(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、吸気弁の作動を開始するときの吸気通路の圧力を早期に安定化させることで吸入空気量のばらつきを低減して空燃比制御の高精度化を可能とする。【解決手段】吸気弁２１及び排気弁２２を吸気ポート１９及び排気ポート２０の閉止位置で停止可能な弁停止機構２７，２８を設けると共に、スロットル弁３３と吸気弁２１との間の吸気室６１の容積を変更可能な吸気室容積変更機構として、補助ポート３２、連通弁３６，３７、連通弁開閉機構３８を設け、ＥＣＵ５１は、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を停止するとき、連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更する一方、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を作動するとき、吸気弁２１及び排気弁２２の作動開始から所定期間の経過後に連通弁３６，３７を開放して吸気室６１の容積を大きく変更する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、
該燃焼室に連通する吸気通路と、
前記燃焼室と前記吸気通路の間に設けられる吸気弁と、
該吸気弁を閉止位置で停止可能な休弁機構と、
前記吸気通路に設けられる吸気制御弁と、
前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の吸気室の容積を変更可能な吸気室容積変更機構と、
内燃機関の運転状態に応じて前記休弁機構と前記吸気制御弁と前記吸気室容積変更機構を制御可能な吸気制御手段とを備える内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御手段は、前記休弁機構により前記吸気弁を停止するとき、前記吸気制御弁を閉止すると共に、前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を小さく変更する一方、前記休弁機構により停止された前記吸気弁を作動するとき、該吸気弁の作動開始から予め設定された所定期間の経過後に前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を大きく変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記吸気制御手段は、燃料カット制御時に、前記休弁機構により前記吸気弁を停止し、前記吸気制御弁を閉止すると共に、前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を小さく変更す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】
前記所定期間は、前記休弁機構により前記吸気弁が作動開始してから、前記吸気室の圧力が定常状態に安定するまでの期間であ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。
【請求項４】
前記所定期間は、前記吸気室の圧力の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定期間は、前記吸気室の空気量の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間であることを特徴とする請求項３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、吸気ポートを開閉可能な吸気弁をその閉止位置で停止可能な休弁機構を有する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な内燃機関にて、吸気弁及び排気弁は、スプリングの付勢力により吸気ポート及び排気ポートを閉止する位置に付勢支持されており、カムシャフトに設けられてカムにより作動して所定のタイミングで吸気ポート及び排気ポートを開放可能となっている。ところで、内燃機関の運転状態に応じて、全てまたは一部の気筒の運転を休止させるものが提案されている。例えば、内燃機関の燃料カット制御時に、休弁機構により吸気弁及び排気弁が吸気ポート及び排気ポートを閉止する位置で停止させることで、燃費の向上を図ると共に、触媒への空気（酸素）の供給を停止し、この触媒の劣化を防止するようにしている。
【０００３】
このような休弁機構を有する内燃機関の制御装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された内燃機関の制御装置では、スロットル弁の開度が、第１のしきい値とこの第１のしきい値より高負荷側に設定された第２のしきい値との間に存在するとき、休止運転を所定時間継続させ、所定時間にわたり休止運転が継続し、この休止運転を全気筒運転に切り換えるとき、この所定時間の間は、スロットル弁の開度について上限値を設定し、スロットル弁が必要以上に開かないようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８３７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の休弁機構を有する内燃機関の制御装置にあっては、上述したように、燃料カット制御時に、休弁機構により吸気弁及び排気弁が吸気ポート及び排気ポートを閉止する位置で停止させ、触媒への空気（酸素）の供給を停止することで、この触媒の劣化を防止している。ところが、燃料カット制御時には、スロットル弁が閉止すると共に、吸気弁及び排気弁が閉止することから、スロットル弁から吸気弁までの吸気通路の圧力はほぼ大気圧となっている。この状態から休弁機構を停止して吸気弁及び排気弁の作動を開始すると、この吸気通路にある大気圧状態の空気が吸気ポートを通って燃焼室に導入されることとなる。そのため、この吸気通路にある空気が消費されるまで、つまり、吸気通路の圧力が大気圧から所定の負圧状態に安定するまで、燃焼室に吸入される空気量がばらつき、空燃比制御を高精度に行うことが困難となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、吸気弁の作動を開始するときの吸気通路の圧力を早期に安定化させることで吸入空気量のばらつきを低減して空燃比制御の高精度化を可能とす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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気通路と、前記燃焼室と前記吸気通路の間に設けられる吸気弁と、該吸気弁を閉止位置で停止可能な休弁機構と、前記吸気通路に設けられる吸気制御弁と、前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の吸気室の容積を変更可能な吸気室容積変更機構と、内燃機関の運転状態に応じて前記休弁機構と前記吸気制御弁と前記吸気室容積変更機構を制御可能な吸気制御手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記吸気制御手段は、前記休弁機構により前記吸気弁を停止するとき、前記吸気制御弁を閉止すると共に、前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を小さく変更する一方、前記休弁機構により停止された前記吸気弁を作動するとき、該吸気弁の作動開始から予め設定された所定期間の経過後に前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を大きく変更することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記吸気制御手段は、燃料カット制御時に、前記休弁機構により前記吸気弁を停止し、前記吸気制御弁を閉止すると共に、前記吸気室容積変更機構により前記吸気室の容積を小さく変更することを特徴としている。
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記所定期間は、前記休弁機構により前記吸気弁が作動開始してから、前記吸気室の圧力が定常状態に安定するまでの期間であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記所定期間は、前記吸気室の圧力の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記所定期間は、前記吸気室の空気量の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、吸気弁を閉止位置で停止可能な休弁機構と、吸気通路における吸気制御弁と吸気弁との間の吸気室の容積を変更可能な吸気室容積変更機構とを設け、吸気制御手段は、休弁機構により吸気弁を停止するとき、吸気制御弁を閉止すると共に、吸気室容積変更機構により吸気室の容積を小さく変更する一方、休弁機構により停止された吸気弁を作動するとき、吸気弁の作動開始から予め設定された所定期間の経過後に吸気室容積変更機構により吸気室の容積を大きく変更するようにしている。従って、吸気弁の作動を開始するとき、吸気弁の作動開始から所定期間の経過後に吸気室の容積を大きく変更することで、吸気室の圧力が早期に安定し、燃焼室に吸入される空気量のばらつきを低減し、空燃比制御の高精度化を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御を表すフローチャート、図３は、本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御を表すタイムチャートである。
【００１５】
本実施例の内燃機関において、図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００１６】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して吸気弁２１及び排気弁２２の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、図示しないバルブスプリングにより吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転自在に支持されており、吸気カム２５及び排気カム２６が吸気弁２１及び排気弁２２の上端部に接触している。
【００１７】
なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２３と排気カムシャフト２４が連動可能となっている。
【００１８】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転すると、吸気カム２５及び排気カム２６が吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が１回転することとなる。
【００１９】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２が吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する位置で停止する弁停止機構２７，２８を有している。この弁停止機構２７，２８は、例えば、吸気カムシャフト２３に対して吸気カム２５を係合離脱可能とすると共に、排気カムシャフト２４に対して排気カム２６を係合離脱可能とする図示しないロック機構である。従って、このロック機構により吸気カムシャフト２３から吸気カム２５を離脱させると共に、排気カムシャフト２４から排気カム２６を離脱させると、吸気弁２１及び排気弁２２は、吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する位置に停止することができる。
【００２０】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド２９を介して吸気管３０が連結されており、この吸気管３０の空気取入口にはエアクリーナ３１が取付けられている。また、吸気管３０には、Ｕ字形状をなす補助ポート３２が設けられている。そして、このエアクリーナ３１の下流側で、且つ、補助ポート３２よりも上流側には、スロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。また、補助ポート３２における吸気管３０との各連通部には、支持軸３５により連動する連通弁３６，３７を有する連通弁開閉装置３８が設けられている。本実施例にて、補助ポート３２、連通弁３６，３７、連通弁開閉装置３８により本発明の吸気室容積変更機構が構成されている。
【００２１】
排気ポート２０には、排気マニホールド３９を介して排気管４０が連結されており、この排気管４０には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒４１及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒４２が装着されている。この三元触媒４１は、空燃比（排気空燃比）がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒４２は、空燃比（排気空燃比）がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。
【００２２】
吸気管３０における補助ポート３２の下流側と、排気管４０における三元触媒４１の上流側との間には、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）４３が設けられており、このＥＧＲ通路４３には、ＥＧＲ弁４４とＥＧＲクーラ４４が設けられている。また、このＥＧＲ通路４３におけるＥＧＲ弁４４より吸気管３０側に、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ４６が設けられている。
【００２３】
シリンダヘッド１２には、吸気ポート１９に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）４７が装着されており、このインジェクタ４７は、シリンダヘッド１２に装着されている。各気筒に対応して装着されるインジェクタ４７は、図示しないデリバリパイプに連結され、このデリバリパイプには、燃料供給管を介して燃料供給系が連結されている。また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して、具体的には、燃焼室１８の天井における最上壁部に、混合気に着火する点火プラグ４８が装着されている。
【００２４】
車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１が搭載されており、このＥＣＵ５１は、インジェクタ４７の燃料噴射タイミングや点火プラグ４８の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、吸気管圧力、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
【００２５】
即ち、吸気管３０の上流側にはエアフローセンサ５２及び吸気温センサ５３が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ５１に出力している。電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ５４が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ５５が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ５１に出力している。また、吸気管３０における補助ポート３２に対応して圧力センサ５６が装着され、計測した吸入管圧力をＥＣＵ５１に出力している。クランクシャフト１６にはクランク角センサ５７が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ５１に出力し、ＥＣＵ５１はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ５８が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ５１に出力している。
【００２６】
また、排気管４０における三元触媒４１より上流側に、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ（または、酸素センサ）５９が設けられている。このＡ／Ｆセンサ５９は、燃焼室１８から排気ポート２０及び排気マニホールド３９を通して排気管４０に排気された排気ガスの排気空燃比（酸素量）を検出し、検出した排気空燃比をＥＣＵ５１に出力している。ＥＣＵ５１は、Ａ／Ｆセンサ５９が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。
【００２７】
また、ＥＣＵ５１は、エンジン運転状態に基づいて弁停止機構２７，２８を制御可能となっている。例えば、ＥＣＵ５１は、ドライバがエンジンブレーキを使用しているときには、インジェクタ４７からの燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行することで、無駄な燃料の消費を抑制して燃費の向上を図っている。このとき、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２が吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する位置で停止させることで、三元触媒４１への空気（酸素）の供給を停止し、この三元触媒４１の劣化を防止している。
【００２８】
ところが、この燃料カット制御時には、弁停止機構２７，２８によりスロットル弁３３が閉止及び吸気弁２１が閉止することから、スロットル弁３３から吸気弁２１までの吸気室の圧力はほぼ大気圧となる。そして、この状態から弁停止機構２７，２８を停止して吸気弁２１の作動を開始すると、この吸気室にある大気圧状態の空気が吸気ポート１９を通って燃焼室１８に導入される。そのため、この吸気室にある空気が消費されるまで、つまり、吸気室の圧力が大気圧から所定の負圧状態に安定するまで、燃焼室１８に吸入される空気量がばらつき、空燃比制御を高精度に行うことが困難となる。
【００２９】
そこで、本実施例の内燃機関の制御装置では、吸気通路におけるスロットル弁３３と吸気弁２１との間の吸気室６１の容積を変更可能な吸気室容積変更機構（補助ポート３２、連通弁３６，３７、連通弁開閉装置３８）を設け、吸気制御手段としてのＥＣＵ５１は、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１を停止するとき、スロットル弁３３を閉止すると共に、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更する一方、弁停止機構２７，２８により停止された吸気弁２１を作動するとき、吸気弁２１の作動開始から予め設定された所定期間の経過後に、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を開放して吸気室６１の容積を大きく変更するようにしている。
【００３０】
具体的には、ＥＣＵ５１は、燃料カット制御時に、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１を停止し、スロットル弁３３を閉止すると共に、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更する。
【００３１】
この場合、所定期間とは、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１が作動開始してから、吸気室６１の圧力が定常状態に安定するまでの期間である。具体的には、所定期間は、吸気室６１の圧力の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としている。また、所定期間は、吸気室６１の空気量の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としている。
【００３２】
以下、本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、弁停止機構２７，２８による吸気弁２１及び排気弁２２の停止・運転切替制御を実施する。ステップＳ１２にて、ＥＣＵ５１は、エンジン運転状態に応じた燃費とエミッションを要因とする吸気室容積変更機構による吸気容量「大」の要求があるかどうかを判定する。ここで、吸気室容積変更機構による吸気容量「大」の要求がないと判定されたら、ステップＳ１６にて、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止し、吸気管３０と補助ポート３２とを遮断し、吸気室６１の容量（容積）が小さくなるように変更する。
【００３４】
一方、ステップＳ１２にて、吸気室容積変更機構による吸気容量「大」の要求があると判定されたら、ステップＳ１３にて、ＥＣＵ５１は、吸気弁２１及び排気弁２２が動作しているかどうかを判定する。ここで、ＥＣＵ５１は、燃料カット制御を実施するために、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を停止しているときには、吸気弁２１及び排気弁２２が動作していないと判定され、ステップＳ１６にて、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止し、吸気管３０と補助ポート３２とを遮断し、吸気室６１の容量が小さくなるように変更する。
【００３５】
一方、ステップＳ１３にて、吸気弁２１及び排気弁２２が動作していると判定されたら、ステップＳ１４にて、ＥＣＵ５１は、吸気弁２１及び排気弁２２が作動開始（復帰）してから予め設定された所定時間が経過しているかどうか判定をする。
【００３６】
ここで、予め設定された所定期間とは、弁停止機構２７，２８により停止していた吸気弁２１及び排気弁２２が再び作動を開始してから、大気圧であった吸気室６１の圧力が定常状態（所定の負圧状態）に安定するまでの期間であり、吸気室６１の容積により予め実験により設定した期間である。なお、予め設定された所定期間の代わりに、圧力センサ５６が検出した吸気室６１の圧力（吸入管圧力）の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としたり、エアフローセンサ５２が検出した吸気室６１の空気量の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としてもよい。
【００３７】
ステップＳ１４にて、吸気弁２１及び排気弁２２が作動開始（復帰）してから所定時間が経過していないと判定されたら、ステップＳ１６にて、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止し、吸気管３０と補助ポート３２とを遮断し、吸気室６１の容量が小さいまま維持される。
【００３８】
一方、このステップＳ１４にて、吸気弁２１及び排気弁２２が作動開始（復帰）してから所定時間が経過したと判定されたら、ステップＳ１５にて、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を開放し、吸気管３０と補助ポート３２とを連通し、吸気室６１の容量が大きくなるように変更する。
【００３９】
ここで、上述した本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御の動作について、図３のタイムチャートに基づいて説明する。
【００４０】
本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御において、図３に示すように、時間ｔ１にて、燃料カット制御が実行されると、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２が吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止することで、吸気室６１の圧力（吸気管圧力）が大気圧近傍まで上昇すると共に、吸気室６１の空気量が０近傍まで下降する。このとき、従来は、吸気室６１の容量切替が実行されないが、本実施例では、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を閉止し、吸気管３０と補助ポート３２とを遮断し、吸気室６１の容量が小さくなるように切り替えられる。
【００４１】
その後、時間ｔ２にて、燃料カット制御が終了すると、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２が作動（復帰）して吸気ポート１９及び排気ポート２０を開放する。このとき、従来は、吸気室６１の容量が大容量のままであることから、大気圧であった吸気室６１の圧力が定常状態（所定の負圧状態）に戻って、吸入空気量が安定するまで、つまり、空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比に復帰するまで、所定期間Ａ（時間ｔ２〜ｔ５）が必要となる。一方、本実施例では、吸気室６１の容量が事前に小容量に切り替えられていることから、大気圧であった吸気室６１の圧力が定常状態（所定の負圧状態）に戻って、吸入空気量が安定するまで、つまり、空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比に復帰するまで必要となる時間は、従来の所定期間Ａより短い所定時間Ｂ（時間ｔ２〜ｔ３）となる。
【００４２】
その後、吸気弁２１及び排気弁２２が作動開始（時間ｔ２）してから、所定期間Ｃした時間ｔ４になると、連通弁開閉装置３８により連通弁３６，３７を開放し、吸気管３０と補助ポート３２とを連通し、吸気室６１の容量を大きくする。
【００４３】
このように本実施例の内燃機関の制御装置にあっては、吸気弁２１及び排気弁２２を吸気ポート１９及び排気ポート２０の閉止位置で停止可能な弁停止機構２７，２８を設けると共に、スロットル弁３３と吸気弁２１との間の吸気室６１の容積を変更可能な吸気室容積変更機構として、補助ポート３２、連通弁３６，３７、連通弁開閉機構３８を設け、ＥＣＵ５１は、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を停止するとき、連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更する一方、弁停止機構２７，２８により停止された吸気弁２１及び排気弁２２を作動するとき、吸気弁２１及び排気弁２２の作動開始から所定期間の経過後に連通弁３６，３７を開放して吸気室６１の容積を大きく変更している。
【００４４】
従って、吸気弁２１及び排気弁２２の作動を開始するとき、吸気弁２１及び排気弁２２の作動開始から所定期間の経過後に吸気室６１の容積が大きくなるように変更することで、吸気室６１の圧力が早期に減少して安定し、燃焼室１８に吸入される空気量のばらつきを低減し、空燃比制御の高精度化を可能とすることができる。また、吸気室６１の圧力が安定するまでのリーン運転期間を短縮することで、三元触媒４１の劣化を抑制することができると共に、早期に排気ガスを浄化することができ、ＮＯｘ排出量を低減することができると共に、失火を防止することができ、エンジンのレスポンスを向上することができる。
【００４５】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、ＥＣＵ５１は、燃料カット制御時に、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を停止し、スロットル弁３３を閉止すると共に、連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更している。従って、燃料カット制御時に、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２を停止することで、燃費の向上を図ることができると共に、三元触媒４１の劣化を抑制することができ、スロットル弁３３を閉止すると共に、連通弁３６，３７を閉止して吸気室６１の容積を小さく変更することで、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２の作動を開始したときの吸気室６１にある空気量を減少し、吸気室６１の圧力を早期に安定させることができる。
【００４６】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、所定期間を、弁停止機構２７，２８により吸気弁２１及び排気弁２２が作動開始してから、吸気室６１の圧力が定常状態に安定するまでの期間としている。従って、吸気室６１の圧力が安定してから、吸気室６１の容積を大きく変更することで、吸気室６１の圧力を早期に安定させることができる。
【００４７】
具体的には、所定期間を、吸気室６１の圧力の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としたり、吸気室６１の空気量の変化率が予め設定された閾値よりも小さくなるまでの期間としている。従って、圧力センサ５６やエアフローメータ５２を用いることで、既存の装置により所定期間を容易に設定することができ、低コスト化を可能とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、停止した吸気弁を作動するときにこの吸気弁の作動開始から所定期間の経過後に吸気室の容積を大きく変更することで、吸気弁の作動を開始するときの吸気通路の圧力を早期に安定化させることで吸入空気量のばらつきを低減して空燃比制御の高精度化を可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図である。
【図２】本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御を表すフローチャートである。
【図３】本実施例の内燃機関の制御装置による空燃比制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１８  燃焼室
１９  吸気ポート
２０  排気ポート
２１  吸気弁
２２  排気弁
２７，２８  弁停止機構（休弁機構）
３０  吸気管
３２  補助ポート（吸気室容積変更機構）
３３  スロットル弁(吸気制御弁)
３４  電子スロットル装置
３６，３７  連通弁（吸気室容積変更機構）
３８  連通弁開閉装置（吸気室容積変更機構）
４７  インジェクタ
４８  点火プラグ
５１  電子制御装置、ＥＣＵ（吸気制御手段）
【図１】
2010037967.tif 000003
【図２】
2010037967.tif 000004
【図３】
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