JP2014185524A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
内燃機関の燃焼ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）を削減するために、始動時に多くの燃料を燃焼室２５に供給し、燃焼させることによって、回転速度を急速に上昇させる。
【解決手段】
本発明の実施形態に係る内燃機関１０は、吸気ポート３１に燃料噴射を行う、エンジンＥＣＵ９０（制御装置）を備えた内燃機関である。本制御装置は、第１のサイクルでは吸気弁３２の開弁中に燃料を噴射し、第２のサイクル以降は吸気弁３２の開弁前の排気行程中に燃料を噴射することにより、燃料の不完全燃焼を防ぎ、ＨＣの排出を低減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式内燃機関の制御装置に関する。

車両に搭載される内燃機関は、一般にその排気行程にて燃焼室（以下、「シリンダ」とも称呼される。）から排出される燃焼ガスに含まれる炭化水素（以下、「ＨＣ」とも称呼される。）等の有害物質を浄化するための触媒装置を備える。本明細書では、燃焼室から排出されるガスは「燃焼ガス」と称呼され、触媒装置を経て外気へ排出されるガスは「排ガス」と称呼される。

しかし、内燃機関が冷間始動するとき等、触媒の温度が活性化温度よりも低い場合、触媒内におけるＨＣの酸化が促進されず、燃焼ガスに含まれるＨＣの多くがそのまま外気に排出されてしまう。そこで、ＨＣが外気へ排出される量を低減するために、内燃機関の冷間始動時の燃焼ガスに含まれるＨＣの量を低減させる内燃機関の始動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に開示された内燃機関の始動制御装置（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、始動時の第１のサイクルに対しては、吸気弁が開く前に燃料の噴射を開始し、吸気弁が開いている間に噴射を終了する。また、従来装置は、第２のサイクル以降のサイクルに対しては、吸気弁が開く前に燃料の噴射を完了する。なお、本明細書において、「吸気弁が開く」とは「吸気弁が開くことにより、吸気ポートと燃焼室とが連通する状態になる」ことを意味し、「吸気弁が閉じる」とは「吸気弁が閉じることにより、吸気ポートと燃焼室とが遮断される」ことを意味する。また、「排気弁が開く」及び「排気弁が閉じる」についても同様である。

特開２０１０−４８１９４号公報

初めに、燃焼ガスにＨＣが混入する原因について説明する。燃料噴射弁から吸気ポートに対して噴射された燃料は、吸気ポート又はシリンダ内で気化、或いは、霧化し、内燃機関の外部から吸入された空気と混ざり混合気を形成する。混合気は、シリンダ内で圧縮され、点火プラグによって点火され、燃焼する。

しかし、気化・霧化せずにシリンダ内の内壁面に付着した燃料の一部は、燃焼行程において良好に燃焼せず、ＨＣとなってシリンダ内壁面近傍に残留する。この残留ＨＣの一部は、その後の排気行程において上昇するピストンによって掻き揚げられ、燃焼ガスとしてシリンダ外へ排出される。

従って、燃焼ガスに含まれるＨＣの量を低減させるためには、シリンダ内に流入した燃料の多くが内壁面に付着すること無く完全燃焼する必要がある。そのため、燃料噴射弁から噴射される燃料が、シリンダ内で点火されるまでの間に、良好に気化・霧化していることが重要である。

次に、燃料噴射弁から噴射された燃料が、気化・霧化せずにシリンダ内壁面に付着する原因について説明する。燃料噴射弁から燃料が噴射されるタイミングは、（１）吸気弁が閉じているとき、例えば、排気行程中に燃料が噴射される排気行程噴射と、（２）吸気弁が開いてシリンダ内に混合気が吸入される吸気行程中に燃料が噴射される吸気行程噴射と、の２種類に大別される。

（１）燃料が排気行程中に噴射される場合、その燃料の一部は吸気ポート内で気化・霧化し、残りは吸気弁の傘裏部及び吸気ポート内壁面等に付着する。付着した燃料も、一部はその後、気化・霧化する。その後、吸気弁が開いたとき、例えば、ピストンが降下することによって低下したシリンダ内の気圧が、吸気ポート内の気圧よりも低い場合（この圧力差は、「負圧」とも称呼される。）、吸気ポートからシリンダ内への気流が発生する。吸気ポート内で気化・霧化していた燃料は、この気流と共にシリンダ内に流れ込み混合気を形成する。また、吸気ポート内壁面等に付着していた燃料の一部は、吸入気流によってシリンダ内に流れ込み、シリンダ内壁面に付着する。

ところで、油滴（例えば、吸気弁から噴射された燃料）の気化速度は、油滴の周囲の気流（例えば、内燃機関が外部から取り込んだ吸気）の流速と正の相関を有し、また、油滴の粒径の２乗に反比例することが知られている。そのため、負圧が大きい場合、吸気ポートからシリンダ内へ流れる混合気の流入速度（流速）が高くなるため、燃料は速やかに気化する。或いは、気化しなかった燃料の一部は気流に巻き込まれて霧化する。また、霧化した燃料は、例えば、吸気ポート内壁面に付着した燃料と比較して粒径が小さいため、その後の燃焼までの間に気化し易くなる。

一方、負圧が小さい場合、吸気弁が開いたときに吸気口を流れる混合気の流速が低くなるため、燃料の気化・霧化が良好に進行しない。その結果、吸気弁の傘裏部及び吸気ポート内壁面等に付着した燃料の一部は、気化・霧化することなく、そのままの状態を維持する。また、吸気弁の傘裏部等に付着した燃料の残りの一部はシリンダ内に流入する（つまり、シリンダ内壁面に付着する。）。上記の通り、シリンダ内壁面に付着した燃料はＨＣの発生原因となり得る。

（２）燃料が吸気行程中に噴射される場合、その燃料は吸気流と共にシリンダ内に流入するため、排気行程噴射と比較して、吸気ポート内壁面及び吸気弁の傘裏部等に付着する燃料の量は少なくなり、且つ、シリンダ内に流入する燃料の量は増加する。

しかし、吸気口からシリンダ内に流入した燃料の一部が、「シリンダ内の吸気口とは反対側にある排気口側の内壁」に付着する。吸気行程噴射を行うときに負圧が高ければ、シリンダ内に流入する気流の速度は上昇するため、このシリンダ内壁への燃料の付着が増加する。上記の通り、シリンダ内壁に付着した燃料はＨＣの発生原因となり得る。

上述した内容をまとめると、負圧が高い場合、即ち、内燃機関の回転速度が高い場合、排気行程噴射によってＨＣの排出を低減することが可能となる。一方、負圧が低い場合、即ち、内燃機関の始動時等の回転速度が低いとき、吸気行程噴射によってＨＣの排出を減らすことができる。換言すれば、内燃機関の始動時には、吸気行程噴射を行うこと、及び、回転速度を急速に上昇させること、並びに、回転速度が上昇した後は排気行程噴射を行うこと、がＨＣの削減には有効である。

上記の従来装置は、始動時の第１のサイクルにおいて、吸気弁の開タイミングの前に燃料噴射を開始し、吸気弁の閉タイミングの前に燃料噴射を完了する。そのため、吸気弁が開く前に噴射された燃料は吸気弁の傘裏部及び吸気ポート内壁面等に付着する。しかし、第１のサイクルは、クランキングによる回転であって、その回転速度が低いため、負圧が小さく、回転速度が高い場合と比較して、吸気弁が開いたときの吸気流の流速が低い。

その結果、吸気弁の傘裏部等に付着した燃料の気化・霧化が促進されず、この燃料はそのままの状態を維持して初爆に寄与しない。そのため、従来装置は、第１のサイクルにおける燃焼によって充分な出力が得られず、回転速度が急速に上昇しない。一方、従来装置は、第２のサイクル以降のサイクルにおいて、排気行程中に燃料を噴射する。しかし、上述した通り、回転速度が充分に上昇していない状況にて排気行程噴射を行うことはＨＣの増加に繋がり得る。即ち、従来装置は、排気行程噴射を行うのに先立ち回転速度を上昇させておくことに関する配慮がなされていない。

そこで、本発明の目的の一つは、内燃機関の始動時に多くの燃料を燃焼させ、回転速度を急速に上昇させることによって、燃焼ガス中のＨＣを低減させる内燃機関の制御装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の内燃機関の制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、
気筒に連通した吸気ポートに配設された吸気弁と、
前記吸気弁を駆動することにより前記吸気ポートと燃焼室とを連通させ或いは遮断する吸気弁駆動機構と、
前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
を備えた内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させる制御部を備える。

更に、前記制御部は、
クランキング開始後に最初に前記燃料を噴射する第１のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室と連通させてから遮断するまでの間に前記燃料を噴射させ、
前記第１のサイクルに続く第２のサイクル以降のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させる前に前記燃料を噴射させる、
ように構成される。

本発明装置によれば、始動時の第１のサイクルに対して吸気行程噴射を行うことによって、シリンダ内により多くの燃料を供給し、燃焼させることが可能となる。その結果、内燃機関は高い出力を得て回転速度を急速に上昇させることが可能となる。一方、第１のサイクルにおいては、内燃機関の回転速度が低いために吸気行程における吸入空気の流速が遅く、「シリンダ内の吸気口とは反対側にある排気口側の内壁」に付着する燃料の量は少ないため、吸気行程噴射によるＨＣの増加を抑えることができる。更に、本発明装置によれば、第１のサイクルに対する吸気行程噴射によって回転速度が上昇した後の第２のサイクル以降に対して排気行程噴射を行う。従って、上述した理由により第２のサイクル以降においても、ＨＣの排出を低減させることが可能となる。

また、第１のサイクルに対して燃料噴射を行う吸気行程において、吸気口の開口面積を大きくすることができれば、吸気弁の傘裏部等に付着する燃料を増加させること無く、吸入空気と共により多くの燃料を、シリンダ内に供給することが可能となる。

即ち、本発明装置の一態様において、前記吸気弁駆動機構は、前記吸気弁のリフト量を変更可能に構成され、
前記制御部は、前記第１のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量が、前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量よりも大きくなるように、前記吸気弁駆動機構を制御する、
ように構成されることが好適である。

この態様によれば、第１のサイクルに対して、吸入口の吸入空気が流れる箇所の断面積を大きくすることが可能となるため、より多くの燃料をシリンダ内に供給することができる。その結果、内燃機関は更に高い出力を得て回転速度をより急速に上昇させることが可能となる。

更に、この態様によれば、第２のサイクル以降のサイクルに対しては、吸気弁のリフト量が小さくなるため、吸気口の混合気が流れる箇所の断面積が小さくなる。その結果、吸気弁周辺の混合気の流速が上昇し、燃料の気化・霧化が促進される。

更に、前記制御部は、
前記第１のサイクルにおいて、前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御し、
前記第１のサイクルに対して噴射される燃料の一部又は全部の噴射を前記吸気上死点よりも進角側で行う、
ように構成されることが好適である。

この態様によれば、第１のサイクルに対して吸気弁が吸気上死点よりも前に開くため、シリンダ内から吸気ポートへの空気の流れ（以下、「吹き返し」とも称呼される。）が発生する。更に、第１のサイクルに対して噴射される燃料の一部又は全部の噴射は吸気上死点よりも前に行われる。その結果、噴射された燃料（噴霧）は、吹き返しの気流と衝突し、攪拌され、気化・霧化が促進される。その後、クランク角度が吸気上死点を越えたとき、負圧が発生し、この燃料はシリンダ内に吸引される。

また、吸気弁が吸気下死点近傍のタイミングにて閉じるため、他のタイミングにて閉じる場合と比較して、シリンダ内に多くの混合気を吸入することが可能となる。その結果、第１のサイクルの燃焼行程において多くの燃料を燃焼させることができ、回転速度をより急速に上昇させることができる。

更に、前記制御部は、
前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも遅角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する、
ように構成されることが好適である。

この態様によれば、ピストンが降下することによってシリンダ内の圧力が下がり、負圧が発生したタイミングで吸気弁が開く。吸気弁が開いた直後はリフト量が小さいため、吸気口の混合気が流れる箇所の断面積が小さい。その結果、吸気弁周辺の混合気の流速が上昇し、燃料の気化・霧化が促進される。

一方、吸気弁が吸気下死点近傍のタイミングにて閉じるため、他のタイミングにて閉じる場合と比較して、実質的な圧縮比が上がり、シリンダ内に多くの混合気を吸入することが可能となる。その結果、第２のサイクル以降のサイクルにおいて、より多くの空気（酸素）をシリンダ内に閉じ込めた状態で燃焼が発生するため、上記の気化・霧化した燃料の多くは不完全燃焼することなく安定して燃焼する。以上のことから、この態様によれば、ＨＣの発生量を低減することができる。

或いは、前記制御部は
前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点よりも進角側で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する、
ように構成されることが好適である。

この態様によれば、吸気弁が吸気上死点よりも前のタイミングにて開くため、吹き返しが発生する。第２のサイクル以降のサイクルにおける吹き返しでは、高温の燃焼ガスが吸気ポートへ流入する。そのため、排気行程にて既に噴射された燃料の温度が上昇し、その燃料の気化・霧化が促進される。

更に、吸気弁が吸気下死点よりも前のタイミングにて閉じるため、「ピストンの降下速度が最も高くなるタイミング（即ち、クランク角度が吸気上死点後９０°となるタイミング）」と、「吸気弁が閉じる直前であってそのリフト量が微小であるタイミング」と、がほぼ一致する。従って、吸気弁が閉じる直前において吸気弁の周囲を通過してシリンダ内に流入する吸入空気（混合気）の流速が高くなる。その結果、吸気弁の開弁の前に噴射されることにより吸気弁の傘裏部及び吸気ポート内壁面等に付着している燃料の気化・霧化を促進することができる。加えて、吸気弁が閉じる直前において混合気の流速が高くなっても、その時点においてはピストンが既に半分程度降下しているため、混合気の多くは「シリンダ内の吸気口とは反対側にある排気口側の内壁」に衝突することなく、シリンダ内下方に流れる。即ち、シリンダ内に吸入された燃料の内壁への付着が抑制される。以上のことから、この態様によれば、ＨＣの発生量を低減することができる。

なお、本発明は、上記内燃機関の制御装置を搭載する車両にも係り、更に、上記内燃機関の制御装置にて使用される方法にも及ぶ。

本発明の各実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る制御装置が実行する始動時制御を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態に係る制御装置が始動時制御を実行する際の処理を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御装置が実行する始動時制御を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態に係る制御装置が始動時制御を実行する際の処理を示したフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第１装置」とも称呼される。）について説明する。第１装置は、図１に示した内燃機関１０に適用される。内燃機関１０は、ガソリンを燃料として用いる自動車用の４サイクル火花点火式内燃機関である。なお、図１に示されている内燃機関１０は、４つの燃焼室、即ち、４つの気筒（以下、「シリンダ」とも称呼される。）を備えた多気筒内燃機関であり、図１には特定の１つの気筒のみの構成が示されているが、残りの気筒もこれと同じ構成を備えている。

この内燃機関１０は、シリンダブロック部２０、シリンダブロック部２０の上部に固定されるシリンダヘッド部３０、シリンダヘッド部３０に設けられる点火制御系統４０、シリンダブロック部２０に空気と燃料との混合気を導入するための吸気系統５０、シリンダブロック部２０から排出されるガス（燃焼ガス）を内燃機関１０の外部に放出するための排気系統６０、アクセルペダル７１、各種のセンサ８１乃至８８、及び、エンジンＥＣＵ９０を備えている。

シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及び、クランクシャフト２４を含む。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランクシャフト２４に伝達され、これによりクランクシャフト２４が回転するようになっている。シリンダ２１の内壁面、ピストン２２の上面、及び、シリンダヘッド部３０の下面は、燃焼室２５を形成している。

シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフト３３、燃料を吸気ポート３１内に噴射する燃料噴射弁３４、燃焼室２５に連通した排気ポート３５、排気ポート３５を開閉する排気弁３６、排気弁３６を駆動するエキゾーストカムシャフト３７、及び、吸気弁３２の開閉タイミングとリフト量とを変更する可変バルブタイミング・リフト機構３８を含む。燃料噴射弁３４から噴射される燃料と吸気系統５０を通過した空気とは混合され、その混合されたガス（混合気）が燃焼室２５に導入される。

点火制御系統４０は、燃焼室２５内の混合気中に火花を生じさせることによって混合気を点火する点火プラグ４１、及び、点火プラグ４１に放電のためのエネルギーを供給するとともに同放電を制御する放電制御装置４２を含む。

吸気系統５０は、吸気ポート３１を介してそれぞれの気筒に連通されたインテークマニホールド５１、インテークマニホールド５１の上流側の集合部に接続された吸気管５２、吸気管５２の端部に設けられたエアクリーナ５３、吸気管５２の開口面積（開口断面積）を変更することができるスロットル弁（吸気絞り弁）５４、及び、指示信号に応じてスロットル弁５４を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ５４ａを含む。吸気ポート３１、インテークマニホールド５１、及び、吸気管５２は、吸気通路を構成している。

排気系統６０は、排気ポート３５を介してそれぞれの気筒に連通されたエキゾーストマニホールド６１、エキゾーストマニホールド６１の下流側の集合部に接続された排気管６２、及び、排気管６２に設けられた排ガス浄化用触媒（三元触媒）６３を含む。排気ポート３５、エキゾーストマニホールド６１、及び、排気管６２は、排気通路を構成している。

内燃機関１０の外部には、内燃機関１０に加速要求、及び、要求トルクなどを入力するためのアクセルペダル７１が設けられている。アクセルペダル７１は、内燃機関１０を搭載する車両の乗員によって操作される。

さらに、各種のセンサ８１乃至８８について具体的に述べると、内燃機関１０は、吸入空気量センサ８１、スロットル弁開度センサ８２、カムポジションセンサ８３、クランク角度センサ８４、水温センサ８５、上流側酸素濃度センサ８６、下流側酸素濃度センサ８７及びアクセル開度センサ８８を含む。

吸入空気量センサ８１は、吸気通路（吸気管５２）に設けられている。吸入空気量センサ８１は、吸気管５２内を流れる空気の質量流量である吸入空気量（すなわち、内燃機関１０に吸入される空気の質量）に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づいて吸入空気量Ｇａが取得される。

スロットル弁開度センサ８２は、スロットル弁５４の近傍に設けられている。スロットル弁開度センサ８２は、スロットル弁５４の開度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づいてスロットル弁開度ＴＡが取得される。

カムポジションセンサ８３は、インテークカムシャフト３３の近傍に設けられている。カムポジションセンサ８３は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（すなわち、クランクシャフト２４が１８０°回転する毎に）１つのパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号に基づいてインテークカムシャフト３３の回転位置（カムポジション）が取得される。

クランク角度センサ８４は、クランクシャフト２４の近傍に設けられている。クランク角度センサ８４は、クランクシャフト２４が１０°回転する毎に幅の狭いパルスを有する信号を出力するとともに、クランクシャフト２４が３６０°回転する毎に幅の広いパルスを有する信号を出力するようになっている。これら信号に基づいてクランクシャフト２４の回転速度ＮＥが取得される。

しかし、内燃機関１０は４サイクル内燃機関であって、クランクシャフト２４が２回転することにより吸気、圧縮、膨張及び排気の各工程が完了するため、クランク角度センサ８４からの信号のみによって、内燃機関１０の各気筒がどの行程にあるのか（例えば、吸気行程であるのか、或いは、膨張行程であるのか）は判別できない。そこで、カムポジションセンサ８３及びクランク角度センサ８４の出力信号を組み合わせることによって、即ち、カムポジション及びクランクシャフト角度の組合せに基づいて、各気筒の行程及びクランク角度が取得される。

水温センサ８５は、シリンダ２１に設けられている冷却水の通路に設けられている。水温センサ８５は、冷却水の温度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づいて冷却水温度ＴＨＷが取得される。

上流側酸素濃度センサ８６及び下流側酸素濃度センサ８７は、触媒６３の上流側、及び、下流側の排気通路に設けられている。上流側酸素濃度センサ８６及び下流側酸素濃度センサ８７は、触媒６３に導入される燃焼ガス、及び、触媒６３から排出される排ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するようになっている。

アクセル開度センサ８８は、アクセルペダル７１に設けられている。アクセル開度センサ８８は、アクセルペダル７１の開度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づいてアクセルペダル開度Ａｃｃｐが取得される。

エンジンＥＣＵ９０は、内燃機関１０を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。エンジンＥＣＵ９０は、ＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１が実行するプログラム、テーブル（マップ、マッピング情報）、及び、定数などをあらかじめ記憶しているＲＯＭ９２、ＣＰＵ９１が必要に応じて一時的にデータを格納するＲＡＭ９３、電源が投入された状態でデータを格納すると共に格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ９４、及び、Ａ／Ｄコンバータを含むインタフェース９５を含む。ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、バックアップＲＡＭ９４、及び、インタフェース９５は、互いに双方向バスで接続されている。

インタフェース９５は、上記の各種のセンサ８１乃至８８と接続され、ＣＰＵ９１にそれらセンサから出力される信号を伝えるようになっている。さらに、インタフェース９５は、燃料噴射弁３４、可変バルブタイミング・リフト機構３８、点火制御系統４０、及び、スロットル弁アクチュエータ５４ａと接続され、ＣＰＵ９１の指示に応じてそれらに指示信号を送るようになっている。

次に、第１装置が実行する内燃機関１０の始動時の制御（以下、「始動時制御」とも称呼される。）について図２を参照しながら説明する。第１装置は、始動時制御を以下の２つの段階に分けて行う。即ち、この２つの段階は（１）始動時（クランキング開始後）の第１のサイクル（初爆）、及び、（２）第１のサイクルに続く第２のサイクルから暖機運転が完了するまで、即ち、触媒の温度が活性化温度に達するまで（以下、「初期運転状態」とも称呼される。）、である。暖機運転の後は、「通常運転状態」となる。

なお、エンジンＥＣＵ９０が行う、可変バルブタイミング・リフト機構３８に対する制御、及び、それに伴う吸気弁３２の開閉は、内燃機関１０の備える全気筒共通に実行される。一方、それ以外の、「燃料噴射弁３４等の各気筒がそれぞれ備える機構」に対するエンジンＥＣＵ９０の制御は、各気筒それぞれに対して独立に行われる。

内燃機関１０の始動時に、図１に図示しないスタータ（セルモータ等の電動機）によってクランクシャフト２４が回転させられる。エンジンＥＣＵ９０は、カムポジションセンサ８３及びクランク角度センサ８４が出力する信号に基づいて、特定の気筒のクランク角度が排気ＢＤＣ（下死点）から吸気ＴＤＣ（上死点）に移行していると判定したとき、始動時制御を開始する。具体的には、図２（Ａ）に示すように、エンジンＥＣＵ９０は、吸気弁３２の開弁時のリフト量が最大（第１リフト量）となるように可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。更に、エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気ＴＤＣよりも進角側の所定の角度に達したとき、吸気弁３２を開弁（ＩＶＯ）する。より具体的には、エンジンＥＣＵ９０は、吸気弁の開弁（ＩＶＯ）のタイミング、及び、後述する閉弁（ＩＶＣ）のタイミングが、それぞれ所定のクランク角度となるように可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。これにより、吸気弁開弁時からクランク角度が吸気ＴＤＣに至るまでの期間、燃焼室２５から吸気ポート３１へ流れる吹き返しの気流が発生する。

エンジンＥＣＵ９０は、吸気弁３２の開弁後、クランク角度が吸気ＴＤＣに達する前に燃料噴射弁３４による燃料噴射を開始する。エンジンＥＣＵ９０は、初爆にてより多くの出力を得られるように、始動時の第１のサイクルに対して噴射する燃料の量を、第２のサイクル以降のサイクルに対して噴射する量よりも多くなるように設定する。噴射された燃料は上記の吹き返しの気流と衝突するので、その燃料の気化・霧化が促進される。

その後、クランク角度が吸気ＴＤＣに達した後、ピストン２２が降下し始めると負圧が発生し、吸気ポート３１から燃焼室２５への気流が起こる。エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気ＢＤＣに達する前に、燃料噴射を終了し、更に、吸気ＢＤＣ近傍の所定のクランク角度にて吸気弁３２を閉弁（ＩＶＣ）する。

その後、燃焼室２５の混合気は、上昇するピストン２２によって圧縮される。エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が圧縮ＴＤＣの遅角側の所定の角度に達したとき、放電制御装置４２を制御して点火プラグ４１から火花を発生させ、燃焼室２５にある混合気を点火する。

第１のサイクルにおいては、吸気弁３２の開弁時のリフト量が最大に設定され、且つ、燃料噴射弁３４から噴射される燃料の量も多くなるように設定されている。そのため、多くの燃料が燃焼室２５に供給され、燃焼時に多くのエネルギーが発生する。その結果、クランクシャフト２４、即ち、内燃機関１０の回転速度ＮＥは急速に上昇する。

燃焼の後、クランク角度が排気ＢＤＣ近傍の所定の角度に達したとき、エンジンＥＣＵ９０は、排気弁３６を開弁（ＥＶＯ）し、燃焼ガスを燃焼室２５から排気ポート３５へ排出する。エンジンＥＣＵ９０は、第２のサイクル以降の燃料噴射をこの排気行程中に行う。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、エンジンＥＣＵ９０は、排気行程中であってクランク角度が吸気ＴＤＣよりも進角側の所定の角度に達したとき、燃料噴射弁３４による燃料噴射を開始する。噴射された燃料は吸気ポート３１の内壁及び吸気弁３２の傘裏部等に付着する。

エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気ＴＤＣ近傍の所定の角度に達したとき、排気弁３６を閉弁（ＥＶＣ）し、燃焼ガスの排気を完了する。また、エンジンＥＣＵ９０は、燃料噴射を排気弁３６が閉弁（ＥＶＣ）するまでに終了する。

その後、エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気ＴＤＣの遅角側の所定の角度に達したとき、吸気弁３２を開弁（ＩＶＯ）する。更に、エンジンＥＣＵ９０は、吸気弁３２の開弁時のリフト量が最小（第１リフト量よりも小さい第２リフト量）となるように可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。吸気弁３２の開弁直後はリフト量が小さく、また、吸気弁３２の開度が最大となったときであっても第１のサイクルの開弁時と比較してリフト量が小さい。そのため、吸気口の混合気が流れる箇所の断面積が小さく、その結果、流速が上昇し、吸気ポート３１の内壁及び吸気弁３２の傘裏部等に付着していた燃料の気化・霧化が促進される。

エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度がＢＤＣ近傍の所定の角度にて吸気弁３２を閉弁（ＩＶＣ）する。このタイミングにて吸気弁３２を閉弁することによって、燃焼室２５内に多くの混合気を吸入することが可能となる。

その後、燃焼室２５内の混合気は、圧縮され、点火される。エンジンＥＣＵ９０は、内燃機関１０の暖機運転が完了するまで、この第２のサイクルと同様の制御を行う。

次に、エンジンＥＣＵ９０の詳細な作動について、図３に示したフローチャートを参照しながら説明する。図３は、内燃機関１０の運転状態、即ち、（１）始動時の第１のサイクル（初爆）、（２）初期運転状態、及び、（３）暖機運転完了後の通常運転状態、のそれぞれに対するエンジンＥＣＵ９０の処理内容を表している。

エンジンＥＣＵ９０のＣＰＵ９１（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼される。）は、内燃機関１０が搭載された車両の、図１に図示されていないエンジンスイッチが「ＯＮ」又は「ＳＴＡＲＴ」に切り替えられ、エンジンＥＣＵ９０が作動中であるとき、所定時間が経過する毎に図３のルーチン（始動時制御）を実行する。

即ち、ＣＰＵは、所定のタイミングにてステップ３００から処理を開始し、ステップ３０５に進み、内燃機関１０の冷却水温度ＴＨＷが、所定の温度閾値ＴＨＷｔｈよりも低いか否かを判定する。ＣＰＵは、「吸気ポート３１の内壁及び吸気弁３２の温度」並びに触媒６３の温度等に相関を有する情報として冷却水温度ＴＨＷを取得する。

内燃機関１０の始動時に冷却水温度ＴＨＷが温度閾値ＴＨＷｔｈ以上である場合、この始動は、いわゆる冷間始動では無い。換言すれば、内燃機関１０の暖機運転が既に終了していると見做すことが可能である。そのため、ＣＰＵは始動時制御を実施する必要がない。即ち、この場合、ＣＰＵはステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３６０に進む。ステップ３６０乃至ステップ３７０は、内燃機関１０の暖機運転の終了後に実行される、通常運転状態の制御である。ステップ３６０乃至ステップ３７０での処理については後述する。

一方、冷却水温度ＴＨＷが温度閾値ＴＨＷｔｈより低い場合、ＣＰＵは始動時制御を行う必要がある。即ち、この場合、ＣＰＵはステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３１０に進む。

ステップ３１０にてＣＰＵは、各気筒（シリンダ）の運転状態が始動時の第１のサイクルであるか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、ステップ３１０に進んだ時点が、エンジンスイッチが「ＯＮ」又は「ＳＴＡＲＴ」に切り替えられることにより内燃機関１０のクランキングが開始された後において、「吸気行程を開始する気筒が特定された時点」から「その気筒を含め４つの気筒（全気筒）が吸気行程を終了する時点」までの期間（第１期間）内であるか否かを判定する。ＣＰＵは、ステップ３１０に進んだ時点が第１期間内であれば、運転状態が第１のサイクルにあると判定する。なお、ＣＰＵは、回転速度ＮＥが初爆完了判定用閾値ＮＥｔｈよりも低いか否かを判定することにより、その気筒の初爆が完了しているか否かの情報を取得し、全ての気筒において初爆が完了していなければ、第１のサイクルであると判定してもよい。ＣＰＵは、運転状態が第１のサイクルであると判定するとステップ３１０からステップ３１５へ進む。一方、運転状態が第１のサイクルでなければ、ＣＰＵは、運転状態が初期運転状態（第２のサイクル以降であって暖気運転完了前）であると判断し、ステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ３３０へ進む。

ステップ３１５乃至ステップ３２５は、ＣＰＵが第１のサイクルに対して行う処理である。ステップ３１５にてＣＰＵは、冷却水温度ＴＨＷに基づいて燃料噴射量ｔａｕを設定する。上記の通り、本ステップにて設定される燃料噴射量ｔａｕには、初期運転状態等にて同じ冷却水温度ＴＨＷに対して設定される燃料の量よりも多い量が設定される。

より具体的には、ＣＰＵは、ＲＯＭ９２内に保持されている、冷却水温度ＴＨＷから初爆燃料噴射量ｔａｕｓｔを得るためのマッピング情報を参照する。そして、ＣＰＵは、得られた初爆燃料噴射量ｔａｕｓｔを燃料噴射量ｔａｕとして設定する。

ところで、内燃機関の始動時は、吸気ポート内壁、吸気弁の傘裏部及びシリンダ内壁等に付着燃料が存在していない。そのため、第１のサイクルに対して噴射された燃料はこれらの壁面に付着しやすい。しかし、微小な付着燃料は燃焼せずに、そのまま壁面に残留し続けるため、ＨＣの発生には寄与しない。即ち、ＣＰＵが、第１のサイクルに対して多くの燃料を噴射し、シリンダ内に吸引される燃料量を増やしても、燃焼ガスに含まれるＨＣは少ない。

次に、ＣＰＵはステップ３２０に進み、燃料噴射タイミングを設定する。上記の通り、ＣＰＵは、第１のサイクルに対しては吸気行程噴射を行うため、燃料噴射が、「吸気弁３２の開弁（ＩＶＯ）後、且つ、吸気ＴＤＣの進角側」に開始され、且つ、吸気弁３２の閉弁（ＩＶＣ）までに終了するように燃料噴射タイミングを設定する。なお、実際の、燃料噴射弁３４からの燃料噴射は、各気筒のクランク角度が、この設定された燃料噴射タイミングに合致したときにそれぞれ行われる。

次に、ＣＰＵはステップ３２５に進み、吸気弁３２の開弁及び閉弁のタイミング並びにリフト量を設定する。上記の通り、ＣＰＵは、第１のサイクルに対しては、開弁（ＩＶＯ）が吸気ＴＤＣの進角側、及び、閉弁（ＩＶＣ）が吸気ＢＤＣ近傍となり、且つ、吸気弁３２のリフト量が最大（第１リフト量）となるように、可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。次に、ＣＰＵは、ステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ３１０の処理を行う時点において、その時点が第１のサイクルでなければ、ＣＰＵはステップ３３０及びステップ３３５に進む。ステップ３３０にてＣＰＵは、吸入空気量センサ８１から出力された信号に基づいて吸入空気量Ｇａを算出する。

次に、ＣＰＵはステップ３３５に進み、内燃機関１０の始動後（クランキング開始後）の経過時間ＥＴが所定の閾値ＥＴｔｈより短いか否かを判定する。経過時間ＥＴが閾値ＥＴｔｈ以上である場合、ＣＰＵは内燃機関１０の暖機運転が終了していると判断する。即ち、ＣＰＵは、ステップ３３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３６０に進む。

一方、経過時間ＥＴが閾値ＥＴｔｈより短い場合、ＣＰＵは初期運転状態に対する処理を行う。即ち、ＣＰＵは、ステップ３３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３４５に進む。

ステップ３４０にてＣＰＵは、内燃機関１０の運転状態がアイドリングであるか否かを判定する。具体的には、アクセル開度センサ８８から取得したアクセル開度が所定のアクセル開度閾値以下であれば、ＣＰＵは、内燃機関１０の運転状態がアイドリングであると判断する。即ち、ＣＰＵは、ステップ３４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３４５に進む。

一方、アクセル開度が所定のアクセル開度閾値より大きければ、ＣＰＵは、内燃機関１０の運転状態がアイドリングではないと判断する。この場合、ＣＰＵは、通常運転状態に対する処理を行う。即ち、ＣＰＵは、ステップ３４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３６０に進む。

ステップ３４５にてＣＰＵは、冷却水温度ＴＨＷ及び吸入空気量Ｇａ等に基づいて燃料噴射量ｔａｕを算出する。具体的には、燃料噴射量ｔａｕは、所定の補正係数ｋ、吸入空気量Ｇａ、及び、目標空燃比ＡＦに基づいて算出される。更に、冷却水温度ＴＨＷが所定の閾値よりも低いとき、「１」よりも大きい値を冷間増量値αとして設定し、その冷間増量値αを燃料噴射量ｔａｕに乗じることにより、最終的な燃料噴射量ｔａｕが算出される（ｔａｕ＝ｋ＊α＊Ｇａ／ＡＦ）。

次に、ＣＰＵは、ステップ３５０に進み、燃料噴射タイミングを設定する。上記の通り、ＣＰＵは、初期運転状態では排気行程噴射を行うため、燃料噴射が後のステップ３５５にて設定させる吸気弁３２の開弁（ＩＶＯ）よりも前に完了するよう燃料噴射タイミングを設定する。なお、実際の、燃料噴射弁３４からの燃料噴射は、各気筒のクランク角度が、この設定された燃料噴射タイミングに合致したときにそれぞれ行われる。

次に、ＣＰＵはステップ３５５に進み、吸気弁３２の開弁及び閉弁のタイミング並びにリフト量を設定する。上記の通り、ＣＰＵは、初期運転状態では吸気弁３２のリフト量が最小（第２リフト量）となり、且つ、開弁（ＩＶＯ）が吸気ＴＤＣの遅角側、及び、閉弁（ＩＶＣ）が吸気ＢＤＣ近傍、となるように可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。次に、ＣＰＵは、ステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ステップ３６０乃至ステップ３７０は、ＣＰＵが通常運転状態において行う処理である。ステップ３６０にてＣＰＵは、吸入空気量Ｇａに基づいて、周知の方法により燃料噴射量ｔａｕを算出する。

次に、ＣＰＵはステップ３６５に進み、周知の方法により燃料噴射タイミングを設定する。本実施例においては、ＣＰＵは、通常運転状態においても排気行程噴射を行う。なお、実際の、燃料噴射弁３４からの燃料噴射は、各気筒のクランク角度が、この設定された燃料噴射タイミングに合致したときにそれぞれ行われる。

次に、ＣＰＵはステップ３７０に進み、周知の方法により吸気弁３２の開弁及び閉弁のタイミング並びにリフト量を算出し、可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。次に、ＣＰＵは、ステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したように、第１装置は
気筒に連通した吸気ポート（吸気ポート３１）に配設された吸気弁（吸気弁３２）と、
前記吸気弁を駆動することにより前記吸気ポートと燃焼室（燃焼室２５）とを連通させ或いは遮断する吸気弁駆動機構（インテークカムシャフト３３及び可変バルブタイミング・リフト機構３８）と、
前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁（燃料噴射弁３４）と、
を備えた内燃機関（内燃機関１０）に適用され、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させる制御部（エンジンＥＣＵ９０）を備える内燃機関の制御装置において、
前記制御部は、
クランキング開始後に最初に前記燃料を噴射する第１のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室と連通させてから遮断するまでの間に前記燃料を噴射させ（図２（Ａ）及び図３のステップ３２０）、
前記第１のサイクルに続く第２のサイクル以降のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させる前に前記燃料を噴射させる（図２（Ｂ）及び図３のステップ３５０）、
ように構成されている。

更に、前記吸気弁駆動機構（インテークカムシャフト３３及び可変バルブタイミング・リフト機構３８）は、前記吸気弁（吸気弁３２）のリフト量を変更可能に構成され、
前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は、前記第１のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量（第１リフト量）が、前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量（第２リフト量）よりも大きくなるように、前記吸気弁駆動機構を制御する（図２（Ａ）及び（Ｂ）並びに図３のステップ３２５及びステップ３５５）、
ように構成されている。

更に、前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は、
前記第１のサイクルにおいて、前記吸気弁（吸気弁３２）により、前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構（インテークカムシャフト３３及び可変バルブタイミング・リフト機構３８）を制御し（図２（Ａ）及び図３のステップ３２５）、
前記第１のサイクルに対して噴射される燃料の一部又は全部の噴射を前記吸気上死点よりも進角側で行う（図２（Ａ）及び図３のステップ３２０）、
ように構成されている。

更に、前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は、
前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
前記吸気弁（吸気弁３２）により、前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とが吸気上死点よりも遅角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する（図２（Ｂ）及び図３のステップ３５５）、
ように構成されている。

従って、第１装置は、始動時制御によって燃料の気化・霧化を促進し、その結果、燃焼ガスに含まれるＨＣの量を削減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第２装置」とも称呼される。）について説明する。第１装置は、初期運転状態において吸気弁３２を、吸気上死点よりも遅角側で開弁し、且つ、吸気下死点近傍で閉弁していた。これに対し、第２装置は、図４（Ｂ）で示したように初期運転状態において吸気弁３２を、吸気上死点よりも進角側で開弁し、且つ、吸気下死点よりも進角側で閉弁する点のみにおいて第１装置と相違する。

即ち、第２のサイクル以降のサイクルにおいて、第２装置のエンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気上死点よりも進角側の所定の角度に達したとき、吸気弁３２を開弁（ＩＶＯ）する。このとき既に燃料の噴射が完了しているため、その燃料は気化・霧化して吸気ポート３１内に存在しているか、或いは、吸気弁３２の傘裏部及び吸気ポート３１内壁面等に付着している。更に、このときピストン２２は上昇しているため、吹き返しが発生する。この吹き返しによって、高温の燃焼ガスが吸気ポート３１へ流入する。そのため、吸気ポート３１内の温度が上昇し、付着していた燃料の気化・霧化が促進される。

その後、エンジンＥＣＵ９０は、クランク角度が吸気ＢＤＣよりも進角側の所定の角度に達したとき、吸気弁３２を閉弁（ＩＶＣ）する。ピストンの降下速度は、クランク角度がＡＴＤＣ（吸気ＴＤＣ後のクランク角度）＝９０°にて最も高くなる。本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、この「クランク角度がＡＴＤＣ＝９０°となるタイミング」と、「吸気弁が閉じる直前のリフト量が小さくなるタイミング」と、が一致するように、吸気弁３２の閉弁タイミングが調整されている。

その結果、クランク角度がＡＴＤＣ＝９０°となったとき、吸気口周辺の吸入空気の流速が上昇し、燃料の気化・霧化が促進される。更に、このときピストンが既に半分程度降下しているため、吸入空気の多くは「シリンダ内の吸気口とは反対側にある排気口側の内壁」に衝突することなく、シリンダ内下方に流れる。即ち、シリンダ内に吸入された燃料の内壁への付着が抑制される。

エンジンＥＣＵ９０の詳細な作動について、図５のフローチャートに示す。ここでは、第１実施形態に係る第１装置との相違点について説明のみする。このフローチャートにおいては、図３のステップ３５５がステップ５５５に置換されている。

ステップ５５５にてＣＰＵは、吸気弁３２の開弁及び閉弁のタイミング並びにリフト量を設定する。上述の通り、ＣＰＵは、初期運転状態では、開弁（ＩＶＯ）が吸気ＴＤＣの進角側、及び、閉弁（ＩＶＣ）が吸気ＢＤＣの進角側となり、且つ、吸気弁３２のリフト量が最小（第２リフト量）となるように、可変バルブタイミング・リフト機構３８を設定する。次に、ＣＰＵは、ステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したように、第２装置の制御部は、
クランキング開始後に最初に前記燃料を噴射する第１のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）と連通させてから遮断するまでの間に前記燃料を噴射させ（図４（Ａ）及び図５のステップ３２０）、
前記第１のサイクルに続く第２のサイクル以降のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させる前に前記燃料を噴射させる（図４（Ｂ）及び図５のステップ３５０）、
ように構成されている。

更に、前記吸気弁駆動機構（インテークカムシャフト３３及び可変バルブタイミング・リフト機構３８）は、前記吸気弁（吸気弁３２）のリフト量を変更可能に構成され、
前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は、前記第１のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量（第１リフト量）が、前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量（第２リフト量）よりも大きくなるように、前記吸気弁駆動機構を制御する（図４（Ａ）及び（Ｂ）並びに図５のステップ３２５及びステップ５５５）、
ように構成されている。

更に、前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は、
前記第１のサイクルにおいて、前記吸気弁（吸気弁３２）により、前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構（インテークカムシャフト３３及び可変バルブタイミング・リフト機構３８）を制御し（図４（Ａ）及び図５のステップ３２５）、
前記第１のサイクルに対して噴射される燃料の一部又は全部の噴射を前記吸気上死点よりも進角側で行う（図４（Ａ）及び図５のステップ３２０）、
ように構成されている。

更に、前記制御部（エンジンＥＣＵ９０）は
前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
前記吸気弁（吸気弁３２）により、前記吸気ポート（吸気ポート３１）と前記燃焼室（燃焼室２５）とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点よりも進角側で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する（図４（Ｂ）及び図５のステップ５５５）、
ように構成されている。

従って、第２装置は、始動時制御によって燃料の気化・霧化を促進し、その結果、燃焼ガスに含まれるＨＣの量を削減することが可能となるように構成されている。

以上、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明は、駆動用に内燃機関のみを備える車両はもとより、内燃機関と電動機との両方を備えるハイブリッド車両に搭載される内燃機関の制御装置にも及ぶ。

なお、第１実施形態及び第２実施形態では、エンジンＥＣＵ９０は、内燃機関１０の暖機運転の完了を始動後の経過時間ＥＴが所定の閾値ＥＴｔｈを超えているか否かに基づいて判定していた。しかし、制御部は、内燃機関の暖機運転の完了を、冷却水温度ＴＨＷ、又は、「吸入空気量Ｇａの積算値」が所定の閾値を超えているか否かに基づいて判定しても良い。或いは、制御部は、冷却水温度ＴＨＷ、及び、吸入空気量Ｇａの積算値の組合せに基づいて内燃機関の暖機運転の完了を判定しても良い。更に、触媒の温度が直接的に取得可能である場合、又は、触媒の温度の推定が可能である場合、制御部は、その触媒の温度に基づいて内燃機関の暖機運転の完了を判定しても良い。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、吸気ポート３１を開閉するために吸気弁３２及びインテークカムシャフト３３が用いられていた。しかし、吸気弁３２を開閉するために電磁弁が用いられてもよい。

１０…内燃機関、２０…シリンダブロック部、２５…燃焼室、３０…シリンダヘッド部、３１…吸気ポート、３２…吸気弁、４０…点火制御系統、５０…吸気系統、６０…排気系統、９０…エンジンＥＣＵ９０。

Claims (5)

1. 気筒に連通した吸気ポートに配設された吸気弁と、
   前記吸気弁を駆動することにより前記吸気ポートと燃焼室とを連通させ或いは遮断する吸気弁駆動機構と、
   前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   を備えた内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させる制御部を備える内燃機関の制御装置において、
   前記制御部は、
   クランキング開始後に最初に前記燃料を噴射する第１のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室と連通させてから遮断するまでの間に前記燃料を噴射させ、
   前記第１のサイクルに続く第２のサイクル以降のサイクルに対しては前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させる前に前記燃料を噴射させる、
   ように構成された制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記吸気弁駆動機構は、前記吸気弁のリフト量を変更可能に構成され、
   前記制御部は、前記第１のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量が、前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて前記吸気弁が前記吸気ポートと前記燃焼室とを連通させている場合の同吸気弁のリフト量よりも大きくなるように、前記吸気弁駆動機構を制御する、
   ように構成された制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御部は、
   前記第１のサイクルにおいて、前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御し、
   前記第１のサイクルに対して噴射される燃料の一部又は全部の噴射を前記吸気上死点よりも進角側で行う、
   ように構成された制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御部は、
   前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
   前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも遅角側で連通され且つ吸気下死点の近傍で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する、
   ように構成された制御装置。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御部は
   前記第２のサイクル以降のサイクルにおいて、
   前記吸気弁により、前記吸気ポートと前記燃焼室とが吸気上死点よりも進角側で連通され且つ吸気下死点よりも進角側で遮断されるように前記吸気弁駆動機構を制御する、
   ように構成された制御装置。

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