(57)【要約】【課題】内燃機関の未燃ＨＣの排出量を低減する。【解決手段】制御装置１００は、吸気弁２０３及び排気弁２０４の動弁特性を変更可能な動弁装置１０を備えたエンジン２００の動作状態を制御する。これは、エンジン２００のクランキング動作中に、吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０を制御する吸気弁制御部１１０と、クランキング動作中に、排気弁２０３が継続して閉弁状態となるように動弁装置１０を制御する排気制御部１２０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関のクランキング動作中に、前記吸気弁が継続して開弁状態となるように前記可変動弁機構を制御する吸気弁制御手段と、
前記クランキング動作中に、前記排気弁及び前記排気弁よりも下流側の排気経路に設けられた排気絞り弁の少なくとも一方が継続して閉弁状態となるように、前記可変動弁機構及び前記排気絞り弁の少なくとも一方を制御する排気制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関のクランキング動作中に、前記吸気弁が開弁状態となるように、且つ、前記クランキング動作の終了後から前記内燃機関における既燃ガス濃度が所定値以上となるまでの第１期間中に、排気行程において前記吸気弁が開弁状態となるように、前記可変動弁機構を制御する吸気弁制御手段と、
前記クランキング動作中及び前記第１期間中に、前記排気弁及び前記排気弁よりも下流側の排気経路に設けられた排気絞り弁の少なくとも一方が閉弁状態となるように、前記可変動弁機構及び前記排気絞り弁の少なくとも一方を制御する排気制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸気弁制御手段は、前記既燃ガス濃度を推定する濃度推定手段を有することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記濃度推定手段は、前記吸気弁に連通する吸気管における二酸化炭素濃度に基づいて、前記既燃ガス濃度を推定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記吸気弁制御手段は、前記所定値を、前記動作状態を規定する一又は複数のパラメータに応じて可変に設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、複数の気筒に分かれており、
前記可変動弁機構は、弁駆動源から出力される回転運動を前記複数の気筒の各々に設けられた運動変換手段により直線運動に変換し、該直線運動を利用して前記複数の気筒の各々の前記排気弁及び前記吸気弁を開閉駆動する動弁装置を有し、
該動弁装置は、開弁期間が重ならない複数の気筒によって構成される気筒群に対して前記弁駆動源として共用される電動モータと、前記電動モータの回転を前記気筒群の各々の運動変換手段の回転体に伝達する伝達機構とを備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記吸気弁制御手段は、前記クランキング動作中に、リフト量が所定リフト量に保持されたまま前記吸気弁が継続して開弁状態となるように、前記可変動弁機構を制御する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関を冷却する冷却水の実温度を特定する温度特定手段と、
前記クランキング動作中に到達すべき前記冷却水の目標温度を設定する目標温度設定手段と
を更に備え、
前記吸気弁制御手段は、前記実温度と前記目標温度との偏差に基いて、前記所定リフト量を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関での最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度に比べて、前記偏差の方が大きい場合には、前記吸気弁制御手段は、前記偏差に基いて設定することに代えて、前記最大ポンピングロスに相当するリフト量を前記所定リフト量として設定する
ことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記目標温度設定手段は、前記内燃機関での燃焼に供する燃料の比重に応じて、前記設定された目標温度を補正する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記目標温度設定手段は、前記燃料の誘電率に応じて、前記設定された目標温度を補正する
ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項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、例えば自動車等のエンジン等である内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関において、未燃の炭化水素（以下、適宜「ＨＣ」ともいう）等を低減し、排気エミッションの悪化を防止する技術に関しては各種の提案がなされている。例えば特許文献１では、エンジンの冷間始動時において、気筒内の燃焼ガスが通常よりも長く存在するように排気バルブ（即ち、排気弁）の開弁時期を遅角する技術が提案されている。特許文献２では、エンジンの始動時及び暖機運転時において、排気バルブをほぼ全閉状態にする技術が提案されている。特許文献３では、エンジンの始動時及びその後のアイドル時において、吸気弁と排気弁との両方が閉じるバルブオーバーラップをほぼ同一としつつ、エンジンの温度が低いほどオーバーラップ中心が進角側となるように設定する技術が提案されている。特許文献４では、エンジンの始動時において、バルブオーバーラップを増大させ、排気ガスを筒内に引き戻して燃焼させることでＨＣを低減した後に排気バルブを進角させる技術が提案されている。特許文献５では、エンジンの運転条件に基づいて排圧制御弁の開度を調整することで、充填気中の既燃ガス割合を増加させ、ＨＣを再燃焼させる技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７０１５号公報
【特許文献２】特開２００１−５９４２８号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６６８０号公報
【特許文献４】特開２００２−２０６４３６号公報
【特許文献５】特開平５−８６９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、エンジンの停止状態で残留既燃ガスが残存する場合やインジェクタ漏れが発生している場合等の始動直後における排気エミッションの悪化を防止することが難しいという技術的問題点がある。更に、排気エミッションを改善するために燃焼時に既燃ガスの割合を大きくした場合に、既燃ガスの割合が大きくなり過ぎると燃焼の悪化やトルク変動が生じてしまうおそれがあるという技術的問題点もある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、未燃ＨＣの排出量を低減可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関のクランキング動作中に、前記吸気弁が継続して開弁状態となるように前記可変動弁機構を制御する吸気弁制御手段と、前記クランキング動作中に、前記排気弁及び前記排気弁よりも下流側の排気経路に設けられた排気絞り弁の少なくとも一方が継続して閉弁状態となるように、前記可変動弁機構及び前記排気絞り弁の少なくとも一方を制御する排気制御手段とを備える。
【０００７】
本発明の第１の内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、内燃機関のクランキング動作中に、吸気弁制御手段によって吸気弁が継続して開弁状態となるように可変動弁機構が制御されると共に、排気制御手段によって排気弁及び排気絞り弁の少なくとも一方が継続して閉弁状態となるように可変動弁機構及び排気絞り弁の少なくとも一方が制御される。ここで、本発明に係る「吸気弁」が「継続して開弁状態となる」とは、内燃機関の通常の動作状態とは異なり、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程のうち吸気行程以外の行程を含む複数の連続した行程に相当する期間に亘って、吸気弁の開弁状態が保持されることをいう。また、本発明に係る「排気弁」が「継続して閉弁状態となる」とは、内燃機関の通常の動作状態とは異なり、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程のうち排気行程を含む複数の連続した行程に相当する期間に亘って、排気弁又は排気絞り弁の閉弁状態が保持されることをいう。このため、クランキング動作によって、内燃機関の気筒内に存在する、クランキング動作前の未燃の炭化水素（以下、適宜「未燃ＨＣ」ともいう)を含む残留ガスは、排気弁或いは排気絞り弁を介した排気通路の下流側ではなく、吸気弁を介した吸気通路へ流出される。このように吸気通路へ流出された残留ガスは、クランキング動作終了後の通常の動作状態になった内燃機関の吸気行程において、新たに供給された燃料及び空気と共に再び気筒内に吸気される。よって、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣは、内燃機関の気筒内において燃焼される。従って、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、クランキング動作によって内燃機関の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。
【０００８】
尚、本発明では、排気弁及び排気絞り弁の少なくとも一方が上述したように閉弁状態とされればよく、排気弁が継続して閉弁状態となるように排気制御手段によって制御される場合には、内燃機関には、排気絞り弁が備えられていなくてもよい。即ち、排気弁及び排気絞り弁の両者が存在する内燃機関のみならず、排気絞り弁が存在しない内燃機関も本発明の制御対象である。
【０００９】
本発明の第２の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、吸気弁及び排気弁の動弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関のクランキング動作中に、前記吸気弁が開弁状態となるように、且つ、前記クランキング動作の終了後から前記内燃機関における既燃ガス濃度が所定値以上となるまでの第１期間中に、排気行程において前記吸気弁が開弁状態となるように、前記可変動弁機構を制御する吸気弁制御手段と、前記クランキング動作中及び前記第１期間中に、前記排気弁及び前記排気弁よりも下流側の排気経路に設けられた排気絞り弁の少なくとも一方が閉弁状態となるように、前記可変動弁機構及び前記排気絞り弁の少なくとも一方を制御する排気制御手段とを備える。
【００１０】
本発明の第２の内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、上述した第１の内燃機関の制御装置と同様に、内燃機関のクランキング動作中に、吸気弁制御手段によって吸気弁が開弁状態となるように可変動弁機構が制御されると共に、排気制御手段によって排気弁及び排気絞り弁の少なくとも一方が閉弁状態となるように可変動弁機構及び排気絞り弁の少なくとも一方が制御される。よって、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、クランキング動作によって内燃機関の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。
【００１１】
本発明では特に、クランキング動作の終了後から内燃機関における既燃ガス濃度が所定値以上となるまでの第１期間中に、吸気弁制御手段によって吸気弁が開弁状態となるように可変動弁機構が制御されると共に、排気制御手段によって排気弁及び排気絞り弁の少なくとも一方が閉弁状態となるように可変動弁機構及び排気絞り弁の少なくとも一方が制御される。このため、クランキング動作の終了後において、内燃機関の気筒内に存在する残留ガスは、既燃ガス濃度が所定値に未満の場合には、排気弁或いは排気絞り弁を介した排気通路の下流側ではなく、吸気弁を介した吸気通路へ流出される。ここで、本発明に係る「既燃ガス濃度」とは、内燃機関の膨張行程（即ち、燃焼行程）において燃料と空気とが混合した混合気が既に燃焼された後に生成される気体の濃度であり、例えば、気筒内のＣＯ２（二酸化炭素）の濃度である。本発明に係る「所定値」は、既燃ガス濃度の下限を定める値であり、例えば既燃ガス濃度が排気ガス規制の要求を満たす値として予め設定してもよいし、例えば内燃機関の回転数、燃料噴射量等に基づいて変更可能としてもよい。このように吸気通路へ流出された残留ガスは、次の吸気行程において、新たに供給された燃料及び空気と共に再び気筒内に吸気される。よって、残留ガスに含まれる未燃ＨＣは、内燃機関の気筒内において再燃焼され、既燃ガス濃度が増加することになる。このような残留ガスの吸気通路への流出及びこれに続く再燃焼は、既燃ガス濃度が所定値以上になるまで繰り返される。従って、クランキング動作の終了後に、残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、内燃機関の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。クランキング動作中及び終了直後の残留ガスには、内燃機関の通常の動作状態における排気ガスに比べ、多くの未燃ＨＣが多く含まれる可能性が高いので効果的である。尚、既燃ガス濃度が所定値以上になった場合には、内燃機関は通常の動作状態となる。
【００１２】
本発明の第２の内燃機関の制御装置の一態様では、前記吸気弁制御手段は、前記既燃ガス濃度を推定する濃度推定手段を有する。
【００１３】
このように構成すれば、推定された既燃ガス濃度に応じて定まる第１期間中に、吸気弁が開弁状態となるように制御できる。
【００１４】
本発明の第２の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記濃度推定手段は、前記吸気弁に連通する吸気管における二酸化炭素濃度に基づいて、前記既燃ガス濃度を推定する。
【００１５】
このように構成すれば、吸気管に取り付けられた二酸化炭素濃度センサにより検出された又は該二酸化炭素濃度と特定の関係を有する他のパラメータから推定された二酸化炭素濃を用いて、既燃ガス濃度を推定することが可能となる。
【００１６】
本発明の第２の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記吸気弁制御手段は、前記所定値を、前記動作状態を規定する一又は複数のパラメータに応じて可変に設定する。
【００１７】
このように構成すれば、所定値は、例えば、エンジン回転数、燃料量等の、内燃機関の動作状態を規定する一又は複数のパラメータに応じて可変に設定されているので、動作状態に応じてより適切な第１期間を用いることができる。
【００１８】
本発明の第１及び第２の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記内燃機関は、複数の気筒に分かれており、前記可変動弁機構は、弁駆動源から出力される回転運動を前記複数の気筒の各々に設けられた運動変換手段により直線運動に変換し、該直線運動を利用して前記複数の気筒の各々の前記排気弁及び前記吸気弁を開閉駆動する動弁装置を有し、該動弁装置は、開弁期間が重ならない複数の気筒によって構成される気筒群に対して前記弁駆動源として共用される電動モータと、前記電動モータの回転を前記気筒群の各々の運動変換手段の回転体に伝達する伝達機構とを備える。
【００１９】
この態様によれば、複数の気筒間で弁駆動源としての電動モータが共用されているので、各気筒毎に電動モータを分けて設けた場合と比較すれば動弁装置が小型化され、車両搭載時の制約が緩和される。また、電動モータが共用される気筒群の気筒間では開弁期間が重ならず、各弁の開弁期間の間に全ての弁が閉じている期間が存在する。従って、電動モータの回転速度や回転方向に変化を与えることにより、同一気筒群に含まれる全ての気筒のうちいずれかの気筒の弁（吸気弁又は排気弁）の動弁特性を変化させた場合、その弁が閉じてから次の気筒の弁が開くまでの期間（全ての弁が閉じている期間）を利用して、電動モータの回転に関し、先に与えた変化を打ち消すような更なる変化を電動モータに与えることにより、先に開かれた弁の動作特性の変化が次に開かれるべき弁の動弁特性に与える影響をなくすことができる。これにより、各気筒に関する動弁特性の制御の自由度を高く維持できる。このような動弁装置を、上述した可変動弁機構として制御することにより未燃ＨＣが内燃機関の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。
【００２０】
本発明の第１及び第２の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記吸気弁制御手段は、前記クランキング動作中に、リフト量が所定リフト量に保持されたまま前記吸気弁が継続して開弁状態となるように、前記可変動弁機構を制御する。
【００２１】
この態様によれば、吸気弁のリフト量が所定リフト量に保持されたままクランキングが行われる。従って、始動時であっても、内燃機関の各部の温度が好適に上昇し、燃料の蒸発が促進され、燃料の未燃を回避し、もって、内燃機関の未燃ＨＣの排出量を一段と低減できる。ここで「所定リフト量」は、吸気弁のリフト量と気筒内及び吸気通路内の空気の上昇温度との関係に基き、燃料が蒸発するのに適した温度に上昇するようなリフト量として、予め実験或いはシミュレーションによって定められるとよい。この関係は、リフト量が減少すると、ポンピングロスが増加し、そこでのエネルギー損失が、吸気温度の上昇に寄与することによる。更に、このリフト量に若干のマージンをもたせてもよく、加えて、学習によって事後的に変更されてもよい。尚、「保持されたまま」とは言えども、必ずしもリフト量が所定リフト量に固定されたままである必要はない。即ち、気筒内及び吸気通路内の空気の温度が大なり小なり上昇する限りにおいて、所定リフト量から若干の変動も許容する、包括的な概念である。
【００２２】
このようにリフト量が所定リフト量に保持される態様では、前記内燃機関を冷却する冷却水の実温度を特定する温度特定手段と、前記クランキング動作中に到達すべき前記冷却水の目標温度を設定する目標温度設定手段とを更に備え、前記吸気弁制御手段は、前記実温度と前記目標温度との偏差に基いて、前記所定リフト量を設定してもよい。
【００２３】
この態様によれば、先ず、例えば水温センサ等を有する温度特定手段によって、冷却水の実温度が特定される。ここに「冷却水の実温度」は、気筒内及び吸気通路内の空気の温度を間接的に特定するための物理量の一例である。即ち、内燃機関が、クランキング動作後に噴射される燃料の蒸発温度になっているかを間接的に特定することを目的とする物理量であるとも言え、係る目的を達成しうる限りにおいて、他の物理量を特定してもよい。これと同時に又は相前後して、例えばコントローラ等を有する目標温度設定手段によって、クランキング動作中に到達すべき冷却水の目標温度が設定される。ここに「目標温度」とは、燃料の蒸発が好適に促進され得る冷却水の目標温度として、予め実験或いはシミュレーションによって定められるとよい。更に、この目標温度に若干のマージンをもたせてもよく、加えて、学習によって事後的に変更されてもよい。このようにして、特定或いは設定された冷却水の実温度と目標温度との偏差に基いて、所定リフト量が設定され、クランキングが行われる。
【００２４】
この偏差と所定リフト量との関係は、典型的には予め設定されたマップによって或いは予め設定された関数として、コントローラに把握されている。従って、係る偏差に基づいて簡単或いは迅速に所定リフト量を設定できる。このため、クランキング動作中、吸気弁制御手段による制御下で、このようにして設定された所定リフト量に、リフト量が保持されたまま、吸気弁が継続して開弁状態とされる。よって、比較的効率良く好適に目標温度を達成でき、燃料の蒸発が促進され、燃料の未燃を回避し、もって、内燃機関の未燃ＨＣの排出量を一段と低減できる。
【００２５】
この実温度と目標温度との偏差に基いて所定リフト量が設定される態様では、前記内燃機関での最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度に比べて、前記偏差の方が大きい場合には、前記吸気弁制御手段は、前記偏差に基いて設定することに代えて、前記最大ポンピングロスに相当するリフト量を前記所定リフト量として設定してもよい。
【００２６】
この態様によれば、前記偏差の方が大きい場合には、最大ポンピングロスに相当するリフト量を利用するので、クランキング動作中の１行程で上昇可能な温度を極力増加させ、最終的に目標達成に要する行程数を減らすことができる。例えば「最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度」が、例えば５０［℃／行程］であり、「最大ポンピングロスに相当するリフト量」が、例えば１［ｍｍ］であるとする。ここで前記偏差が１５０［℃］であるとき、リフト量を１［ｍｍ］に保持したまま、１５０［℃］／５０［℃／行程］＝３［行程］（例えば、吸気行程、圧縮行程、膨張行程）に渡ってクランキングを行えば、他のリフト量とした場合に比べて早期に目標温度を達成できる。この際、行程数に端数がある場合には、リフト量を最大ポンピングロスに相当するリフト量から適宜ずらすとよい。
【００２７】
尚、「最大ポンピングロスに相当するリフト量」は、狭義には文字通りポンピングロスが最大となるようなリフト量として、予め実験或いはシミュレーションによって定められるとよい。広義には、ポンピングロスによる上昇温度が大なり小なり見込まれる限りにおいて、ポンピングロスが最大となるようなリフト量に多少のマージンをもたせた範囲内のリフト量としてもよい。加えて、このリフト量は、学習によって事後的に変更されてもよい。
【００２８】
尚、内燃機関での最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度に比べて、偏差の方が大きくない場合には、このように最大ポンピングロスに相当するリフト量に設定するのでは熱効率上で有利な設定となるとも限らない。従って、この場合には、吸気弁制御手段は、前述のように、前記偏差に基づく処理を行った上で、リフト量を適宜設定するのがよい。
【００２９】
この目標温度を設定する態様では、前記目標温度設定手段は、前記内燃機関での燃焼に供する燃料の比重に応じて、前記設定された目標温度を補正してもよい。
【００３０】
この態様によれば、燃料の比重と粗悪な燃料の含有率とが相関関係を有し、燃料の比重により燃料の蒸発し難さを間接的に特定可能であることに鑑み、例えば粗悪な燃料のような、比較的蒸発し難い燃料を使用する場合に燃料の比重に応じて目標温度を上昇させるなど、比重に応じて目標温度を補正する。或いは逆に、比較的蒸発し易い燃料を使用する場合に燃料の比重に応じて目標温度を下降させるなど、比重に応じて目標温度を補正する。これにより、燃料の粗悪さによらずに、燃料を十分に蒸発させることができ、もって内燃機関の未燃ＨＣの排出量を一層確実に低減できる。
【００３１】
或いは、この目標温度を設定する態様では、前記目標温度設定手段は、前記燃料の誘電率に応じて、前記設定された目標温度を補正してもよい。
【００３２】
この態様によれば、燃料の誘電率と燃料中のアルコール濃度とが相関関係を有し、燃料の誘電率により燃料の蒸発し難さを間接的に特定可能であることに鑑み、例えばアルコール濃度の高い燃料のような、比較的蒸発し難い燃料を使用する場合に燃料の誘電率に応じて目標温度を上昇させるなど、燃料の誘電率に応じて目標温度を補正する。或いは逆に、例えばアルコール濃度の低い燃料のような、比較的蒸発し易い燃料を使用する場合に燃料の誘電率に応じて目標温度を下降させるなど、燃料の誘電率に応じて目標温度を補正する。これにより、燃料中のアルコール濃度によらずに、燃料を十分に蒸発させることができ、もって内燃機関の未燃ＨＣの排出量を一層確実に低減できる。
【００３３】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る制御装置について、図１から図１０を参照して説明する。
【００３５】
＜＜全体構成＞＞
先ず、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの構成を示す模式図である。図２は、本実施形態に係る吸気弁及び排気弁の動弁特性を示す説明図である。
【００３６】
図１において、本発明に係る「内燃機関」の一例としてのエンジン２００は、レシプロ型の４サイクルエンジンであり、４つの気筒２が一列に配置された直列４気筒型である。尚、図１では、４つの気筒のうちの１つの気筒のみが示されているが、他の気筒についても概ね同様の構成である。
【００３７】
図１に示すように、気筒２には、シリンダ２０１、吸気管２０６及び排気管２１０が形成されている。
【００３８】
シリンダ２０１は、その内部で燃料と空気とが混合された混合気を点火プラグ２０２により爆発させることが可能に構成されている。該爆発により生じる図示しないピストンの往復運動が図示しないクランク軸の回転運動に変換される。
【００３９】
吸気管２０６は、シリンダ２０１内部と吸気弁２０３の開閉によって連通状態が制御されている。従って、吸気管２０６において、外部から吸入された空気（即ち、吸入空気）と、燃料噴射装置であるインジェクタ２１１から噴射された燃料とが混合され（即ち、混合気を形成し）、吸気弁２０３を介してシリンダ２０１に供給されることとなる。尚、吸気弁２０３及び排気弁２０４は、各気筒２に２つずつ設けられているが、図１では、夫々１つのみを示している。
【００４０】
外部からの空気は、吸気管２３４を介して、気筒２の吸気管２０６へ供給される。吸気管２３４は、途中で４つに分岐して、４つの気筒２の吸気管２０６に夫々接続されている。また、吸気管２３４の途中には、図示しないスロットル及びエアフローメータが設けられている。スロットルは、スロットル開度の大小を電子制御することにより、空気の量を制御可能に構成されている。エアフローメータは、吸気管２３４においてスロットルの手前に設けられており、吸入された空気の量を計測する。
【００４１】
インジェクタ２１１は、分岐後の吸気管２０６に気筒別に設けられており、これらにより気筒別の噴射量制御や失火制御が可能とされている。尚、インジェクタ２１１は、分岐前の吸気管２３４に設けられてもよいし、各気筒内に設けられてもよい。
【００４２】
排気管２１０は、シリンダ２０１内部で発生する排気ガスを、排気弁２０４を介して排気することが可能に構成されている。気筒２の排気管２１０からの排気ガスは、各排気管２１０と接続されており、排気ガスを集める排気管及び触媒を介して外部へ排気される。触媒は、いわゆる三元触媒であり、排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）及びＮＯｘ（酸化窒素）を低減する機能を有している。触媒は、例えば、白金及びロジウムを含んでいる。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態では特に、エンジン２００は、動弁装置１０を備えている。動弁装置１０は、図４を参照して後述するように、４つの気筒２の各々の吸気弁２０３及び排気弁２０４の動弁特性を変更可能に構成されている。尚、可変動弁機構は、吸気弁及び排気弁の開閉時期を制御できるものであればよく、カムバイワイヤ、電磁駆動弁等を用いることができる。
【００４４】
図１において、制御装置１００は、吸気弁制御部１１０、排気弁制御部１２０、点火制御部２０２Ｃ及び燃料噴射制御部２１１Ｃを備えており、エンジン２００の動作全体を制御する。これらは、好適には、周知の電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、制御プログラムを格納した読み出し専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）、各種データを格納する随時書き込み読み出しメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を中心とした論理演算回路として構成されている。更に、各種センサからの入力信号（例えば、エンジン２００の回転数Ｎｅ、クランク角ＣＡ等）を受ける入力ポート及び、動弁装置１０等の各種アクチュエータに制御信号を送る出力ポートに対して、バスを介して接続されている。
【００４５】
本発明に係る「吸気弁制御手段」の一例としての吸気弁制御部１１０は、エンジン２００の始動時に行われるクランキング動作中（或いは、エンジン２００の始動制御開始から点火前まで）に、吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。言い換えれば、クランキング動作中に、エンジン２００の通常の動作状態とは異なり、吸気、圧縮、膨張及び排気行程に亘る期間において、吸気弁２０３を開弁状態に保持することが可能となっている。より具体的には本実施形態では、図２に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、吸気弁２０３を継続して開弁状態とすることが可能となっている。
【００４６】
本発明に係る「排気制御手段」の一例としての排気弁制御部１２０は、クランキング動作中に、排気弁２１０が継続して閉弁状態となるように、動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。言い換えれば、クランキング動作中に、エンジン２００の通常の動作状態とは異なり、吸気、圧縮、膨張及び排気行程に亘る期間において、排気弁２０４を閉弁状態に保持することが可能となっている。より具体的には本実施形態では、図２に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、排気弁２０４を継続して閉弁状態とすることが可能となっている。
【００４７】
点火制御部２０２Ｃは、点火プラグ２０２の点火時期等を制御することが可能に構成されている。
【００４８】
燃料噴射制御部２１１Ｃは、インジェクタ２１１の燃料噴射量、燃料噴射時期等を制御することが可能に構成されている。
【００４９】
制御装置１００は、クランキング動作の終了後、言い換えれば、エンジン２００における点火後には、吸気弁２０３及び排気弁２０４を通常の動作状態とするように、動弁装置１０を制御する。即ち、図２に示すように、クランキング動作の終了後である期間Ｔ２（即ち、期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃ及びＴ２ｄ）においては、吸気弁２０３及び排気弁２０４は通常の動作状態とされる。具体的には、吸気行程に対応する期間Ｔ２ａには、吸気弁２０３は開弁状態と、排気弁２０４は閉弁状態とされ、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ２ｂ及びＴ２ｃには、吸気弁２０３及び排気弁２０４は閉弁状態とされ、排気行程に対応する期間Ｔ２ｄには、吸気弁２０３は閉弁状態と、排気弁２０４は開弁状態とされる。尚、期間Ｔ２ａと期間Ｔ２ｂとのオーバーラップ、或いは、期間Ｔ２ｃと期間Ｔ２ｄとのオーバーラップが設定されてもよい。
【００５０】
＜＜動作処理＞＞
次に、本実施形態の制御装置の動作処理について図１及び図２に加えて、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る制御装置の動作処理を示すフローチャートである。
【００５１】
図３において、先ず、エンジン２００が始動制御中であるか否かが判定される（ステップＳ１１）。即ち、クランキング動作が開始されているか否かが制御装置１００によって判定される。エンジン２００が始動制御中でない（即ち、エンジン２００が始動されていない）と判定された場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置１００は動作処理を終了する。一方、エンジン２００が始動制御中であると判定された場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、
エンジン２００においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われたか否かが判定される（ステップＳ１２）。即ち、クランキング動作が終了したか否かが判定される。クランキング動作が終了していない（即ち、クランキング動作中である）と判定された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、吸気弁制御部１１０によって吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０が制御されると共に、排気弁制御部１２０によって排気弁２０４が継続して閉弁状態となるように動弁装置１０が制御される（ステップＳ１３）。その後再び、上述したステップＳ１１に係る動作処理が行われる。即ち、エンジン２００のクランキング動作中には、ステップＳ１１からステップＳ１３までの一連の動作処理が繰り返される。つまり、図２に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、吸気弁２０３は継続して開弁状態となるように、且つ、排気弁２０４は継続して閉弁状態となるように、制御装置１００によって動弁装置１０が制御される。このため、クランキング動作によって、エンジン２００の各気筒２内に存在する、クランキング動作前の未燃ＨＣを含む残留ガスは、排気弁２０４を介した排気管２１０ではなく、吸気弁２０３を介した吸気管２０６へ流出される。このように吸気管２０６へ流出された残留ガスは、後述するクランキング動作終了後の通常の動作状態になったエンジン２００の吸気行程において、新たにインジェクタ２１１から供給された燃料及び空気と共に再び気筒２内に吸気される。よって、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣは、エンジン２００の気筒２内において燃焼される。従って、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、クランキング動作によってエンジン２００の外へ排気管２１０等の排気通路を介して排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。一方、クランキング動作が終了している（即ち、クランキング動作中でない）と判定された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、吸気弁２０３及び排気弁２０４は、通常の動作状態となるように、制御装置１００によって制御される（ステップＳ１４）。即ち、図２を参照して上述したように、クランキング動作の終了後である期間Ｔ２において、吸気弁２０３及び排気弁２０４は通常の動作状態とされる。
【００５２】
次に、本実施形態に係る動弁装置の構成及び動作原理について、図４から図１０を参照して説明する。
【００５３】
図４は、本実施形態に係る動弁装置を示している。エンジン２００は、上述したように、４つの気筒２が一列に配置された直列４気筒型である。図４では各気筒２をそれらの並び方向一端から他端側に向かって＃１〜＃４の番号を付して区別している。一般に直列４気筒の４サイクルエンジン２００では、外側の一対の気筒（＃１、＃４）２の爆発間隔が３６０℃Ａ（クランク角を意味する。以下同じ。）ずらされ、内側の一対の気筒（＃２、＃３）の爆発時期が＃１の気筒２の爆発時期を基準として１８０℃Ａ、５４０℃Ａずらされることにより１８０℃Ａ毎の等間隔爆発が実現されている。なお、＃２の気筒２と＃３の気筒２との爆発時期の前後は適宜に定めてよいが、ここでは＃３の気筒２の爆発時期が＃２の気筒２の爆発時期よりも先として説明する。従って、エンジン２００における爆発順序は＃１→＃３→＃４→＃２となる。
【００５４】
各気筒２には２本の吸気弁２０３が設けられている。排気弁２０４については図示を省略している。吸気弁２０３は動弁装置１０によって開閉駆動される。周知のように、吸気弁２０３はそのステム２０３ａが不図示のシリンダヘッドのステムガイドに通されることによりステム２０３ａの軸線方向に往復運動可能に設けられている。図７に示したように吸気弁２０３の上端にはバルブリフター４が吸気弁２０３と一体的に往復運動可能に取り付けられている。そのバルブリフター４とシリンダヘッドとの間にはバルブスプリング５が装着される。吸気弁２０３はバルブスプリング５の圧縮に対する反発力によってバルブフェース２０３ｂが吸気ポートのバルブシートに密着する方向（閉弁方向）に付勢されている。動弁装置１０はそのバルブスプリングの力に抗して吸気弁２０３を開弁方向に駆動する。
【００５５】
図５（ａ）は各気筒２の吸気弁２０３のリフト量（閉弁状態を基準としたときの開弁方向への変位量）とクランク角との対応関係を示している。各吸気弁２０３の作用角（開弁している期間をクランク角で表わした値）はエンジン２００の仕様によって適宜に調整され、また可変動弁機構を備えた動弁装置ではエンジン２００の運転状態によっても作用角は変化するが、一般的には吸気弁２０３の作用角は２４０℃Ａ程度に設定される。このような作用角の設定によれば、図５（ｂ）に示したように外側の一対の気筒（＃１、＃４）間では吸気弁の開弁期間が互いに重ならず、図５（ｃ）に示したように内側の一対の気筒（＃２、＃３）間では吸気弁の開弁期間が互いに重ならない。そこで、図４に示すように、動弁装置１０では、外側の一対の気筒２を第１の気筒群、内側の一対の気筒２を第２の気筒群としてそれぞれ区別し、気筒群毎に弁駆動源として第１の電動モータ１１及び第２の電動モータ１２を設けている。
【００５６】
図６及び図７は動弁装置１０の詳細を示している。これらの図に示すように、動弁装置１０は、上述した電動モータ１１、１２の他に、吸気弁２０３毎に設けられた運動変換手段としてのカム機構１３と、電動モータ１１、１２の回転運動を対応する気筒群のカム機構１３にそれぞれ伝達する第１及び第２の伝達機構１４、１５とを備えている。カム機構１３は全て同一構成である。カム機構１３は回転体としてのカム１６を有し、そのカム１６により吸気弁２０３の上端のバルブリフター４を押し込んで吸気弁２０３を開弁方向に駆動する。つまり、バルブリフター４はカム１６に対する従動節として機能する。カム１６の外周のプロファイルは、図８に示したようにベース円１６ａの一部にこれを膨らませたノーズ部１６ｂが設けられた周知の形状に設定される。ノーズ部１６ｂによりバルブリフター４が押し込まれる。
【００５７】
第１の伝達機構１４は、外側の気筒（＃１及び＃４）のそれぞれのカム１６を相互に連結するカムシャフト（第１の伝達軸）１７と、そのカムシャフト１７に対して電動モータ１１の回転を伝達する減速機構１８とを有している。減速機構１８は電動モータ１１の出力軸１１ａに組み合わされるモータギア１９と、カムシャフト１７の一端に一体回転可能に取り付けられてモータギア１９と噛み合うドリブンギア２０とを有している。カムシャフト１７は＃１気筒のカム１６を駆動する第１軸部２１と、＃４気筒のカム１６を駆動する第２軸部２２とを組み合わせた連結構造を有している。第１軸部２１には＃２気筒、及び＃３気筒の上方を通過して＃４気筒まで延びる連結軸部２３が同軸かつ一体に形成されている。その連結軸部２３の先端の軸継部２４が第２軸部２２の軸継穴２５に同軸的に嵌ることにより両軸部２１、２２が同軸的に連結される。軸継部２４と軸継穴２５との間にはスプライン等の回り止め手段が施され、それにより第１軸部２１と第２軸部２２とは一体回転可能に連結される。なお、連結軸部２３は第１軸部２１及び第２軸部２２よりも小径である。カム１６は第１軸部２１及び第２軸部２２に対して一体に形成されているが、カム１６をこれらの軸部２１、２２とは別部品として形成して軸部２１、２２に圧入、焼きばめ等の固定手段を利用して固定してもよい。
【００５８】
一方、第２の伝達機構１５は、内側の気筒（＃２及び＃３）のそれぞれのカム１６を相互に連結するカムシャフト（第２の伝達軸）３０と、そのカムシャフト３０に対して電動モータ１２の回転を伝達する減速機構３１とを有している。減速機構３１は電動モータ１２の出力軸１２ａに組み合わされるモータギア３２と、そのモータギア３２と噛み合う中間ギア３３と、カムシャフト３０の中間部に一体回転可能に設けられて中間ギア３３と噛み合うドリブンギア３４とを有している。カムシャフト３０は軸方向に延びる貫通孔３０ａを備えた中空軸状に形成され、その外周にカム１６が一体に形成されている。カムシャフト３０の貫通孔３０ａにはカムシャフト１７の連結軸部２３が回転自在に挿入される。これによりカムシャフト３０はカムシャフト１７の外周に回転自在な状態で同軸的に配置される。なお、カムシャフト３０の外径はカムシャフト１７の第１軸部２１及び第２軸部２２の外径と同じである。カム１６はカムシャフト３０とは別部品として形成してカムシャフト３０に圧入、焼きばめ等の固定手段を利用して固定してもよい。ドリブンギア３４についても同様である。
【００５９】
同一気筒群における一の気筒（＃１又は＃３）のカム１６と、他の一の気筒（＃４又は＃２）のカム１６とはそれぞれのノーズ部１６ｂの頂点１６ｃが周方向に互いに１８０°ずれるようにしてカムシャフト１７又は３０に連結されている。これらの気筒２間では吸気弁２０３の開弁時期が３６０℃Ａずれるためである。この結果、図８から明らかなようにカムシャフト１７、３０のそれぞれの周方向に関して、カム１６のノーズ部１６ｂが重複しない範囲Ｘが生じる。なお、ベース円１６ａの直径はバルブリフター４との間に適当な隙間（バルブクリアランス）が生じるように設定される。なお、カム機構１３をクランクケース側に設けてそこで得られた直線運動をプッシュロッド等の運動伝達部材により吸気弁２０３に伝達するようにしてもよい。つまり、エンジン２００はＯＨＣ形式に限らず、ＯＨＶ形式でもよい。
【００６０】
伝達機構１４、１５にはそれぞれトルク低減機構４０が設けられている。図９に詳しく示したように、トルク低減機構４０は、反位相カム４１と、その反位相カム４１の外周に摩擦による負荷を加えるトルク負荷装置４２とを備えている。なお、図９は＃２気筒及び＃３気筒用のトルク低減機構４０を示すが、＃１気筒及び＃４気筒用のトルク低減機構４０も同一構成である。反位相カム４１はカムシャフト１７の第２軸部２２の端部、及びカムシャフト３０の端部にそれぞれ一体回転可能に設けられている。反位相カム４１はこれらのシャフト１７、３０に対して一体成形されてもよいし、シャフト１７、３０に対して別部品として形成されて圧入、焼きばめ等の固定手段によりシャフト１７、３０に固定されてもよい。反位相カム４１の外周面はカム面として構成されている。そのカム面のプロファイルは図１０に示すようにベース円４１ａの一部に一対の凹部４１ｂを設けた形状に設定される。凹部４１ｂはそれらの底４１ｃが周方向に１８０°離れるように設けられている。
【００６１】
図９に戻って、トルク負荷装置４２は反位相カム４１の外周面と対向して配置されたリフタ４３と、そのリフタ４３の外側に配置されたばね受け４４と、リフタ４３とばね受け４４との間に装着されてリフタ４３を反位相カム４１に向かって付勢するコイルスプリング４５とを備えている。リフタ４３の先端にはローラ４６が回転自在に取り付けられ、このローラ４６がコイルスプリング４５の反発力で反位相カム４１の外周面に押し付けられている。
【００６２】
カムシャフト１７の反位相カム４１に対応するリフタ４３は、その反位相カム４１に設けられた一方の凹部４１ｂの底４１ｃにローラ４６が接したときにそのカムシャフト１７に設けられた＃１気筒用のカム１６のノーズ部１６ｂの頂点１６ｃが＃１気筒用のバルブリフター４に接し、他方の凹部４１ｂの底４１ｃにローラ４６が接したときにそのカムシャフト１７に設けられた＃４気筒用のカム１６のノーズ部１６ｂの頂点１６ｃが＃３気筒用のバルブリフター４の凹部４１ｂの底４１ｃに接するようにカムシャフト１７の周方向に関して位置決めされている。また、カムシャフト３０の反位相カム４１に対応するリフタ４３は、その反位相カム４１に設けられた一方の凹部４１ｂの底４１ｃにローラ４６が接したときにそのカムシャフト３０に設けられた＃３気筒用のカム１６のノーズ部１６ｂの頂点１６ｃが＃３気筒用のバルブリフター４に接し、他方の凹部４１ｂの底４１ｃにローラ４６が接したときにそのカムシャフト３０に設けられた＃２気筒用のカム１６のノーズ部１６ｂの頂点１６ｃが＃２気筒用のバルブリフター４の凹部４１ｂの底４１ｃに接するようにカムシャフト３０の周方向に関して位置決めされている。
【００６３】
以上のように構成された動弁装置１０によれば、電動モータ１１、１２によりそれぞれのカムシャフト１７、３０をエンジン２００のクランク軸の回転速度の半分の速度で一方向に連続的に駆動することにより、クランク軸からの動力で弁を駆動する一般的な機械式の動弁装置と同様にクランク軸の回転に同期して吸気弁２０３を開閉駆動することができる。
【００６４】
排気弁２０４についても、同様に動弁装置１０が設けられており、動弁装置１０によって開閉駆動することができる。
【００６５】
尚、本実施形態では、図４から図１０に例示した可変動弁機構のみならず、吸気弁及び排気弁の開閉時期を制御できるものであれば、既存の或いは今後開発されるカムバイワイヤ、電磁駆動弁等の各種機構を、動弁装置１０として採用できる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る制御装置について、図１１から図１４を参照して説明する。
【００６６】
＜＜全体構成＞＞
先ず、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの全体構成について、図１１及び図１２を参照して説明する。ここに図１１は、第２実施形態における図１と同趣旨の模式図である。図１２は、第２実施形態における図２と同趣旨の説明図である。尚、図１１及び図１２において、図１及び図２に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００６７】
図１１において、エンジン２２０は、吸気管２０６内の吸入空気のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度センサ２１３を備える点で、図１を参照して上述したエンジン２００と異なる。
【００６８】
図１１において、制御装置１０２は、吸気弁制御装置１１２及び排気弁制御部１２２を備えており、エンジン２２０の動作全体を制御する。これらは、図１を参照して上述した制御装置１００と同様に、好適には、周知のＥＣＵ、ＣＰＵ、制御プログラムを格納した読み出しＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ等を中心とした論理演算回路として構成されている。更に、ＣＯ２濃度センサ２１３等の各種センサからの入力信号を受ける入力ポート及び、動弁装置１０等の各種アクチュエータに制御信号を送る出力ポートに対して、バスを介して接続されている。
【００６９】
本発明に係る「吸気弁制御手段」の一例としての吸気弁制御部１１２は、第１実施形態に係る吸気弁制御部１１０と同様に、エンジン２２０の始動時に行われるクランキング動作中に、吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。よって、図１２に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、吸気弁２０３を継続して開弁状態とすることが可能となっている。更に、本実施形態では特に、吸気弁制御部１１２は、クランキング動作の終了後からエンジン２２０における、本発明に係る「既燃ガス濃度」の一例としてのＣＯ２濃度が所定値以上となるまでの期間中に、排気行程において吸気弁２０３が開弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、図１２に示すように、クランキング動作の終了後からエンジン２２０におけるＣＯ２濃度が所定値以上になるまでの期間Ｔ３（即ち、期間Ｔ３ａ、Ｔ３ｂ、Ｔ３ｃ及びＴ３ｄ）において、吸気弁２０３を、吸気行程に対応する期間Ｔ３ａ及び排気行程に対応する期間Ｔ３ｄでは開弁状態と、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ３ｂ及びＴ３ｃでは閉弁状態とすることが可能となっている。尚、本実施形態では、エンジン２２０の燃焼限界となるＣＯ２濃度の値が、所定値として予め設定されている。
【００７０】
本発明に係る「排気制御手段」の一例としての排気弁制御部１２２は、クランキング動作中に、排気弁２０４が継続して閉弁状態となるように、動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、図１２に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、排気弁２０４を継続して閉弁状態とすることが可能となっている。更に、本実施形態では特に、排気弁制御部１２２は、クランキング動作の終了後からエンジン２２０におけるＣＯ２濃度が所定値以上となるまでの期間中に、排気弁２０４が閉弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、図１２に示すように、期間Ｔ３において、排気弁２０４を継続して閉弁状態とすることが可能となっている。
【００７１】
制御装置１０２は、ＣＯ２濃度が所定値以上になった場合には、吸気弁２０３及び排気弁２０４を通常の動作状態とするように、動弁装置１０を制御する。即ち、図１２に示すように、クランキング動作の終了後、ＣＯ２濃度が所定値以上となった期間Ｔ４（即ち、期間Ｔ４ａ、Ｔ４ｂ、Ｔ４ｃ及びＴ４ｄ）においては、吸気弁２０３及び排気弁２０４は通常の動作状態とされる。具体的には、吸気行程に対応する期間Ｔ４ａには、吸気弁２０３は開弁状態と、排気弁２０４は閉弁状態とされ、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ４ｂ及びＴ４ｃには、吸気弁２０３及び排気弁２０４は閉弁状態とされ、排気行程に対応する期間Ｔ４ｄには、吸気弁２０３は閉弁状態と、排気弁２０４は開弁状態とされる。尚、期間Ｔ４ａと期間Ｔ４ｂとのオーバーラップ、或いは、期間Ｔ４ｃと期間Ｔ４ｄとのオーバーラップが適宜設定されてもよい。
【００７２】
＜＜動作処理＞＞
次に、本実施形態の制御装置の動作処理について図１１及び図１２に加えて、図１３及び図１４を参照して説明する。ここに図１３は、第２実施形態おける図３と同趣旨のフローチャートである。図１４は、吸気管内のＣＯ２濃度とトルク変動との関係を示すグラフである。尚、図１３において、図３に示した第１実施形態に係る動作処理と同様の動作処理に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００７３】
図１３において、制御装置１０２の動作処理は、エンジン２２０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われたと判定された場合において（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、吸気弁２０３及び排気弁２０４が通常の動作状態となるように、制御装置１０２によって制御される（ステップＳ１４）前に、ステップＳ２１及びステップＳ２２に係る一連の動作処理が行われる点で、図３を参照して上述した第１実施形態に係る動作処理と異なる。
【００７４】
即ち、本実施形態では特に、エンジン２２０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われたと判定された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、先ず、吸気行程に加えて排気行程においても吸気弁２０３が開弁状態となるように、吸気弁制御部１１２によって動弁装置１０が制御されると共に、排気弁２０４が継続して閉弁状態となるように、排気弁制御部１２２によって動弁装置１０が制御される（ステップＳ２１）。続いて、吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値以上であるか否かが、制御装置１００によって判定される（ステップＳ２２）。吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値未満の場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、再びステップＳ２１に係る動作処理が行われる。一方、吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値よりも大きい場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、吸気弁２０３及び排気弁２０４は、通常の動作状態となるように、制御装置１０２によって制御される（ステップＳ１４）。即ち、図１２に示すように、クランキング動作の終了後からエンジン２２０におけるＣＯ２濃度が所定値以上になるまでの期間Ｔ３において、吸気弁２０３は、吸気行程に対応する期間Ｔ３ａ及び排気行程に対応する期間Ｔ３ｄでは開弁状態と、圧縮行程及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ３ｂ及びＴ３ｃでは閉弁状態とされ、且つ、排気弁２０４は、継続して閉弁状態とされる。よって、クランキング動作の終了後に、残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、エンジン２２０の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。クランキング動作終了直後の残留ガスには、エンジン２２０の通常の動作状態における排気ガスに比べ、多くの未燃ＨＣが多く含まれる可能性が高いので効果的である。
【００７５】
ここで、図１４に示すように、本実施形態に係る所定値は、トルク変動に基づいて燃焼限界となる吸気管２０６内におけるＣＯ２濃度が設定されている。即ち、所定値は、トルク変動が許容できる範囲内におけるＣＯ２濃度の最大値として設定されている。よって、ＣＯ２濃度が大きくなりすぎて、エンジン２２０の動作が不安定になってしまわないようにできる。
【００７６】
所定値は、エンジン２２０の回転数、燃料量に基づいて可変としてもよい。また、ＣＯ２濃度が所定値以上であるか否かを判定する動作処理（ステップＳ２２）に替えて、例えば、吸気管２０６内のＯ２濃度が所定値未満か否かを判定する動作処理を行ってもよい。この場合には、所定値は、燃焼限界となるＯ２濃度の値として設定すればよい。
【００７７】
尚、本実施形態では、ＣＯ２濃度は、ＣＯ２濃度センサ２１３により検出されるようになっているが、吸気側に設けられたサージタンクの容積と気筒２から吹き返される既燃ガス量とからＣＯ２濃度を制御装置１０２によって逐次推定するようにしてもよい。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る制御装置について、図１５から図１７を参照して説明する。
【００７８】
＜＜全体構成＞＞
先ず、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの全体構成について、図１５及び図１６を参照して説明する。ここに図１５は、第３実施形態における図１と同趣旨の模式図である。図１６は、第３実施形態に係る吸気弁及び排気絞り弁の動弁特性を示す説明図である。尚、図１５及び図１６において、図１及び図２に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００７９】
図１５において、エンジン２３０は、排気管２１０の途中に排気絞り弁２１２が設けられている点で、図１１を参照して上述したエンジン２２０と異なる。排気絞り弁２１２は、排気管２１０を通過する排気ガスの流量を調整することが可能である。この排気絞り弁２１１は、制御装置１０３によって開度が制御される。
【００８０】
図１５において、制御装置１０３は、吸気弁制御装置１１３及び排気絞り弁制御部１３０を備えており、エンジン２３０の動作全体を制御する。これらは、図１を参照して上述した制御装置１００と同様に、好適には、周知のＥＣＵ、ＣＰＵ、制御プログラムを格納した読み出しＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ等を中心とした論理演算回路として構成されている。更に、Ａ／Ｆセンサ等の各種センサからの入力信号を受ける入力ポート及び、動弁装置１０、排気絞り弁２１１等の各種アクチュエータに制御信号を送る出力ポートに対して、バスを介して接続されている。
【００８１】
本発明に係る「吸気弁制御手段」の一例としての吸気弁制御部１１３は、図１１を参照して上述した第２実施形態に係る吸気弁制御部１１２と同様に、エンジン２３０の始動時に行われるクランキング動作中に、吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。よって、図１６に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、吸気弁２０３を継続して開弁状態とすることが可能となっている。更に、吸気弁制御部１１３は、クランキング動作の終了後からエンジン２３０における、本発明に係る「既燃ガス濃度」の一例としてのＣＯ２濃度が所定値以上となるまでの期間中に、排気行程において吸気弁２０３が開弁状態となるように動弁装置１０を制御することが可能に構成されている。即ち、図１６に示すように、クランキング動作の終了後からエンジン２３０におけるＣＯ２濃度が所定値以上になるまでの期間Ｔ３において、吸気弁２０３を、吸気行程に対応する期間Ｔ３ａ及び排気行程に対応する期間Ｔ３ｄでは開弁状態と、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ３ｂ及びＴ３ｃでは閉弁状態とすることが可能となっている。尚、本実施形態では、エンジン２３０の燃焼限界となるＣＯ２濃度の値が、所定値として予め設定されている。
【００８２】
本発明に係る「排気制御手段」の一例としての排気絞り弁制御部１３０は、クランキング動作中に、排気絞り弁２１２を継続して閉弁状態となるように制御することが可能に構成されている。即ち、図１６に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、排気絞り弁２１２を継続して閉弁状態とすることが可能となっている。更に、排気絞り弁制御部１４０は、クランキング動作の終了後からエンジン２３０におけるＣＯ２濃度が所定値以上になるまでの期間中に、排気絞り弁２１２を閉弁状態となるように制御することが可能に構成されている。即ち、図１６に示すように、期間Ｔ３において、排気絞り弁２１２を継続して閉弁状態とすることが可能となっている。
【００８３】
制御装置１０３は、ＣＯ２濃度センサ２１３により検出されるＣＯ２濃度が所定値以上になった場合には、吸気弁２０３及び排気絞り弁２１２を通常の動作状態とするように、動弁装置１０及び排気絞り弁２１２を夫々制御する。即ち、図１６に示すように、クランキング動作の終了後、ＣＯ２濃度が所定値以上になった期間Ｔ４においては、吸気弁２０３及び排気絞り弁２１２は通常の動作状態とされる。具体的には、吸気行程に対応する期間Ｔ４ａには、吸気弁２０３は開弁状態と、排気絞り弁２１２は閉弁状態とされ、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ４ｂ及びＴ４ｃには、吸気弁２０３及び排気絞り弁２１２は閉弁状態とされ、排気行程に対応する期間Ｔ４ｄには、吸気弁２０３は閉弁状態と、排気絞り弁２１２は開弁状態とされる。尚、期間Ｔ４ａと期間Ｔ４ｂとのオーバーラップ、或いは、期間Ｔ４ｃと期間Ｔ４ｄとのオーバーラップが適宜設定されてもよい。
【００８４】
＜＜動作処理＞＞
次に、本実施形態の制御装置の動作処理について図１５及び図１６に加えて、図１７を参照して説明する。ここに図１７は、第３実施形態おける図３と同趣旨のフローチャートである。尚、図１７において、図３に示した第１実施形態に係る動作処理と同様の動作処理に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００８５】
図１７において、制御装置１０３の動作処理は、図３を参照して上述した第１実施形態に係る動作処理と比較して、エンジン２３０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われていないと判定された場合に（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３に係る動作処理（図３参照）に替えてステップＳ３１に係る動作処理が行われる点、及び、エンジン２３０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われたと判定された場合に（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に係る動作処理（図３参照）に替えてステップＳ３２からステップＳ３４までに係る一連の動作処理が行われる点で異なる。言い換えれば、制御装置１０３の動作処理は、図１３を参照して上述した第２実施形態に係る動作処理と比較して、排気弁２０４に係る動作処理（ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ２１及びステップＳ２２）に替えて排気絞り弁２１２に係る動作処理（ステップＳ３１、ステップＳ３２、ステップＳ３３及びステップＳ３４）が行われる点で異なる。
【００８６】
即ち、本実施形態では特に、エンジン２３０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われていない、即ちクランキング動作中であると判定された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、吸気弁制御部１１３によって吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０が制御されると共に、排気絞り弁制御部１３０によって排気絞り弁２１２が継続して閉弁状態となるように制御される（ステップＳ３１）。その後再び、上述したステップＳ１１に係る動作処理が行われる。即ち、エンジン２００のクランキング動作中には、ステップＳ１１からステップＳ１３までの一連の動作処理が繰り返される。つまり、図１６に示すように、クランキング動作中である期間Ｔ１においては、吸気弁２０３は継続して開弁状態となるように、且つ、排気絞り弁２１２は継続して閉弁状態となるように、制御装置１０３によって動弁装置１０及び排気絞り弁２１２が制御される。このため、クランキング動作によって、エンジン２３０の各気筒２内に存在する、クランキング動作前の未燃ＨＣを含む残留ガスは、排気管２１０における排気絞り弁２１２よりも下流側へ流出せず、吸気弁２０３を介した吸気管２０６へ流出される。このように吸気管２０６へ流出された残留ガスは、クランキング動作終了後の通常の動作状態になったエンジン２３０の吸気行程において、新たにインジェクタ２１１から供給された燃料及び空気と共に再び気筒２内に吸気される。よって、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣは、エンジン２３０の各気筒２内において燃焼される。従って、クランキング動作前の残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、クランキング動作によってエンジン２３０の外へ排気管２１０等の排気通路を介して排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。
【００８７】
一方、エンジン２３０においてインジェクタ２１１による燃料噴射及び点火プラグ２０２による点火が行われたと判定された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、先ず、吸気行程に加えて排気行程においても吸気弁２０３が開弁状態となるように、吸気弁制御部１１３によって動弁装置１０が制御されると共に、排気絞り弁制御部１４０によって排気絞り弁２１２が継続して閉弁状態となるように制御される（ステップＳ３２）。続いて、吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値以上であるか否かが、制御装置１０３によって判定される（ステップＳ３３）。吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値未満の場合には（ステップＳ３３：ＮＯ）、再びステップＳ３２に係る動作処理が行われる。一方、吸気管２０６内のＣＯ２濃度が所定値よりも大きい場合には（ステップＳ３３：ＹＥＳ）には、吸気弁２０３及び排気絞り弁２１２は、通常の動作状態となるように、制御装置１０３によって制御される（ステップＳ３４）。即ち、図１６に示すように、クランキング動作の終了後からエンジン２３０におけるＣＯ２濃度が所定値以上になるまでの期間Ｔ３において、吸気弁２０３は、吸気行程に対応する期間Ｔ３ａ及び排気行程に対応する期間Ｔ３ｄでは開弁状態と、圧縮及び膨張行程に夫々対応する期間Ｔ３ｂ及びＴ３ｃでは閉弁状態とされ、且つ、排気絞り弁２１２は、継続して閉弁状態とされる。よって、クランキング動作の終了後に、残留ガスに含まれる未燃ＨＣが、エンジン２３０の外へ排出されてしまうことを抑制或いは防止できる。
【００８８】
第３実施形態から明らかなように、排気絞り弁を上述の如くに始動制御中に適宜閉じることが可能な構成を採用すれば、吸気弁及び排気弁のうち吸気弁についてのみ動弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の動作状態を制御することも可能である。言い換えれば、この場合には、仮に排気弁が可変動弁機構を備えていなくても、本発明による効果が大なり小なり得られる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る制御装置について、図１８から図２２を参照して説明する。
【００８９】
＜＜全体構成＞＞
先ず、本実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの全体構成について、図１８から図２１を参照して説明する。尚、図１８及び図２１において、図１及び図２に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００９０】
図１８は、第４実施形態における図１と同趣旨の模式図である。
【００９１】
この図１８において、エンジン２４０は、水温センサ２０１２、目標温度設定部１３０、比重センサ２２３１及び誘電率センサ２２３２を備える点で、図１を参照して上述したエンジン２００と異なる。水温センサ２０１２によって特定される冷却水の実温度と、目標温度設定部１３０によって設定される目標温度との偏差に基いて、吸気弁制御部１１４は吸気弁２０３に係るリフト量が所定リフト量になるよう設定する。この際、目標温度は、比重センサ２２３１及び誘電率センサ２２３２の出力に応じて補正される。
【００９２】
本発明に係る「温度特定手段」の一例としての水温センサ２０１２は、シリンダ２０１を収容するシリンダブロックのウォータージャケット内に備えられ、エンジン２４０の冷却水温度を検出し、電気的に接続された制御装置１４０に伝達する。
【００９３】
本発明に係る「目標温度設定手段」の一例としての目標温度設定部１３０は、クランキング動作中に到達すべき冷却水の目標温度を、燃料の微粒子化促進の観点から、設定する。具体的には、燃料タンク２２３内の燃料の温度特性（例えば、蒸発温度）に基いて目標温度を設定する。
【００９４】
比重センサ２２３１は、燃料タンク２２３内の燃料における、粗悪な燃料の含有率を検出し、もって燃料の蒸発し難さを定量的に評価する。
【００９５】
誘電率センサ２２３２は、燃料タンク２２３内の燃料における、アルコール濃度を検出し、もって燃料の蒸発し難さを定量的に評価する。
【００９６】
図１９は、第４実施形態に係る吸気弁のリフト量と上昇温度及びポンピングロスとの関係を示す特性図である。
【００９７】
この図１９において、吸気弁２０３のリフト量が小さければ小さいほど、冷却水の上昇温度ΔＴは相対的に大きいという関係が示されている。この関係は、第一に、吸気弁のリフト量とポンピングロスとは、負の相関関係をもつことによる。リフト量が小さくなればなるほど、吸気弁２０３を通過する際のエネルギー損失は増大すると思料されるからである。第二に、このポンピングロスと冷却水の上昇温度とは、正の相関関係をもつことによる。ポンピングロスでのエネルギー損失は、熱として空気の温度を押し上げると思料されるからである。そして図１９は、「最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度」ΔＴｍａｘが、例えば５０［℃／行程］であり、これを与えるリフト量が、例えば１［ｍｍ］であることを示す。即ち、リフト量を１［ｍｍ］に設定すれば、１行程当たり冷却水の温度が５０℃上昇することが見込まれる。このようなリフト量と上昇温度との関係に基いて、吸気弁２０３の開弁状態を制御すれば、クランキング動作中の吸気・膨張行程及び圧縮・排気行程において、所望の温度上昇が見込まれる。この様子について図２０を用いて説明を加える。ここに、図２０は、第４実施形態に係る吸気・膨張行程及び圧縮・排気行程での吸気の流れを示す模式図である。
【００９８】
この図２０において、エンジン２４０のクランキング動作中に、排気弁２０４が継続して閉弁状態とされ、他方で、リフト量が所定リフト量に保持されたまま、吸気弁２０３が継続して開弁状態とされている。そして、ピストン２０１１の上下移動に伴い、（ａ）吸気・膨張行程と、（ｂ）圧縮・排気行程とが数回に渡って交互に繰り返される。この際、未燃燃料を含む空気は、シリンダ２０１と吸気管２０６とを往来する。従って、所定リフト量に保持された吸気弁２０３を通過する際に、ポンピングロスによるエネルギー損失分、温度がΔＴずつ上昇することになる。このように上昇した温度が、目標温度に到達すれば、制御装置１００は、クランキング動作を終了する。この様子について図２１を用いて説明を加える。ここに、図２１は、第４実施形態における図２と同趣旨の説明図である。この図２１に示すように、制御装置１４０は、クランキング動作の終了後、言い換えれば、エンジン２４０における点火後には、吸気弁２０３及び排気弁２０４を通常の動作状態とするように、動弁装置１０を制御する。
【００９９】
このように、通常の動作状態とされる前に、上述したクランキングが行われるので、シリンダ２０１内の温度が適度に上昇し、未燃燃料及び通常の動作状態に供する新たな燃料の蒸発或いは微粒子化が促進される。従って、通常の動作状態としても、燃料の未燃が回避され、もって、エンジン２４０の未燃ＨＣの排出量を一段と低減できる。
【０１００】
＜＜動作処理＞＞
次に、本実施形態の制御装置の動作処理について図３及び図１８から図２１に加えて、図２２を参照して説明する。ここに図２２は、第４実施形態における図３の動作処理の一部をサブルーチンとして示すフローチャートである。尚、図２２において、図３に示した第１実施形態に係る動作処理と同様の動作処理に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１０１】
先ず、図３において、エンジン２４０が始動制御中であると判定され（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、クランキング動作が終了していない（即ち、クランキング動作中である）と判定された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、吸気弁制御部１１４によって吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０が制御されると共に、排気弁制御部１２０によって排気弁２０４が継続して閉弁状態となるように動弁装置１０が制御される（ステップＳ１３）。この制御（即ち、ステップＳ１３）について、図２２のサブルーチンを用いて詳述する。
【０１０２】
図２２において、先ず、目標温度設定部１３０によって、典型的には予め、燃料の蒸発・微粒子化促進の観点から、冷却水の目標温度が設定される（ステップＳ１３１）。
【０１０３】
続いて、比重センサ２２３１及び誘電率センサ２２３２によって、燃料タンク２２３に貯蔵された燃料の比重及び誘電率が測定され、粗悪な燃料の含有率及びアルコール濃度が特定され、もって燃料の蒸発し難さが定量的に評価される（ステップＳ１３２）。
【０１０４】
そして、目標温度設定部１３０燃料の比重及び誘電率に基き、目標温度が補正される（ステップＳ１３３）。即ち、目標温度を予め設定する際に想定された燃料の蒸発し難さと、実際の燃料の蒸発のし難さとの溝を埋めるために補正される。典型的には、実際の燃料の蒸発のし難さが大きい分、目標温度を上げるように補正される。但し、目標温度を上げ過ぎるて他の部位の動作に悪影響を及ぼす虞がある場合には、適宜上限を設けてもよい。
【０１０５】
このように冷却水の目標温度が定まると、続いて、実温度が、水温センサ２０１２によって検出される（ステップＳ１３４）。
【０１０６】
この冷却水の目標温度と実温度との温度偏差の大きさに基いて、吸気弁制御部１１４は所定リフト量を設定する（ステップＳ１３５）。
【０１０７】
ここで、上述の温度偏差が目標温度からの許容誤差を示すΔＴmｉｎ以下の場合（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）、即ち、既に実温度が目標温度の誤差として許容される範囲内である場合、クランキング動作中に温度を上昇させる必要は特にない。よって、本サブルーチンを終了する。
【０１０８】
他方、上述の温度偏差がΔＴmｉｎより大きい場合（ステップＳ１３５：ＮＯ）、即ち、実温度が目標温度の誤差として許容されない場合、続いて、上述の温度偏差がΔＴｍａｘ（例えば５０［℃／行程］）以下であるか否かが判定される（ステップＳ１３６）。ここにΔＴｍａｘは、１行程当たりの最大ポンピングロスに相当する最大上昇温度を示す。
【０１０９】
ここで、上述の温度偏差が最大上昇温度ΔＴｍａｘ以下である場合（ステップＳ１３６：ＹＥＳ）、例えば吸気行程を１行程行うことで目標温度が達成され得る。そこで、図１９の特性図に基づき、温度偏差（即ち、上昇温度）に応じて吸気弁２０３に係る所定リフト量を設定する（ステップＳ１３７１）。この所定リフト量は、典型的にはマップから、或いは「所定リフト量＝Ｆ（目標温度−実温度）」なる式から、求まる。ここに、関数「所定リフト量＝Ｆ（上昇温度ΔＴ）」は、図１９の特性図に基づき、目標とする上昇温度ΔＴと、それだけの温度を上昇させるための所定リフト量との関係を１対１で表す関数である。
【０１１０】
他方、上述の温度偏差が最大上昇温度ΔＴｍａｘよりも大きい場合（ステップＳ１３６：ＮＯ）、吸気弁２０３のリフト量が、少なくとも１行程に渡って、最大上昇温度ΔＴｍａｘを与える所定リフト量に保持されても、目標温度を超えることはない。従って、所定リフト量を、最大上昇温度ΔＴｍａｘを与える所定リフト量に設定する（ステップＳ１３７２）。この所定リフト量は、典型的にはマップから、或いは「所定リフト量＝Ｆ（ΔＴｍａｘ）」なる式から、求まる。
【０１１１】
その後、吸気弁制御部１１４によって、リフト量が上述の所定リフト量に保持されたまま、吸気弁２０３が継続して開弁状態となるように動弁装置１０が制御される。これと同時に又は相前後して、排気弁制御部１２０によって排気弁２０４が継続して閉弁状態となるように動弁装置１０が制御される（ステップＳ１３８）。そして、このまま１行程のクランキングが行われる（ステップＳ１３９）。例えば、吸気行程が１行程行われる。この際、図１９から図２１に示すように、ポンピングロスによって損失するエネルギーを受けて、冷却水の水温がΔＴ上昇する。即ち、シリンダ２０１と吸気管２０６とを往来する未燃燃料を含む空気の温度が、相対的に上昇する。
【０１１２】
このようなクランキング動作が、目標温度を達成するまで、典型的には数行程繰り返されて、本サブルーチンが終了する（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）。
【０１１３】
そして、図３に戻り、上記サブルーチンの結果、クランキング動作が終了している（即ち、クランキング動作中でない）と判定された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、吸気弁２０３及び排気弁２０４は、通常の動作状態となるように、制御装置１４０によって制御される（ステップＳ１４）。即ち、図２１を参照して上述したように、クランキング動作の終了後である期間Ｔ２において、吸気弁２０３及び排気弁２０４は通常の動作状態とされる。
【０１１４】
以上、第４実施形態から明らかなように、クランキング動作中に、リフト量が所定リフト量に保持されたまま、吸気弁２０３が継続して開弁状態とされ、他方で排気弁２０４等が継続して閉弁状態とされれば、未燃燃料及び通常の動作状態に供する新たな燃料の蒸発或いは微粒子化が促進される。従って、通常の動作状態としても、燃料の未燃が回避され、もって、エンジン２４０の未燃ＨＣの排出量を一段と低減できる。
【０１１５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】第１実施形態に係る制御装置を備えたエンジンの構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る吸気弁及び排気弁の動弁特性を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る制御装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る動弁装置を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係るエンジンの気筒毎の開弁期間とクランク角との関係を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る動弁装置の一部分解視図である。
【図７】第１実施形態に係る動弁装置の断面図である。
【図８】同一気筒群のカムを重ねて示す図である。
【図９】トルク低減機構を示す図である。
【図１０】トルク低減機構に設けられた反位相カムを示す図である。
【図１１】第２実施形態における図１と同趣旨の模式図である。
【図１２】第２実施形態における図２と同趣旨の説明図である。
【図１３】第２実施形態おける図３と同趣旨のフローチャートである。
【図１４】吸気管内のＣＯ２濃度とトルク変動との関係を示すグラフである。
【図１５】第３実施形態における図１と同趣旨の模式図である。
【図１６】第３実施形態に係る吸気弁及び排気絞り弁の動弁特性を示す説明図である。
【図１７】第３実施形態おける図３と同趣旨のフローチャートである。
【図１８】第４実施形態における図１と同趣旨の模式図である。
【図１９】第４実施形態に係る吸気弁のリフト量と上昇温度及びポンピングロスとの関係を示す特性図である。
【図２０】第４実施形態に係る吸気・膨張行程及び圧縮・排気行程での吸気の流れを示す模式図である。
【図２１】第４実施形態における図２と同趣旨の説明図である。
【図２２】第４実施形態における図３の動作処理の一部をサブルーチンとして示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１７】
２…気筒、１０…動弁装置、１００…制御装置、１１０…吸気弁制御部、１２０…排気弁制御部、２００…エンジン、２０２…点火プラグ、２０３…吸気弁、２０４…排気弁、２０６、２３４…吸気管、２１０…排気管、２１１…インジェクタ、１３０…目標温度設定部、２０１２…水温センサ、２２３１…比重センサ、２２３２…誘電率センサ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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