JP5796537B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は内燃機関の制御装置に関する。更に具体的には、排気ガスの一部を内燃機関の吸気ポートに還流させるＥＧＲ機構を有する内燃機関の制御装置として好適なものである。

内燃機関の排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間中の、吸気ポートの新気が燃焼室内に流入し排気ポートへ吹き抜ける掃気効果を利用することで、燃焼室内を新気により掃気し、燃焼室に残る高温の残留ガスが排出させることができる。しかし排気ポート側にまで新気が吹き抜けるため、触媒に酸素過剰なガスが流出し、触媒の劣化が進行しやすい状態となる。

従って、実際の内燃機関の制御においては、触媒の劣化を防止するため、吸気弁のバルブタイミングを遅角して、バルブオーバーラップ量が小さくなるよう抑制する場合がある。これにより、新気による掃気が抑制され、触媒への新気の吹き抜けが抑制される。しかしながら吸気弁の遅角制御により却って、吸入空気量が減少し、トルクが低下することが考えられる。

また排気ポート側への新気の吹き抜けを抑制するため、例えば、特許文献１には、各気筒に吸気弁とは別に、掃気弁を設けたシステムが開示されている。この掃気弁は、加圧、冷却されたＥＧＲガスを燃焼室内に噴出するための掃気開口を開閉する。このシステムにおいて掃気弁は、排気行程の所定のタイミングで開弁されるよう制御される。掃気弁が開放されると、加圧、冷却されたＥＧＲガスの一部が、掃気弁を介してシリンダ内に導入される。これにより、新気を導入することなく、ＥＧＲガスにより燃焼室が掃除される。

特開２００９−１３８５４８号公報

上記特許文献１のように、シリンダヘッドに専用の掃気弁を設ける構成では、新気を導入するための吸気弁の面積が通常より小さくなる。このため、特に、通路面積の影響が大きくなる高回転域で、ＷＯＴ（Wide-Open-Throttle）トルクが低下することが考えられる。

この発明は上記課題を解決することを目的とし、新気の吹き抜けによる触媒劣化を抑制すると共に、高回転域でのトルク低下を抑制し、低回転域でのトルク向上を図る内燃機関の制御装置を提供するものである。

本発明は、上記の目的を解決するため、内燃機関の制御装置であって、内燃機関の複数の気筒には、それぞれの燃焼室に連通する、第１吸気ポートと、第２吸気ポートと、排気ポートが配置される。排気ポートには、排気ポートを開閉する排気弁が配置される。第１吸気ポートには、第１吸気ポートを開閉する第１吸気弁が配置される。第２吸気ポートには、第２の吸気ポートを開閉する第２吸気弁が配置されると共に、第２吸気弁の設置位置より上流側に配置され、第２吸気ポートを開閉するポート弁が配置され、更に、内燃機関の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして第２吸気ポートに還流させるＥＧＲ通路の一端が、第２吸気ポートの第２吸気弁とポート弁との間に接続される。ＥＧＲ通路には、ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁が配置される。そして、この内燃機関の制御装置は、排気弁と第２吸気弁とが共に開いた状態となる期間であるバルブオーバーラップ期間中に、吸気圧力が排気圧力より高い第１状態になると推定される場合に、ＥＧＲ弁を開弁する手段と、ポート弁を閉弁する手段とを備える。更に、このように第１状態になると推定される場合に、第２吸気弁を、排気弁の開弁中に開弁し、排気弁の閉弁以前に閉弁する手段と、第１状態になると推定される場合に、第１吸気弁を、排気弁の閉弁以降に開弁する手段とを備える。

なお、ここで、第２吸気弁を排気弁の閉弁以前に閉弁するとしているが、厳密には排気弁の閉弁の方が第２吸気弁の閉弁完了よりも僅かに早く完了するものについても、実質的には同じ時期に閉弁するものであり、「第２吸気弁の排気弁の閉弁以前に閉弁する」ものに含まれる。また、第１吸気弁についても同様であり、厳密には、排気弁の完全な閉弁完了よりも、僅かに早くに、第１吸気弁の開弁を開始するものについても、実質的には同じ時期に開弁するものであり「第１吸気弁を排気弁の閉弁以降に開弁する」ものに含まれるものとする。

また、本発明の制御手段は、更に、バルブオーバーラップ期間中に、吸気圧力よりも排気圧力が高い第２状態になると推定される場合に、ＥＧＲ弁を閉弁する手段と、ポート弁を開弁する手段と、第１吸気弁及び第２吸気弁を、排気弁の閉弁以前に開弁する手段とを、備えるものとしてもよい。

また、本発明において、内燃機関の回転数が所定の低回転域であって、かつ、内燃機関のスロットルバルブが全開の場合に、第１状態にあると推定されるものとしてもよい。

この発明によれば、バルブオーバーラップ期間中に吸気圧力が排気圧力より高くなると推定される場合、排気弁と第２吸気弁とを共に開弁してバルブオーバーラップを設ける。一方、第１吸気弁はこのバルブオーバーラップ期間には開かれず、排気弁の閉弁以降に開かれる。これにより吸気圧力が排気圧力より高くなると予想される運転領域でのバルブオーバーラップ期間においては、第２吸気ポートから排気ポート側への吹き抜けを起こすことができる。このとき、ＥＧＲ弁は開弁状態、ポート弁は閉弁状態となるよう制御されている。従って、第２吸気ポートには、ＥＧＲガスが導入され新気が流入しない状態となっている。つまりバルブオーバーラップ期間に、ＥＧＲガスによって燃焼室を掃除することができる。これにより、新気の吹き抜けによる触媒の劣化を防止することができる。また本発明のこのような制御は、従来の気筒の一方の吸気ポートの上流側にポート弁を加えた構成の内燃機関に適用することができる。従って、吸気ポートの面積を十分に確保することができ、高回転域でのＷＯＴトルクの低下を抑制することができる。

この発明の実施の形態におけるシステムの全体構成について説明するための模式図である。 この発明の実施の形態における吸・排気弁の制御について説明するための図である。 この発明の実施の形態における吸・排気弁の制御について説明するための図である。 この発明の実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。

実施の形態．
図１は、この発明の実施の形態のシステムの全体構成について説明するための図である。図１に示されるシステムは、内燃機関２を有している。内燃機関２には４つ気筒１０が配置されている。内燃機関２は、火花点火式内燃機関であって、各気筒１０のシリンダヘッドには、それぞれ、点火プラグ１２が設置されている。

各気筒１０の燃焼室には、２つの排気ポート１４が連通している。排気ポート１４それぞれには、燃焼室に対して排気ポート１４を開閉するための排気弁１６が設置されている。１の気筒１０の排気ポート１４の１箇所には、排気ポート１４内の排気圧力を検出するための第１圧力センサ１８が取付けられている。排気ポート１４それぞれには、排気マニホールド２０の分岐管部が連通している。排気マニホールド２０の分岐管部は下流側において１本の集合管部に集合し、触媒２２に連通している。

また、各気筒１０の燃焼室には、第１吸気ポート３０１と第２吸気ポート３０２との２つの吸気ポートが連通している。第１吸気ポート３０１には、第１吸気ポート３０１を燃焼室に対して開閉する第１吸気弁３２１が設置され、第２吸気ポート３０２には、燃焼室に対して第２吸気ポート３０２を開閉する第２吸気弁３２２が設置されている。第１吸気弁３２１及び第２吸気弁３２２のそれぞれは、可変動弁機構（ＶＶＴ）３４に接続されている。ＶＶＴ３４は、気筒１０それぞれの第１吸気弁３２１の動弁特性（位相と作用角）と、気筒１０それぞれの第２吸気弁３２２の動弁特性（位相と作用角）とを、別途独立して変更することができる。つまり、ＶＶＴ３４により第１吸気弁３２１と第２吸気弁３２２とを、異なる開閉タイミング、異なるリフト量に制御することができる。

第１吸気ポート３０１には、第１吸気ポート３０１内に燃料を噴射するための燃料噴射弁３６が取り付けられている。第２吸気ポート３０２の上流側端部付近であって、シリンダヘッドの外端面近傍には、ポート弁３８が設置されている。ポート弁３８は、第２吸気ポート３０２の上流側で、第２吸気ポート３０２を開閉する弁である。１の気筒１０の第２吸気ポート３０２の一箇所には、第２吸気ポート３０２内の圧力を検出するための第２圧力センサ４０が設置されている。なお、第１圧力センサ１８が設置された排気ポート１４と、第２圧力センサ４０が設置された第２吸気ポート３０２とは、同じ気筒に連通するポートである。

第１、第２吸気ポート３０１、３０２には、吸気マニホールド４２の分岐管部が接続している。吸気マニホールド４２の上流側は分岐管部と一体に形成された集合管部に集合している。吸気マニホールド４２の集合管部の上流側端部は、サージタンク４４に接続している。図示を省略するが、サージタンク４４の上流側には、更に、吸気通路が接続されており、サージタンク４４上流側から大気が導入される構成となっている。

このシステムはＥＧＲ装置５０を備えている。ＥＧＲ装置５０は、内燃機関２から排出された排気ガスの一部を吸気側に還流させて、再び各気筒１０の燃焼室に導くための装置である。具体的に、ＥＧＲ装置５０はＥＧＲ管５２（ＥＧＲ通路）を備えている。ＥＧＲ管５２は、一端において排気マニホールド２０の集合管部に接続する。ＥＧＲ管５２の他端は、４つの分岐管に分岐している。ＥＧＲ管５２の分岐管それぞれは、その端部において、各気筒１０の第２吸気ポート３０２の、ポート弁３８の設置位置より下流側、かつ、第２吸気弁３２２の設置位置より上流側に接続している。

ＥＧＲ管５２には、ＥＧＲクーラ５４とＥＧＲ弁５６とが設置されている。ＥＧＲクーラ５４は、ＥＧＲ管５２内を還流するＥＧＲガスを冷却する機能を有している。ＥＧＲ弁５６は、ＥＧＲ管５２を開閉する弁である。

このシステムは制御装置６０を備えている。制御装置６０の入力側には、第１圧力センサ１８、第２圧力センサ４０、クランク角エンコーダ６２の他、内燃機関２の各種センサが接続されている。また、制御装置６０の出力側は、ＶＶＴ３４、燃料噴射弁３６、ポート弁３８、ＥＧＲ弁５６その他各種の機構や弁等のアクチュエータに接続されている。制御装置６０は、各種センサからの入力情報に基づいて所定のプログラムを実行し、各種アクチュエータ等を作動させることにより、内燃機関２の運転に関しプログラミングされた種々の制御を実行する。

本実施の形態において制御装置６０が行う制御には、第１、第２吸気弁３２１、３２２、ポート弁３８、及びＥＧＲ弁５６の制御による、燃焼室内掃除のための制御が含まれる。

図２、３は、本発明の実施の形態における制御について説明するための図であり、図２はバルブオーバーラップ期間中、排気圧力が吸気圧力より高くなる場合であり、図３は、吸気圧力が排気圧力より高くなる場合の例を表している。また図２、３において横軸は、クランク角を表し、縦軸の下側はバルブリフト量、縦軸上側は脈動（圧力）を表している。

［バルブオーバーラップ期間中に吸気圧力≦排気圧力となる運転領域の制御］
内燃機関の運転中、中、高回転数の領域では、図２に示されるように、排気圧力が吸気圧力以上の状態（第２状態）となると予想される。このように、排気圧力の方が吸気圧力より高くなる状態であれば、従来どおりにバルブオーバーラップ期間を設けても、吸気ポート側から排気ポート側への新気の吹き抜けが起こりにくい。

従って、本実施の形態では、バルブオーバーラップ期間中、吸気圧力≦排気圧力の関係が成立すると推定される領域では、図２の例のように、排気行程の終わりから吸気行程の途中にかけて、排気弁１６と、第１、第２吸気弁３２１、３０２との開弁期間が重なるように制御される。

図２の例では、排気弁１６は同じバルブタイミングで制御され、膨張行程の後半以降に開き、吸気行程の途中に閉弁するように制御される。一方、第１、第２吸気弁３２１、３０２は同じバルブタイミングで制御され、共に、排気行程の後半以降に開弁され、圧縮行程の途中で閉弁される。

また吸気圧力≦排気圧力となる運転領域では、少なくともバルブオーバーラップ期間中は、ＥＧＲ弁５６が全閉とされ、ポート弁３８は全開とされる。この結果、ＥＧＲガスが還流しないＥＧＲ停止状態となり、かつ、吸気ポート３０１と同様、吸気ポート３０２にもサージタンク４４側から新気が導入される状態となる。

バルブオーバーラップ期間中、ＥＧＲ停止状態とし、吸気ポート３０２を全開とすることで、中・高回転域における新気量が十分に確保される。また、吸気圧力より排気圧力が高い状態にあるから、このようにバルブオーバーラップ期間が設けられても、吸気ポート３０１、３０２側から排気ポート１４側への新気の吹き抜けがない（少ない）。従って、触媒の劣化抑制のため、新気による掃気抑制のために第１、第２吸気弁３２１、３２２の遅角制御をする必要がない。従って、新気を十分に確保することができ、中・高回転域のトルク低下を抑制することができる。

なお、図２では、排気弁１６及び第１、第２吸気弁３２１、３２２の開閉タイミングの１例を示したが、吸気圧力≦排気圧力となる運転領域において、排気弁１６と第１、第２吸気弁３２１、３２２のバルブタイミングは、この例に限られない。これらは、運転状態に応じて、制御装置６０に別途設定された制御プログラムに従って、適正なタイミングに制御される。また、燃料噴射期間についても同様であり、排気行程の途中から、圧縮行程の途中までの適正な時期に設定される。

［バルブオーバーラップ期間中、吸気圧力＞排気圧力となる運転領域の制御］
内燃機関の一部低回転ＷＯＴ領域では、吸気圧力の方が排気圧力よりも高くなることがわかっている。このように吸気圧力より排気圧力が高くなるような一部低回転ＷＯＴ領域では、上記のように通常通りのオーバーラップ期間を設ける制御を行うと、第１、第２吸気ポート３０１、３０２側からの新気の吹き抜けが起こってしまう。従って、吸気圧力＞排気圧力となる運転領域では、以下の制御が行われる。

まず２つの排気弁１６は、通常通りの、同じバルブタイミングで制御される。一方、第１、第２吸気弁３２１、３２２は、異なるバルブタイミングで制御される。具体的に、図３に示される例では、第２吸気弁３２２は、排気弁の開弁期間中に開弁され、排気弁の開弁期間中、または排気弁１６の閉弁と同時に閉弁される。つまり、第２吸気弁３２２の全開弁期間は、排気弁１６の開弁期間に重なっている。この期間、第１吸気弁３２１は閉じられている。第１吸気弁は、排気弁１６の閉弁と同じタイミングで開弁されて、圧縮行程の途中で閉弁される。

この制御により、排気行程の終わりから吸気行程の途中（排気弁１６の閉弁まで）にかけて、排気弁１６と第２吸気弁３２２とが開弁されている状態となる。なお、この制御においては、排気弁１６の開弁期間と第２吸気弁３２２との開弁期間が重なっている期間が、バルブオーバーラップ期間となる。

また、少なくともバルブオーバーラップ期間の間、ＥＧＲ弁５６を全開とし、ポート弁３８を全閉とする。これにより、バルブオーバーラップ期間中には、第２吸気ポート３０２には、新気が導入されず、ＥＧＲガスのみが流入する。従って、第２吸気弁３２２が開弁されても、吸気ポート３０２から燃焼室へ流入され燃焼室を掃除するのは、ＥＧＲ管５２から還流され、かつ、冷却されたＥＧＲガスとなる。

従って、触媒２２への新気の吹き抜けを抑制しつつ、燃焼室内をＥＧＲガスにより十分に掃気することができる。また、その後、排気弁１６の閉弁と共に第２吸気弁３０２が閉弁され、第１吸気弁３２１が開弁される。従って、吸気行程では、ＥＧＲガスにより掃除された燃焼室に、第１吸気ポート３０１からの新気が導入されることとなる。これにより、低回転域においても十分に新気量を確保することができる。

燃焼噴射期間は、排気弁１６が閉弁し、第１吸気弁３２１の開弁した時以降の期間に設定される。従って第１吸気ポート３０１から新気と共に噴射された燃料が燃焼室内に流入するが、排気弁１６は閉弁されているため、燃料の排気ポート１４側への排出は抑制される。

なお、図３では、排気弁１６及び第１、第２吸気弁３２１、３２２の開閉タイミング、燃料噴射期間の１例を示したが、吸気圧力＞排気圧力となる運転領域であっても、排気弁第１、第２吸気弁３２１、３２２の開閉タイミング、及び燃料噴射期間は、この例に限られない。

ただし、少なくとも吸気圧力＞排気圧力となる領域では、ＥＧＲ弁５６が全開とされ、ポート弁３８は全閉とされる。そして、この状態で、第２吸気弁３２２は、図３にハッチングされた期間の間、即ち、吸気圧力が排気圧力より大きくなるタイミング以降に開かれ、吸気圧力が排気圧力より小さくなるタイミング以前に閉じられるように制御される。また、第１吸気弁３２１は、排気弁１６の閉弁以降に開かれるように制御される。これにより、新気の吹き抜けが防止される。

なお、運転条件に応じた吸気圧力、排気圧力の変化は、シミュレーション等により予測することができる。従って、上記のような吸気圧力が排気圧力より大きくなるタイミング、及び、吸気圧力が排気圧力より小さくなるタイミングについても、予め推定することができる。従って、この推定された吸気圧力と排気圧力との関係の変化に応じて、吸気圧力＞排気圧力となる場合の第２吸気弁３２２のバルブタイミング（位相及び作用角）は予め設定され、制御装置６０に記憶される。

また、本実施の形態において、上記の２つの運転領域を判別するための、吸気圧力と排気圧力との比較は、排気ポート１４と吸気ポート３０２とのそれぞれ一箇所に設置された第１、第２圧力センサ１８、４０の出力に基づいて実行される。即ち、第１圧力センサ１８と、第２圧力センサ２０との出力をモニタリングすることで、現在の運転状態におけるバルブオーバーラップ期間中の、吸気圧力と排気圧力とが推定される。この吸気圧力と排気圧力との推定値を比較することで、上記のいずれの運転領域に対応した制御が行われるかが決定される。

図４は、本発明の実施の形態において制御装置６０が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図４のルーチンは、内燃機関２の運転中、一定の演算周期で繰り返し実行されるルーチンである。図４のルーチンでは、前提条件が成立しているか否かが判別される（Ｓ１０２）。前提条件は、例えば、内燃機関２の運転中であるか、第１、第２圧力センサ１８、４０が故障していないか等、本制御を適正に実施するに当たり必要な条件であり、予め記憶されている。ステップＳ１０２において前提条件の成立が認められない場合には、今回の処理は終了する。

ステップ１０２において前提条件の成立が認められた場合、次に、バルブオーバーラップ期間中の吸気圧力と排気圧力との推定値がそれぞれ求められる（Ｓ１０４）。吸気圧力と排気圧力とは、前回までの運転で検出された第１、第２圧力センサ１８、４０の検出値に応じて求められる。

次に、ステップＳ１０４において推定された吸気圧力が排気圧力より高いか否かが判別される（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６において、吸気圧力＞排気圧力の成立が認められない場合、次に、ポート弁３８が開弁される（Ｓ１０８）。ポート弁３８は制御装置６０からの制御信号によって開かれ、これにより第２吸気ポート３０２は、サージタンク４４側からの新気が流入する状態となる。

次に、ＥＧＲ弁５６が全閉とされる（Ｓ１１０）。ＥＧＲ弁５６は制御装置６０からの制御信号によって閉じられ、これによりＥＧＲ管５２が閉鎖され、ＥＧＲガスの還流が停止される。

排気弁１６、第１、第２吸気弁３２１、３０２は、通常通りのバルブタイミングで制御される（Ｓ１１２）。ここでの排気弁１６、第１、第２吸気弁３２１、３０２のバルブタイミングは、別の制御プログラムに従って、運転領域に応じた適正なタイミングに制御される。その後、今回の処理は終了する。

一方、ステップＳ１０６において、吸気圧力＞排気圧力の成立が認められた場合、次に、ＥＧＲ弁５６が全開とされる（Ｓ１１４）。ＥＧＲ弁５６は制御装置６０からの制御信号によって開かれ、これによりＥＧＲ管５２が開かれて、第２吸気ポート３０２にＥＧＲガスが流入する。

次にポート弁３８が全閉とされる（Ｓ１１６）。ポート弁３８は、制御装置６０からの制御信号により閉じられる。これにより、第２吸気ポート３０２は上流端部において閉じられ、第２吸気ポート３０２に新気が導入されない状態となる。

次に、第２吸気弁３２２、第１吸気弁３２１のバルブタイミングが設定される（Ｓ１１８）。第２吸気弁３２２は、排気弁１６の開弁期間と重なって、オーバーラップ期間中のみ開弁している所定のタイミングとなるように設定される。一方、第１吸気弁３２１は、排気弁１６の閉弁以降の吸気行程の間に開く所定のタイミングに設定される。その他のバルブタイミング（閉弁時期）等は、例えば運転領域等に応じて、別の制御プログラムに従って設定され、これらの設定されたタイミングに従って、第１、第２吸気弁３０１、３０２及び排気弁１６が制御される。その後、今回の処理は終了する。

以上説明したように、本実施の形態では、吸気圧力＞排気圧力となる場合に、第２吸気ポート３０２の上流を閉じて、ＥＧＲガスのみが第２吸気ポート３０２に導入される状態として、ＥＧＲガスにより燃焼室内を掃除させることができる。従って、新気の吹き抜けを抑制し触媒２２の劣化を防止することができる。

なお、実施の形態では、第１、第２圧力センサ１８、４０の出力に基づいて、吸気圧力と排気圧力とを比較する場合について説明した。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、バルブオーバーラップ期間において、吸気圧力が排気圧力より高くなる領域は、一部の低回転領域かつスロットルバルブがＷＯＴ状態となる運転領域であると予想される。従って、例えば、スロットルバルブがＷＯＴ状態あるいはＷＯＴ状態を含む所定開度内にある状態であり、内燃機関２の回転数が所定の低回転領域にある場合を、吸気圧力が排気圧力より大きくなる運転領域と推定し、上記の制御を実行するようにしてもよい。

より具体的な手法としては、ＷＯＴ領域の回転数ごとに、第１、第２吸気弁３０１、３０２の位相や作用角をマップとして記憶しておいて、回転数に応じて、第１、第２吸気弁３０１、３０２のバルブタイミングが設定されるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、吸気圧力＞排気圧力となる運転領域の場合に、第２吸気弁３２２は、吸気圧力が排気圧力より大きくなるタイミング以降に開かれ、吸気圧力が排気圧力より小さくなるタイミング以前に閉じられるように制御され、第１吸気弁３２１は、排気弁１６の閉弁以降に開かれるように制御される場合について説明した。

しかし、本発明において、例えば、第２吸気弁３２２の開閉タイミングは、このように、吸気圧力と排気圧力との関係の変化により設定されるものに限るものではない。例えば、本発明において、第２吸気弁３２２は、排気弁の開弁中に開弁し排気弁の閉弁以前に閉弁するように、即ち、第２吸気弁３２２の開弁期間が、排気弁の開弁期間に含まれるように設定されたものであってもよい。ここで、第２吸気弁３２２を、排気弁１６の閉弁以前に閉弁するとしているが、厳密には排気弁１６の閉弁の方が第２吸気弁３２２の閉弁完了よりも僅かに早く完了するものについても、実質的には同じ時期に閉弁するものであり、「第２吸気弁３２２を排気弁１６の閉弁以前に閉弁する」ものに含まれる。

また、同様に、本実施の形態では、第１吸気弁３２１は、排気弁１６の閉弁以降に開かれるように制御されるとしているが、厳密には、排気弁１６の完全な閉弁完了よりも、僅かに早く第１吸気弁３２１の開弁を開始するものについても、実質的には同じ時期に開弁するものであり「第１吸気弁３２１を排気弁１６の閉弁以降に開弁する」ものに含まれるものとする。

また、本実施の形態では、吸気圧力が排気圧力以下となる運転領域では、ＥＧＲ弁５６を全閉とする制御を行う場合について説明した。しかし本発明は、吸気圧力が排気圧力より大きくなる運転領域で、ＥＧＲ弁５６が開かれるものであればよく、その他のＥＧＲ弁５６の制御を限定するものではない。即ち、吸気圧力が排気圧力以下となる領域では、運転状態に応じた他の制御プログラムに従って、ＥＧＲ弁５６が制御されるものであってもよく、従って、この領域では必要に応じてＥＧＲ弁５６が開かれるものであってもよい。

また、本発明においては、第１圧力センサ１８と第２圧力センサ４０とを、１つずつ設置するものとし、それぞれを、同じ気筒の排気ポート１４と第２吸気ポート３０２に設置する場合について説明した。しかし、この発明において、第１圧力センサ１８と第２圧力センサ４０の設置位置や設置数は、これに限られるものではなく、各気筒４のバルブオーバーラップ期間における吸気圧力と排気圧力とを推定できるものであれば、他の位置に設置されたものであってもよい。

また、本実施の形態の制御は４気筒の内燃機関２に適用される場合について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、他の気筒数の内燃機関にも同様に適用することができる。

なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、本実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

２ 内燃機関
１０ 気筒
１２ 点火プラグ
１４ 排気ポート
１６ 排気弁
１８ 第１圧力センサ
２０ 排気マニホールド
２２ 触媒
３０１ 第１吸気ポート
３０２ 第２吸気ポート
３２１ 第１吸気弁
３２２ 第２吸気弁
３４ 可変動弁機構（ＶＶＴ）
３６ 燃料噴射弁
３８ ポート弁
４０ 第２圧力センサ
４２ 吸気マニホールド
４４ サージタンク
５０ ＥＧＲ装置
５２ ＥＧＲ管
５４ ＥＧＲクーラ
５６ ＥＧＲ弁
６０ 制御装置
６２ クランク角エンコーダ

Claims (3)

1. 内燃機関の複数の気筒それぞれの燃焼室に連通する、第１吸気ポートと、第２吸気ポートと、排気ポートと、
   前記第１吸気ポートを開閉する第１吸気弁と、
   前記第２吸気ポートを開閉する第２吸気弁と、
   前記排気ポートを開閉する排気弁と、
   前記第２吸気ポートの、前記第２吸気弁の設置位置より上流側に配置され、前記第２吸気ポートを開閉するポート弁と、
   一端が前記第２吸気ポートの前記第２吸気弁と前記ポート弁との間に接続されて、前記内燃機関の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記第２吸気ポートに還流させるＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、
   前記排気弁と前記第２吸気弁とが共に開いた状態となる期間であるバルブオーバーラップ期間中に、吸気圧力が排気圧力より高い第１状態になると推定される場合に、前記ＥＧＲ弁を開弁する手段と、
   前記第１状態になると推定される場合に、前記ポート弁を閉弁する手段と、
   前記第１状態になると推定される場合に、前記第２吸気弁を、前記排気弁の開弁中に開弁し、前記排気弁の閉弁以前に閉弁する手段と、
   前記第１状態になると推定される場合に、前記第１吸気弁を、前記排気弁の閉弁以降に開弁する手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記バルブオーバーラップ期間中に、吸気圧力よりも排気圧力が高い第２状態になると推定される場合に、前記ＥＧＲ弁を閉弁する手段と、
   前記第２状態になると推定される場合に、前記ポート弁を開弁する手段と、
   前記第２状態になると推定される場合に、前記第１吸気弁及び前記第２吸気弁を、前記排気弁の閉弁以前に開弁する手段と、
   を備え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。
3. 前記内燃機関の回転数が所定の低回転域であって、かつ、前記内燃機関のスロットルバルブが全開の場合に、前記第１状態にあると推定され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。

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