JP4144251B2 - 内燃機関における排気環流の制御 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気環流の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンエンジンに代表される内燃機関では、エミッションの低減、燃費向上のために種々の技術が適用されている。その一つとして、可変バルブタイミングが挙げられる。可変バルブタイミングとは、内燃機関の吸気弁の開閉タイミングを調整することにより、吸気弁と排気弁の双方が開いているオーバラップ期間を変更する技術である。一般に、オーバラップ期間を増大することにより、エミッションの低減および燃費向上を図ることができる。燃焼ガスが、一旦、吸気管に吹き返された後、再びシリンダ内に吸気され、再燃焼される現象が起き、この際、燃焼ガス中に含まれるＨＣが再燃焼されるからである（この現象を内部ＥＧＲと称する）。可変バルブタイミングは、エミッションの低減、燃費向上を図る他、吸入空気の体積効率を高め、出力を増大させるためにも利用される。
【０００３】
エミッション低減および燃費向上のための別の技術として、外部ＥＧＲが挙げられる。外部ＥＧＲとは、内燃機関の排気の一部を吸気側に環流する技術を言う。外部ＥＧＲを行うことにより、燃焼ガス中のＨＣが再燃焼され、エミッションの低減、燃費向上を図ることができる。
【０００４】
外部ＥＧＲは、内部ＥＧＲに比較して、環流される排気の温度が比較的低く、シリンダ内の温度を低減させることができるため、高負荷運転時にノッキングを抑制させる効果がある。逆に、内部ＥＧＲでは、シリンダ内の温度低下を抑制することができるため、低負荷運転時でも燃焼を安定させることができる効果がある。かかる観点から、高負荷域でのみ外部ＥＧＲを使用し、それより低い負荷域では内部ＥＧＲを使用するよう、エンジン回転数および負荷によって予め定められている制御規則に従って外部ＥＧＲと内部ＥＧＲとを使い分ける技術が提案されている（例えば、特開平４−１７５４４９号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、予め定められている制御規則に従って内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとを切り換える制御では、予定された燃費向上効果を安定して実現することができなかった。つまり、内燃機関が運転される環境要因、内燃機関の温度などに応じて、本来の燃費向上効果を得られない場合が生じた。また、従来は、内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとの遷移時の制御について十分な検討がなされておらず、遷移時にトルク変動が生じることがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内燃機関において内部ＥＧＲ、外部ＥＧＲという２種類の排気環流を使い分け、エミッション低減、燃費向上を安定して実現することを目的とする。また、両者の遷移時におけるトルク変動を抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では、第１の構成として、内燃機関の運転を以下に示す方法で制御するものとした。ここで、制御対象となる内燃機関は、吸気弁および排気弁の双方が開いているオーバラップの期間を調整可能な可変バルブタイミング機構（以下、「ＶＶＴ」と呼ぶ）と、排気の一部を吸気側に環流する環流機構とを備えている。
【０００８】
制御装置は、内燃機関の運転状態を検出し、予め設定された制御規則に基づいてオーバラップによる内部排気環流の量と、環流機構による外部排気環流の量とを制御する。運転状態は、例えば、回転数、負荷などをパラメータとして検出することができる。オーバラップを増大することにより、内部排気環流量を増大させることができる。環流機構を開く時間密度（以下、「開デューティ」と呼ぶ）を高めることにより、外部排気環流量を増大させることができる。制御装置は、更に、かかる制御中において、ノッキングの発生が予測または検出される場合には、ノッキングを回避するよう制御規則を変更する。ノッキング発生の予測とは、ノッキングが発生する可能性が高いことが予測されれば足り、必ずしも現実にその条件下で運転を継続すればノッキングが発生する場合には限られない。
【０００９】
このように制御規則を変更することにより、ノッキングの発生を抑制しつつ、内部排気環流量と外部排気環流量とを制御することができる。ノッキングは、一般に、内燃機関の燃焼効率の低下、動力の不安定を招く。本発明は、かかるノッキングを抑制することにより、各運転状態での内部排気環流および外部排気環流によるエミッションの低減、および燃費の向上を図ることができる。
【００１０】
一般に内燃機関において点火時期を早めていった場合、出力可能な最大負荷に到達するより前に、ノッキングが生じることがある。このようなノッキングが発生する回転数およびトルク範囲をノック限界、またはノック域と呼ぶ。ノック限界は、内燃機関が運転される環境要因、内燃機関の温度によって影響を受ける。本発明は、上述の通り、ノッキングの発生を予測または検出して制御規則を変更することを要旨としており、これは、ノック限界の変動要因に応じて制御規則を変更すると言い換えることもできる。
【００１１】
制御規則の変更は、種々の態様で実現することができ、例えば、ノッキングの発生に関わる所定のパラメータに基づいて制御規則を変更してもよい。一例として、これらのパラメータが所定の値範囲にある時に、ノッキングが発生する可能性があるものと予測し、制御規則を変更する態様を採ることができる。また、現実にノッキングが発生するか否かとは無関係に、これらのパラメータ値に応じて多様な制御規則を用意しておき、パラメータに応じてこれらの制御規則を使い分けるものとしてもよい。
【００１２】
ノッキングの予測に用いるパラメータとしては、内燃機関が運転される環境要因を表すパラメータを用いることができる。例えば、内燃機関への吸気の気温、気圧、および湿度の少なくとも一つとすることができる。これらのパラメータを単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良い。一般に、気温、気圧が高いほどノッキングが生じやすくなるとされていることを考慮すれば、例えば、所定値を超える場合に制御規則を変更する態様を採ることができる。湿度は低いほどノッキングが生じやすくなるとされていることを考慮すれば、所定値を下回る場合に制御規則を変更する態様を採ることができる。
【００１３】
また、パラメータは、内燃機関の温度としてもよい。温度は、内燃機関の暖機状態を表す種々の部位の温度を用いることができ、例えば、冷却水温、冷却油温等とすることができる。その他、触媒温度、外部排気環流の温度、排気温度などを用いることもできる。
【００１４】
ノッキングの発生が予測される場合の制御規則の変更としては、例えば、内部排気環流が主となる領域と外部排気環流が主となる領域との境界を、低トルク側に移行させることができる。こうすることにより、負荷の増大とともに早めに外部排気環流を用いることになるため、ノッキングの発生を抑制して、エミッションの低減、燃費の向上などを図ることができる。
【００１５】
本発明では、制御規則において内部排気環流が主となるよう設定された内部排気環流領域で運転中にノッキングが検出された場合に、外部排気環流が主となるよう則マップを変更してもよい。こうすることにより、ノッキング発生を予測する場合に比べて、ノッキングの発生を安定して回避することができる。制御規則の変更は、少なくともノッキングが検出された運転状態にある時に行われれば足りる。例えば、内燃機関の運転状態が変動した場合には、再び内部排気環流が主となる制御規則に戻しても構わない。
【００１６】
かかる制御規則の変更を、内部排気環流領域内の一部に制限してもよい。つまり、内部排気環流領域に、外部排気環流が主となるよう切り換えることが許容される可変領域を、高トルク側の所定範囲に設け、この可変領域での運転中にノッキングが検出された場合に、制御規則の変更を行うものとしてもよい。運転状態が、内部排気環流領域内で可変領域外にある場合には、ノッキングの発生有無に関わらず内部排気環流が主として行われる。この態様は、制御規則を変更するか否かの判断を、可変領域内で行うことを意味しており、実際の変更は可変領域内外、いずれで実行しても構わない。例えば、上記検出の後、所定時間経過した後に、制御規則の変更を開始する態様を採ることもできる。
【００１７】
このように制御規則の変更が行われ得る領域を制限することにより、ノッキングを検出する負荷を軽減することができる利点がある。また、可変領域以外の領域内で誤検出により、内部排気環流から外部排気環流への切り換えが行われることを回避できる利点もある。
【００１８】
可変領域は、内部排気環流領域のうち、例えば、ノック限界を変動させる種々の要因を考慮してもノッキングが生じないと考えられる領域、トルク変動の観点から外部排気環流を用いることが好ましくないと考えられる領域を除いて設定することができる。
【００１９】
以上で説明した本発明の種々の制御装置は、ノッキングの発生時に、内燃機関の点火時期を遅らせる制御（以下、点火時期の遅角制御と呼ぶ）を併せて行う場合に特に有用である。点火時期の遅角制御は、内燃機関の出力トルクの低減、燃焼の不安定を招くことが多い。本発明の制御によれば、ノッキングの発生を抑制することにより、点火時期の遅角制御が行われる頻度を低減することができる。
【００２０】
本発明では、第２の構成として、内部排気環流領域から外部排気環流領域への遷移、および外部排気環流領域から内部排気環流領域への遷移の少なくとも一方において、環流機構の制御に遅れて、ＶＶＴを制御するものとした。これは、先に第１の構成として説明した制御と併せて行うものとしてもよいし、個別に行うものとしてもよい。
【００２１】
一般に、外部排気環流の量は、内部排気環流の量よりも制御時の応答性が悪い。例えば、環流機構の開デューティを増大しても、外部排気環流の量が増大するまでには環流機構を通過する分の時間遅れが生じる。環流機構の開デューティを低減しても、しばらくは環流機構内の排気が環流されるため、排気環流の量が減少するまでには時間遅れが生じる。従って、ＶＶＴの制御に先立って、環流機構を制御しておくことにより、環流量を目標に適合させることが可能となる。環流機構の制御からＶＶＴの制御までの遅れの期間は、一定でもよいし、内燃機関の回転数および負荷等に応じて変動させてもよい。
【００２２】
また、遅れの期間は、内燃機関に供給される排気環流の総量が略一定となるよう設定することが好ましい。こうすることにより、遷移時の極端なトルク変動を抑制することができる。
【００２３】
第２の構成においては、ノッキング発生が検出された場合には、遅れを抑制または禁止してもよい。こうすることにより、ＶＶＴを速やかに制御することができ、速やかにノッキングを回避することができる。一般的に、ノッキングはオーバラップが大きい時に生じやすいから、オーバラップが小さくなるようＶＶＴを制御することが好ましい。
【００２４】
このようにＶＶＴを速やかに制御すると、排気環流の量が過渡的に少なくなり、新しい吸気が増える可能性があり、トルク変動を生じる可能性がある。かかるトルク変動を抑制するため、ノッキング発生が検出された場合には、更に、点火時期の遅角および吸気量抑制の少なくとも一方を行ってもよい。吸気量の抑制は、例えば、吸気系統に設けられたスロットル弁を絞ることによって実現される。
【００２５】
ＶＶＴが少なくとも吸気弁の開閉タイミングを調整可能な機構である場合、ＶＶＴは、吸気弁を閉じるタイミングを早めることにより、吸入空気の体積効率を高め、出力を増大させることができる。従って、外部排気環流領域より高トルク側に設けられた所定の高トルク領域では、吸気弁の開閉タイミングを進角させる高トルク制御を適用してもよい。この高トルク制御を適用する場合において、内部排気環流領域での運転時に高トルク領域のトルクが要求された場合には、両領域の間にある外部排気環流領域においても内部排気環流を主とする状態を維持することが好ましい。通常、オーバラップの増大は、吸気弁を閉じるタイミングを早めることと同じである。従って、外部排気環流領域においても、内部排気環流領域における状態を維持しておくことにより、高トルク領域への移行を速やかに実現することができる。
【００２６】
この制御を適用する場合、外部排気環流領域においては、オーバラップを増大させたまま、環流機構の開デューティを増大させてもよいし、外部排気環流自体を省略してもよい。排気環流量の変動を抑制し、トルク変動を抑制するという観点からは、後者が好ましい。
【００２７】
本発明は、上述した第１の構成および第２の構成における制御を単独で実行してもよいし、両者を組み合わせて実行してもよい。また、上述した種々の特徴は、適宜、組み合わせたり一部を省略したりしても構わない。本発明は、具体的には上述した種々の制御を実現するための制御装置、かかる制御装置を搭載した内燃機関として構成することができる。また、内燃機関の制御方法として構成してもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、実施例に基づき、以下の順序で説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．ＥＧＲ制御処理：
Ｂ１．ケースＡにおける切り換えシーケンス：
Ｂ２．ケースＢにおける切り換えシーケンス：
Ｂ３．ケースＣにおける切り換えシーケンス：
Ｂ４．ケースＤにおける切り換えシーケンス：
Ｃ．第２実施例：
【００２９】
Ａ．装置構成：
図１は実施例としての内燃機関の構成を示す説明図である。車両に搭載されたガソリンエンジン１００としての構成を例示した。
【００３０】
エンジン１００は、吸気管１１０からガソリンと空気の混合気を吸気し、点火プラグ１０２で点火燃焼させて、排気管１２０から排気するサイクルで、動力を出力する。吸気管１１０には、混合気の量を調整するためのスロットル１１１が設けられている。燃料を噴射する機構は図示を省略した。排気管１２０には、排気中の有害成分を除去するための触媒１２５が設けられている。
【００３１】
エンジン１００への吸気および排気の行程は、吸気弁１１２、排気弁１２２の開閉状態によって切り換えられる。吸気弁１１２には、その開閉タイミングを調整するためのＶＶＴ機構１１４が設けられている。ＶＶＴ機構１１４の構成は周知であるため、詳細な説明を省略する。ＶＶＴ機構１１４としては、例えば、油圧によって、吸気弁１１２に連結されたカムと、クランク軸との位相を変更する機構が知られている。排気弁１２２は、クランク軸の回転に対し、一定のタイミングで開閉する。後述する通り、ＶＶＴ機構１１４は、内部ＥＧＲの量を調整したり、シリンダの体積効率を高めて高トルクを出力可能にしたりするために使用される。
【００３２】
排気管１２０には、排気を吸気管１１０に環流する環流機構が設けられている。環流機構は、排気管１２０と吸気管１１０とを結ぶ環流用の配管１２１、および排気環流（以下、「外部ＥＧＲ」と称する）の量を調整するためのＥＧＲ弁１２２を有している。外部ＥＧＲの量は、ＥＧＲ弁１２２が開く時間密度、即ちデューティを調整することにより制御される。
【００３３】
エンジン１００の運転は、制御ユニット１０によって制御される。制御ユニット１０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータとして構成されている。エンジン１００の制御を行うため、制御ユニット１０に入出力される信号の一部を図中に例示した。入力される信号としては、例えば、アクセルポジションを検出するセンサ１４、吸気温を検出するためのセンサ１０３、エンジン水温を検出するセンサ１０４、ノッキングの発生を検出するためのセンサ１０５、エンジン回転数を検出するセンサ１０６からの信号が含まれる。
【００３４】
出力信号としては、スロットル１１１、ＶＶＴ機構１１４、点火時期、ＥＧＲ弁１２２の開度を制御するための信号などが含まれる。スロットル１１１の開度は、例えば、アクセルポジションに応じて制御される。点火時期は、エンジンの回転数に応じて制御される他、ノッキングの有無に応じても制御される。本実施例では、ノッキングの発生が検出された時には、点火時期を遅らせる制御を行うものとした（以下、かかる制御を「遅角制御」と称する）。
【００３５】
ＶＶＴ機構１１４およびＥＧＲ弁１２２は、エンジンの回転数、負荷などのパラメータに応じて制御される。本実施例では、制御ユニット１０は、ＶＶＴ機構１１４による内部ＥＧＲの量と、環流機構を用いた外部ＥＧＲの量とを制御して、エミッションの低減、燃費の向上などを図っている。両者の制御は、制御ユニット１０に予め用意されたＥＧＲマップ１２に基づいて実行される。ＥＧＲマップの内容については、後述する。
【００３６】
図２はＶＶＴ機構１１４の動作を示す説明図である。図はクランク軸の回転状態を模式的に表しており、上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）に至る右側領域が主として吸気行程、ＢＤＣからＴＤＣに至る左側領域が主として排気行程に当たる。図中には、排気弁が開いている期間を黒の矢印で、吸気弁が開いている期間を白抜きおよび破線の矢印で示した。この例では、排気弁の開閉タイミングは固定であり、吸気弁の開閉タイミングが可変である。白抜き矢印のように吸気弁が開き始めるタイミングを早めることを進角と呼び、その変化量をクランク角度で表したものを進角量と呼ぶ。破線のように吸気弁が開き始めるタイミングを遅くすることを遅角と呼び、その変化量をクランク角度で表したものを遅角量と呼ぶ。
【００３７】
吸気弁が遅角している時は、オーバラップは小さくなり、進角している時はオーバラップが大きくなる。オーバラップが大きい時には、排気工程において、燃焼ガスが吸気管に戻りやすくなるから、内部ＥＧＲの量が増大する。従って、本実施例では、内部ＥＧＲ量を増大させるためには、ＶＶＴ機構１１４を進角制御すればよいことになる。内部ＥＧＲ量の増大効果とともに、進角制御は、シリンダの体積効率を向上させる効果もある。進角時には、図中に示す通り、吸気弁が早く閉じるからである。従って、高トルクを出力する際には、ＶＶＴ機構１１４の進角制御が有効である。
【００３８】
なお、図２に示した開閉タイミングは一例に過ぎない。ＶＶＴ機構１１４は、図２よりも広い範囲または狭い範囲で吸気弁の開閉タイミングを調整可能としてもよいし、排気弁の開閉タイミングを調整可能としてもよい。
【００３９】
図３はＥＧＲマップ１２の概要を示す説明図である。エンジンの運転状態、即ち回転数およびトルクに応じて、内部ＥＧＲ、外部ＥＧＲの量を与えるマップとなっている。図中の曲線Ｌｉｍは、エンジンが運転可能な領域の限界を示している。この曲線Ｌｉｍ内は、曲線Ｃ１、Ｃ２によって３つの領域Ａｎｏ、Ａｏｕｔ、Ａｉｎの３つの領域に分けられる。領域Ａｎｏは、内部ＥＧＲおよび外部ＥＧＲともに使用しない領域である（以下、この領域を「高トルク領域」と称する）。領域Ａｏｕｔは、外部ＥＧＲを主として使用する領域である（以下、この領域を「外部ＥＧＲ領域」と称する）。領域Ａｉｎは、内部ＥＧＲを主として使用する領域である（以下、この領域を「内部ＥＧＲ領域」と称する）。本実施例では、外部ＥＧＲ領域における内部ＥＧＲ量は０とし、内部ＥＧＲ領域における外部ＥＧＲ量は０としたが、それぞれ所定量用いるものとしてもよい。ＥＧＲマップ１２は、テーブル、関数など種々の形式で用意することができる。
【００４０】
一例として、図中に示す矢印に沿って、エンジンの運転状態が変化する場合を考える。当初は、領域Ａｉｎ内で運転されているため、内部ＥＧＲが主として用いられる。この領域内では、回転数およびトルクに応じてＥＧＲマップ１２で与えられる内部ＥＧＲ量を実現するよう、ＶＶＴ機構１１４の制御が行われる。運転状態が点Ｐ１に至ると、制御ユニット１０は、内部ＥＧＲの使用をやめ、外部ＥＧＲの使用に切り換える。従って、オーバラップが小さくなるようＶＶＴ機構１１４を遅角側に制御して、ＥＧＲ弁１２２のデューティを増大する。運転状態が点Ｐ２に至ると、制御ユニット１０は、ＥＧＲ弁１２２をとじて、ＥＧＲの使用を中止する。併せて、シリンダの体積効率を向上するため、ＶＶＴ機構１１４を進角制御する。このように、ＥＧＲマップ１２は、エンジンの運転状態に応じて、ＶＶＴ機構１１４およびＥＧＲ弁１２２を制御するのに使用される。
【００４１】
ＥＧＲマップ１２は、エンジンの回転数およびトルクに加えて、エンジンの冷却水温および吸気温をパラメータとして、４次元的なマップとして用意されている。冷却水温は、エンジンの暖機状態を示すパラメータであり、潤滑油温、触媒温度、排気温度などで代替することもできる。吸気温は、エンジンが運転されている環境要因を表すパラメータであり、気圧、湿度などで代替してもよい。もちろん、これら種々のパラメータを組み合わせて用いてもよい。ＥＧＲマップ１２は、暖機状態を表すパラメータまたは環境要因を表すパラメータの一方のみを用いた３次元的なマップとして構成しても構わない。本実施例では、これらのパラメータに応じてＥＧＲ量を与えるマップとしたが、基本となるＥＧＲ量の補正係数を与えるマップとして構成してもよい。
【００４２】
図４はＥＧＲマップ１２の設定方法を示す説明図である。特定の回転数において、トルクと燃料消費率との関係を示した。曲線ＣｎｏはＥＧＲを用いない場合、曲線Ｃｉｎ０は内部ＥＧＲを用いた場合、曲線Ｃｏｕｔ０は外部ＥＧＲを用いた場合の関係をそれぞれ示している。図示する通り、回転数一定の条件下では、全般的にトルクが増大するにつれて燃料消費率が低減する。これは、いわゆる燃費が良くなる状態に相当する。
【００４３】
ここで、曲線Ｃｉｎ０、Ｃｏｕｔ０に着目すると、燃料消費率は、比較的低トルクの領域では曲線Ｃｉｎ０の方が低く、高トルクの領域では曲線Ｃｏｕｔ０の方が低くなる。つまり、両曲線が交差するトルクよりも高いトルク領域を、外部ＥＧＲ領域Ａｏｕｔ０と設定することが、燃料消費率の観点から好ましいと言える。各回転数において、図４に示すグラフを描くことにより、図３に示した内部ＥＧＲ領域と外部ＥＧＲ領域との境界線Ｃ２を設定することができる。図４では図示を省略したが、外部ＥＧＲ領域と高トルク領域との境界線CＣ１についても同様の考え方で設定することができる。曲線Ｃｏｕｔ０の燃料消費率が曲線Ｃｎｏの燃料消費率と同等となるトルクを境界とすればよい。
【００４４】
燃料消費率の曲線は、エンジン水温や吸気温によって変動する。エンジン水温および吸気温が共に高い場合、内部ＥＧＲを用いた場合の燃料消費率は曲線Ｃｉｎ１に示すように悪化する。外部ＥＧＲを用いた場合の燃料消費率は曲線Ｃｏｕｔ０から大きな変動はない。この結果、曲線Ｃｉｎ１と曲線Ｃｏｕｔ０の交点で定まる外部ＥＧＲ領域Ａｏｕｔ１は、低トルク側に移行する。
【００４５】
曲線Ｃｉｎ１に現れる変動は、ノック域と関係があるものと考えられる。ノック域とは、最大トルクを実現可能な点火時期（この点火時期を「ＭＢＴ」と称する）よりも、ノッキングを生じ始める点火時期の方が遅角側となる運転状態を言う。ノック域では、ノッキングが発生するため、ＭＢＴでの点火を行うことができない。従って、ノック域は、高トルクでの燃料消費率の増大を招く。一般に、ノッキングは、エンジンの温度、吸気温が高い時に生じやすい。従って、エンジン水温や吸気温が共に高い場合には、ノック域ＡＫ１は低トルク側に移行し、曲線Ｃｉｎ１に示す燃料消費率の悪化を招く。このようにノック域を考慮して、外部ＥＧＲ領域を設定することにより、ＥＧＲマップ１２は、ノッキングの発生を回避可能なマップとなる。
【００４６】
一方、エンジン水温が低く、吸気温が低い場合には、外部ＥＧＲを用いると、更に燃焼温度の低下を招き、燃料消費率の悪化を招く。従って、外部ＥＧＲを用いた場合の燃料消費率は曲線Ｃｏｕｔ１に示すように悪化する。内部ＥＧＲを用いた場合の燃料消費率は曲線Ｃｉｎ０から大きな変動はない。この結果、曲線Ｃｉｎ０と曲線Ｃｏｕｔ１の交点で定まる外部ＥＧＲ領域Ａｏｕｔ２は、高トルク側に移行する。
【００４７】
このように内部ＥＧＲ領域、外部ＥＧＲ領域の境界は、燃料消費率が良好となるよう、回転数、トルク等のパラメータに応じて設定することができる。本実施例では、エンジン水温および吸気温の双方を考慮しているが、いずれか一方でもよい。一般に、ノッキングが生じやすい条件となるほど、外部ＥＧＲ領域は低トルク側に移行する。エンジンの温度が低いほど、外部ＥＧＲ領域は高トルク側に移行する。
【００４８】
Ｂ．ＥＧＲ制御処理：
図５はＥＧＲ制御処理のフローチャートである。エンジンの運転中に制御ユニット１０が繰り返し実行する処理である。
【００４９】
この処理が開始されると、制御ユニット１０は、制御に必要な種々のパラメータを入力する（ステップＳ１０）。本実施例では、ＥＧＲマップ１２を参照するためのパラメータ、エンジン回転数、トルク、水温、吸気温が入力される。
【００５０】
次に、制御ユニット１０は、ＥＧＲマップ１２を参照して、ＥＧＲ量を設定する（ステップＳ１１）。本実施例では、図３に示す内部ＥＧＲ領域、外部ＥＧＲ領域、高トルク領域のいずれで運転されるべきかが設定された上で、各領域内でのＥＧＲ量が設定される。
【００５１】
ここで設定された領域が、従前の領域とは異なる場合には（ステップＳ１２）、制御ユニット１０は領域の切り換え制御を実行する（ステップＳ２０）。この処理内容については後述する。
【００５２】
領域の切り換えが不要である場合には、制御ユニット１０は、各領域内でＥＧＲ量の制御を行う。即ち、内部ＥＧＲ領域で運転される場合には、設定された内部ＥＧＲ量を実現するようＶＶＴ機構１１４の進角量を制御する（ステップＳ３０、Ｓ３１）。外部ＥＧＲ領域で運転される場合には、設定された外部ＥＧＲ量を実現するようＥＧＲ弁１２２のデューティを制御する（ステップＳ３０、Ｓ３２）。高トルク領域で運転される場合には、体積効率を向上するようＶＶＴ機構１１４を最進角に制御する（ステップＳ３０、Ｓ３３）。
【００５３】
図６は切り換え制御処理のフローチャートである。図５のステップＳ２０の処理に相当する。制御ユニット１０は、切り換えのパターンに応じて遅れ時間を次の通り設定する（ステップＳ２１）。遅れ時間とは、ＥＧＲ弁１２２を制御してから、ＶＶＴ機構１１４の制御にかかるまでの時間である。遅れ時間の設定方法については後述する。
【００５４】
内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への切り換え時において、ノッキングが検出されていない場合（ケースＡ）では、遅れ時間はＤｔ１に設定される。ノッキングが検出されている場合（ケースＢ）では、遅れ時間は０に設定される。外部ＥＧＲ領域から内部ＥＧＲ領域への切り換え時（ケースＣ）は、ノッキングの有無に関わらず、遅れ時間はＤＴ２に設定される。内部ＥＧＲ領域から高トルク領域への切り換え時（ケースＤ）およびその他の切り換え時（ケースＥ）は、おくれ時間は０に設定される。ケースＤは、内部ＥＧＲ領域での運転中において、アクセルが踏み込まれた場合に相当し、ケースＤに該当するか否かは、アクセル開度に基づいて判断することができる。アクセルが急激に踏み込まれたか否かを判断するため、併せてアクセル開度の変化率を考慮してもよい。
【００５５】
制御ユニット１０は、ケースに応じて、切り換え制御を実行する（ステップＳ２２）。ケースＤでは、ＥＧＲマップ１２によれば、内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域に切り換えた後、高トルク領域に移行することになっているが、切り換えを実行せずにこの処理を終了する。本実施例では、内部ＥＧＲ領域および高トルク領域の双方で、ＶＶＴ機構１１４は進角され、ＥＧＲ弁は閉じられるため、内部ＥＧＲ領域の状態を保持することにより、高トルク領域の運転状態を速やかに実現する。かかる制御は、ケースＤの場合、外部ＥＧＲ領域への移行を禁止すると考えることもできるし、外部ＥＧＲ領域を実質的に０にすると考えることもできる。内部ＥＧＲ領域と高トルク領域とで、ＶＶＴ機構１１４の状態、ＥＧＲ弁１２２の状態が異なる場合には、通常通り、外部ＥＧＲ領域への切り換えを実行するものとしても構わない。
【００５６】
ケースＡ〜ＣおよびＥの場合には、制御ユニット１０は、ＥＧＲ弁１２２の制御を実行する（ステップＳ２３）。外部ＥＧＲ領域に移行する場合には、ＥＧＲ弁１２２のデューティを増大し、外部ＥＧＲ領域からその他の領域に移行する場合には、ＥＧＲ弁１２２のデューティを低減する。
【００５７】
その後、遅れ時間の経過を待って（ステップＳ２４）、制御ユニット１０は、ＶＶＴ機構１１４の制御を実行する（ステップＳ２５）。内部ＥＧＲ領域および高トルク領域への移行時には、ＶＶＴ機構１１４の進角制御が実行され、外部ＥＧＲ領域への移行時には、遅角制御が実行される。ケースＢ，Ｅの場合は、遅れ時間が０となっているため、ＥＧＲ弁１２２の制御が開始された後、速やかにＶＶＴ機構１１４の制御が開始されることになる。
【００５８】
ＶＶＴ機構１１４の制御が行われると、ケースＡ，Ｃ，Ｅの場合には、切り換え制御処理を終了する（ステップＳ２６）。ケースＢの場合には、更に点火時期およびスロットルの制御を実行して（ステップＳ２６、Ｓ２７）、切り換え制御処理を終了する。ケースＢでは、ノッキングが検出されているため、ノッキングを回避しつつ、切り換え時のトルク変動を抑制するよう、点火時期等の制御を実行するのである。ステップＳ２７の制御は、かかる意図での制御を意味しており、ケースＢ以外の場合、アクセル開度、エンジンの回転数等に応じた点火時期およびスロットル制御が、通常通り行われる。
【００５９】
Ｂ１．ケースＡにおける切り換えシーケンス：
図７はケースＡにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への切り換え時において、ノッキングが検出されていない場合の制御に相当する。ＶＶＴ機構およびＥＧＲ弁の状態、ＥＧＲ量、スロットル、点火時期についての時間変化を例示した。
【００６０】
時刻ｔａ１において、アクセルが踏み込まれ、内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への切り換えが必要と判断されたものとする。制御ユニット１０は、まず、時刻ｔａ１〜ｔａ２の区間に亘って、ＥＧＲ弁のデューティを増大し、「開」状態とする。外部ＥＧＲ量は、ＥＧＲ弁１２２を開いた後、遅れて増大を開始する。図中の例では、時刻ｔａ３〜ｔａ４に亘って、外部ＥＧＲ量が増大する。
【００６１】
制御ユニット１０は、外部ＥＧＲ量の増大を補償するように内部ＥＧＲ量が低減するよう、ＶＶＴ機構１１４の遅角制御を開始する。内部ＥＧＲ量は、ＶＶＴ機構１１４の動作に対して、極端な遅れなく追随する。かかる特性を考慮して、制御ユニット１０は、時刻ｔａ３〜ｔａ５にかけてＶＶＴ機構１１４の遅角制御を開始する。かかるタイミングでＶＶＴ機構１１４を制御することにより、内部ＥＧＲ量は時刻ｔａ３から減少しはじめるため、内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量とを合計した総ＥＧＲ量（図中の破線）をほぼ一定に保つことができる。ＥＧＲ弁１２２の制御を開始してから、ＶＶＴ機構１１４の制御を開始するまでの遅れ時間Ｄｔ１は、このように総ＥＧＲ量に極端な変動が生じないよう設定される。
【００６２】
図中の例では、外部ＥＧＲが増加し始める時刻ｔａ３で、ＶＶＴ機構１１４の制御を開始する場合を例示したが、必ずしも両者が一致している必要はない。総ＥＧＲ量の極端な変動を抑制するという観点からは、予め遅れ時間Ｄｔ１を設定しておく制御に代えて、外部ＥＧＲが吸気側に供給されたことをセンサにより検出し、これと同期するようＶＶＴ機構１１４の開始タイミングを設定する方法を採ってもよい。
【００６３】
ケースＡの制御では、ＥＧＲ総量がほぼ一定に保たれるため、点火時期はほぼ一定に保たれる。また、スロットルはアクセルの踏み込みに応じて制御される。エンジンの燃焼を安定的に行わせるため、スロットル開度は、ＶＶＴ機構１１４と同期して制御することが好ましい。
【００６４】
Ｂ２．ケースＢにおける切り換えシーケンス：
図８はケースＢにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への切り換え時において、ノッキングが検出された場合の制御に相当する。
【００６５】
時刻ｔｂ１において、アクセルが踏み込まれ、内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への切り換えが必要と判断されると、制御ユニット１０は、時刻ｔｂ１〜ｔｂ２の区間に亘って、ＥＧＲ弁１２２を「開」状態とする。
【００６６】
ケースＢでは、ノッキングが検出されているため、エンジン内の雰囲気をノッキングが回避できる状態に速やかに移行することが望ましい。一般に、ノッキングを回避するためには、内部ＥＧＲ量を低減し、外部ＥＧＲ量を増大することが好ましい。かかる観点から、遅れ時間が０に設定されており、制御ユニット１０は、ＥＧＲ弁１２２の制御開始とほぼ同時にＶＶＴ機構１１４の遅角制御を開始する（時刻ｔｂ１〜ｔｂ４）。
【００６７】
ケースＢでは、ＶＶＴ機構１１４の遅角制御を早期に開始するため、内部ＥＧＲ量の低減と外部ＥＧＲ量の増大とのバランスが崩れ、ＥＧＲ総量は時刻ｔｂ１〜ｔｂ５において破線で示す通り、一時的に減少する。シリンダ体積は一定であるから、ＥＧＲ量の低減は、外部から取り込まれる新気量の増大につながる。従って、ＥＧＲ量が低減する区間では、燃焼効率が向上し、トルクが急激に増大する可能性がある。
【００６８】
ケースＢでは、このトルク変動を抑制するため、スロットルおよび点火時期の制御を併せて実行する。スロットルをＶＶＴ機構１１４に併せて制御し、トルク変動を抑制するよう点火時期の遅角制御を行うものとしてもよい（図中の実線）。点火時期を一定に保ち、トルク変動を抑制するようスロットルを絞っても良い（図中の破線）。両者を組み合わせたり、条件によって使い分けるものとしてもよい。点火時期の遅角量、スロットルの絞り量は、例えば、予め用意されたマップに基づき開ループ制御してもよいし、トルク変動を補償するようフィードバック制御してもよい。
【００６９】
ケースＢにおいては、遅れ時間は必ずしも０である必要はなく、ノッキングが検出されていない場合（ケースＡ）の遅れ時間Ｄｔ１よりも小さい範囲で、ノッキングを速やかに回避しつつ、極端なトルク変動を生じないよう任意に設定することができる。
【００７０】
Ｂ３．ケースＣにおける切り換えシーケンス：
図９はケースＣにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。外部ＥＧＲ領域から内部ＥＧＲ領域への切り換え時の制御に相当する。
【００７１】
時刻ｔｃ１において、アクセルが緩められ、外部ＥＧＲ領域から内部ＥＧＲ領域への切り換えが必要と判断されると、制御ユニット１０は、時刻ｔｃ１〜ｔｃ２の区間に亘って、ＥＧＲ弁１２２を「閉」状態とする。外部ＥＧＲ量は、ＥＧＲ弁１２２を閉じた後、遅れて減少し始める。図中の例では、時刻ｔｃ２〜ｔｃ３に亘って、外部ＥＧＲ量が減少する。
【００７２】
制御ユニット１０は、外部ＥＧＲ量の減少を、内部ＥＧＲ量の増大で補償するよう、ＶＶＴ機構１１４の進角制御を時刻ｔｃ２〜ｔｃ４にかけて実行する。内部ＥＧＲ量は時刻ｔｃ３から増大しはじめるため、内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量とを合計した総ＥＧＲ量（図中の破線）をほぼ一定に保つことができる。ＥＧＲ弁１２２の制御を開始してから、ＶＶＴ機構１１４の制御を開始するまでの遅れ時間Ｄｔ２は、このように総ＥＧＲ量に極端な変動が生じないよう設定される。
【００７３】
図中の例では、外部ＥＧＲが減少し始める時刻ｔｃ２で、ＶＶＴ機構１１４の制御を開始する場合を例示したが、必ずしも両者が一致している必要はない。総ＥＧＲ量の極端な変動を抑制するという観点からは、予め遅れ時間Ｄｔ２を設定しておく制御に代えて、外部ＥＧＲ量が低減したことをセンサにより検出し、これと同期するようＶＶＴ機構１１４の開始タイミングを設定する方法を採ってもよい。
【００７４】
ケースＣの制御では、ＥＧＲ総量がほぼ一定に保たれるため、点火時期はほぼ一定に保たれる。また、スロットルはアクセル開度に応じて、ＶＶＴ機構１１４と同期して制御される。
【００７５】
Ｂ４．ケースＤにおける切り換えシーケンス：
図１０はケースＣにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。内部ＥＧＲ領域から高トルク領域への切り換え時の制御に相当する。
【００７６】
時刻ｔｄ１において、アクセルが踏み込まれ、内部ＥＧＲ領域から高トルク領域への切り換えが必要と判断されると、制御ユニット１０は、時刻ｔｄ１〜ｔｄ２の区間に亘って、スロットル弁を開く。高トルク領域では、ＶＶＴ機構１１４およびＥＧＲ弁１２２の状態は、内部ＥＧＲ領域と同じであるため、これらについては内部ＥＧＲ領域における状態を維持する。従って、ＥＧＲ量も極端には変動しない。点火時期は、スロットル弁の開度に併せて、極端なトルク変動を抑制するよう遅角制御する。
【００７７】
以上で説明した実施例によれば、エンジンの回転数、トルクの他、エンジンの暖機状態および環境要因を表すパラメータを考慮して、内部ＥＧＲ量および外部ＥＧＲ量を制御することができる。この制御において、エンジンの暖機状態および環境要因に基づき、ノッキングを回避するよう設定されたＥＧＲマップ１２を用いることにより、ノッキングの発生による弊害を抑制することができる。従って、ＥＧＲによるエミッション低減、燃費向上の効果を安定して達成することができる。
【００７８】
Ｃ．第２実施例：
第１実施例では、エンジンの暖機状態および環境要因などをパラメータとし、予めノッキングを回避できるよう設定されたマップを用いることで、ＥＧＲ制御におけるノッキングによる弊害を回避する場合を例示した。これは、パラメータに基づいて、ノッキングの発生が予測される場合に、ノッキングを回避するようＥＧＲの制御規則を変更する態様に相当する。第２実施例では、ノッキングが発生するか否かを検出し、ノッキングが検出された時点で、これを回避するよう制御規則を変更する態様を例示する。
【００７９】
第２実施例におけるシステム構成は、第１実施例と同様である。第２実施例では、ＥＧＲ量の制御に用いるＥＧＲマップの内容が第１実施例と相違する。
【００８０】
図１１は第２実施例におけるＥＧＲマップを例示する説明図である。第１実施例における内部ＥＧＲ領域が、曲線Ｃ３によって、更に二つの領域に分けられる。領域Ａｉｎは、内部ＥＧＲを主として使用する内部ＥＧＲ領域である。領域Ａｔｒａｎは、内部ＥＧＲ領域から外部ＥＧＲ領域への過渡領域である。領域Ａｔｒａｎでは、内部ＥＧＲが主として使用されるが、ノッキングが検出された場合には、外部ＥＧＲに速やかに切り換えられる。
【００８１】
内部ＥＧＲ領域Ａｉｎは、例えば、エンジンの暖機状態や環境要因を考慮してもノッキングが生じないと判断される領域に設定することができる。内部ＥＧＲ領域Ａｉｎは、極端なトルク変動などを回避するという観点から、ノッキングが生じた場合でも外部ＥＧＲへの切り換えが禁止されるべき領域に設定してもよい。内部領域Ａｉｎを設けず、曲線Ｃ２より内側の全域を過渡領域Ａｔｒａｎと設定してもよい。
【００８２】
一例として、図中に示す矢印に沿って、エンジンの運転状態が変化する場合を考える。当初は、領域Ａｉｎ内で運転されているため、内部ＥＧＲが主として用いられる。この領域では、ノッキングが生じても、内部ＥＧＲを用いたまま、点火時期の遅角制御などによってノッキングの回避が試みられる。運転状態が点Ｑ１に至った後、点Ｑ２に至るまでの過渡領域では、制御ユニット１０は、引き続き内部ＥＧＲを使用するが、ノッキングが検出された時点で速やかに外部ＥＧＲの使用に切り換える。ノッキングが検出されないまま点Ｑ２に至った場合には、ノッキングの有無に関わらず、制御ユニット１０は、内部ＥＧＲの使用を中止し、外部ＥＧＲの使用に切り換える。更に、運転状態が点Ｑ３に至ると、制御ユニット１０は、ＥＧＲ弁１２２をとじて、ＥＧＲの使用を中止し、シリンダの体積効率を向上するため、ＶＶＴ機構１１４を進角制御する。
【００８３】
第２実施例では、ＥＧＲマップは、エンジンの回転数およびトルクに応じた２次元的なマップまたは関数として用意される。従って、ＥＧＲマップの記憶容量を低減でき、マップを参照する際のＣＰＵの処理負担は軽減される。もちろん、エンジンの冷却水温および吸気温はパラメータを考慮した３次元以上のマップまたは関数として用意してもよい。
【００８４】
第２実施例におけるＥＧＲ制御処理は、第１実施例（図５）と同様である。即ち、エンジン回転数およびトルクをパラメータとして検出し（ステップＳ１０）、ＥＧＲ量を決定した後（ステップＳ１１）、領域の切り換えを判断する（ステップＳ１２）。この際、第１実施例と異なり、ノッキングの有無が考慮される。過渡領域においては、ノッキングが検出された場合に、外部ＥＧＲへの切り換えが必要と判断され、検出されない場合には、切り換え不要と判断される。かかる判断を行った後は、制御ユニット１０は、第１実施例と同様の切り換え制御（ステップＳ２０）、および各領域内での制御（ステップＳ３０〜Ｓ３２）を実行して、ＥＧＲ制御処理を終了する。
【００８５】
以上で説明した第２実施例の制御によれば、ノッキングを検出した時点で速やかに外部ＥＧＲに切り換えることができるため、ノッキングの発生による弊害を抑制することができる。従って、ＥＧＲによるエミッション低減、燃費向上の効果を安定して達成することができる。第２実施例では、ノッキングの発生を予測するのではなく、現実にノッキングが発生するか否かを検出するため、ノッキングが生じる限界まで内部ＥＧＲを活用することができる。過渡領域は、内部ＥＧＲの燃費の方が外部ＥＧＲよりも高い領域内で設定されているため、燃費向上を図ることができる。
【００８６】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフトウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものとしてもよい。
【００８７】
上述した第１実施例の制御と第２実施例の制御は、組み合わせてもよい。つまり、第１実施例で例示したＥＧＲマップ１２において、内部ＥＧＲ領域内に過渡領域を設け、ノッキングの有無によって外部ＥＧＲへの切り換えを行うものとしてもよい。また、第１実施例の制御と、第２実施例の制御とを、エンジンの暖機状態、環境要因などに基づいて使い分けても良い。
【００８８】
上述した実施例では、回転数およびトルクをパラメータとして内燃機関の運転状態を検出し、内部ＥＧＲ、外部ＥＧＲを切り換える基本的な制御規則をノッキングの発生等によって変更する場合を例示した。基本的な制御規則は、必ずしも回転数およびトルクをパラメータとする必要はなく、例えば、アクセル開度、車速など、内燃機関の運転状態を直接または間接的に示す種々のパラメータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例としての内燃機関の構成を示す説明図である。
【図２】ＶＶＴ機構１１４の動作を示す説明図である。
【図３】ＥＧＲマップ１２の概要を示す説明図である。
【図４】ＥＧＲマップ１２の設定方法を示す説明図である。
【図５】ＥＧＲ制御処理のフローチャートである。
【図６】切り換え制御処理のフローチャートである。
【図７】ケースＡにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。
【図８】ケースＢにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。
【図９】ケースＣにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。
【図１０】ケースＣにおける切り換えシーケンスを例示する説明図である。
【図１１】第２実施例におけるＥＧＲマップを例示する説明図である。
【符号の説明】
１０…制御ユニット
１２…ＥＧＲマップ
１４…センサ
１００…ガソリンエンジン
１０２…点火プラグ
１０３〜１０６…センサ
１１０…吸気管
１１１…スロットル
１１２…吸気弁
１２０…排気管
１２１…ＥＧＲ配管
１２２…排気弁
１２５…触媒

Claims (11)

1. 内燃機関の運転を制御する制御装置であって、
   前記内燃機関は、
   吸気弁および排気弁の双方が開いているオーバラップの期間を調整可能な可変バルブタイミング機構と、
   排気の一部を吸気側に環流する環流機構と、
   吸気量を制御するための吸気量制御弁と、を備える内燃機関であり、
   該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、
   該運転状態に応じて予め設定された制御規則に基づいて、前記オーバラップによる内部排気環流の量と、前記環流機構による外部排気環流の量とを制御する環流制御部と、
   前記内部排気環流を主とする内部排気環流領域から外部排気環流を主とする外部排気環流領域への遷移、および該外部排気環流領域から内部排気環流領域への遷移の少なくとも一方において、前記環流機構の制御に遅れて、前記可変バルブタイミング機構の制御を行う遷移制御部と、
   ノッキングの発生を検出するノッキング検出部と、を備え、
   前記遷移制御部は、前記ノッキング検出部によりノッキング発生が検出された場合には、前記遅れを抑制または禁止するとともに、前記内燃機関の点火時期の遅角および前記吸気量の抑制のいずれかを行う制御装置。
2. 請求項１記載の制御装置であって、更に、
   前記環流制御部の動作中において、ノッキングの発生が予測または検出される場合に、該ノッキングを回避するよう前記制御規則を変更する規則変更部を備える制御装置。
3. 請求項２記載の制御装置であって、
   前記規則変更部は、前記ノッキングの発生に関わる所定のパラメータに基づいて前記制御規則の変更を行う制御装置。
4. 請求項３記載の制御装置であって、
   前記所定のパラメータは、前記内燃機関への吸気の気温、気圧、および湿度の少なくとも一つである制御装置。
5. 請求項３または４記載の制御装置であっって、
   前記所定のパラメータは、前記内燃機関の温度である制御装置。
6. 請求項２〜５いずれか記載の制御装置であって、
   前記規則変更部は、前記ノッキングの発生が予測される場合には、前記内部排気環流が主となる領域と外部排気環流が主となる領域との境界を、低トルク側に移行させる制御装置。
7. 請求項２記載の制御装置であって、
   前記規則変更部は、前記制御規則において前記内部排気環流が主となるよう設定された内部排気環流領域で運転中にノッキングが検出された場合に、該ノッキングが検出された内燃機関の運転状態では外部排気環流が主となるよう制御規則を変更する制御装置。
8. 請求項７記載の制御装置であって、
   前記内部排気環流が主となる領域は、外部排気環流が主となるよう切り換えることが許容される制御規則可変領域が高トルク側の所定範囲に設けられており、
   前記規則変更部は、該制御規則可変領域での運転中にノッキングが検出された場合に、前記変更を行う制御装置。
9. 請求項１記載の制御装置であって、
   前記遅れの期間は、前記内燃機関に供給される排気環流の総量が略一定となるよう設定されている制御装置。
10. 請求項１〜９いずれか記載の制御装置であって、
    前記可変バルブタイミング機構は、少なくとも吸気弁の開閉タイミングを調整可能な機構であり、
    前記外部排気環流領域より高トルク側に設けられた所定の高トルク領域において、前記吸気弁の開閉タイミングを進角させる高トルク制御部を備えており、
    前記環流制御部は、前記内部排気環流領域での運転時に前記高トルク領域のトルクが要求された場合には、前記外部排気環流領域においても内部排気環流を主とする状態を維持する制御装置。
11. 内燃機関の運転を制御する制御方法であって、
    前記内燃機関は、
    吸気弁および排気弁の双方が開いているオーバラップの期間を調整可能な可変バルブタイミング機構と、
    排気の一部を吸気側に環流する環流機構と、
    吸気量を制御するための吸気量制御弁と、を備える内燃機関であり、
    （ａ） 該内燃機関の運転状態を検出する工程と、
    （ｂ） 該運転状態に応じて予め設定された制御規則に基づいて、前記オーバラップによる内部排気環流の量と、前記環流機構による外部排気環流の量とを制御する工程と、
    （ｃ） 前記内部排気環流を主とする内部排気環流領域から外部排気環流を主とする外部排気環流領域への遷移、および該外部排気環流領域から内部排気環流領域への遷移の少なくとも一方において、前記環流機構の制御に遅れて、前記可変バルブタイミング機構の制御を行う工程と、
    （ｄ）ノッキングの発生を検出する工程と、
    （ｅ）前記工程（ｄ）においてノッキング発生が検出された場合には、前記遅れを抑制または禁止するとともに、前記内燃機関の点火時期の遅角および前記吸気量の抑制のいずれかを行う工程と、を備える制御方法。

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