(57)【要約】【課題】エンジンの排ガス特性を向上させると共に、エンジンの冷態状態であっても燃焼安定性を図ることができるエンジンのバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】ピストンで区画される燃焼室の排気口と吸気口とをそれぞれ開閉する排気弁及び吸気弁と、排気弁の閉弁時期又は吸気弁の開弁時期の少なくとも何れか一方を変更するバルブタイミング変更手段と、排気口に連通する排気通路に設けられた触媒とを有するエンジンのバルブタイミング制御装置であって、エンジン冷態時、ピストンの排気上死点において排気弁が閉じ、ピストンの吸気行程において吸気弁が開くバルブタイミングに設定する冷態時開閉タイミング設定手段（Ｓ１０５）と、エンジンの非冷態時には、バルブタイミング変更手段により排気弁閉弁時期をピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁開弁時期をピストンの排気行程に変更するか少なくとも一方の変更を行う非冷態時開閉タイミング制御手段（Ｓ１０７）とを備えるよう構成する。【選択図】      図２
2004176609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンで区画される燃焼室の排気口と吸気口とをそれぞれ開閉する排気弁及び吸気弁と、
前記排気弁の閉弁時期又は前記吸気弁の開弁時期の少なくとも何れか一方を変更するバルブタイミング変更手段と、
前記排気口に連通する排気通路に設けられた触媒とを有するエンジンのバルブタイミング制御装置において、
前記エンジン冷態時、前記ピストンの排気上死点において前記排気弁が閉じ、前記ピストンの吸気行程において前記吸気弁が開くバルブタイミングに設定する冷態時開閉タイミング設定手段と、
前記エンジンの非冷態時には、前記バルブタイミング変更手段により排気弁閉弁時期を前記ピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁開弁時期をピストンの排気行程に変更するか少なくとも一方の変更を行う非冷態時開閉タイミング制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
ピストンで区画される燃焼室の排気口と吸気口とをそれぞれ開閉する排気弁及び吸気弁と、
前記排気弁の閉弁時期又は前記吸気弁の開弁時期の少なくとも何れか一方を変更するバルブタイミング変更手段と、
前記排気口に連通する排気通路に設けられた触媒とを有するエンジンのバルブタイミング制御装置において、
変速機のシフト情報を検出するシフト情報検出手段を有し、
前記エンジン冷態時であると共に前記シフト情報検出手段により非走行レンジが検出されているとき、前記ピストンの排気上死点において前記排気弁が閉じ、前記ピストンの吸気行程において前記吸気弁が開く冷態時バルブタイミングに設定する冷態時開閉タイミング設定手段と、
前記冷態時バルブタイミング設定手段による前記冷態時バルブタイミング設定後、前記シフト情報検出手段により非走行レンジから走行レンジへの切り替えが検出されたとき、前記バルブタイミング変更手段により排気弁閉弁時期を前記ピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁開弁時期をピストンの排気行程に変更するか少なくとも一方の変更を行う非冷態時開閉タイミング制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバルブタイミング制御装置に係り、詳しくは、エンジンの冷機状態時から非冷機状態時までにおける排ガス特性の向上を図るエンジンのバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングは、エンジンの出力性能に大きな影響を及ぼすものであるため、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングをエンジン回転数に応じて変更することにより、エンジン回転数に対応した最適なバルブタイミングに設定し、エンジン出力の向上を図る可変バルブタイミング技術がある。
【０００３】
そして、上記可変バルブタイミング技術を用いて、ピストンの排気上死点前に吸気弁が開くと共にピストンの排気上死点を過ぎてから排気弁が閉じるように、吸気弁の開弁タイミング及び排気弁の閉弁タイミングを変更し、吸気弁及び排気弁が共に開くバルブオーバラップ領域を設定することにより、排ガスが排出されるときに生じるシリンダ内の負圧を利用して吸入効率を向上させた技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、バルブオーバラップ領域を設けると、内部ＥＧＲが増大するため、エンジンの燃焼が緩慢になって燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの生成を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−５００４０号公報（段落番号００３０、図２等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バルブオーバラップ領域を設けると内部ＥＧＲが増加するため、特に燃料気化特性が低いエンジン冷態時等には燃焼安定性を確保することが困難となるおそれがある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、エンジンの排ガス特性を向上させると共に、エンジンの冷態状態であっても燃焼安定性を図ることができるエンジンのバルブタイミング制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載の本発明のエンジンのバルブタイミング制御装置は、ピストンで区画される燃焼室の排気口と吸気口とをそれぞれ開閉する排気弁及び吸気弁と、前記排気弁の閉弁時期又は前記吸気弁の開弁時期の少なくとも何れか一方を変更するバルブタイミング変更手段と、前記排気口に連通する排気通路に設けられた触媒とを有するエンジンのバルブタイミング制御装置において、前記エンジン冷態時、前記ピストンの排気上死点において前記排気弁が閉じ、前記ピストンの吸気行程において前記吸気弁が開くバルブタイミングに設定する冷態時開閉タイミング設定手段と、前記エンジンの非冷態時には、前記バルブタイミング変更手段により排気弁閉弁時期を前記ピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁開弁時期をピストンの排気行程に変更するか少なくとも一方の変更を行う非冷態時開閉タイミング制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
したがって、本発明の請求項１に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置は、エンジン冷態時には内部ＥＧＲを減少させて燃焼安定性を確保することができる一方、エンジンの非冷態時には、排気弁と吸気弁とが共に開弁されるオーバラップ領域を設けることにより、内部ＥＧＲを増加させて燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの生成を抑制することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、ピストンで区画される燃焼室の排気口と吸気口とをそれぞれ開閉する排気弁及び吸気弁と、前記排気弁の閉弁時期又は前記吸気弁の開弁時期の少なくとも何れか一方を変更するバルブタイミング変更手段と、前記排気口に連通する排気通路に設けられた触媒とを有するエンジンのバルブタイミング制御装置において、変速機のシフト情報を検出するシフト情報検出手段を有し、前記エンジン冷態時であると共に前記シフト情報検出手段により非走行レンジが検出されているとき、前記ピストンの排気上死点において前記排気弁が閉じ、前記ピストンの吸気行程において前記吸気弁が開く冷態時バルブタイミングに設定する冷態時開閉タイミング設定手段と、前記冷態時バルブタイミング設定手段による前記冷態時バルブタイミング設定後、前記シフト情報検出手段により非走行レンジから走行レンジへの切り替えが検出されたとき、前記バルブタイミング変更手段により排気弁閉弁時期を前記ピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁開弁時期をピストンの排気行程に変更するか少なくとも一方の変更を行う非冷態時開閉タイミング制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
したがって、本発明の請求項２に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置は、変速機のシフトが非走行レンジから走行レンジに切り替わったことを検出したときに、以後出力が向上してエンジン温度が上昇することを予測し、前もって内部ＥＧＲを増加させることにより、最適のタイミングでバルブタイミングを変更することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、車両に搭載された内燃機関の概略構成図が示されており、以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の構成を説明する。
内燃機関（以下、エンジン）１は、例えば、燃料噴射モードをピストンの吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射モード）、圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射モード）及び排気行程での燃料噴射（排気行程噴射モード）に切り替えることが可能な筒内噴射型火花点火式４サイクル４気筒ガソリンエンジンが採用される。この筒内噴射型のエンジン１は、上記燃料噴射モードの切換えと空燃比制御とにより、理論空燃比（ストイキオ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現可能である。
【００１２】
同図に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ４と共に電磁式のインジェクタ６が取り付けられており、インジェクタ６は、ピストン２１で区画される燃焼室５内に燃料を直接的に噴射可能である。
点火プラグ４には高電圧を出力する点火コイル８が接続されている。また、インジェクタ６には、燃料パイプ７を介して燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示せず）が接続されている。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の燃料をインジェクタ６に対し低燃圧或いは高燃圧で供給し、該燃料をインジェクタ６から燃焼室５内に向けて所定の燃圧で噴射可能である。
【００１３】
シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立方向に吸気ポート９が形成されており、各吸気ポート９の燃焼室５側には、吸気ポート９と燃焼室５とを連通する吸気口９ａの開閉を行う吸気弁１１がそれぞれ設けられている。吸気弁１１は、エンジン回転に応じて回転するカムシャフト１２のカム１２ａに倣って吸気口９ａを開閉作動する。そして、各吸気ポート９には吸気マニホールド１０の一端がそれぞれ接続されている。
【００１４】
吸気マニホールド１０には吸入空気量を調節する電磁式のスロットル弁１７が設けられている。スロットル弁１７近傍には、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）１８が設けられており、ＴＰＳ１８にはアイドルスイッチ（アイドルＳＷ）が併設されている。さらに、吸気マニホールド１０のスロットル弁１７よりも上流部分には、吸入空気量を検出するため、カルマン渦式のエアフローセンサ１９が設けられている。
【００１５】
また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略水平方向に排気ポート１３が形成されており、各排気ポート１３の燃焼室５側には、各排気ポート１３と燃焼室５とを連通する排気口１３ａの開閉を行う排気弁１５がそれぞれ設けられている。排気弁１５は、エンジン回転に応じて回転するカムシャフト１６のカム１６ａに倣って排気口１３ａを開閉作動する。そして、各排気ポート１３には排気マニホールド１４の一端がそれぞれ接続されている。
【００１６】
排気マニホールド１４の他端には排気管２０が接続されており、排気管２０には、ストイキオ近傍においてＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを高効率で浄化可能な三元触媒コンバータ３０が介装されている。また、排気管２０の三元触媒コンバータ３０の直上流部分には、排気中の酸素濃度ひいては排気空燃比を検出するＯ２センサ２２が設けられており、三元触媒コンバータ３０には触媒温度を検出する高温センサ３２が設けられている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２には、カム１２ａやカム１６ａを油圧調整によって進角或いは遅角操作することで吸気弁１１や排気弁１５の開閉時期を可変させる可変バルブタイミング機構４０が設けられている。可変バルブタイミング機構４０としては、例えばカムシャフト１２、１６を揺動させる振り子式可変バルブタイミング機構が適用される。なお、振り子式可変バルブタイミング機構は公知であり、ここではその構成の詳細については説明を省略する。
【００１８】
ＥＣＵ６０は、入出力装置、記憶装置、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えており、当該ＥＣＵ６０により、エンジン１の総合的な制御が行われる。
ＥＣＵ６０の入力側には、上記ＴＰＳ１８、エアフローセンサ１９、Ｏ２センサ２２、高温センサ３２等の他、エンジン１の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ６２、クランク角を検出するクランク角センサ６４や、エンジン１の出力を車輪に伝達する変速機（図示せず）のシフト情報を検出するシフトセンサ（シフト情報検出手段）６６等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。なお、クランク角センサ６４からはエンジン回転速度Ｎｅが検出される。
【００１９】
一方、ＥＣＵ６０の出力側には、上記インジェクタ６、点火コイル８、スロットル弁１７、可変バルブタイミング機構４０等の各種出力デバイスが接続されており、インジェクタ６、点火コイル８、スロットル弁１７には、上記各種検出情報に基づき選択された燃料噴射モード及び各種センサ類からの検出情報に応じて求められた燃焼空燃比等に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、スロットル開度の各信号がそれぞれ出力される。
【００２０】
これにより、インジェクタ６からは適正量の燃料が適正なタイミングで噴射され、また、点火プラグ４により適正なタイミングで火花点火が実施され、スロットル開度が適正な開度に制御され、さらに、可変バルブタイミング機構４０に対して適正なバルブタイミング指令が行われる。
特に、本発明では、ＥＣＵ６０に本発明に係るバルブタイミング制御装置６１が設けられており、エンジン冷態始動時には、当該バルブタイミング制御装置６１からの出力信号に基づいて燃焼室５を密閉すべく吸気弁１１及び排気弁１５を共に閉弁させる一方、ピストン２１の排気行程の上死点（排気上死点）ＴＤＣ直後で燃焼室５を開放すべく吸気弁１１のみを開弁させる。そして、その後のファーストアイドル時には、バルブタイミング制御装置６１によって排気弁１５を排気上死点ＴＤＣにて閉弁させると共に、吸気弁１１を排気上死点ＴＤＣ後であるピストンの吸気行程において開弁させる。さらに、ファーストアイドル時制御後のエンジン非冷態時には、バルブタイミング制御装置６１によって排気上死点ＴＤＣ後のピストン吸気行程において排気弁１５を閉弁させるべく閉時期を変更する。なお、排気上死点ＴＤＣとは、ピストン２１の排気行程においてピストン２１がシリンダヘッド２に最も接近する位置をいう。
【００２１】
以下、このように構成された本発明に係るエンジン１のバルブタイミング制御装置の作用を説明する。
図２には、冷態始動時制御及び上記本発明に係るバルブタイミング制御装置６１の冷態時開閉タイミング変更手段により実施されるファーストアイドル時制御（冷態時制御）並びにバルブタイミング制御装置６１の非冷態時開閉タイミング変更手段による発進時制御（非冷態時制御）の制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。
【００２２】
ステップＳ１０１でスタートスイッチがオンになっている場合には、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３にてバルブタイミング制御装置６１による冷態始動時制御を行う。
具体的には、ステップＳ１０２では、吸気弁１１の開時期ＩＯを最遅角側たる排気上死点ＴＤＣにする如くのタイミング変更を行い、ステップＳ１０３では、排気弁１５の閉時期ＥＣを最進角側たる排気上死点ＴＤＣよりも前にする如くのタイミング変更を行う。つまり、吸気弁１１の開時期ＩＯと排気弁１５の閉時期ＥＣとの変更によってネガティブオーバラップＶＯＬｎを設定して燃焼室５を密閉し、ステップＳ１０４に進む。
【００２３】
また、ステップＳ１０３では、バルブタイミング制御装置６１の出力信号に応じて、インジェクタ６の燃料噴射時期を吸気弁１１及び排気弁１５の閉弁時のタイミング、換言すれば、排気行程終盤時期へ変更してステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４では、エンジン回転変動が所定値以上であるか否かを判別し、所定値以上であると判定された場合、即ち、ＹＥＳのときにはステップＳ１０５に進み、前記冷態始動時制御を終了して冷態時開閉タイミング変更手段によるファーストアイドル時制御を行う。
【００２４】
具体的には、ステップＳ１０５では、排気弁１５の閉時期ＥＣを排気上死点ＴＤＣにする遅角側へのタイミング変更をフィードバック制御によって行ってステップＳ１０６に進む。また、インジェクタ６の燃料噴射時期については、排気弁１５の閉時期ＥＣ後の吸気行程序盤時期に変更する。一方、ステップＳ１０４にて所定値以上でないと判定された場合には、前記冷態始動時制御を継続すべくステップＳ１０２に戻る。
【００２５】
ステップＳ１０６では、シフトセンサ６６の出力信号がニュートラルレンジＮ（非走行レンジ）からドライブレンジＤ（走行レンジ）に切り替えられているか否かを判別し、ＮレンジからＤレンジに切り替えられていると判定された場合、即ち、ＹＥＳのときにはステップＳ１０７に進み、冷態時開閉タイミング変更手段による前記ファーストアイドル時制御を終了して非冷態時開閉タイミング変更手段による発進時制御を行う。
【００２６】
具体的には、ステップＳ１０７では、排気弁１５の閉時期ＥＣを排気上死点ＴＤＣ後のピストン吸気行程にする遅角側へのタイミング変更をフィードバック制御によって行ってステップＳ１０８に進む。また、インジェクタ６の燃料噴射時期については、排気弁１５の閉時期ＥＣ後の吸気行程中盤時期に変更する。一方、ステップＳ１０６にてＮレンジからＤレンジに切り替えられていないと判定された場合には、前記ファーストアイドル時制御を継続すべくステップＳ１０５に戻る。
【００２７】
ステップＳ１０８では、エンジン回転変動が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合、即ち、ＹＥＳのときにはステップＳ１０９に進み、排気弁１５の閉時期ＥＣを進角側へのタイミング変更をフィードバック制御によって行うと共に、吸気弁１１の開時期ＩＯを進角側である排気上死点ＴＤＣよりも前へのタイミング変更をフィードバック制御によって行い、排気上死点ＴＤＣを挟んだオーバラップ領域を設定して一連の制御を終了する。なお、この場合のインジェクタ６は通常の圧縮又は吸気行程噴射制御を行う。また、ステップＳ１０８にて所定値以上でないと判定された場合には、前記発進時制御を継続すべくステップＳ１０７に戻る。
【００２８】
ここで、本実施形態の冷態始動時制御では、ステップＳ１０４にてエンジン回転変動に応じて冷態始動時制御をファーストアイドル時制御に切り替えているが、エンジン始動時から所定時間経過したとき、若しくは触媒温度が所定温度以上になったとき、若しくはエンジン回転速度が所定回転速度以上になったとき、若しくは変速機のシフト情報がＰレンジからＮレンジに切り替わったときに切り替えるものであっても良い。
【００２９】
また、本実施形態のファーストアイドル時制御では、ステップＳ１０６にて変速レンジがＮレンジからＤレンジに切り替わったときに終了させているが、他の例としては、ファーストアイドル制御を行ってから所定時間が経過したとき、エンジン水温が所定値以上となったとき又は触媒温度が所定値以上となったとき等にファーストアイドル時制御を終了させても良いものである。
【００３０】
なお、本実施形態のように、変速機のシフト情報が非走行レンジであるＰレンジ又はＮレンジから、走行レンジであるＤレンジに切り替わったとき、ファーストアイドル制御から非冷態時制御へと切り替える構成とすることにより、今後エンジン出力が上がり機関温度が上昇することを予測して、前もって非冷態時制御であるバルブオーバラップ領域の設定を行い内部ＥＧＲを増加させることができ、ＮＯｘの生成をより適切に抑制することができる。
【００３１】
即ち、ＥＣＵ６０よりバルブタイミング変更指令が可変バルブタイミング機構４０に出力されてから、実際にバルブタイミングが変更されるまでにタイムラグがあったしても、走行レンジであるＤレンジに切り替わった段階でＥＣＵ６０から可変バルブタイミング機構４０にバルブタイミングの変更指令を行うことにより、乗員がアクセルペダルを踏み込んで実際にエンジン回転数が上昇したときに、バルブタイミングの変更が実行されておらず燃焼温度の上昇に伴いＮＯｘが増大するとの事態を抑制することができる。
【００３２】
図３は、上記冷態始動時制御（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）のタイミングチャートである。この冷態始動時制御は、エンジン回転変動が所定値以上になるまで行われる。同図では、縦軸がバルブリフトＬｆを示し、横軸がクランク角θを示しており、ＥＯ及びＥＣは排気弁１５の開時期及び閉時期をそれぞれ示し、ＩＯ及びＩＣは吸気弁１１の開時期及び閉時期をそれぞれ示している。
【００３３】
そして、エンジン冷態始動時には、吸気弁１１の開時期ＩＯが排気上死点ＴＤＣの直後の位置に設定されると共に、排気弁１５の閉時期ＥＣが排気上死点ＴＤＣよりも前の位置に設定され、吸気弁１１の開時期ＩＯと排気弁１５の閉時期ＥＣと間においてネガティブオーバラップＶＯＬｎが設定され、燃焼室５が密閉される。なお、燃料噴射は、排気弁１５の閉時期ＥＣの直後から排気上死点ＴＤＣに至るネガティブオーバラップＶＯＬｎの排気行程終盤時期に行われる。
【００３４】
このように、エンジンの冷態始動時には、排気弁１５の閉時期ＥＣを排気上死点ＴＤＣ前にすると共に、吸気弁１１の開時期ＩＯを排気上死点ＴＤＣにすることで、残留ガスがいったん吸気口９ａから燃焼室５外に吹き出された後、ピストン２１の下降による十分な負圧により再度燃焼室５内に良好に戻ることになり、また、燃焼室５が密閉され残留ガスが圧縮されているときに燃料噴射を行うことにより、燃焼室５内に閉じ込められた燃料と残留ガスとの混合気が筒内圧の上昇に伴って昇温し、燃料の空気との混合及び燃料の霧化が促進される。
【００３５】
図４は、バルブタイミング制御装置６１の冷態時開閉タイミング変更手段による上記ファーストアイドル時制御（ステップＳ１０５）のタイミングチャートである。このファーストアイドル時制御は、ＮレンジからＤレンジに切り替えられるまで行われる。
同図に示すように、ファーストアイドル時には、吸気弁１１の開時期ＩＯが排気上死点ＴＤＣの直後に位置されたままである一方、排気弁１５の閉時期ＥＣは排気上死点ＴＤＣに位置する如く遅角側への変更が行われ、上記のネガティブオーバラップＶＯＬｎが解消されている。つまり、排気弁１５の閉時期ＥＣが吸気弁１１の開時期ＩＯに一致されてバルブオーバラップＶＯＬｐ及びネガティブオーバラップＶＯＬｎを共に略０にする。なお、燃料噴射は、排気上死点ＴＤＣの吸気行程序盤時期に行われる。
【００３６】
このように、冷態始動時制御の終了時点には、冷態時開閉タイミング変更手段が、オーバラップを略０に等しくなるように吸気弁１１及び排気弁１５の開閉タイミングを調整しているので、内部ＥＧＲ量を低減することができ、例えエンジン低温に伴い燃料気化特性が低下していても燃焼安定性を確保することができる。
【００３７】
なお、上記ファーストアイドル制御においては、吸気弁１１の開時期ＩＯをピストンの排気上死点ＴＤＣ後のピストン吸気行程時に設定しても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
図５は、バルブタイミング制御装置６１の非冷態時開閉タイミング変更手段（ステップＳ１０７）による上記ファーストアイドル時後の発進時制御のタイミングチャートである。この発進時制御は、エンジン回転変動が所定値以上になるまで行われる。
【００３８】
同図に示すように、発進時には、吸気弁１１の開時期ＩＯが排気上死点ＴＤＣの直後に位置されたままであるものの、排気弁１５の閉時期ＥＣは排気上死点ＴＤＣの後側であるピストン吸気行程に位置する如くの遅角側への変更が行われ、バルブオーバラップ領域ＶＯＬｐが形成される。なお、燃料噴射は、排気弁１５の閉時期ＥＣの直後の吸気行程中盤時期に行われる。
【００３９】
このように、ファーストアイドル時制御の終了時点からは、非冷態時開閉タイミング変更手段が、バルブオーバラップを形成するように排気弁１５の開閉タイミングを調整しているので、内部ＥＧＲ量を増加させることができ、ＮＯｘの発生が効果的に抑えられる。
以上のように、本発明では、ファーストアイドル時たる冷態時には、バルブタイミング制御装置６１の冷態時開閉タイミング変更手段が、バルブオーバラップを形成させないように吸気弁１１及び排気弁１５の開閉タイミングを変更して内部ＥＧＲ量を低減させて燃焼安定性を確保することができるし、Ｄレンジに切り替わって発進が意図された非冷態時には、バルブタイミング制御装置６１の非冷態時開閉タイミング変更手段が、バルブオーバラップを形成させるように排気弁１５の閉弁タイミングを変更して内部ＥＧＲ量を増加させてＮＯｘの発生を抑制しているので、エンジン１の始動から発進に至るまでの排ガス特性の適切化を図ることができる。
【００４０】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、筒内噴射型エンジンについて示されているが、バルブタイミング制御装置は、エンジン１の他、例えばマルチポイントインジェクション（ＭＰＩ）型エンジンにも適用させることができ、この場合にも、始動から発進に至るまでの排ガス特性の適切化を達成できる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、エンジンの冷態始動時には、排気弁１５の閉時期ＥＣを排気上死点ＴＤＣ前に設定すると共に、吸気弁１１の開時期ＩＯを排気上死点ＴＤＣとして燃焼室５を密閉する構成としたが、これに限定されるものではなく、エンジンの冷態始動時においてもファーストアイドル制御と同様に、排気弁１５の閉時期ＥＣを排気上死点ＴＤＣに設定すると共に、吸気弁１１の開時期ＩＯを排気上死点ＴＤＣ以後であってピストン２１の吸気行程に設定する冷態時開閉タイミング制御を行う構成としても良い。
【００４２】
また、上記実施形態では、エンジン非冷態時には、排気弁１５を排気上死点ＴＤＣ後のピストン吸気行程に閉弁させているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、吸気弁１１を排気上死点ＴＤＣ前であるピストン排気行程に開弁させる、又は排気弁１５の閉時期ＥＣのピストン吸気行程への変更及び吸気弁１１の開時期ＩＯのピストン排気行程への変更を同時に行ってポジティブなオーバーラップを形成させるものであっても良く、この場合にも内部ＥＧＲ量を増加させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項１記載の本発明のエンジンのバルブタイミング制御装置によれば、エンジン冷態時には、冷態時開閉タイミング設定手段によりピストンの排気上死点において排気弁が閉弁し、ピストンの吸気行程において吸気弁が開弁するバルブタイミングに設定されるため、内部ＥＧＲを減少させて燃焼安定性を確保することができる一方、エンジンの非冷態時には、排気弁の閉弁時期をピストンの吸気行程に変更するか、又は吸気弁の開弁時期をピストンの排気行程に変更させて排気弁と吸気弁とが共に開弁されるオーバラップ領域を設けることにより、内部ＥＧＲを増加させて燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの生成を抑制することができる。
【００４４】
また、請求項２記載の発明によれば、変速機のシフトが非走行レンジから走行レンジに切り替わったことを検出したときに、以後出力が向上してエンジン温度が上昇することを予測し、前もって内部ＥＧＲを増加させることにより、最適のタイミングでバルブタイミング変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンシステム構成図である。
【図２】冷態始動時制御、及び図１のバルブタイミング制御装置の冷態時開閉タイミング変更手段によるファーストアイドル時制御（冷態時制御）並びに非冷態時開閉タイミング変更手段による発進時制御（非冷態時制御）の制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】冷態始動時制御のタイミングチャートである。
【図４】冷態時開閉タイミング変更手段によるファーストアイドル時制御のタイミングチャートである。
【図５】非冷態時開閉タイミング変更手段による発進時制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
５  燃焼室
９ａ  吸気口
１１  吸気弁
１３  排気通路
１３ａ  排気口
１５  排気弁
２１  ピストン
３０  触媒
６０  ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
６１  バルブタイミング制御装置
６６  シフトセンサ
【図１】
2004176609.tif 000003
【図２】
2004176609.tif 000004
【図３】
2004176609.tif 000005
【図４】
2004176609.tif 000006
【図５】
2004176609.tif 000007