(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の吸気行程で燃料を筒内に直接噴射する吸気行程燃料噴射手段と、
吸気ポートを開閉する吸気弁の閉時期を変更可能な吸気弁閉時期可変手段と、
上記吸気行程燃料噴射手段の作動時における、機関の冷態運転時，機関の空燃比をリッチ又はストイキとした高出力運転時，及び空燃比をリーンとした低燃費運転時の少なくとも何れかである特定の運転状態では、上記吸気弁の閉時期を遅角させて上記吸気ポートへの吹き返し混合気が増大するように上記吸気弁閉時期可変手段の作動を制御する制御手段とをそなえた
ことを特徴とする、筒内噴射型内燃機関。
【請求項２】
上記制御手段は、燃料噴射量の加速増量中、及び／又は機関の全開加速時には、上記の特定運転状態であっても上記の吸気弁の閉時期を遅角させる制御を行わないことを特徴とする、請求項１記載の筒内噴射型内燃機関。
【請求項３】
上記吸気弁閉時期可変手段は、吸気閉弁時期の遅延レベルを調整可能に構成され、上記制御手段は、機関への出力要求に応じて上記遅延を小さくするように上記吸気弁閉時期可変手段を制御することを特徴とする、請求項１又は２記載の筒内噴射型内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス浄化を促進し得る筒内噴射型内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、火花点火式の筒内噴射型内燃機関（以下、直噴ガソリンエンジンともいう）が自動車用エンジンとして実用化されている。吸気管噴射ガソリンエンジンでは筒内への燃料供給タイミングが吸気弁の開放時のみに限定されるが、直噴ガソリンエンジンでは自由なタイミングで筒内への燃料供給を行なえる。このため、予混合による均一燃焼に最適なタイミングで燃料噴射を行なってより大きな出力を得ることや、部分負荷時に超希薄成層燃焼を行なうことができ、燃費の低減を実現することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直噴ガソリンエンジンでは、目視可能なスモークや濃度の高いＨＣを排出し易いという課題がある。
これらの発生メカニズムをしらべると、次のようなことがわかった。
スモークは、冷態始動直後のレーシング時など、燃焼室の壁面温度が低い条件下で空燃比をリッチにして運転を行なっている際に顕著に発生する。
【０００４】
ＨＣは、高速全開走行をはじめとした高速・高負荷条件での運転時に、ノッキング抑制や排ガス浄化用触媒の過昇温抑制のため、空燃比をリッチにして運転を行なっている際に高濃度になる。
燃料は、気化・混合し易い比較的低沸点の成分から気化・混合し難い比較的高沸点の成分まで種々の成分が含まれるが、吸気管噴射ガソリンエンジンの場合、図７に示すように、吸気管１０１内に噴射弁１０２から噴射された燃料［図７（ａ）参照］中の低沸点成分が選択的に直に筒内１０３に供給され、残った気化・混合し難い（蒸発し難い）成分は吸気管１０１内に留まり［図７（ｂ）参照］、十分な気化時間をかけて気化した上で次の行程で筒内１０３に供給される。
【０００５】
一方、直噴ガソリンエンジンの場合、図８に示すように、燃料の全ての沸点成分が噴射弁１０２から直に筒内１０３に供給されるため［図８（ａ）参照］、特に、燃焼室の壁面温度が低い冷態時や十分な混合時間を確保できない高速運転時に、蒸発し難い燃料中の高沸点成分のものは、液相のまま燃焼に至り易く［図８（ｂ）参照］、これが、スモークやＨＣを排出する要因と考えられる。
【０００６】
ところで、特開平９−２８００９２号公報には、ＨＣやスモークの発生を抑制するために、燃料噴射終了時期が吸気弁閉時期よりも遅い場合は燃料噴射終了時期を進角補正する技術が開示されている。
しかしながら、直噴ガソリンエンジンの場合、ＨＣやスモークが発生するのは、上述のように燃料の全ての沸点成分が直に筒内に供給され、蒸発し難い燃料中の高沸点成分のものが液相のまま燃焼に至ることも大きな要因であり、このような点を考慮せずに単に燃料噴射時期を補正するだけではＨＣやスモークの発生を十分に抑制することはできない。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、筒内噴射型内燃機関において、スモークやＨＣの排出を抑制することができるようにした、筒内噴射型内燃機関を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するため、本発明の筒内噴射型内燃機関は、吸気行程燃料噴射手段によって、機関の吸気行程で燃料を筒内に直接噴射するが、この吸気行程燃料噴射手段の作動時に、機関の冷態運転時，機関の空燃比をリッチ又はストイキとした高出力運転時，及び空燃比をリーンとした低燃費運転時の少なくとも何れかである特定の運転状態では、制御手段が、吸気弁の閉時期を遅角させて吸気ポートへの吹き返し混合気が増大するように吸気弁閉時期可変手段の作動を制御する。
【０００９】
吸気ポートへ吹き返された混合気中の燃料は、吸気ポート内で十分に時間をかけて蒸発し、次行程の吸入空気と混合して筒内に供給される。したがって、吸気ポートへの吹き返し混合気を増大させると、筒内で蒸発せずに液相のまま燃焼に至る燃料の量を低減させることができ、スモークやＨＣの排出を抑制することができる。
【００１１】
さらに、上記制御手段は、燃料噴射量の加速増量中、及び／又は機関の全開加速時には、上記の吸気弁の閉時期を遅角させる制御を禁止するように構成することが好ましい（請求項２）。
また、上記吸気弁閉時期可変手段は、吸気閉弁時期の遅延レベルを調整可能に構成され、上記制御手段は、機関への出力要求に応じて上記遅延を小さくするように上記吸気弁閉時期可変手段を制御することが好ましい（請求項３）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本実施形態にかかる火花点火式の筒内噴射型内燃機関（以下、直噴ガソリンエンジン又は単にエンジンともいう）の構成について説明する。なお、本エンジンは自動車に搭載されているものとする。
【００１３】
図１に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２には、各シリンダ３毎に点火プラグ４と燃焼室５内に直接開口する燃料噴射手段としての燃料噴射弁６とが設けられ、点火プラグ４は点火コイル４Ａにより燃料噴射弁６はドライバ６Ａによりそれぞれ駆動される。シリンダ３内には、クランクシャフト７に連結されたピストン８が装備され、このピストン８の頂面には半球状に窪んだキャビティ９が形成されている。燃料噴射弁６は、機関の吸気行程で燃料を筒内に直接噴射することができ、吸気行程燃料噴射手段としても機能する。
【００１４】
シリンダヘッド２には、吸気弁１０を介して燃焼室５と連通しうる吸気ポート１１と排気弁１２を介して燃焼室５と連通しうる排気ポート１３とが形成されている。吸気ポート１１は燃焼室５上方に略鉛直に配設され、ピストン８の頂面のキャビティ９と協働して燃焼室５内で吸気による逆タンブル流を形成させる。
また、シリンダ３外周のウォータジャケット１５には冷却水温を検出する水温センサ１６が設けられ、クランクシャフト７には所定のクランク角位置で信号を出力するクランク角センサ１７が、吸気弁１０，排気弁１２を駆動するカムシャフト１８，１９にはカムシャフト位置に応じた気筒識別信号を出力する気筒識別センサ（カム角センサ）２０が、それぞれ付設されている。クランク角信号に基づいてエンジン回転速度を算出できるので、クランク角センサ１７はエンジン回転速度検出手段としても機能する。
【００１５】
また、カムシャフト１８と吸気弁１０との間には、可変動弁機構４１が装備されている。この可変動弁機構４１は吸気弁１０の閉時期を変更可能とする吸気弁閉時期可変手段として機能するようになっている。つまり、可変動弁機構４１は、吸気弁１０の閉時期を通常のタイミングから所定量だけ遅角させることができるようになっている。
【００１６】
本実施形態の可変動弁機構４１は、カム位相角変更式（カム首振り式）のもので、吸気弁１０の開放期間（クランク角対応）は一定であるが開閉タイミングをシフトできるようになっており、吸気弁１０の開閉タイミングを通常時に対して遅角させることができるようになっている。
この可変動弁機構４１には、公知の種々のものを適用できるので説明は省略するが、ここで、可変動弁機構４１に要求されるのは吸気弁１０の閉時期を可変にする機能であるから、例えばカムプロフィルの異なる複数のカムを選択的に使用して吸気弁１０を駆動できるように構成したもの（カム切換式）など、可変動弁機構４１の種類によっては、吸気弁１０の開時期は変更しないで閉時期のみを変更できるようにしたものを用いても良い。
【００１７】
吸気系は、上流側からエアクリーナ２１，吸気管２２，スロットルボディ２３，サージタンク２４，吸気マニホールド２５の順に構成され、吸気マニホールド２５の下流端部に吸気ポート１１が設けられている。スロットルボディ２３には、燃焼室５内へ流入する空気量を調整する空気量調整手段としての電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）３０がそなえられ、このＥＴＶ３０の開度制御は、アクセル開度に応じた制御のみならず、アイドルスピード制御や、後述するリーン運転時の大量吸気導入の制御も行なえるようになっている。
【００１８】
さらに、エアクリーナ２１の直ぐ下流部分には吸入空気流量を検出するエアフローセンサ３７が、スロットルボディ２３にはＥＴＶ３０のスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ３８とＥＴＶ３０の全閉を検出してアイドル信号を出力するアイドルスイッチ３９とがそれぞれ設けられている。
排気系は、上流側から排気ポート１３を有する排気マニホールド２６，排気管２７の順に構成され、排気管２７には排ガス浄化用の三元触媒２９が介装され、排気マニホールド２６には、Ｏ2センサ４０が設けられている。
【００１９】
なお、燃料供給系については図示しないが、圧力が所定の高圧力〔数十気圧（例えば２〜７ＭＰａ）程度〕に調整された燃料が燃料噴射弁６に導かれ、燃料噴射弁６から高圧燃料が噴射されるようになっている。
さらに、アクセルペダルの踏込量（アクセルポジション）θapを検出するアクセルポジションセンサ（以下、ＡＰＳという）４２が設けられている。
【００２０】
そして、点火プラグ４，燃料噴射弁６，ＥＴＶ３０といった各エンジン制御要素の作動を制御するために、内燃機関の制御手段としての機能を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０がそなえられている。このＥＣＵ６０には、入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶を行なう記憶装置，中央処理装置，タイマやカウンタ等がそなえられており、前述の種々のセンサ類からの検出情報やキースイッチの位置情報等に基づいて、このＥＣＵ６０が、上述の各エンジン制御要素の制御を行なうようになっている。
【００２１】
特に、本エンジンは、筒内噴射エンジンであり、燃料噴射を自由なタイミングで実施でき、吸気行程を中心とした燃料噴射によって均一混合させ均一燃焼を行なうほか、圧縮行程を中心とした燃料噴射によって前述の逆タンブル流を利用して層状燃焼を行なうことができる。本エンジンの運転モードとしては、Ｏ2センサ４０の検出情報に基づいたフィードバック制御により空燃比を理論空燃比近傍に保持するストイキ運転モードと、空燃比を理論空燃比よりもリッチにするエンリッチ運転モードと、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして希薄燃焼させるリーン運転モードとが設けられている。
【００２２】
ＥＣＵ６０では、図示しないマップに基づいて、エンジン回転速度（以下、エンジン回転数という）Ｎｅ及びエンジン負荷状態を示す平均有効圧Ｐｅの目標値（目標Ｐｅ）に応じていずれかの運転モードを選択するようになっており、エンジン回転数Ｎｅが小さく目標Ｐｅも小さい状態ではリーン運転モードを選択し、エンジン回転数Ｎｅや目標Ｐｅが増加していくにつれて、ストイキ，エンリッチの順に運転モードを選択していく。
【００２３】
なお、エンジン回転数Ｎｅはクランク角センサ１７の出力信号から算出され、目標Ｐｅはこのエンジン回転数Ｎｅとスロットルポジションセンサ３８で検出されたスロットル開度とから算出される。
また、ＥＣＵ６０では、エンジンの冷態時及び高速定常運転時には、吸気弁１０の閉鎖タイミングを通常時に対して遅角させるよう可変動弁機構４１を制御するとともに、吸気行程（ここでは特に吸気行程前半）を中心とした期間に燃料噴射を行なうようにして、吸気ポート１１への吹き返し混合気が増大するようにしている。
【００２４】
つまり、冷態始動直後のレーシング時など、燃焼室の壁面温度が低い条件下で空燃比をリッチにして運転を行なうとスモークが発生し易い。また、ＨＣは、高速全開走行をはじめとした高速・高負荷条件での運転時に、ノッキング抑制や排ガス浄化用触媒の過昇温抑制のため、空燃比をリッチにして運転を行なっている際に高濃度になる。このようなスモーク発生やＨＣ増大は、直噴ガソリンエンジンの場合、燃料の全ての沸点成分が直に筒内に供給され、蒸発し難い燃料中の高沸点成分のものが液相のまま燃焼に至るためである。
【００２５】
これに対して、吸気ポート１１へ吹き返された混合気中の燃料は、吸気ポート１１内で十分に時間をかけて蒸発し、次行程の吸入空気と混合して筒内に供給されるので、吸気ポート１１への吹き返し混合気を増大させると、筒内で蒸発せずに液相のまま燃焼に至る燃料の量を低減させることができ、スモークやＨＣの排出を抑制できるのである。この場合、吸気ポート１１への吹き返し流が、燃料を含んだ混合気であることが前提であり、吸気行程に燃料噴射をした上で吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させることが必要になる。
【００２６】
ただし、本実施形態では、吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させる条件を、エンジンの冷態時、又は、高速定常運転時（高速全開走行を除く）としている。このようにスモークやＨＣの発生条件をそのまま吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角条件（吹き返し混合気を増大させる条件）としていないのは、制御の簡素化と、吹き返し混合気を増大させた場合に出力低下等を招く点を考慮したものである。
【００２７】
つまり、吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させて吹き返し混合気を増大させると、充填効率と実圧縮比が低下するのでエンジンの出力の低下を招いてしまう。このため、エンジン出力要求の高い場合には吸気弁１０の閉鎖タイミングの遅角は行なわないでエンジン出力確保を優先したい。そこで、ＨＣの排出濃度が増大する高速・高負荷条件での運転時のうち、エンジン出力要求の高い加速時や高速全開走行を除いた高速運転時（即ち、高速定常運転時）に限定して吸気弁１０の閉鎖タイミングの遅角を実行するようにしているのである。
【００２８】
なお、高速定常運転時の具体的な条件として、ここでは、クランク角センサ１７の出力信号から算出されるエンジン回転数Ｎｅ又は車速Ｖが予め設定された所定回転数Ｎｅ0又はＶ0以上で、且つ、ＡＰＳ４２で検出されたアクセルポジションθapから算出されるアクセル開速度ｄθap／ｄｔが予め設定された所定開速度Δθ0以下であることとしている。所定回転数Ｎｅ0は高速判定の基準値なので相応の高い値が設定され、所定開速度Δθ0は定常走行判定の基準値なので相応の小さい値が設定される。
【００２９】
また、エンジンの冷態時には、レーシングなど空燃比をリッチにする運転を行なうとスモークが顕著に発生するが、冷態時には燃料の気化が悪化するので、空燃比をリッチにしない運転でも、顕著ではないがスモークが発生し易い。さらに、レーシング時や冷態時に空燃比をリッチにしない運転時には当然ながらエンジンの出力要求も少ないので、吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させて吹き返し混合気を増大させて不具合はなく、悪影響なくスモークの発生を抑制できる。そこで、エンジンの冷態時には、空燃比がリッチ時にある場合に限らず吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させているのである。
【００３０】
また、エンジン冷態時の具体的な条件として、ここでは、水温センサ１６で検出された冷却水温Ｔｗが予め設定された所定水温Ｔｗ0以下であることとしている。水温Ｔｗ0はエンジン冷態判定の基準値なので相応の低い値が設定される。
本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機関は、上述のように構成されているので、図２に示すように、エンジン１の状態に応じて吸気弁の閉鎖タイミング及び燃料噴射タイミングが制御される。
【００３１】
つまり、エンジン１が冷態にあるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここでは、冷却水温Ｔｗが所定水温Ｔｗ0以下であれば、エンジン１が冷態にあるとして、ステップＳ３０に進み、ＥＣＵ６０を通じて吸気弁１０の閉鎖タイミングを通常時のものから遅角させるよう可変動弁機構４１を制御するとともに、吸気行程前半を中心とした期間に燃料噴射を行なうようにする。
【００３２】
一方、冷却水温Ｔｗが所定水温Ｔｗ0よりも大きければエンジン１が冷態にないとして、ステップＳ２０に進み、エンジン１が高速定常運転時にあるか否かを判定する。ここでは、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ0以上で且つアクセル開速度ｄθap／ｄｔが所定開速度Δθ0以下であれば、高速定常運転であるとして、ステップＳ３０に進み、ＥＣＵ６０を通じて吸気弁１０の閉鎖タイミングを通常時のものから遅角させるよう可変動弁機構４１を制御するとともに、吸気行程前半を中心とした期間に燃料噴射を行なうようにする。
【００３３】
ステップＳ２０において、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ0未満又はアクセル開速度ｄθap／ｄｔが所定開速度Δθ0よりも大あれば、高速定常運転でない（即ち、エンジン１が冷態でも高速定常運転でもない）として、ステップＳ４０に進み、ＥＣＵ６０を通じて吸気弁１０の閉鎖タイミングを通常時のものにするよう可変動弁機構４１を制御するとともにするとともに、設定された燃焼モードに応じたタイミングで燃料噴射を行なうようにする。つまり、均一燃焼が選択されれば吸気行程を中心とした燃料噴射を行ない、層状燃焼が選択されれば圧縮行程を中心とした燃料噴射を行なうようにする。
【００３４】
このようにエンジン１の冷態時や高速定常運転時に、図３（ａ）に示すように、吸気行程前半を中心とした期間に燃料噴射を行ない、吸気弁１０の閉鎖タイミングを遅角させると、図３（ｂ）に示すように、吸気下死点後の圧縮行程初期（或いは圧縮行程前半）まで吸気弁１０が開放しており、圧縮行程前半に気筒内の混合気が吸気管（吸気ポート）１１内に逆流する、いわゆる吹き返しが発生する。
【００３５】
図４は吸気ポート内の流速をクランク角対応（圧縮上死点を基準０°とする）で示しており、吸気弁の開閉タイミングを通常設定した場合を破線で示し、吸気弁の開閉タイミングを遅角させた場合を実線で示す。実線で示すように、吸気弁の閉タイミングを遅角させると、圧縮行程（特に、クランク角が５４０〜６３０°の間）に吸気ポート内流速が負になること、即ち、混合気が吸気ポート１１内に逆流することがわかる。
【００３６】
図５は吸気ポート内のＨＣ濃度をクランク角対応（圧縮上死点を基準０°とする）で示しており、吸気弁の開閉タイミングを通常設定した場合を破線（標準と付記する）で示し、吸気弁の開閉タイミングを遅角させた場合を実線（遅延と付記する）で示す。実線で示すように、吸気弁の閉タイミングを遅角させると、圧縮行程を中心としてＨＣ濃度が大幅に増加することがわかる。このＨＣ濃度の大幅な増加は混合気の吹き返しの大幅な増加を意味している。
【００３７】
このように吸気ポート１１内に逆流した混合気は、吸気ポート１１内で滞留している間に十分に時間をかけて蒸発することができ、次行程の吸入空気と混合して筒内に供給される。即ち、図３（ｃ）に示すように、燃焼行程で燃焼するのは、直前の吸気行程で筒内噴射された燃料から今回の吹き出し分を差し引いたものに、前行程（前の燃焼サイクル）で吸気ポート１１内に吹き返した吹き返し混合気中の燃料が加わったものである。吹き返し混合気中の燃料は、吸気ポート１１内に滞留している間に、蒸発し難い高沸点成分までもが十分に蒸発して燃焼に供されるため、吹き返し混合気の割合が増加した分だけ燃料と空気との混合が進み、液相のまま燃焼に至る燃料分を減少させることができ、燃焼によるスモークやＨＣの発生を抑制することができるのである。
【００３８】
図６は、機関速度，体積効率，空燃比を全て同一条件として行なった試験結果を示すもので、吸気弁１０の閉弁時期に対する、吹き返し空気量，吹き返し燃料量，燃焼後のＨＣ発生量，燃焼後のスモーク発生量を示している。図６に示すように、吸気弁１０の閉弁時期を遅角させていく（圧縮上死点側へ変更していく）と、吹き返し空気量，吹き返し燃料量がともに増加し、ＨＣ発生量，スモーク発生量はともに低下することがわかる。
【００３９】
これは、吸気弁１０の閉弁時期を遅延させていくと、筒内から吸気ポート１１への混合気の逆流が増大し、吹き返し空気量，吹き返し燃料量がともに増加して、吹き返し燃料は吸気ポート１１内に滞留している間に蒸発し難い高沸点成分までもが十分に蒸発してその後の燃焼に供給されＨＣ発生量，スモーク発生量を低下させるため、吸気弁１０の閉弁時期を遅延させるほどＨＣやスモークの発生を抑えることができるものと考えられる。
【００４０】
しかし、吸気弁１０の閉弁時期を大きく遅延させてもＨＣやスモークの低減効果は頭打ちになる。この試験結果では、吹き返し燃料量が燃料噴射量の１０％程度に達するように吸気弁１０の閉弁時期を遅延させれば、ＨＣやスモークが十分に低減するので、吹き返し燃料量が燃料噴射量の１０％程度以上に達するように吸気弁１０の閉弁時期を遅延させることが望ましい。また、この試験結果では、吹き返し燃料量が燃料噴射量の１０％程度よりも大きくなるように吸気弁１０の閉弁時期をそれ以上遅延させてもＨＣやスモークの低減効果は鈍くなるので、この点を考慮すれば、吹き返し燃料量が燃料噴射量の１０％程度に達するだけ吸気弁１０の閉弁時期を遅延させることが望ましい。
【００４１】
このように、本筒内噴射型内燃機関によれば、直噴ガソリンエンジン（筒内噴射型内燃機関）に吸気弁閉時期可変手段として機能しうる可変動弁機構を組み合わせたものにおいて、燃料を吸気行程噴射として吸気弁１０の閉弁時期を遅延させるだけで、ＨＣやスモークの排出を低減することができ、例えば吸気管に燃料をアシスト噴射するシステムの場合のように、アシスト噴射用の燃料配管や燃料噴射弁を追加することなく、簡素なハード構成で低コストにＨＣやスモークの排出低減を促進することができる。
【００４２】
特に、可変動弁機構は、一般に、エンジンの低回転域と高回転域とで吸気弁や排気弁の駆動タイミングをそれぞれに適したものに切り換えるべく装備されている。したがって、エンジンの作動状態に応じて、吸気タイミングや排気タイミングを変更する可変動弁機構をそなえていれば、これを流用して吸気閉弁時期の遅延を実施することができ、ハード構成を追加することなく低コストにＨＣ，スモークの排出低減を促進できるのである。
【００４３】
また、吸気閉弁時期を遅延させると体積効率が低下し出力トルクの低下を招くが、本実施形態では、ＨＣ濃度が高くなってしまうエンジンの高速高負荷運転時であっても、吸気閉弁時期を遅延させるのは高速定常運転時に限定しており、出力要求の強い加速時等の状況下ではＨＣ濃度の低減よりも出力を優先して吸気閉弁時期の遅延は行なわないので、エンジンの出力の確保とＨＣ濃度の低減とをバランス良く達成することができる。
【００４４】
なお、本発明の筒内噴射型内燃機関は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上記の実施形態では、エンジン冷態時には、レーシング時などのエンジンの高負荷時に限定せずに、即ち、エンジンの高負荷時にも低負荷時（リーン運転時も含む）にも吸気閉弁時期の遅延を行なっているが、スモークの発生が顕著となるエンジンの高負荷時のみに吸気閉弁時期の遅延を行なうようにしてもよい。
【００４５】
また、上記の実施形態ではエンジンの高速運転時に、エンジンの出力の確保とＨＣ濃度の低減とをバランス良く達成するために、ＨＣ濃度が高くなってしまうエンジンの高速高負荷運転時であっても、エンジン出力要求の低い高速定常運転時に限り吸気閉弁時期の遅延を行なうようにしているが、例えば、吸気閉弁時期の遅延レベルを調整できる場合などは、出力要求に応じて遅延を小さくするようにしてより広い高速高負荷運転領域で吸気閉弁時期の遅延を行なうようにしてもよい。特に、高速運転時には、燃料の気化時間に余裕がないので、できるだけ広範囲に吸気閉弁時期の遅延を行なってＨＣ濃度の低減を図ることが効果的である。
【００４６】
また、エンジン冷態の定義を、冷態始動後時所定時間内或いは始動後時所定時間内としたり、エンジンの高速判定に車速を用いたりすることも考えられる。
また、上記の実施形態では吸気閉弁時期を遅延させる前提として吸気行程で燃料噴射を行なうようにしているが、逆に、吸気行程で燃料噴射を行なう運転モードに限って、上記の所定の条件下で吸気閉弁時期の遅延制御を行なうようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明の筒内噴射型内燃機関によれば、吸気ポートへの吹き返し混合気を増大させることによって、筒内で蒸発せずに液相のまま燃焼に至る燃料の量を低減させることができ、スモークやＨＣの排出を抑制することができるようになる。特に、吸気弁の閉時期を変更可能な装置が既存の期間にあっては装置を特別に追加することなく、制御内容を追加又は変更するだけで、大きなコスト増を招くことなく上記の効果を得ることができる。
請求項２に係る本発明の筒内噴射型内燃機関によれば、エンジンの出力の確保とＨＣ濃度の低減とをバランス良く達成することができる。
請求項３に係る本発明の筒内噴射型内燃機関によれば、より広い高速高負荷運転領域で吸気閉弁時期の遅延を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関における吸気弁制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関の動作を（ａ）〜（ｃ）の順で説明する模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関における吸気弁制御の効果を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関における吸気弁制御の効果を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる筒内噴射型内燃機関における吸気弁制御の効果を説明する図である。
【図７】従来の吸気管噴射による燃料挙動を（ａ），（ｂ）の順で説明する模式的な断面図である。
【図８】従来の筒内噴射による燃料挙動を（ａ），（ｂ）の順で説明する模式的な断面図である。
【符号の説明】
１  筒内噴射型内燃機関（直噴ガソリンエンジン）
４  点火プラグ
６  吸気行程燃料噴射手段としての燃料噴射弁
４１  吸気弁閉時期可変手段としての可変動弁機構
６０  ＥＣＵ
【図１】
0004010092.tif 000002
【図２】
0004010092.tif 000003
【図３】
0004010092.tif 000004
【図４】
0004010092.tif 000005
【図５】
0004010092.tif 000006
【図６】
0004010092.tif 000007
【図７】
0004010092.tif 000008
【図８】
0004010092.tif 000009