(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気弁を閉弁するタイミングを変更することができると共に吸気弁を開弁するタイミングを変更することができる吸排気弁開閉タイミング制御装置とを備えた内燃機関において、該内燃機関の暖機が完了したものと判断することができる内燃機関の温度を暖機完了温度と称した場合に、該内燃機関の温度が該暖機完了温度よりも高くなっているときには排気弁を排気上死点近傍のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点近傍のタイミングで開弁する吸排気弁制御装置において、前記暖機完了温度よりも低い内燃機関の温度を第１暖機未了温度と称し、該第１暖機未了温度よりも低い内燃機関の温度を第２暖機未了温度と称した場合に、内燃機関の温度が該第２暖機未了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁し、内燃機関の温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点よりも遅いタイミングで開弁し、
内燃機関の温度が上記第１暖機未了温度よりも高く且つ上記暖機完了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点よりも遅いタイミングで開弁することを特徴とする吸排気弁制御装置。
【請求項２】
内燃機関の温度が上記第２暖機未了温度よりも低いときには吸気弁が開弁したとき或いは吸気弁が開弁した後に燃料噴射弁から燃料を噴射させ、内燃機関の温度が上記第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いときには吸気弁が開弁する前に燃料噴射弁から燃料を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の吸排気弁制御装置。
【請求項３】
内燃機関の温度が上記暖機完了温度よりも高いときには排気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸排気弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸排気弁制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動時に燃焼室から排出される未燃炭化水素（以下「未燃ＨＣ」という）の量を低減するために技術が特許文献１に記載されている。ここでは、内燃機関の始動時であって内燃機関の温度（以下「機関温度」という）が比較的低いときには、排気弁の閉弁タイミングを吸気上死点よりも遅角させると共に吸気弁の開弁タイミングを吸気上死点とすることによって、排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とにオーバーラップする期間、いわゆるバルブオーバラップ期間を設けている。そして、これによれば、排気行程中に燃焼室から排気通路に排出された未燃ＨＣが上記バルブオーラップ期間に再び燃焼室内に吸入され、次の膨張行程中に燃焼せしめられることになり、結果的に、燃焼室から排出される未燃ＨＣの量が少なくなる。すなわち、特許文献１に記載された技術では、内燃機関の始動時であって機関温度が比較的低く、燃焼室内で燃焼せずに燃え残るＨＣの量が比較的多いときに、燃焼室から排気通路に排出された未燃ＨＣが再び燃料室に吸入されるように排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングを制御し、再び燃焼室に吸入された未燃ＨＣを次の膨張行程中に燃焼せしめることによって、燃焼室から排出される未燃ＨＣの量を少なくしている。
【０００３】
一方、特許文献１に記載された技術では、燃焼が安定したとき、すなわち、内燃機関の暖機が完了し、或いは、少なくとも部分的に完了したときには、排気弁の閉弁タイミングを吸気上死点よりも進角させると共に吸気弁の開弁タイミングを上述した内燃機関の始動時であって機関温度が比較的低いときの吸気弁の開弁タイミングよりも遅角する。そして、これによれば、吸気弁が開弁したときの燃焼室内の圧力と吸気通路内の圧力との間の差が大きくなり、空気が吸気通路から燃焼室に非常に早い流速でもって吸入される。これにより、空気中での燃料の霧化が促進され、その結果、燃焼も促進されることから、燃焼室内で燃焼せずに燃え残るＨＣの量が少なくなる。したがって、燃焼室から排出される未燃ＨＣの量が少なくなる。すなわち、特許文献１に記載された技術では、内燃機関の暖機が完了し、或いは、少なくとも部分的に完了したときに、吸気弁が開弁したときの燃焼室内の圧力と吸気通路内の圧力との間の差が大きくなるように排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングを制御し、空気中での燃料の霧化を促進することによって、燃焼室から排出される未燃ＨＣの量を少なくしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２０３４８号公報
【特許文献２】特開２００２−１４７２７２号公報
【特許文献３】特開２０００−３２０３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したように、特許文献１に記載された技術では、内燃機関の暖機が完了し、或いは、少なくとも部分的に完了したときには、排気弁の閉弁タイミングを吸気上死点よりも進角させる。ところが、このように排気弁の閉弁タイミングを吸気上死点よりも進角させてしまうと、燃焼室から排気通路に排出されずに燃焼室内に残留する排気ガスの量が多くなる。そして、これによると、燃焼室内に残留した排気ガスの分だけ燃焼室に吸入される空気の量が少なくなることから、次の膨張行程において燃料の燃焼が十分に行われず、その結果、燃費が悪化する可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、燃焼室から排出される未燃ＨＣの量をできるだけ少なくすると共に燃費をできるだけ高く維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気弁を閉弁するタイミングを変更することができると共に吸気弁を開弁するタイミングを変更することができる吸排気弁開閉タイミング制御装置とを備えた内燃機関において、該内燃機関の暖機が完了したものと判断することができる内燃機関の温度を暖機完了温度と称した場合に、該内燃機関の温度が該暖機完了温度よりも高くなっているときには排気弁を排気上死点近傍のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点近傍のタイミングで開弁する吸排気弁制御装置において、前記暖機完了温度よりも低い内燃機関の温度を第１暖機未了温度と称し、該第１暖機未了温度よりも低い内燃機関の温度を第２暖機未了温度と称した場合に、内燃機関の温度が該第２暖機未了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁し、内燃機関の温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点よりも遅いタイミングで開弁する。また、内燃機関の温度が上記第１暖機未了温度よりも高く且つ上記暖機完了温度よりも低いときには排気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点よりも遅いタイミングで開弁する。
【０００９】
２番目の発明では、１番目の発明において、内燃機関の温度が上記第２暖機未了温度よりも低いときには吸気弁が開弁したとき或いは吸気弁が開弁した後に燃料噴射弁から燃料を噴射させ、内燃機関の温度が上記第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いときには吸気弁が開弁する前に燃料噴射弁から燃料を噴射させる。
【００１０】
３番目の発明では、１または２番目の発明において、内燃機関の温度が上記暖機完了温度よりも高いときには排気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に吸気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁する。
【発明の効果】
【００１１】
内燃機関の温度が第２暖機未了温度よりも低いとき、すなわち、内燃機関の温度が非常に低いときには、そもそも、燃料が霧化しづらいのであるから、燃料を霧化させることを最優先すべきである。本発明によれば、このとき、排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁させて燃焼室内に排気ガスを残留させ、吸気弁を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁させることによって、燃焼室内に残留している排気ガスが一気に吸気通路に排出される。これによれば、吸気通路に排出された排気ガスによって燃料の霧化が促進されるので、燃焼室内で発生する未燃ＨＣの量が少なくなると共に燃費も向上する。
【００１２】
一方、内燃機関の温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いとき、すなわち、内燃機関の温度が比較的低いときには、燃料は比較的霧化しやすいのであるから、燃料を霧化させることよりも、燃焼室内における空気に対する燃料の混合状態を良好なものにすることを優先すべきである。本発明によれば、このとき、排気弁を排気上死点よりも早いタイミングで閉弁させておき、吸気弁を排気上死点よりも遅いタイミングで開弁させることによって、吸気弁が開弁したときの燃焼室内の圧力と吸気通路内の圧力との間の差が非常に大きくなる。これによれば、空気が燃焼室内に一気に高い流速でもって流入するので、燃焼室内の空気中における燃料の拡散が促進される。このため、燃料が良好に燃焼し、燃焼室内で発生する未燃ＨＣの量が少なくなると共に燃費も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、吸気ポート噴射式の火花点火内燃機関を示している。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はピストン、４はシリンダヘッド、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火栓、１１は燃料噴射弁をそれぞれ示す。燃料噴射弁１１は、吸気ポート７に燃料を噴射するようにシリンダヘッド４に取り付けられている。
【００１４】
各気筒の吸気ポート７は、対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結される。サージタンク１４は、吸気ダクト１５およびエアフロメータ１６を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１５内には、ステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は、対応する排気枝管１９に連結される。排気枝管１９は、三元触媒２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。
【００１５】
電子制御ユニット３１は、ディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は、吸気量（燃焼室５内に吸入される空気の量）に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、負荷センサ４１は、アクセルペダル４０の踏込量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。さらに、クランク角センサ４２は、クランクシャフトが、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３６に入力される。また、出力ポート３７は、対応する駆動回路３９を介して点火栓１０、燃料噴射弁１１、および、ステップモータ１７に接続されている。
【００１６】
また、図１に示した内燃機関は、吸気弁を開弁するタイミングおよび閉弁するタイミング、ならびに、排気弁を開弁するタイミングおよび閉弁するタイミングを変更することができる機構、いわゆる可変動弁機構を備える。
【００１７】
次に、本実施形態における排気弁８を閉弁するタイミング（以下「排気弁の閉弁タイミング」という）および吸気弁６を開弁するタイミング（以下「吸気弁の開弁タイミング」という）の制御について説明する。
【００１８】
内燃機関の分野では、燃費をできるだけ高く維持するという要請がある。また、燃焼室５で燃焼せずに燃焼室５から排気通路（すなわち、図示されている内燃機関では、排気ポート９）に排出される未燃炭化水素（以下「未燃ＨＣ」という）をできるだけ少なくするという要請もある。ここで、内燃機関の温度（以下「機関温度」という）が非常に低いとき、例えば、外気の温度が非常に低いときの内燃機関の始動時には、燃料噴射弁１１から噴射された燃料は、霧化しづらい。すなわち、燃料の霧化のしやすさは、機関温度に関係し、機関温度が高いほど燃料は霧化しやすい。このことから、機関温度が非常に低いときには、燃料噴射弁１１から噴射された燃料は、霧化しづらいのである。このため、燃焼室５で燃料が良好に燃焼しづらく、その分、燃費が低くなる。そして、当然のことながら、排気通路に排出される未燃ＨＣも多くなる傾向にある。したがって、機関温度が非常に低いときに、燃費をできるだけ高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣをできるだけ少なくするためには、燃料噴射弁１１から噴射された燃料の霧化の促進を最優先すべきである。
【００１９】
一方、機関温度が非常に低いわけではないが比較的低いとき、例えば、外気の温度が非常に低いわけではないが比較的低いときの内燃機関の始動時には、燃料噴射弁１１から噴射された燃料は、比較的霧化しやすい。したがって、このときに、燃費をできるだけ高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣをできるだけ少なくするためには、燃料噴射弁１１から噴射された燃料の霧化を促進させる一方で、燃焼室５に吸入された空気中における霧化燃料の拡散も促進させるべきである。
【００２０】
さらに、機関温度が比較的高いとき、例えば、いわゆる内燃機関の暖機が少なくとも部分的に完了したと判断可能なときには、燃料噴射弁１１から噴射された燃料は、霧化しやすい。したがって、このときに、燃費をできるだけ高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣをできるだけ少なくするためには、燃料噴射弁１１から噴射された燃料の霧化の促進よりも、燃焼室５に吸入された空気中における霧化燃料の拡散の促進を優先すべきである。
【００２１】
こうした事情に鑑み、本実施形態では、特に、内燃機関の始動時に、燃費をできるだけ高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣをできるだけ少なくするために、以下の吸排気弁制御を実行する。すなわち、いわゆる内燃機関の暖機が完了するときの機関温度を「暖機完了温度」と称し、この暖機完了温度よりも低い温度であって、いわゆる内燃機関の暖機が少なくとも部分的に完了したと判断可能な機関温度を「第１暖機未了温度」と称し、この部分暖機完了温度よりも低い機関温度（例えば、いわゆる常温）を「第２暖機未了温度」と称したときに、機関温度が第２暖機未了温度よりも低いとき、すなわち、機関温度が極低温にあるときには、図２（Ａ）に示したように、排気弁８の閉弁タイミングを排気上死点ＴＤＣよりも進角されたタイミングに設定すると共に、吸気弁６の開弁タイミングを排気上死点または略排気上死点のタイミングに設定する。これによると、排気弁８が排気上死点よりも早いタイミングで閉弁されてしまうので、燃焼室５に排気ガスが残留することになる。そして、排気上死点のタイミングで吸気弁６が開弁されるので、燃焼室５から吸気ポートへ排気ガスが一気に比較的高い流速でもって流出する。このとき、吸気ポートに排出された排気ガスの熱と運動エネルギとによって燃料の霧化が促進される。したがって、燃料が燃焼室５内で良好に燃焼することになることから、燃費が可能な限り高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣが可能な限り少なくなる。なお、この場合、排気弁８が閉弁されてから吸気弁６が開弁されるまで燃焼室５に残留している排気ガスの熱により、燃焼室５内の温度が高く維持されることからも、燃料が燃焼室５内で良好に燃焼することになる。
【００２２】
一方、機関温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いとき、すなわち、機関温度が比較的低温にあるときには、図２（Ｂ）に示したように、排気弁８の閉弁タイミングを排気上死点ＴＤＣよりも進角されたタイミングに設定すると共に、吸気弁６の開弁タイミングを排気上死点よりも遅角されたタイミングに設定する。これによると、排気弁８が排気上死点よりも早いタイミングで閉弁されてしまうので、燃焼室５に排気ガスが残留することになる。このため、燃焼室５に残留している排気ガスの熱により、燃焼室５内の温度が高く維持されるので、燃料が燃焼室５内で良好に燃焼することになる。さらに、吸気弁６が排気上死点よりも遅いタイミングで開弁されるので、すなわち、ピストンが燃焼室５内で下降し始めてから吸気弁６が開弁するので、吸気弁６が開弁したときの燃焼室５内の圧力と吸気ポート内の圧力との間の差が大きいことになる。このため、燃料を含んだ空気が吸気ポートから一気に高い流速でもって燃焼室５に吸入される。すなわち、燃焼室５に吸入された空気に大きな乱れが生じる。したがって、燃焼室５内の空気中における燃料の拡散が促進される。したがって、これによっても、燃料が燃焼室５内で良好に燃焼することになることから、燃費が可能な限り高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣが可能な限り少なくなる。
【００２３】
さらに、機関温度が第１暖機未了温度よりも高く且つ暖機完了温度よりも低いとき、すなわち、機関温度が比較的高温にあるときには、図２（Ｃ）に示したように、排気弁８の閉弁タイミングを排気上死点ＴＤＣまたは略排気上死点のタイミングに設定すると共に、吸気弁６の開弁タイミングを排気上死点よりも遅角されたタイミングに設定する。これによると、排気弁８が排気上死点または略排気上死点のタイミングまで開弁されているので、燃焼室５には全く或いは殆ど排気ガスが残留していないことになる。そして、その後、吸気弁６が排気上死点よりも遅いタイミングで開弁される。すなわち、燃焼室５内に全く或いは殆ど排気ガスが残留していない状態で、ピストンが燃焼室５内で下降し始めてから吸気弁６が開弁するので、吸気弁６が開弁したときの燃焼室５内の圧力と吸気ポート内の圧力との間の差が上述した場合よりも大きいことにある。このため、燃料を含んだ空気が吸気ポートから一気に非常に高い流速でもって燃焼室５に吸入される。したがって、燃焼室５内の空気中における燃料の拡散が非常に促進される。したがって、燃料が燃焼室５内で非常に良好に燃焼することになることから、燃費が可能な限り高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣが可能な限り少なくなる。なお、この場合、排気弁８が閉弁されたときに燃焼室５には全く或いは殆ど排気ガスが残留していないので、その分、燃焼室５に吸入される空気が多くなり、この点でも、燃料が燃焼室５内で良好に燃焼することになる。
【００２４】
なお、機関温度が暖機完了温度よりも高いとき、すなわち、機関温度が高温にあるときには、図２（Ｄ）に示したように、排気弁８の閉弁タイミングを略排気上死点ＴＤＣ、特に、排気上死点よりも遅角されたタイミングであるが極めて排気上死点に近いタイミングに設定すると共に、吸気弁６の開弁タイミングを略排気上死点、特に、排気上死点よりも進角されたタイミングであるが極めて排気上死点に近いタイミングに設定する。
【００２５】
図３は、上述した吸排気弁制御を実行するルーチンの一例を示している。図３のルーチンでは、始めに、ステップ１０において、機関温度Ｔが第２暖機未了温度Ｔｌｏｗ２よりも低い（Ｔ＜Ｔｌｏｗ２）か否かが判別される。ここで、Ｔ＜Ｔｌｏｗ２であると判別されたときには、ステップ１１に進んで、吸排気弁制御Ｉが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点よりも進角されたタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁する。
【００２６】
一方、ステップ１０において、Ｔ＜Ｔｌｏｗ２ではないと判別されたときには、ステップ１２に進んで、機関温度Ｔが第２暖機未了温度Ｔｌｏｗ２以上で且つ第１暖機未了温度Ｔｌｏｗ１よりも低い（Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１）か否かが判別される。ここで、Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１であると判別されたときには、ステップ１３に進んで、吸排気弁制御ＩＩが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点よりも進角されたタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点よりも遅角されたタイミングで開弁する。
【００２７】
一方、ステップ１２において、Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１ではないと判別されたときには、ステップ１４に進んで、機関温度Ｔが第１暖機未了温度Ｔｌｏｗ１以上で且つ暖機完了温度Ｔｈｉｇｈよりも低い（Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈであると判別されたときには、ステップ１５に進んで、吸排気弁制御ＩＩＩが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点よりも遅角されたタイミングで開弁する。
【００２８】
一方、ステップ１４において、Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈではないと判別されたときには、ステップ１６に進んで、吸排気弁制御ＩＶが実行される。すなわち、排気弁８を略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を略排気上死点のタイミングで開弁する。
【００２９】
ところで、上述した吸排気弁制御を実行すれば、燃料噴射弁１１から燃料を噴射するタイミングに係わらず、燃費を高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣを少なくすることができるのであるが、本実施形態では、燃費をさらに高く維持すると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣをさらに少なくするために、上述した吸排気弁制御を実行すると同時に以下の燃料噴射制御を実行する。
【００３０】
機関温度が非常に低いとき、すなわち、機関温度が第２暖機未了温度よりも低いときには、上述したように、燃料噴射弁１１から噴射された燃料の霧化の促進を最優先すべきである。このとき、上述した吸排気弁制御では、燃焼室５から吸気ポートへ排気ガスが一気に比較的高い流速でもって流出するように排気弁８および吸気弁６が制御される。この場合、排気ガスが燃焼室５から吸気ポートに流出してくるのに合わせて燃料噴射弁１１から燃料を噴射すれば、燃料噴射弁１１から噴射された燃料が排気ガス流に衝突することになるので、燃料の霧化がより促進される。すなわち、排気ガスが燃焼室５から吸気ポートに流出してくる前に燃料噴射弁１１から燃料を噴射するよりも、排気ガスが燃焼室５から吸気ポートに流出してくるときに燃料噴射弁１１から燃料を噴射したほうが、燃料の霧化が促進される。そこで、本実施形態の燃料噴射制御では、機関温度が第２暖機未了温度よりも低いときには、燃料噴射弁１１から燃料を噴射するタイミング（以下「燃料噴射タイミング」という）を吸気弁６の開弁タイミングまたは少なくとも吸気弁６の開弁タイミングよりも遅いタイミングに設定する。これによれば、燃料の燃焼がより促進されることになるから、燃費がより高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣがより少なくなる。
【００３１】
一方、機関温度が比較的低いとき、すなわち、機関温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いとき、上述した吸排気弁制御は、主に、燃料を含んだ空気を燃焼室５に高い流速でもって一気に吸入することによって燃焼室５内の空気中における燃料の拡散を促進させるように排気弁８および吸気弁６を制御する。ここで、空気が燃焼室５に吸入される前に燃料噴射弁１１から燃料を噴射しておけば、燃焼室５に空気が吸入され始まるときから燃料が空気と共に燃焼室５に吸入されるので、燃焼室５内の空気中における燃料の拡散をより促進させることができる。すなわち、空気が燃焼室５に吸入され始まってから燃料噴射弁１１から燃料を噴射するよりも、空気が燃焼室５に吸入され始まる前に燃料噴射弁１１から燃料を噴射しておいたほうが、燃焼室５内の空気中における燃料の拡散が促進される。そこで、本実施形態の燃料噴射制御では、機関温度が第２暖機未了温度よりも高く且つ第１暖機未了温度よりも低いときには、燃料噴射タイミングを吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングに設定する。これによれば、燃料の燃料がより促進されることになるから、燃費がより高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣがより少なくなる。
【００３２】
さらに、機関温度が比較的高いとき、すなわち、機関温度が第１暖機未了温度よりも高く且つ暖機完了温度よりも低いときには、燃料を含んだ空気を燃焼室５に非常に高い流速でもって一気に吸入することによって燃焼室５内の空気中における燃料の拡散を促進させるように排気弁８および吸気弁６を制御する。したがって、このときには、上述した理由と同じ理由から、空気が燃焼室５に吸入され始まってから燃料噴射弁１１から燃料を噴射するよりも、空気が燃焼室５に吸入され始まる前に燃料噴射弁１１から燃料を噴射しておいたほうが、燃焼室５内の空気中における燃料の拡散が促進される。そこで、本実施形態の燃料噴射制御では、機関温度が第１暖機未了温度よりも高く且つ暖機完了温度よりも低いときには、燃料噴射タイミングを吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングに設定する。これによれば、燃料の燃焼がより促進されることになるから、燃費がより高く維持されると共に燃焼室５から排出される未燃ＨＣがより少なくなる。
【００３３】
なお、本実施形態では、機関温度が暖機完了温度よりも高いときには、燃料噴射タイミングを吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングに設定する。
【００３４】
図４は、上述した吸排気弁制御および燃料噴射制御を実行するルーチンの一例を示している。図４のルーチンでは、始めに、ステップ２０において、機関温度Ｔが第２暖機未了温度Ｔｌｏｗ２よりも低い（Ｔ＜Ｔｌｏｗ２）か否かが判別される。ここで、Ｔ＜Ｔｌｏｗ２であると判別されたときには、ステップ２１に進んで、吸排気弁・燃料噴射制御Ｉが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点よりも進角されたタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点または略排気上死点のタイミングで開弁する。そして、これと共に、吸気弁６の開弁タイミングまたは少なくとも吸気弁６の開弁タイミングよりも遅いタイミングで燃料噴射弁１１から燃料を噴射する。
【００３５】
一方、ステップ２０において、Ｔ＜Ｔｌｏｗ２ではないと判別されたときには、ステップ２２に進んで、機関温度Ｔが第２暖機未了温度Ｔｌｏｗ２以上で且つ第１暖機未了温度Ｔｌｏｗ１よりも低い（Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１）か否かが判別される。ここで、Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１であると判別されたときには、ステップ２３に進んで、吸排気弁・燃料噴射制御ＩＩが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点よりも進角されたタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点よりも遅角されたタイミングで開弁する。そして、これと共に、吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングで燃料噴射弁１１から燃料を噴射する。
【００３６】
一方、ステップ２２において、Ｔｌｏｗ２≦Ｔ＜Ｔｌｏｗ１ではないと判別されたときには、ステップ２４に進んで、機関温度Ｔが第１暖機未了温度Ｔｌｏｗ１以上で且つ暖機完了温度Ｔｈｉｇｈよりも低い（Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈであると判別されたときには、ステップ２５に進んで、吸排気弁・燃料噴射制御ＩＩＩが実行される。すなわち、排気弁８を排気上死点または略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を排気上死点よりも遅角されたタイミングで開弁する。そして、これと共に、吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングで燃料噴射弁１１から燃料を噴射する。
【００３７】
一方、ステップ２４において、Ｔｌｏｗ１≦Ｔ＜Ｔｈｉｇｈではないと判別されたときには、ステップ２６に進んで、吸排気弁・燃料噴射制御ＩＶが実行される。すなわち、排気弁８を略排気上死点のタイミングで閉弁すると共に、吸気弁６を略排気上死点のタイミングで開弁する。そして、これと共に、吸気弁６の開弁タイミングよりも早いタイミングで燃料噴射弁１１から燃料を噴射する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の吸排気弁制御装置を備えた内燃機関を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態における吸排気弁制御を説明するためのタイムチャートを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態における吸排気弁制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態における吸排気弁・燃料噴射制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    機関本体
３    ピストン
５    燃焼室
６    吸気弁
７    吸気ポート
８    排気弁
９    排気ポート
１０    点火栓
１１    燃料噴射弁
【図１】
0004811139.tif 000002
【図２】
0004811139.tif 000003
【図３】
0004811139.tif 000004
【図４】
0004811139.tif 000005