特開 2024-64640 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064640

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 13/02 20060101AFI20240507BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

F02D13/02 K

F02D21/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173393

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】谷本 英幸

【テーマコード（参考）】

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G092AA11

3G092AA17

3G092DA08

3G092DA12

3G092DC09

3G092FA24

3G092HA06Z

3G092HC10X

3G092HD07X

3G092HE03Z

3G092HF08Z

(57)【要約】

【課題】ＥＧＲガスを吸気通路に還流することができる内燃機関において燃費を向上させることを目的とする。
【解決手段】本発明の内燃機関１０のＥＣＵ２０は、車両１の減速要求時にスロットルバルブ１２４およびＥＧＲバルブ１７２を閉じると共に、車両１の減速時に吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点に近づけ、排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する制御部２１を有する。減速時の燃焼不安定を考慮して定常運転時の目標ＥＧＲ率を下げる必要がないために、燃費を向上させることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の燃焼室から排気された排気ガスを浄化する触媒と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、
前記吸気通路に設けられ、前記燃焼室に流入する吸気量を調整するスロットルバルブと
を備える内燃機関の制御装置であって、
車両の減速要求時に前記スロットルバルブおよび前記ＥＧＲバルブを閉じると共に、前記車両の減速時に吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点に近づけ、排気バルブの閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する制御部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】

前記制御部は、
前記ＥＧＲガスが前記燃焼室に流入することにより失火限界を超えると判定された場合、前記車両の減速時に前記吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点に近づけ、前記排気バルブの閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御し、
前記失火限界に応じて前記吸気バルブの閉弁時期および前記排気バルブの閉弁時期の変化量を変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。

【請求項3】

前記制御部は、
前記車両の減速時に前記吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点にして、前記排気バルブの閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御することを特徴とする請求項１または２に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ものである。

【背景技術】

【0002】

排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流して燃焼室で燃焼させることにより燃費の向上を図ることができる排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が知られている。ＥＧＲ装置を備える内燃機関では、燃焼室内のガスに占めるＥＧＲガスの割合を大きくし過ぎると、燃焼が不安定になり失火するおそれがある。したがって、ＥＧＲ装置を備える内燃機関では、失火を防止するために車両減速時にスロットルバルブを閉じると同時に、ＥＧＲバルブを閉じることで燃焼室内へのＥＧＲガスの流入を抑制させる制御を行っている。

【0003】

しかしながら、ＥＧＲガスはＥＧＲ通路のうちＥＧＲバルブの下流から吸気通路の接続部までの間や、吸気通路のうちＥＧＲ通路の接続部から燃焼室までの間に残留している。そのためにスロットルバルブを閉じると同時にＥＧＲバルブを閉じる制御を行っても、残留しているＥＧＲガスが燃焼室内に流入することでＥＧＲガスの割合が一時的に急上昇してしまい失火を防止できない可能性がある。

【0004】

特許文献１には、可変圧縮比機構を備える内燃機関の制御装置が、車両の減速時における失火耐性を向上させるために、車両の減速要求時に機械圧縮比を大きくするように制御することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－７６８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１のように可変圧縮比機構によって車両減速時に機械圧縮比を大きくしたとしても、失火限界を上回る量のＥＧＲガスが流入する場合を考慮すると失火を防止するのに不十分である。したがって、定常運転時のＥＧＲ率を失火限界よりも十分に余裕のある設定にする必要があり、結果としてＥＧＲ効果が減少してしまい燃費が悪化してしまうという問題がある。

【0007】

本発明は、上述したように問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲガスを吸気通路に還流することができる内燃機関において燃費を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、内燃機関の燃焼室から排気された排気ガスを浄化する触媒と、前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、前記吸気通路に設けられ、前記燃焼室に流入する吸気量を調整するスロットルバルブとを備える内燃機関の制御装置であって、車両の減速要求時に前記スロットルバルブおよび前記ＥＧＲバルブを閉じると共に、前記車両の減速時に吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点に近づけ、排気バルブの閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する制御部を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ＥＧＲガスを吸気通路に還流することができる内燃機関において燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】内燃機関の制御装置を備える車両の一部の構成を示す概略図である。

【図2】制御装置による動作を示すフローチャートである。

【図3】吸気バルブと排気バルブとの開閉タイミングを示す図である。

【図4】各種タイミングチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る実施形態の内燃機関１０は、内燃機関１０の燃焼室１１２から排気された排気ガスを浄化する触媒１３３と、内燃機関１０の排気通路１３１と吸気通路１２１とを連通するＥＧＲ通路１７１と、ＥＧＲ通路１７１を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ１７２と、吸気通路１２１に設けられ、燃焼室１１２に流入する吸気量を調整するスロットルバルブ１２４とを備える。内燃機関１０の制御部２１は、車両１の減速要求時にスロットルバルブ１２４およびＥＧＲバルブ１７２を閉じると共に、車両１の減速時に吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点に近づけ、排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する。このように、吸気バルブ１１８と排気バルブ１１９との開閉タイミングを制御して失火を防止することにより、減速時の燃焼不安定を考慮して定常運転時の目標ＥＧＲ率を下げる必要がないために、燃費を向上させることができる。

【実施例0012】

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置について図面を参照して説明する。
図１は、内燃機関の制御装置を備える車両１の一部の構成を示す概略図である。

【0013】

車両１は、内燃機関１０と、内燃機関１０を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０と、センサ部３０とを備える。なお、車両１は、その他に一般的な車両が備える装置を備えており、当該装置の図示および説明を省略する。

【0014】

内燃機関１０は、駆動力源としてのエンジン１１と、エンジン１１の燃焼用の空気を取り入れる吸気系１２と、エンジン１１からの排気ガスを外部に排出する排気系１３と、エンジン１１に燃料を供給する燃料系１４とを備える。また、内燃機関１０は、吸気ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）装置１５と、排気ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）装置１６と、排気再循環装置（ＥＧＲ装置）１７等を備える。

【0015】

エンジン１１は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程からなる一連の４行程を行う。エンジン１１は、ピストン１１１が往復動可能に収容されている燃焼室１１２と、クランクシャフト１１６が回転可能に収容されているクランク室１１３と、燃焼用の空気の入口である吸気ポート１１４と、排気ガスの出口である排気ポート１１５とを有している。また、エンジン１１は、燃焼室１１２内に先端が位置するように配置される点火プラグ１１７と、燃焼室１１２と吸気ポート１１４との間に位置する吸気バルブ１１８と、燃焼室１１２と排気ポート１１５との間に位置する排気バルブ１１９とを有している。なお、エンジン１１の構成は特に限定されるものではなく、公知の各種エンジンが適用できる。また、エンジン１１は、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの何れであってもよい。

【0016】

吸気系１２は、吸気通路１２１と、エアクリーナ１２３と、スロットルバルブ１２４とを含む。吸気通路１２１は、車両１の外部から取り入れた吸気を、吸気ポート１１４を経由して燃焼室１１２に導く通路である。吸気通路１２１は、主に吸気管１２２によって構成される。エアクリーナ１２３は、吸気通路１２１に配置され、吸気に含まれる塵や埃等の異物を取り除くことで吸気を浄化する。スロットルバルブ１２４は、吸気通路１２１に配置され、開閉することで吸気の流量を調整する。スロットルバルブ１２４は、ＥＣＵ２０による制御に基づいて吸気の流量を調整する。

【0017】

排気系１３は、排気通路１３１と、触媒（触媒コンバータ）１３３とを含む。排気通路１３１は、燃焼室１１２内で燃焼した排気ガスを、排気ポート１１５を経由して車両１の外部に排気する通路である。排気通路１３１は、主に排気管１３２によって構成される。触媒１３３は、排気ガスに含まれる有害物質を浄化する。触媒１３３には、例えば、公知の各種三元触媒等が適用できる。

【0018】

燃料系１４は、エンジン１１に燃料を供給する。燃料系１４は、燃料タンクと、燃料ポンプと、インジェクタ１４１とを含む。燃料ポンプは、燃料タンクに貯留される燃料をインジェクタ１４１に供給する。インジェクタ１４１は、燃料タンクから供給された燃料を吸気通路１２１に噴射する。インジェクタ１４１は、ＥＣＵ２０による制御に基づいて、燃料の噴射量を調整する。また、インジェクタ１４１は、燃料を吸気通路１２１に噴射する場合に限られず、燃焼室１１２に噴射するように構成してもよい。

【0019】

吸気ＶＶＴ装置１５は、吸気バルブ１１８の開閉タイミングを可変させる。吸気ＶＶＴ装置１５は、ＥＣＵ２０による制御に基づいて、吸気バルブ１１８の開閉タイミングを進角または遅角するように変更する。吸気ＶＶＴ装置１５は、油圧式であってもよく電動式であってもよく、公知の装置を用いることができる。

【0020】

排気ＶＶＴ装置１６は、排気バルブ１１９の開閉タイミングを可変させる。排気ＶＶＴ装置１６は、ＥＣＵ２０による制御に基づいて、排気バルブ１１９の開閉タイミングを進角または遅角するように変更する。排気ＶＶＴ装置１６は、油圧式であってもよく電動式であってもよく、公知の装置を用いることができる。

【0021】

排気再循環装置１７は、燃焼室１１２内で燃焼した排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１２１に還流して再び燃焼室１１２で燃焼させる。排気再循環装置１７は、ＥＧＲ通路１７１と、ＥＧＲバルブ１７２とを有する。
ＥＧＲ通路１７１は、吸気通路１２１と排気通路１３１とを連通させて排気ガスの一部を吸気通路１２１に還流させる。ここで、ＥＧＲ通路１７１を流れる排気ガスがＥＧＲガスである。ＥＧＲ通路１７１は、一方の端部が排気管１３２のうち触媒１３３の下流側で接続され、他方の端部が吸気管１２２のうちスロットルバルブ１２４とエンジン１１との間の位置で接続される。

【0022】

ＥＧＲバルブ１７２は、ＥＧＲ通路１７１に配置され、開閉することで排気通路１３１から吸気通路１２１に還流するＥＧＲガスの量（還流量）を調整する。ＥＧＲバルブ１７２は、ＥＣＵ２０による制御に基づいて、ＥＧＲガスの量を調整する。
なお、排気再循環装置１７は、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラをＥＧＲ通路１７１に配置してもよい。

【0023】

ＥＣＵ２０は、車両１全体を制御する。ＥＣＵ２０は、内燃機関の制御装置に相当する。ＥＣＵ２０は、制御部２１を有する。制御部２１は、例えば、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを有する。ＲＯＭには、エンジン１１、吸気系１２、排気系１３、吸気ＶＶＴ装置１５、排気ＶＶＴ装置１６、排気再循環装置１７を制御するためのプログラムや所定の情報が予め格納されている。ＲＡＭは、ワークメモリであり、プログラムやデータを一時的に記憶する。ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することで、エンジン１１、吸気系１２、排気系１３、吸気ＶＶＴ装置１５、排気ＶＶＴ装置１６、排気再循環装置１７を制御する。

【0024】

センサ部３０は、車両１における運転状況等を検出して、検出した結果をＥＣＵ２０に送信する。センサ部３０は、アクセル開度センサ３１と、クランク角センサ３２と、スロットル開度センサ３３等を有する。
アクセル開度センサ３１は、車両１の運転者によるアクセルの操作量を検出する。アクセル開度センサ３１により検出された操作量の情報はＥＣＵ２０に送信される。
クランク角センサ３２は、クランクシャフト１１６の角度を検出する。クランクシャフト１１６により検出された角度の情報はＥＣＵ２０に送信される。
スロットル開度センサ３３は、スロットルバルブ１２４の開度を検出する。スロットル開度センサ３３により検出された開度の情報はＥＣＵ２０に送信される。
なお、センサ部３０は、ＥＣＵ２０により内燃機関１０を制御するために必要な情報を検出して、検出した情報をＥＣＵ２０に送信する。

【0025】

本実施例では、上述したように構成される内燃機関１０において、制御部２１は吸気ＶＶＴ装置１５と排気ＶＶＴ装置１６とを制御して、吸気通路１２１やＥＧＲ通路１７１に残留しているＥＧＲガスによる燃焼室内のＥＧＲガスの割合が上昇すること等による失火を防止する。
以下、具体的な、制御部２１による動作について図２のフローチャートを参照して説明する。図２のフローチャートは、エンジン１１の始動後に一定間隔ごとに繰り返し実行される。また、図２のフローチャートは、制御部２１のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することで実現される。ここでは、エンジン１１が駆動することにより車両１が走行していることを前提としている。

【0026】

Ｓ１０では、制御部２１は、ＥＧＲガスが吸気通路１２１に還流しているか否かを判定する。具体的には、制御部２１は、ＥＧＲバルブ１７２が開弁している場合にＥＧＲガスが吸気通路１２１に還流していると判定することができる。ＥＧＲガスが還流している場合にはＳ１１に進み、そうではない場合にはＳ１５に進む。

【0027】

Ｓ１１では、制御部２１は、減速要求により減速を開始したか否かを判定する。運転者はアクセルペダルの踏み込みを解除したり緩めたりすることにより車両１に対して減速を要求する。制御部２１は、アクセル開度センサ３１により検出されたアクセルペダルの開度の情報に基づいて減速要求を受信し、スロットルバルブ１２４やインジェクタ１４１を制御して車両１を減速させる。ここで、まず、制御部２１は燃焼室１１２における失火を防止するために減速要求時にスロットルバルブ１２４およびＥＧＲバルブ１７２を閉じるように制御する。ＥＧＲバルブ１７２を閉じることによりＥＧＲガスがＥＧＲ通路１７１に流入しないようにする。制御部２１は減速を開始したか否かを車両１のタイヤの回転数を検出するセンサの情報を受信することにより判定してもよく、減速要求を受信することにより減速を開始したと判定してもよい。減速を開始した場合にはＳ１２に進み、そうではない場合にはＳ１５に進む。

【0028】

Ｓ１２では、制御部２１は、失火限界を超えるか否かを判定する。具体的には、制御部２１は、（失火限界ＥＧＲ率－推定ＥＧＲ率）が閾値よりも小さいか否かを判定する。
ここで、ＥＧＲ率とは、燃焼室１１２内に流入されるＥＧＲガスの割合、すなわちＥＲＧガスの量／（吸気の量＋ＥＧＲガスの量）である。また、推定ＥＧＲ率とは、現時点において推定されるＥＧＲ率である。また、失火限界ＥＧＲ率とは、失火の限界とされるＥＧＲ率である。推定ＥＧＲ率と失火限界ＥＧＲ率は、運転条件（エンジン回転数、エンジン負荷等）に基づいて予め設計値や試験結果により数値が算出されており、制御部２１が数値をテーブルに記憶している。したがって、制御部２１は、現時点での運転条件に基づいてテーブルから抽出することにより現時点における、推定ＥＧＲ率と失火限界ＥＧＲ率とを取得することができる。また、閾値は予め定めた数値である。失火限界を超えると判定された場合、具体的には（失火限界ＥＧＲ率－推定ＥＧＲ率）が閾値よりも小さい場合にはＳ１３に進み、そうではない場合にはＳ１５に進む。

【0029】

Ｓ１３では、制御部２１は、失火限界ＥＧＲ率に応じて吸気バルブ１１８の開閉タイミングを、後述するＳ１５における通常制御よりも遅角させるように、吸気ＶＶＴ装置１５を制御する。本実施例では、制御部２１は、吸気バルブ１１８の閉弁時期を通常制御よりも吸気下死点に近づけように制御する。

【0030】

図３は、吸気バルブと排気バルブとの開閉タイミングを示す図である。図３では横軸がピストンの往復動における行程を示しており、縦軸がバルブのリフト量を示している。横軸のうち上死点はピストンの排気上死点であり、下死点はピストンの吸気下死点である。
図３では、吸気バルブの通常時（通常制御）の開閉タイミング４１ａを実線で示し、Ｓ１３による制御時の開閉タイミング４１ｂを破線で示している。ここで、吸気バルブの通常時の開閉タイミング４１ａでの閉弁時期ＩＶＣａは吸気下死点よりも前であるのに対して、制御時の開閉タイミング４１ｂでの閉弁時期ＩＶＣｂは吸気下死点となっている。

【0031】

Ｓ１３のように吸気バルブ１１８の閉弁時期を通常制御よりも吸気下死点に近づけることにより、実圧縮比を高めて失火を防止することができる。また、吸気バルブ１１８の閉弁時期を通常制御よりも吸気下死点に近づけることにより、新気量（吸気の量）が増加することによりＥＧＲ率が低下するために燃焼安定性を向上させることができる。
なお、図３では、吸気バルブ１１８の閉弁時期ＩＶＣｂを吸気下死点にしている。一方、吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点よりも進角側にすると、吸気行程の途中で吸気バルブ１１８が閉弁するために、吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にする場合よりも新気量が減少してしまう。また、吸気バルブ１１８を吸気下死点よりも遅角側にすると、圧縮行程で燃焼室１１２内の新気が吸気通路１２１に押し戻されるために、吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にする場合よりも新気量が減少してしまう。したがって、吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にすることによって燃焼安定性を向上させる効果を最大限に向上させることができる。ただし、推定ＥＧＲ率が失火限界ＥＧＲ率に対して余裕がある場合、制御部２１は吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にせずに、吸気下死点に近づけるように制御してもよい。

【0032】

Ｓ１４では、制御部２１は、失火限界ＥＧＲ率に応じて排気バルブ１１９の開閉タイミングを、後述するＳ１５における通常制御よりも遅角させるように、排気ＶＶＴ装置１６を制御する。本実施例では、制御部２１は、排気バルブ１１９の閉弁時期を通常制御よりも遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する。

【0033】

図３では、排気バルブの通常時（通常制御）の開閉タイミング４２ａを実線で示し、Ｓ１４による制御時の開閉タイミング４２ｂを破線で示している。ここで、排気バルブの通常時の開閉タイミング４２ａでの閉弁時期ＥＶＣａは排気上死点であるのに対して、制御時の開閉タイミング４２ｂでの閉弁時期ＥＶＣｂは排気上死点を超えており、吸気バルブと排気バルブとのオーバーラップ量が通常制御よりも増加している。すなわち、図３に示すように、Ｓ１３による制御時の吸気バルブの遅角量よりもＳ１４による制御時の排気バルブの遅角量を大きくしている。

【0034】

Ｓ１４のように排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させることにより、オーバーラップ期間中に排気ガスが吸気通路１２１に吹き返し、燃焼室１１２内のいわゆる内部ＥＧＲガスの量が増加する。また、排気ガスが吸気通路１２１に吹き返すことで、吸気通路１２１内の圧力が増加して負圧が小さくなる。これにより、燃焼室１１２に流入する外部ＥＧＲ量を低減することができる。低温の外部ＥＧＲ量を低減させて、高温の内部ＥＧＲ量を増加させることで、筒内温度が高くなり燃焼を安定させることができる。また、高温の排気ガスが吸気通路１２１に吹き返すことによって、吸気通路１２１内の温度が高くなり飽和水蒸気分圧が高くなり凝縮水量を低減することができる。凝縮水量を低減することで、失火を防止することができる。

【0035】

一方、Ｓ１５では、制御部２１は、現時点では失火する可能性が低いことから、上述したＳ１３およびＳ１４の処理を省略して、通常の制御を実行する。具体的には、制御部２１は、吸気バルブ１１８を図３の実線で示す開閉タイミング４１ａで開閉するように制御し、排気バルブ１１９を図３の実線で示す開閉タイミング４２ａで開閉するように制御する。
Ｓ１４およびＳ１５の処理が終了した後、再びＳ１０に戻り上述した処理を繰り返す。

【0036】

図４は、各種タイミングチャートを示す図である。図４（ａ）はスロットルバルブの開度を示す図である。図４（ｂ）はＥＧＲバルブの開度を示す図である。図４（ｃ）は吸気バルブと排気バルブとの開閉タイミングを示す図である。図４（ｄ）はオーバーラップ量を示す図である。図４（ｅ）は推定ＥＧＲ率を示す図である。図４（ｆ）は失火限界ＥＧＲ率を示す図である。また、図４（ｃ）～図４（ｆ）のうち実線が通常制御のままであるときのタイミングチャート（比較例）を示し、破線が上述した吸気バルブと排気バルブとの開閉タイミングを制御したときのタイミングチャート（実施例）を示している。

【0037】

図４では、時刻Ｔにおいて減速が開始されたことにより図４（ａ）に示すスロットルバルブの開度が開いた状態から閉まる状態に移行し、図４（ｂ）に示すＥＧＲバルブの開度が開いた状態から閉まる状態に移行する。
図４（ｃ）では、時刻Ｔにおいて破線で示すように、吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点にし、排気バルブの閉弁時期を遅角させるように制御している。したがって、図４（ｄ）では、破線で示すように吸気バルブと排気バルブとのオーバーラップ量が増加している。その後、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、失火限界ＥＧＲ率に応じて吸気バルブの閉弁時期および排気バルブの閉弁時期を徐々に戻すように制御している。

【0038】

このような制御により、図４（ｅ）の破線で示す実施例の推定ＥＧＲ率を、実線で示す比較例の推定ＥＧＲ率よりも減少させることができる。また、図４（ｆ）に示すように、破線で示す実施例の失火限界ＥＧＲ率を、実線で示す比較例の失火限界ＥＧＲ率よりも高く維持することができる。

【0039】

以上のように、本実施例の制御部２１は、車両１の減速要求時にスロットルバルブ１２４およびＥＧＲバルブ１７２を閉じると共に、車両１の減速時に吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点に近づけ、排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する。吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点に近づけることで、実圧縮比を高めて失火を防止することができ、排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させることで、凝縮水量を低減して失火を防止することができる。このように、吸気バルブ１１８と排気バルブ１１９との開閉タイミングを制御することにより、構造が複雑でコストがかかる可変圧縮比機構を用いずに失火を防止することができる。また、減速時の燃焼不安定を考慮して定常運転時の目標ＥＧＲ率を下げる必要がないために、燃費を向上させることができる。

【0040】

また、本実施例では、制御部２１は、失火限界に応じて、すなわち失火限界ＥＧＲ率に応じて吸気バルブ１１８の閉弁時期および排気バルブ１１９の閉弁時期の変化量を変える。例えば、制御部２１は、失火限界に余裕がある場合には、吸気バルブ１１８の閉弁時期および排気バルブ１１９の閉弁時期を通常制御の側に戻すように制御することができる。このように、失火限界に応じて吸気バルブ１１８の閉弁時期および排気バルブ１１９の閉弁時期の変化量を変えることにより、失火防止を適切に行うことができる。

【0041】

また、本実施例では、制御部２１は、車両１の減速時に吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にして、排気バルブ１１９の閉弁時期を遅角させてオーバーラップ量を増加させるように制御する。なお、吸気バルブ１１８を吸気下死点よりも進角側にすると、吸気行程の途中で吸気バルブ１１８を閉弁するため燃焼室１１２に流入する新気量が低下する。また、吸気バルブ１１８を吸気下死点よりも遅角側にすると、混合気を圧縮するときの押し戻しにより燃焼室１１２内の新気量が低下する。本実施例のように、吸気バルブ１１８の閉弁時期を吸気下死点にすることにより、燃焼室１１２内の新気量を増やすことができる。

【0042】

以上、本発明に係る実施例について説明したが、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上述した実施例では、制御部２１が吸気バルブ１１８と排気バルブ１１９との開閉タイミングを制御する場合について説明したが、吸気バルブ１１８および排気バルブ１１９のうち何れか一方の開閉タイミングを制御して、失火を防止するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１：車両 １０：内燃機関 １５：吸気ＶＶＴ装置 １６：排気ＶＶＴ装置 １７：排気再循環装置（ＥＧＲ装置） ２０：ＥＣＵ（制御装置） ２１：制御部 １１２：燃焼室 １１８：吸気バルブ １１９：排気バルブ １２１：吸気通路 １２４：スロットルバルブ １３１：排気通路 １７１：ＥＧＲ通路 １７２：ＥＧＲバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】