いタンジェンシャルポート３５ｂからの流入割合が小さくなるので、筒内空気量を小さくすることができる。このため、ディーゼルエンジン１０の状態を、各気筒の筒内空気量が等しくなる方向に移行させることができる。これにより、各気筒の空燃比も等しくなる方向に移行する。このようなことから、上記ステップ１５８の処理によれば、各気筒のスワール比、筒内空気量および空燃比が等しくなる方向に補正することができる。このため、各気筒の燃焼状態を均一化し、理想的な燃焼状態に近づけることができる。このため、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や燃焼騒音を有効に低減することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、上記ステップ１５８において、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが最も小さい気筒のスワール比と、つまりスワール比が大きい気筒のスワール比に、他の気筒のスワール比が揃うように、各気筒の吸気弁５２の作用角が制御されるものとする。すなわち、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが最も小さい気筒と比べて、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａが大きい気筒ほど、ヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２の作用角の増大幅、および、タンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２の作用角の減少幅が大きくされるものとする。これにより、各気筒のスワール比を高いレベルに揃えることができる。よって、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や燃焼騒音を更に少なくすることができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態１においては、気筒別吸入空気量低減量ΔＧａを求める際、その気筒の吸気弁５２を完全に閉じることで、その気筒の吸気ポート３５の流れを遮断することとしているが、本発明では、吸気ポート３５の流れを完全には遮断せず、他の気筒よりも流量が少なくなるように抑制するだけにしてもよい。
【００７６】
また、上述した実施の形態１のディーゼルエンジン１０の各気筒には、ヘリカルポート３５ａとタンジェンシャルポート３５ｂとが設けられているものとして説明したが、各気筒の吸気ポート３５の構成はこの構成に限定されるものではない。例えば、一つの気筒の二つの吸気ポートが両方ともヘリカルポートであってもよい。更に、一つの気筒の吸気ポートの数は、二つに限定されるものではなく、一つ、あるいは三つ以上であってもよい。
【００７７】
また、上述した実施の形態１においては、吸気可変動弁機構５４が前記第１の発明における「吸気ポート流抑制手段」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１００〜１０８の処理を実行することにより前記第１の発明における「基準吸入空気量検出手段」が、上記ステップ１００，１０２，１１０〜１１８，１２０〜１２８，１３０〜１３８，１４０〜１４８の処理を実行することにより前記第１の発明における「一気筒除外吸入空気量検出手段」が、上記ステップ１１８，１２８，１３８および１４８の処理を実行することにより前記第１の発明における「算出手段」が、上記ステップ１５４および１５８の処理を実行することにより前記第１の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。
【００７８】
また、上述した実施の形態１においては、吸気可変動弁機構５４が前記第２の発明における「スワール比向上手段」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、図７のルーチンの処理を実行することにより前記第２および第３の発明における「スワール制御手段」が実現されている。
【００７９】
実施の形態２．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００８０】
［実施の形態２の特徴］
本実施形態は、両弁制御時におけるスワール比低下気筒の検出方法およびその補正方法が実施の形態１と異なる。本実施形態では、両弁制御時に、一つの気筒の二つの吸気弁５２の作動を別々に停止させることにより、ヘリカルポート３５ａからの空気流入量と、タンジェンシャルポート３５ｂからの空気流入量とを個別に計測することとした。以下、具体的に説明する。
【００８１】
まず、実施の形態１と同様にして、基準吸入空気量Ｇａ０を計測する。この基準吸入空気量Ｇａ０は、全気筒の全部の吸気ポート３５から空気が吸入されている場合の吸入空気量である。次に、＃１気筒のヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２のみを停止させた状態として、吸入空気量を計測する。この計測値を、ヘリカルポート除外吸入空気量ＧａＨ１とする。次に、＃１気筒のヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２の停止状態を解除するとともに、＃１気筒のタンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２の停止状態として、吸入空気量を計測する。この計測値を、タンジェンシャルポート除外吸入空気量ＧａＴ１とする。
【００８２】
続いて、基準吸入空気量Ｇａ０から、上記ヘリカルポート除外吸入空気量ＧａＨ１を減算する。すなわち、下記の演算を行う。
ΔＧａＨ１＝Ｇａ０−ＧａＨ１
上記式で算出される値を、以下、＃１気筒のヘリカルポート３５ａのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨ１と称する。このΔＧａＨ１は、両弁制御時における、＃１気筒のヘリカルポート３５ａからの空気流入量、またはこれと相関する値であると言うことができる。
【００８３】
また、基準吸入空気量Ｇａ０から、上記タンジェンシャルポート除外吸入空気量ＧａＴ１を減算する。すなわち、下記の演算を行う。
ΔＧａＴ１＝Ｇａ０−ＧａＴ１
上記式で算出される値を、＃１気筒のタンジェンシャルポート３５ｂのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＴ１と称する。このΔＧａＴ１は、両弁制御時における、＃１気筒のタンジェンシャルポート３５ｂからの空気流入量、またはこれと相関する値であると言うことができる。
【００８４】
以下、同様の処理を＃２〜＃４の各気筒についてそれぞれ行う。これにより、＃２〜＃４気筒の、ヘリカルポート３５ａのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨ２〜ΔＧａＨ４、および、タンジェンシャルポート３５ｂのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＴ２〜ΔＧａＴ４を求めることができる。
【００８５】
このように、本実施形態によれば、各気筒について、ヘリカルポート３５ａのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨと、タンジェンシャルポート３５ｂのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＴとを求めることができる。そして、これらの値によれば、スワール比が低下している気筒を判別することができる。すなわち、ヘリカルポート３５ａのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨが少なく、タンジェンシャルポート３５ｂのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＴが多い気筒ほど、スワール比が低下しているものと判別することができる。
【００８６】
そこで、本実施形態では、両弁制御時、図７のルーチンのステップ１５８に代えて、図８に示すステップ１６０および１６２の処理を実行することとした。すなわち、ヘリカルポート３５ａのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨが他の気筒と比べて少ない気筒では、ヘリカルポート３５ａ側の吸気弁５２の作用角が大きくなるように補正する（ステップ１６０）。そして、タンジェンシャルポート３５ｂのポート別吸入空気量低減量ΔＧａＴが他の気筒と比べて多い気筒では、タンジェンシャルポート３５ｂ側の吸気弁５２の作用角が小さくなるように補正する（ステップ１６２）。
【００８７】
上記ステップ１６０の処理によれば、ヘリカルポート３５ａからの空気流入量が他気筒よりも少ない気筒に対して、ヘリカルポート３５ａからの空気流入量を増大させることができる。また、上記ステップ１６２の処理によれば、タンジェンシャルポート３５ｂからの空気流入量が他気筒よりも多い気筒に対して、タンジェンシャルポート３５ｂからの空気流入量を減少させることができる。このようなことから、本実施形態によれば、ヘリカルポート３５ａからの空気流入量と、タンジェンシャルポート３５ｂからの空気流入量とが、各気筒間で等しくなるように、ディーゼルエンジン１０の状態を移行させることができる。よって、各気筒のスワール比をより高い精度で一致させることができる。また、ヘリカルポート３５ａおよびタンジェンシャルポート３５ｂの各々からの空気流入量が各気筒で等しくなると、筒内空気量および空燃比も各気筒で等しくなる。このようなことから、本実施形態によれば、各気筒の燃焼状態を均一化し、理想的な燃焼状態に近づけることができる。このため、ＮＯｘ、スモークなどの排出量や燃焼騒音を有効に低減することができる。
【００８８】
なお、上述した実施の形態２においては、吸気可変動弁機構５４が前記第４の発明における「吸気ポート流抑制手段」および前記第５の発明における「吸気ポート流可変手段」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、実施の形態１と同様にして基準吸入空気量Ｇａ０を求める処理を実行することにより前記第４の発明における「基準吸入空気量検出手段」が、各気筒のヘリカルポート除外吸入空気量ＧａＨおよびタンジェンシャルポート除外吸入空気量ＧａＴを求める処理を実行することにより前記第４の発明における「一ポート除外吸入空気量検出手段」が、各気筒のポート別吸入空気量低減量ΔＧａＨおよびΔＧａＴを求める処理を実行することにより前記第４の発明における「算出手段」が、上記ステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第４の発明における「判定手段」が、上記ステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第５および第６の発明における「スワール制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００８９】
また、以上説明した各実施の形態においては、吸気可変動弁機構５４によってスワール比を変化させる場合の構成を例に説明したが、本発明は、スワール制御弁によってスワール比を変化させる構成のものにも適用することができる。図９は、スワール制御弁を説明するための図である。図９に示すように、スワール制御弁７０，７２は、吸気ポート３５の途中に設けられ、その吸気ポート３５を開閉可能になっている。図示の構成では、ヘリカルポート３５ａにスワール制御弁７０が、タンジェンシャルポート３５ｂにスワール制御弁７２が、それぞれ設けられているが、何れか一方にのみスワール制御弁を設けるようにしてもよい。
【００９０】
このようなスワール制御弁７０，７２の開度を気筒毎に変更可能な構成としておけば、スワール比を気筒毎に調整することができる。すなわち、スワール制御弁７０，７２を、前記第２の発明における「スワール比向上手段」および前記第５の発明における「吸気ポート流可変手段」として機能させることができる。また、スワール制御弁７０，７２を、前記第１および第４の発明における「吸気ポート流抑制手段」として機能させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すシステムにおけるディーゼルエンジンの一つの気筒の断面を示す図である。
【図３】図１に示すシステムにおけるディーゼルエンジンの吸気ポートを説明するための模式的な平面図である。
【図４】片弁閉じ制御において作動を続ける方の吸気弁のリフト特性を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】ディーゼルエンジンの減速時におけるアクセル開度および機関回転数の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】スワール制御弁を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  ディーゼルエンジン
１２  インジェクタ
１４  コモンレール
１８  排気通路
２０  排気マニホールド
２２  排気ポート
２４  ターボ過給機
２６  排気浄化装置
２８  吸気通路
３４  吸気マニホールド
３５  吸気ポート
３５ａ  ヘリカルポート
３５ｂ  タンジェンシャルポート
３６  吸気絞り弁
３８  エアフローメータ
４０  外部ＥＧＲ通路
４４  ＥＧＲ弁
４６  吸気圧センサ
４７  排気温センサ
４８  アクセル開度センサ
５０  ＥＣＵ
５２  吸気弁
５４  吸気可変動弁機構
５６  排気弁
５８  排気可変動弁機構
６２  クランク角センサ
６４  ピストン
７０，７２  スワール制御弁
【図１】
0004710729.tif 000002
【図２】
0004710729.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004710729.tif 000005
【図５】
0004710729.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004710729.tif 000008
【図８】
0004710729.tif 000009
【図９】
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