(57)【要約】【課題】二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑止して、気筒内の空燃比を適切な値に制御すること。【解決手段】この内燃機関の制御装置１０は、排気バルブの開く時期が点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部４１と、排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、内燃機関の運転条件によって予め定めた値が前記下死点から経過した後に前記二次空気を噴射し、排気バルブの開く時期が前記下死点よりも後の場合には排気バルブの開く時期よりも後に二次空気を噴射するように二次空気の噴射時期を決定する噴射時期決定部４２と、決定した二次空気の噴射時期で、内燃機関の排気通路内に二次空気を噴射させる噴射制御部４３とを備える。  を備える【選択図】        図４
2005120961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、
前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、
前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気通路内に発生する排気の逆流が発生する期間を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する二次空気噴射制御部と、
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】
前記二次空気噴射制御部は、
前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には前記下死点よりも後に前記二次空気を噴射し、前記排気バルブの開く時期が前記下死点よりも後の場合には前記排気バルブの開く時期よりも後に前記二次空気を噴射するように二次空気の噴射時期を決定する噴射時期決定部を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は前記排気バルブの開く時期の可変機能を備えるとともに、
前記二次空気噴射制御部は、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気バルブの開く時期を前記下死点側に変更するバルブタイミング決定部を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、
前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、
前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記内燃機関の運転条件によって予め定めた値が前記下死点から経過した後に前記二次空気を噴射し、前記排気バルブの開く時期が前記下死点よりも後の場合には前記排気バルブの開く時期よりも後に前記二次空気を噴射するように二次空気の噴射時期を決定する噴射時期決定部と、
決定した前記二次空気の噴射時期で前記排気通路内に二次空気を噴射させる噴射制御部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有するとともに、前記排気バルブの開く時期の可変機能を備える内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、
前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、
前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気バルブの開く時期を、前記内燃機関の運転条件によって予め定めた値分、前記下死点側に変更するバルブタイミング決定部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記排気バルブの閉じる時期と前記吸気バルブの開く時期とのオーバーラップが存在する場合、
前記二次空気噴射制御部は、前記吸気バルブが開き始めるまでに前記二次空気の供給を終了することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、
前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定する工程と、
前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気通路内を通過する排気が前記排気バルブ側に流れる時期を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する工程と、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項８】
前記排気バルブの閉じる時期と前記吸気バルブの開く時期とのオーバーラップが存在する場合には、
前記二次空気を前記排気通路に供給した後、前記吸気バルブが開き始めるまでに前記二次空気の供給を終了することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次空気供給装置を備えた内燃機関の制御に関するものであり、さらに詳しくは、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑止して、気筒内の目標空燃比を適切な値に制御できる内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気浄化には、内燃機関の排気通路途中に三元触媒を配置して、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ成分を低減して排気を浄化する方法が広く採用されている。近年においては、特に冷間始動時における排気浄化性能を向上させるため、燃焼後の排気に二次空気を供給することにより排気中の酸素濃度を上昇させて、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化させることにより、排気の浄化を促進する技術が採用されてきている。
【０００３】
このような二次空気供給技術においては、三元触媒に高い浄化性能を発揮させるため、三元触媒を適切な温度に維持する必要がある。このため、例えば特許文献１には、排気通路が所属する排気バルブが開いている場合にのみ、当該排気バルブの下流へ二次空気を供給することにより、二次空気の過剰供給を抑えて排気温度の低下を抑制し、三元触媒を適切な温度に維持する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３２６４８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、排気バルブが開いている時期のある期間では、排気の脈動やピストンの往復運動その他の原因で、前記排気が内燃機関の気筒内へ逆流することがある。このように、排気に逆流が発生している場合に排気通路へ二次空気を供給すると、前記排気の逆流とともに供給した二次空気が気筒内へ逆流する場合がある。これにより、気筒内の空燃比に狂いが発生する場合がある。しかし、特許文献１に開示された技術では、かかる二次空気の逆流を考慮していないため、気筒内の空燃比を目標値通りに制御できないという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二次空気を噴射する内燃機関において、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することのできる内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気通路内に発生する排気の逆流が発生する期間を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する二次空気噴射制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の制御装置は、排気バルブの開く時期が下死点前の場合には、排気通路内に排気の逆流が発生する時期を経過した後に、前記二次空気を前記排気通路に噴射するように制御する。これにより、排気通路内に噴射した二次空気は、排気の逆流の影響をほとんど受けないので、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を
適切な値に制御することができる。
【０００９】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記内燃機関の制御装置において、前記二次空気噴射制御部は、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には前記下死点よりも後に前記二次空気を噴射し、前記排気バルブの開く時期が前記下死点よりも後の場合には前記排気バルブの開く時期よりも後に前記二次空気を噴射するように二次空気の噴射時期を決定する噴射時期決定部を有することを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関の制御装置は、排気バルブの開く時期に応じて二次空気の噴射時期を決定し、内燃機関の気筒内へ逆流する排気の影響を避けることのできるタイミングで二次空気を排気通路に噴射するように制御する。これにより、排気通路内に噴射した二次空気は、排気の逆流の影響をほとんど受けないので、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００１１】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は前記排気バルブの開く時期の可変機能を備えるとともに、前記二次空気噴射制御部は、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気バルブの開く時期を前記下死点側に変更するバルブタイミング決定部を有することを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関の制御装置では、排気バルブの開く時期の可変機能を備える内燃機関に適用されるものであり、排気バルブの開く時期に応じて排気バルブの開く時期を下死点側に変更し、二次空気を排気通路に噴射するように制御する。これにより、排気通路内における排気の逆流がほとんど消滅してから排気バルブが開くので、排気通路内に噴射した二次空気は、内燃機関の気筒内へほとんど逆流しない。その結果、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００１３】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記内燃機関の運転条件によって予め定めた値が前記下死点から経過した後に前記二次空気を噴射し、前記排気バルブの開く時期が前記下死点よりも後の場合には前記排気バルブの開く時期よりも後に前記二次空気を噴射するように二次空気の噴射時期を決定する噴射時期決定部と、決定した前記二次空気の噴射時期で前記排気通路内に二次空気を噴射させる噴射制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この内燃機関の制御装置は、排気バルブの開く時期が下死点前の場合には、内燃機関の運転条件によって予め定めた期間が下死点から経過した後に、二次空気を噴射するように制御する。これにより、排気通路内に噴射した二次空気は、排気の逆流の影響をほとんど受けないので、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して、気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００１５】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有するとともに、前記排気バルブの開く時期の可変機能を備える内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定するバルブ位置判定部と、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気バルブの開く時期を、前記内燃機関の運転条件によって予め定めた値分、前記下死点側に変更するバルブタイミング決定部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この内燃機関の制御装置では、排気バルブの開く時期の可変機能を備える内燃機関に適用されるものであり、排気バルブの開く時期が下死点前の場合には、前記内燃機関の運転条件によって予め定めた値分、排気バルブの開く時期を下死点側に変更して、二次空気を噴射するように制御する。これにより、排気バルブが開くのは、排気通路内における排気の逆流がほとんど消滅してからになるので、排気通路内に噴射した二次空気は、内燃機関の気筒内へほとんど逆流しない。その結果、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００１７】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記内燃機関の制御装置において、前記排気バルブの閉じる時期と前記吸気バルブの開く時期とのオーバーラップが存在する場合、前記二次空気噴射制御部は、前記吸気バルブが開き始めるまでに前記二次空気の供給を終了することを特徴とする。
【００１８】
この内燃機関の制御装置は、上記のようなオーバーラップがある場合、吸気バルブが開く前に二次空気の噴射を終了すれば、排気バルブから吸気バルブへ抜ける排気は存在するものの、逆流する排気の中には二次空気は存在しない。その結果、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００１９】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御方法は、排気バルブと吸気バルブと排気通路とを有する内燃機関の前記排気通路に噴射する二次空気を制御するものであり、前記排気バルブの開く時期が、点火上死点後における最初の下死点前か否かを判定する工程と、前記排気バルブの開く時期が前記下死点前の場合には、前記排気通路内を通過する排気が前記排気バルブ側に流れる時期を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この内燃機関の制御方法は、排気バルブの開く時期が下死点前の場合には、排気通路内を通過する排気が前記排気バルブ側に流れる時期を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する。これにより、排気通路内に噴射した二次空気は、排気の逆流の影響をほとんど受けないので、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【００２１】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御方法は、上記内燃機関の制御方法において、前記排気バルブの閉じる時期と前記吸気バルブの開く時期とのオーバーラップが存在する場合には、前記二次空気を前記排気通路に供給した後、前記吸気バルブが開き始めるまでに前記二次空気の供給を終了することを特徴とする。
【００２２】
この内燃機関の制御装置は、上記のようなオーバーラップがある場合、吸気バルブが開く前に二次空気の噴射を終了すれば、排気バルブから吸気バルブへ抜ける排気は存在するものの、逆流する排気の中には二次空気は存在しない。その結果、二次空気の逆流による空燃比の狂いを抑制して気筒内の目標空燃比を適切な値に制御することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、排気の逆流を避けて二次空気を排気通路へ噴射するようにしたので、供給した二次空気が内燃機関の気筒内へ逆流することを抑制して、気筒内の空燃比を適切な値に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記発明を実施するための最良の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的
に同一のものが含まれる。また、本発明は、通常の火花点火型のエンジン、火花点火型の直噴エンジン、ディーゼルエンジン、４ストロークエンジン、２ストロークエンジンその他の内燃機関に適用できる。
【実施例１】
【００２５】
実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法は、次の点に特徴がある。すなわち、内燃機関の排気通路内に二次空気を供給するにあたり、排気バルブの開く時期が下死点前か後かを判定する。そして、例えば、前記排気バルブの開く時期が下死点前の場合には、排気バルブの開く時期よりも後に二次空気を噴射することで、排気通路内を通過する排気が前記排気バルブ側に流れる時期を経過した後に前記二次空気を前記排気通路に噴射する。
【００２６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気通路に二次空気が供給される内燃機関の制御に用いられるものであり、二次空気の噴射タイミングを制御するものである。まず、二次空気供給装置１について説明する。図１は、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置を備えた二次空気供給装置の構成を示す概略図である。
【００２７】
図１に示す二次空気供給装置１は、内燃機関であるガソリンエンジン２（以下エンジン２という）に取り付けられて、エンジン２の暖機運転時における排気浄化性能を向上させるものである。エンジン２には、吸気通路２０と、排気通路２１とが取り付けられている。吸気通路２０にはスロットル２４が取り付けられており、この開度を調整することによりエンジン２の出力を制御する。また、吸気通路２０の入口にはエアフィルタ２５が備えられており、エンジン２に取り込まれる空気を浄化する。
【００２８】
吸気通路２０は、吸気マニホールド２０ｍを介してエンジン２の各気筒２ｓに接続される。また、燃料供給手段である燃料噴射ポンプ２７から、吸気マニホールド２０ｍ内に燃料が噴射される。この燃料は、吸気通路２０に取り込まれた空気と混合されて混合気を形成する。そして、この混合気が各気筒２ｓ内に導入され、各気筒２ｓに備えられる点火プラグにより着火されて燃焼し、エンジン２を駆動する。
【００２９】
吸気通路２０のエアフィルタ２５とスロットル２４との間には、エアフローメータ２６が設けられており、一次空気量、すなわち、エンジン２へ供給される燃料とともに混合気を形成する空気の量を計測してＥＣＵ（Engine Control Unit）２３へ送る。また、ＥＣＵ２３は、クランク角センサ２ＣＡから、クランク角に関する情報を取得し、エンジン２の制御に利用したり、後述する二次空気の噴射時期決定の際に利用したりする。排気通路２１の下流には、三元触媒を備える排気浄化装置２２が備えられており、排気浄化装置２２の上流と下流とにはそれぞれＯ2センサ３１、３２が配置される。このＯ2センサ３１、３２によって、排気中の酸素濃度を測定する。
【００３０】
二次空気供給装置１は、吸気通路２０のエアフィルタ２５とエアフローメータ２６との間から分岐させた二次空気供給通路１１を備える。二次空気供給通路はエンジン２の排気通路２１に二次空気、すなわち排気（燃焼ガス）の浄化を促進するために用いる空気を供給する。図１に示すように、二次空気供給通路１１の末端部には、複数の二次空気供給ノズル１９が取り付けられており、各二次空気供給ノズル１９は、エンジン２のそれぞれの気筒２ｓに対応した排気通路２１の排気マニホールド２１ｍ内へ二次空気を供給する。
【００３１】
また、二次空気供給通路１１には、吸気通路２０側から順に、電気モータ駆動のＡＰ（エアポンプ）１２、ＡＳＶ（エアスイッチング弁）１３、二次空気供給手段である二次空気流量調整弁１８、及び逆止弁であるＲＶ（リード弁）１４が配置される。また、ＡＰ１２とＡＳＶ１３との間には、圧力センサ１５が配置される。ＡＳＶ１３には、吸気通路２
０のスロットル２４の下流から延びる配管１６が接続されており、この配管１６にはさらに電磁弁１７が設けられる。
【００３２】
二次空気供給装置１を制御する内燃機関の制御装置１０は、二次空気の噴射タイミングを決定するため、エンジン２を制御するＥＣＵ２３と相互に情報をやり取りできるように接続される。また、二次空気を排気通路２１内へ供給するため、ＡＰ１２の駆動と電磁弁１７の開閉と二次空気流量調整弁１８の開閉とを制御する。なお、内燃機関の制御装置１０は、ＥＣＵ２３とは別個に構成してもよいし、ＥＣＵ２３の一部として構成してもよい（以下同様）。
【００３３】
二次空気供給装置は、冷間始動時のように燃料濃度が高く、かつ排気浄化装置２２が十分に昇温していないためその機能が十分に発揮されにくい場合に使用される。このような場合、燃料の燃焼を安定させるため、エンジン２の気筒２ｓ内における空燃比（Air Fuel
Ratio：Ａ／Ｆ）はエンジン２の理想空燃比よりも小さく、また、排気浄化の促進及び三元触媒の昇温促進のため、排気浄化装置２２の空燃比は三元触媒の理想空燃比よりも大きく設定される。
【００３４】
このようにするため、エンジン２が冷間始動時にある場合、内燃機関の制御装置１０が電磁弁１７を開くことで、吸気通路２０内の負圧をＡＳＶ１３に導いてＡＳＶ１３を開くとともに、エアポンプ１２を駆動する。そして、二次空気供給通路１１を介してエアフィルタ２５を通過した空気の一部を排気通路２１内へ導く。これによって、燃料の燃焼を安定させるとともに、エンジン２の排気中における酸素濃度を上昇させることにより排気の空燃比を上昇させて、排気通路２１内における排気中に含まれるＨＣ、ＣＯの二次燃焼を促進して、排気の浄化を促進する。同時に、排気温度を上昇させることにより、排気浄化装置２２中の三元触媒を昇温させることで、エミッションの悪化を抑制する。次に、二次空気の逆流について説明する。
【００３５】
図２は、排気の逆流によって内燃機関の気筒内へ逆流する二次空気を説明する模式図である。図３は、吸、排気バルブのリフト量と排気バルブを通過する排気流量との関係を示す説明図である。図３に示す、排気バルブを通過する排気の流量は、負の部分が排気バルブからの逆流を示す。また、図３の横軸はクランク角ＣＡであり、１８０°が点火上死点後における最初の下死点を表す。図２に示すように、排気バルブ（以下ＥＶ）３が開いているときには、排気脈動やピストン５の移動による気筒２ｓ内圧力の変化等が原因で、排気ポート２ｅｘからエンジン２の排気が逆流することがある（図３のＡで囲んだ部分）。また、点火上死点後における最初の下死点においてピストン５は動いていないが、この場合であっても排気の脈動による逆流が発生する場合もある。また、ＥＶ３の閉じる時期と吸気バルブ（以下ＩＶ）４の開く時期とのオーバーラップがある場合には（図３のＣで囲んだ部分）、排気ポート２ｅｘから吸気ポート２ｉｎへ排気の逆流が発生することもある（図３のＢで囲んだ部分）。ここで、ＥＶ３が開く時期をＥＶＯといい、ＥＶ３の閉じる時期をＥＶＣといい、ＩＶ４が開く時期をＩＶＯという（以下同様）。
【００３６】
このような排気の逆流によって、供給した二次空気の一部が排気とともに逆流して、気筒２ｓの排気ポート２ｅｘから気筒２ｓ内へ流入することがある。ここで、気筒２ｓに供給される燃焼用の空気をａ１、供給した全二次空気をａ２、逆流した二次空気（逆流二次空気）をａ２ｒ、排気浄化装置２２へ流れる二次空気をａ２ｃとすると、二次空気の逆流が発生した場合、気筒２ｓ内の空気量は、ａ１＋ａ２ｒとなる。一方、排気浄化装置２２へ流れる二次空気ａ２ｃは、ａ２ｃ＝ａ２−ａ２ｒとなる。
【００３７】
これによって、気筒２ｓ内で燃焼に供される空気の量は、エンジン２の運転条件等からＥＣＵ２３が定める空気量よりも多くなるので、その運転条件における目標気筒内空燃比
よりも気筒内空燃比は大きくなる。一方、排気浄化装置２２の三元触媒へ流れる二次空気ａ２ｃは、供給される全二次空気ａ２よりも逆流二次空気ａ２ｒ分だけ少なくなるので、排気浄化装置２２の触媒空燃比は目標触媒空燃比よりも小さくなる。このように、二次空気の逆流が発生する条件下においては、気筒２ｓ内及び排気浄化装置２２における実際の空燃比には、それぞれの目標値空燃比との狂いが発生することになる。その結果、エンジン２の燃焼が不安定になったり、排気の浄化が不十分になったり、排気浄化装置２２内の三元触媒の温度上昇が遅れたりする。
【００３８】
かかる問題を解決するために、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置及び制御方法では、次のような構成を採用する。まず、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置１０の構成について説明する。図４は、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。内燃機関の制御装置１０は、処理部１０ｐと、記憶部１０ｍと、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４５とを含んで構成される。さらに処理部１０ｐは、二次空気噴射条件判定部４０と、バルブ位置判定部４１と、二次空気噴射制御部１０ｐｃとを含んで構成される。また、二次空気噴射制御部１０ｐｃは、噴射時期決定部４２と、噴射制御部４３と含んで構成される。これらの二次空気噴射条件判定部４０、バルブ位置判定部４１、噴射時期決定部４２及び噴射制御部４３が、本発明に係る内燃機関の制御方法の各処理手順を実行する部分となる。
【００３９】
また、記憶部１０ｍと、二次空気噴射条件判定部４０と、バルブ位置判定部４１と、噴射時期決定部４２と、噴射制御部４３とは、前記入出力ポート４５を介して接続される。これにより、記憶部１０ｍと、二次空気噴射条件判定部４０と、バルブ位置判定部４１と、噴射時期決定部４２と、噴射制御部４３とは、それぞれ双方向でデータをやり取りできるように構成される。なお、必要に応じて片方向でデータを送信あるいは取得するようにしてもよい。
【００４０】
また、内燃機関の制御装置１０とＥＣＵ２３とは、前記入出力ポート４５を介して接続されており、両者間で相互にデータをやり取りすることができるように構成される。これにより、内燃機関の制御装置１０がＥＣＵ２３のエンジン制御データを取得したり、内燃機関の制御装置１０の制御をＥＣＵ２３のエンジン制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。さらに、内燃機関の制御装置１０には、入出力ポート４５を介して電磁弁１７が接続されており、内燃機関の制御装置１０が、エンジン２の排気通路２１に二次空気を噴射する時期を制御できるようになっている。
【００４１】
記憶部１０ｍには、本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、後述する噴射時期補正値α、βを記述した噴射時期補正値マップ５０等が格納されている。ここで、記憶部１０ｍは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、処理部１０ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。
【００４２】
また、上記コンピュータプログラムは、処理部１０ｐの各部やＥＣＵ２３にすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。さらに、前記処理部１０ｐは、上記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアにより、二次空気噴射条件判定部４０、バルブ位置判定部４１、噴射時期決定部４２及び噴射制御部４３の機能を実現するものであってもよい。次に、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置１０を用いた場合における、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順について説明する。
【００４３】
図５−１〜図５−４は、本発明におけるピストン位置とクランク角との関係を示す説明図である。図６は、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の説明に先立ち、本発明におけるピストン位置とクランク角ＣＡとの関係を説明する。
【００４４】
図５−１〜５−４中、ＴＤＣ（Top Death Center）は上死点、ＢＤＣは下死点（Bottom
Death Center）を示す。図５−１は、エンジン２のピストン５及びクランクシャフト６が点火上死点にある状態を示す。点火上死点とは、火花点火機関においては、点火プラグ７によって気筒２ｓ内に導入された混合気に点火したときにおける上死点をいう。また、ディーゼル機関においては、気筒２ｓ内に噴射した燃料が燃焼したときにおける上死点をいう。本発明においては、点火上死点のクランク角ＣＡを０°とする。そして、点火上死点後における最初の下死点（図５−２）のクランク角ＣＡが１８０°となる。下死点あるいは上死点前というときには、下死点あるいは上死点よりもクランク角ＣＡが小さい場合をいい、下死点あるいは上死点後というときには、下死点あるいは上死点よりもクランク角ＣＡが大きい場合をいう。また、本発明においては、二次空気の噴射時期、ＥＶ３やＩＶ４の開閉時期は、クランク角ＣＡで表す。
【００４５】
図５−３は、クランク角ＣＡが３６０°のときにおける上死点を示す。クランク角ＣＡが１８０°から３６０°までの行程が排気行程となり、ＥＶ３が開いて排気が気筒２ｓ外へ排出される。図５−４は、クランク角ＣＡが５４０°のときにおける下死点を示す。クランク角ＣＡが３６０°から５４０°までの行程が吸気行程となり、ＩＶ４が開いて新気が気筒２ｓ内へ導入される。クランク角ＣＡが５４０°から７２０°が圧縮行程となり、クランク角ＣＡが７２０°の前に気筒２ｓ内の混合気が点火されて、点火上死点へ戻る。このように、クランク角ＣＡが７２０°で１サイクルが完了する。
【００４６】
次に、二次空気の噴射開始時期について説明する。なお、次の説明においては、適宜図４、図５−１〜５−４を参照されたい。二次空気の噴射を開始するにあたり、まず、内燃機関の制御装置１０の処理部１０ｐに備えられる二次空気噴射条件判定部４０が、二次空気噴射（ＡＩ：Air Injection）条件にあるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定においては、二次空気噴射条件判定部４０がエンジン２の水温データや触媒温度データその他のデータをＥＣＵ２３から取得し、記憶部１０ｍに格納された二次空気噴射条件判定マップを読み出して、取得した前記諸データと比較する。そして、二次空気噴射条件にあると判定した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、次の処理手順へと移行し、二次空気噴射条件ではないと判定した場合は（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理手順が終了する。
【００４７】
二次空気噴射条件にあると判定された場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、バルブ位置判定部４１は、ＥＶ３の開く時期が下死点前であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、バルブ位置判定部４１は、ＥＣＵ２３を介してクランク角センサ２ＣＡからの情報を取得し、ＥＶ３の開く時期を判定する。また、二次空気の噴射開始時期の制御に用いる下死点は、点火上死点後における最初の下死点（クランク角ＣＡ＝１８０°）である。ＥＶ３の開く時期が下死点前である場合、（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、噴射時期決定部４２は、ＥＣＵ２３からエンジン回転数ＮＥや充填効率ＫＬ等といったエンジン２の運転条件を取得する。そして、これらの値を記憶部１０ｍに格納された噴射時期補正値マップ５０に与えて、下死点前における噴射時期補正値αを決定する。この下死点前における噴射時期補正値αは、エンジン２の運転条件によって予め定められる値であり、少なくとも、ＥＶ３が開いてから図３中Ａに示した排気の逆流が発生する期間を経過するまでの期間に設定することが好ましい。
【００４８】
下死点前における噴射時期補正値αを決定したら、噴射時期決定部４２は、二次空気の
噴射開始時期を、下死点のクランク角（ＣＡBDC）＋αに決定し（ステップＳ１０３）、この噴射時期で二次空気供給装置１から二次空気を噴射させる（ステップＳ１０５）。このようにすれば、図３中Ａで示す排気の逆流を避けて二次空気を噴射できるので、気筒２ｓ内への二次空気の逆流を抑制できる。
【００４９】
ＥＶ３の開く時期が下死点後である場合、（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、噴射時期決定部４２は、ＥＣＵ２３からエンジン回転数ＮＥや充填効率ＫＬ等を取得する。そして、これらの値を記憶部１０ｍに格納された噴射時期補正値マップ５０に与えて、下死点後における噴射時期補正値βを決定する。噴射時期決定部４２は、二次空気の噴射開始時期を、ＥＶＯのクランク角（ＣＡEVO）＋βに決定し（ステップＳ１０４）、噴射制御部４３はこのタイミングで二次空気供給装置１から二次空気を噴射させる（ステップＳ１０５）。なお、噴射時期補正値α、βは角度である。
【００５０】
ＥＶ３の開く時期が下死点後ということは、ピストン５が上死点に向かって移動し始めてからＥＶ３が開き始めるので、排気の逆流は発生しにくい。したがって、ＥＶ３が開き始めるとともに二次空気を噴射しても、排気の逆流による二次空気の逆流はほとんど発生しないと考えられる。しかし、エンジン回転数ＮＥや充填効率ＫＬその他の条件によって、ＥＶ３の開く時期が下死点後であっても排気の逆流が発生するおそれはある。このため、ＥＶ３の開く時期のクランク角（ＣＡEVO）に噴射時期補正値βを加えたタイミングで二次空気を噴射することにより、二次空気の逆流を極小にすることができる。なお、排気の逆流が発生しない期間で二次空気を噴射する場合は、βを０としてもよい。
【００５１】
ここで、噴射時期補正値マップ５０について説明する。図７−１は、実施例１の本発明に係るデータマップの一例を示す説明図である。図７−２は、エンジン回転数をパラメータとしたときにおける排気の逆流量とクランク角度との関係を示す説明図である。図７−３は、エンジンの充填効率をパラメータとしたときにおける排気の逆流量とクランク角度との関係を示す説明図である。
【００５２】
噴射時期補正値マップ５０は、図７−１に示すように、少なくともエンジン回転数ＮＥとエンジンの充填効率ＫＬとをエンジンの運転条件に関するパラメータとして噴射時期補正値α、βを定めることができる。この理由について説明する。図７−２に示すように、破線で示されたあるＥＶＯでの逆流する総量は、機関回転数ＮＥが高いほど少なくなる。これは、機関回転数ＮＥが高いほど逆流する実時間が短くなるからである。このため、機関回転数ＮＥが高い場合には、二次空気を噴射する時期を早めても排気の逆流による影響は少ない。また、図７−３に示すように、エンジンの充填効率ＫＬが高いと、排気の逆流が発生しなくなる時期は点火上死点側に移行する。このため、エンジンの充填効率ＫＬが高い場合には、二次空気を噴射する時期を早めても排気の逆流による影響は少ない。なお、エンジン回転数ＮＥとエンジンの充填効率ＫＬとは、排気脈動と相関が強いので、少なくともこれらをエンジンの運転条件に関するパラメータとして採用することが好ましい。
【００５３】
二次空気を噴射する時期をより点火上死点側にするためには、噴射時期補正値α、βを小さくすればよい。したがって、図７−１に示す噴射時期補正値マップ５０のように、エンジン回転数ＮＥ及びエンジンの充填効率ＫＬの増加とともに前記噴射時期補正値α、βの値を小さく設定する。これにより、高回転側ではより点火上死点に近い時期から二次空気を噴射できるので、二次空気の噴射期間を長くすることができる。その結果、より確実に二次空気を供給することができる。なお、噴射時期補正値マップ５０は、実験や数値シミュレーションにより、最適な噴射時期補正値α、βと、エンジン回転数ＮＥ及びエンジンの充填効率ＫＬとの関係を予め求めることにより作成することができる。また、噴射時期補正値マップ５０を持たないで、逆流に関して最も厳しいエンジン２の運転条件下で定めた噴射時期補正値を用いてもよい。
【００５４】
次に、二次空気の噴射終了時期について説明する。図８は、実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。図９−１〜図９−４は、上死点近傍における排気バルブの閉じる時期と吸気バルブの開く時期とを説明するバルブリフト線図である。二次空気の噴射を終了するにあたっては、まず、内燃機関の制御装置１０の処理部１０ｐに備えられるバルブ位置判定部４１が、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とのオーバーラップがあるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。オーバーラップがある場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、バルブ位置判定部４１は、ＩＶ４の開く時期が上死点前か否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、二次空気の噴射終了を制御する際の判定に用いる上死点は、クランク角ＣＡが３６０°である。
【００５５】
ＩＶ４が上死点前である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、噴射時期決定部４２は、ＩＶ４が開く時期までに二次空気の噴射が終了するように、二次空気の噴射終了時期を決定する（ステップＳ２０４）。そして、噴射制御部４３はこの噴射終了時期に、二次空気供給装置１からの二次空気の噴射を終了させる（ステップＳ２０８）。図９−１は、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とにオーバーラップがあり、かつＩＶＯが上死点前の場合を示すが、この場合、前記オーバーラップによって、ＥＶ３からＩＶ４へ抜ける排気の逆流が発生する場合がある。したがって、ＩＶＯ前に二次空気の噴射を終了すれば、ＩＶ４へ抜ける排気とともに気筒２ｓ内へ逆流する二次空気はほとんどなくなる。なお、エンジン回転数ＮＥが高い場合には、二次空気供給装置１による二次空気の噴射の応答遅れが発生する場合がある。したがって、二次空気の噴射を終了させるときにエンジン回転数ＮＥが高い場合は、前記応答遅れを考慮して、噴射制御部４３は、早い時期、すなわちクランク角ＣＡがより小さい時期で二次空気の噴射を終了することが好ましい（以下同様）。
【００５６】
ＩＶ４の開く時期が上死点後である場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、噴射時期決定部４２は、上死点までに二次空気の噴射が終了するように、二次空気の噴射終了時期を決定する（ステップＳ２０５）。そして、噴射制御部４３はこの噴射終了時期に、二次空気の噴射を終了させる（ステップＳ２０９）。図９−２は、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とにオーバーラップがあり、かつＩＶＯが上死点後の場合を示す。上死点を通過した後においては、ピストン５は下死点に向かって移動する。このため、上死点までに二次空気の噴射を完了すれば、前記オーバーラップによって発生するＩＶ４へ抜ける排気の逆流を、より確実に回避することができる。その結果、気筒２ｓ内への二次空気の逆流を抑制できる。
【００５７】
ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とのオーバーラップがない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、バルブ位置判定部４１は、ＥＶ３が閉じる時期（ＥＶＣ）が上死点前か否かを判定する（ステップＳ２０３）。ＥＶＣが上死点前である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、噴射時期決定部４２は、最大限次のＥＶＯまでに二次空気の噴射が終了するように、二次空気の噴射終了時期を決定する（ステップＳ２０６）。なお、二次空気の噴射は上死点（クランク角ＣＡ＝３６０°）で終了させるようにしてもよい。噴射制御部４３は前記噴射終了時木に、二次空気の噴射を終了させる（ステップＳ２０９）。図９−３は、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とにオーバーラップがなく、かつＥＶＣが上死点前の場合を示す。この場合、ＥＶ３が完全に閉じてしまえば、排気ポート２ｅｘを通る排気の逆流は発生しない。したがって、ＥＶＣまでに二次空気の噴射を完了すれば、前記排気の逆流を回避することができるので、気筒２ｓ内への二次空気の逆流を抑制できる。
【００５８】
ＥＶ３が上死点後である場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、噴射時期決定部４２は、二次空気の噴射が上死点までに終了するように、二次空気の噴射終了時期を決定する（ステップＳ２０７）。そして、噴射制御部４３はこの噴射終了時期に、二次空気の噴射を終了
させる（ステップＳ２０９）。図９−４は、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とにオーバーラップがなく、かつＥＶＣが上死点後の場合を示す。上死点を通過したピストン５は下死点（クランク角ＣＡ＝５４０°）に向かって移動するので、気筒２ｓ内の圧力は排気マニホールド２１ｍ（図１）内の圧力よりも低くなる場合がある。このため、排気ポート２ｅｘを通る排気の逆流が発生するおそれがある。したがって、ＴＤＣまでに二次空気の噴射を完了すれば、前記排気の逆流を回避することができるので、気筒２ｓ内への二次空気の逆流を抑制できる。
【００５９】
以上、実施例１の本発明によれば、二次空気の噴射開始時期を上記のように制御することにより、ＥＶが開くことによる排気の逆流を避けて二次空気を排気通路へ噴射することができる。また、二次空気の噴射終了時期を上記のように制御することにより、ＥＶが閉じる時期とＩＶが開く時期とのオーバーラップ時に発生する排気の逆流を避けて二次空気を排気通路へ噴射することができる。これによって、供給した二次空気が気筒内へ逆流することを抑制して、目標気筒内空燃比近傍でエンジンを運転することができる。特に、ＥＶやＩＶのバルブタイミング可変機構を備えた内燃機関の場合には、前記オーバーラップが大きくなる場合があるので、本発明はこのような内燃機関に対しても好適に適用できる。
【００６０】
また、供給した二次空気の気筒内への逆流を抑制することにより、排気浄化装置の触媒空燃比も目標触媒空燃比近傍に保つことができる。これによって、排気浄化装置に所定の排気浄化性能を発揮させることができるとともに、三元触媒の温度上昇の遅れも抑制できる。さらに、二次空気の逆流を抑制することにより、二次空気中のゴミが気筒内へ流入することを抑制できるので、二次空気の取り入れ口にエアフィルタがない場合には、エンジンの耐久性を向上させることができる。なお、実施例１で開示した構成は、以下の実施例においても適宜適用できる。
【実施例２】
【００６１】
実施例２の本発明に係る内燃機関の制御装置及び制御方法は、次の点に特徴がある。すなわち、少なくとも排気バルブの開閉時期の可変機能を備える内燃機関において、排気バルブが開く時期が下死点よりも前である場合には、その時期よりも排気バルブの開く時期を遅らせるとともに、排気バルブが開き始めてから二次空気を噴射する。これにより、排気通路内に発生する排気の逆流が発生する期間を経過した後に二次空気を噴射する。他の構成は実施例１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。
【００６２】
図１０は、実施例２の本発明に係る内燃機関の制御装置を示す説明図である。内燃機関の制御装置１０'は、処理部１０ｐ'と、記憶部１０ｍ'と、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４５とを含んで構成される。さらに処理部１０ｐ'は、二次空気噴射条件判定部４０と、バルブ位置判定部４１と、バルブタイミング決定部４４と、噴射制御部４３とを含んで構成される。なお、バルブタイミング決定部４４と、噴射制御部４３は、二次空気噴射制御部１０ｐｃ'を構成する。これらの二次空気噴射条件判定部４０、バルブタイミング決定部４４及び噴射制御部４３が、本発明に係る内燃機関の制御方法の各処理手順を実行する部分となる。また、バルブタイミング決定部４４は、入出力ポート４５に接続されており、入出力ポート４５の接続されている記憶部１０ｍ'や二次空気噴射条件判定部４０等とそれぞれ双方向でデータをやり取りできるように構成される。なお、必要に応じて片方向でデータを送信あるいは取得するようにしてもよい。次に、実施例２の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順について説明する。なお、次の説明においては、適宜図５−１〜５−４、図１０を参照されたい。
【００６３】
図１１は、実施例２の本発明に係る内燃機関の制御方法を示すフローチャートである。
二次空気の噴射を開始するにあたり、まず、内燃機関の制御装置１０'の処理部１０ｐ'に備えられる二次空気噴射条件判定部４０が、二次空気噴射条件にあるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。この判定については、実施例１で説明した通りである。二次空気噴射条件判定部４０が二次空気噴射条件にあると判定した場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、次の処理手順へと移行し、二次空気噴射条件ではないと判定した場合は（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、処理手順が終了する。
【００６４】
二次空気噴射条件にあると判定された場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、バルブ位置判定部４１は、ＥＶ３の開く時期を確認し（ステップＳ３０２）、ＥＶ３の開く時期が下死点前であるか否かを判定する。ここで、バルブ位置判定部４１は、ＥＣＵ２３を介してクランク角センサ２ＣＡからの情報を取得し、ＥＶ３の開く時期を判定する。また、二次空気の噴射開始時期の制御に用いる下死点は、点火上死点後における最初の下死点（クランク角ＣＡ＝１８０°）である。ＥＶ３の開く時期が下死点前である場合、（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、バルブタイミング決定部４４は、ＥＣＵ２３からエンジン回転数ＮＥや充填効率ＫＬといったエンジン２の運転条件を取得する。そして、バルブタイミング決定部４４は、これらの値を記憶部１０ｍ'に格納されたバルブタイミングマップ５１に与えて、ＥＶ３の開く時期を下死点側に変更する（ステップＳ３０４）。これは、ＥＶ３が本来開く時期（クランク角がＣＡEVO）に、エンジン２の運転条件によって予め定めた補正値γを加算することで実現できる。
【００６５】
バルブタイミング決定部４４はＥＣＵ２３へバルブタイミング変更指令を送り、ＥＣＵ２３はバルブタイミング変更機構８を駆動することで、変更されたＥＶ３の開く時期でエンジン２のＥＶ３を開き始める。また、噴射制御部４３は、ＥＶ３が開く時期に合わせて二次空気供給装置１から二次空気を噴射させる（ステップＳ３０５）。このように、ＥＶ３の開く時期を、排気の逆流が発生している時期が経過してからに変更するので、噴射した二次空気の気筒２ｓ内への逆流を抑制できる。ＥＶ３の開く時期が下死点よりも後である場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、噴射制御部４３は、ＥＶ３が開く時期に合わせて二次空気供給装置１から二次空気を噴射させる（ステップＳ３０５）。ＥＶ３の開く時期が下死点よりも後であれば、ピストン５は上死点側に移動するので、排気の逆流を避けて二次空気を供給することができる。
【００６６】
ここで、ＥＶ３が開くまでは、排気通路２１内において排気の逆流に起因する二次空気の逆流が発生しても、この二次空気が気筒２ｓ内へ流入することはない。これは、ＥＶ３が閉じている以上、排気通路２１から気筒２ｓ内へは排気も二次空気も流入することはないからである。したがって、実施例２においては、ＥＶ３が開く時期に合わせて二次空気を噴射する他、ＥＶ３が開く前から二次空気を排気通路２１内へ噴射するようにしてもよい。後者のようにすれば、より長い二次空気の噴射期間を確保できるので、二次空気供給装置１による二次空気の最小噴射期間が十分に小さくできない場合には好ましい。
【００６７】
実施例２において二次空気の噴射を終了させる場合には、実施例１で説明した方法が適用できる。さらに、ＥＶ３の閉じる時期とＩＶ４の開く時期とのオーバーラップがあり、かつＩＶＯが上死点前の場合、バルブタイミング決定部４４がＩＶＯを上死点後に変更するとともに、噴射制御部４３が上死点までに二次空気の噴射を終了させてもよい。なお、この場合には、ＩＶ４の開く時期の可変機構をエンジン２が備えていることが必要である。また、前記オーバーラップがなく、かつＥＶＣが上死点前の場合、バルブタイミング決定部４４がＥＶＣを上死点後に変更するとともに、噴射制御部４３が上死点までに二次空気の噴射を終了させてもよい。このようにすれば、より長い二次空気の噴射期間を確保できるので、二次空気供給装置１による二次空気の最小噴射期間が十分に小さくできない場合には好ましい。
【００６８】
ここで、バルブタイミングマップ５１について説明する。図１２は、バルブタイミングマップの一例を示す説明図である。バルブタイミングマップ５１は、図１２に示すように、エンジン回転数ＮＥとエンジン２の充填効率ＫＬとをパラメータとしてＥＶ３の開く時期ＥＶＯを定めることが好ましい。これは次の理由による。図７−２に示すように、エンジン回転数ＮＥが高いと、同じＥＶ３の開く時期における排気の逆流量が少なくなる。また、エンジン回転数ＮＥが高い程、排気の逆流が発生しなくなる時期は点火上死点側に移行するので、エンジン回転数ＮＥが高い程、ＥＶＯを点火上死点側へ移動させることができる。一般に、ＥＶＯを早くする方が排気損失を低減できるので好ましいが、エンジン回転数ＮＥが高い場合には、ＥＶＯを上死点側に移行させて、排気損失を低減することができるからである。
【００６９】
また、図７−３に示すように、エンジンの充填効率ＫＬが高いと、同じＥＶ３の開く時期における排気の逆流量が少なくなる。このため、エンジンの充填効率ＫＬが高い程、逆流が発生しなくなる時期が点火上死点側に移行するので、エンジンの充填効率ＫＬが高い程、ＥＶＯを点火上死点側へ移動させることができる。これにより、エンジンの充填効率ＫＬが高い場合には、ＥＶＯを上死点側に移行させて、排気損失を低減することができるからである。
【００７０】
上記制御を実現するために、図１２に示すバルブタイミングマップ５１のように、エンジン回転数ＮＥ及びエンジンの充填効率ＫＬが大きくなるほど、ＥＶＯを小さくする。これにより、二次空気の逆流を抑制できるとともに、エンジン２を効率よく運転できる。なお、バルブタイミングマップ５１は、実験や数値シミュレーションにより、予め最適なＥＶＯとエンジン回転数ＮＥ及びエンジンの充填効率ＫＬとの関係を求めることにより作成することができる。
【００７１】
以上、実施例２の本発明によれば、排気の逆流が収まってからＥＶを開くようにＥＶを開く時期を制御するので、排気脈動に起因する排気の逆流が発生しない時期で二次空気を排気通路へ噴射することができる。これによって、供給した二次空気が気筒内へ逆流することを抑制して、目標気筒内空燃比近傍でエンジンを運転することができる。また、供給した二次空気の気筒内への逆流を抑制することにより、排気浄化装置の触媒空燃比も目標触媒空燃比近傍に保つことができる。これによって、排気浄化装置に所定の排気浄化性能を発揮させることができるとともに、三元触媒の温度上昇の遅れも抑制できる。さらに、二次空気の逆流を抑制することにより、二次空気中のゴミが気筒内へ流入することを抑制できるので、二次空気の取り入れ口にエアフィルタがない場合には、エンジンの耐久性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置及び制御方法は、排気に対して二次空気を供給する内燃機関に有用であり、特に、気筒内の空燃比を適正に制御することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置を備えた二次空気供給装置の構成を示す概略図である。
【図２】排気の逆流によって内燃機関の気筒内へ逆流する二次空気を説明する模式図である。
【図３】吸、排気バルブのリフト量と排気バルブを通過する排気流量との関係を示す説明図である。
【図４】実施例１の本発明に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。
【図５−１】本発明におけるピストン位置とクランク角との関係を示す説明図である。
【図５−２】本発明におけるピストン位置とクランク角との関係を示す説明図である。
【図５−３】本発明におけるピストン位置とクランク角との関係を示す説明図である。
【図５−４】本発明におけるピストン位置とクランク角との関係を示す説明図である。
【図６】実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図７−１】実施例１の本発明に係るデータマップの一例を示す説明図である。
【図７−２】エンジン回転数をパラメータとしたときにおける排気の逆流量とクランク角度との関係を示す説明図である。
【図７−３】エンジンの充填効率をパラメータとしたときにおける排気の逆流量とクランク角度との関係を示す説明図である。
【図８】実施例１の本発明に係る内燃機関の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図９−１】上死点近傍における排気バルブの閉じる時期と吸気バルブの開く時期とを説明するバルブリフト線図である。
【図９−２】上死点近傍における排気バルブの閉じる時期と吸気バルブの開く時期とを説明するバルブリフト線図である。
【図９−３】上死点近傍における排気バルブの閉じる時期と吸気バルブの開く時期とを説明するバルブリフト線図である。
【図９−４】上死点近傍における排気バルブの閉じる時期と吸気バルブの開く時期とを説明するバルブリフト線図である。
【図１０】実施例２の本発明に係る内燃機関の制御装置を示す説明図である。
【図１１】実施例２の本発明に係る内燃機関の制御方法を示すフローチャートである。
【図１２】バルブタイミングマップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  二次空気供給装置
２  エンジン（ガソリンエンジン）
２ｓ  気筒
８  バルブタイミング変更機構
１０、１０'  内燃機関の制御装置
１０ｐ、１０ｐ'  処理部
１０ｐｃ、１０ｐｃ'  二次空気噴射制御部
１０ｍ、１０ｍ'  記憶部
２１  排気通路
２１ｍ  排気マニホールド
４０  二次空気噴射条件判定部
４１  バルブ位置判定部
４２  噴射時期決定部
４３  噴射制御部
４４  バルブタイミング決定部
４５  入出力ポート
５０  噴射時期補正値マップ
５１  バルブタイミングマップ
【図１】
2005120961.tif 000003
【図２】
2005120961.tif 000004
【図３】
2005120961.tif 000005
【図４】
2005120961.tif 000006
【図５−１】
2005120961.tif 000007
【図５−２】
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【図５−３】
2005120961.tif 000009
【図５−４】
2005120961.tif 000010
【図６】
2005120961.tif 000011
【図７−１】
2005120961.tif 000012
【図７−２】
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【図７−３】
2005120961.tif 000014
【図８】
2005120961.tif 000015
【図９−１】
2005120961.tif 000016
【図９−２】
2005120961.tif 000017
【図９−３】
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【図９−４】
2005120961.tif 000019
【図１０】
2005120961.tif 000020
【図１１】
2005120961.tif 000021
【図１２】
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