(57)【要約】【課題】排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合に意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制可能な内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関５０は燃焼室Ｅに燃料を噴射する燃料噴射弁５６と、ピストン５３と、吸気弁５４および排気弁５５と、排気弁５５の開弁時期を変更する動弁装置６０と、ＥＣＵ７０とを備える。内燃機関５０では燃料噴射弁５６が排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ動弁装置６０が排気弁５５を排気下死点よりも進角側で開弁する場合（所定の場合）において、燃料噴射弁５６が排気弁５５の早開き量に応じて、排気弁５５の開弁期間中に行われる燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に燃料を噴射する噴射部と、
前記燃焼室に隣接するピストンと、
前記燃焼室に対して配置された吸気弁および排気弁と、
前記吸気弁および前記排気弁のバルブ特性のうち少なくとも前記排気弁の開弁時期を変更する動弁装置とを備え、
前記噴射部が前記排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ前記動弁装置が前記排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合を所定の場合とし、
前記所定の場合において、前記噴射部が前記排気弁の早開き量に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関であって、
前記所定の場合において、前記噴射部がさらに内部ＥＧＲガスの量に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関であって、
前記所定の場合において、前記噴射部がさらに噴射する燃料の性状に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行うことがある。（例えば特許文献１参照）。また、排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁することがある（例えば特許文献２、３参照）。このほか本発明と関連性があると考えられる技術として、特許文献４から６では燃料の後燃えに関する技術が開示されている。また、特許文献７ではアルコール含有燃料を使用燃料とするエンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７３８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１８０２０４号公報
【特許文献３】特開２００２−２４２７１４号公報
【特許文献４】特開昭６３−２５３１０９号公報
【特許文献５】特開２００８−１０５６３２号公報
【特許文献６】特開平９−１２６０３４号公報
【特許文献７】特開平５−５４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行う場合、燃料の後燃えを発生させることで触媒の早期活性化を図ることができる。一方、排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合、排気弁の早開き量に応じて燃焼が開始してから排気弁が開弁するまでの期間が変化する。排気弁の早開き量は排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合における排気弁の開弁時期および排気下死点間の位相間隔である。このため、排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合には、排気弁の早開き量に応じて排気温が変化する。結果、意図しない後燃えが発生する虞がある。意図しない後燃えが発生すると例えば騒音が増大する虞がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合に意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制可能な内燃機関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】
【０００６】
本発明は燃焼室に燃料を噴射する噴射部と、前記燃焼室に隣接するピストンと、前記燃焼室に対して配置された吸気弁および排気弁と、前記吸気弁および前記排気弁のバルブ特性のうち少なくとも前記排気弁の開弁時期を変更する動弁装置とを備え、前記噴射部が前記排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ前記動弁装置が前記排気弁を排気下死点よりも進角側で開弁する場合を所定の場合とし、前記所定の場合において、前記噴射部が前記排気弁の早開き量に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する内燃機関である。
【０００７】
本発明は前記所定の場合において、前記噴射部がさらに内部ＥＧＲガスの量に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する構成とすることができる。
【０００８】
本発明は前記所定の場合において、前記噴射部がさらに噴射する燃料の性状に応じて、前記燃料噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気弁の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ排気弁を最遅角位置よりも進角側で開弁する場合に意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内燃機関の概略構成図である。
【図２】内燃機関の排気系を示す図である。
【図３】マイナスオーバラップの説明図である。
【図４】着火遅れ時間の第１の説明図である。
【図５】燃料噴射時期の設定例を示す図である。
【図６】着火遅れ時間の第２の説明図である。
【図７】制御動作の一例をフローチャートで示す図である。
【図８】制御動作に応じたタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００１２】
図１は内燃機関５０の概略構成図である。図２は内燃機関５０の排気系２０を示す図である。内燃機関５０はシリンダブロック５１とシリンダヘッド５２とピストン５３と吸気弁５４と排気弁５５と燃料噴射弁５６、５７と動弁装置６０とＥＣＵ７０とを備えている。シリンダブロック５１にはシリンダ５１ａが形成されている。シリンダ５１ａ内にはピストン５３が収容されている。シリンダブロック５１の上面にはシリンダヘッド５２が固定されている。燃焼室Ｅはシリンダブロック５１、シリンダヘッド５２およびピストン５３に囲まれた空間として形成されている。ピストン５３は燃焼室Ｅに隣接している。
【００１３】
シリンダヘッド５２には、燃焼室Ｅに吸気を導く吸気ポート５２ａと、燃焼室Ｅからガスを排気する排気ポート５２ｂとが形成されている。またシリンダヘッド５２には、吸気ポート５２ａを開閉する吸気弁５４と、排気ポート５２ｂを開閉する排気弁５５とが設けられている。燃料噴射弁５６、５７はともにシリンダヘッド５２に設けられている。燃料噴射弁５６は第１の燃料噴射弁であり、燃焼室Ｅに燃料を噴射する。燃料噴射弁５７は第２の燃料噴射弁であり、吸気ポート５２ａが形成する吸気通路に燃料を噴射する。燃料噴射弁５６は噴射部に相当する。
【００１４】
シリンダヘッド５２には動弁装置６０が設けられている。動弁装置６０は吸気弁５４のバルブ特性を可変にする吸気側可変動弁機構６１と、排気弁５５のバルブ特性を可変にする排気側可変動弁機構６２とを備えている。バルブ特性は開弁時期、閉弁時期、リフト量またはこれらの組み合わせ（例えば開閉時期や、開弁時期およびリフト量や、開弁時期、閉弁時期およびリフト量など）である。
【００１５】
吸気側可変動弁機構６１は吸気弁５４の開閉時期を変更する吸気側バルブタイミング可変機構を備えている。排気側可変動弁機構６２は排気弁５５の開閉時期を変更する排気側バルブタイミング可変機構を備えている。吸気側および排気側バルブタイミング可変機構それぞれは具体的には油圧駆動式となっており、油圧の伝達を制御するオイルコントロール部を有して構成されている。吸気側可変動弁機構６１は吸気弁５４の作用角（開弁期間）を変更する吸気側リフト量可変機構をさらに備えていてもよい。排気側可変動弁機構６２は排気弁５５の作用角を変更する排気側リフト量可変機構をさらに備えていてもよい。
【００１６】
動弁装置６０は排気側可変動弁機構６２を備えることで、吸気弁５４および排気弁５５のバルブ特性のうち少なくとも排気弁５５の開弁時期を変更する動弁装置になっている。かかる動弁装置は可変動弁機構６１、６２のうち少なくとも排気側可変動弁機構６２を備える構成とすることができる。かかる動弁装置において、排気側可変動弁機構６２は排気側バルブタイミング可変機構および排気側リフト量可変機構のうち少なくともいずれかを備える構成とすることができる。吸気側可変動弁機構６１についても同様である。かかる動弁装置は必ずしも上記に限られず、排気弁５５の開弁時期を変更可能なその他の動弁装置であってもよい。
【００１７】
排気系２０は内燃機関５０に接続されている。排気系２０は排気管２１と触媒２２とを備えている。排気管２１は排気通路を形成している。当該排気通路は燃焼室Ｅに連通している。触媒２２は排気管２１に介在するようにして設けられており、燃焼室Ｅから排出される排気を浄化する。触媒２２は具体的には例えば三元触媒である。
【００１８】
ＥＣＵ７０は電子制御装置であり、ＥＣＵ７０には燃料噴射弁５６、５７や動弁装置６０（具体的には可変動弁機構６１、６２が有する各オイルコントロール部）が制御対象として電気的に接続されている。また、機関運転状態を検出するための第１のセンサ群３０や、動弁装置６０の状態を検出するための第２のセンサ群４０がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。
【００１９】
第１のセンサ群３０は例えばクランク角度を検出するためのクランク角センサや、内燃機関５０の吸入空気量を計測するエアフロメータや、内燃機関５０に対する加速要求を行うアクセル開度センサや、内燃機関５０の冷却水温ｅｔｈｗを検知する水温センサや、燃焼室Ｅの圧力を検知する筒内圧センサや、排気ガス成分を検出するための排気ガスセンサや、燃料のアルコール濃度を検出するためのアルコール濃度センサや、イグニッションスイッチを含む。第２のセンサ群４０は例えば可変動弁機構６１、６２に伝達される油圧を検出する油圧センサや、吸排気弁５４、５５の開弁時期や閉弁時期を検出するためのセンサを含む。
【００２０】
ＥＣＵ７０ではＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、例えば以下に示す噴射制御部や制御部が実現される。なお、これらの構成は例えば複数の電子制御装置において実現されてもよい。
【００２１】
噴射制御部は燃料噴射弁５６の燃料噴射制御を行う。噴射制御部は例えば排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行うように燃料噴射弁５６を制御する。したがって、燃料噴射弁５６は排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行う。噴射制御部は具体的には機関冷間始動時に排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行うように燃料噴射弁５６を制御する。排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行うにあたり、燃料噴射弁５６は吸気弁５４の閉弁期間中に燃料噴射を行うことができる。噴射部は噴射制御部をさらに含む構成として把握されてもよい。
【００２２】
制御部は動弁装置６０を制御する。制御部は例えば排気弁５５をピストン５３の排気下死点よりも進角側で開弁するように動弁装置６０を制御する。したがって、動弁装置６０は排気弁５５をピストン５３の排気下死点よりも進角側で開弁する。動弁装置６０は機関冷間始動時には、さらに排気弁５５をピストン５３の排気上死点よりも進角側で閉弁するとともに、吸気弁５４および排気弁５５間でマイナスオーバラップを形成する。
【００２３】
図３はマイナスオーバラップの説明図である。図３では機関冷間始動時の吸排気弁５４、５５の開閉時期を示す。マイナスオーバラップは排気弁５５の閉弁時期から吸気弁５４の開弁時期までの間に形成される吸気弁５４および排気弁５５間の閉弁期間のオーバラップである。図３に示すように、動弁装置６０は機関冷間始動時にさらに吸気弁５４をピストン５３の排気上死点よりも進角側で開弁する。機関冷間始動時に動弁装置６０を上述のように機能させるには、例えば機関停止時に予め動弁装置６０を上述のように制御することができる。動弁装置６０は制御部をさらに含む構成として把握されてもよい。
【００２４】
内燃機関５０では、燃料噴射弁５６が排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射を行い、且つ動弁装置６０が排気弁５５をピストン５３の排気下死点よりも進角側で開弁する場合を所定の場合として、噴射制御部がさらに次に示すように燃料噴射弁５６を制御する。
【００２５】
すなわち、噴射制御部が所定の場合において、着火遅れ時間τに応じて、排気弁５５の開弁時間中に行う燃料噴射（以下、排気時噴射と称す）の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれか（ここでは両方）を変更するように燃料噴射弁５６を制御する。燃料噴射時期は噴射開始時期である。着火遅れ時間τは排気弁５５の開弁期間中に噴射した燃料の成分が噴射開始後、排気ポート５２ｂや排気系２０で自着火条件に到達するまでの時間である。次にこの点について説明する。
【００２６】
図４は着火遅れ時間τの第１の説明図である。図４において縦軸は着火遅れ時間τを示し、横軸はパラメータ１０００／Ｔを示す。パラメータ１０００／Ｔは排気温Ｔを含むパラメータである。図４では筒内残留ガスがない場合の着火遅れ時間τを破線で併せて示す。筒内残留ガスについては後述する。ここで、後燃えの発生し易さは排気温Ｔに応じて変化する。具体的には排気温Ｔが高い場合ほど反応性が高くなる結果、着火遅れ時間τが短くなる。すなわち、後燃えが発生し易くなる。
【００２７】
着火遅れ時間τはこのように排気温Ｔに応じて変化する。また、排気温Ｔは排気弁５５の早開き量に応じて変化する。排気温Ｔは具体的には排気弁５５の早開き量が大きい場合ほど高くなる。このため、着火遅れ時間τに応じて燃料噴射弁５６を制御する噴射制御部は、具体的には排気弁５５の早開き量に応じて燃料噴射弁５６を制御する。この場合、燃料噴射弁５６は排気弁５５の早開き量に応じて変化する排気温Ｔが着火遅れ時間τに及ぼす影響（以下、第１の影響と称す）を考慮して、排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更することができる。
【００２８】
排気時噴射の燃料噴射時期を変更するにあたり、燃料噴射弁５６は具体的には噴射した燃料が触媒２２に到達するまでの時間が着火遅れ時間τよりも短くなるように燃料噴射時期を変更する。このように排気時噴射の燃料噴射時期を変更するにあたり、排気時噴射の燃料噴射時期は例えば次のように設定することができる。
【００２９】
図５は排気時噴射の燃料噴射時期の設定例を示す図である。図５では第１の影響を考慮した排気時噴射の燃料噴射時期の設定例を示す。第１の影響を考慮して排気時噴射の燃料噴射時期を変更するには、排気弁５５の早開き量に応じて燃料噴射時期を予め設定することができる。第１の影響を考慮した排気時噴射の燃料噴射時期は具体的には図５に示すように、排気弁５５の早開き量が大きい場合ほど遅角するように設定することができる。
【００３０】
第１の影響を考慮して排気時噴射の燃料噴射量を変更するには、排気時噴射の燃料噴射時期と同様、排気弁５５の早開き量に応じて燃料噴射時期を予め設定することができる。第１の影響を考慮した排気時噴射の燃料噴射量は具体的には、排気弁５５の早開き量が大きい場合ほど小さくなるように設定することができる。これは、排気時噴射の燃料噴射量が小さい場合ほど発生する後燃えが減少するためである。排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量はさらに例えば冷却水温ｅｔｈｗなど内燃機関５０の運転状態に応じて予め設定されていてもよい。
【００３１】
ところで、内燃機関５０では所定の場合において、動弁装置６０がさらに排気弁５５をピストン５３の排気上死点よりも進角側で閉弁するとともに吸気弁５４および排気弁５５間でマイナスオーバラップを形成する場合（以下、第１の特定の場合と称す）には、排気弁５５が閉弁してから吸気弁５４が開弁するまでの間に筒内にガスが残留する。
【００３２】
このようにして筒内に残留するガスは排気弁５５が閉弁するとピストン５３によって再圧縮され、吸気弁５４が開弁すると吸気ポート５２ａに吹き返される。吸気ポート５２ａに吹き返されたガスは燃料噴射弁５７が噴射する燃料の微粒化を促進する。一方、吸気ポート５２ａに吹き返されたガスはその後、再び筒内に流入する。このため、第１の特定の場合には筒内のガスの比熱が増加することで、燃焼ガスの温度が低下する。結果、排気温Ｔが低下する。
【００３３】
したがって、第１の特定の場合には後燃えの発生し易さはさらに筒内残留ガスの量に応じて変化する。具体的には筒内残留ガスの量が多い場合ほど反応性が低くなる結果、着火遅れ時間τが長くなる。すなわち、後燃えが発生し難くなる。このように、第１の特定の場合には着火遅れ時間τはさらに筒内残留ガスの量に応じて変化する。
【００３４】
このため、所定の場合において着火遅れ時間τに応じて燃料噴射弁５６を制御する噴射制御部は、第１の特定の場合には排気弁５５の早開き量に加えてさらに筒内残留ガスの量に応じて燃料噴射弁５６を制御する。この場合、燃料噴射弁５６は第１の影響に加えてさらに筒内残留ガスの量が着火遅れ時間τに及ぼす影響（以下、第２の影響と称す）を考慮して、排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更することができる。
【００３５】
ところで、内燃機関５０では第１の特定の場合がさらに吸気弁５４の開弁時期が一定の場合となっている。そして、この場合には筒内残留ガスの量が排気弁５５の早閉じ量に応じて変化する。排気弁５５の早閉じ量は排気弁５５をピストン５３の排気上死点よりも進角側で閉弁する場合における排気弁５５の閉弁時期およびピストン５３の排気上死点間の位相間隔である。動弁装置６０が排気弁５５の開閉時期を変更することで排気弁５５の開弁時期を変更する場合、排気弁５５の早閉じ量は排気弁５５の早開き量と同じである。
【００３６】
このため、かかる構成の内燃機関５０においては、燃料噴射弁５６は排気弁５５の早開き量に応じて排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更することで、第１および第２の影響を考慮してこれらを変更することもできる。
【００３７】
このように排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更するには、第１の影響に加えてさらに第２の影響を考慮して、排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を予め設定することができる。この場合にも上述した構成の内燃機関５０においては、排気弁５５の早開き量に応じて排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を予め設定することができる。排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量は例えば排気弁５５の早開き量と筒内残留ガスの量とに応じて予め設定されてもよい。筒内残留ガスの量はマイナスオーバラップ量に応じて予め設定することができる。筒内残留ガスの量はさらに例えば内燃機関５０の運転状態に応じて予め設定されていてもよい。
【００３８】
ところで、内燃機関５０では所定の場合において、動弁装置６０がさらに吸気弁５４および排気弁５５間でバルブオーバラップを形成する場合（以下、第２の特定の場合と称す）には、内部ＥＧＲ（排気再循環）が行われる。内部ＥＧＲは燃焼室Ｅを介して行われるＥＧＲである。バルブオーバラップは吸気弁５４の開弁時期から排気弁５５の閉弁時期までの間に形成される吸気弁５４および排気弁５５間の開弁期間のオーバラップである。
【００３９】
第２の特定の場合では内部ＥＧＲガスの量が多い場合ほど燃焼が緩慢になり、燃焼ガスの温度が低くなる。このため、第２の特定の場合では内部ＥＧＲガスの量が多い場合ほど排気温Ｔが低くなる結果、着火遅れ時間τが長くなる。すなわち、後燃えが発生し難くなる。このように、第２の特定の場合では着火遅れ時間τがさらに内部ＥＧＲガスの量に応じて変化する。
【００４０】
このため、所定の場合において着火遅れ時間τに応じて燃料噴射弁５６を制御する噴射制御部は、第２の特定の場合には排気弁５５の早開き量に加えてさらに内部ＥＧＲガスの量に応じて燃料噴射弁５６を制御する。この場合、燃料噴射弁５６は第１の影響に加えてさらに内部ＥＧＲガスの量が着火遅れ時間τに及ぼす影響（以下、第３の影響と称す）を考慮して、排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更することができる。
【００４１】
このように排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更するには、第１の影響に加えてさらに第３の影響を考慮して燃料噴射時期や燃料噴射量を予め設定することができる。この場合、排気弁５５の早開き量と内部ＥＧＲガスの量とに応じて排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を予め設定することができる。内部ＥＧＲガスの量はバルブオーバラップ量に応じて予め設定することができる。内部ＥＧＲガスの量はさらに例えば内燃機関５０の運転状態に応じて予め設定されていてもよい。
【００４２】
噴射制御部は所定の場合において、さらに噴射する燃料の性状に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更するように燃料噴射弁５６を制御する。燃料の性状は具体的には燃料のアルコール含有割合や燃料の軽重質度合いを含む。燃料の性状が着火遅れ時間τに及ぼす影響は例えば次の通りである。
【００４３】
図６は着火遅れ時間τの第２の説明図である。図６はガソリン燃料におけるエタノール成分の含有割合に応じた着火遅れ時間τの変化を示す。図６において縦軸は着火遅れ時間τを示し、横軸はパラメータ１０００／Ｔを示す。破線は実線よりも吸気圧が高い場合を示す。破線および実線それぞれにおいて、各線はエタノール成分の含有割合が互いに異なるガソリン燃料の着火遅れ時間τそれぞれを示す。
【００４４】
図６に示すように、着火遅れ時間τはエタノール成分の含有割合に応じて変化する。具体的には着火遅れ時間τは低温場ではエタノール成分の含有割合が大きい場合ほど長くなる傾向を有している。逆に、着火遅れ時間τは高温場ではエタノール成分の含有割合が大きい場合ほど短くなる傾向を有している。
【００４５】
着火遅れ時間τはこのように燃料の性状に応じて変化する。したがって、所定の場合において、着火遅れ時間τに応じて燃料噴射弁５６を制御する噴射制御部はさらに燃料の性状に応じて燃料噴射弁５６を制御する。この場合、燃料噴射弁５６はさらに燃料の性状が着火遅れ時間τに及ぼす影響（以下、第４の影響と称す）を考慮して、排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更することができる。このように排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量を変更するには、例えば予め設定された排気時噴射の燃料噴射時期や燃料噴射量をさらに燃料の性状に応じて補正することができる。
【００４６】
次にＥＣＵ７０の制御動作の一例を図７に示すフローチャートを用いて説明する。図７に示すフローチャートは運転者の始動操作によって通電が開始された場合に行うことができる。図７に示すフローチャートにおいて、動弁装置６０は機関冷間始動時に吸排気弁５４、５５間でマイナスオーバラップを形成するように予め制御されている。
【００４７】
ＥＣＵ７０は始動時の冷却水温ｅｔｈｗである始動時水温ｅｔｈｗ＿ｓｔａを取得する（ステップＳ１）。また、燃料の性状を判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では今までの運転で学習した燃料の軽重質度合いやアルコール成分含有割合を読み込むことができる。燃料の性状は公知技術によって判定されてよい。このため、ここでは燃料の性状の具体的な判定方法については説明を省略する。
【００４８】
ステップＳ２に続き、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の始動要求ＳＴ−ＯＮがあるか否かを判定する（ステップＳ３）。始動要求ＳＴ−ＯＮがあるか否かは例えばイングニッションスイッチの出力に基づき判定できる。否定判定であればステップＳ３に戻る。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は内燃機関５０を始動する（ステップＳ４）。
【００４９】
ステップＳ４に続き、ＥＣＵ７０は始動時水温ｅｔｈｗ＿ｓｔａが所定値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５では機関冷間始動時であるか否かが判定される。同時にステップＳ５では触媒２２を暖機する必要があるか否かが判定される。ステップＳ５で否定判定であれば本フローチャートを終了する。この場合、通常制御に移行することができる。
【００５０】
ステップＳ５で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＦをＯＮにする（ステップＳ６）。フラグＦは触媒２２の暖機要求があることを示すフラグである。続いてＥＣＵ７０は動弁装置６０の状態を検出する（ステップＳ７）。ステップＳ７でＥＣＵ７０は例えば排気弁５５の早開き量や吸排気弁５４、５５間のバルブオーバラップ量を検出できる。
【００５１】
ステップＳ７に続き、ＥＣＵ７０は検出した動弁装置６０の状態に応じた燃料噴射時期および燃料噴射量を取得する（ステップＳ８）。ステップＳ８でＥＣＵ７０は排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量を取得する。ステップＳ８でＥＣＵ７０は排気弁５５の早開き量に応じた排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量を取得することができる。或いは、排気弁５５の早開き量と内部ＥＧＲガスの量とに応じた排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量を取得することができる。
【００５２】
ステップＳ８に続き、ＥＣＵ７０は取得した燃料噴射時期および燃料噴射量を燃料の性状に応じて補正する（ステップＳ９）。ステップＳ９で、ＥＣＵ７０は例えば取得した燃料噴射時期および燃料噴射量それぞれにつき、燃料の性状に応じた補正係数を算出し、算出した補正係数を用いて取得した燃料噴射時期および燃料噴射量を補正することができる。ステップＳ９に続き、ＥＣＵ７０は補正した燃料噴射時期および燃料噴射量に基づき排気時噴射を行う（ステップＳ１０）。
【００５３】
ステップＳ１０に続き、ＥＣＵ７０は目標値ｅｖｔｅｘｔを取得する（ステップＳ１１）。目標値ｅｖｔｅｘｔは排気弁５５の閉弁時期の遅角量についての目標値であり、排気弁５５の閉弁時期を排気上死点よりも遅角側に設定する場合にゼロよりも大きな値に設定される。排気弁５５の閉弁時期を排気上死点或いは排気上死点よりも進角側に設定する場合、目標値ｅｖｔｅｘｔはゼロに設定される。目標値ｅｖｔｅｘｔは例えば機関始動時からの経過時間に応じて予め設定しておくことができる。
【００５４】
続いて、ＥＣＵ７０は目標値ｅｖｔｅｘｔがゼロよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、排気弁５５の早閉じを解除する必要があるか否かが判定される。具体的にはステップＳ１２では、排気弁５５の閉弁時期をベース時期に設定する必要があるか否かが判定される。ベース時期は例えば機関始動時が機関冷間始動時でない場合（温間始動時である場合）に設定する排気弁５５の閉弁時期である。
【００５５】
ステップＳ１２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は動弁装置６０に伝達される油圧が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、動弁装置６０を作動させることができるか否かが判定される。ステップＳ１３で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は排気弁５５の閉弁時期の遅角量が目標値ｅｖｔｅｘｔになるように排気弁５５の閉弁時期を変更する（ステップＳ１４）。
【００５６】
ステップＳ１２またはステップＳ１３で否定判定であった場合、或いはステップＳ１４に続いて、ＥＣＵ７０は積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍを算出する（ステップＳ１５）。積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍは吸入空気量の機関始動時からの積算値であり、エアフロメータの出力に基づき算出できる。続いて、ＥＣＵ７０は積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍが所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５７】
ステップＳ１６では、触媒２２への投入エネルギ量の代替パラメータとして積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍを用いた判定を行うことで、触媒２２の暖機を継続する必要があるか否かが判定される。ステップＳ１６の判定において、所定値は始動時水温ｅｔｈｗ＿ｓｔａに応じて予め設定されている。ステップＳ１６で否定判定であればステップＳ７に戻る。この場合、排気時噴射が継続されることになる。ステップＳ１６で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＦをＯＦＦにする（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の後には本フローチャートを終了する。
【００５８】
図８はＥＣＵ７０の制御動作に応じたタイミングチャートの一例を示す図である。図８では各種パラメータとして内燃機関５０の回転数、フラグＦ、積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍ、排気時噴射の燃料噴射時期、排気弁５５の閉弁時期の遅角量、動弁装置６０に伝達される油圧および目標値ｅｖｔｅｘｔを示す。各種パラメータ間で横軸の時間は共通である。図８では機関始動時が機関冷間始動時である場合の例を示す。
【００５９】
始動要求ＳＴ−ＯＮがある前には遅角量は排気弁５５の閉弁時期が早閉じになるように設定されている。具体的には吸排気弁５４、５５間でマイナスオーバラップが形成されるように設定されている。その後、始動要求ＳＴ−ＯＮがあると内燃機関５０が始動し、回転数が上昇する。そして、内燃機関５０の運転に応じて積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍや油圧が増加する。一方、始動した内燃機関５０ではフラグＦがＯＮになる。このため、始動した内燃機関５０では排気弁５５の開弁期間中に燃料噴射が行われ、触媒２２の暖機が促進される。目標値ｅｖｔｅｘｔは機関冷間始動時から所定時間が経過すると、ゼロよりも大きくなる。これは次の理由による。
【００６０】
すなわち、機関冷間始動時にはマイナスオーバラップを形成することで、ガスの吹き返しによる燃料微粒化の促進効果を得ることが、排気エミッションを改善するにあたって有効となる。ところが、マイナスオーバラップを形成することで筒内に残留するガスは燃焼を緩慢にする作用も有している。このため、マイナスオーバラップの継続は排気温Ｔの低下を招く分、触媒２２の暖機を遅らせることにも繋がる。
【００６１】
したがって、高い排気エミッションの改善効果を得るには、内燃機関５０が始動してから所定時間経過後に排気弁５５の早閉じを解除することが有効となる。このため、目標値ｅｖｔｅｘｔは機関冷間始動時から所定時間が経過すると、ゼロよりも大きくなるように設定されている。この場合に目標値ｅｖｔｅｘｔは具体的には前述の通り、排気弁５５の閉弁時期がベース時期になるように設定されている。
【００６２】
目標値ｅｖｔｅｘｔがゼロよりも大きくなった後には、油圧が所定値よりも大きくなった場合に、遅角量が目標値ｅｖｔｅｘｔに変更される。遅角量が目標値ｅｖｔｅｘｔに変更されると、排気弁５５の早開き量も変更される。このため、排気時噴射の燃料噴射時期も排気弁５５の早開き量に応じて変更される。その後、積算空気量ｅｇａ＿ｓｕｍが所定値よりも大きくなると、フラグＦがＯＦＦになる。これにより、排気時噴射は中止される。
【００６３】
次に内燃機関５０の主な作用効果について説明する。内燃機関５０では所定の場合において、燃料噴射弁５６が排気弁５５の早開き量に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する。そして、かかる燃料噴射弁５６は第１および第２の影響のうち少なくとも第１の影響を考慮した燃料噴射を行うことができる。このため、内燃機関５０は所定の場合に意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制できる。
【００６４】
内燃機関５０は具体的には所定の場合において、燃料噴射弁５６がさらに内部ＥＧＲガスの量に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する構成とすることができる。これにより、内燃機関５０はさらに第３の影響を考慮した燃料噴射を行うことができる。結果、第２の特定の場合に触媒２２の暖機性を確保しつつ、意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制できる。
【００６５】
内燃機関５０は具体的には所定の場合において、燃料噴射弁５６がさらに噴射する燃料の性状に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する構成とすることができる。これにより、内燃機関５０はさらに第４の影響を考慮した燃料噴射を行うことができる。結果、所定の場合に意図しない後燃えが発生することを好適に防止或いは抑制できる。
【００６６】
内燃機関５０は具体的には第１の特定の場合に燃料噴射弁５６が排気弁５５の早開き量に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更するにあたり、第１の特定の場合がさらに吸気弁５４の開弁時期が一定の場合であり、動弁装置６０が排気弁５５の開閉時期を変更することで排気弁５５の開弁時期を変更する構成とすることができる。或いは、燃料噴射弁５６がさらに筒内残留ガスの量に応じて、排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち少なくともいずれかを変更する構成とすることができる。
【００６７】
これらの場合、燃料噴射弁５６は第１および第２の影響を考慮した燃料噴射を行うことができる。結果、これによって意図しない後燃えが発生することを好適に防止或いは抑制できる。
【００６８】
内燃機関５０は所定の場合において、燃料噴射弁５６が排気時噴射の燃料噴射時期および燃料噴射量のうち燃料噴射時期を変更する構成であることで、触媒２２への投入エネルギ量を減少させることなく、意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制することもできる。このため、かかる構成の内燃機関５０は触媒２２の暖機促進性を損なわずに意図しない後燃えが発生することを防止或いは抑制できる点で好適である。
【００６９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
内燃機関                          ５０
ピストン                          ５３
吸気弁                            ５４
排気弁                            ５５
燃料噴射弁（第１の燃料噴射弁）    ５６
燃料噴射弁（第２の燃料噴射弁）    ５７
動弁装置                          ６０
ＥＣＵ                            ７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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