(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に配設される排気弁の少なくとも閉タイミングを調整する排気弁調整手段と、
内燃機関の運転状態として吸気通路の圧力を検出、若しくは推定する第１の運転状態検出手段と、
内燃機関の運転状態として内燃機関に燃料を供給するインジェクタから噴射される燃料のうち、少なくとも内燃機関のシリンダ壁面に付着する未燃炭化水素量を推定する第２の運転状態検出手段とを備え、
前記排気弁調整手段は、エンジン回転速度が始動判定レベル以上であるエンジンの冷間始動時に前記第１の運転状態検出手段により検出、または推定された圧力が所定値よりも大きく、燃焼ガスをシリンダ内に再吸入させるのに十分な吸気通路中の圧力が得られないとき、前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して進角側となるように制御し、内燃機関のシリンダ壁面に付着した未燃炭化水素量を含む燃焼ガスを燃焼室に閉じ込めるタイミングにて排気弁を閉じ、前記第１の運転状態検出手段により検出、または推定された圧力が所定値よりも小さいとき、前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して遅角側となるように制御するものであって、
前記排気弁調整手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して進角側となるように制御するとき、前記第２の運転状態検出手段により推定された内燃機関のシリンダ壁面に付着する未燃炭化水素量が多いほど、前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点から進角されるように設定することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記排気弁調整手段は、前記第１の運転状態検出手段により検出される内燃機関の運転状態に基づいて前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して遅角側となるように制御するとき、内燃機関の吸気弁と前記排気弁とが同時に開弁している期間が所定期間となるように吸気上死点からの遅角量を設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関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】
【０００２】
【従来技術】
近年、内燃機関の燃焼により排出される有害ガス成分に対する規制が厳しくなっている。そこで、この燃焼によって排出される有害ガス成分を低減する技術が広く研究されている。この有害成分が、特に問題になるのは内燃機関の冷始動時のような触媒コンバータが不活性状態であるときである。たとえば、触媒コンバータとして広く知られている三元触媒は、活性状態において、空燃比が理論空燃比のときに最も浄化率が高くなることが知られている。しかしながら、上述のように冷始動時には、触媒コンバータが活性していないために、燃焼によって発生する有害ガス成分が浄化されずに大気に放出される。これによってエミッションが悪化してしまう。
【０００３】
そこで、従来から特開平１１−３３６５７４号公報に開示される技術が知られている。この技術は、有害ガス成分の１つとして、炭化水素（ＨＣ）ガスの排出を抑制するための技術であり、吸気バルブと排気バルブとが同時に開弁している時期、所謂バルブオーバラップ量を制御することによって、一旦、排気通路に排出された燃焼ガスを再び内燃機関のシリンダに再吸入させることが開示されている。
【０００４】
このように、排気通路中に排出された燃焼ガスをシリンダ内に再吸入させることで、燃焼ガス中に含まれる未燃ＨＣガスを再び燃焼に寄与させることでＨＣガスの排出を抑制することができる。しかしながら、シリンダに再吸入する燃焼ガス量が多くなると、新気に対する排気ガス量の割合が大きくなるために燃焼が不安定になってしまう。特開平１１−３３６５７４号公報の技術では、特にこの課題に対してシリンダに再吸入する燃焼ガス量が大きくなることを防止するためにオーバラップ量を所定値以下に制御する。これによって、排気バルブが開いているときに吸気バルブが開いている期間が短くなるので、新気に対する再吸入燃焼ガス量を抑制でき、上述の課題を解決するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼ガスの再吸入量は、オーバラップ量と、吸気通路中の圧力と排気通路中の圧力との差圧によって決まる。すなわち、吸気通路中の圧力と排気通路中の圧力との差圧が小さい場合には、充分に排気ガスをシリンダ内に再吸入させることができず、未燃ＨＣを低減するという効果を充分に活用することができないという虞がある。
【０００６】
この問題は、特に、エンジン始動時に現れる課題であり、エンジン始動時にはまだアイドル回転速度に達していないために、燃焼ガスをシリンダ内に再吸入させるのに充分な吸気通路中の圧力を得られない。このため、上記特開平１１−３３６５７４号公報の技術のように排気バルブの閉じタイミングを遅角させて、バルブオーバラップ量を制御することで燃焼ガスをシリンダ内に再吸入させる方法では、始動時には燃焼ガスの再吸入を充分に行うことができない。特に、冷間始動時には触媒コンバータが活性していないために未燃ＨＣが浄化されずに大気に放出されて、エミッションを悪化させる虞がある。
【０００７】
また、冷間始動時の燃料噴射は、通常運転に比して燃料の霧化状態が悪化するために、点火プラグに点火することによってシリンダ内での燃焼が行われても燃焼に寄与しない燃料が爆発によってシリンダ壁面に押し付けられることになる。シリンダ壁面に押し付けられた燃料は、シリンダ内の空気に曝される面積が小さいためにさらに燃焼には寄与しなくなる。そして、この燃焼に寄与せずに、シリンダ壁面に付着した未燃ＨＣは、ピストンの上昇により掻き揚げられて排気バルブが開いたときに、排気通路に放出されてしまう虞がある。（このＨＣを以下ではクエンチＨＣと称する）
そこで、本願発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、常に未燃ＨＣの排出を低減させることができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、冷間始動時であっても排気通路に未燃ＨＣガスを低減することができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、内燃機関に配設される排気弁の少なくとも閉タイミングを調整する排気弁調整手段と、内燃機関の運転状態として吸気通路の圧力を検出、若しくは推定する第１の運転状態検出手段と内燃機関の運転状態として内燃機関に燃料を供給するインジェクタから噴射される燃料のうち、少なくとも内燃機関のシリンダ壁面に付着する未燃炭化水素量を推定する第２の運転状態検出手段とを備え、前記排気弁調整手段は、エンジン回転速度が始動判定レベル以上であるエンジンの冷間始動時に前記第１の運転状態検出手段により検出、または推定された圧力が所定値よりも大きく、燃焼ガスをシリンダ内に再吸入させるのに十分な吸気通路中の圧力が得られないとき、前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して進角側となるように制御し、内燃機関のシリンダ壁面に付着した未燃炭化水素量を含む燃焼ガスを燃焼室に閉じ込めるタイミングにて排気弁を閉じ、前記第１の運転状態検出手段により検出、または推定された圧力が所定値よりも小さいとき、前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して遅角側となるように制御する。更に、排気弁調整手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して進角側となるように制御するとき、前記第２の運転状態検出手段により推定された内燃機関のシリンダ壁面に付着する未燃炭化水素量が多いほど、前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点から進角されるように設定する。
【００１３】
これにより、運転状態として吸気通路の圧力、または圧力に関するパラメータに基づいて排気弁の閉タイミングを進・遅角することができる。すなわち、吸気通路の圧力と排気通路の圧力との差圧が小さいときには、排気弁の閉タイミングを進角させることで、燃焼ガスを燃焼室内に閉じ込めるので、未燃ＨＣを低減することができる。一方、吸気通路の圧力と排気通路の圧力との差圧が大きいときには、排気通路に排出された燃焼ガスを燃焼室に再吸入させることができるので、未燃ＨＣを低減することができる。以上の構成により、常に未燃ＨＣガスを低減して、エミッションを抑制するという第１の目的を達成することができる。
【００１５】
これにより、例えば、冷間始動時などのようにシリンダ壁面に付着する未燃ＨＣ（以下、クエンチＨＣと称する）やウェット燃料が多い状態でも、これらの値を推定することができる。故に、排気弁の閉タイミングをこの値に応じて進角量を設定できるので、燃焼室に閉じこめる燃焼ガスの量を最適な量に調整でき、この燃焼ガスに含まれる未燃ＨＣを再度燃焼に寄与させることで、エンジンから排出される未燃ＨＣガスを低減し、エミッションを抑制することができる。
【００１６】
ところで、排気通路に排出された燃焼ガスを燃焼室に再吸入させるために、吸気弁と排気弁とを同時に開弁させることが知られている。しかしながら、燃焼室に再吸入する燃焼ガス量は、排気通路中の圧力と吸気通路中の圧力との差圧に依存する。このため、吸気通路の圧力が大気圧に近い場合には、排気通路と吸気通路との差圧が小さいために、排気弁と吸気弁とを同時に開弁させても燃焼ガスを再び燃焼させることができない。
【００１７】
そこで、第１の運転状態検出手段によって運転状態が燃焼ガスを燃焼室に再吸入可能である場合には、請求項２の発明のように、前記排気弁調整手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記排気弁の閉タイミングが吸気上死点に対して遅角側となるように制御するとき、内燃機関の吸気弁と前記排気弁とが同時に開弁している期間が所定期間となるように吸気上死点からの遅角量を設定する。
【００１８】
これにより、同時に開弁している期間を考慮して排気弁の閉タイミングを設定することができるので、燃焼室に再吸入させる燃焼ガス量を精度良く制御することができる。
【００３８】
【実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態に係る概略構成図を図１に示す図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態にかかる内燃機関のバルブタイミング制御装置を示す全体構成図である。図１において、エンジン１は火花点火式の４サイクル多気筒内燃機関からなり、その吸気ポートと排気ポートにはそれぞれ吸気通路２と排気通路３とが接続されている。吸気通路２には、図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁４が設けられると共に、吸入空気の量を検出するためのエアフローメータ４５が配設されている。スロットル弁４の開度はスロットルセンサ２０により検出され、同センサ２０によればスロットル全閉の状態も併せて検出される。
【００３９】
エンジン１の気筒を構成するシリンダ６内には図の上下方向に往復動するピストン７が配設され、同ピストン７はコンロッド８を介して図示しないクランク軸に連結されている。ピストン７の上方にはシリンダ６及びシリンダヘッド９にて区画された燃焼室１０が形成され、燃焼室１０は吸気弁１１及び排気弁１２を介して前記吸気通路２及び排気通路３に連通している。シリンダ６（ウォータジャケット）には、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ１７が配設されている。
【００４０】
排気通路３には２つの触媒コンバータ１３，１４が配設されており、これら触媒コンバータ１３，１４は、排ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘといった三成分を浄化するための三元触媒からなる。上流側の触媒コンバータ１３は、下流側の触媒コンバータ１４に比べてその容量が小さく、エンジン始動直後の暖機が比較的早い、いわゆるスタートキャタリストとしての役割を持つ。なお、上流側の触媒コンバータ１３は、エンジン排気ポート端面から約３００ｍｍ程度の位置に設けられる。
【００４１】
触媒コンバータ１４の上流側には、限界電流式空燃比センサからなるＡ／Ｆセンサ１５が設けられ、同Ａ／Ｆセンサ１５は排ガス中の酸素濃度（或いは、未燃ガス中の一酸化炭素の濃度）に比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。また、同触媒コンバータ１４の下流側には、理論空燃比（ストイキ）を境にしてリッチ側とリーン側とで異なる電圧信号を出力するＯ２センサ１６が設けられている。
【００４２】
電磁駆動式のインジェクタ１８には図示しない燃料供給系から高圧燃料が供給され、インジェクタ１８は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供給する。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分岐管毎に１つずつインジェクタ１８を有するマルチポイントインジェクション（ＭＰＩ）システムが構成されている。シリンダヘッド９に配設された点火プラグ１９は、図示しない点火コイルから供給される点火用高電圧により発火する。
【００４３】
この場合、吸気通路上流から供給される新気とインジェクタ１８による噴射燃料とがエンジン吸気ポートにて混合され、その混合気が吸気弁１１の開弁動作に伴い燃焼室１０内に流入する。燃焼室１０内に流入した燃料は、点火プラグ１９による点火火花にて着火され、燃焼に供される。そして、燃焼した混合気は排気弁の開弁動作によって排出される。
【００４４】
この吸気弁１１と排気弁１２との開閉動作は、それぞれバルブタイミング可変機構４３，４４によって決定される。ここで、吸気弁１１と排気弁１２との開閉タイミングを任意に設定することができるバルブタイミング可変機構の構成について説明する。なお、それぞれのバルブタイミング可変機構４３，４４は同一の構成であるため、吸気弁１１のバルブタイミング可変機構４３については説明を省略し、ここでは排気弁１２のバルブタイミング可変機構４４を図２を用いて説明する。
【００４５】
図示のように、シリンダヘッド９に上下方向に移動可能に設けられた排気弁１２は、弁部１２ａ及びバルブステム部１２ｂより構成されている。弁部１２ａは、排気弁１２が上方に引き上げられた際にシリンダヘッド９に開口する排気通路３の開口部周縁３ａに設けられたバルブシート部４０と密着可能な形状に形成されている。そして、バルブステム部１２ｂの頭頂部には磁性材料からなる可動子４１が連結されている。この可動子４１は、シリンダヘッド９の上部に設けられたケーシング４５内に納められている。
【００４６】
ケーシング４５内には、可動子４１を上下方向より挟み、かつその間で可動子４１が上下方向に移動可能な位置に開弁用コイル４６と閉弁用コイル４７が設けられている。そして、開弁用コイル４６の内側でかつバルブステム１２ｂの外周には常に排気弁１２を閉弁方向（図中、上方向）に付勢する閉弁用スプリング５０が設けられている。また、可動子４１を挟んで反対側の閉弁用コイル４７の内側には逆に排気弁１２を開弁方向（図中、下方向）に付勢する開弁用スプリング５１が設けられている。
【００４７】
このように構成される吸気弁１１と排気弁１２が、開弁されるときには、電子制御装置（ＥＣＵ）３０からの開弁信号によって、開弁用コイル４６に電流が供給される。そして、開弁用コイル４６に電流が流れることにより電磁力が生じ、磁性材料からなる可動子４１が電磁力によって開弁用コイル４６に吸引されることによって排気弁１２は開弁する。一方、排気弁１２が閉弁されるときには、同様にＥＣＵ３０からの閉弁信号によって、閉弁用コイル４７に電流が供給されることにより可動子４１が電磁力によって閉弁用コイル４７に吸引される。以上のように吸気弁１１と排気弁１２とは、ＥＣＵ３０からの開閉指令により任意にその開閉タイミングが設定される。
【００４８】
つぎに、ＥＣＵ３０について説明する。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、バックアップＲＡＭ３４等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＥＣＵ３０は、前記したエアフロメータ４５、Ａ／Ｆセンサ１５、Ｏ２センサ１６、水温センサ１７、スロットルセンサ２０、バルブタイミングセンサ２９の各々の検出信号を入力し、各検出信号に基づいて吸入空気量Ｑａ、触媒上流側及び下流側の空燃比（Ａ／Ｆ）、エンジン水温Ｔｈｗ、スロットル開度、吸気弁１１と排気弁１２との開閉タイミングなどのエンジン運転状態を検知する。またその他に、ＥＣＵ３０には、７２０°ＣＡ毎にパルス信号を出力する基準位置センサ２７と、より細かなクランク角毎（例えば、３０°ＣＡ毎）にパルス信号を出力する回転角センサ２８とが接続され、ＥＣＵ３０は、これら各センサ２７，２８からのパルス信号を入力して基準クランク位置（Ｇ信号）及びエンジン回転速度Ｎｅを検知する。
【００４９】
ＥＣＵ３０は、上記の如く検出した各種のエンジン運転状態に基づき、インジェクタ１８による燃料噴射の制御や、点火プラグ１９による点火時期の制御や、電磁駆動式吸排気弁１１，１２の開閉時期の制御を実施する。但しその詳細については後述する。
【００５０】
次に、ＥＣＵ３０が実施する本実施の形態の処理について説明する。まず、本実施の形態では、
（１）吸入空気量を通常のアイドル運転よりも増量させること、
（２）点火時期を遅角側で制御すること、
（３）燃料噴射量を減量してリーン空燃比にて制御すること、
（４）始動時には排気弁１２を進角させること、
（５）始動後から吸気通路２の圧力が所定圧力以下に到達すると排気弁１２を遅角させること、
（６）始動後から燃焼が安定すると吸気弁１１を遅角させるとともに、排気弁１２を進角させること、
を各々実行する。
【００５１】
（１）では、吸入空気量を増量することで、触媒に与える熱量を増加させる。すなわち、吸入空気量によって燃料噴射量が決まるゆえ、吸入空気量が増量させることで燃料噴射量が増加し、触媒に供給する熱量を増加させることができ、触媒を早期に活性させることができる。また、（２）では、点火時期をピストン７の上死点（ＴＤＣ）に対して遅角側に制御することで、ＴＤＣに比して圧縮比の小さな時期に点火を実行するために燃焼伝播速度が緩慢になり、排気弁１２が開いても燃焼が継続して行われる。これにより、排気通路３に燃焼による高温のガスが排出されるので、触媒に高温のガスが供給され触媒が早期に活性される。
【００５２】
さらに（３）のように燃料噴射量を制御して燃焼空燃比がリーンとすることで、点火時期の遅角制御によって排出ガスが高温になっているために、排気通路中に排出される未燃ＨＣが酸化反応を起こして浄化されることになる。すなわち、排気通路中の未燃ＨＣは、燃焼空燃比がリーンなことから酸素が十分にあることと、高温雰囲気中であることとから、積極的に酸化反応を起こすのである。この未燃ＨＣが酸化反応する運転状態を後燃えと称する。
【００５３】
つぎに、（４）の処理を説明するにあたって、冷間始動時の未燃ＨＣについて説明する。エンジン１の冷間始動時には、機関温度が低いことから吸気ポートに付着するウェット燃料が増加する。また、燃料の霧化が促進されていないために、燃焼が不安定となり燃焼に寄与しない未燃ＨＣがシリンダ壁面に付着する。このシリンダ壁面に付着した未燃ＨＣ（以下、クエンチＨＣと称する）は、空気に曝される表面積が小さいために付着していない未燃ＨＣよりもさらに燃焼に寄与し難くなる。このクエンチＨＣは、ピストンの上昇により掻き揚げられ、排気弁１２が開弁すると同時にそのまま排気通路３に放出される。
【００５４】
クエンチＨＣ等の未燃ＨＣをシリンダ室内に再吸入させるために、従来より、排気弁１２の開タイミングを遅角し、吸気弁１１と排気弁１２とが同時に開いている期間を設定する所謂オーバラップ制御が知られている。しかし、バルブオーバラップ量による燃焼ガスの再吸入は、吸気通路中の圧力と排気通路中の圧力との差圧に依存する。すなわち、吸気通路中の圧力がほぼ大気圧に近いような運転状態では、十分に燃焼ガスの再吸入を行えない。
【００５５】
そこで、（４）の処理では、排気弁１２の閉タイミングを進角させることで、燃焼室１０内に燃焼ガス内に残留する未燃ＨＣ（ウェット燃料，クエンチＨＣ）を閉じこめる。そして、次回の燃焼時に再び燃焼に寄与させることで、エミッションの低減を図るものである。そして、（５）の処理では、知られる排気弁１２を遅角させることにより吸気弁１１と同時に開弁している期間（オーバラップ期間）を増大させることで、一度排気通路３に排出された排気ガスを再び燃焼室１０に再吸入させ、排気ガス中に含まれる未燃ＨＣガスを再度燃焼に寄与させることでエミッションの低減を図る。
【００５６】
（６）の処理は、吸気流速を向上させて燃焼を安定化することを目的とした制御である。この制御は、始動後からの触媒早期暖機により排気通路中の未燃ＨＣが酸化反応を起こすような運転状態になってから実行される。ここで、未燃ＨＣが酸化反応するためには、排気ガス温度が例えば７００℃以上であり、未燃ＨＣが反応するための酸素雰囲気であることが必要である。酸素雰囲気とは、空燃比がリーンであることである。このような運転状態になると、（６）の処理が実行される。この処理では、吸気弁１１を遅角させるとともに排気弁１２を進角させている。吸気弁１１を遅角させることで吸気ＴＤＣを越えてから吸気弁１１が開弁するので、吸気通路２の圧力と燃焼室１０との圧力に差圧が生じる。そして、このように差圧が生じた状態で吸気弁１１が開弁するので、燃焼室１０への吸気流速が向上し、噴射燃料の霧化が促進される。このような現象によって、燃焼室１０での吸入空気と噴射燃料との混合が向上されて燃焼が安定する。
【００５７】
以上のように、（１）と（３）との処理は、触媒に熱量を供給して冷間始動時から触媒を早期に活性することを目的としている。また、（４）乃至（６）の処理は、いずれも未燃ＨＣが排出されることを抑制することを目的とした処理であり、本実施の形態では、特に、（４），（５）の処理を特徴とする。以下では、エンジン１のクランキングからの吸気弁１１と排気弁１２との開閉制御について図面を用いて詳細に説明する。まず、図３の触媒暖機の条件判定ルーチンについて説明する。この処理では、触媒早期暖機のために実施する上述の吸入空気量の増量と、点火時期の遅角を実行するか否かについて条件判定をする。ステップＳ１０１では、エンジン回転速度Ｎｅが４００ｒｐｍ以上でかつ２０００ｒｐｍ以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０２では、０℃以上でかつ６０℃以上であるかが判定される。ステップＳ１０３では、図示しないオートマチック・トランスミッションのシフト位置がＰレンジまたはＮレンジであるか否かが判定される。（マニュアル・トランスミッションの場合にはギア位置としてＮレンジであるか、ドライブレンジとしてのファーストギア乃至トップギアのいずれであるかが判定される。）
ステップＳ１０４では、エンジン１の始動からの経過時間が所定時間経過したか否かを判定する。この所定時間としては、触媒の早期暖機制御によって触媒暖機が完了する時間に設定される。ステップＳ１０５では、各種のフェイル判定によりフェイルがないかを判定する。そして、このステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５の判定結果を全て満たす（Ｙｅｓ）場合にのみ触媒早期暖機実行のための触媒早期暖機実行フラグＸＣＡＴに１を立てて本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５の条件を１つでも満たさない（Ｎｏ）場合には、ステップＳ１０７にて触媒早期暖機実行フラグＸＣＡＴに０を入力して本ルーチンを終了する。
【００５８】
つぎに、図４に示す後燃え条件判定ルーチンについて説明する。この処理では触媒早期暖機制御のための吸入空気量の増量と、点火時期遅角制御とによって排気通路３にて燃焼が行われる条件であるか否かを判定する。まず、ステップＳ１１１にて推定排気温度が７００℃以上であること、ステップＳ１１２にて推定空燃比が例えば１５以上、すなわちリーンであることとが判定される。なお、ここで、空燃比の推定は、吸入空気量と燃料噴射量とに基づいて推定される。また、Ａ／Ｆセンサが活性している場合には、センサを用いて直接空燃比を検出しても良い。
【００５９】
本ルーチンでは、この２つの条件を満たす場合にはステップＳ１１３へ進み、エンジン１の運転条件が後燃え条件を満たすことを示すように、フラグＸＢＦＲに１を立てて本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１１１、若しくはステップＳ１１２の何れかの条件を満たさない場合には、ステップＳ１１４へ進み、エンジン１の運転条件が後燃え条件を満たさないとしてフラグＸＢＦＲに０を入力して本ルーチンを終了する。
【００６０】
なお、推定排気温度については、点火時期と吸入空気量とに基づいて図１２（ａ）のマップによりベースとなる排気温度を演算する。そして、図１２（ｂ），若しくは（ｃ）のマップを用いて、空燃比と始動後経過時間によるベースの排気温度を補正する。空燃比による補正では、吸入空気量と燃料噴射量とに基づいて推定空燃比を算出し、空燃比に応じた補正係数ＦＡＢＦを演算する。例えば推定空燃比が１３のときには補正係数ＦＡＢＦは０．９に設定され、推定空燃比が１５のときには１．１に設定される。これは、空燃比がリーンであるほど燃焼温度が高いためにベースの排気温度に対して１以上の補正係数を設定し、この補正係数ＦＡＢＦをベースの排気温度に乗じて最終的な推定排気温度を推定する。
【００６１】
また、同様に推定排気温度は、始動後経過時間によって推定しても良い。ベースの排気温度に関しては、上述と同様である。そして、始動後経過時間に応じて補正係数ＦＴＩＭＥを設定する。例えば、始動後経過時間が１秒であるときには補正係数ＦＴＩＭＥに０．９を設定し、１０秒のときには１．０５を設定する。これは、始動後から短い期間では、空燃比をリッチにして制御しているために排気温度はリーンに比して低くなり、その後の時間経過にしたがって空燃比がリーンになるためである。このため始動後経過時間に応じて排気温度が上昇するように補正をすることで精度良い排気温度を推定することができる。
【００６２】
以上説明した図３，図４の条件判定の結果は、後述する図７，図１０のフローチャートにて用いられる。
【００６３】
つぎに、図５，６の点火時期制御と燃料噴射制御とのプログラムについて説明する。まず、ステップＳ２０１乃至ステップＳ２０３では、始動後１秒経過したか、機関水温Ｔｈｗが６０℃以下か、触媒暖機の条件フラグＸＣＡＴが１かがそれぞれ判定される。上記３つの判定結果がすべて肯定（Ｙｅｓ）の場合、ステップＳ２０４へ進み、点火時期を遅角制御する。この遅角制御は、従来より知られる触媒早期暖機制御のための制御である。一方、上記３つの判定結果のうち、いずれか１つでも否定（Ｎｏ）の場合は、ステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５では、通常の点火時期制御であり、運転状態に応じた点火時期を設定する。
【００６４】
同様に、図６の燃料噴射制御のプログラムについて説明する。同一の処理ステップには、図５のフローチャートと同一の符号を付して説明を省略する。ステップＳ２０１乃至ステップＳ２０３の判定結果がすべて肯定（Ｙｅｓ）の場合、ステップＳ２１４へ進み、空燃比が弱リーンとなるように燃料噴射量を設定する。一方、ステップＳ２０１乃至ステップＳ２０３の判定結果のうち少なくとも１つでも否定（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ２１５へ進む。ステップＳ２１５では、目標空燃比となるように、吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定する。
【００６５】
以上のように、触媒早期暖機実行条件が成立したときには、点火時期、燃料噴射ともに触媒早期暖機用の制御を実行する。このように、本実施の形態では、吸入空気量の増量と、燃料噴射量の制御として空燃比の弱リーン制御と、点火時期の遅角制御とを前提として、以下に説明する吸気弁１１と排気弁１２との開閉タイミングの制御について図面を用いて詳細に説明する。
【００６６】
まず、図７に示す排気弁制御ルーチンを以下に説明する。このルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、例えば所定クランク角度に同期して繰り返し起動される。この図７のフローチャートが起動されると、ステップＳ３００にてエンジン回転速度Ｎｅが例えば４００ｒｐｍ以下であるかが判定される。ここでは、イグニッションスイッチがオンされてからエンジン１の所定の始動判定レベル以下であるかを判定しており、所定の始動判定レベルとして例えば４００ｒｐｍ以下である場合には、ステップＳ３１０乃至ステップＳ３３０の処理を実行する。
【００６７】
ステップＳ３１０では、エンジン冷却水温Ｔｈｗが０℃より大きく、６０℃以下ではない場合には、ステップＳ３３０へ進み、排気弁１２の目標閉タイミングＶＣＴｔｇに所定の固定値を入力して本ルーチンを終了する。一方、冷却水温Ｔｈｗが０℃より大きく６０℃以下の範囲である場合には、ステップＳ３２０へ進み、触媒早期暖機実行前の制御を実行する。触媒早期暖機実行前の制御としては図８に示すフローチャートの処理を実施する。触媒早期暖機前制御についての詳細は後述する。
【００６８】
ステップＳ３００にてエンジン回転速度Ｎｅが４００ｒｐｍを越えた場合には、ステップＳ３００の判定が肯定（Ｙｅｓ）されて、ステップＳ３４０以降の処理を実施する。ステップＳ３４０では、前述した触媒早期暖機制御の実行条件を示すフラグＸＣＡＴが１であるか否かが判定される。ここで、フラグＸＣＡＴが０である場合、すなわち、実行条件不成立を示す場合には、ステップＳ３５０へ進み、排気弁１２の開閉タイミング制御として従来より知られる通常の制御を実施する。
【００６９】
この通常制御は、図９のフローチャートに示すように、まず、ステップＳ３５１，Ｓ３５２，Ｓ３５３にてエンジン回転速度Ｎｅと吸入空気量Ｇａと冷却水温Ｔｈｗをそれぞれ読み込む。そして、そして、読み込んだ各パラメータから、例えば３次元マップ等を用いて運転状態に応じた排気弁１２の目標閉タイミングＶＣＴｔｇを設定して本ルーチンを終了する。
【００７０】
一方、図７のステップＳ３４０にて、フラグＸＣＡＴが１である場合、すなわち、触媒早期暖機制御の実行条件が成立している場合には、ステップＳ３６０へ進む。ステップＳ３６０では、エアフロメータ４５により検出される吸入空気量Ｇａとエンジン回転速度Ｎｅとにより吸気通路２の圧力Ｐｍを算出する。この算出方法は、吸入空気量Ｇａとエンジン回転速度Ｎｅとの２次元マップ等により予め設定される吸気通路２の圧力Ｐｍを読み出すことによって算出される。そして、ステップＳ３６０では、算出された吸気通路２の圧力Ｐｍが所定圧力として例えば６００ｍｍＨｇより小さいか否かを判定する。
【００７１】
ここで、吸気通路２の圧力Ｐｍを判定する理由は、燃焼中の未燃ＨＣを再び燃焼に寄与させる所謂ＥＧＲガス効果を最大限に活用することによって、エミッションを低減することを目的としている。ＥＧＲ効果を最大限に活用すること目的とする場合、１つ目は排気弁１２の閉弁タイミングを排気行程が終了する前に設定することによって、燃焼ガスを閉じ込めること、そして、２つ目は吸気弁１１と排気弁１２とを同時に開弁させる期間、所謂オーバラップ期間を設定することによって排気通路３に排出された燃焼ガスを再び燃焼室内に再吸入させることの２つの方法が挙げられる。上記いずれの方法によっても未燃ＨＣを再び燃焼に寄与させるというＥＧＲ効果を奏することができる。
【００７２】
特に、燃焼によって排出される排出ガスを燃焼室内に再び再吸入させる場合、吸気通路２と排気通路３との差圧によって再吸入量が決定される。すなわち、排気通路３の圧力は常に大気圧付近であるため、この排気通路３の圧力を基準とすると、吸気通路２と排気通路３との差圧は吸気通路２の圧力Ｐｍによって決定されるのである。図１３の特性図（実線は排気弁閉弁タイミングがＢＴＤＣ１０°ＣＡ、一点鎖線はＡＴＤＣ１０°ＣＡである）によれば、吸気通路２の圧力Ｐｍが大きいときには、吸気通路２と排気通路３との差圧が小さく、排気弁１２の閉弁タイミングを遅角させても（オーバラップ期間を設定しても）排気通路３に排出された燃焼ガスが燃焼室内に再吸入されずに十分なＥＧＲガス効果を得られない。このような運転状態であれば、燃焼ガスの閉じ込め（排気弁１２の閉弁タイミングを進角させること）によるＥＧＲ効果の方が未燃ＨＣを低減することができるので、エミッションを抑制することができる。
【００７３】
上述のような原理により、吸気通路２の圧力Ｐｍが例えば６００ｍｍＨｇ以上の場合（Ｎｏ）には、吸気通路２と排気通路３との差圧が小さいので、排気弁１２の閉弁タイミングを進角することによるＥＧＲ効果を目的としてステップＳ３２０へ進む。そして、ステップＳ３２０では、排気弁１２の閉弁タイミングを進角させるべく触媒早期暖機の実行前の制御を実施して本ルーチンを終了する。一方、圧力Ｐｍが６００ｍｍＨｇよりも小さい場合には、排気弁１２の閉弁タイミングを遅角する（オーバラップ期間を設定する）ことによるＥＧＲ効果を目的としてステップＳ３８０へ進む。そして、ステップＳ３８０では、排気弁１２の閉弁タイミングを遅角するべく触媒早期暖機実行中制御を実施して本ルーチンを終了する。
【００７４】
以上のように、本実施の形態では、始動時に発生するクエンチＨＣを低減するために触媒早期暖機実施前制御によって、クエンチＨＣを燃焼室内に閉じ込めることによって未燃ＨＣの排出を低減させた。また、始動から吸気通路２の圧力Ｐｍが所定圧力として、例えば６００ｍｍＨｇより小さくなると排気弁１２を遅角させることによって、燃焼ガスの再吸入によって未燃ＨＣの排出を低減させた。つぎに、上述したメインルーチンにて詳述しなかった触媒早期暖機実行前制御と触媒早期暖機実行中制御との排気弁１２の閉タイミングの設定方法について、図８と図１０とのフローチャートを用いて説明する。
【００７５】
まず、図８のフローチャートに示す触媒早期暖機実行前制御では、まずステップＳ３２１にて、エンジン１の冷却水温Ｔｈｗを読みこむ。そして、ステップＳ３２２にて、読みこんだ冷却水温Ｔｈｗに基づいて、図１１に示すマップにより排気弁１２の基準閉弁タイミングＶＣＴＢＳＥを算出する。ステップＳ３２３では、燃焼室内に付着するクエンチＨＣ量を推定し、図１６（ａ）に示すように吸気行程のＴＤＣよりも進角側に目標排気弁閉タイミングＶＣＴｔｇを設定する。このクエンチＨＣ量の推定方法としては、冷却水温Ｔｈｗ，吸気温度，燃焼室内壁温度，始動後燃焼回数，始動後経過時間，筒内圧，点火時期，吸入空気量，エンジン回転速度Ｎｅ等に基づいてクエンチＨＣ量が推定される。
【００７６】
クエンチＨＣは前述した通り、燃焼に寄与しなかった未燃ＨＣ（クエンチＨＣ）が燃焼圧力によってシリンダ壁面に付着することに起因する。付着したクエンチＨＣは、シリンダ壁面の温度が低いほど燃焼に寄与し難い。また、この燃焼に寄与しないクエンチＨＣの量は、エンジン１の負荷が大きいと増量する。ゆえに、これらの事象を考慮してクエンチＨＣの量を推定すると良い。具体的には、エンジン１の負荷を、吸入空気量Ｇａやエンジン回転速度Ｎｅに基づいて演算し、演算された負荷に基づいてクエンチＨＣの総量を演算する。そして、筒内圧力に基づいてクエンチＨＣの総量に対する補正係数を設定する。この補正係数は、筒内圧が高いほど１に近い値が設定され、筒内圧が低いほど１より小さな値が設定される。これは、筒内圧力、すなわち燃焼圧力が高いほど、クエンチＨＣとしてシリンダ壁面に付着する燃料割合が高くなるからである。そして、この付着したクエンチＨＣは、シリンダ壁面の温度が低いほど燃焼に寄与しにくくなるため、吸入空気温度や冷却水温等に基づいてシリンダ壁面の温度を推定してクエンチＨＣの総量に対する補正係数を設定する。
【００７７】
以上のように、クエンチＨＣの量を推定し、図８のステップＳ３２３にてクエンチＨＣに応じて目標排気ＶＣＴ閉タイミングを設定する。すなわち、ステップＳ３２２にて設定した排気ＶＣＴ基準閉タイミングＶＣＴＢＳＥに、クエンチＨＣ量に応じた補正係数ＶＣＴｈｃを加算して目標排気ＶＣＴ閉タイミングＶＣＴｔｇを算出する。ここで補正係数ＶＣＴｈｃは、推定されるクエンチＨＣ量が大きいほど、目標排気弁閉タイミングＶＣＴｔｇの進角量が大きくなるように設定される。
【００７８】
なお、このクエンチＨＣに対する補正を簡単にするため、冷却水温Ｔｈｗ，吸気温度，燃焼室内壁温度，始動後燃焼回数，始動後経過時間，筒内圧，点火時期，吸入空気量，エンジン回転速度Ｎｅのうちいずれか１つに基づいて行っても良い。
【００７９】
また、この図８のフローチャートにおいて、クエンチＨＣとウェット量を推定し、目標排気弁閉タイミングＶＣＴｔｇの進角量を設定しても良い。
【００８０】
つぎに、図７のステップＳ３８０に示した触媒早期暖実行中制御について、図１０のフローチャートを用いて詳細に説明する。まず、ステップＳ３８１にて冷却水温Ｔｈｗ，エンジン回転速度Ｎｅ，吸入空気量Ｇａを読みこみ、これらのパラメータに基づいて排気弁の閉タイミングを３次元マップ等により演算する。そして、演算により求められた排気弁の閉タイミングＶＣＴβを基準閉タイミングＶＣＴＢＳＥに設定し、ステップＳ３８２へ進む。
【００８１】
ステップＳ３８２では、後燃え条件の成立・不成立を判定するためのフラグＸＢＦＲが１であるか否かを参照する。ここで、フラグＸＢＦＲが１の場合には、後燃え条件成立を示すので、ステップＳ３８５，Ｓ３８６の処理を実行して本ルーチンを終了する。一方、後燃え条件が成立しないときには、ステップＳ３８３，Ｓ３８４の処理を実行して本ルーチンを終了する。
【００８２】
まず、後燃え条件が成立しなかったときの制御について説明する。ステップＳ３８３では、回転速度Ｎｅ若しくは経過時間に応じて排気弁１２の基準閉タイミングに対する遅角量ＶＣＴＲＥを設定する。回転速度Ｎｅが大きいほどガス量が増加するため、これに伴って未燃ＨＣが増加する。そこで、遅角量ＶＣＴＲＥは、回転速度Ｎｅが大きいほど大きな値に設定される。これによって吸気弁１１と排気弁１２とが同時に開弁している期間が長く設定されるため、排出ガスの再吸入量が増加して未燃ＨＣを再び燃焼に寄与させてエミッションを低減することができる。ステップＳ３８４では、基準閉タイミングＶＣＴＢＳＥにステップＳ３８３にて算出した遅角量ＶＣＴＲＥを加算した値を目標排気弁閉タイミングＶＣＴｔｇとして設定し、図１６（ｂ）に示すように排気弁１２の閉じタイミングを吸気行程のＴＤＣによりも遅角させて、本ルーチンを終了する。
【００８３】
一方、後燃え条件が成立したとき、すなわち、ステップＳ３８２のフラグＸＢＦＲが１のときはステップＳ３８５に進み、回転速度Ｎｅ若しくは経過時間に応じて排気弁１２の基準閉タイミングに対する進角量ＶＣＴＦＷを算出する。後燃え条件が成立しているときには、空燃比がリーンな状態であるため、燃焼により排出される未燃ＨＣが排気通路３で酸素雰囲気と酸化反応を起こす。よって、後燃え条件成立時には、空燃比が安定しているので、さらに燃焼安定を目的として排気弁１２の目標閉タイミングを進角させる。この具体的な処理としては、ステップＳ３８６にて、排気弁１２の基準閉タイミングにステップＳ３８５にて算出した進角量ＶＣＴＦＷを加算した値を排気弁１２の目標閉タイミングＶＣＴｔｇとして設定し、図１６（ｃ）に示すように排気弁１２の目標閉タイミングを吸気行程ＴＤＣよりも進角させ、本ルーチンを終了する。
【００８４】
以上のように、図１０に示した触媒早期暖機中制御では、後燃え条件を判定して、後燃え条件が不成立の場合には、燃焼により発生する未燃ＨＣを低減することを目的として、排気弁１２の目標閉タイミングＶＣＴｔｇを遅角させて吸気弁１１とのオーバラップ期間を設定する。これにより、一度排気通路３に排出された未燃ＨＣを再度燃焼室１０に吸入させることができるので、未燃ＨＣの排出を低減することが出来る。一方、後燃え条件が成立する場合には、酸化反応により未燃ＨＣが低減されるので、燃焼の安定性を目的として排気弁１２の目標閉タイミングを進角させる。これにより、吸気弁１１と排気弁１２とのオーバラップ期間を低減することによってアイドル安定性を確保することができる。
【００８５】
つぎに、図１５に示すタイムチャートを用いて本実施の形態を説明する。まず、図１５（ａ）はエンジン回転速度Ｎｅを説明する図である。まず、イグニッションスイッチがオンされてクランキングが開始されると、図１５（ｄ）に示すように排気弁１２の閉タイミングを冷却水温に基づいてＢＴＤＣ（Ｂｅｆｏｒｅ  Ｔｏｐ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ：上支点前）１０°ＣＡに設定する。この閉タイミングの設定では、冷却水温Ｔｈｗ等によりクエンチＨＣとウェット量との発生状況を推定し、クエンチＨＣと燃料ウェット量に応じて燃焼室１０に閉じ込める排出ガス量を制御するために排気弁１２の閉タイミングを補正する。
【００８６】
すなわち、クエンチＨＣ，燃料ウェット量が多い運転状態である場合には、燃焼室１０に閉じこめる排出ガスを増量するために排気弁１２の閉タイミングが進角されるように補正する。この補正によって排出ガスに含まれる未燃ＨＣを次回の燃焼時に再び燃焼させることができるのでエミッションを低減することができる。
【００８７】
そして、図１５（ａ）のエンジン回転速度Ｎｅが図中Ａ点にて始動判定が行われ、冷却水温Ｔｈｗ，オートマチックトランスミッションのギア位置等が触媒早期暖機制御の実行条件を満たす場合には、フラグＸＣＡＴに１が立つ。この条件が成立すると、図１５（ｂ）に示すように、フラグＸＣＡＴが１の場合には、点火時期が徐々に遅角される。図１５（ａ）のエンジン回転速度Ｎｅが大きくなり、吸気通路の圧力が小さくなっていくと、図中Ｂ点にて吸気通路２の圧力が６００ｍｍＨｇとなる。このＢ点になると、吸気通路２の圧力Ｐｍに基づいて排気弁１２の閉タイミングが遅角される。一方、図１５（ｃ）に示す吸気弁１１の開タイミングは例えばＴＤＣ付近に設定されている。ゆえに、排気弁１２の閉タイミングが遅角されることにより吸気弁１１と排気弁１２とが同時に開弁している期間、オーバラップ量が大きくなるため、排気通路２に一旦排出された燃焼ガスが再び燃焼室１０に再吸入されることになる。これにより、燃焼によって発生する未燃ＨＣが燃焼室１０にて次回の燃焼に寄与することとなり、エミッションを低減することができる。
【００８８】
図１５（ａ）において、図中Ｃ点は後燃え条件が成立した時点である。後燃え条件は、図１５（ｆ）の空燃比と図１５（ｇ）の排出ガス温度とが所定の条件を満たすときに成立するものである。この条件が成立すると、燃焼ガスに含まれる未燃ＨＣが排気通路中で酸化反応を起こす。ゆえに、この後燃え条件が成立する運転条件では、未燃ＨＣによるエミッションは低減されているので、燃焼の安定性を目的として図１５（ｃ）に示すように吸気弁１１の開タイミングを例えばＡＴＤＣ１０°ＣＡに遅角する。このように吸気弁１１を遅角すると、吸気弁１１が開弁する際に、吸気通路２と燃焼室１０とに差圧が生じているために、吸気流速が向上し燃料の霧化が促進される。なお、このとき、排気弁１２の目標閉タイミングは、例えばＢＴＤＣ１０°ＣＡに設定する。これにより、吸気弁１１とのオーバラップ期間を低減することで燃焼を安定化させる。
【００８９】
以上のように、吸気弁１１と排気弁１２との開閉タイミングを本実施の形態では、設定する。このような本実施の形態を、図１５（ｄ）に点線で示すように排気弁１２の閉タイミングをＴＤＣに設定した従来技術と比較する。図１５（ｈ）に示すように、点線で示す従来技術では、図１５（ａ）のＡ点までにクエンチＨＣ・ウェット燃料等による未燃ＨＣの排出量が増加する。これに対して、本願発明では、排気弁１２の閉タイミングを進角させるので、燃焼ガスを燃焼室１０に閉じ込めることにより、クエンチＨＣ・ウェット燃料を再び燃焼に寄与させることができるので、エミッションを低減することができる。
【００９０】
そして、図１５（ａ）のＢ点以降では、エンジン回転速度Ｎｅが始動判定の回転速度よりも高くなるために、吸入空気量が増加して燃焼により発生する未燃ＨＣが増加する。このため点線にて示す従来技術では、このとき発生した未燃ＨＣによりエミッションが悪化するが、本実施の形態では、吸気弁１１と排気弁１２とが同時に開弁している期間、すなわちオーバラップ期間が設定されているので、排気通路３に排出された燃焼ガスが燃焼室１０に再吸入される。これにより、再吸入された燃焼ガスに含まれる未燃ＨＣが再び燃焼に寄与することでエミッションを低減させる。
【００９１】
以上のように、本実施の形態では、冷始動時の触媒コンバータが活性していない状態で排出される未燃ＨＣを低減することを目的として、吸気通路２の圧力Ｐｍに基づいて排気弁１２の閉タイミングの進角と遅角とを切り替えた。これは、遅角させることによる燃焼ガスの再吸入効果が吸気通路２と排気通路３との差圧に依存するためであり、再吸入効果が得られない運転状態では、排気弁１２の閉タイミングを進角させることによる燃焼ガスの閉じ込め効果を利用して、未燃ＨＣを低減している。
【００９２】
なお、本実施の形態では、排気弁１１の開閉タイミングを設定するための具体的な構成として、電磁駆動弁による制御を説明したがこれに限るものではなく、従来より知られる油圧によって排気弁の開閉タイミングを設定するようにしても良い。
【００９３】
また、本実施の形態において、図７のフローチャートのステップＳ３７０にて吸気通路の圧力Ｐｍを検出したが、推定によって圧力Ｐｍを求めても良い。
【００９４】
また、本実施の形態では、燃焼ガスの閉じ込めと再吸入とを吸気通路の圧力に基づいて切り替えたが、エンジン始動からの所定期間後に切り替えるようにしても良い。
【００９５】
本実施の形態において、排気弁調整手段は図７のフローチャートに、第１の運転状態検出手段は図７のフローチャートのステップＳ３７０に、第２の運転状態検出手段は図８のフローチャートのステップＳ３２１乃至ステップＳ３２３に、燃焼状態検出手段は図４のフローチャートに、空燃比検出手段は図４のフローチャートのステップＳ１１２に、排ガス温度検出手段は図４のフローチャートのステップＳ１１１に、それぞれ相当し、機能する。
【００９６】
また、吸気弁制御手段は吸気弁１１の少なくとも開タイミングを制御する手段であり、特に、図７のステップＳ３７０にて吸気通路中の圧力Ｐｍが６００ｍｍＨｇよりも小さいと判定されたときに例えばＡＴＤＣ１０°ＣＡを設定する手段に想到する。
【００９７】
また、燃焼ガス処理手段は、三元触媒等の触媒コンバータに相当する。そして、処理能力検出手段としては、この触媒コンバータの暖機状態が活性しているか否かを判定する手段に相当し、機能する。
【００９８】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、第１の実施の形態での図１０に示す触媒早期暖機実行中制御において、排気弁１２の閉タイミングを吸気弁１１の開タイミングとは独立に制御したが、本実施の形態では、目標のオーバラップ量を設定し、設定されたオーバラップ量となるように吸気弁１１の開タイミングと排気弁１２の閉タイミングとを設定する。
【００９９】
本実施の形態は、触媒早期暖機実行中の制御として、目標オーバラップ量、若しくは目標アンダーラップ量を設定し、吸気弁１１，排気弁１２の開閉タイミングをそれぞれ設定する。ここで、オーバラップ量は、吸気弁１１と排気弁１２とが同時に開弁している期間のことであり、アンダーラップ量とは、吸気ＴＤＣ付近において、吸気弁１１と排気弁１２とが同時に閉弁している期間のことをいう。
【０１００】
まず、図１４について説明する。この図は、吸入空気量に応じて設定されるアンダーラップ量を示している。このアンダーラップ量は、未燃ＨＣを低減することを目的として設定されており、吸入空気量が多いときには燃焼によって発生する未燃ＨＣが多くなるために、アンダーラップ量は、負の値を設定することにより排気通路３に排出される燃焼ガスを燃焼室１０に再吸入させることによりエミッションを低減する。一方、吸入空気量が小さい場合には、アンダーラップ量として正の値を設定することで燃焼ガスを燃焼室１０に閉じ込める。以上のようにして本実施の形態では、アンダーラップ量，若しくはオーバラップ量を設定することにより効果的に未燃ＨＣガスの低減をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の全体概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態の電磁駆動弁を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態において、触媒早期暖機制御の実行条件判定を説明するフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態において、エンジンから排出される未燃ＨＣガスが酸化反応を起こす運転状態、すなわち後燃え条件を判定するためのフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態における点火時期制御を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態における燃料噴射制御を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態におけるメインのルーチンとして、排気弁の閉タイミング制御を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態において、図７のフローチャートのサブルーチンである。
【図９】第１の実施の形態において、図７のフローチャートのサブルーチンである。
【図１０】第１の実施の形態において、図７のフローチャートのサブルーチンである。
【図１１】冷却水温に応じた排気弁の閉タイミングを設定するためのマップである。
【図１２】排気温度を推定するためのマップである。
【図１３】排気弁の閉じタイミング毎の吸気通路の圧力に対する未燃ＨＣの再吸入量を示す特性図である。
【図１４】第２の実施の形態における目標アンダーラップ量を設定するマップである。
【図１５】本発明を適用した場合のタイムチャートである。
【図１６】排気弁の閉じタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、
２…吸気通路、
３…排気通路、
４…スロットルバルブ、
１１…吸気弁、
１２…排気弁、
２９…バルブタイミングセンサ、
３０…ＥＣＵ、
４３，４４…バルブタイミング可変機構。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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