(57)【要約】  この発明は、燃料の性状や機関温度に基いてバルブタイミングを適切に制御し、排気エミッションを向上させることを目的とする。  エンジン１０は、可変動弁機構３６，３８を駆動して吸気弁遅開き制御及び排気弁早閉じ制御を実行する機能を備える。ＥＣＵ６０は、燃料中のアルコール濃度に基いて低温判定値Ｔ１を可変に設定する。そして、エンジンの水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以下の場合には、吸気弁遅開き制御を禁止し、排気弁早閉じ制御を許可する。これにより、冷間運転時には、吸気弁制御による燃焼性の悪化（筒内乱れの悪化）を回避し、排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、排気弁制御を許可するので、例えば排気弁３４の閉弁時期を進角することにより制御上の要求を満たす負のオーバーラップ期間を確保することができる。従って、排気エミッションや触媒の暖機性能を向上させることができる。
2014002164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気可変動弁機構と、
排気弁のバルブタイミングを変更する排気可変動弁機構と、
内燃機関の機関温度を取得する機関温度取得手段と、
前記吸気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気弁制御を実行する吸気弁制御手段と、
前記排気可変動弁機構を駆動して、前記排気弁のバルブタイミングを変更する排気弁制御を実行する排気弁制御手段と、
燃料性状に基いて低温判定値を可変に設定する低温判定値可変手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記吸気弁制御の実行を禁止する吸気弁制御禁止手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記排気弁制御の実行を許可する排気弁制御許可手段と、
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】
内燃機関の気筒から排出される排気ガスを浄化する触媒と、
内燃機関の排気空燃比を取得する排気空燃比取得手段と、
前記吸気弁制御を実行しても前記排気空燃比が前記触媒により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合に、前記機関温度に関係なく前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
前記機関温度が前記低温判定値よりも高く、かつ、前記アルコール濃度が排気エミッションに基いて設定される所定の許可濃度以上の場合に、前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸気弁制御を実行する場合に、当該制御が開始される前に前記排気弁のバルブタイミングを進角し、前記吸気弁制御の開始動作が完了した後に、前記排気弁のバルブタイミングを進角前のタイミングに戻す排気弁進角制御手段を備えてなる２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記吸気弁制御は、前記吸気弁の少なくとも開弁時期を遅角する制御であり、前記排気弁制御は、前記排気弁の少なくとも閉弁時期を進角する制御である請求項１乃至４のうち何れか１項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し、特に、吸気側及び排気側の可変動弁機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（日本特開２０１０−１８５３００号公報）に開示されているように、吸気側及び排気側の可変動弁機構を備えた内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、例えば燃料中のアルコール濃度やエンジン冷却水の水温に基いて燃料の微粒化し易さを判断し、燃料の微粒化し易さに基いて吸気弁や排気弁のバルブタイミングを制御するようにしている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−１８５３００号公報
【特許文献２】日本特開平５−２７２３６４号公報
【特許文献３】日本特開２００７−１３２３２６号公報
【特許文献４】日本特開２０００−８７７６９号公報
【特許文献５】日本特開２００７−１６７１０号公報
【特許文献６】日本特開２００６−９７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術では、吸気弁の開弁時期を変更するときに、筒内乱れ（筒内の乱流による空気の攪拌度）が悪化して、燃焼性が悪化するという問題がある。特に、このような燃焼性の悪化が冷間運転時に発生すると、排気エミッションが著しく悪化するという問題がある。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、燃料の性状や機関温度に基いてバルブタイミングを適切に制御し、排気エミッションを向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気可変動弁機構と、
排気弁のバルブタイミングを変更する排気可変動弁機構と、
内燃機関の機関温度を取得する機関温度取得手段と、
前記吸気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気弁制御を実行する吸気弁制御手段と、
前記排気可変動弁機構を駆動して、前記排気弁のバルブタイミングを変更する排気弁制御を実行する排気弁制御手段と、
燃料性状に基いて低温判定値を可変に設定する低温判定値可変手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記吸気弁制御の実行を禁止する吸気弁制御禁止手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記排気弁制御の実行を許可する排気弁制御許可手段と、
を備えることを特徴とする。【０００７】
第２の発明は、内燃機関の気筒から排出される排気ガスを浄化する触媒と、
内燃機関の排気空燃比を取得する排気空燃比取得手段と、
前記吸気弁制御を実行しても前記排気空燃比が前記触媒により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合に、前記機関温度に関係なく前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、を備える。【０００８】
第３の発明は、燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
前記機関温度が前記低温判定値よりも高く、かつ、前記アルコール濃度が排気エミッションに基いて設定される所定の許可濃度以上の場合に、前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、を備える。【０００９】
第４の発明は、前記吸気弁制御を実行する場合に、当該制御が開始される前に前記排気弁のバルブタイミングを進角し、前記吸気弁制御の開始動作が完了した後に、前記排気弁のバルブタイミングを進角前のタイミングに戻す排気弁進角制御手段を備える。【００１０】
第５の発明によると、前記吸気弁制御は、前記吸気弁の少なくとも開弁時期を遅角する制御であり、前記排気弁制御は、前記排気弁の少なくとも閉弁時期を進角する制御である構成としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、冷間運転時には、吸気弁制御による燃焼性の悪化（筒内乱れの悪化）を回避し、排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、排気弁制御を許可するので、例えば排気弁の閉弁時期を進角することにより制御上の要求を満たす負のオーバーラップ期間を確保することができ、吸気弁制御を禁止した状態でも、排気エミッションを向上させることができる。【００１２】
第２の発明によれば、機関温度が低温判定値以下であっても、吸気弁制御による燃焼性の悪化を許容することが可能な空燃比範囲である場合には、吸気弁制御を実行することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつ、触媒を速やかに暖機することができる。従って、吸気弁制御を実行可能な運転領域を拡大し、冷間運転時のエンジン性能を向上させることができる。【００１３】
第３の発明によれば、吸気弁制御の実行により燃焼性が悪化したとしても、同制御による排気エミッションの低減効果の方が大きい場合には、吸気弁制御を実行することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつ、触媒を速やかに暖機することができる。従って、吸気弁制御を実行可能な運転領域を拡大し、冷間運転時のエンジン性能を向上させることができる。【００１４】
第４の発明によれば、吸気弁制御の実行により燃焼性が想定以上に悪化した場合でも、排気弁のバルブタイミングを進角して排気エミッションの悪化を抑制することができる。即ち、排気弁のバルブタイミングを進角した分だけ、排気エミッションを向上させることができ、これによって吸気弁制御を実行可能な運転領域を拡大することができる。【００１５】
第５の発明によれば、吸気弁制御は、吸気弁の少なくとも開弁時期を遅角する吸気弁遅開き制御により構成することができる。また、排気弁制御は、排気弁の少なくとも閉弁時期を進角する排気弁早閉じ制御により構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。
【図２】従来技術におけるバルブタイミングの一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、吸気弁遅開き制御によるバルブタイミングの一例を示す説明図である。
【図４】非アルコール燃料と高濃度アルコール燃料のそれぞれについて、吸排気弁同時制御を実行した状態を示すタイミングチャートである。
【図５】吸気弁遅開き制御の実行時を示すタイミングチャートである。
【図６】吸気弁遅開き制御の実行時における筒内乱れの発生状態を示す特性線図である。
【図７】本発明の実施の形態１において、吸気弁遅開き禁止制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】個々の水温及びアルコール濃度におけるアルコール蒸留割合を示す特性線図である。
【図９】燃料中のアルコール濃度と低温判定値との関係を示す特性線図である。
【図１０】本発明の実施の形態１において、第１の吸気弁遅開き許可制御により吸気弁遅開き制御を許可する状態の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】非アルコール燃料の使用時において、各運転領域でのバルブタイミング制御及び排気エミッション（ＮＭＯＧ＋ＮＯｘエミッション）を示す説明図である。
【図１２】高濃度アルコール燃料（例えばアルコール濃度が８５％の燃料Ｅ８５）の使用時において、各運転領域でのバルブタイミング制御及び排気エミッションを示す説明図である。
【図１３】空燃比判定値αと燃料中のアルコール濃度との関係を示す特性線図である。
【図１４】触媒温度判定値βとアルコール濃度との関係を示す特性線図である。
【図１５】本発明の実施の形態１において、第２の吸気弁遅開き許可制御により吸気弁遅開き制御を許可する状態の一例を示すタイミングチャートである。
【図１６】吸気弁遅開き制御の許可濃度を決定するための特性線図である。
【図１７】吸気弁遅開き制御と同期して実行される排気弁進角制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図１８を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１では、エンジン１０の１気筒のみを例示しているが、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数のエンジンに適用されるものである。また、エンジン１０は、例えばＦＦＶ（Flexible-Fuel Vehicle）等の車両に搭載されるもので、メタノール、エタノール等を含むアルコール燃料が使用可能となっている。以下の説明では、アルコール燃料として、エタノールを含む燃料を例示する。
【００１８】
エンジン１０の各シリンダには、ピストン１２により燃焼室１４が画成されており、ピストン１２はエンジンのクランク軸１６に連結されている。また、エンジン１０は、各シリンダ内に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各シリンダから排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。吸気通路１８には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられている。排気通路２０には、排気ガスを浄化する触媒２４，２６が配置されている。これらの触媒２４，２６としては、三元触媒を用いることができる。
【００１９】
また、各シリンダには、燃焼室１４内に燃料を噴射する燃料噴射弁２８と、筒内の混合気に点火する点火プラグ３０と、吸気通路１８を筒内に対して開閉する吸気弁３２と、排気通路２０を筒内に対して開閉する排気弁３４とが設けられている。また、エンジン１０は、吸気弁３２のバルブタイミング（開閉時期、位相）を可変に設定する吸気可変動弁機構３６と、排気弁３４のバルブタイミングを可変に設定する排気可変動弁機構３８とを備えている。これらの可変動弁機構３６，３８は、例えば日本特開２００７−１３２３２６号公報に記載されているような揺動アーム型の可変動弁機構や、日本特開２０００−８７７６９号公報に記載されているようなＶＶＴ（Variable Valve Timing system）、または、日本特開２００７−１６７１０号公報に記載されているような電磁駆動式の動弁機構等により構成されている。また、可変動弁機構３６，３８としては、例えば日本特開２００６−９７６０２号公報に記載されているように、バルブの開閉タイミングと共に作用角を変化させることが可能な作用角可変型の可変動弁機構を用いてもよい。
【００２０】
一方、本実施の形態のシステムは、エンジン及び車両の運転に必要な各種のセンサを含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するためのＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４０は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４２は吸入空気量を検出し、水温センサ４４は、エンジン冷却水の水温Ｔｈｗを検出する。本実施の形態では、水温センサ４４が機関温度取得手段を構成しており、水温Ｔｈｗは、エンジンの温度状態が反映される機関温度に相当している。また、メイン空燃比センサ４６は、触媒２４の上流側で排気空燃比を連続的な値として検出するもので、排気空燃比取得手段を構成している。サブＯ２センサ４８は、触媒２４，２６の間で排気ガス中の酸素濃度を検出する。
【００２１】
また、触媒温度センサ５０は、触媒２４の温度（床温）Ｔｓを検出する。なお、本発明では、触媒温度センサ５０を使用せずに、エンジンの運転状態が反映されるパラメータ（例えば、吸入空気量の積算値、排気空燃比）に基いて触媒温度を推定する構成としてもよい。また、アルコール濃度センサ５２は、燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を構成している。さらに、センサ系統には、スロットルバルブ２２の開度（スロットル開度）を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気温度を検出する吸気温センサ等が含まれている。
【００２２】
ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶回路と入出力回路とを備えた演算処理装置により構成され、ＥＣＵ６０の入力側には、上述した各種のセンサが接続されている。ＥＣＵ６０の出力側には、スロットルバルブ２２、燃料噴射弁２８、点火プラグ３０、可変動弁機構３６，３８等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ６０は、エンジンの運転情報をセンサ系統により検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４０の出力に基いて機関回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４２により検出した吸入空気量と、前記機関回転数とに基いて機関負荷を算出する。また、クランク角の検出値に基いて燃料噴射時期、点火時期等を決定する。そして、吸入空気量、機関負荷等に基いて燃料噴射量を算出し、燃料噴射弁２８を駆動すると共に、点火プラグ３０を駆動する。
【００２３】
［実施の形態１の特徴］
本実施の形態では、エンジンの運転状態に基いて吸気弁遅開き制御（吸気弁制御）及び／又は排気弁早閉じ制御（排気弁制御）を実行する構成としている。まず、従来技術について説明する。図２は、従来技術におけるバルブタイミングの一例を示す説明図である。この図において、「ＩＶＯ」、「ＩＶＣ」は、それぞれ吸気弁３２の開弁時期、閉弁時期を示し、「ＥＶＯ」、「ＥＶＣ」は、それぞれ排気弁３４の開弁時期、閉弁時期を示すものとする。従来技術では、例えば冷間運転時（特に、冷間始動時）において、ＥＶＣをＩＶＯよりも遅角側に設定し、吸気バルブ３２と排気バルブ３４の両方が開弁状態となるオーバーラップ期間を設けている。なお、上記ＩＶＯ、ＩＶＣ、ＥＶＯ及びＥＶＣは、ＥＣＵ６０により可変動弁機構３６，３８を介して制御される。
【００２４】
（吸気弁遅開き制御）
図３は、本発明の実施の形態１において、吸気弁遅開き制御によるバルブタイミングの一例を示す説明図である。この図において、図３（Ａ）は吸気側及び排気側のバルブタイミングを示し、図３（Ｂ）は吸気側のバルブタイミングの設定範囲を示している。なお、図３（Ａ）は、吸気弁遅開き制御と排気弁早閉じ制御とを同時に実行した制御（吸排気弁同時制御）を例示している。吸気弁遅開き制御は、例えば水温が所定の制御開始温度以下となる冷間運転時等において、従来技術と比較してＩＶＯを遅角（遅開き）する。これにより、吸気弁３２と排気弁３４の両方が閉弁する負のオーバーラップ期間（負Ｏ／Ｌ）を生じさせるか、または当該期間を増加させる。吸気弁遅開き制御によれば、冷間運転時に吸気流速を高め、噴射燃料と空気との混合を促進すると共に、燃料の微粒化及び気化を促進することができる。これにより、排気エミッションを向上させつつ、触媒を速やかに暖機することができる。
【００２５】
また、燃焼悪化点は、燃料性状（例えば、燃料中のアルコール濃度）に応じて変化する。このため、吸気弁遅開き制御の制御開始温度及びＩＶＯの遅角量は、燃料中のアルコール濃度に基いて可変に設定される。一例を挙げると、アルコール濃度が高いほど、制御開始温度を高温に設定し、吸気弁遅開き制御を高い温度領域まで実行する。また、遅角量の設定範囲は、図３（Ｂ）に示すように、燃料性状に影響されない吸気効率限界等に基いて定められる。一方、アルコール濃度が零であるガソリン等の非アルコール燃料（Ｅ０）においては、冷間運転時に吸気弁遅開き制御を実行すると、燃焼温度が上昇してＮＯｘの排出量が増加するので、吸気弁遅開き制御を実行しない。また、後述の図５に示すように、スロットル開度が所定値を超えた場合には、運転者の要求トルクが大きいと判断し、吸気弁遅開き制御を終了してトルク優先制御に切換える構成としてもよい。さらに、吸入空気量の積算値（積算ＧＡ）が所定値を超えた場合には、触媒の活性化に必用なエネルギが投入されたものと判断し、吸気弁遅開き制御を終了して燃費優先制御に切換える構成としてもよい。
【００２６】
（排気弁早閉じ制御）
排気弁早閉じ制御は、図３（Ａ）に示すように、上記冷間運転時等において、従来技術と比較してＥＶＣを進角（早閉じ）し、筒内に残留する排気ガスの量（内部ＥＧＲ量）を増加させる。排気弁早閉じ制御によれば、吸気弁遅開き制御を実行し難い場合でも、当該制御の効果を補うことができる。即ち、例えば吸気可変動弁機構３６が油圧式のＶＶＴ等により構成されている場合には、冷間時に吸気弁遅開き制御を実行できない場合がある。この場合でも、排気弁早閉じ制御は、ＥＶＣの進角により制御上の要求を満たす大きさのオーバーラップ期間を確保することができる。
【００２７】
また、吸気弁遅開き制御と排気弁早閉じ制御とを組合わせる吸排気弁同時制御を実行した場合には、次のような作用効果を得ることができる。吸排気弁同時制御によれば、前述した吸気弁遅開き制御の効果に加えて、更に、負のオーバーラップ期間を増加させ、筒内に残留した高温の排気ガスを吸気ポートに逆流（吹き返し）させることができる。これにより、吸気ポート内の温度を上昇させて燃料の気化を促進することができ、また、ピストンにより掻き上げたＨＣを筒内に閉じ込めてＨＣの排出量を低減することができる。
【００２８】
なお、吸排気弁同時制御におけるＥＶＣの進角量は、燃料中のアルコール濃度（または、ＩＶＯ）と、負のオーバーラップ期間の大きさとに基いて決定するのが好ましい。また、負のオーバーラップ期間に基いてＥＶＣの進角量を決定すると、ＥＶＣが吸気上死点よりも遅角側となる場合には、排気弁早閉じ制御の効果が得られなくなるので、この場合には、ＥＶＣの進角量を吸気上死点からの進角量として定義するのが好ましい。
【００２９】
さらに、燃料中のアルコール濃度が高い状態において、吸排気弁同時制御を実行する場合には、次のような作用効果を得ることができる。図４は、非アルコール燃料と高濃度アルコール燃料のそれぞれについて、吸排気弁同時制御を実行した状態を示すタイミングチャートである。一般に、非アルコール燃料の使用時には、吸気弁遅開き制御による燃焼改善効果は得られるものの、燃焼温度が上昇してＮＯｘの排出量が増加し易くなる。しかし、高濃度アルコール燃料の使用時には、非アルコール燃料と比較して多量の水分が発生するので、燃焼温度が低下する。この結果、図４中の（ｉ）に示すように、吸気弁遅開き制御に起因するＮＯｘ排出量の増加を緩和することができる。
【００３０】
また、高濃度アルコール燃料の大部分は、沸点が高いアルコール（エタノール）成分により構成されているので、低温領域では、燃料が気化し難くなってＮＭＯＧエミッション（排気ガス中に含まれる非メタン有機ガス、炭化水素等の合計量）が悪化する。しかし、吸排気弁同時制御を実行すると、アルコール成分の気化が効果的に促進されるので、図４中の（ｉｉ）に示すように、ＮＭＯＧエミッションを低減することができる。以上のことから、図４中の（ｉｉｉ）に示すように、非アルコール燃料と高濃度アルコール燃料の（ＮＭＯＧ＋ＮＯｘ）エミッションを比較すると、非アルコール燃料では、排気弁早閉じ制御のみを実行した場合に諸元が最小となる。これに対し、高濃度アルコール燃料では、上記（ｉ）及び（ｉｉ）の効果により、吸排気弁同時制御を実行した場合に諸元が最小となる。
【００３１】
また、アルコール燃料は酸素を含む燃料であるから、燃焼速度が速く、非アルコール燃料と比較して要求点火時期が遅角側にシフトする。さらに、吸気弁遅開き制御を実行することで、図４中の（ｉＶ）に示すように、遅角可能領域が拡大する。従って、高濃度アルコール燃料の使用時には、吸気弁遅開き制御と排気弁早閉じ制御とを組合わせることで、図４中の（Ｖ）に示すように、非アルコール燃料と比較して触媒温度を効率よく向上させることができる。
【００３２】
（吸気弁遅開き制御の問題点）
図５は、吸気弁遅開き制御の実行時を示すタイミングチャートである。図５に示すように、吸気弁遅開き制御では、ＩＶＯの遅角量がある量を超えると、吸気時間の短縮やバルブリフト量の減少等によって吸入空気量が不足し、要求トルクが得られなくなる。また、ＩＶＯの遅角量がある程度大きくなると、ピストンの速度が減少し、吸気時の筒内負圧が小さくなって吸気流速の向上効果が失われるので、エミッション改善効果が飽和する。そこで、ＩＶＯの遅角量は、要求吸入空気量が満たされ、かつ、エミッション改善効果が飽和するまでの範囲の遅角量として設定される。また、ＩＶＯでの筒内負圧は、排気弁早閉じ制御が実行されることにより減少するので、吸気弁遅開き制御によるＩＶＯの目標遅角量は、排気弁早閉じ制御におけるＥＶＣの進角量が大きいほど増加させるのが好ましい。
【００３３】
一方、上記方法によりＩＶＯを設定していると、ＩＶＯの遅角量が比較的小さいときには、筒内への吸気流速が低下し、かつ、筒内のタンブル流が弱まることにより、筒内乱れが悪化する特定のＩＶＯ（筒内乱れ悪化点）が存在する虞れがある。筒内乱れ悪化点は、ＥＶＣの進角量によっても変化する。図６は、吸気弁遅開き制御の実行時における筒内乱れの発生状態を示す特性線図である。筒内乱れ悪化点の近傍では、筒内の乱流による空気の攪拌度が低下するので、燃焼性及び排気エミッションが悪化するという問題がある。
【００３４】
（吸気弁遅開き禁止制御）
このため、本実施の形態では、燃料中のアルコール濃度Ｅ１に基いて低温判定値Ｔ１を算出し、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以下の場合に、吸気弁遅開き禁止制御を実行する構成としている。図７は、本発明の実施の形態１において、吸気弁遅開き禁止制御の一例を示すタイミングチャートである。この図に示すように、吸気弁遅開き禁止制御では、吸気弁遅開き制御を禁止し、排気弁早閉じ制御を許可する。
【００３５】
吸気弁遅開き禁止制御によれば、冷間運転時には、吸気弁遅開き制御による燃焼性の悪化（筒内乱れの悪化）を回避し、排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、排気弁早閉じ制御を許可するので、ＥＶＣの進角により制御上の要求を満たす負のオーバーラップ期間を確保することができ、吸気弁遅開き制御を禁止した状態でも、排気エミッションを向上させることができる。
【００３６】
次に、図８及び図９を参照して、低温判定値Ｔ１の設定方法について説明する。図８は、個々の水温及びアルコール濃度におけるアルコール蒸留割合を示す特性線図である。また、図９は、燃料中のアルコール濃度と低温判定値との関係を示す特性線図である。アルコール燃料の使用時には、噴射燃料が気化し難く、特に冷間運転時には、燃料噴射量が増加するので、未燃アルコールの排出量が増加し、ＮＭＯＧエミッションが悪化する。この場合、要求トルクを確保するために燃料噴射量を増加させる割合は、機関温度である水温（または油温）と、燃料中のアルコール濃度とに基いて、図８に示すデータから算出することができる。
【００３７】
図８において、現在の水温及びアルコール濃度に基いて図８中の特性線から算出されるアルコール蒸留割合が、運転性を確保するために要求される蒸留割合（図８中に示す運転性要求蒸留割合）よりも低い場合には、排気エミッションが悪化し易い。そして、この状態でＩＶＯが筒内乱れ悪化点を通過すると、排気エミッションの悪化が顕著となる。本実施の形態では、このような事態を回避するために、図８のデータ等に基いて、低温判定値Ｔ１を設定する。低温判定値Ｔ１は、エミッションの悪化が許容範囲を超える水温（エミッション悪化水温）に対応するもので、燃料中のアルコール濃度に基いて、例えば図９のように設定される。図９に示すように、低温判定値Ｔ１は、燃料中のアルコール濃度が高いほど高温に設定される。
【００３８】
（第１の吸気弁遅開き許可制御）
また、本実施の形態では、以下に述べる第１，第２の吸気弁遅開き許可制御を実行する構成としている。まず、第１の吸気弁遅開き許可制御について説明すると、この制御は、吸気弁遅開き制御を実行しても排気空燃比が触媒２４，２６により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合に、機関温度（水温）の大小に関係なく、吸気弁遅開き制御の実行を許可する。図１０は、第１の吸気弁遅開き許可制御により吸気弁遅開き制御を許可する状態の一例を示すタイミングチャートである。本制御によれば、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以下であっても、吸気弁遅開き制御による燃焼性の悪化を許容することが可能な空燃比範囲である場合には、吸気弁遅開き制御を実行することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつ、触媒を速やかに暖機することができる。従って、吸気弁遅開き制御を実行可能な運転領域を拡大し、冷間運転時のエンジン性能を向上させることができる。
【００３９】
ここで、上記「所定の空燃比範囲」を含めて、本実施の形態による吸気弁遅開き制御の制御領域の一例について説明する。図１１は、非アルコール燃料の使用時において、各運転領域でのバルブタイミング制御及び排気エミッション（ＮＭＯＧ＋ＮＯｘエミッション）を示す説明図である。図１２は、高濃度アルコール燃料（例えばアルコール濃度が８５％の燃料Ｅ８５）の使用時において、各運転領域でのバルブタイミング制御及び排気エミッションを示す説明図である。これらの図において、運転領域は、排気空燃比（Ａ／Ｆ）と触媒温度（床温）とに基いて設定されるもので、ＮＭＯＧ＋ＮＯｘの浄化率が高い領域ほど、図中の塗り潰しのパターンが濃くなるように表記されている。
【００４０】
図１１及び図１２に示すように、本実施の形態では、例えば空燃比判定値αと触媒温度判定値βとに基いて運転領域を３つの領域に分割し、それぞれの領域に適したバルブタイミング制御を実行する。ここで、空燃比判定値αは、例えば触媒のＮＭＯＧ＋ＮＯｘ浄化率が要求を満たすような空燃比範囲の下限値（最リッチ側の値）として設定される。また、触媒温度判定値βは、例えば触媒のＮＭＯＧ＋ＮＯｘ浄化率が要求を満たすような触媒温度の下限値として設定される。各領域でのバルブタイミング制御について具体的に述べると、まず、現在の排気空燃比が空燃比判定値αよりもリッチ側である場合には、触媒暖機によるテールパイプエミッション（ＮＭＯＧ＋ＮＯｘエミッション）の低減効果が小さいので、バルブタイミング制御は、触媒温度判定値βの大小に関係なく、排気ガス量を低減する排気ガス低減制御に移行する。
【００４１】
また、排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側であって、かつ、触媒温度が触媒温度判定値βよりも高温の場合には、触媒が活性化しており、排気ガス量の低減や触媒の暖機によるテールパイプエミッションの低減効果が低い。この場合、バルブタイミング制御は、燃費の向上を優先する燃費優先制御に移行する。燃費優先制御では、ＩＶＯを進角（早開き）すると共に、ＥＶＣを遅角（遅閉じ）し、バルブオーバーラップ期間を増加させる。これにより、排気時に未燃ガスを吸気ポートに逆流させ、筒内圧と吸気管圧（≒クランク室内圧）との差圧を減少させることができ、ピストンのポンピングロスを低下させて燃費を向上することができる。
【００４２】
一方、排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側であって、かつ、触媒温度が触媒温度判定値β以下の場合には、触媒暖機によるテールパイプエミッションの低減代が大きい。この場合には、前述の吸気弁遅開き制御を実行することで燃焼性（排気エミッション）が悪化したとしても、この悪化分を触媒の浄化能力により吸収できるものと推定される。そこで、この場合には、吸気弁遅開き制御を実行して触媒の暖機を優先する触媒暖機優先制御を実行し、排気弁早閉じ制御を禁止する。即ち、前記第１の吸気弁遅開き許可制御において、「吸気弁遅開き制御を実行しても排気空燃比が触媒により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合」とは、「排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側である場合」に相当しており、図１１及び図１２中では、ＮＭＯＧ＋ＮＯｘ浄化率の高い領域に対応している。
【００４３】
また、上記説明から判るように、第１の吸気弁遅開き許可制御を実行する条件は、「排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側である場合」としてもよいが、より厳密に言えば、「排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側であって、かつ、触媒温度が触媒温度判定値β以下の場合」とするのが好ましい。
【００４４】
次に、空燃比判定値α及び触媒温度判定値βについて説明する。図１３は、空燃比判定値αと燃料中のアルコール濃度との関係を示す特性線図であり、図１４は、触媒温度判定値βとアルコール濃度との関係を示す特性線図である。なお、これらの図は、特性の一例を示したもので、本発明を限定するものではない。空燃比判定値αは、前記図１１及び図１２から判るように、アルコール濃度が高いほど、リッチ側に変化する特性がある。
【００４５】
また、触媒温度判定値βは、図１４に示すように、燃料中のアルコール濃度が高いほど、低下する特性がある。これは次の理由によるものである。一般に、触媒の浄化開始温度は、概ね活性化温度（約３００℃）に等しいことが知られているが、酸素含有燃料であるアルコール燃料の使用時には、特にアルコール濃度が高い場合において、ＮＭＯＧの浄化温度が低下する傾向がある。この現象は、触媒温度がアルコールの分解温度に達すると、燃料中のアルコール成分から生じた酸素により排気成分の酸化反応が促進されるために生じると推定される。このため、触媒が浄化率を満たす温度範囲の下限値である触媒温度判定値βは、アルコール濃度が高くなるにつれて低下する。
【００４６】
（第２の吸気弁遅開き許可制御）
前述したように、燃料中のアルコール濃度が高い場合には、アルコール成分から生じた酸素により排気成分の酸化反応が促進される。このため、第２の吸気弁遅開き許可制御は、水温が前記低温判定値Ｔ１よりも高く、かつ、燃料中のアルコール濃度が排気エミッションに基いて設定される所定の許可濃度Ｅｐ以上の場合に、吸気弁遅開き制御の実行を許可する構成としている。図１５は、本発明の実施の形態１において、第２の吸気弁制御許可制御により吸気弁遅開き制御を許可する状態の一例を示すタイミングチャートである。
【００４７】
上記の許可濃度Ｅｐは、排気エミッションに基いて決定されるものであり、例えば吸気弁遅開き制御に起因する燃焼性の悪化と比較して、同制御による排気エミッションの低減効果の有効性が高くなるようなアルコール濃度値として設定される。図１６は、吸気弁遅開き制御の許可濃度を決定するための特性線図である。この図に示すように、吸気弁遅開き制御の実行時には、燃焼性の悪化に伴って排気エミッションも悪化するので、燃料中のアルコール濃度が低い場合には、吸排気弁同時制御を実行した場合よりも、排気弁早閉じ制御を単独で実行した場合の方が排気エミッションが向上する傾向がある。
【００４８】
しかし、上記傾向は、燃料中のアルコール濃度が高くなるにつれて前述の酸化反応により改善され、アルコール濃度が許可濃度Ｅｐを超えた場合には、吸排気弁同時制御を実行した場合の方が排気弁早閉じ制御を単独で実行した場合よりも排気エミッションが良好となる。このため、図１６に示す特性のみを考慮すれば、燃料中のアルコール濃度が許可濃度Ｅｐ以上の場合に吸気弁遅開き制御（吸排気弁同時制御）を実行し、アルコール濃度が許可濃度Ｅｐ未満の場合には、吸気弁遅開き制御を禁止して排気弁早閉じ制御を単独で実行するのが好ましい。
【００４９】
本制御によれば、吸気弁遅開き制御の実行により燃焼性が悪化したとしても、同制御による排気エミッションの低減効果の方が大きい場合には、吸気弁遅開き制御を実行することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつ、触媒を速やかに暖機することができる。従って、吸気弁遅開き制御を実行可能な運転領域を拡大し、冷間運転時のエンジン性能を向上させることができる。
【００５０】
（制御切換時の処理）
本実施の形態において、前記第１，第２の吸気弁遅開き許可制御により、吸気弁遅開き制御を開始する場合には、同制御と同期して排気弁進角制御を実行する。図１７は、吸気弁遅開き制御と同期して実行される排気弁進角制御の一例を示すタイミングチャートである。この図に示すように、排気弁進角制御では、吸気弁遅開き制御が開始される前に、排気弁のバルブタイミング（少なくともＥＶＣ）を進角する。そして、吸気弁遅開き制御の開始動作（バルブタイミングを遅角側に変更する動作）が完了した後に、ＥＶＣを進角前のタイミングに戻す。
【００５１】
なお、吸排気弁同時制御を実行する場合には、ＩＶＯの遅角に先立ってＥＶＣを進角した上で、吸気弁遅開き制御の開始動作が完了した後にも、ＥＶＣの進角を継続すればよい。また、本発明では、吸気弁遅開き制御を開始する場合だけでなく、吸気弁遅開き制御を終了する場合に、排気弁進角制御を実行してもよい。この場合には、ＩＶＯを遅角前のタイミングに戻す終了動作が行われる前に、ＥＶＣを進角し、当該終了動作が完了した後に、ＥＶＣを元のタイミングに戻せばよい。
【００５２】
上記排気弁進角制御によれば、吸気弁遅開き制御の実行により燃焼性が想定以上に悪化した場合でも、排気弁のバルブタイミングを進角して排気エミッションの悪化を抑制することができる。即ち、排気弁のバルブタイミングを進角した分だけ、排気エミッションを向上させることができ、これによって吸気弁遅開き制御を実行可能な運転領域を拡大することができる。
【００５３】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図１８を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１８は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図１８に示すルーチンでは、まず、各センサの出力を読込んだ後に、ステップ１００において、空燃比が空燃比判定値よりも大きく（空燃比が空燃比判定値よりもリーン側で）、かつ、触媒温度Ｔsが触媒温度判定値βよりも高いか否かを判定する。
【００５４】
ステップ１００の判定が成立した場合には、ステップ１０２に移行し、（１）燃費優先制御を実行する（図１１、図１２参照）。また、ステップ１００の判定が不成立の場合には、ステップ１０４において、空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側で、かつ、触媒温度Ｔsが触媒温度判定値βよりも低いか否かを判定する。
【００５５】
ステップ１０４の判定が成立した場合には、（２）排気弁早閉じ制御を禁止して吸気弁遅開き制御のみを実行することにより、触媒暖機優先制御を実行する。この場合には、まず、ステップ１０６において、吸気弁遅開き制御（Ｉｎ遅角）の実行中であるか否かを判定する。そして、同制御が実行中の場合には、ステップ１０８において、排気弁早閉じ制御（Ｅｘ進角）の実行中であるか否かを判定する。ステップ１０８の判定が成立した場合には、吸排気弁同時制御の実行中であるから、ステップ１１０では、排気弁早閉じ制御を終了して排気弁３４のバルブタイミング（少なくともＥＶＣ）を通常の状態（従来技術と同様のタイミング）に戻し、ステップ１１２では、吸気弁遅開き制御を継続する。一方、ステップ１０８の判定が不成立の場合には、吸気弁遅開き制御のみを実行している状態であるから、そのままステップ１１２に移行する。
【００５６】
また、ステップ１０６の判定が不成立の場合には、吸気弁遅開き制御を実行していないので、ステップ１１４に移行し、排気弁早閉じ制御の実行中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、排気弁早閉じ制御が既に実行されているので、まず、ステップ１１６により吸気弁遅開き制御を開始する。そして、ステップ１１８では、ステップ１１０の処理と同様に、排気弁早閉じ制御を終了する。また、ステップ１１４の判定が不成立の場合には、排気弁早閉じ制御が実行されていないので、（９）排気弁進角制御を実行しつつ、吸気弁遅開き制御を開始する。排気弁進角制御では、まず、ステップ１２０によりＥＶＣを進角し、ステップ１１６による吸気弁遅開き制御の開始動作が完了した後に、ステップ１１８によりＥＶＣを進角前の状態に戻す。
【００５７】
一方、ステップ１０４の判定が不成立の場合には、ステップ１２２に移行し、燃料中のアルコール濃度Ｅ１が前述の許容濃度Ｅｐよりも低いか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ１２４において、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１よりも低いか否かを判定する。ステップ１２４の判定が成立した場合には、まず、ステップ１２６に移行し、吸気弁の変位の変更を禁止する（Ｉｎ変更禁止）。次に、ステップ１２８では、排気弁早閉じ制御の実行中であるか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、ステップ１３０により排気弁早閉じ制御を実行した後に、ステップ１３２に移行する。
【００５８】
次に、ステップ１３２では、エンジン回転数Ｎｅが所定のアイドル回転数Ｎａ以上であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ１３４において、（３）吸気弁遅開き制御を含めて吸気弁の変位の変更を禁止し、かつ、排気弁早閉じ制御を実行した状態を保持する。また、ステップ１３２の判定が不成立の場合には、ステップ１３６により吸気弁遅開き制御を実行する。これにより、（４）吸排気弁同時制御（Ｉｎ遅角＋Ｅｘ進角）を実行した状態となるので、ステップ１３８では、この状態を保持する。
【００５９】
また、ステップ１２４の判定が不成立の場合には、ステップ１４０において、排気弁早閉じ制御の実行中であるか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、ステップ１４２により排気弁早閉じ制御を実行した後に、ステップ１４４に移行する。ステップ１４４では、吸気弁遅開き制御の実行中であるか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップ１４６により吸気弁遅開き制御を終了（禁止）して、吸気弁３２のバルブタイミングを通常の状態に戻す。この結果、ステップ１４８では、（５）排気弁早閉じ制御のみが実行された状態となるので、この状態を保持する。
【００６０】
一方、ステップ１２２において、燃料中のアルコール濃度Ｅ１が許容濃度Ｅｐ以上であると判定した場合には、ステップ１５０に移行し、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１よりも低いか否かを判定する。ステップ１５０の判定が成立した場合には、ステップ１５２〜１６４において、前記ステップ１２６〜１３８と同様の処理を実行する。即ち、アルコール濃度Ｅ１が許容濃度Ｅｐ以上であり、かつ、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１よりも低い条件下において、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎａ以上である場合には、（６）吸気弁遅開き制御を含めて吸気弁の変位の変更を禁止し、かつ、排気弁早閉じ制御を実行した状態を保持する。また、前記条件下において、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎａ未満の場合には、（７）吸排気弁同時制御を実行する。
【００６１】
さらに、ステップ１５０の判定が不成立の場合、即ち、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以上の場合には、ステップ１６６に移行し、吸気弁遅開き制御の実行中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ１６８において、排気弁早閉じ制御の実行中であるか否かを判定し、ステップ１６８の判定が不成立の場合には、ステップ１７０により排気弁早閉じ制御を実行した後に、ステップ１７２に移行する。これにより、ステップ１７２では、（８）吸排気弁同時制御を実行した状態となるので、この状態を保持する。一方、ステップ１６６の判定が不成立の場合には、ステップ１７４に移行し、排気弁早閉じ制御の実行中であるか否かを判定する。そして、この判定が不成立の場合には、ステップ１７６により排気弁進角制御を実行しつつ、ステップ１７８により吸気弁遅開き制御を実行し、ステップ１７２に合流する。
【００６２】
また、ステップ１０２，１１２，１３４，１３８，１４８，１６０，１６４，１７２を実行した後には、ステップ１８０に移行し、アイドル制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、本ルーチンを終了する。また、ステップ１８０の判定が不成立の場合には、ステップ１００に戻って本ルーチンを繰返し実行する。
【００６３】
改めて、図１８に示すルーチンをまとめると、次のようになる。
（１）排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側で、かつ、触媒温度Ｔｓが触媒温度判定値βよりも高い場合に、燃費優先制御を実行する。
（２）排気空燃比が空燃比判定値αよりもリーン側で、かつ、触媒温度Ｔｓが触媒温度判定値β以下の場合に、吸気弁遅開き制御を実行する。
（３及び６）排気空燃比が空燃比判定値αよりもリッチ側で、かつ、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以下の場合に、吸気弁遅開き制御を含めて吸気弁の変位の変更を禁止し、排気弁早閉じ制御を実行する。
（４及び７）上記（３又は６）の条件が成立し、かつ、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎａよりも低い場合に、吸気弁遅開き制御を実行する。
（５）排気空燃比が空燃比判定値αよりもリッチ側で、かつ、水温が低温判定値Ｔ１以下であって、更に、燃料中のアルコール濃度Ｅ１が許容濃度Ｅｐよりも低い場合に、吸気弁遅開き制御を禁止し、排気弁早閉じ制御を実行する。
（８）排気空燃比が空燃比判定値αよりもリッチ側で、かつ、水温Ｔｈｗが低温判定値Ｔ１以下で、更に、燃料中のアルコール濃度Ｅ１が許容濃度Ｅｐ以上の場合に、吸排気弁同時制御を実行する。
（９）吸気弁遅開き制御を開始及び終了する場合に、当該制御の開始及び終了の動作に先立って排気弁進角制御を実行し、ＥＶＣを進角した状態で吸気弁遅開き制御の開始及び終了を行う。
【００６４】
以上詳述したとおり、本実施の形態によれば、燃料性状や機関温度に基いて吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングを適切に制御し、排気エミッションや触媒の暖機性能を向上させることができる。
【００６５】
なお、前記実施の形態１では、図１８中のステップ１１２が請求項１における吸気弁制御手段の具体例を示し、ステップ１４８が排気弁制御手段の具体例を示している。また、ステップ１２４，１５０及び図９は、請求項１における低温判定値可変手段の具体例を示し、ステップ１３４，１６０は、吸気弁制御禁止手段及び排気弁制御許可手段の具体例を示している。また、ステップ１１２は、請求項２における吸気弁制御許可手段の具体例を示し、ステップ１７２は、請求項３における吸気弁制御許可手段の具体例を示している。さらに、ステップ１１４，１１６，１１８，１２０は、請求項４における排気弁進角制御手段の具体例を示している。
【００６６】
また、前記実施の形態１では、可変動弁機構３６，３８として、油圧式のＶＶＴ等を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、揺動アーム型の可変動弁機構や電磁駆動式の動弁機構等を含めて、バルブタイミングを可変とする各種の可変動弁機構に広く適用することができる。また、実施の形態１では、機関温度として水温Ｔｈｗを例示したが、本発明はこれに限らず、油温等を用いてもよい。
【００６７】
また、実施の形態１では、触媒温度センサ５０により触媒温度Ｔｓを検出する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば触媒温度センサ５０を使用せずに、エンジンの運転状態が反映されるパラメータに基いて実触媒温度を推定する構成としてもよい。具体的には、例えば吸入空気量の積算値（積算吸入空気量）と排気空燃比とに基いて投入エネルギを算出し、更に投入エネルギに基いて触媒温度を推定することができる。触媒温度Ｔｓとしては、このようにして算出した触媒温度の推定値を採用してもよい。
【００６８】
また、実施の形態１では、メイン空燃比センサ４６を用いる構成としたが、本発明はこれに限らず、例えばサブＯ２センサ４８の出力に基いて空燃比を判定してもよい。さらに、本発明では、アルコール濃度センサ５２を使用せず、空燃比の学習結果等に基いて燃料中のアルコール濃度を推定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  ピストン
１４  燃焼室
１６  クランク軸
１８  吸気通路
２０  排気通路
２２  スロットルバルブ
２４，２６  触媒
２８  燃料噴射弁
３０  点火プラグ
３２  吸気弁
３４  排気弁
３６  吸気可変動弁機構
３８  排気可変動弁機構
４０  クランク角センサ
４２  エアフローセンサ
４４  水温センサ（機関温度取得手段）
４６  メイン空燃比センサ（排気空燃比取得手段）
４８  サブＯ２センサ
５０  触媒温度センサ
５２  アルコール濃度センサ（アルコール濃度検出手段）
６０  ＥＣＵ
【図１】
2014002164.tif 000003
【図２】
2014002164.tif 000004
【図３】
2014002164.tif 000005
【図４】
2014002164.tif 000006
【図５】
2014002164.tif 000007
【図６】
2014002164.tif 000008
【図７】
2014002164.tif 000009
【図８】
2014002164.tif 000010
【図９】
2014002164.tif 000011
【図１０】
2014002164.tif 000012
【図１１】
2014002164.tif 000013
【図１２】
2014002164.tif 000014
【図１３】
2014002164.tif 000015
【図１４】
2014002164.tif 000016
【図１５】
2014002164.tif 000017
【図１６】
2014002164.tif 000018
【図１７】
2014002164.tif 000019
【図１８】
2014002164.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月12日(2014.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気可変動弁機構と、
排気弁のバルブタイミングを変更する排気可変動弁機構と、
内燃機関の機関温度を取得する機関温度取得手段と、
前記吸気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気弁制御を実行する吸気弁制御手段と、
前記排気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁が開弁する前に前記排気弁を閉弁する排気弁制御を実行する排気弁制御手段と、
燃料中のアルコール濃度が高いほど低温判定値を高温に設定する低温判定値可変手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記吸気弁制御の実行を禁止する吸気弁制御禁止手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記排気弁制御の実行を許可する排気弁制御許可手段と、
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】
内燃機関の気筒から排出される排気ガスを浄化する触媒と、
内燃機関の排気空燃比を取得する排気空燃比取得手段と、
前記吸気弁制御を実行しても前記排気空燃比が前記触媒により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合に、前記機関温度に関係なく前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
前記機関温度が前記低温判定値よりも高く、かつ、前記アルコール濃度が排気エミッションに基いて設定される所定の許可濃度以上の場合に、前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸気弁制御を実行する場合に、当該制御が開始される前に前記排気弁のバルブタイミングを進角し、前記吸気弁制御の開始動作が完了した後に、前記排気弁のバルブタイミングを進角前のタイミングに戻す排気弁進角制御手段を備えてなる２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記吸気弁制御は、前記吸気弁の少なくとも開弁時期を遅角する制御であり、前記排気弁制御は、前記排気弁の少なくとも閉弁時期を進角する制御である請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月18日(2015.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気可変動弁機構と、
排気弁のバルブタイミングを変更する排気可変動弁機構と、
内燃機関の機関温度を取得する機関温度取得手段と、
前記吸気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁の少なくとも開弁時期を遅角する吸気弁制御を実行する吸気弁制御手段と、
前記排気可変動弁機構を駆動して、前記吸気弁が開弁する前に前記排気弁を閉弁する排気弁制御を実行する排気弁制御手段と、
燃料中のアルコール濃度が高いほど低温判定値を高温に設定する低温判定値可変手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記吸気弁制御の実行を禁止する吸気弁制御禁止手段と、
少なくとも前記機関温度が前記低温判定値以下の場合に、前記排気弁制御の実行を許可する排気弁制御許可手段と、
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】
内燃機関の気筒から排出される排気ガスを浄化する触媒と、
内燃機関の排気空燃比を取得する排気空燃比取得手段と、
前記吸気弁制御を実行しても前記排気空燃比が前記触媒により浄化可能な所定の空燃比範囲に収まると推定される場合に、前記機関温度に関係なく前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
前記機関温度が前記低温判定値よりも高く、かつ、前記アルコール濃度が排気エミッションに基いて設定される所定の許可濃度以上の場合に、前記吸気弁制御の実行を許可する吸気弁制御許可手段と、
を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸気弁制御を実行する場合に、当該制御が開始される前に前記排気弁のバルブタイミングを進角し、前記吸気弁制御の開始動作が完了した後に、前記排気弁のバルブタイミングを進角前のタイミングに戻す排気弁進角制御手段を備えてなる請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記排気弁制御は、前記排気弁の少なくとも閉弁時期を進角する制御である請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【国際調査報告】
2014002164.tif 000021
2014002164.tif 000022
2014002164.tif 000023
2014002164.tif 000024