JP2002339779A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴射燃料を適切に微粒化させる。 【解決手段】 吸気ポート５２内に燃料噴射弁１５を配
置する場合、筒内吸入空気量が多いときには吸気弁２が
開弁する前に燃料噴射を開始し、筒内吸入空気量が少な
いときには吸気弁２の開弁期間中に燃料を噴射する。シ
リンダ５０内に燃料噴射弁１５’を配置する場合、筒内
吸入空気量が多いときであって成層燃焼を行うときには
吸気弁２が閉弁した後に燃料を噴射し、筒内吸入空気量
が多いときであって均質燃焼を行うときには吸気弁２の
開弁期間中に燃料を噴射し、筒内吸入空気量が少ないと
きには吸気弁２の閉弁時期にほぼ一致する時期に燃料を
噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸気弁の開閉時期に基づいて燃料
噴射時期を決定する内燃機関の制御装置が知られてい
る。この種の内燃機関の制御装置の例としては、例えば
ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載されたものがある。
ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載された内燃機関の制
御装置では、筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁が
筒内に配置され、燃料噴射時期と吸気弁の開弁時期とが
ほぼ一致せしめられている。そのため、吸気弁の開弁直
後における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒
化させようとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＷＯ９７／
１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装置で
は、筒内に吸入される吸入空気量である筒内吸入空気量
が少ないときのみならず、筒内吸入空気量が多いときに
も、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとしている。筒内吸入空
気量が多いときに、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載
された内燃機関の制御装置のように吸気弁の開弁直後に
おける流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化さ
せようとすると、かえって噴射燃料の微粒化が悪化して
しまうおそれがある。

【０００４】また、上述したようにＷＯ９７／１３０６
３号公報に記載された内燃機関の制御装置では、吸気弁
の開弁直後における流速の速い吸入空気によって噴射燃
料を微粒化させようとしている。ところが、本発明者の
研究によれば、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸
入空気によって噴射燃料を微粒化させようとするより
も、吸気弁の閉弁直前における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させるほうが、噴射燃料を適切に
微粒化させることができる点が明らかになった。一方
で、ＷＯ９７／１３０６３号公報には、吸気弁の閉弁直
前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒
化させる点については開示されていない。従って、ＷＯ
９７／１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装
置によっては、吸気弁の閉弁直前における流速の速い吸
入空気によって噴射燃料を微粒化させることができな
い。

【０００５】前記問題点に鑑み、本発明は噴射燃料を適
切に微粒化させることができる内燃機関の制御装置を提
供することを目的とする。詳細には、本発明は吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を適切に微粒化させることができる内燃機関の制御装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、吸気弁の開弁時期に基づいて燃料噴射時期を決
定する内燃機関の制御装置において、吸気ポート内に燃
料噴射するための燃料噴射弁を具備し、筒内に吸入され
る空気量である筒内吸入空気量が多いときには吸気弁が
開弁する前に燃料噴射を開始し、筒内吸入空気量が少な
いときには吸気弁の開弁期間中に燃料を噴射することを
特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。

【０００７】請求項１に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気ポート内に燃料噴射するための燃料噴射弁が配
置され、筒内に吸入される空気量である筒内吸入空気量
が多いときには吸気弁が開弁する前に燃料噴射が開始さ
れ、筒内吸入空気量が少ないときには吸気弁の開弁期間
中に燃料が噴射される。つまり、筒内吸入空気量が多い
ときには、吸気弁が開弁する前に燃料噴射が開始され、
噴射燃料と吸入空気とは吸気弁開弁前に吸気ポート内に
おいて混合される。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号
公報に記載された内燃機関の制御装置のように筒内吸入
空気量が多いときに吸気弁の開弁直後における流速の速
い吸入空気によって噴射燃料を微粒化させようとするこ
とが回避され、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載され
た内燃機関の制御装置よりも適切に噴射燃料を微粒化さ
せることができる。また、筒内吸入空気量が少ないとき
には、吸気弁の開弁期間中に燃料が噴射され、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
が微粒化される。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号公
報に記載された内燃機関の制御装置のように吸気弁の開
弁直後における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を
微粒化させようとする場合よりも適切に噴射燃料を微粒
化させることができる。上述した筒内吸入空気量が多い
ときには、例えば吸気弁のピークバルブリフト量が大き
いときや、例えば吸気弁の開弁期間が長いときが含まれ
る。また、筒内吸入空気量が少ないときには、例えば吸
気弁のピークバルブリフト量が小さいときや、例えば吸
気弁の開弁期間が短いときが含まれる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、筒内吸入
空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期に応じて燃
料噴射時期を変更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が提供される。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、筒内吸入
空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期が進角され
るに従って燃料噴射時期を進角させ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が提供される。

【００１０】請求項４に記載の発明によれば、筒内吸入
空気量が少ないときには、筒内吸入空気量が少なくなる
に従って燃料噴射時期を進角させ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が提供される。

【００１１】請求項５に記載の発明によれば、筒内吸入
空気量が少ないときには、吸気弁の位相が進角されるに
従って燃料噴射時期を進角させ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が提供される。

【００１２】請求項２から５に記載の内燃機関の制御装
置では、吸気弁の閉弁時期が進角されるに従って吸入空
気の流速が速くなるタイミングが早まるのに鑑み、筒内
吸入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期に応じ
て燃料噴射時期が変更される。詳細には、筒内吸入空気
量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期が進角されるに
従って燃料噴射時期が進角される。そのため、吸気弁の
閉弁時期が変更される場合にも噴射燃料を適切に微粒化
させることができる。上述した吸気弁の閉弁時期が進角
されることには、例えば吸気弁の閉弁時期が進角されて
吸入空気量が少なくなることや、例えば吸気弁の位相が
進角されて吸気弁の閉弁時期が進角されることが含まれ
る。

【００１３】請求項６に記載の発明によれば、吸気弁の
閉弁時期に基づいて燃料噴射時期を決定する内燃機関の
制御装置において、吸気ポート内に燃料噴射するための
燃料噴射弁を具備し、吸気弁の閉弁時期にほぼ一致する
時期に噴射燃料が吸気弁を通過するように燃料噴射時期
及び吸気弁の閉弁時期を決定することを特徴とする内燃
機関の制御装置が提供される。

【００１４】請求項６に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとするよりも、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を微粒化させるほうが、噴射燃料を適切に微粒化させる
ことができる点に鑑み、吸気ポート内に燃料噴射するた
めの燃料噴射弁が配置され、吸気弁の閉弁時期にほぼ一
致する時期に噴射燃料が吸気弁を通過するように燃料噴
射時期及び吸気弁の閉弁時期が決定される。そのため、
吸気弁の閉弁直前における流速の速い吸入空気によって
噴射燃料を適切に微粒化させることができる。

【００１５】請求項７に記載の発明によれば、噴射燃料
が吸気弁傘部に当たらないタイミングで燃料を噴射する
ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置
が提供される。

【００１６】請求項７に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸入空気の流速が速くなる吸気弁閉弁直前に噴射燃
料が吸気弁を通過せしめられても噴射燃料が吸気弁傘部
に当ってしまうと噴射燃料の微粒化が悪化してしまう点
に鑑み、噴射燃料が吸気弁傘部に当たらないタイミング
で燃料が噴射される。そのため、噴射燃料が吸気弁傘部
に当たるのに伴って噴射燃料の微粒化が悪化してしまう
のを回避することができる。

【００１７】請求項８に記載の発明によれば、吸気弁の
閉弁時期に基づいて燃料噴射時期を決定する内燃機関の
制御装置において、筒内に燃料噴射するための燃料噴射
弁を筒内に配置し、筒内に吸入される空気量である筒内
吸入空気量が多いときには吸気弁が閉弁した後に燃料を
噴射し、筒内吸入空気量が少ないときには吸気弁の閉弁
時期にほぼ一致する時期に燃料を噴射することを特徴と
する内燃機関の制御装置が提供される。

【００１８】請求項８に記載の内燃機関の制御装置で
は、筒内に燃料噴射するための燃料噴射弁が筒内に配置
され、筒内吸入空気量が多いときには吸気弁が閉弁した
後に例えば成層燃焼を行うための燃料が噴射され、筒内
吸入空気量が少ないときには吸気弁の閉弁時期にほぼ一
致する時期に燃料が噴射される。つまり、筒内吸入空気
量が多いときには、吸気弁が閉弁した後に燃料が噴射さ
れる。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載さ
れた内燃機関の制御装置のように筒内吸入空気量が多い
ときに吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気に
よって噴射燃料を微粒化させようとすることが回避さ
れ、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載された内燃機関
の制御装置よりも適切に噴射燃料を微粒化させることが
でき、適切な成層燃焼を行うことができる。また、筒内
吸入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期にほぼ
一致する時期に燃料が噴射され、吸気弁の閉弁直前にお
ける流速の速い吸入空気によって噴射燃料が微粒化され
る。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載され
た内燃機関の制御装置のように吸気弁の開弁直後におけ
る流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化させよ
うとする場合よりも適切に噴射燃料を微粒化させること
ができる。上述した筒内吸入空気量が多いときには、例
えば吸気弁のピークバルブリフト量が大きいときや、例
えば吸気弁の開弁期間が長いときが含まれる。また、筒
内吸入空気量が少ないときには、例えば吸気弁のピーク
バルブリフト量が小さいときや、例えば吸気弁の開弁期
間が短いときが含まれる。

【００１９】請求項９に記載の発明によれば、吸気弁の
閉弁時期に基づいて燃料噴射時期を決定する内燃機関の
制御装置において、筒内に燃料噴射するための燃料噴射
弁を筒内に配置し、筒内に吸入される空気量である筒内
吸入空気量が多いときには吸気弁の開弁期間中に燃料を
噴射し、筒内吸入空気量が少ないときには吸気弁の閉弁
時期にほぼ一致する時期に燃料を噴射することを特徴と
する内燃機関の制御装置が提供される。

【００２０】請求項９に記載の内燃機関の制御装置で
は、筒内に燃料噴射するための燃料噴射弁が筒内に配置
され、筒内吸入空気量が多いときには吸気弁の開弁期間
中に例えば均質燃焼を行うための燃料が噴射され、筒内
吸入空気量が少ないときには吸気弁の閉弁時期にほぼ一
致する時期に燃料が噴射される。つまり、筒内吸入空気
量が多いときには、吸気弁の開弁期間中に燃料が噴射さ
れる。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載さ
れた内燃機関の制御装置のように筒内吸入空気量が多い
ときに吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気に
よって噴射燃料を微粒化させようとすることが回避さ
れ、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載された内燃機関
の制御装置よりも適切に噴射燃料を微粒化させることが
でき、適切な均質燃焼を行うことができる。また、筒内
吸入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期にほぼ
一致する時期に燃料が噴射され、吸気弁の閉弁直前にお
ける流速の速い吸入空気によって噴射燃料が微粒化され
る。そのため、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記載され
た内燃機関の制御装置のように吸気弁の開弁直後におけ
る流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化させよ
うとする場合よりも適切に噴射燃料を微粒化させること
ができる。上述した筒内吸入空気量が多いときには、例
えば吸気弁のピークバルブリフト量が大きいときや、例
えば吸気弁の開弁期間が長いときが含まれる。また、筒
内吸入空気量が少ないときには、例えば吸気弁のピーク
バルブリフト量が小さいときや、例えば吸気弁の開弁期
間が短いときが含まれる。

【００２１】請求項１０に記載の発明によれば、筒内吸
入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期に応じて
燃料噴射時期を変更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が提供される。

【００２２】請求項１１に記載の発明によれば、筒内吸
入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期が進角さ
れるに従って燃料噴射時期を進角させることを特徴とす
る請求項１０に記載の内燃機関の制御装置が提供され
る。

【００２３】請求項１２に記載の発明によれば、筒内吸
入空気量が少ないときには、筒内吸入空気量が少なくな
るに従って燃料噴射時期を進角させることを特徴とする
請求項１０に記載の内燃機関の制御装置が提供される。

【００２４】請求項１３に記載の発明によれば、筒内吸
入空気量が少ないときには、吸気弁の位相が進角される
に従って燃料噴射時期を進角させることを特徴とする請
求項１０に記載の内燃機関の制御装置が提供される。

【００２５】請求項１０から１３に記載の内燃機関の制
御装置では、吸気弁の閉弁時期が進角されるに従って吸
入空気の流速が速くなるタイミングが早まるのに鑑み、
筒内吸入空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期に
応じて燃料噴射時期が変更される。詳細には、筒内吸入
空気量が少ないときには、吸気弁の閉弁時期が進角され
るに従って燃料噴射時期が進角される。そのため、吸気
弁の閉弁時期が変更される場合にも噴射燃料を適切に微
粒化させることができる。上述した吸気弁の閉弁時期が
進角されることには、例えば吸気弁の閉弁時期が進角さ
れて吸入空気量が少なくなることや、例えば吸気弁の位
相が進角されて吸気弁の閉弁時期が進角されることが含
まれる。

【００２６】請求項１４に記載の発明によれば、吸気弁
の閉弁時期に基づいて燃料噴射時期を決定する内燃機関
の制御装置において、筒内に燃料噴射するための燃料噴
射弁を筒内に配置し、吸気下死点よりも前に吸気弁が閉
弁する場合には、吸気弁の閉弁時期と燃料噴射時期とを
ほぼ一致させることを特徴とする内燃機関の制御装置が
提供される。

【００２７】請求項１４に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとするよりも、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を微粒化させるほうが、噴射燃料を適切に微粒化させる
ことができる点に鑑み、筒内に燃料噴射するための燃料
噴射弁が筒内に配置され、吸気下死点よりも前に吸気弁
が閉弁する場合、つまり、筒内吸入空気量が少ない場合
には、吸気弁の閉弁時期と燃料噴射時期とがほぼ一致せ
しめられる。そのため、吸気弁の閉弁直前における流速
の速い吸入空気によって噴射燃料を適切に微粒化させる
ことができる。上述した吸気下死点よりも前に吸気弁が
閉弁する場合には、例えば吸気弁のピークバルブリフト
量が小さい場合や、例えば吸気弁の開弁期間が短い場合
が含まれる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。

【００２９】図１は本発明の内燃機関の制御装置の第一
の実施形態の概略構成図、図２は図１に示した内燃機関
の制御装置の吸気系等の詳細図である。図１及び図２に
おいて、１は内燃機関、２は吸気弁、３は排気弁、４は
吸気弁を開閉させるためのカム、５は排気弁を開閉させ
るためのカム、６は吸気弁用カム４を担持しているカム
シャフト、７は排気弁用カム５を担持しているカムシャ
フトである。図３は図１に示した吸気弁用カム及びカム
シャフトの詳細図である。図３に示すように、第一の実
施形態のカム４のカムプロフィルは、カムシャフト中心
軸線の方向に変化している。つまり、第一の実施形態の
カム４は、図３の左端のノーズ高さが右端のノーズ高さ
よりも大きくなっている。すなわち、第一の実施形態の
吸気弁２のバルブリフト量は、バルブリフタがカム４の
左端と接しているときよりも、バルブリフタがカム４の
右端と接しているときの方が小さくなる。

【００３０】図１及び図２の説明に戻り、８は気筒内に
形成された燃焼室、９はバルブリフト量を変更するため
に吸気弁２に対してカム４をカムシャフト中心軸線の方
向に移動させるためのバルブリフト量変更装置である。
つまり、バルブリフト量変更装置９を作動することによ
り、カム４の左端（図３）においてカム４とバルブリフ
タとを接触させたり、カム４の右端（図３）においてカ
ム４とバルブリフタとを接触させたりすることができ
る。バルブリフト量変更装置９によって吸気弁２のバル
ブリフト量が変更されると、それに伴って、吸気弁２の
開口面積が変更されることになる。第一の実施形態の吸
気弁２では、バルブリフト量が増加されるに従って吸気
弁２の開口面積が増加するようになっている。１０はバ
ルブリフト量変更装置９を駆動するためのドライバ、１
１は吸気弁２の開弁期間を変更することなく吸気弁の開
閉タイミングをシフトさせるための開閉タイミングシフ
ト装置である。つまり、開閉タイミングシフト装置１１
を作動することにより、吸気弁２の開閉タイミングを進
角側にシフトさせたり、遅角側にシフトさせたりするこ
とができる。本明細書においては、吸気弁２の開閉タイ
ミングを進角側にシフトさせることを吸気弁２の位相を
進角させると称し、吸気弁２の開閉タイミングを遅角側
にシフトさせることを吸気弁２の位相を遅角させると称
する。１２は開閉タイミングシフト装置１１を作動する
ための油圧を制御するオイルコントロールバルブであ
る。尚、第一の実施形態における可変動弁機構には、バ
ルブリフト量変更装置９及び開閉タイミングシフト装置
１１の両者が含まれることになる。

【００３１】１３はクランクシャフト、１４はオイルパ
ン、１５は燃料噴射弁、１６は吸気弁２のバルブリフト
量及び開閉タイミングシフト量（進角量又は遅角量）を
検出するためのセンサ、１７は機関回転数を検出するた
めのセンサである。１８は気筒内に吸入空気を供給する
吸気管内の圧力を検出するための吸気管圧センサであ
る。吸気管負圧は吸気管圧センサ１８の出力値に基づい
て算出される。詳細には、吸気管内の圧力が大気圧に近
づくに従って吸気管負圧は小さくなり、吸気管内の圧力
が小さくなって大気圧から遠ざかるに従って吸気管負圧
は大きくなる。１９はエアフローメータ、２０は内燃機
関冷却水の温度を検出するための冷却水温センサ、２１
は気筒内に供給される吸入空気の吸気管内における温度
を検出するための吸入空気温センサ、２２はＥＣＵ（電
子制御装置）である。５０はシリンダ、５１はシリンダ
ヘッド、５２は吸気ポート、５３は吸気マニホルド、５
４は吸気管、５５はサージタンク、５６は排気管、５７
は点火栓、５８はアクセルペダル開度とは無関係に開度
が変更せしめられるスロットル弁である。図２に示すよ
うに、第一の実施形態の燃料噴射弁１５は吸気ポート５
２内に燃料を噴射するために吸気ポート５２内に配置さ
れている。

【００３２】図４は図１に示したバルブリフト量変更装
置等の詳細図である。図４において、３０は吸気弁用カ
ムシャフト６に連結された磁性体、３１は磁性体３０を
左側に付勢するためのコイル、３２は磁性体３０を右側
に付勢するための圧縮ばねである。コイル３１に対する
通電量が増加されるに従って、カム４及びカムシャフト
６が左側に移動する量が増加し、吸気弁２のバルブリフ
ト量が減少せしめられることになる。

【００３３】図５はバルブリフト量変更装置が作動され
るのに伴って吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を
示した図である。図５に示すように、コイル３１に対す
る通電量が減少されるに従って、吸気弁２のバルブリフ
ト量が増加せしめられる（実線→破線→一点鎖線）。ま
た第一の実施形態では、バルブリフト量変更装置９が作
動されるのに伴って、吸気弁２の開弁期間も変更せしめ
られる。つまり、吸気弁２の作用角も変更せしめられ
る。詳細には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめ
られるのに伴って、吸気弁２の作用角が増加せしめられ
る（実線→破線→一点鎖線）。そのため、吸気弁２のバ
ルブリフト量が増加せしめられるのに伴って、吸気弁の
閉弁時期が遅角せしめられる（実線→破線→一点鎖
線）。更に第一の実施形態では、バルブリフト量変更装
置９が作動されるのに伴って、吸気弁２のバルブリフト
量がピークとなるタイミングも変更せしめられる。詳細
には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめられるの
に伴って、吸気弁２のバルブリフト量がピークとなるタ
イミングが遅角せしめられる（実線→破線→一点鎖
線）。

【００３４】図６は図１に示した開閉タイミングシフト
装置等の詳細図である。図６において、４０は吸気弁２
の開閉タイミングを進角側にシフトさせるための進角側
油路、４１は吸気弁２の開閉タイミングを遅角側にシフ
トさせるための遅角側油路、４２はオイルポンプであ
る。進角側油路４０内の油圧が増加されるに従い、吸気
弁２の開閉タイミングが進角側にシフトせしめられる。
つまり、クランクシャフト１３に対するカムシャフト６
の回転位相が進角せしめられる。一方、遅角側油路４１
の油圧が増加されるに従い、吸気弁２の開閉タイミング
が遅角側にシフトせしめられる。つまり、クランクシャ
フト１３に対するカムシャフト６の回転位相が遅角せし
められる。

【００３５】図７は開閉タイミングシフト装置が作動さ
れるのに伴って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様
子を示した図である。図７に示すように、進角側油路４
０内の油圧が増加されるに従って、吸気弁２の開閉タイ
ミングが進角側にシフトされる（実線→破線→一点鎖
線）。換言すれば、進角側油路４０内の油圧が増加され
るに従って、吸気弁２の位相が進角せしめられる。この
とき、吸気弁２の開弁期間は変更されない、つまり、吸
気弁２が開弁している期間の長さは変更されない。

【００３６】図８は第一の実施形態の燃料噴射制御方法
を示したフローチャートである。このルーチンは所定時
間間隔で実行される。図８に示すように、このルーチン
が開始されると、まずステップ１００において機関始動
時であるか否かが判断される。機関始動時であるときに
は、機関を暖機するための燃料噴射制御を実行する必要
があると判断し、ステップ１０１に進む。一方、機関始
動時でないときには、機関を暖機するための燃料噴射制
御を実行する必要がないと判断し、ステップ１０３に進
む。ステップ１０１では、始動時用燃料噴射時期が算出
される。次いでステップ１０２では、始動時用燃料噴射
時期に所定量の燃料が噴射される。またステップ１０３
では、始動時以外用燃料噴射時期が算出され、次いでス
テップ１０２では、始動時以外用燃料噴射時期に所定量
の燃料が噴射される。以下、上述したバルブリフト量変
更装置９及び／又は開閉タイミングシフト装置１１が作
動されるのに伴って始動時以外用燃料噴射時期がどのよ
うに変更されるかについて説明する。

【００３７】図９は吸気弁のピークバルブリフト量及び
作用角が比較的大きい値になるようにバルブリフト量変
更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定されている
ときの燃料噴射時期を示した図である。図９において、
ｔ１は燃料噴射時期を示しており、ｔ２は吸気弁の開弁
時期を示しており、ｔ３は吸気弁の閉弁時期を示してい
る。図９に示すように、吸気弁のピークバルブリフト量
及び作用角が比較的大きい値に設定されている場合に
は、吸気弁の開弁期間（時間ｔ２〜時間ｔ３）が比較的
長くなり、その結果、筒内に吸入される空気量である筒
内吸入空気量が比較的多くなる。また、吸気弁のピーク
バルブリフト量及び作用角が比較的大きい値に設定され
ている場合には、吸気弁の開弁期間中における吸気弁の
開口面積が比較的大きくなるため、吸気弁を通過する吸
入空気の流速は比較的遅くなる。従って、吸気弁のピー
クバルブリフト量及び作用角が比較的大きい値に設定さ
れている場合には、燃料噴射弁１５から噴射された燃料
と吸入空気とは、それらが吸気弁を通過するときに混合
される場合よりも、それらが吸気弁の開弁前に吸気ポー
ト５２内において予め混合される場合の方が、効果的に
混合される。それゆえ、吸気弁のピークバルブリフト量
及び作用角が比較的大きい値に設定されている場合に
は、燃料噴射時期ｔ１は吸気弁の開弁時期ｔ２よりも前
に設定されている。

【００３８】図１０は吸気弁のピークバルブリフト量及
び作用角が比較的小さい値になるようにバルブリフト量
変更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定されてい
るときの燃料噴射時期を示した図である。図１０におい
て、ｔ１１は燃料噴射時期を示しており、ｔ１２は吸気
弁の開弁時期を示しており、ｔ１３は吸気弁の閉弁時期
を示している。図１０に示すように、吸気弁のピークバ
ルブリフト量及び作用角が比較的小さい値に設定されて
いる場合には、吸気弁の開弁期間（時間ｔ１２〜時間ｔ
１３）が比較的短くなり、その結果、筒内に吸入される
空気量である筒内吸入空気量が比較的少なくなる。ま
た、吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が比較的
小さい値に設定されている場合には、吸気弁の開弁期間
中における吸気弁の開口面積が比較的小さくなるため、
吸気弁を通過する吸入空気の流速は比較的速くなる。従
って、吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が比較
的小さい値に設定されている場合には、燃料噴射弁１５
から噴射された燃料と吸入空気とは、それらが吸気弁の
開弁前に吸気ポート５２内において予め混合される場合
よりも、それらが吸気弁を通過するときに混合される場
合の方が、効果的に混合される。更に、吸気弁を通過す
る吸入空気の流速は吸気弁の閉弁直前に最も速くなる。
それゆえ、吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
比較的小さい値に設定されている場合には、燃料噴射弁
１５から噴射された燃料と吸入空気とが吸気弁の閉弁直
前に吸気弁を通過するときに効果的に混合されるよう
に、燃料噴射時期ｔ１１は吸気弁の開弁期間中（時間ｔ
１２〜時間ｔ１３）に設定されている。

【００３９】図１１は図１０に示した場合よりも吸気弁
のピークバルブリフト量及び作用角が小さくなるように
バルブリフト量変更装置及び開閉タイミングシフト装置
が設定されているときの燃料噴射時期を示した図であ
る。図１１において、破線は吸気弁のピークバルブリフ
ト量及び作用角が図１０に示したように設定される場合
の吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を示して
おり、実線は図１０に示した場合よりも吸気弁のピーク
バルブリフト量及び作用角が小さくなるように設定され
るときの吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を
示している。また、ｔ２１は図１０に示した場合よりも
吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が小さくなる
ように設定されるときの燃料噴射時期を示しており、ｔ
２２は図１０に示した場合よりも吸気弁のピークバルブ
リフト量及び作用角が小さくなるように設定されるとき
の吸気弁の開弁時期を示しており、ｔ２３は図１０に示
した場合よりも吸気弁のピークバルブリフト量及び作用
角が小さくなるように設定されるときの吸気弁の閉弁時
期を示している。図１１に示すように、図１０に示した
場合よりも吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
小さくなるように設定されるときには、図１０に示した
場合よりも吸気弁の開弁期間（時間ｔ２２〜時間ｔ２
３）が短くなる。詳細には、図１０に示した場合よりも
吸気弁の閉弁時期ｔ２３が進角される。そのため、燃料
噴射弁１５から噴射された燃料と吸入空気とが吸気弁の
閉弁直前に吸気弁を通過するときに効果的に混合される
ように、燃料噴射時期ｔ２１は図１０に示した場合より
も進角される。尚、吸気弁の閉弁時期ｔ２３が図１０に
示した場合よりも進角されると、図１０に示した場合よ
りも吸気弁の閉弁時期ｔ２３が吸気下死点（ＢＤＣ）か
ら離されることになる。その結果、筒内吸入空気量は図
１０に示した場合よりも少なくなる。

【００４０】図１２は図１０に示した場合よりも吸気弁
の位相が遅角されるようにバルブリフト量変更装置及び
開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃料
噴射時期を示した図である。図１２において、破線は吸
気弁の位相が図１０に示したように設定される場合の吸
気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を示してお
り、実線は図１０に示した場合よりも吸気弁の位相を遅
角させたときの吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の
流速を示している。また、ｔ３１は図１０に示した場合
よりも吸気弁の位相を遅角させたときの燃料噴射時期を
示しており、ｔ３２は図１０に示した場合よりも吸気弁
の位相を遅角させたときの吸気弁の開弁時期を示してお
り、ｔ３３は図１０に示した場合よりも吸気弁の位相を
遅角させたときの吸気弁の閉弁時期を示している。図１
２に示すように、図１０に示した場合よりも吸気弁の位
相を遅角させたときには、図１０に示した場合よりも吸
気弁の閉弁時期ｔ３３が遅角される。そのため、燃料噴
射弁１５から噴射された燃料と吸入空気とが吸気弁の閉
弁直前に吸気弁を通過するときに効果的に混合されるよ
うに、燃料噴射時期ｔ３１は図１０に示した場合よりも
遅角される。尚、吸気弁の閉弁時期ｔ３３が図１０に示
した場合よりも進角されると、図１０に示した場合より
も吸気弁の閉弁時期ｔ３３が吸気下死点（ＢＤＣ）に近
づくことになる。その結果、筒内吸入空気量は図１０に
示した場合よりも多くなる。

【００４１】図１３は図９から図１２を参照して説明し
た傾向をわかりやすく示した図である。図１３に示すよ
うに、吸気弁の作用角が比較的大きく筒内吸入空気量が
比較的多い場合には、燃料噴射時期が進角され、吸気弁
が開弁する前に燃料噴射が開始される（図９）。一方、
吸気弁の作用角が比較的小さく筒内吸入空気量が比較的
少ない場合には、燃料噴射時期が遅角され、吸気弁の開
弁期間中に燃料が噴射される（図１０）。また、筒内吸
入空気量が比較的少ないときには、燃料噴射時期が吸気
弁の閉弁時期に応じて変更される。詳細には、筒内吸入
空気量が比較的少ないときには、吸気弁の作用角が減少
されるのに伴って吸気弁の閉弁時期が進角されるに従っ
て、燃料噴射時期が進角される（図１０→図１１）。更
に、筒内吸入空気量が比較的少ないときには、吸気弁の
位相が進角されるに従って燃料噴射時期が進角される
（図１２→図１０）。換言すれば、筒内吸入空気量が比
較的少ないときには、筒内吸入空気量が少なくなるに従
って燃料噴射時期が進角される（図１０→図１１、図１
２→図１０）。

【００４２】図１４は第一の実施形態の変形例における
図１３と同様の図である。第一の実施形態の変形例で
は、筒内吸入空気量が比較的少ない場合に、燃料噴射時
期と吸気弁の作用角と吸気弁の位相との関係を図１４に
示したように設定することも可能である。第一の実施形
態の変形例においても、第一の実施形態と同様に、筒内
吸入空気量が比較的少ないときには、燃料噴射時期が吸
気弁の閉弁時期に応じて変更される。詳細には、筒内吸
入空気量が比較的少ないときには、吸気弁の作用角が減
少されるのに伴って吸気弁の閉弁時期が進角されるに従
って、燃料噴射時期が進角される（図１０→図１１）。
更に、筒内吸入空気量が比較的少ないときには、吸気弁
の位相が進角されるに従って燃料噴射時期が進角される
（図１２→図１０）。換言すれば、筒内吸入空気量が比
較的少ないときには、筒内吸入空気量が少なくなるに従
って燃料噴射時期が進角される（図１０→図１１、図１
２→図１０）。

【００４３】第一の実施形態及びその変形例によれば、
吸気ポート５２内に燃料噴射弁１５が配置され、図９に
示したように筒内吸入空気量が多いときには吸気弁が開
弁する前（時間ｔ１）に燃料噴射が開始され、図１０〜
図１２に示したように筒内吸入空気量が少ないときには
吸気弁の開弁期間中（時間ｔ１１、時間ｔ２１、時間ｔ
３１）に燃料が噴射される。つまり、図９に示したよう
に筒内吸入空気量が多いときには、吸気弁が開弁する前
に燃料噴射が開始され、噴射燃料と吸入空気とは吸気弁
開弁前（時間ｔ２以前）に吸気ポート内において混合さ
れる。また、図１０〜図１２に示したように筒内吸入空
気量が少ないときには、吸気弁の開弁期間中（時間ｔ１
１、時間ｔ２１、時間ｔ３１）に燃料が噴射され、吸気
弁の閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射
燃料が微粒化される。そのため、噴射燃料を適切に微粒
化させることができる。図９に示したように筒内吸入空
気量が多いときには、吸気弁のピークバルブリフト量及
び作用角が比較的大きくなり、吸気弁の開弁期間が比較
的長くなる。一方、図１０〜図１２に示したように筒内
吸入空気量が少ないときには、吸気弁のピークバルブリ
フト量及び作用角が比較的小さくなり、吸気弁の開弁期
間が比較的短くなる。

【００４４】更に第一の実施形態及びその変形例によれ
ば、図１０〜図１２に示したように、筒内吸入空気量が
少ないときには、吸気弁の閉弁時期ｔ１３，ｔ２３，ｔ
３３に応じて燃料噴射時期ｔ１１，ｔ２１，ｔ３１が変
更される。詳細には、筒内吸入空気量が少ないときに
は、吸気弁の閉弁時期が進角されるに従って燃料噴射時
期が進角される（図１０→図１１、図１２→図１０）。
そのため、吸気弁の閉弁時期が変更される場合にも噴射
燃料を適切に微粒化させることができる。換言すれば、
筒内吸入空気量が少ないときには、吸入空気量が少なく
なるに従って燃料噴射時期が進角され（図１０→図１
１）、また、筒内吸入空気量が少ないときには、吸気弁
の位相が進角されるに従って燃料噴射時期が進角される
（図１２→図１０）。

【００４５】また第一の実施形態及びその変形例によれ
ば、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとするよりも、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を微粒化させるほうが、噴射燃料を適切に微粒化させる
ことができる点に鑑み、図１０〜図１２に示したよう
に、吸気弁の閉弁時期ｔ１３，ｔ２３，ｔ３３にほぼ一
致する時期に噴射燃料が吸気弁を通過するように燃料噴
射時期ｔ１１，ｔ２１，ｔ３１及び吸気弁の閉弁時期ｔ
１３，ｔ２３，ｔ３３が決定されている。そのため、吸
気弁の閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴
射燃料を適切に微粒化させることができる。

【００４６】更に第一の実施形態及びその変形例によれ
ば、吸入空気の流速が速くなる吸気弁閉弁時期ｔ１３，
ｔ２３，ｔ３３の直前に噴射燃料が吸気弁を通過せしめ
られても噴射燃料が吸気弁傘部に当ってしまうと噴射燃
料の微粒化が悪化してしまう点に鑑み、噴射燃料が吸気
弁傘部に当たらないタイミングｔ１１，ｔ２１，ｔ３１
で燃料が噴射される。そのため、噴射燃料が吸気弁傘部
に当たるのに伴って噴射燃料の微粒化が悪化してしまう
のを回避することができる。

【００４７】以下、本発明の内燃機関の制御装置の第二
の実施形態について説明する。第二の実施形態の構成
は、後述する点を除き、上述した第一の実施形態の構成
とほぼ同様である。図１５は第二の実施形態の内燃機関
の制御装置の吸気系等の図２と同様の詳細図である。図
１５において、図２に示した参照番号と同一の参照番号
は、図２に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を
示しており、１５’は燃料噴射弁である。図１５に示す
ように、第二の実施形態の燃料噴射弁１５’は、第一の
実施形態の燃料噴射弁１５とは異なり、シリンダ５０内
に燃料を噴射するためにシリンダ５０内に配置されてい
る。

【００４８】図１６は吸気弁のピークバルブリフト量及
び作用角が比較的大きい値になるようにバルブリフト量
変更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定されてい
るときの燃料噴射時期を示した図である。図１６におい
て、ｔ４１は成層燃焼が行われるときの燃料噴射時期を
示しており、ｔ４２は均質燃焼が行われるときの燃料噴
射時期を示しており、ｔ２は吸気弁の開弁時期を示して
おり、ｔ３は吸気弁の閉弁時期を示している。図１６に
示すように、吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角
が比較的大きい値に設定されている場合には、吸気弁の
開弁時期ｔ２が吸気上死点よりも前に設定され、吸気弁
の閉弁時期ｔ３が吸気下死点よりも後に設定されるた
め、吸気弁の開弁直後及び吸気弁の閉弁直前には吸入空
気が筒内から吸気ポートに逆流する。また、成層燃焼が
行われるときには噴射された燃料と吸入空気とをあまり
混合する必要がない。これらの点に鑑み、吸気弁のピー
クバルブリフト量及び作用角が比較的大きい値に設定さ
れている場合には、成層燃焼が行われるときの燃料噴射
時期ｔ４１は吸気弁の閉弁時期ｔ３よりも後に設定さ
れ、均質燃焼が行われるときの燃料噴射時期ｔ４１’は
吸気弁の開弁直後及び閉弁直前を除いた吸気弁の開弁期
間中（時間ｔ２〜時間ｔ３）に設定されている。

【００４９】図１７は吸気弁のピークバルブリフト量及
び作用角が比較的小さい値になるようにバルブリフト量
変更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定されてい
るときの燃料噴射時期を示した図である。図１７におい
て、ｔ５１は燃料噴射時期を示しており、ｔ１２は吸気
弁の開弁時期を示しており、ｔ１３は吸気弁の閉弁時期
を示している。図１７に示すように、吸気弁のピークバ
ルブリフト量及び作用角が比較的小さい値に設定されて
いる場合には、吸気弁の閉弁時期ｔ１３が吸気下死点
（ＢＤＣ）よりも前に設定され、吸気弁の閉弁直前にお
いても吸入空気は筒内から吸気ポート内に逆流しない。
従って、吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が比
較的小さい値に設定されている場合には、燃料噴射弁１
５’から噴射された燃料が吸気弁の閉弁直前に吸気弁を
通過した流速の速い吸入空気と効果的に混合されるよう
に、燃料噴射時期ｔ５１は吸気弁の開弁時期ｔ１３にほ
ぼ一致させて設定されている。

【００５０】図１８は図１７に示した場合よりも吸気弁
のピークバルブリフト量及び作用角が小さくなるように
バルブリフト量変更装置及び開閉タイミングシフト装置
が設定されているときの燃料噴射時期を示した図であ
る。図１８において、破線は吸気弁のピークバルブリフ
ト量及び作用角が図１７に示したように設定される場合
の吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を示して
おり、実線は図１７に示した場合よりも吸気弁のピーク
バルブリフト量及び作用角が小さくなるように設定され
るときの吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を
示している。また、ｔ６１は図１７に示した場合よりも
吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が小さくなる
ように設定されるときの燃料噴射時期を示しており、ｔ
２２は図１７に示した場合よりも吸気弁のピークバルブ
リフト量及び作用角が小さくなるように設定されるとき
の吸気弁の開弁時期を示しており、ｔ２３は図１７に示
した場合よりも吸気弁のピークバルブリフト量及び作用
角が小さくなるように設定されるときの吸気弁の閉弁時
期を示している。図１８に示すように、図１７に示した
場合よりも吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
小さくなるように設定されるときには、図１７に示した
場合よりも吸気弁の開弁期間（時間ｔ２２〜時間ｔ２
３）が短くなる。詳細には、図１７に示した場合よりも
吸気弁の閉弁時期ｔ２３が進角される。そのため、燃料
噴射弁１５’から噴射された燃料が吸気弁の閉弁直前に
吸気弁を通過した流速の速い吸入空気と効果的に混合さ
れるように、燃料噴射時期ｔ６１は図１７に示した場合
よりも進角される。尚、吸気弁の閉弁時期ｔ２３が図１
７に示した場合よりも進角されると、図１７に示した場
合よりも吸気弁の閉弁時期ｔ２３が吸気下死点（ＢＤ
Ｃ）から離されることになる。その結果、筒内吸入空気
量は図１７に示した場合よりも少なくなる。

【００５１】図１９は図１７に示した場合よりも吸気弁
の位相が遅角されるようにバルブリフト量変更装置及び
開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃料
噴射時期を示した図である。図１９において、破線は吸
気弁の位相が図１７に示したように設定される場合の吸
気弁のバルブリフト量及び吸入空気の流速を示してお
り、実線は図１７に示した場合よりも吸気弁の位相を遅
角させたときの吸気弁のバルブリフト量及び吸入空気の
流速を示している。また、ｔ７１は図１７に示した場合
よりも吸気弁の位相を遅角させたときの燃料噴射時期を
示しており、ｔ３２は図１７に示した場合よりも吸気弁
の位相を遅角させたときの吸気弁の開弁時期を示してお
り、ｔ３３は図１７に示した場合よりも吸気弁の位相を
遅角させたときの吸気弁の閉弁時期を示している。図１
９に示すように、図１７に示した場合よりも吸気弁の位
相を遅角させたときには、図１７に示した場合よりも吸
気弁の閉弁時期ｔ３３が遅角される。そのため、燃料噴
射弁１５’から噴射された燃料が吸気弁の閉弁直前に吸
気弁を通過した流速の速い吸入空気と効果的に混合され
るように、燃料噴射時期ｔ７１は図１７に示した場合よ
りも遅角される。尚、吸気弁の閉弁時期ｔ３３が図１７
に示した場合よりも進角されると、図１７に示した場合
よりも吸気弁の閉弁時期ｔ３３が吸気下死点（ＢＤＣ）
に近づくことになる。その結果、筒内吸入空気量は図１
７に示した場合よりも多くなる。

【００５２】上述した図１４により、図１６から図１９
を参照して説明した傾向をわかりやすく示すことができ
る。図１４に示すように、第二の実施形態において均質
燃焼が行われる場合、筒内吸入空気量が比較的少ないと
きには、燃料噴射時期が吸気弁の閉弁時期に応じて変更
される。詳細には、筒内吸入空気量が比較的少ないとき
には、吸気弁の作用角が減少されるのに伴って吸気弁の
閉弁時期が進角されるに従って、燃料噴射時期が進角さ
れる（図１７→図１８）。更に、筒内吸入空気量が比較
的少ないときには、吸気弁の位相が進角されるに従って
燃料噴射時期が進角される（図１９→図１７）。換言す
れば、筒内吸入空気量が比較的少ないときには、筒内吸
入空気量が少なくなるに従って燃料噴射時期が進角され
る（図１７→図１８、図１９→図１７）。

【００５３】第二の実施形態の変形例において筒内吸入
空気量が比較的少ないときには図１３に示したように燃
料噴射時期と吸気弁の作用角と吸気弁の位相との関係を
設定することも可能である。図１３に示すように、筒内
吸入空気量が比較的少ないときには、燃料噴射時期が吸
気弁の閉弁時期に応じて変更される。詳細には、筒内吸
入空気量が比較的少ないときには、吸気弁の作用角が減
少されるのに伴って吸気弁の閉弁時期が進角されるに従
って、燃料噴射時期が進角される（図１７→図１８）。
更に、筒内吸入空気量が比較的少ないときには、吸気弁
の位相が進角されるに従って燃料噴射時期が進角される
（図１９→図１７）。換言すれば、筒内吸入空気量が比
較的少ないときには、筒内吸入空気量が少なくなるに従
って燃料噴射時期が進角される（図１７→図１８、図１
９→図１７）。

【００５４】第二の実施形態及びその変形例によれば、
シリンダ５０内に燃料噴射弁１５’が配置され、図１６
に示したように筒内吸入空気量が多いときには吸気弁が
閉弁した後（時間ｔ４１）に成層燃焼を行うための燃料
が噴射され、図１７〜図１９に示したように筒内吸入空
気量が少ないときには吸気弁の閉弁時期ｔ１３，ｔ２
３，ｔ３３にほぼ一致する時期ｔ５１，ｔ６１，ｔ７１
に燃料が噴射される。つまり、図１６に示したように筒
内吸入空気量が多いときには、吸気弁が閉弁した後（時
間ｔ４１）に成層燃焼を行うための燃料が噴射される。
また、図１７〜図１９に示したように筒内吸入空気量が
少ないときには、吸気弁の閉弁時期ｔ１３，ｔ２３，ｔ
３３にほぼ一致する時期ｔ５１，ｔ６１，ｔ７１に燃料
が噴射され、吸気弁の閉弁直前における流速の速い吸入
空気によって噴射燃料が微粒化される。そのため、噴射
燃料を適切に微粒化させることができる。図１６に示し
たように筒内吸入空気量が多いときには、吸気弁のピー
クバルブリフト量及び作用角が比較的大きくなり、吸気
弁の開弁期間が比較的長くなる。一方、図１７〜図１９
に示したように筒内吸入空気量が少ないときには、吸気
弁のピークバルブリフト量及び作用角が比較的小さくな
り、吸気弁の開弁期間が比較的短くなる。

【００５５】また第二の実施形態及びその変形例によれ
ば、図１６に示したように筒内吸入空気量が多いときに
は吸気弁の開弁期間中（時間ｔ４１’）に均質燃焼を行
うための燃料が噴射される。つまり、筒内吸入空気量が
多いときには、吸気弁の開弁期間中（時間ｔ４１’）に
均質燃焼を行うための燃料が噴射される。

【００５６】更に第二の実施形態及びその変形例によれ
ば、図１７〜図１９に示したように、筒内吸入空気量が
少ないときには、吸気弁の閉弁時期ｔ１３，ｔ２３，ｔ
３３に応じて燃料噴射時期ｔ５１，ｔ６１，ｔ７１が変
更される。詳細には、筒内吸入空気量が少ないときに
は、吸気弁の閉弁時期が進角されるに従って燃料噴射時
期が進角される（図１７→図１８、図１９→図１７）。
そのため、吸気弁の閉弁時期が変更される場合にも噴射
燃料を適切に微粒化させることができる。換言すれば、
筒内吸入空気量が少ないときには、吸入空気量が少なく
なるに従って燃料噴射時期が進角され（図１７→図１
８）、また、筒内吸入空気量が少ないときには、吸気弁
の位相が進角されるに従って燃料噴射時期が進角される
（図１９→図１７）。

【００５７】また第二の実施形態及びその変形例によれ
ば、吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとするよりも、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を微粒化させるほうが、噴射燃料を適切に微粒化させる
ことができる点に鑑み、図１７〜図１９に示したよう
に、吸気下死点よりも前に吸気弁が閉弁する場合、つま
り、筒内吸入空気量が少ない場合には、吸気弁の閉弁時
期ｔ１３，ｔ２３，ｔ３３と燃料噴射時期ｔ５１，ｔ６
１，ｔ７１とがほぼ一致せしめられる。そのため、吸気
弁の閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射
燃料を適切に微粒化させることができる。

【００５８】尚、上述した実施形態では、バルブリフト
量変更装置９及び／又は開閉タイミングシフト装置１１
によって吸気弁の開口面積、開弁タイミング、閉弁タイ
ミングが変更されているが、他の実施形態では、例えば
電磁駆動装置によって吸気弁の開口面積、開弁タイミン
グ、閉弁タイミングを変更することも可能である。

【００５９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ＷＯ９
７／１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装置
のように筒内吸入空気量が多いときに吸気弁の開弁直後
における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化
させようとすることが回避され、ＷＯ９７／１３０６３
号公報に記載された内燃機関の制御装置よりも適切に噴
射燃料を微粒化させることができる。また、ＷＯ９７／
１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装置のよ
うに吸気弁の開弁直後における流速の速い吸入空気によ
って噴射燃料を微粒化させようとする場合よりも適切に
噴射燃料を微粒化させることができる。

【００６０】請求項２から５に記載の発明によれば、吸
気弁の閉弁時期が変更される場合にも噴射燃料を適切に
微粒化させることができる。

【００６１】請求項６に記載の発明によれば、吸気弁の
閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃料
を適切に微粒化させることができる。

【００６２】請求項７に記載の発明によれば、噴射燃料
が吸気弁傘部に当たるのに伴って噴射燃料の微粒化が悪
化してしまうのを回避することができる。

【００６３】請求項８に記載の発明によれば、ＷＯ９７
／１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装置の
ように筒内吸入空気量が多いときに吸気弁の開弁直後に
おける流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化さ
せようとすることが回避され、ＷＯ９７／１３０６３号
公報に記載された内燃機関の制御装置よりも適切に噴射
燃料を微粒化させることができ、適切な成層燃焼を行う
ことができる。また、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記
載された内燃機関の制御装置のように吸気弁の開弁直後
における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化
させようとする場合よりも適切に噴射燃料を微粒化させ
ることができる。

【００６４】請求項９に記載の発明によれば、ＷＯ９７
／１３０６３号公報に記載された内燃機関の制御装置の
ように筒内吸入空気量が多いときに吸気弁の開弁直後に
おける流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化さ
せようとすることが回避され、ＷＯ９７／１３０６３号
公報に記載された内燃機関の制御装置よりも適切に噴射
燃料を微粒化させることができ、適切な均質燃焼を行う
ことができる。また、ＷＯ９７／１３０６３号公報に記
載された内燃機関の制御装置のように吸気弁の開弁直後
における流速の速い吸入空気によって噴射燃料を微粒化
させようとする場合よりも適切に噴射燃料を微粒化させ
ることができる。

【００６５】請求項１０から１３に記載の発明によれ
ば、吸気弁の閉弁時期が変更される場合にも噴射燃料を
適切に微粒化させることができる。

【００６６】請求項１４に記載の発明によれば、吸気弁
の閉弁直前における流速の速い吸入空気によって噴射燃
料を適切に微粒化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態
の概略構成図である。

【図２】図１に示した内燃機関の制御装置の吸気系等の
詳細図である。

【図３】図１に示した吸気弁用カム及びカムシャフトの
詳細図である。

【図４】図１に示したバルブリフト量変更装置等の詳細
図である。

【図５】バルブリフト量変更装置が作動されるのに伴っ
て吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を示した図で
ある。

【図６】図１に示した開閉タイミングシフト装置等の詳
細図である。

【図７】開閉タイミングシフト装置が作動されるのに伴
って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様子を示した
図である。

【図８】第一の実施形態の燃料噴射制御方法を示したフ
ローチャートである。

【図９】吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が比
較的大きい値になるようにバルブリフト量変更装置及び
開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃料
噴射時期を示した図である。

【図１０】吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
比較的小さい値になるようにバルブリフト量変更装置及
び開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃
料噴射時期を示した図である。

【図１１】図１０に示した場合よりも吸気弁のピークバ
ルブリフト量及び作用角が小さくなるようにバルブリフ
ト量変更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定され
ているときの燃料噴射時期を示した図である。

【図１２】図１０に示した場合よりも吸気弁の位相が遅
角されるようにバルブリフト量変更装置及び開閉タイミ
ングシフト装置が設定されているときの燃料噴射時期を
示した図である。

【図１３】図９から図１２を参照して説明した傾向をわ
かりやすく示した図である。

【図１４】第一の実施形態の変形例における図１３と同
様の図である。

【図１５】第二の実施形態の内燃機関の制御装置の吸気
系等の図２と同様の詳細図である。

【図１６】吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
比較的大きい値になるようにバルブリフト量変更装置及
び開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃
料噴射時期を示した図である。

【図１７】吸気弁のピークバルブリフト量及び作用角が
比較的小さい値になるようにバルブリフト量変更装置及
び開閉タイミングシフト装置が設定されているときの燃
料噴射時期を示した図である。

【図１８】図１７に示した場合よりも吸気弁のピークバ
ルブリフト量及び作用角が小さくなるようにバルブリフ
ト量変更装置及び開閉タイミングシフト装置が設定され
ているときの燃料噴射時期を示した図である。

【図１９】図１７に示した場合よりも吸気弁の位相が遅
角されるようにバルブリフト量変更装置及び開閉タイミ
ングシフト装置が設定されているときの燃料噴射時期を
示した図である。

【符号の説明】

１…内燃機関 ２…吸気弁 ３…排気弁 ４，５…カム ６，７…カムシャフト ８…気筒内の燃焼室 ９…バルブリフト量変更装置 １１…開閉タイミングシフト装置 １５，１５’…燃料噴射弁 ５０…シリンダ ５２…吸気ポート ５８…スロットル弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３２５ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３２５Ａ 41/34 41/34 Ｆ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｊ ３０１Ｚ (72)発明者 渡辺 智 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 江原 雅人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G018 AA06 AB07 AB17 BA04 BA31 CA12 DA03 EA31 EA32 FA06 FA07 FA08 FA09 GA08 3G084 AA00 BA15 BA23 DA00 EA11 FA07 FA10 FA11 FA20 FA33 3G092 AA01 AA06 AA11 BB06 DA04 DE01S DE03S DG05 EA03 EA08 FA00 HA01Z HA05Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA04 HA09 HA19 JA00 LB02 LB04 LC08 MA19 NA08 NE11 PA01Z PA07Z PE01Z PE08Z PE10Z

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁の開弁時期に基づいて燃料噴射時
   期を決定する内燃機関の制御装置において、吸気ポート
   内に燃料噴射するための燃料噴射弁を具備し、筒内に吸
   入される空気量である筒内吸入空気量が多いときには吸
   気弁が開弁する前に燃料噴射を開始し、筒内吸入空気量
   が少ないときには吸気弁の開弁期間中に燃料を噴射する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸気
   弁の閉弁時期に応じて燃料噴射時期を変更することを特
   徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸気
   弁の閉弁時期が進角されるに従って燃料噴射時期を進角
   させ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。
4. 【請求項４】 筒内吸入空気量が少ないときには、筒内
   吸入空気量が少なくなるに従って燃料噴射時期を進角さ
   せ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。
5. 【請求項５】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸気
   弁の位相が進角されるに従って燃料噴射時期を進角させ
   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。
6. 【請求項６】 吸気弁の閉弁時期に基づいて燃料噴射時
   期を決定する内燃機関の制御装置において、吸気ポート
   内に燃料噴射するための燃料噴射弁を具備し、吸気弁の
   閉弁時期にほぼ一致する時期に噴射燃料が吸気弁を通過
   するように燃料噴射時期及び吸気弁の閉弁時期を決定す
   ることを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】 噴射燃料が吸気弁傘部に当たらないタイ
   ミングで燃料を噴射することを特徴とする請求項６に記
   載の内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】 吸気弁の閉弁時期に基づいて燃料噴射時
   期を決定する内燃機関の制御装置において、筒内に燃料
   噴射するための燃料噴射弁を筒内に配置し、筒内に吸入
   される空気量である筒内吸入空気量が多いときには吸気
   弁が閉弁した後に燃料を噴射し、筒内吸入空気量が少な
   いときには吸気弁の閉弁時期にほぼ一致する時期に燃料
   を噴射することを特徴とする内燃機関の制御装置。
9. 【請求項９】 吸気弁の閉弁時期に基づいて燃料噴射時
   期を決定する内燃機関の制御装置において、筒内に燃料
   噴射するための燃料噴射弁を筒内に配置し、筒内に吸入
   される空気量である筒内吸入空気量が多いときには吸気
   弁の開弁期間中に燃料を噴射し、筒内吸入空気量が少な
   いときには吸気弁の閉弁時期にほぼ一致する時期に燃料
   を噴射することを特徴とする内燃機関の制御装置。
10. 【請求項１０】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸
    気弁の閉弁時期に応じて燃料噴射時期を変更することを
    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。
11. 【請求項１１】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸
    気弁の閉弁時期が進角されるに従って燃料噴射時期を進
    角させることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関
    の制御装置。
12. 【請求項１２】 筒内吸入空気量が少ないときには、筒
    内吸入空気量が少なくなるに従って燃料噴射時期を進角
    させることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の
    制御装置。
13. 【請求項１３】 筒内吸入空気量が少ないときには、吸
    気弁の位相が進角されるに従って燃料噴射時期を進角さ
    せることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制
    御装置。
14. 【請求項１４】 吸気弁の閉弁時期に基づいて燃料噴射
    時期を決定する内燃機関の制御装置において、筒内に燃
    料噴射するための燃料噴射弁を筒内に配置し、吸気下死
    点よりも前に吸気弁が閉弁する場合には、吸気弁の閉弁
    時期と燃料噴射時期とをほぼ一致させることを特徴とす
    る内燃機関の制御装置。