(57)【要約】    【課題】  機関により駆動されて燃料噴射弁７に燃料を供給する高圧燃料ポンプを備える直噴火花点火式内燃機関において、機関始動時のフリクションを低減することで、機関回転数を高めて、高圧燃料ポンプでの燃料の昇圧を早める。    【解決手段】  機関始動時に、可変動弁装置を用いて、吸気弁５Ａ、５Ｂのリフト量を減少させることにより、フリクションを低減する。燃圧の早期上昇により、始動時の圧縮行程噴射が可能となる。また、吸気行程噴射との併用により、燃料噴霧と吸気弁との干渉を防止できる。【選択図】  図３
2005140007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関により駆動されて燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプと、機関により開閉駆動される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のリフト量を可変的に制御可能な可変動弁装置と、を備え、
機関始動時及び／又は機関始動後所定期間が経過するまでの間、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御して、機関により駆動される燃料ポンプから燃料が燃料噴射弁に供給されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
燃料噴射弁が燃焼室内に直接的に燃料を噴射するものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
始動のためのクランキング中に、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
始動操作を開始してから機関回転数が所定値に達するまでの間、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
機関始動後、機関の排気浄化触媒の暖機が完了するまで、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
機関始動時、圧縮行程にて燃料噴射を行うことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
機関始動時、吸気行程にて燃料噴射を行うことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
機関始動時、吸気行程にて燃料噴射を行い、機関始動後は圧縮行程での燃料噴射に切換えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
圧縮行程での燃料噴射に切換えてから、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性から通常のリフト特性に戻すことを特徴とする請求項８記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
機関始動後、機関の排気浄化触媒の暖機が完了するまで、吸気弁を低リフト特性に制御し、かつ吸気行程にて燃料噴射を行うことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
燃料噴射弁は、燃焼室の側部に配置され、２つの吸気弁の間を経由して燃焼室中心部側へ燃料を噴射するものであることを特徴とする請求項２〜請求項１０のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
燃料噴射弁は、燃焼室の上面側の略中央部に配置されることを特徴とする請求項２〜請求項１０のいずれか１つ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、詳しくは、機関により駆動されて燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプと、機関により駆動される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のリフト量を可変的に制御可能な可変動弁装置とを備える、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内に直接的に燃料を噴射する直噴火花点火式内燃機関であって、始動直後、機関回転数がピーク回転に到達するまでの間、気筒内に吸入される空気量が小さくなるように、吸気弁のバルブリフト量を小さくして、機関回転数のオーバーシュートを低減することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８８４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
機関の始動に際しては、始動性の向上、或いは始動直後におけるＨＣ排出量の低減を得るために、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力をいち早く立ち上げることが必要であるが、燃料ポンプを機関で駆動しようとする場合、燃料圧力の上昇は、クランキング時或いは始動直後の機関回転数に大きく依存するため、このときの機関回転数を高めて、速やかに燃料圧力を立ち上げることが要望される。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑み、機関の始動に際して、エンジンフリクションを小さくすることで、スタータモータの負荷を減らしてクランキング時の機関回転数を高め、或いは始動直後の機関回転数（自立回転数）を高め、機関により駆動される燃料ポンプから吐出される燃料の圧力の上昇を早め得るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、本発明は、機関により駆動されて燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプと、機関により開閉駆動される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のリフト量を可変的に制御可能な可変動弁装置と、を備え、機関始動時及び／又は機関始動後所定期間が経過するまでの間、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御して、機関により駆動される燃料ポンプから燃料が燃料噴射弁に供給される構成とする。
【発明の効果】
【０００６】
機関始動時及び／又は機関始動後所定期間が経過するまでの間、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性に制御することによって、エンジンフリクションが小さく抑えられるので、スタータモータを大型化するなどしなくても、スタータモータの負荷が減ってクランキング時の機関回転数が高まり、或いは始動直後の機関回転数（自立回転数）が高まり、その結果、機関により駆動される燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が速やかに立ち上がる。
【０００７】
特に、クランキング時のような低回転域では、吸気弁及び排気弁を開閉駆動するためのフリクションは、エンジン全体のフリクションのうちの大きな部分を占めるので、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を低リフト特性とすることは、エンジンフリクションを小さく抑えるために有効である。
尚、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が速やかに立ち上がれば、燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化が促進されてＨＣ排出量の低減が図られる。或いは、圧縮行程での燃料噴射を早期に開始することができるので、吸気行程での燃料噴射に比べて燃焼室壁面へのＨＣ付着量が低減され、結果としてＨＣ排出量の低減が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す直噴火花点火式内燃機関（以下エンジンという）の要部断面図、図２はエンジンの平面レイアウト図、図３は吸気弁低リフト時の要部断面図である。
エンジンの燃焼室１には、その上面（シリンダヘッド）側の略中央部に点火プラグ２が配置されている。そして、点火プラグ２を囲むように、２本ずつ吸気ポート３Ａ、３Ｂ及び排気ポート４Ａ、４Ｂが開口し、それぞれに吸気弁５Ａ、５Ｂ及び排気弁６Ａ、６Ｂが装着されている。
【０００９】
燃料噴射弁７は、吸気ポート３Ａ、３Ｂ間に設置され、燃焼室１の吸気弁５Ａ、５Ｂ側の側部にシリンダ中心軸Ｃに対して直角な面に対して所定角度θ傾いて斜め下向きに配置され、２つの吸気弁５Ａ、５Ｂの間を経由し燃焼室１中心部側へ燃料を噴射するようになっている。
このエンジンでの運転モードには、成層運転モードと均質運転モードとがあり、成層運転モードでは、圧縮行程にて燃料噴射を行い、点火プラグ２の周囲に成層化された混合気塊を形成することで、全体としては極めてリーンな空燃比（Ａ／Ｆ＝３０〜４０）で成層燃焼を行わせる。これに対し、均質運転モードでは、吸気行程にて燃料噴射を行い、燃焼室１の全体に均質な混合気を形成することで、ストイキ又はリーン空燃比（Ａ／Ｆ＝２０〜３０）での均質燃焼を行わせる。
【００１０】
図４は燃料系の構成を示している。
燃料タンク１０内に、燃料タンク１０内の燃料を圧送する電動式の低圧燃料ポンプ１１と、その吐出側で燃料をろ過する燃料フィルタ１２と、余剰燃料を燃料タンク１０へ戻すことで吐出側圧力を一定圧力（通常０．３〜０．５ＭＰａ程度）に調整する低圧プレッシャレギュレータ１３とが設けられている。
【００１１】
低圧燃料ポンプ１１により圧送される燃料は、低圧配管１４により、高圧燃料ポンプ１５へ供給される。
高圧燃料ポンプ１５は、プランジャポンプ１６と、その吸入側に設けられる電磁制御弁１７と、吐出側に設けられるチェック弁１８とを含んで構成されている。
プランジャポンプ１６は、エンジンのカム軸に連結されているポンプ駆動カムにより駆動されるプランジャの往復動により吸入・吐出動作を行う。
【００１２】
電磁制御弁１７は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００により、プランジャポンプ１６の吸入行程において開弁し、吐出行程において閉弁するよう制御するが、更に、その閉弁時期を制御することで、高圧燃料ポンプ１５（プランジャポンプ１６）の吐出量を制御可能である。
従って、高圧燃料ポンプ１５においては、プランジャの下降時に吸入側の電磁制御弁１７を介して燃料を吸入し、上昇時に電磁制御弁１７が閉弁してから吐出側のチェック弁１８を介して燃料を吐出する。
【００１３】
高圧燃料ポンプ１５の吐出側（チェック弁１８側）は、高圧配管１９に接続されている。高圧配管１９には、これから分岐する各分岐管２０を介して気筒数分の燃料噴射弁７が接続され、これらの燃料噴射弁７は図１に示したようにエンジンの各気筒の燃焼室１に臨んでいる。
また、高圧配管１９には、その内部の燃圧を検出する燃圧センサ２１が取付けられ、その信号はＥＣＵ１００に入力されている。更に、高圧配管１９の端部には、リリーフ弁２２が装着され、このリリーフ弁２２を介して、燃料タンク１０へのリターン配管２３と接続されている。このリリーフ弁２２は、高圧配管１９内の燃圧が過大に上昇したときに開弁して圧力を逃がすためのものである。
【００１４】
ここにおいて、燃料噴射弁７より噴射する燃料圧力を制御するため、高圧配管１９内の燃圧を制御するが、この燃圧は、ＥＣＵ１００からの信号により、電磁制御弁１７の閉弁時期を制御して、高圧燃料ポンプ１５の吐出量を制御することにより、任意の目標燃圧（通常３〜１５ＭＰａ程度）にフィードバック制御する。
目標燃圧は、エンジン回転数及び負荷等の運転条件に応じて設定され、少なくとも、圧縮行程噴射時は、吸気行程噴射時に比べ、高圧側に設定される。
【００１５】
燃圧の制御は、目標燃圧と要求噴射パルス幅とから計算される実際の燃料噴射量に対し、高圧燃料ポンプ吐出量を可変に調整することで行っている。高圧燃料ポンプ吐出量と燃料噴射量が１：１の場合、流量収支がバランスし、燃圧は一定に保たれる。燃圧を上げる場合は、一時的に高圧燃料ポンプ吐出量を増加させ、目標燃圧に到達した時点で流量収支を１：１に戻すように吐出量を制御する。燃圧を下げる場合はその逆である。
【００１６】
すなわち、本燃料系システムにおいては、高圧燃料ポンプ吐出量と燃料噴射量の流量収支で燃圧が制御されるため、燃圧制御の制御因子は、高圧燃料ポンプ吐出量となる。目標燃圧よりも実燃圧（燃圧センサ出力）が低い場合は、高圧燃料ポンプ吐出量を増やして目標燃圧となるまで燃圧を上げる方向に誘導し、目標燃圧よりも実燃圧が高い場合はこの逆となる。
【００１７】
従って、ＥＣＵ１００では、運転条件に応じて設定される目標燃圧に基づいて、この目標燃圧と燃料噴射量とから高圧燃料ポンプ吐出量を計算し、これに基づいて電磁制御弁１７の閉弁時期を定め、クランク角センサ信号（エンジン回転数）、カム角センサ信号（ポンプ駆動カム位相角）を参照しつつ、制御する。
図５は可変動弁装置の構成を示している。この例は、ＶＶＬ＋ＶＴＣ式である。
【００１８】
少なくとも吸気弁５Ａ、５Ｂ駆動用のカム軸３０には、これにより駆動する吸気弁毎に、低リフト量のローカム３１と、これを挟む形で高リフト量のハイカム３２とが形成されている。
吸気弁５Ａ、５Ｂのバルブリフタは、内筒３３と外筒３４との２重筒構造であり、内筒３３はバルブステムと一体である。外筒３４は内筒３３に対し摺動自在であるが、図示しないロックピンにより内筒３３と外筒３４とを一体化可能である。
【００１９】
ここにおいて、ローカム３１は内筒３３の端面に相対し、ハイカム３２は外筒３４の端面に相対している。
従って、内筒３３と外筒３４とが一体化していない状態では、吸気弁５Ａ、５Ｂはローカム３１により内筒３３を介して駆動される。これに対し、内筒３３と外筒３４とがロックピンにより一体化した状態では、吸気弁５Ａ、５Ｂはリフト量の大きなハイカム３２により外筒３４→ロックピン→内筒３３を介して駆動される。
【００２０】
ロックピンは油圧ポート３５に供給される油圧により制御され、この油圧は給油路３６の上流のソレノイドバルブ（ＶＶＬソレノイド）３７により制御される。
従って、ＥＣＵ１００からの信号で、ＶＶＬソレノイド３７をＯＮ又はＯＦＦにすることにより油圧を制御して、ロックピンの状態を切換えることで、ローカム３１又はハイカム３２を選択的に切換えて、バルブリフト量を変更することができ、これによりバルブリフト可変装置（ＶＶＬ装置）が構成される。
【００２１】
一方、カム軸３０は、図示しないクランク軸の回転がタイミングベルトによりスプロケット３８に入力されて駆動されるが、スプロケット３８とカム軸３０との間に、これらの回転位相を制御可能なロータリーソレノイド（ＶＴＣソレノイド）３９が装着される。
従って、ＥＣＵ１００からの信号で、ＶＴＣソレノイド３９の通電量をデューティ制御することで、クランク軸とカム軸との回転位相を変更して、バルブタイミングを変更することができ、これによりバルブタイミング可変装置（ＶＴＣ装置）が構成される。
【００２２】
ＥＣＵ１００には、クランク軸の回転角を検出するクランク角センサ９１から信号が入力されると共に、カム軸の回転角を検出可能するカム角センサ９２から信号が入力されている。また、エンジンの運転状態として、クランク角センサ９１からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを検出可能である他、各種センサより、吸入空気量Ｑａ、スロットル開度ＴＶＯ、水温Ｔｗ等の検出信号が入力されている。
【００２３】
ＥＣＵ１００では、これらの検出信号に基づいて、ＶＶＬソレノイド３７をＯＮ・ＯＦＦ制御してバルブリフト量を制御し、また、ＶＴＣソレノイド３９をデューティ制御してバルブタイミングを制御する。
図６及び図７は可変動弁装置の他の構成を示している。この例は、ＶＥＬ＋ＶＴＣ式である（特開２０００−８９２１５号公報参照）。
【００２４】
吸気弁５Ａ、５Ｂの端部のバルブリフタ４０の上方には、図外のクランク軸に連動して軸周りに回転駆動されるカム軸４１が気筒列方向に延在している。このカム軸４１の外周には、各吸気弁５Ａ、５Ｂに対応して揺動カム４２が揺動可能に外嵌されており、この揺動カム４２がバルブリフタ４０に当接してこれを押圧することにより、吸気弁５Ａ、５Ｂが図外のバルブスプリングのバネ力に抗して開閉駆動される。
【００２５】
ここにおいて、カム軸４１と揺動カム４２との間で、両者４１、４２を機械的に連携するリンクの姿勢を変化させて、吸気弁５Ａ、５Ｂの作動角（開閉期間）及びバルブリフト量を連続的に可変制御可能なバルブ作動角及びバルブリフト連続可変装置（ＶＥＬ装置）が設けられている。
ＶＥＬ装置は、カム軸４１に偏心して設けられてカム軸４１と一体的に回転する駆動カム４３と、この駆動カム４３の外周に相対回転可能に外嵌するリング状リンク４４と、カム軸４１と略平行に気筒列方向へ延在する制御軸４５と、この制御軸４５に偏心して設けられて制御軸４５と一体的に回転する制御カム４６と、この制御カム４６の外周に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク４４の先端と相対回転可能に連結されたロッカアーム４７と、このロッカアーム４７の他端と揺動カム４２の先端とに回転可能に連結され、両者４７、４２を機械的に連携するロッド状リンク４８と、を有している。
【００２６】
上記のカム軸４１及び制御軸４５は、軸受ブラケットを介してエンジンのシリンダヘッド側へ回転可能に支持されている。制御軸４５の一端には作動角変更用のアクチュエータ（ＶＥＬソレノイド）４９の出力端が接続されており、このＶＥＬソレノイド４９によって制御軸４５が所定の制御角度範囲内で軸周りに回転駆動されると共に、所定の回転位相に保持される。
【００２７】
このような構成により、クランク軸に連動してカム軸４１が回転すると、駆動カム４３を介してリング状リンク４４が実質的に並進作動すると共に、ロッカアーム４７が制御カム４６周りを揺動し、ロッド状リンク４８を介して揺動カム４２が揺動して、吸気弁５Ａ、５Ｂが開閉駆動される。
また、ＶＥＬソレノイド４９により制御軸４５を回動することにより、ロッカアーム４７の揺動中心となる制御カム４６の中心位置が変化して、各リンク４４、４８等の姿勢が変化し、揺動カム４２の揺動角度範囲が変化する。これにより、作動角の中心位相が略一定のままで、作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。より具体的には、制御軸４５を一方向へ回動することにより、作動角及びバルブリフト量が増加し、他方向へ回動することにより作動角及びバルブリフト量が低下するようになっている。
【００２８】
一方、カム軸４１は、クランク軸の回転がタイミングベルトによりスプロケット３８に入力されて駆動されるが、スプロケット３８とカム軸４１との間に、これらの回転位相を制御可能なロータリーソレノイド（ＶＴＣソレノイド）３９が装着されており、これによりバルブタイミング可変装置（ＶＴＣ装置）が構成されている。
次に本発明に係る始動時の制御についてフローチャートにより説明する。
【００２９】
図８は始動時制御の第１実施例のフローチャートである。また、この場合のタイミングチャートを図１１（１）に示す。
Ｓ１１では、低リフト、圧縮行程噴射で始動する。すなわち、可変動弁装置を用いて吸気弁のリフト量を小さくし（低リフト）、この状態で圧縮行程噴射による成層燃焼を行わせて、始動する。但し、このときの成層燃焼での空燃比は、通常の成層燃焼での空燃比よりも濃く、ストイキないし弱リーン（Ａ／Ｆ＝１５〜１６）とする。
【００３０】
Ｓ１２では、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｓ以上となったか否かにより、始動が完了したか否かを判定し、始動完了の時点でＳ１３へ進み、吸気弁のリフト量を通常リフト（高リフト）に戻す。従って、ここでは、始動のためのクランキング中、及び、クランキング後エンジン回転数が所定値に達するまでの間、吸気弁を低リフト特性に制御している。
Ｓ１４では、排気浄化触媒の暖機が完了したか否かを判定し、暖機が完了した時点でＳ１５へ進む。具体的には、触媒温度センサを有する場合は、これにより触媒温度を検出する。触媒温度センサを有しない場合は、水温Ｔｗより触媒温度を推定する。又は、始動時水温と、始動後の吸入空気量の積算値とに基づいて、触媒温度を推定する。そして、検出又は推定された触媒温度が所定の活性温度以上か否かを判定し、活性温度以上の場合に、暖機完了とみなして、Ｓ１５へ進み、通常噴射制御（例えば吸気行程噴射）に移行する。
【００３１】
本実施形態によれば、エンジン始動時に、吸気弁を低リフト特性に制御することにより、エンジンフリクションを小さく抑えることができる。言い換えれば、吸気弁を低リフトとすることで、吸気弁の駆動のためのバルブスプリングの短縮量を少なくすることができ、必要駆動力を低減することができる。よって、スタータモータを大型化するなどしなくても、スタータモータの負荷が減ってクランキング時のエンジン回転数が高まり、或いは始動直後のエンジン回転数（自立回転数）が高まり、その結果、エンジンにより駆動される高圧燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が速やかに立ち上がる。燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が速やかに立ち上がれば、燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化が促進されてＨＣ排出量の低減が図られる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時に圧縮行程にて燃料噴射を行うことにより、始動時のＨＣ排出量を低減することができる。すなわち、上記のようにして、始動時の燃圧の上昇を早めることで、始動時の圧縮行程噴射が可能となり、始動時に圧縮行程噴射による成層燃焼を行わせることで、燃料が燃焼室の壁面に付着するのを防止して、ＨＣ排出量を低減することができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、エンジン始動後も、エンジンの排気浄化触媒の暖機が完了するまで、圧縮行程にて燃料噴射を行うことにより、圧縮行程噴射による成層燃焼は、エンジンから排出されるＨＣのレベルを下げることができるだけでなく、点火プラグ周りに濃い混合気を集めることで燃焼安定性が向上し、燃焼安定性が向上する分、点火時期をリタードできることから、触媒の暖機促進のための排気温度上昇を図ることができる。
【００３４】
図９は始動時制御の第２実施例のフローチャートである。また、この場合のタイミングチャートを図１１（２）に示す。
Ｓ２１では、低リフト、吸気行程噴射で始動する。すなわち、吸気弁のリフト量を小さくし（低リフト）、この状態で吸気行程噴射による均質燃焼を行わせて、始動する。このときの空燃比はストイキとする。
【００３５】
Ｓ２２では、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｓ以上となったか否かにより、始動が完了したか否かを判定し、始動完了の時点でＳ２３へ進む。
Ｓ２３では、圧縮行程噴射、すなわち、ストイキないし弱リーンでの圧縮行程噴射による成層燃焼に切換える。
Ｓ２４では、圧縮行程噴射への切換え後に、吸気弁のリフト量を通常リフト（高リフト）に戻す。
【００３６】
Ｓ２５では、排気浄化触媒の暖機が完了したか否かを判定し、暖機が完了した時点でＳ２６へ進む。
Ｓ２６では、通常噴射制御（例えば吸気行程噴射）に移行する。
特に本実施形態によれば、エンジン始動時に、吸気弁のリフト量を減少させ、この状態で、吸気行程にて燃料噴射を行うことで、始動性を十二分に確保した上で、燃料噴霧と吸気弁との干渉を防止して、始動時のＨＣ排出量を低減することができる。
【００３７】
圧縮行程噴射の場合は、吸気弁５Ａ、５Ｂは閉じているため、燃料噴霧と吸気弁５Ａ、５Ｂとの干渉は問題とならないが、吸気行程噴射の場合は、吸気弁５Ａ、５Ｂがリフトしているため、燃料噴霧と吸気弁５Ａ、５Ｂとの干渉が問題となる。図１及び図２には燃料噴霧と吸気弁との干渉部分を黒塗りで示している。噴射された燃料の一部が吸気弁と干渉することで、筒内での混合気形成を阻害する結果、筒内に液状燃料が多く存在するようになり、エンジンから排出されるＨＣが多くなる。
【００３８】
しかし、図３に示すように、吸気弁５Ａ、５Ｂのリフト量を減少させた状態で、吸気行程噴射を行えば、燃料噴霧と吸気弁５Ａ、５Ｂとの干渉を防止、あるいは少なくとも減少させることができ、始動時のＨＣ排出量を低減することができる。
また、本実施形態によれば、エンジン始動後は、圧縮行程での燃料噴射に切換えることにより、圧縮行程噴射による成層燃焼は、エンジンから排出されるＨＣのレベルを下げることができるだけでなく、点火プラグ周りに濃い混合気を集めることで燃焼安定性が向上し、燃焼安定性が向上する分、点火時期をリタードできることから、触媒の暖機促進のための排気温度上昇を図ることができる。また、燃圧がより確実に上昇してから、圧縮行程噴射を行うことになるので、成層燃焼がより確実となる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、圧縮行程噴射での燃料噴射に切換えてから、吸気弁を低リフト特性から通常のリフト特性に戻すことにより、圧縮行程噴射が確実に行われるまで、フリクションを抑えることができ、制御性が向上する。
図１０は始動時制御の第３実施例のフローチャートである。また、この場合のタイミングチャートを図１１（３）に示す。
【００４０】
Ｓ３１では、低リフト、吸気行程噴射で始動する。すなわち、吸気弁のリフト量を小さくし（低リフト）、この状態で吸気行程噴射による均質燃焼を行わせて、始動する。
Ｓ３２では、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｓ以上となったか否かにより、始動が完了したか否かを判定し、始動完了の時点でＳ２３へ進む。
Ｓ３３では、排気浄化触媒の暖機が完了したか否かを判定し、暖機が完了した時点でＳ３４へ進む。
【００４１】
Ｓ３４では、吸気弁のリフト量を通常リフト（高リフト）に戻す。
Ｓ３５では、通常噴射制御（例えば吸気行程噴射）に移行する。
特に本実施形態によれば、エンジン始動後、エンジンの排気浄化触媒の暖機が完了するまで、吸気弁を低リフト特性に制御し、かつ吸気行程にて燃料噴射を行うことにより、低温でエンジンフリクションが高い間、低リフトにより駆動力を低減すると共に、圧縮行程噴射（成層燃焼）に比べ高トルクな吸気行程噴射（均質燃焼）により、トルク不足を解消することができる。
【００４２】
以上の実施形態では、燃料噴射弁７は、燃焼室１の側部に配設され、２つの吸気弁５Ａ、５Ｂの間を経由して燃焼室中心部側へ燃料を噴射するものとしたが、図１２及び図１３に示すように、燃料噴射弁７は、燃焼室１の上面（シリンダヘッド）側の略中央部に、点火プラグ２と並べて下向きに配置する構成としてもよい。
図１２は吸気弁高リフト時であり、吸気行程噴射の場合に、燃料噴霧と吸気弁とが干渉する部分を黒塗りで示している。これに対し、図１３は吸気弁低リフト時であり、吸気行程噴射時に、燃料噴霧と吸気弁との干渉が低減されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジン（吸気弁高リフト時）の要部断面図
【図２】エンジンの平面レイアウト図
【図３】吸気弁低リフト時の要部断面図
【図４】燃料系の構成図
【図５】可変動弁装置の構成図
【図６】可変動弁装置の他の構成図
【図７】図６の要部断面図
【図８】始動時制御の第１実施例のフローチャート
【図９】始動時制御の第２実施例のフローチャート
【図１０】始動時制御の第３実施例のフローチャート
【図１１】始動時制御の第１〜第３実施例のタイムチャート
【図１２】他の実施形態を示すエンジン（吸気弁高リフト時）の要部断面図
【図１３】吸気弁低リフト時の要部断面図
【符号の説明】
【００４４】
１  燃焼室
２  点火プラグ
３Ａ、３Ｂ  吸気ポート
４Ａ、４Ｂ  排気ポート
５Ａ、５Ｂ  吸気弁
６Ａ、６Ｂ  排気弁
７  燃料噴射弁
１０  燃料タンク
１１  低圧燃料ポンプ
１５  高圧燃料ポンプ
１６  プランジャポンプ
１７  電磁制御弁
１８  チェック弁
３０  カム軸
３１  ローカム
３２  ハイカム
３７  ＶＶＬソレノイド
３９  ＶＴＣソレノイド
４１  カム軸
４２  揺動カム
４９  ＶＥＬソレノイド
１００  ＥＣＵ
【図１】
2005140007.tif 000003
【図２】
2005140007.tif 000004
【図３】
2005140007.tif 000005
【図４】
2005140007.tif 000006
【図５】
2005140007.tif 000007
【図６】
2005140007.tif 000008
【図７】
2005140007.tif 000009
【図８】
2005140007.tif 000010
【図９】
2005140007.tif 000011
【図１０】
2005140007.tif 000012
【図１１】
2005140007.tif 000013
【図１２】
2005140007.tif 000014
【図１３】
2005140007.tif 000015