JP2007285238A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル希釈発生時にエミッション特性の悪化を防止することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】燃料によるオイル希釈が検出された場合には、吸気バルブ開弁時期をＡＴＤＣ３０°以前にすることで、吸気バルブ遅開きが禁止される。さらに、吸気バルブの作用角を増大させて、吸気バルブ閉弁時期をＢＢＤＣ３０°以降にすることで、吸気バルブ早閉じが禁止される。かかる吸気バルブ遅開き及び早閉じを禁止することで、オイル希釈検出時の筒内負圧の発生を抑制する。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、オイル希釈発生時に筒内負圧の発生を抑制する制御装置に関する。

減速時に、可変動弁機構により吸気バルブの開弁特性を制御することで、筒内負圧の上昇によるオイル上がりの発生を防止する装置が知られている。

特開２００５−６９１３２号公報

しかしながら、上記特許文献１には、減速時のオイル上がりの防止について記載されているだけであり、燃料によるオイル希釈が発生した場合については何ら記載されていない。

ところで、燃料によるオイル希釈が発生した場合にオイル上がりが生じると、燃焼室壁面に付着したオイルから気化した燃料が燃焼室内で燃焼してしまう場合がある。また、燃焼室壁面に付着した燃料を含むオイルに火炎が伝搬して、燃料と共にオイルが燃焼してしまう場合もある。このような場合には、空燃比が目標値（ストイキ）よりも大幅にリッチ側にシフトしてしまう。そうすると、エミッション特性の悪化を招来する可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、オイル希釈発生時にエミッション特性の悪化を防止することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、可変動弁機構を有する内燃機関の制御装置であって、 吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、 燃料によるオイル希釈を検出するオイル希釈検出手段と、 前記オイル希釈が検出された場合に、前記可変動弁機構を用いて前記吸気バルブの開弁特性を変更することで、筒内で発生する負圧を抑制する筒内負圧抑制手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、 前記筒内負圧抑制手段は、吸気バルブ開弁時期を第１所定時期以前にすることで、該吸気バルブ開弁時期が該第１所定時期よりも遅くされる吸気バルブ遅開きを禁止する遅開き禁止手段を有することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１の発明において、 前記筒内負圧抑制手段は、吸気バルブ閉弁時期を第２所定時期以降にすることで、該吸気バルブ閉弁時期が該第２所定時期よりも早くされる吸気バルブ早閉じを禁止する早閉じ禁止手段を有することを。

また、第４の発明は、第１の発明において、排気バルブの開弁特性を変更可能な第２可変動弁機構を更に備え、 前記筒内負圧抑制手段は、 吸気バルブ閉弁時期を第２所定時期以降にすることで、該吸気バルブ閉弁時期が該第２所定時期よりも早くされる吸気バルブ早閉じを禁止する早閉じ禁止手段と、 前記吸気バルブの作用角が小さい場合には、前記第２可変動弁機構を用いて排気バルブ閉弁時期を吸気バルブ開弁時期以降とする排気バルブ遅閉じ手段とを有することを特徴とする。

第１の発明によれば、オイル希釈が検出された場合に、筒内で発生する負圧が抑制されるため、オイル上がりが防止される。これにより、筒内で過剰の燃料が燃焼してエミッション特性が悪化するという事態を回避することができる。

第２の発明によれば、吸気バルブ遅開きが禁止されるため、筒内で発生する負圧が抑制される。これにより、オイル希釈検出時にオイル上がりが防止される。

第３の発明によれば、吸気バルブ早閉じが禁止されるため、筒内で発生する負圧が抑制される。これにより、オイル希釈検出時にオイル上がりが防止される。

第４の発明によれば、吸気バルブ早閉じが禁止されると共に、排気バルブが遅閉じにされる。これにより、オイル希釈検出時にオイル上がりが防止される。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．［システムの構成］ 図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。本実施の形態１のシステムは、内燃機関１を備えている。内燃機関１は、複数の気筒２を有している。図１には、複数気筒のうちの１気筒のみを示している。

内燃機関１は、内部にピストン４を有するシリンダブロック６を備えている。ピストン４は、クランク機構を介してクランク軸８と接続されている。クランク軸８の近傍には、クランク角センサ１０が設けられている。クランク角センサ１０は、クランク軸８の回転角度（クランク角）を検出するように構成されている。

シリンダブロック６の底部には、オイル１２を貯留するオイルパン１４が設けられている。オイルパン１４には、オイル１２の粘度μを検出するオイル粘度センサ１６と、オイル１２の温度Toを検出するオイル温度センサ１８とが設けられている。

シリンダブロック６の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられている。ピストン４上面からシリンダヘッド２０までの空間は燃焼室２２を形成している。シリンダヘッド２０には、燃焼室２２内に直接燃料を噴射するインジェクタ２４が設けられている。また、シリンダヘッド２０には、燃焼室２２内の混合気に点火する点火プラグ２６が設けられている。

シリンダヘッド２０は、燃焼室２２と連通する吸気ポート２８を備えている。吸気ポート２８と燃焼室２２との接続部には吸気バルブ３０が設けられている。吸気バルブ３０は、可変動弁機構３２に接続されている。可変動弁機構３２は、吸気バルブ３０の開弁特性（開閉弁時期，作用角）を変更可能に構成されている。

吸気ポート２８には、吸気通路３４が接続されている。吸気通路３４の途中にはサージタンク３６が設けられている。サージタンク３６の上流にはスロットルバルブ３８が設けられている。スロットルバルブ３８は、スロットルモータ３９により駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ３８は、アクセル開度センサ４２により検出されるアクセル開度AAに基づいて駆動されるものである。スロットルバルブ３８の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ４０が設けられている。スロットルバルブ３８の上流には、エアフロメータ４４が設けられている。エアフロメータ４４は吸入空気量Gaを検出するように構成されている。エアフロメータ４４の上流にはエアクリーナ４６が設けられている。

また、シリンダヘッド２０は、燃焼室２２と連通する排気ポート４８を備えている。排気ポート４８と燃焼室２２との接続部には排気バルブ５０が設けられている。排気バルブ５０は、可変動弁機構５２に接続されている。可変動弁機構５２は、排気バルブ５０の開弁特性（開閉弁時期，作用角）を変更可能に構成されている。排気ポート５０には排気通路５４が接続されている。排気通路５４には、排気ガスを浄化する触媒５６が設けられている。触媒５６の上流には、排気空燃比を検出する空燃比センサ５８が設けられている。

また、本実施の形態のシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、インジェクタ２４、点火プラグ２６、可変動弁機構３２，５２、スロットルモータ３９等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ１０、オイル粘度センサ１６、オイル温度センサ１８、スロットル開度センサ４０、アクセル開度センサ４２、エアフロメータ４４、空燃比センサ５８等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関全体の制御を実行する。また、ＥＣＵ６０は、排気空燃比に基づいて、燃料噴射量を増減補正する空燃比フィードバック制御を実行する。 また、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ６の出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。また、ＥＣＵ６０は、アクセル開度AAやスロットル開度TA等に基づいて、内燃機関１に要求される機関負荷KLを算出する。また、ＥＣＵ６０は、運転状態（NE,KL）に応じて、燃焼室２２内に吸入される空気量（筒内吸入空気量）を算出し、該筒内吸入空気量を実現させるべく吸気バルブ３０の開弁特性の目標値を決定し、該目標値を実現するための可変動弁機構３２の制御量を決定する。

［実施の形態１の特徴］ 上記システムにおいて、インジェクタ２４から筒内に噴射された燃料の一部が、燃焼室２２の壁面に付着したオイルに取り込まれる、いわゆるオ
イル希釈が発生する場合がある。燃料を取り込んだオイルは、ピストンリングの背面、摺動面を介して、オイルパン１４に戻る。また、筒内に大きな負圧が生じると、いわゆるオイル上がりが生じてしまう。オイル上がりとは、ピストンリングの背面、摺動面を介して燃焼室２２の内部や壁面にオイルが流れ込む状態のことをいう。 オイル希釈発生時に大きな筒内負圧が生じ、これによりオイル上がりが生じると、燃焼室２２の余熱により燃焼室壁面のオイルから気化し、この気化した燃料が燃焼室２２内で燃焼してしまう場合がある。なお、オイルに比して燃料の方が気化しやすい。また、燃焼室壁面に付着した燃料を含むオイルに火炎が伝搬して、燃料と共にオイルが燃焼してしまう場合もある。このような場合には、燃焼室２２内で燃焼する燃料量が過剰となってしまい、空燃比が目標値（ストイキ）よりも大幅にリッチ側にシフトしてしまう。そうすると、エミッション特性の悪化を招来する可能性がある。

そこで、本実施の形態１では、オイル希釈が発生した場合には、オイル上がりを防止すべく、吸気バルブ開弁特性を制御することにより、筒内負圧の発生を抑制する。図２は、本実施の形態１において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁特性を示す図である。図２には、本実施の形態１に対する比較例として、通常時の吸気バルブ開弁特性を破線で併せて示している。

先ず、比較例である通常時の吸気バルブ開弁特性によれば、吸気バルブ開弁時期が上死点よりも大幅に遅くされている。例えば、吸気バルブ開弁時期がＡＴＤＣ５０°にされている。このような吸気バルブ遅開きの場合には、吸気バルブ３０が開弁される前にピストン４が下がるため、大きな筒内負圧が生じてしまう。このように大きな筒内負圧が生じた状態で吸気バルブを開弁すると、吸気行程における筒内温度を上昇させることができ、圧縮端温度を上昇させることができる。このため、良好な燃焼状態を得ることができるものの、大きな筒内負圧により上述のオイル上がりが生じてしまう。

これに対して、本実施の形態１では、吸気バルブ遅開きを禁止することで、筒内負圧を抑制する。具体的には、吸気バルブ開弁時期をＡＴＤＣ３０°以前にする。図３は、本実施の形態１において、吸気バルブ開弁時期を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。図３に示すマップでは、オイル希釈量との関係で、吸気バルブ開弁時期が定められている。該マップによれば、オイル希釈が発生した場合には、吸気バルブ開弁時期がＡＴＤＣ３０°以前に設定される。図３に示すように、オイル希釈量（後述）が所定値Ａよりも多い場合には、吸気バルブ開弁時期が上死点に設定される。また、オイル希釈量が所定値Ａ以下である場合には、オイル希釈量が少ないほど、吸気バルブ開弁時期がＡＴＤＣ３０°に近い時期にされる。図２に示す例では、通常時の吸気バルブ開弁時期を進角させることで、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁時期が上死点にされている。

ところで、吸気バルブが小作用角である場合には、吸気バルブ開弁時期を上死点に進角させると、吸気バルブ閉弁時期が下死点よりも大幅に早い時期（例えば、ＢＢＤＣ５０°）になってしまう。このような吸気バルブ早閉じの場合には、吸気バルブ３０が閉弁された後にピストン４が下がるため、すなわち、筒内に空気が吸入されないままピストン４が下がるため、大きな筒内負圧が生じてしまう。

そこで、本実施の形態１では、吸気バルブ早閉じをさらに禁止することで、筒内負圧を抑制する。具体的には、吸気バルブ３０の作用角を増大させて、吸気バルブ閉弁時期をＢＢＤＣ３０°以降にする。図４は、本実施の形態１において、吸気バルブ閉弁時期を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。図４に示すマップでは、オイル希釈量との関係で、吸気バルブ閉弁時期が定められている。該マップによれば、オイル希釈が発生した場合には、吸気バルブ閉弁時期がＢＢＤＣ３０°以降に設定される。具体的には、オイル希釈量が所定値Ａよりも多い場合には、吸気バルブ閉弁時期が下死点に設定される。また、オイル希釈量が所定値Ａ以下である場合には、オイル希釈量が少ないほど、吸気バルブ閉弁時期がＢＢＤＣ３０°に近い時期にされる。図２に示す例では、通常時の吸気バルブ作用角を増大させることで、筒内負圧抑制時の吸気バルブ閉弁時期が下死点にされている。

本実施の形態１によれば、オイル希釈が発生した場合には、吸気バルブ３０の遅開き及び早閉じを禁止することで、筒内負圧の発生が抑制される。これにより、オイル上がりの発生が防止されるため、空燃比が目標値（ストイキ）よりも大幅にリッチ側にシフトするという事態を回避することができる。よって、オイル希釈発生時であっても、エミッション特性の悪化を防止することができる。

［実施の形態１における具体的処理］ 図５は、本実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔毎に起動されるものである。

図５に示すルーチンによれば、先ず、機関回転数NE、機関負荷KL、現在のオイル粘度μ及びオイル温度Toを取得する（ステップ１００）。次に、上記ステップ１００で取得された機関回転数NEと機関負荷KLとに基づき、通常時の吸気バルブ３０の目標開閉弁時期（目標バルブタイミング）と目標作用角とを設定する（ステップ１０２）。このステップ１０２では、ＥＣＵ６０内に予め記憶されたマップを参照して、内燃機関１の運転状態（NE,KL）に応じた吸気バルブの目標開閉弁時期及び目標作用角が設定される。例えば、このステップ１０２では、図２に破線で示すような通常時の吸気バルブ開弁特性が設定される。

次に、上記ステップ１００で取得されたオイル粘度μ及びオイル温度Toに基づいて、オイル希釈が発生したか否かを判別する（ステップ１０２）。ここで、ＥＣＵ６０は、オイル希釈が発生していないときのオイル粘度の適正値をオイル温度毎に定めたマップを予め記憶している。ＥＣＵ６０は、このマップを参照して現在のオイル温度Toでのオイル粘度の適正値を読み出し、この適正値と現在のオイル粘度μとを比較することで、オイル希釈が発生したか否かを判別することができる。具体的には、オイル希釈が発生するとオイル粘度が低下するため、上記適正値よりも現在のオイル粘度μが所定値以上低い場合には、オイル希釈が発生していると判別することができる。また、ＥＣＵ６０は、上記適正値と現在のオイル粘度μとの差が大きいほど、オイルに希釈された燃料量（以下「オイル希釈量」という。）が多いと算出することができる。この算出されたオイル希釈量は、後述するステップ１０６及び１１０の処理に用いられる。

上記ステップ１０２でオイル希釈が発生していないと判別された場合には、筒内負圧を抑制する必要がないため、可変動弁機構３２を駆動して、吸気バルブ３０を上記ステップ１０２で設定された目標開閉弁時期及び目標作用角のように駆動する（ステップ１１２）。図２に破線で示す通常時の例では、筒内の燃焼温度を上昇させるべく、吸気バルブ開弁時期が遅くされると共に、吸気バルブ作用角が小作用角に設定されている。その後、本ルーチンを一旦終了する。

一方、上記ステップ１０２でオイル希釈が発生していると判別された場合には、先ず、図３に示すマップを参照して、ＡＴＤＣ３０°以前で、オイル希釈量に応じた吸気バルブ３０の目標開弁時期を求める（ステップ１０６）。さらに、上記ステップ１０２で設定された目標開弁時期を本ステップ１０６で求めた目標開弁時期に変更する（ステップ１０６）。このステップ１０６の処理によれば、筒内負圧を抑制するのに好適な吸気バルブ目標開弁時期に変更され、吸気バルブ遅開きが禁止される。

次に、上記ステップ１０２で設定された吸気バルブ３０の目標作用角が小作用角であるか否かを判別する（ステップ１０８）。このステップ１０８では、例えば、目標作用角が１８０°よりも小さいか否かが判別される。このステップ１０８で目標作用角が小作用角ではないと判別された場合、つまり、目標作用角が１８０°以上である場合には、吸気バルブ開弁時期を上死点付近にしても吸気バルブ早閉じとはならない。よって、この場合は、上記ステップ１１２の処理に移行する。

一方、上記ステップ１０８で目標作用角が小作用角であると判別された場合には、先ず、図４に示すマップを参照して、ＢＢＤＣ３０°以降で、オイル希釈量に応じた吸気バルブ３０の目標閉弁時期を求める（ステップ１１０）。さらに、上記ステップ１０２で設定された目標閉弁時期を本ステップ１１０で求めた目標閉弁時期となるように、吸気バルブの目標作用角を増大させる（ステップ１１０）。このステップ１１０の処理によれば、筒内負圧を抑制するのに好適な吸気バルブ３０の目標作用角及び目標閉弁時期に変更され、吸気バルブ早閉じが禁止される。

その後、可変動弁機構３２を駆動して、吸気バルブ３０を上記設定された目標値のように駆動する（ステップ１１０）。 本ルーチンが再度起動され、オイル希釈が発生したと判別された場合には、筒内負圧の発生を抑制すべく、吸気バルブ目標開弁時期がＡＴＤＣ３０°以前に変更される。さらに、吸気バルブ３０の目標作用角が小作用角である場合には、目標作用角が増大され、目標閉弁時期がＢＢＤＣ３０°以降に変更される。その後、可変動弁機構３２を駆動することで、吸気バルブ３０が駆動される。

以上説明したように、図５に示すルーチンによれば、オイル希釈が発生した場合には、吸気バルブ目標開弁時期がＡＴＤＣ３０°以前に設定されると共に、目標閉弁時期がＢＤＤＣ３０°以降に設定される。すなわち、吸気バルブ遅開き及び早閉じを禁止することにより、筒内負圧の発生が抑制される。よって、オイル希釈発生時にオイル上がりの発生を防止することができるため、オイルに取り込まれた燃料が燃焼室２２内で燃焼するという事態を回避することができる。このため、空燃比が目標値（ストイキ）よりも大幅にリッチ側にシフトするという事態を回避することができるため、オイル希釈が発生した場合であってもエミッション特性の悪化を防止することができる。

ところで、本実施の形態１では、オイル粘度及びオイル温度に基づいてオイル希釈が発生しているか否かを判別しているが、オイル希釈の判別手法はこれに限られない。オイル希釈が発生すると筒内燃料量が不足し空燃比がリーンになるため、空燃比フィードバック制御により燃料が大幅に増量補正される。運転状態に応じて燃料補正量の適正値（適正範囲）が定められたマップをＥＣＵ６０内に予め記憶しておき、該マップから読み出された適正値と実際の燃料補正量との差分に基づいて、オイル希釈が発生したか否かを判別することができる。更に、この差分によりオイル希釈量を算出することもできる。

また、本実施の形態１では、図３及び図４に示すマップを参照してオイル希釈量に基づいて吸気バルブの目標開閉弁時期を変更しているが、オイル希釈発生時には必ず吸気バルブの目標開弁時期を上死点に設定すると共に目標閉弁時期を下死点に設定するようにしてもよい。目標閉弁時期を下死点にすることで、実圧縮比を高めることができるため、良好な燃焼状態を得ることができる。よって、冷間時のように燃焼条件が厳しい場合には、オイル希釈発生時に吸気バルブ目標閉弁時期を下死点にするようにすることが望ましい。

さらに、本実施の形態１では、オイル希釈発生時の吸気バルブ開弁時期の最進角時期を上死点としているが、上死点よりも早い時期に設定してもよい。また、オイル希釈発生時の吸気バルブ閉弁時期の最遅角時期を下死点としているが、下死点よりも遅い時期に設定してもよい。この場合にも、オイル希釈発生時に筒内負圧を抑制できるため、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態１では、オイル希釈発生時に吸気バルブの目標開弁時期を
変更した後に目標作用角及び目標閉弁時期を変更しているが、この順番に限られない。例えば、図４を参照して先に吸気バルブの目標閉弁時期を変更した後に、目標作用角が小さい場合には図３を参照して目標開弁時期を求め、目標作用角を増大させることで目標開弁時期を変更するようにしてもよい。この場合にも、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態１では、目標作用角が小さい場合には、オイル希釈発生時に目標作用角を増大させているが、これにより機関出力トルクが増大してしまう場合がある。この場合には、機関出力トルクを抑えるべく、点火時期を遅角する点火時期制御や、スロットル開度を小さくするスロットル開度制御を併せて行うようにしてもよい。

また、図２には、吸気バルブ目標作用角が小作用角であり目標開弁時期が上死点よりも大幅に遅い場合に、目標開弁時期を進角させると共に目標作用角を増大させることで、オイル希釈発生時の筒内負圧が抑制されている。本発明が適用されるのは、かかる場合に限られない。図６は、本実施の形態１の変形例において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁特性を示す図である。図６には、通常時の吸気バルブ開弁特性を破線で併せて示している。この通常時の吸気バルブ開弁特性によれば、吸気バルブ開弁時期が上死点にされているものの、閉弁時期が下死点よりも大幅に早い時期（例えば、ＢＢＤＣ５０°）にされている。このような吸気バルブ早閉じの場合には、ポンプ損失を低減できるものの、大きな筒内負圧が生じてしまう。そこで、かかる場合にも、オイル希釈発生時に吸気バルブ目標閉弁時期を下死点付近にすべく、吸気バルブ目標作用角を増大させる。これにより、オイル希釈発生時に筒内負圧が抑制されるため、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

尚、本実施の形態１においては、可変動弁機構３２が第１の発明における「可変動弁機構」に、オイル粘度センサ１６が第１の発明における「オイル希釈検出手段」に、ＡＴＤＣ３０°が第２の発明における「第１所定時期」に、ＢＢＤＣ３０°が第３の発明における「第２所定時期」に、それぞれ相当している。また、本実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１０６，１１０及び１１２の処理を実行することにより第１の発明における「筒内負圧抑制手段」が、ステップ１０６の処理を実行することにより第２の発明における「遅開き禁止手段」が、ステップ１１０の処理を実行することにより第３の発明における「早閉じ禁止手段」が、実現されている。

実施の形態２． 次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図７に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態２の特徴］ 上記実施の形態１では、オイル希釈発生時に筒内負圧を抑制すべく、吸気バルブの開弁時期がＡＴＤＣ３０°以前にされると共に、閉弁時期がＢＢＤＣ３０°以降にされている。 また、上記実施の形態１では、吸気バルブ目標作用角が小作用角である場合には、吸気バルブ開閉弁時期を上記のように変更するために、通常時の目標作用角を増大させている（図５のステップ１１０を参照）。すなわち、筒内負圧抑制時の吸気バルブ目標作用角は、内燃機関１の運転状態（NE,KL）に基づいて設定された吸気バルブ目標作用角よりも大きくされることとなる。そうすると、機関出力トルクが増大してしまう場合がある。良好なドライバビリティを得るべく、点火時期を遅角することで機関出力トルクを抑制する方法が考えられるが、排気温度が上昇するため触媒５６を劣化させてしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態２では、オイル希釈発生時に、吸気バルブ目標作用角を増大させることなく、筒内負圧を抑制する。図７は、本実施の形態２において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ及び排気バルブ開弁特性を示す図である。図７には、内燃機関１の運転状態（NE,KL）に基づいて設定される通常時の吸気バルブ開弁特性を破線で併せて示している。

この通常時の吸気バルブ開弁特性によれば、吸気バルブ開弁時期が上死点にされているものの、閉弁時期が下死点よりも大幅に早い時期（例えば、ＢＢＤＣ５０°）にされている。このような吸気バルブ早閉じの場合には、ポンプ損失を低減できるものの、大きな筒内負圧が生じてしまう。このため、オイル希釈発生時にオイル上がりが発生してしまい、エミッション特性の悪化を招来する可能性がある。

これに対して、本実施の形態２では、上記実施の形態１と同様に吸気バルブ閉弁時期をＢＢＤＣ３０°以降に設定すると共に、排気バルブ閉弁時期を吸気バルブ開弁時期以降に設定する。すなわち、吸気バルブ早閉じが禁止されると共に、排気バルブ遅閉じにより吸気及び排気バルブが共に閉弁されるバルブオーバーラップ期間が確保される。排気バルブ遅閉じにより、吸気バルブ作用角を増大させずに、筒内負圧を抑制することができる。このため、機関出力トルクの変動を抑制することができる。

［実施の形態２における具体的処理］ 図８は、本実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔毎に起動されるものである。 図８に示すルーチンによれば、先ず、図５に示すルーチンと同様に、機関回転数NE、機関負荷KL、現在のオイル粘度μ及びオイル温度Toを取得する（ステップ１００）。その後、通常時の吸気バルブ３０の目標開閉弁時期（目標バルブタイミング）と目標作用角とを設定する（ステップ１０２）。

次に、図５に示すルーチンと同様に、オイル希釈が発生したか否かを判別する（ステップ１０４）。このステップ１０４でオイル希釈が発生していると判別された場合には、先ず、図４に示すマップを参照して、オイル希釈量に応じた吸気バルブ目標閉弁時期を求める（ステップ１１４）。さらに、上記ステップ１０２で設定された吸気バルブ目標閉弁時期を遅角補正することで、本ステップ１１４で求めた目標閉弁時期に変更する（ステップ１１４）。このステップ１１４の処理によれば、筒内負圧を抑制するのに好適な吸気バルブ目標閉弁時期に変更され、吸気バルブ早閉じが禁止される。

次に、図５に示すルーチンのステップ１０８と同様に、上記ステップ１０２で設定された吸気バルブ目標作用角が小作用角であるか否かを判別する（ステップ１１６）。このステップ１１６で吸気バルブ目標作用角が小作用角であると判別された場合には、上記実施の形態１のように目標作用角を変更するのではなく、排気バルブ目標閉弁時期を遅角補正するか、若しくは、排気バルブ目標作用角を増大補正することで、排気バルブ目標閉弁時期を吸気バルブ目標開弁時期以降に変更する（ステップ１１８）。

その後、可変動弁機構３２，５２を駆動して、吸気及び排気バルブ３０，５０をそれぞれ上記設定された目標値のように駆動する（ステップ１１２）。

以上説明したように、図８に示すルーチンによれば、オイル希釈が発生した場合には、吸気バルブ目標閉弁時期がＢＤＤＣ３０°以降に設定されることで、吸気バルブ早閉じが禁止される。さらに、吸気バルブ作用角が小作用角である場合には、排気バルブ閉弁時期が吸気バルブ開弁時期以降にされる。これにより、筒内負圧が抑制されるため、オイル希釈発生時にオイル上がりの発生を防止することができ、上記実施の形態１と同様に、エミッション特性の悪化を防止することができる。 さらに、上記実施の形態１とは異なり、吸気バルブ３０の目標作用角が小作用角である場合には、作用角を増大させずに、排気バルブ遅閉じにより筒内負圧が抑制される。これにより、機関出力トルクの変動を抑制することができる。

尚、本実施の形態２においては、可変動弁機構５２が第４の発明における「第２可変動弁機構」に、ＢＢＤＣ３０°が第４の発明における「第２所定時期」に、それぞれ相当している。また、本実施の形態２においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１１４の処理を実行することにより第４の発明における「早閉じ禁止手段」が、ステップ１１８の処理を実行することにより第４の発明における「排気バルブ遅閉じ手段」が、それぞれ実現されている。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁特性を示す図である。 本発明の実施の形態１において、吸気バルブ開弁時期を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１において、吸気バルブ閉弁時期を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁特性を示す図である。 本発明の実施の形態２において、筒内負圧抑制時の吸気バルブ開弁特性と排気バルブ開弁特性とを示す図である。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関 ２ 気筒 ４ ピストン １４ オイルパン １６ オイル粘度センサ １８ オイル温度センサ ２２ 燃焼室 ２４ インジェクタ ３０ 吸気バルブ ３２ 可変動弁機構 ５０ 排気バルブ ５２ 可変動弁機構 ５６ 触媒 ５８ 空燃比センサ ６０ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 可変動弁機構を有する内燃機関の制御装置であって、 吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、 燃料によるオイル希釈を検出するオイル希釈検出手段と、 前記オイル希釈が検出された場合に、前記可変動弁機構を用いて前記吸気バルブの開弁特性を変更することで、筒内で発生する負圧を抑制する筒内負圧抑制手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、 前記筒内負圧抑制手段は、吸気バルブ開弁時期を第１所定時期以前にすることで、該吸気バルブ開弁時期が該第１所定時期よりも遅くされる吸気バルブ遅開きを禁止する遅開き禁止手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、 前記筒内負圧抑制手段は、吸気バルブ閉弁時期を第２所定時期以降にすることで、該吸気バルブ閉弁時期が該第２所定時期よりも早くされる吸気バルブ早閉じを禁止する早閉じ禁止手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、 排気バルブの開弁特性を変更可能な第２可変動弁機構を更に備え、 前記筒内負圧抑制手段は、 吸気バルブ閉弁時期を第２所定時期以降にすることで、該吸気バルブ閉弁時期が該第２所定時期よりも早くされる吸気バルブ早閉じを禁止する早閉じ禁止手段と、 前記吸気バルブの作用角が小さい場合には、前記第２可変動弁機構を用いて排気バルブ閉弁時期を吸気バルブ開弁時期以降とする排気バルブ遅閉じ手段とを有することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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