JP2004100561A

JP2004100561A - 内燃機関の動弁装置

Info

Publication number: JP2004100561A
Application number: JP2002263042A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Asada; 浅田　俊昭
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02
Also published as: DE10341354A1; US20040045283A1; FR2844305A1; US7004125B2; DE10341354B4

Abstract

【課題】内燃機関の燃費を向上する。
【解決手段】内燃機関の吸気弁１をリフトさせるための動弁装置であって、吸気弁のリフト量を変更するためのリフト量変更機構を備えた動弁装置において、燃焼室８内の圧縮比の増大による燃費向上の効果の有無を機関運転状態に基づいて判断する判断手段と、該判断手段によって燃費向上の効果があると判断されたときに吸気行程後から燃焼室内の圧力が排気通路内の圧力に等しくなるまでの間に排気弁を開弁することによって燃焼室内の圧縮比を増大させる圧縮比増大手段とを具備する。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の動弁装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に、内燃機関の排気ガス再循環装置が開示されている。この排気ガス再循環装置は、吸気行程において燃焼室内に排気ガスを導入する。排気ガスは不活性ガスであって熱を吸収する作用があるので、燃焼室内に排気ガスが存在すると、燃焼室内における燃焼温度が低下し、これにより、燃焼室内におけるＮＯｘの発生が抑制される。したがって、上記公報に記載の排気ガス再循環装置によって、吸気行程において燃焼室内に排気ガスが導入されると、燃焼室内におけるＮＯｘの発生が抑制される。
【特許文献１】
特開平４−１４３４４９号公報
【特許文献２】
特開平３−２０２６０３号公報
【特許文献３】
特開２０００−４５８０６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１０７７１４号公報
【特許文献５】
特開２０００−１８６５１７号公報
【特許文献６】
特開平８−２０００５１号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼室内における燃焼温度が低下すると、燃焼効率も低下してしまう。この場合、要求トルクを内燃機関に出力させるためには、より多くの燃料が必要とされる。そこで、本発明の目的は、内燃機関の燃費を向上することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関の吸気弁をリフトさせるための動弁装置であって、吸気弁のリフト量を変更するためのリフト量変更機構を備えた動弁装置において、燃焼室内の圧縮比の増大による燃費向上の効果の有無を機関運転状態に基づいて判断する判断手段と、該判断手段によって燃費向上の効果があると判断されたときに吸気行程後から燃焼室内の圧力が排気通路内の圧力に等しくなるまでの間に排気弁を開弁することによって燃焼室内の圧縮比を増大させる圧縮比増大手段とを具備する。ここで、機関運転状態は、後述する実施形態において、機関回転数および要求トルクに相当する。
上記課題を解決するために、２番目の発明では、内燃機関の吸気弁をリフトさせるための動弁装置であって、吸気弁のリフト量を変更するためのリフト量変更機構を備えた動弁装置において、燃焼室内の空気中への成層状態での排気ガスの導入による燃費向上の効果の有無を機関運転状態に基づいて判断する判断手段と、該判断手段によって燃費向上の効果があると判断されたときに燃焼室内の空気中に成層状態でもって排気ガスを導入する排気ガス導入手段とを具備する。ここで、機関運転状態は、後述する実施形態において、機関回転数および要求トルクに相当する。
３番目の発明では、２番目の発明において、吸気行程後から燃焼室内の圧力が排気通路内の圧力に等しくなるまでの間に排気弁を開弁することによって燃焼室内の空気中に成層状態でもって排気ガスを導入する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は、本発明の動弁装置を備えた内燃機関を示している。図１において、１は吸気弁、２は吸気ポート、３は吸気管、４は排気弁、５は排気ポート、６は排気管、７はピストン、８は燃焼室、９は点火栓である。以下の説明では、吸気管３と吸気ポート２とを合わせて吸気通路と称し、排気管６と排気ポート５とを合わせて排気通路と称す。
【０００６】
吸気ポート２には、燃料を噴射するための燃料噴射弁１０が取り付けられている。また、吸気管３には燃焼室８内に吸入される空気の量を検出するための吸気量センサ１１が取り付けられている。また、吸気量センサ１１下流の吸気管３内には、吸気管３の流路を絞るためのスロットル弁１２が配置されている。スロットル弁１２にはステップモータ１３が接続されており、スロットル弁１２はこのステップモータ１３によって駆動せしめられる。なお、スロットル弁１２は、通常、全開とされている。
【０００７】
シリンダブロック１４には、内燃機関を冷却する冷却水を流すための冷却水通路１５が形成されている。また、シリンダブロック１４には、冷却水通路１５内を流れる冷却水の温度を検出するための水温センサ１６が取り付けられている。さらに、シリンダブロック１４には、燃焼室８内の圧力（以下、筒内圧と称す）を検出するための筒内圧センサ１７が取り付けられている。また、内燃機関は、機関回転数を検出するための機関回転数センサ１８を具備する。
【０００８】
排気管６には、燃焼室８から排出される排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ１９が取り付けられている。ここで、排気ガスの空燃比とは、燃料噴射弁１０から噴射された燃料の量に対する燃焼室８内に吸入された空気の量の比である。本発明では、空燃比センサ１９の出力に基づいて、燃焼室８内の混合気の空燃比が所望の空燃比となるように燃料噴射弁１０からの燃料噴射量が制御される。
【０００９】
また、空燃比センサ１９下流の排気管６内には、排気ガス中の特定成分を浄化するための排気浄化触媒２０が配置されている。
【００１０】
本発明の動弁装置は、吸気弁１をリフトさせるための吸気カム２１を具備する。また、本発明の動弁装置は、吸気弁１のリフト量を変更するためのリフト量変更機構（図示せず）を具備する。図２は、吸気弁１のリフト曲線を示しており、図２に示したリフト曲線は吸気弁１のリフト量が最大となるときのリフト曲線である。図２において、縦軸Ｌはリフト量であり、横軸ＣＡはクランク角度である。
【００１１】
リフト量変更機構は吸気弁１のリフト量を零から最大のリフト量との間で連続的に変更可能である。すなわち、リフト量変更機構はリフト量がゼロとなるリフト曲線とリフト量が最大となるリフト曲線との間で吸気弁１のリフト曲線を連続的に変更可能である。本発明では、吸気弁１のリフト量が大きくなるほど、燃焼室８内に吸入される空気の量は多くなる。
【００１２】
また、内燃機関は、燃焼室８内におけるピストン７の行程（ピストン行程）に対するカムの回転位相を検出するためのカムポジションセンサ２２を具備する。また、本発明の動弁装置は、排気弁４をリフトさせるための排気カム２３を具備する。
【００１３】
吸気量センサ１１、水温センサ１６、筒内圧センサ１７、機関回転数センサ１８、空燃比センサ１９、および、カムポジションセンサ２２は、電子制御回路（ＥＣＵ）２４に接続されており、これらセンサの出力はＥＣＵ２４に送られる。また、点火栓９、ステップモータ１３、および、燃料噴射弁１０も、ＥＣＵ２４に接続されており、これらはＥＣＵ２４によってその作動が制御される。
【００１４】
ところで、上述したように、本発明では、スロットル弁１２は、通常、全開とされ、リフト量変更機構によって吸気弁１のリフト量を制御することによって、燃焼室８内に吸入される空気の量（吸気量）が制御される。このようにスロットル弁１２が全開とされた状態で吸気弁１のリフト量を制御することによって吸気量が制御される場合、吸気通路内の圧力は負圧とならずにほぼ大気圧に維持される。このため、空気が燃焼室８内に吸入されるときのポンピングロスが小さくなり、その分だけ燃料噴射弁１０からの燃料噴射量が少なくても、内燃機関から要求トルクが出力可能である。
【００１５】
本発明では、機関回転数と要求トルクとに基づいて吸気弁１のリフト量および燃料噴射量が決定されるので、スロットル弁１２を全開とした状態で吸気弁１のリフト量を制御することによって吸気弁１を制御していると、そうでない場合に比べて、燃料噴射量は全体的に少なくなる。したがって、これによれば、内燃機関の燃費が向上する。
【００１６】
ところで、本発明によれば、上述したように、燃料噴射量が全体的に少なくなるので、吸気量も全体的に少なくなっている。このように吸気量が少なくなると、燃焼室８内の圧縮比が小さくなる。特に、要求トルクが小さく、吸気量自体が非常に少ないときには、燃焼室８内の圧縮比は非常に小さくなる。
【００１７】
このように、燃焼室８内の圧縮比が小さくなると、燃焼室８内における燃焼温度が低くなり、その分だけ燃焼速度が遅くなり、その分だけ燃焼効率が低下し、内燃機関の燃費が悪くなる。ここで、吸気量を多くすれば、燃焼室８内の圧縮比が大きくなるので、その分だけ燃焼効率は上昇するが、空燃比を所定の空燃比に維持するために、吸気量を多くした分だけ、燃料噴射量は多くなる。したがって、結果として、内燃機関の燃費が悪くなる。
【００１８】
そこで、本発明では、内燃機関の燃費を向上するために、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間、特に、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力に等しくなる直前に、排気弁４を開弁するようにしている。特に、本発明では、燃焼室８内の圧縮比の増大による燃費向上の効果があると判断されたとき、例えば、要求トルクが所定の値よりも小さいときに、吸気行程後から筒内圧が排気通路通路内の圧力以上となるまでの間、特に、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力に等しくなる直前に、排気弁４を開弁するようにしている。
【００１９】
なお、本発明において、燃焼室８内の圧縮比の増大による燃費向上の効果の有無の判断は、要求トルク、負荷率、吸気弁の開閉タイミング、燃焼室８内の混合気の空燃比などによって行われればよい。例えば、燃焼室８内の圧縮比の増大による燃費向上の効果があると判断されるのは、上述したように、要求トルクが所定の値よりも小さいとき以外に、燃焼室８内の混合気の空燃比が非常に大きい状態（リーン）でもって内燃機関が運転せしめられるいわゆるリーンバーン運転が行われているときである。すなわち、リーンバーン運転が行われているときには、混合気の空燃比が理論空燃比の状態でもって内燃機関が運転せしめられているときに比べて、燃焼室内における燃焼温度が低くなり、その分だけ燃焼効率が低下し、内燃機関の燃費が悪くなる。したがって、本発明では、リーンバーン運転が行われているときにも、燃焼室内の圧縮比の増大による燃費向上の効果があると判断される。
【００２０】
例えば、第１実施形態では、内燃機関の燃費を向上するために、吸気行程後から筒内圧が大気圧以上となるまでの間、特に、吸気行程後から筒内圧が大気圧となる直前に、排気弁４を開弁するようにしている。
【００２１】
第１実施形態に従って排気弁４のリフト制御が実行されたときの排気弁４のリフト量などの推移を図３に示した。図３（Ａ）において、縦軸Ｌは吸気弁１または排気弁４のリフト量、横軸ＣＡはクランク角度、ＩＮは吸気行程における吸気弁１のリフト曲線、ＥＸｅｇｒは排気弁４のリフト曲線、ＥＸは排気行程における排気弁４のリフト曲線を示している。また、図３（Ｂ）において、縦軸Ｐは筒内圧、横軸ＣＡはクランク角、ＡＰは大気圧を示している。
【００２２】
本発明の排気弁４のリフト制御では、吸気行程において吸気弁１がリフト曲線ＩＮに沿ってリフトせしめられる。ここで、吸気弁１は吸気下死点前に閉弁せしめられる。次いで、吸気行程後から筒内圧Ｐが大気圧ＡＰ以上となるまでの間に、排気弁４がリフト曲線ＥＸｅｇｒに沿ってリフトせしめられる。
【００２３】
このように排気弁４がリフトせしめられたときには、筒内圧が大気圧よりも低く且つ排気通路内の圧力が大気圧以上であるので、排気通路内の排気ガスが燃焼室８内に流入する。ここで燃焼室８内に流入した排気ガスは燃焼室８全体に拡散せずに、成層状態でもってまとまって存在する。このように排気ガスが燃焼室８全体に拡散しなければ、不活性ガスとしての排気ガスの作用が抑制され、燃焼室８内における燃焼温度の低下が抑制される。一方、排気ガスが燃焼室８内に導入されるので、その分だけ燃焼室８内の圧縮比が大きくなる。したがって、燃焼室８内における燃焼速度が速くなり、その分だけ燃焼効率が高くなり、内燃機関の燃費が向上する。
【００２４】
なお、言い換えれば、本発明では、燃焼室８内の圧縮比の増大による燃費向上の効果があると判断されたときに、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間、特に、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力に等しくなる直前に、排気弁４を開弁するようにしている。また、別の言い方をすれば、本発明では、燃焼室８内の空気中へ成層状態でもって排気ガスを導入することによって燃費向上の効果があると判断されたときに、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間、特に、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力に等しくなる直前に、排気弁４を開弁するようにしている。
【００２５】
以下、本発明に従って内燃機関の燃費を向上するために吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間に排気弁４を開弁する制御を成層ＥＧＲ制御と称する。
【００２６】
ところで、筒内圧は機関回転数が大きいほど早く排気通路内の圧力に等しくなり、要求トルクが大きいほど早く排気通路内の圧力に等しくなる。したがって、成層ＥＧＲ制御において排気ガスを所望通りに燃焼室８内に導入するためには、筒内圧が排気通路内の圧力に達するまえに排気弁４が閉弁するように排気弁４を閉弁するタイミングを機関回転数および要求トルクに応じて設定すべきである。
【００２７】
そこで、本発明では、成層ＥＧＲ制御において、排気弁４を閉弁するタイミングが機関回転数および要求トルクに応じて設定される。詳細には、本発明では、成層ＥＧＲ制御において、機関回転数が大きいほど排気弁４を閉弁するタイミングが早く設定され、要求トルクが大きいほど排気弁４を閉弁するタイミングが早く設定される。これによれば、成層ＥＧＲ制御において、確実に、筒内圧が排気通路内の圧力に達するまえに排気弁４が閉弁せしめられる。
【００２８】
なお、本発明では、成層ＥＧＲ制御における排気弁４の閉弁タイミングを機関回転数Ｎと要求トルクＴＱとの関係でもって、図４（Ａ）に示したようなマップの形で予め記憶しておき、成層ＥＧＲ制御においては、このマップを用いて排気弁４の閉弁タイミングが設定される。
【００２９】
また、排気弁４の閉弁タイミングを排気弁４が開弁せしめられる直前の吸気弁１のリフト量と閉弁タイミングとに基づいて設定してもよい。この場合、吸気弁１のリフト量が大きいほど排気弁４の閉弁タイミングは早められ、吸気弁１の閉弁タイミングが遅いほど排気弁４の閉弁タイミングは早められる。
【００３０】
また、排気弁４の閉弁タイミングを筒内圧センサ１７によって検出される筒内圧に基づいて設定してもよい。この場合、排気弁４の閉弁タイミングは筒内圧が排気通路内の圧力よりも高くなるまえに設定される。
【００３１】
ところで、もともと筒内圧が高いときに成層ＥＧＲ制御が実行されると、燃焼室８内への排気ガスの導入による燃焼室８内の圧縮比の増大量は大きくなる。ところが、燃焼室８内の圧縮比として許容される値には上限がある。したがって、成層ＥＧＲ制御において燃焼室８内に導入される排気ガスの量をもともとの筒内圧に応じて設定すべきである。ここで、もともとの筒内圧は機関回転数が大きいほど高く、要求トルクが大きいほど高い。
【００３２】
そこで、本発明では、成層ＥＧＲ制御において、排気弁４のリフト量が機関回転数および要求トルクに応じて設定される。詳細には、本発明では、成層ＥＧＲ制御において、機関回転数が大きいほど排気弁４のリフト量が小さく設定され、要求トルクが大きいほど排気弁４のリフト量が小さく設定される。これによれば、成層ＥＧＲ制御において、確実に、筒内圧が許容上限値を超えることが抑制される。
【００３３】
なお、本発明では、成層ＥＧＲ制御における排気弁４のリフト量を機関回転数Ｎと要求トルクＴＱとの関係でもって、図４（Ｂ）に示したようなマップの形で予め記憶しておき、成層ＥＧＲ制御においては、このマップを用いて排気弁４のリフト量が設定される。
【００３４】
また、排気弁４のリフト量を排気弁４が開弁せしめられる直前の吸気弁１のリフト量と閉弁タイミングとに基づいて設定してもよい。この場合、吸気弁１のリフト量が大きいほど排気弁４のリフト量は小さくされ、吸気弁１の閉弁タイミングが遅いほど排気弁４のリフト量は小さくされる。
【００３５】
また、排気弁４のリフト量を筒内圧センサ１７によって検出される筒内圧に基づいて設定してもよい。この場合、排気弁４のリフト量は筒内圧が高いほど小さくされる。
【００３６】
図５は、本発明の成層ＥＧＲ制御を実行するためのルーチンの一例を示している。図５では、始めに、ステップ１０において、機関回転数Ｎが読み込まれ、次いで、ステップ１１において、要求トルクＴＱが読み込まれる。次いで、ステップ１２において、実行フラグＦｅｇｒがセットされている（Ｆｅｇｒ＝１）か否かが判別される。実行フラグＦｅｇｒは、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間に排気弁４を開弁すべきであると判断されたときにセットされ、吸気行程後から筒内圧が排気通路内の圧力以上となるまでの間に排気弁４を開弁する必要がないと判断されたときにリセットされるフラグである。
【００３７】
ステップ１２において、Ｆｅｇｒ＝１であると判別されたときには、ルーチンはステップ１３に進んで、図４（Ａ）に示したようなマップから排気弁４の開弁タイミングが設定され、次いで、ステップ１４において、図４（Ｂ）に示したようなマップから排気弁４のリフト量が設定される。なお、ステップ１２において、Ｆｅｇｒ＝０であると判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００３８】
ところで、排気浄化触媒２０における酸化作用を促進して排気浄化触媒２０の温度を上昇させるため、あるいは、排気浄化触媒２０における排気ガス中の特定成分の酸化浄化作用を促進するために、排気浄化触媒２０に酸素を供給する必要が生じる場合がある。そこで、本発明では、排気浄化触媒２０に酸素を供給する必要があると判別されたときに、吸気行程後の圧縮行程において筒内圧が排気通路内の圧力を超えたときに、排気弁４を開弁するようにしている。
【００３９】
これに従って排気弁４のリフト制御が実行されたときの排気弁４のリフト量などの推移を図６に示した。図６（Ａ）は図３（Ａ）と同様の図であり、図６（Ｂ）は図３（Ｂ）と同様の図である。なお、図６（Ａ）において、ＥＸａｉｒは排気弁４のリフト曲線を示している。また、図６（Ｂ）において、ＥＰは排気通路内の圧力を示している。
【００４０】
この排気弁４のリフト制御では、吸気行程において吸気弁１がリフト曲線ＩＮに沿ってリフトせしめられる。次いで、吸気行程後の圧縮行程において筒内圧Ｐが排気通路内の圧力ＥＰを超えたときに、排気弁４がリフト曲線ＥＸａｉｒに沿ってリフトせしめられる。このように排気弁４がリフトせしめられたときには、筒内圧が排気通路内の圧力を超えているので、燃焼室８内の空気が排気通路へと流出し、この空気は排気浄化触媒２０に供給される。
【００４１】
なお、以下、本発明に従って排気浄化触媒２０に酸素を供給するために吸気行程後において筒内圧が排気通路内の圧力を超えたときに排気弁４を開弁する制御をエアインジェクション制御と称す。
【００４２】
ところで、筒内圧が排気通路内の圧力を超えるタイミングは、機関回転数および要求トルクに応じて異なる。詳細には、筒内圧が排気通路内の圧力を超えるタイミングは機関回転数が大きいほど早く、要求トルクが大きいほど早い。したがって、筒内圧が排気通路内の圧力をちょうど超えたときに排気弁４が開弁するように排気弁４を開弁するタイミングを機関回転数および要求トルクに応じて設定すべきである。
【００４３】
そこで、本発明では、エアインジェクション制御において、排気弁４を開弁するタイミングが機関回転数および要求トルクに応じて設定される。詳細には、本発明では、エアインジェクション制御において、機関回転数が大きいほど排気弁４を開弁するタイミングが早く設定され、要求トルクが大きいほど排気弁４を開弁するタイミングが早く設定される。これによれば、エアインジェクション制御において、確実に、筒内圧が排気通路内の圧力をちょうど超えたときに排気弁４が開弁せしめられる。
【００４４】
なお、本発明では、エアインジェクション制御における排気弁４の開弁タイミングを機関回転数Ｎと要求トルクＴＱとの関係でもって、図７（Ａ）に示したようなマップの形で予め記憶しておき、エアインジェクション制御においては、このマップを用いて排気弁４の開弁タイミングが設定される。もちろん、ここで、排気弁４の閉弁タイミングが設定されるようにしてもよい。
【００４５】
また、排気弁４の開弁（閉弁）タイミングを排気弁４が開弁せしめられる直前の吸気弁１のリフト量と閉弁タイミングとに基づいて設定してもよい。この場合、吸気弁１のリフト量が大きいほど排気弁４の開弁（閉弁）タイミングは早められ、吸気弁１の閉弁タイミングが遅いほど排気弁４の開弁（閉弁）タイミングは早められる。
【００４６】
また、排気弁４の開弁（閉弁）タイミングを筒内圧センサ１７によって検出される筒内圧にに基づいて設定してもよい。この場合、排気弁４の開弁タイミングは筒内圧が排気通路内の圧力よりも高くなった後に設定され、排気弁４の閉弁タイミングは筒内圧が排気通路内の圧力よりも高くなった後に排気弁４が開弁するように設定される。
【００４７】
ところで、燃焼室８から排出される排気ガスの量が多いときには、燃焼室８から排出される未燃燃料の量も多い。したがって、排気浄化触媒２０において排気ガス中の未燃燃料を十分に酸化するためには、燃焼室８から排出される未燃燃料の量に応じて排気浄化触媒２０に供給する空気の量、すなわち、エアインジェクション制御における排気弁４のリフト量を制御すべきである。
【００４８】
また、もともと排気浄化触媒２０の温度が高いときには、要求される温度まで上昇させるべき排気浄化触媒２０の温度幅は小さい。したがって、排気浄化触媒２０の温度に応じても排気浄化触媒２０に供給する空気の量、すなわち、エアインジェクション制御における排気弁４のリフト量を制御すべきである。
【００４９】
そこで、本発明では、エアインジェクション制御において、排気弁４のリフト量が燃焼室８から排出される排気ガスの量および排気浄化触媒２０の温度に応じて設定される。詳細には、燃焼室８から排出される排気ガスの量は燃焼室８内に吸入される空気の量（吸気量）から推定可能であり、排気浄化触媒２０の温度は内燃機関を冷却するための冷却水の温度（冷却水温）から推定可能であることから、本発明では、エアインジェクション制御において、吸気量が多いほど排気弁４のリフト量が大きく設定され、冷却水温が高いほど排気弁４のリフト量が小さく設定される。これによれば、エアインジェクション制御において、確実に、排気ガス中の未燃燃料が十分に排気浄化触媒２０において酸化されると共に、排気浄化触媒２０の温度が要求温度に維持される。
【００５０】
なお、本発明では、エアインジェクション制御における排気弁４のリフト量を吸気量Ｇａと冷却水温Ｔｗとの関係でもって、図７（Ｂ）に示したようなマップの形で予め記憶しておき、エアインジェクション制御においては、このマップを用いて排気弁４のリフト量が設定される。
【００５１】
なお、排気弁４のリフト量を機関回転数と要求トルクとに基づいて設定してもよい。この場合、機関回転数が大きいほど排気弁４のリフト量は大きくされ、要求トルクが大きいほど排気弁４のリフト量は大きくされる。
【００５２】
また、排気弁４のリフト量を排気弁４が開弁せしめられる直前の吸気弁１のリフト量と閉弁タイミングとに基づいて設定してもよい。この場合、吸気弁１のリフト量が大きいほど排気弁４のリフト量は小さくされ、吸気弁１の閉弁タイミングが遅いほど排気弁４のリフト量は小さくされる。
【００５３】
また、排気弁４のリフト量を筒内圧センサ１７によって検出される筒内圧に基づいて設定してもよい。この場合、排気弁４のリフト量は筒内圧が高いほど小さくされる。
【００５４】
図８は、本発明のエアインジェクション制御を実行するためのルーチンの一例を示している。図８では、始めに、ステップ２０において、吸気量Ｇａが読み込まれ、次いで、ステップ２１において、冷却水温Ｔｗが読み込まれる。次いで、ステップ２２において、実行フラグＦａｉｒがセットされている（Ｆａｉｒ＝１）か否かが判別される。実行フラグＦａｉｒは、排気浄化触媒２０に酸素を供給すべきであると判断されたときにセットされ、排気浄化触媒２０に酸素を供給する必要がないと判断されたときにリセットされるフラグである。
【００５５】
ステップ２２において、Ｆａｉｒ＝１であると判別されたときには、ルーチンはステップ２３に進んで、図７（Ａ）に示したようなマップから排気弁４の開弁タイミングが設定され、次いで、ステップ２４において、図７（Ｂ）に示したようなマップから排気弁４のリフト量が設定される。なお、ステップ２２において、Ｆａｉｒ＝０であると判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、内燃機関の燃費が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動弁装置を備えた内燃機関を示した図である。
【図２】吸気弁のリフト曲線を示した図である。
【図３】本発明の成層ＥＧＲ制御が実行されたときの排気弁のリフト量などの推移を示した図である。
【図４】本発明の成層ＥＧＲ制御において用いられるマップを示した図である。
【図５】本発明の成層ＥＧＲ制御を実行するためのルーチンの一例のフローチャートを示した図である。
【図６】本発明のエアインジェクション制御が実行されたときの排気弁のリフト量などの推移を示した図である。
【図７】本発明の成層ＥＧＲ制御において用いられるマップを示した図である。
【図８】本発明のエアインジェクション制御を実行するためのルーチンの一例のフローチャートを示した図である。
【符号の説明】
１…吸気弁
２…吸気ポート
４…排気弁
５…排気ポート
６…排気管
７…ピストン
８…燃焼室
１１…吸気量センサ
１６…水温センサ
２０…排気浄化触媒

Claims

内燃機関の吸気弁をリフトさせるための動弁装置であって、吸気弁のリフト量を変更するためのリフト量変更機構を備えた動弁装置において、燃焼室内の圧縮比の増大による燃費向上の効果の有無を機関運転状態に基づいて判断する判断手段と、該判断手段によって燃費向上の効果があると判断されたときに吸気行程後から燃焼室内の圧力が排気通路内の圧力に等しくなるまでの間に排気弁を開弁することによって燃焼室内の圧縮比を増大させる圧縮比増大手段とを具備することを特徴とする動弁装置。
内燃機関の吸気弁をリフトさせるための動弁装置であって、吸気弁のリフト量を変更するためのリフト量変更機構を備えた動弁装置において、燃焼室内の空気中への成層状態での排気ガスの導入による燃費向上の効果の有無を機関運転状態に基づいて判断する判断手段と、該判断手段によって燃費向上の効果があると判断されたときに燃焼室内の空気中に成層状態でもって排気ガスを導入する排気ガス導入手段とを具備することを特徴とする動弁装置。
吸気行程後から燃焼室内の圧力が排気通路内の圧力に等しくなるまでの間に排気弁を開弁することによって燃焼室内の空気中に成層状態でもって排気ガスを導入することを特徴とする請求項２に記載の動弁装置。