(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブのリフト特性を変更可能な可変動弁機構と、
点火時期を変更可能な点火時期制御手段と、を備え、
クランキング期間を含むエンジン始動後の所定期間である第１期間中は、
吸気バルブ開時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定し、
前記吸気バルブのリフト量を暖機終了後アイドル運転時より小さく設定し、
前記エンジン始動時の完爆後の点火時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定し、
前記第１期間終了後には、
前記吸気バルブ開時期を排気バルブ閉時期より進角側かつ前記暖機終了後アイドル運転時の吸気バルブ開時期より進角側に設定し、
吸気バルブ閉時期を下死点近傍に設定し、
点火時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
クランキング開始時の冷却水温に応じて前記第１期間の終期を設定する請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記エンジンの冷却水温を検出する水温検出手段と、
前記エンジンの運転時間を検出する運転時間検出手段と、を備え、
クランキング開始時の冷却水温と運転時間とに基づいて前記吸気バルブの温度を推定し、
前記吸気バルブの温度が所定温度に達したときを前記第１期間の終期とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記第１期間終期からの所定期間を第２期間とし、
前記第１期間の吸気バルブ閉時期を前記第２期間の吸気バルブ閉時期より進角側に設定し、
前記第１期間が終了したら前記可変動弁機構により前記吸気バルブの作動角を拡大することによって前記第１期間の吸気バルブ閉時期から前記第２期間の吸気バルブ閉時期へと変化させ、その後で吸気バルブ閉時期を固定しつつ前記作動角を拡大することによって前記第１期間の吸気バルブ開時期から前記第２期間の吸気バルブ開時期へと変化させる請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記エンジンの排気通路に排気の空燃比を検出する空燃比検出手段を設け、
前記空燃比検出手段が活性化したときを前記第２期間の終期、前記第２期間終期から前記エンジンの暖機終了までを第３期間として、
前記第３期間中は、吸気バルブ開時期を前記第２期間中の吸気バルブ開時期よりも遅角側に設定し、
吸気バルブ閉時期を下死点近傍に設定し、
点火時期を前記第１期間及び第２期間の点火時期より遅角側に設定する請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
エンジン始動時の冷却水温度が所定温度以上の場合には、前記第２期間中の吸気バルブ開時期および吸気バルブ閉時期及び点火時期を、前記第３期間中の吸気バルブ開時期及び吸気バルブ閉時期及び点火時期と同等の値に設定する請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記エンジンに流入する空気量を調節する手段として電子制御スロットル弁を備え、
前記第１期間から第２期間及び第２期間から第３期間への移行に応じてバルブ特性及び点火時期を変更する際に、前記変更による出力の変化を抑制する方向に前記電子制御スロットル弁の開度を制御する請求項５または６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記第１期間の終期は、前記吸気バルブ通過時の吸気流速を高める方法よりもオーバーラップ量を拡大する方法の方が、排気性能の悪化防止に対して効果的になるタイミングである請求項１から請求項７のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの可変動弁機構の制御に関し、特に、冷間始動時における吸気バルブの開閉制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの始動時や始動直後は、吸気バルブや吸気ポート壁面の温度が低く、これらに付着した燃料（壁流）の気化が進まないため、燃焼室に流入する燃料量が少なくなる。そこで、エンジン始動時及び始動直後は上記壁流分を考慮して燃料噴射量を増量する制御が一般に行われている。また、使用する燃料が重質の場合は軽質の場合に比べて気化率が低く壁流量が増加しやすいので、重質もしくは軽質のいずれの燃料を使用した場合にも確実に始動できるように、上記の始動時増量の程度は重質燃料を基準にして設定される。
【０００３】
ところが、重質燃料を基準として設定した場合に軽質燃料が使用されると、重質燃料使用時より気化しやすい分だけ壁流が減少し、この減少した壁流の分だけ燃焼室内に流入する燃料量が過剰となり、シリンダ内の空燃比がリッチとなって未燃ＨＣの排出量が増加するといった問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、エンジンの吸気バルブの開閉時期を可変制御可能な可変バルブタイミング機構と吸気バルブのリフト量及び作動角を可変制御する可変バルブ機構とを併せ持つエンジンにおいて、エンジン始動時からファーストアイドル時に、吸気バルブのリフト量を低くし、かつ吸気バルブの開時期を遅らせる制御が開示されている。
【０００５】
この制御によれば、吸気バルブのリフト量を小さくすることによって吸気ポートから燃焼室への流入部の流路面積が絞られるので、吸気流速が速くなり、これによって吸気バルブ周辺の壁流が吸気流れに巻き込まれることになるので壁流量が減少する。そして、この効果は上記のような重質・軽質といった燃料性状によらず得られる。すなわち、重質燃料を基準として設定する始動時増量値を、軽質燃料を基準として設定した場合の増量値に近づけることができるので、軽質燃料使用時の未燃ＨＣ排出量の増加を抑制できる。
【０００６】
また、吸気流速が高くなると燃焼室内のガス流動が強くなり、燃焼安定度が向上するので、点火時期を遅角することができる。点火時期を遅角すれば排気温度が上昇するので排気浄化触媒を早期活性化させることができる。
【特許文献１】特開２００３−３８７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、壁流量を低減する技術としては、上記特許文献１のように吸気バルブのリフト量を小さくして吸気流速を高める方法の他にも、吸排気弁のオーバーラップ量を大きくすることによって既燃焼ガスを吸気ポートに吹き返させ、既燃焼ガスの熱を利用して燃料の気化を促進させる方法が知られている。この方法は使用する燃料の性状の影響が大きいので、前述した使用燃料の重軽質差による未燃ＨＣ排出量の増加を防止する効果は、吸気流速を高める方法に比べて小さい。
【０００８】
しかしながら、冷却水温の上昇に伴って吸気バルブや吸気ポート壁面の温度が上昇すると、壁流の絶対量が少なくなるため燃焼性状による壁流量の差も小さくなり、上記のように吸気流速を高める方法による効果も小さくなる。
【０００９】
そして、本発明者らの実験によれば、所定の条件では吸気流速を高める方法よりもオーバーラップ量を大きくする方法の方が排気性能の悪化を防止するのに効果的であることが確認された。
【００１０】
そこで、本発明では吸気流速を高める方法とオーバーラップ量を大きくする方法とをエンジンの状態に応じて切り換えることにより、冷間始動から暖機運転終了までの排気性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のエンジンの制御装置は、吸気バルブのリフト特性を変更可能な可変動弁機構と、点火時期を変更可能な点火時期制御手段と、を備え、クランキング期間を含むエンジン始動後の所定期間である第１期間中は、吸気バルブ開時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定し、前記吸気バルブのリフト量を暖機終了後アイドル運転時より小さく設定し、前記エンジン始動時の完爆後の点火時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定し、前記第１期間終了後には、前記吸気バルブ開時期を排気バルブ閉時期より進角側かつ前記暖機終了後アイドル運転時の吸気バルブ開時期より進角側に設定し、吸気バルブ閉時期を下死点近傍に設定し、点火時期を暖機終了後アイドル運転時より遅角側に設定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジン始動後の燃料の重軽質差による空燃比の差が大きくなる期間は、吸気バルブのリフト量を暖機終了後アイドル運転時よりも小さくするので、吸気バルブ通過時の吸気流速が高まり、これにより燃料の重軽質差による吸気ポート内の壁流量の差、すなわち軽質燃料を使用した場合の空燃比のリッチ化によるＨＣ排出量を低減できる。また、吸気バルブ開時期を遅角化することによってガス流動が強化されて燃焼安定性が向上するので、点火時期を遅角化が可能となり、結果として排気温度が上昇し、排気浄化触媒の早期活性化を図ることができる。
【００１３】
一方、所定期間経過後は、吸気バルブのバルブ特性を変更して第１期間よりもオーバーラップ量を大きくするので、排気行程において既燃ガスが吸気ポートに吹き返し、これにより吸気ポート内の燃料の気化促進を図ることができる。また、吸気バルブ閉時期を下死点近傍に設定することでガス流動が強まり、燃焼安定性を確保することができるので、点火時期のをより遅角化して排気浄化触媒の早期活性化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本実施形態を適用するシステムの概略図である。１はエンジン、２はエンジン１の吸気ポート４に接続する吸気通路、３はエンジン１の排気ポート５に接続する排気通路である。
【００１６】
エンジン１のシリンダ２３にはピストン１９が摺動可能に収められており、このピストン１９はコネクティングロッド２０を介して図示しないクランク軸に接続されている。吸気ポート４及び排気ポート５のシリンダ２３側の開口部には、吸気バルブ１０、排気バルブ１１がそれぞれ備えられ、これらの吸気バルブ１０、排気バルブ１１はピストン１９の摺動と関連付けて開閉動作を行う。吸気バルブ１０及び排気バルブ１１は図示しないクランク軸と同期して回転する排気カムシャフト１３によって駆動される。吸気バルブ１０は吸気カムシャフト１４により駆動され、この吸気カムシャフト１４には吸気バルブ１０のリフト量及び作動角を可変に調節可能な可変動弁機構としての可変バルブ機構（以下、ＶＥＬ機構という）１２ａ及び可変バルブタイミング機構（以下、ＶＴＣ機構という）１２ｂとが備えられる。
【００１７】
なお、ＶＥＬ機構１２ａは吸気バルブ１０のリフト量及び作動角を変更することが可能であり、ＶＴＣ機構１２ｂは吸気カムシャフト１４と図示しないクランク軸との回転位相差を変更すること、すなわち吸気バルブ１０の開閉時期を変更することが可能である。
【００１８】
また、シリンダ内の混合気に火花点火するための点火栓２１が、燃焼室２４に臨むように備えられる。
【００１９】
吸気通路２には、吸入空気量を検出するエアフローメータ８、吸入空気量を調節するスロットルバルブ７、吸入空気をエンジン１の各気筒に分配するためのコレクタタンク６、吸気ポート４に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２５が上流側から順に備えられる。なお、本実施形態のスロットルバルブ７は電子制御により開閉制御されるいわゆる電子制御スロットルである。
【００２０】
排気通路３には、排気の空燃比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ９、排気を浄化するための排気浄化触媒２２が上流側から順に備えられる。
【００２１】
エアフローメータ８及び空燃比センサ９の検出値はコントロールユニット１５に読み込まれる。コントロールユニット１５には、この他にもエンジン１の冷却水温を検出する水温検出手段としての水温センサ１８、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１６、エンジン１の回転数を検出するためのクランク角を検出するクランク角センサ１７の各検出信号が読み込まれ、また、エンジン１の運転時間を計測する運転時間検出手段としてのタイマーが格納されており、これらの検出信号等に基づいて要求吸入空気量や目標空燃比等の演算を行う。そして要求空気量や目標空燃比等に基づいてスロットルバルブ７の開度、燃料噴射量、点火時期等の制御や、後述するＶＥＬ機構１２ａ、ＶＴＣ機構１２ｂの制御を実行する。
【００２２】
ここで、ＶＥＬ機構１２ａとＶＴＣ機構１２ｂについて図８、図９を参照して説明する。
【００２３】
図８はＶＥＬ機構１２ａの概略図、図９はＶＴＣ機構１２ｂの概略図であり、いずれも特開２００３−３８７２に開示されているものである。
【００２４】
ＶＥＬ機構１２ａは吸気バルブ１０のバルブリフト量及び作動角を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される。また、ＶＥＬ機構１２ａには、吸気バルブ１０のバルブリフト量及び作動角を検出するＶＥＬ作動角センサ３６が併設されている。同じく吸気側には、クランク軸と吸気カムシャフト１４との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ１０のバルブタイミングを進遅角するＶＴＣ機構１２ｂが設けられる。
【００２５】
吸気カムシャフト１４の他端には、この吸気カムシャフト１４の回転位置を検出するための吸気カムシャフトセンサ１９が併設されている。コントロールユニット１５は、エアフローメータ８からの出力信号や、クランク角センサ１７から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン負荷およびエンジン回転速度を求め、燃料噴射量、目標リフト量及び目標バルブタイミングを各々演算する。
【００２６】
また、ＶＥＬ作動角センサ１７より出力されるＶＥＬ作動角信号に基づき、実際のバルブリフト量が目標リフト量に収束するようＶＥＬ機構１２ａにフィードバック制御信号を与える。同様にして、吸気カムシャフトセンサ１９からの出力信号とクランク角センサ１７より出力されるクランク角信号とから、クランク軸と吸気カムシャフトとの回転位相差（ＶＴＣ角度）を求め、この回転位相差が目標値（目標ＶＴＣ角度）に収束するようにＶＴＣ機構１２ｂにフィードバック制御信号を与える。
【００２７】
次にＶＥＬ機構１２ａの構成について図８を参照して説明する。ＶＥＬ機構１２ａの制御軸３７は吸気側カム軸１４と平行に配置され、両端は図示しないシリンダブロックに固定された軸受により軸支される。制御カム３８は、制御軸３７より外径の大きい略円筒形状をなし、制御軸３７に軸心を所定量だけ偏心させた状態で配設されている。
【００２８】
ロッカーアーム２６は、略菱形の形状をなし、中央に貫通した孔に制御カム３８の外周が摺動自由に挿入されている。リンクロッド２７は、略三日月形状をなし、一端が前記ロッカーアーム２６の一端部にピン２８を介して回動自由に連結されると共に、他端が吸気カムシャフト１４の軸心から偏心した位置にピン２９を介して回動自由に連結される。
【００２９】
駆動カム３０は、外径が大きな円筒形状をなすカム本体３０ａと、カム本体３０ａの一端に隣接して設けられた外径が小さな円筒形状をなす筒状部３０ｂとからなり、筒状部３０ｂの中心部には軸孔３０ｃが貫通して形成され、該軸孔３０ｃ内に、吸気カムシャフト１４が摺動自由に挿入される。また、筒状部３０ｂの軸心は吸気カムシャフト１４の軸心Ｘと一致しているが、カム本体３０ａの軸心Ｙは、吸気カムシャフト１４の軸心Ｘより所定量だけ偏心している。
【００３０】
リンクアーム３１は、駆動カム３０より外周の大きな円環形状をなし、中心部を貫通して形成された孔に、駆動カム３０のカム本体３０ａの外周がベアリング３２を介して摺動自由に挿入される。また、リンクアーム３１の外径方向に突出した端部は、ロッカーアーム２６の他端にピン３３を介して回動自由に連結される。
【００３１】
吸気カム３４は、雨滴形状をなし、基端部３４ａを貫通する軸孔３４ｂに吸気カムシャフト１４が嵌挿して固定される一方、基端部から外径方向に突出する端部側に位置するカムノーズ部３４ｃにピン孔３４ｄが貫通して形成され、ピン孔３４ｄにピン２９を嵌挿させて、リンクロッド２７に回動自由に連結されている。
【００３２】
バルブリフタ３５は、有蓋円筒形状をなし、上面には吸気カム３４のカム面３４ｅが揺動位置に応じて所定位置に当接する一方、下部に吸気バルブ７が固定される。電動アクチュエータ３６は、駆動軸端部に固定されたウォームギア３７が制御軸３７の一端部に固定されたギアと噛み合い、コントロールユニット１５より出力される駆動信号により制御軸２３を一定の範囲内で回動させる。
【００３３】
また、制御軸３８の一端には、ＶＥＬ作動角センサ１７が設けられており、制御軸３８の回転量よりＶＥＬ機構１２ａのバルブリフト量を検出し、コントロールユニット１５へ検出信号を出力する。
【００３４】
次に、ＶＴＣ機構１２ｂの構成について図９を参照して説明する。ＶＴＣ機構１２ｂとして、本実施形態ではベーン式のＶＴＣ機構を使用する。
【００３５】
ＶＴＣ機構１２ｂはクランク軸（図示せず）によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、吸気カムシャフト１４の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、この回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。
【００３６】
カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示せず）と、この回転部の前方に配置されて回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示せず）とから構成される。
【００３７】
ハウジング５６は、前後両端が開口形成された略円筒状を呈し、内周面には、ハウジング５６の径方向に突出し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる横断面形状が略台形の４つの隔壁部６３が略９０°間隔で突設されている。回転部材５３は、吸気カムシャフト１４の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に略９０°間隔で４つのベーン７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄが設けられている。
【００３８】
第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示せず）に係入するようになっている。
【００３９】
油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１、９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ、９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。
【００４０】
供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送するエンジン駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ、９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。
【００４１】
電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１、９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ、９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。コントロールユニット１５は、電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号に基づいて制御する。
【００４２】
例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ９７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。
【００４３】
従って、遅角側油圧室８３の内圧が高、進角側油圧室８２の内圧が低となって、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０の開時期が遅くなる。一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
【００４４】
このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０の開時期が早くなる。
【００４５】
なお、ＶＥＬ機構１２ａ、ＶＴＣ機構１２ｂは上述した構成に限られるわけではなく、ＶＥＬ機構１２ａは吸気バルブ１０のリフト量及び作動角を連続的に変化させることができる機構であればよく、また、ＶＴＣ機構１２ｂは吸気バルブ１０のバルブタイミング（回転位相）を連続的に変化させることができるものであればよい。
【００４６】
ところで、エンジン１始動時及び始動直後には、吸気バルブ１０や吸気ポート４の壁面の温度が低く、これらに付着して壁流となった燃料の気化が進まないので、シリンダ２３内に流入する燃料量が少なくなる。そのため、始動時及び始動直後には、壁流量を考慮して燃料噴射量を増量する必要がある。また、燃料性状が重質になるほど気化率が低下するので壁流量が増加する。したがって、始動時及び始動直後の増量補正量は重質燃料を使用した場合にも確実に始動できるように重質燃料を基準として設定する。
【００４７】
しかしながら、重質燃料を基準として始動時や始動直後の増量補正量を設定した場合に軽質燃料を使用すると、気化率の違いにより重質燃料を使用した場合よりもポート壁流量が少なくなるので、重質燃料を基準として設定した増量補正量ではシリンダ２３内に流入する燃料量が過剰となり、シリンダ２３内の空燃比がリッチとなって未燃成分の排出量が増加する。
【００４８】
上記の燃料の重軽質差による未燃成分の排出量増加を防止する方法として、エンジン１始動時及び始動直後には吸気バルブ１０のリフト量を極低リフト量に設定する方法が知られている。これによれば、吸気バルブ１０を通過する際の吸入空気の流速が高まるので、吸気バルブ１０に付着している燃料が吸入空気に巻き込まれ、これにより壁流量が減少する。また、壁流量が減少するので、燃料の性状が重質の場合も軽質の場合も同様に壁流量を低減する効果を得ることができる。すなわち、重質燃料を基準として設定する燃料噴射量の増量補正値を小さくすることができ、これにより、軽質燃料を使用した場合の空燃比のずれが小さくなるので未燃成分の排出量の増加を防止することができる。
【００４９】
一方、未燃成分の排出量を低減する方法としては、上記の極低リフト量にして吸気流速を高める方法の他に、吸気バルブ１０と排気バルブ１１がともに開いている期間（以下、オーバーラップ量という）を長く設定する方法が知られている。この方法によれば、シリンダ２３内での燃焼により高温となった既燃ガスが、排気行程の終期に吸気ポート４に吹き返し、この吹き返した既燃ガスの熱により吸気ポート４内の燃料の気化が促進されてポート壁流量が減少する。
【００５０】
しかしながら、このバルブオーバーラップ量を大きくする方法による未燃成分の低減の効果は、燃料の重軽質差の影響を大きく受ける。したがって燃料の重軽質差による空燃比のずれを防止する効果は前述した吸気バルブ１０のリフト量を極低リフト量に設定する方法に比べて小さい。
【００５１】
ところが、吸気バルブ１０や吸気ポート４の壁面の温度が上昇すると、壁流量の絶対量が少なくなるので燃料の重軽質差の影響も小さくなる。このような状況では、吸入空気の流速を高めることによる壁流量低減の効果も小さくなる。
【００５２】
そして、本願発明者らは、吸気バルブ１０や吸気ポート４の壁面が所定温度以上になれば、オーバーラップ量を大きくして燃料の気化を促進させた方が、吸気流速を高めるよりも、未燃成分の排出量を低減する効果が大きいことを実験により確認した。
【００５３】
そこで、本実施形態では、エンジン１始動時及び始動直後は吸気バルブ１０のリフト量を極低リフト量に設定することによって吸気流速を高めることとする。このとき、吸気流速が高まるとシリンダ２３内のガス流動が強化されて燃焼安定性が向上するので、点火時期を遅角化して排気温度を上昇させることとする。
【００５４】
そして吸気バルブ１０や吸気ポート４の壁面の温度が上昇したらリフト量を始動時より大きく、そしてバルブオーバーラップ量を大きくする。また、オーバーラップ量を大きくする際に吸気バルブ１０の閉時期を下死点近傍に設定して有効圧縮比を高くすることによって点火時期を遅角化し、燃焼安定性を確保することとした。
【００５５】
次に、エンジン１の始動時から暖機終了までの、排気性能の悪化を防止するための制御について図２を参照して説明する。
【００５６】
図２は本実施形態で実行する排気性能の悪化を防止するための制御ルーチンの一例を表す図である。以下、図２のステップにしたがって説明する。
【００５７】
ステップＳ１では、スタータスイッチがＯＮであるか否か、すなわちクランキング中であるか否かの判定を行う。ＯＮの場合はステップＳ２に進み、ＯＦＦの場合はステップＳ６に進む。
【００５８】
ステップＳ２ではエンジン１始動後の経過時間Ｔを計測するカウンタをゼロにする。なお、経過時間Ｔは、スタータスイッチがＯＮになってからの時間、すなわちクランキング中を含むエンジン１の運転時間を計測する。
【００５９】
ステップＳ３では始動時の冷却水温ＴＷ０を読み込む。
【００６０】
ステップＳ４ではステップＳ３で読み込んだＴＷ０から、始動後の所定時間Ｔ２及びＴ４を算出する。なお、ここで算出する所定時間Ｔ２は、燃料の重軽質差による空燃比のずれが大きい期間、すなわち吸気流速を高めることによる壁流量低減の効果が大きい期間である。壁流量低減の効果は低減する壁流量によって判定する。Ｔ２の算出方法は、例えば始動時水温ＴＷ０と壁流量低減の効果との関係を予め実験等によって調べてマップ化し、このマップをステップＳ３で読み込んだ始動時水温ＴＷ０で検索する。この場合、始動時水温ＴＷ０が低いほど所定時間Ｔ２が長くなるようなマップとなる。なお、マップ検索をせずに、固定値を予め設定しておいてもよい。
【００６１】
所定時間Ｔ４もＴ２と同様に予め作成しておいたマップを検索してもよいし、固定値としてもよい。また、所定時間Ｔ４は必ずしもここで設定する必要はない。ここで設定しない場合は、排気浄化触媒２２の温度を推定したり排気浄化触媒２２の入口温度を測定することによって排気浄化触媒２２の活性化を判定し、活性化したときをＴ４とする。
【００６２】
ステップＳ５では点火時期を始動時用の進角した点火時期ＡＤＶＳとする。
【００６３】
ステップＳ６では、エンジン１が始動してから所定時間Ｔ２が経過したか否かの判定を行う。経過していない場合はステップＳ７に進み、経過している場合はステップＳ１２に進む。なお、所定時間Ｔ２を用いる判定に代えて、吸気流速を高めることによる排気性能向上の度合と吸気バルブ１０の温度との関係を予め求め、前記排気性能向上の度合が所定以上であるときの吸気バルブ１０の温度を予め設定しておき、エンジン１始動後に吸気バルブ１０の温度が前記設定した温度に達したか否かによる判定を行ってもよい。吸気バルブ１０の温度は、例えばエンジン１始動時の冷却水温と運転時間とから推定することができる。
【００６４】
ステップＳ７では、ＶＥＬ機構１２ａが極低リフト量となる作動角ＶＥＬ１であるか否かの判定を行う。作動角ＶＥＬ１である場合はステップＳ９に進み、作動角ＶＥＬ１でない場合にはステップＳ８に進み作動角ＶＥＬ１に変化させる。上述したＶＥＬ機構１２ａではリフト量を小さくすることで作動角も小さくなり、これに伴って吸気バルブ１０の開時期（以下、吸気バルブ開時期ＩＶＯという）が遅れる。なお、作動角ＶＥＬ１まで所定時間ｔ０をかけて変化させる。所定時間ｔ０は予め設定しておく。
【００６５】
また、予めエンジン１始動時の作動角ＶＥＬが極低リフト量となる作動角に設定されている場合は、ステップＳ７、Ｓ８を省略することができる。
【００６６】
ステップＳ９では、吸気バルブ１０のリフト量を小さく、吸気バルブ開時期ＩＶＯが遅くなった場合の燃焼安定性の確保やエンジン回転数の変動防止、すなわち出力変動の抑制のためにブースト補正を行う。具体的には、スロットルバルブ７の開度（以下、スロットル開度という）を制御し、ここでは極低リフト量用の補正値をＢＯＯＳＴ１とする。
【００６７】
ステップＳ１０では、経過時間Ｔが０より大きいか否か、すなわちスタータスイッチがＯＦＦになっているか否かの判定を行う。スタータスイッチがＯＦＦになっている場合はステップＳ１１に進み、ＯＦＦになっていない場合はそのままリターンする。
【００６８】
ステップＳ１１では、点火時期をＡＤＶ１に切り換える。なお、点火時期ＡＤＶ１は極低リフト量かつ吸気バルブ開時期ＩＶＯが遅角した状態で燃焼安定性を確保できる限界まで遅角化した点火時期とする。
【００６９】
エンジン１始動後、所定時間Ｔ２が経過するまでは上記のステップＳ１〜Ｓ１１を繰り返す。すなわち、この期間は吸気バルブ１０のリフト量を極低リフト量のＶＥＬ１に設定することによって吸気流速を高め、これにより吸気ポート４での壁流の発生を抑制する。
【００７０】
所定時間Ｔ２が経過した後はステップＳ６での判定後、ステップＳ１２に進む。
【００７１】
ステップＳ１２では、エンジン始動後に所定時間Ｔ３を経過したか否かの判定を行う。所定時間Ｔ３は空燃比センサ９の検出値に基づく空燃比フィードバック制御（λコントロール）が開始されるまでの時間、すなわち空燃比センサ９が活性化するまでに要する時間である。具体的な判定方法は、使用する空燃比センサ９の特性に基づいて予め所定時間Ｔ３を設定しておき、タイマーでカウントするエンジン１始動後の経過時間ＴがＴ３に達したか否かを判定してもよいし、エンジン１始動時の冷却水温とエンジン１始動後の経過時間Ｔから空燃比センサ９の温度を推定する等して、空燃比センサ９が活性化しているか否かを判定してもよい。
【００７２】
ここでの判定の結果、所定時間Ｔ３が経過していない場合は、ステップＳ１３に進み、経過している場合はステップＳ２２に進む。
【００７３】
ステップＳ１３では、エンジン１始動後の経過時間Ｔが所定時間Ｔ２＋ｔ１より短いか否かの判定を行う。ｔ１はＴ２経過後のバルブタイミング移行期間として予め設定しておく時間である。
【００７４】
判定の結果、所定時間Ｔ２＋ｔ１を経過していない場合はステップＳ１４に進み、経過している場合はステップＳ１６に進む。
【００７５】
ステップＳ１４では、ＶＥＬ機構１２ａの作動角をＶＥＬ１よりも大きいＶＥＬ１．２まで変化させる。これにより、吸気バルブ１０の閉時期（以下、吸気バルブ閉時期ＩＶＣという）は下死点に近づく。どの程度下死点に近づけるかは、予め設定しておいてもよいし、あるいはエンジン回転数や機関負荷等に応じてマップ検索する等の方法により設定してもよい。
【００７６】
ステップＳ１５では、作動角ＶＥＬの変化による出力の変動を抑制してエンジン１の運転性を確保するために、ブースト補正値、点火時期をそれぞれＢＯＯＳＴ１．２、ＡＤＶ１．２まで変化させ、リターンする。なお、ブーストのみ変化させる（すなわちＡＤＶ１＝ＡＤＶ１．２）ようにしてもよい。
【００７７】
ステップＳ１３での判定の結果、エンジン１始動後の経過時間ＴがＴ２＋ｔ１より長い場合は、ステップＳ１６でＴ２＋ｔ１＋ｔ２より短いか否かの判定、すなわちバルブタイミング移行期間が終了しているか否かの判定を行う。Ｔ２＋ｔ１＋ｔ２より短い場合はステップＳ１７に進み、長い場合はそのままリターンする。なお、ｔ２はｔ１と同様にバルブタイミング移行期間であり、予め設定しておく。すなわち、ここでの判定はＴ２経過後のバルブタイミング移行期間ｔ１およびｔ２が終了しているか否かを判定している。
【００７８】
ステップＳ１７では始動時水温ＴＷ０が所定水温ＴＷ１以下であるか否かの判定を行い、所定水温ＴＷ１以下の場合はステップＳ１８に進み、ＴＷ１以上の場合はステップＳ２０に進む。
【００７９】
ステップＳ１８では、吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したままオーバーラップ量を拡大するためにＶＥＬ機構１２ａ、ＶＴＣ機構１２ｂを協調制御する。具体的には作動角ＶＥＬをＶＥＬ１．２より大きなＶＥＬ２まで変化させ、ＶＴＣ機構１２ｂによりＶＴＣ角度をＶＴＣ１より進角側のＶＴＣ２まで変化させることで吸気バルブ開時期ＩＶＯを進角させる。これによりオーバーラップ量が目標オーバーラップ量Ｏ／Ｌ２まで拡大される。
【００８０】
なお、目標オーバーラップ量Ｏ／Ｌ２は予め設定しておいた固定値でもよいし、あるいはエンジン１始動時に読み込んだ始動時水温ＴＷ０に応じてマップ検索等により設定してもよい。この場合、始動時水温ＴＷ０が低くなるほど目標オーバーラップ量Ｏ／Ｌ２が大きくなるように設定する。
【００８１】
そしてステップＳ１９ではステップＳ１５と同様にブースト補正及び点火時期補正を行う。具体的にはブースト補正値、点火時期をそれぞれＢＯＯＳＴ２、ＡＤＶ２まで変化させる。一方、始動時水温ＴＷ０が所定水温ＴＷ１より高温の場合はステップＳ２０に進む。
【００８２】
ステップＳ２０ではステップＳ１８と同様に吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したままオーバーラップ量を変化させるためにＶＥＬ機構１２ａ、ＶＴＣ機構１２ｂを協調制御する。具体的には作動角ＶＥＬをＶＥＬ３まで変化させ、ＶＴＣ角度をＶＴＣ２より遅角側のＶＴＣ３まで変化させて吸気バルブ開時期を進角させ、これによりオーバーラップ量を通常運転時のオーバーラップ量とほぼ同等のＯ／Ｌ３にする。なお、ＶＥＬ２＞ＶＥＬ３＞ＶＥＬ１、ＶＴＣ２＞ＶＴＣ３＞ＶＴＣ０とする。
【００８３】
ここでオーバーラップ量をＯ／Ｌ２より小さいＯ／Ｌ３までしか拡大しないのは、冷却水温が所定温度以上の場合には吸気バルブ１０の温度も上昇しており、この熱によって燃料の気化が促進されるので、燃料の気化促進に対するオーバーラップ量拡大の効果が小さくなるからである。
【００８４】
ステップＳ２１では、ステップＳ１５と同様にブースト補正及び点火時期の補正を行う。具体的にはブースト補正値、点火時期をそれぞれＢＯＯＳＴ３、ＡＤＶ３まで変化させる。なお、ＡＤＶ３はＡＤＶ１と略同等もしくはＡＤＶ１よりも遅角した値とする。これは、オーバーラップ量をＯ／Ｌ３に抑えることで燃焼安定性が向上するので点火時期をより大きく遅角させることが可能となり、点火時期を大きく遅角させて排気温度を上昇させれば排気浄化触媒２２を早期に活性化させることが可能となり、これによりＨＣ排出量を低減することができるからである。
【００８５】
上記のステップＳ１７〜Ｓ２１の制御により、始動時水温ＴＷ０が所定温度ＴＷ１より低い場合にはオーバーラップ量は一旦Ｏ／Ｌ２まで拡大した後に通常運転時のオーバーラップ量と略同等のＯ／Ｌ３に変化し、所定温度ＴＷ１より高い場合には始動時のオーバーラップ量から直接Ｏ／Ｌ３に変化することになる。
【００８６】
なお、ステップＳ１７〜Ｓ２１に替えて、オーバーラップ量Ｏ／Ｌ２を始動時水温ＴＷ０に応じて設定することとし、この設定時に検索するマップを、始動時水温ＴＷ０が高くなるに連れてオーバーラップ量Ｏ／Ｌ２が小さくなり、所定水温以上ではオーバーラップ量Ｏ／Ｌ２がＯ／Ｌ３と略同等となるように作成しても同様の作用、効果を得ることができる。
【００８７】
次にλコントロールが開始された後、すなわちステップＳ１２で経過時間Ｔが所定時間Ｔ３より長いと判定された場合について説明する。
【００８８】
ステップＳ２２で経過時間ＴがステップＳ４で設定した所定時間Ｔ４を経過しているか否かを判定する。短い場合はステップＳ２３に進み、長い場合はステップＳ２６に進む。
【００８９】
ステップＳ２３では経過時間Ｔが所定時間Ｔ３+ｔ３を経過しているか否かの判定を行う。経過していない場合はステップＳ２４に進み、経過している場合はそのままリターンする。なお、ｔ３はｔ１、ｔ２と同様に予め設定したバルブタイミング移行期間である。
【００９０】
ステップＳ２４では、ステップＳ２０と同様に作動角ＶＥＬをＶＥＬ３まで変化させ、ＶＴＣ角度をＶＴＣ３まで進角させることにより、吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したままオーバーラップ量をＯ／Ｌ２よりも小さいＯ／Ｌ３まで変化させる。このようにオーバーラップ量を小さくすることで、シリンダ２３内の残留ガス量が減少して燃焼安定性が向上するので、点火時期を大きく遅角させることが可能となる。
【００９１】
そしてステップＳ２５ではステップＳ２１と同様にブースト補正値、点火時期をそれぞれＢＯＯＳＴ３、ＡＤＶ３まで変化させる。なお、λコントロールが開始されて排気の空燃比がストイキに制御されると、点火時期を遅角化させたときに、いわゆる後燃えによるＨＣ排出量低減の効果がさらに大きくなる。
【００９２】
所定時間Ｔ４を経過している場合は、ステップＳ２６で経過時間Ｔが所定時間Ｔ４+ｔ４を経過しているか否かの判定を行う。経過していない場合はステップＳ２７に進み、経過している場合はそのままリターンする。なお、ｔ４はｔ１〜ｔ３と同様に予め設定したバルブタイミング移行期間である。
【００９３】
ステップＳ２７ではＶＥＬ機構１２ａ及びＶＴＣ機構１２ｂを協調制御することによって、吸気バルブ開時期ＩＶＯを固定したまま通常のバルブタイミングまで変化させる。すなわち、作動角ＶＥＬ及びＶＴＣ角度を、それぞれ通常運転時用の作動角ＶＥＬ０、ＶＴＣ角度ＶＴＣ０まで変化させる。そしてステップＳ２８ではステップＳ２７での変化に同期させてすべての補正を解除、すなわちブースト補正値、点火時期をそれぞれＢＯＯＳＴ０、ＡＤＶ０まで変化させる。
【００９４】
上記の制御ルーチンを実施した場合の効果について、図３〜図７を参照して説明する。なお、図３は始動時用のカムリフト量が極低リフト量であり、また始動時用の増量補正量を重質燃料を基準として設定し、使用する燃料が軽質燃料の場合の各制御量等のタイムチャートである。図４〜図７はそれぞれＴ１〜Ｔ２、Ｔ２＋ｔ１＋ｔ２〜Ｔ３、Ｔ３＋ｔ３〜Ｔ４、Ｔ４＋ｔ４以降（通常運転時）のバルブタイミングの一例を表す図である。また、図３中のＡ／Ｆ（シリンダ２３内の空燃比）及びＨＣ（未燃成分）は、実線が本実施形態を実行した場合、破線が吸気バルブ１０のリフト量やバルブオーバーラップ量の可変制御を実行しない場合を表す。以下、タイムチャートの時系列に従って説明する。
【００９５】
Ｔ０でスタータスイッチがＯＮになりクランキングが開始され、タイマーのカウントが開始される（第１期間開始）。このとき、作動角ＶＥＬは極低リフト量のＶＥＬ１、バルブタイミングＶＴＣは遅角化されたＶＴＣ１とし、これにより吸気バルブ閉時期ＩＶＣは下死点前、オーバーラップ量はマイナスオーバーラップとなる。点火時期ＡＤＶはこの状態での燃焼安定性の限界まで進角化したＡＤＶＳである。そして、この状態での運転性を確保するためにブースト補正値をＢＯＯＳＴ１とする。
【００９６】
Ｔ１でスタータスイッチがＯＦＦ、すなわちエンジン１が自律運転を開始すると、点火時期ＡＤＶが通常運転時よりも遅角したＡＤＶ１に変更され、所定時間Ｔ２までこの状態が維持される。なお、所定時間Ｔ２は前述したように吸気流速を高めることによる壁流量低減の効果が大きい期間である。
【００９７】
第１期間の完爆後の期間としてのＴ１〜Ｔ２間のバルブタイミングの一例を図４に示す。吸気バルブ１０は上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの略中間付近で開弁し、下死点ＢＤＣ前に閉弁する。一方排気バルブ１１は下死点ＢＤＣ前に開弁して上死点ＴＤＣ付近で閉弁する。
【００９８】
このようにバルブリフト量、ＶＴＣ角度及び点火時期等を設定することにより、吸入空気の流速を高めることができるので、重質燃料を基準として設定した始動時の燃料噴射量増量補正値を小さくできる。
【００９９】
これにより、図３中のＡ／Ｆのチャートに示すように、従来制御に比べてシリンダ２３内の空燃比が過剰にリッチになることを防止でき、図３中のＨＣのチャートに示すように未燃成分の排出量を低減することができる。
【０１００】
また、点火時期ＡＤＶを遅角化した点火時期ＡＤＶ１に設定することにより、図３中の排気温度のチャートに示すように、従来制御に比べて排気温度の上昇が早まる。なお、点火時期を遅角化できるのは、吸気バルブ１０の開時期を遅角させることによりシリンダ２３内のガス流動が強化され、燃焼安定性が向上するためである。
【０１０１】
Ｔ２経過後は、バルブタイミング移行期間として設定した所定時間ｔ１でバルブリフト量ＶＥＬをＶＥＬ１．２に切り換え、これに伴いブースト補正値をＢＯＯＳＴ１．２、点火時期ＡＤＶをＡＤＶ１．２へ変化させ、その後同じく移行期間として設定した所定時間ｔ２で、吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したまま、バルブリフト量ＶＥＬをＶＥＬ２、ＶＴＣ角度をＶＴＣ２（吸気バルブ１０が略下死点ＴＤＣで閉弁するタイミング）に変化させる。そして、λコントロールが開始されるＴ３までその状態を維持する。
【０１０２】
なお、図３は始動時水温ＴＷ０が所定温度ＴＷ１より低い場合を表しているが、所定水温ＴＷ１より高温の場合は吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したまま、バルブリフト量ＶＥＬをＶＥＬ３、ＶＴＣ角度をＶＴＣ３に変化させる。
【０１０３】
第２期間としてのＴ２＋ｔ１＋ｔ２〜Ｔ３間のバルブタイミングの一例を図５に示す。吸気バルブ１０は略上死点ＴＤＣで開弁して略下死点ＢＤＣで閉弁する。排気バルブ１１は下死点ＢＤＣ前に開弁して上死点ＴＤＣ後に閉弁する。このように、バルブオーバーラップ量を大きくする際に、吸気バルブ１０の閉時期を下死点ＢＤＣ近傍に設定して有効圧縮比を高くすることで、点火時期ＡＤＶをバルブリフト量が極低リフト量の場合と略同等まで遅角できることができる。
【０１０４】
λコントロールが開始されたＴ３以降は、バルブタイミング（ＶＴＣ角度）の移行期間として予め設定した所定時間ｔ３で、吸気バルブ閉時期ＩＶＣを固定したままバルブリフト量ＶＥＬをＶＥＬ３に、点火時期ＡＤＶをＡＤＶ３に切り換え、この状態を暖機終了もしくは排気浄化
触媒２２が活性化するＴ４まで維持する。
【０１０５】
第３期間としてのＴ３＋ｔ３〜Ｔ４間のバルブタイミングの一例を図６に示す。吸気バルブ１０は上死点ＴＤＣ後に開弁し、略下死点ＢＤＣで閉弁する。排気バルブ１１は下死点ＢＤＣ前に開弁し、吸気バルブ１０の開弁と略同時に閉弁、すなわち、バルブオーバーラップをゼロにする。
【０１０６】
このように設定することで、前述した点火時期遅角化による後燃え効果によって排気温度が上昇し、排気浄化触媒２２が早期活性化するのでＨＣ排出量を低減することができる。
【０１０７】
バルブオーバーラップ量を拡大しない場合は、温度上昇に伴って吸入空気の流速を高めることによる壁流量低減の効果が小さくなるので、図３のＨＣ排出量のチャート中に破線で示すように、オーバーラップ量を変更する場合に比べてＨＣ排出量が増加する。一方、バルブオーバーラップ量を大きくするように変更する場合は、排気行程終期に排気ガスが吸気ポート４に吹き返され、これにより排気ガスの熱により燃料の気化が促進されるので、図３のＨＣ排出量のチャートに実線で示すようにＨＣ排出量の増加を抑制することができる。
【０１０８】
Ｔ４以降はバルブタイミング（ＶＴＣ角度）移行期間として設定した所定時間ｔ４で吸気バルブ開時期ＩＶＯを固定したままバルブリフト量ＶＥＬ及びＶＥＬ０をそれぞれ通常運転時用のＶＥＬ０、ＡＤＶ０に変化させ、以降通常運転用の制御を実行する。
【０１０９】
通常運転時としてのＴ４＋ｔ４以降のバルブタイミングの一例を図７に示す。吸気バルブ１０は上死点ＴＤＣ後に開弁し、下死点ＢＤＣ後に閉弁する。排気バルブ１１は下死点ＢＤＣ前に開弁し、上死点ＴＤＣ後に閉弁する。すなわちバルブオーバーラップ量はゼロとなる。
【０１１０】
上述したように、コントロールユニット１５は、吸入空気の流速を高めることによる壁流量低減の効果が大きいＴ１〜Ｔ２では、バルブリフト量を極低リフト量に設定して吸入空気の流速を高め、吸入空気の流速を高めるよりもバルブオーバーラップ量を大きくする方が壁流量低減の効果の方が大きくなるＴ２〜Ｔ３では、ＶＥＬ機構１２ａ及びＶＴＣ機構１２ｂによってバルブオーバーラップ量を大きくすることによって、エンジン１始動から暖機終了まで効果的にポート壁流の発生を抑制し、未燃成分の排出量を低減している。
【０１１１】
また、Ｔ０以降の全期間に渡って、点火時期ＡＤＶを燃焼安定性を確保できる限界まで遅角させている。これにより、図３の排気温度のチャートに実線で示すように、排気温度の上昇が促進されるので、暖機運転の終了を早期化することが可能となる。
【０１１２】
次に本実施形態の効果についてまとめる。
【０１１３】
本実施形態は、吸気バルブのリフト特性を変更可能なＶＥＬ１２ａ、ＶＴＣ１２ｂと、点火時期を変更可能なコントロールユニット１５と、を備え、クランキング期間を含むエンジン始動後の所定期間である第１期間（Ｔ０〜Ｔ２）は、吸気バルブ１０のリフト量を暖機終了後（Ｔ４＋ｔ４以降）のアイドル運転時より小さく設定し、エンジン始動時の完爆後（Ｔ１以降）の点火時期ＡＤＶを暖機終了後（Ｔ４＋ｔ４以降）のアイドル運転時より遅角側に設定するので、エンジン始動から所定期間は吸気流速が高まってエンジン始動直後の燃料の重軽質差による空燃比のずれが小さくなり、また、点火時期を遅角することで排気温度が上昇し、排気浄化触媒２２の活性化が促進されて、エンジン始動直後の排気性能が向上する。
【０１１４】
また第１期間終了後には、吸気バルブ閉時期ＩＶＣを下死点近傍のＩＶＣ２に設定するので、吸入空気のガス流動が強まって燃焼安定性が高まる。これにより点火時期を更に遅角化して排気温度を上昇させることが可能となる。また、ブースト補正量を小さくすることで燃費の悪化を抑制することができる。
【０１１５】
クランキング開始時の冷却水温ＴＷ０に応じて第１期間の終期Ｔ２を設定するので、例えばクランキング開始時の冷却水温とエンジン始動後の燃料の重軽質差による空燃比のずれが大きくなる期間との関係を予め調べておくことにより、エンジン始動時の状態に応じて吸気流速を高める期間を適切に設定することができる。なお、クランキング開始時の冷却水温と運転時間とに基づいて吸気バルブ１０の温度を推定し、吸気バルブ１０の温度が所定温度に達したときを第１期間の終期（Ｔ２）としても同様の効果を得られる。
【０１１６】
第１期間終期としてのＴ２からの所定期間を第２期間（Ｔ２〜Ｔ３）とし、第２期間中はオーバーラップ量をＯ／Ｌ２まで拡大するので、排気行程中に吸気ポート４に排気が吹き返し、この排気の吹き返しによって燃料の気化が促進されて排気性能が向上する。
【０１１７】
空燃比センサ９が活性化したときを第２期間の終期としてのＴ３、そしてＴ３からエンジン１の暖機終了Ｔ４までを第３期間として、第３期間中は吸気バルブ開時期ＩＶＯを第２期間中の吸気バルブ開時期よりも遅角側に設定するので、さらに排気温度が上昇して排気浄化触媒２２の活性化が促進される。
【０１１８】
エンジン始動時における冷却水温度が所定温度以上、すなわちオーバーラップ量拡大による燃料気化促進の効果が小さい場合には、第２期間中の吸気バルブ開時期および吸気バルブ閉時期及び点火時期を、第３期間中の吸気バルブ開時期及び吸気バルブ閉時期及び点火時期と同等の値にするので、点火時期をより遅角化して排気温度を上昇させることができ、そしてブースト補正量をより小さくして燃費の悪化を抑制することができる。
【０１１９】
第１期間から第２期間及び第２期間から第３期間への移行に応じてバルブ特性及び点火時期を変更する際に、前記変更による出力の変化を抑制するように電子制御スロットル７の開度制御（ブースト補正）を行うので、運転性の悪化を防止できる。
【０１２０】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本実施形態のシステムの概略図である。
【図２】本実施形態の制御ルーチンを表す図である。
【図３】本実施形態を実行したときのタイムチャートである。
【図４】バルブタイミングの一例を表す図（その１）である。
【図５】バルブタイミングの一例を表す図（その２）である。
【図６】バルブタイミングの一例を表す図（その３）である。
【図７】バルブタイミングの一例を表す図（その４）である。
【図８】ＶＥＬの構成を表す図である。
【図９】ＶＴＣの構成を表す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１    エンジン
２    吸気通路
３    排気通路
４    吸気ポート
５    排気ポート
６    コレクタタンク
７    スロットルバルブ
８    エアフローメータ
９    空燃比センサ
１０  吸気バルブ
１１  排気バルブ
１２ａ  可変バルブ機構（ＶＥＬ機構）
１２ｂ  可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ機構）
１３  排気カムシャフト
１４  吸気カムシャフト
１５  コントロールユニット
１６  アクセル開度センサ
１７  クランク角センサ
１８  水温センサ
１９  ピストン
２０  コネクティングロッド
２１  点火栓
２２  排気浄化触媒
２３  シリンダ
２４  燃焼室
２５  燃料噴射弁
【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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【図９】
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