JP5051086B2 - 火花点火式エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、火花点火式エンジンの制御装置に関するものである。

火花点火式エンジンにおいては、燃費向上のために圧縮比を大きくすることが望まれるが、圧縮比を大きくすることによってノッキングを生じやすくなる。特許文献１には、ノッキングが発生し易い低速・高負荷領域では、スワール弁を作動させて吸気流速を早めて、つまり燃焼速度を速めて、ノッキングを防止することが開示されている。また、特許文献２には、低速・高負荷領域では、吸気弁の閉弁時期を遅角させて、つまり吸気遅閉じとして、有効圧縮比を低下させることが開示されている。
特開２００６−２８３５７１号公報 特開２００１−１５９３４８号公報

ところで、火花点火式エンジンにあっては、同じトルクを得るのであれば、スロットル弁の開度を極力大きくして、スロットル弁下流の吸気圧力を大気圧力に近づけることが、ポンピングロスが低減されて、燃費向上の上で好ましいものとなる。特許文献２のように、吸気弁の閉弁時期を遅角させて吸気遅閉じとすることは、有効圧縮比が低下されるので、その分スロットル開度を大きくすることが可能となって、ポンピングロス低減の上で好ましいものとなる。

一方、エンジンの最大トルクを向上させることも強く望まれるが、スロットル弁の開度が吸入空気量が飽和する開度に達した後は、スロットル開度の増大によるトルク向上はもはや得られないものとなる。すなわち、スロットル弁の開度を大きくすることによるポンピングロス低減を図ろうとした場合には、最大トルクを十分に向上させることが難しいものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ポンピングロス低減とエンジントルクの向上とを共に高い次元で満足できるようにした火花点火式エンジンの制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
吸気弁の閉弁時期を変更可能なバルブ可変手段と、
筒内の空燃比を変更する空燃比変更手段と、
前記バルブ可変手段と空燃比変更手段とを制御する制御手段と、
を備え、
アクセル開度の増大に応じてスロットル開度が増大されて、アクセル開度が１００％未満となる所定の高開度となったとき吸入空気量が飽和するようにスロットル開度が設定され、
吸入空気量が飽和した後にさらにアクセル開度が増大されたときに、スロットル開度は吸入空気量が飽和したときのスロットル開度に維持され、
前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度未満のときは、吸気弁を遅閉じとして有効圧縮比を低下させると共に、筒内の空燃比が理論空燃比となるように制御を行い、
前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度以上のときは、アクセル開度が該所定の高開度未満のときよりも吸気弁の閉弁時期を進角させると共に、筒内の空燃比を理論空燃比よりもリッチでかつアクセル開度が大きくなるほどリッチとなるように筒内に供給される燃料噴射量を増量制御する、
ようにしてある。上記解決手法によれば、吸入空気量が飽和する前は、吸気遅閉じとすることによるポンピングロス低減によって燃費向上が図られ、また、理論空燃比とすることによって、安定した燃焼の確保や排気ガス浄化の上でも好ましいものとなる。一方、吸入空気量が飽和した後は、吸気弁の閉弁時期を進角させることによって有効圧縮比を増大させると共に、空燃比を理論空燃比よりもリッチとすることによって、トルクをさらに向上させることが可能になる。

上記第１の解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２、請求項３に記載のとおりである。すなわち、
アクセル開度として、１００％未満の開度でかつ前記所定の高開度より大きい開度となる第２高開度が設定され、
前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度以上でかつ前記第２高開度未満のときは、筒内の空燃比を理論空燃比としつつ、アクセル開度の増大に応じて吸気弁の閉弁時期を進角させることによる有効圧縮比の増大によってトルクを向上させ、
前記制御手段は、アクセル開度が前記第２高開度以上のときは、吸気弁の閉弁時期を進角させた状態で、筒内の空燃比を理論空燃比よりもリッチでかつアクセル開度が大きくなるほどリッチとなるように制御する、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、吸入空気量が飽和した後は、いきなり空燃比をリッチにするのではなく、まず吸気弁の閉弁時期を進角させることによってトルク向上を行ない、この進角だけでは十分にトルク向上が得られなくなった後にはじめて空燃比のリッチ化によるトルク向上を得るようにしてあるので、燃費向上の上でさらに好ましいものとなる。また、アクセル開度の増大に応じた上記進角と空燃比のリッチ化とによって、トルクを大きくかつ滑らかに向上させることができる。

アクセル開度とスロットル開度との関係が、アクセル開度が１００％未満のときに吸入空気量が飽和するスロットル開度に設定されている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、同じアクセル開度であればスロットル開度が大きくされて、スロットル弁下流の吸気圧力が高くなり（大気圧力に近づき）、ポンピングロス低減の上でさらに好ましいものとなる。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第２の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項４に記載のように、
吸気弁の閉弁時期を変更可能なバルブ可変手段を備え、
アクセル開度の増大に応じてスロットル開度が増大されて、エンジンの最大負荷ラインよりも所定量低い高負荷域で吸入空気量が飽和するようにスロットル開度が設定され、
吸入空気量が飽和した後にさらにアクセル開度が増大されたときに、スロットル開度は吸入空気量が飽和したときのスロットル開度に維持され、
前記高負荷域からこれよりも低負荷となる領域では、筒内の空燃比を理論空燃比に設定する共に、有効圧縮比が小さくなるように吸気弁の閉弁時期を遅角させ、
前記高負荷域から前記最大負荷ラインの間の領域では、吸気弁と排気ポートを開閉する排気弁が共に開弁されるオーバラップ期間が設定されると共に、該オーバラップ期間に排気脈動の負圧波が前記排気ポートに到達するように排気弁の開弁時期が設定されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、吸入空気量が飽和する付近となる高負荷領域では、有効圧縮比の低下とオーバラップ期間の設定による掃気効果によってノッキングが抑制されることになるので、この分点火時期を進角させて、各気筒および各気筒間の燃焼変動を許容範囲内に納めて、ドライバビリティ悪化が抑制され、また理論空燃比での運転領域を広げて、燃費改善の上で好ましいものとなる。一方、最大負荷ライン付近では、有効圧縮比を相対的に高めると共に、排気脈度を利用した掃気効果によってトルク向上を図ることができる。

上記第２の解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項５以下に記載のとおりである。すなわち、
前記エンジンは、オクタン価が９５未満のガソリンを主成分とする燃料が使用燃料とされて、幾何学的圧縮比が１２以上に設定され、
吸気通路に開度を小さくすることによって燃焼室内の吸気流動を高める制御弁が設けられ、
エンジン低速域での理論空燃比で運転されている前記高負荷域において、ノッキングが発生し易い運転状態のときは、前記制御弁の開度が小さくされると共に点火時期が圧縮上死点以後となるように設定されている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、高圧縮比エンジンとしつつ、高圧縮比エンジンで問題となるノッキングを確実に回避することができる。

吸入空気量が飽和されているときは、筒内の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように燃料噴射量を増量することによってトルク向上が図られる、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、請求項１の場合と同様に、吸入空気量が飽和した後もさらに十分にトルク向上を図って、最大トルクを極力大きくする上

吸入空気量が飽和した状態では、前記制御弁が開かれると共に前記オーバラップ期間が大きくされ、
吸入空気量が飽和する前の状態で理論空燃比で運転されているときは、前記オーバラップ期間が小さくされる、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、低速域を含めて、吸入空気量が飽和した状態では、制御弁の開度を小さくすることによる掃気効果が望めない状況となるので、制御弁を開弁させて吸気抵抗を小さくすると共にオーバラップ期間を大きくすることによって排気ガスの排出効果を高めて、トルク向上を図る上で好ましいものとなる。また、吸入空気量が飽和する前の状態で理論空燃比で運転されているときは、前記オーバラップ期間を小さくすることによって、吸気の排気系への吹き抜けを防止して、また有効圧縮比を小さくしてその分点火時期を進角させて、燃費向上の上でさらに好ましいものとなる。

本発明によれば、特にポンピングロス低減による燃費向上と最大トルク向上とを共に高い次元で満足させることができる。

図１において、エンジンＥは、実施形態では自動車用の直列４気筒の火花点火式エンジンとされている。エンジンＥの各気筒１は、それぞれ２つの吸気ポート２と２つの排気ポート３とを有する（図２を参照）。吸気ポート２は吸気弁４によって開閉され、排気ポート３は排気弁５によって開閉される。そして、各気筒１には、燃料噴射弁６および点火プラグ７が配設されている。なお、燃料噴射弁６は、燃焼室内に直接燃料噴射を行う直噴式とされているが、吸気ポート２に燃料噴射するポート噴射式であってもよい。

図１中、８はシリンダブロック、９はシリンダヘッド、１０はピストン、１１は吸気弁４を開閉駆動する吸気弁用カムシャフト、１２は排気弁５を開閉駆動する排気弁用カムシャフトである。そして、吸気弁用カムシャフト１１には、吸気弁５の閉弁時期変更手段としての可変バルブ機構１３が設けられている。勿論、上記各カムシャフト１１，１２は、ピストン１０に連結されたクランク軸（図示略）と連動されている。エンジンＥは、オクタン価が９５未満のガソリンを主成分とする燃料が使用燃料とされたいわゆるレギュラーガソリン仕様のエンジンであって、幾何学的圧縮比が１２以上となる高圧縮比エンジンとされている。

前記各吸気ポート２は、分岐吸気通路２１を介してサージタンク２２に接続されている。このサージタンク２２には、共通吸気通路２３が接続されて、この共通吸気通路２３には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ２４，スロットル弁２５が配設されている。また、各気筒１について設けられた２つの吸気ポート２のうち、一方の吸気ポート２には、図２に示すように制御弁（スワール弁）２６が配設されている。この制御弁２６は、その開度が小さくなるほど吸気を絞ることになり、全閉状態では、他方の吸気ポート２からのみ吸気が供給されて、筒内で強い吸気のスワールが発生されることになる。なお、各気筒１の制御弁２６は、図示を略す連結ロッドによって連結されて、この連結ロッドを図示を略すアクチュエータによって回転駆動することによって、互いに連動して開閉される（各制御弁２６同士は同一開度になる）。

前記各排気ポート３は、排気通路３１に接続されている。排気通路３１は、各気筒毎の分岐排気通路と、分岐排気通路が集合された集合部とを有して、この集合部の下流側において、排気ガス浄化触媒としての三元触媒３２が配設されている。そして、排気通路３１の集合部は、各排気ポート３から排出される排気ガスの圧力波が反転される反転部となり、集合部から各排気ポート３までの排気通路長さが、排気脈動の等価排気管長となる。すなわち、排気脈動の負圧波（正圧波）は、音速でもって各排気ポート３と集合部との間で往復することになる。

前記可変バルブ機構１３は、吸気弁４の開弁角を一定に保持したまま、その開弁時期と閉弁時期とを変更する位相式とされている。このような可変バルブ機構１３は、例えばクランク軸（つまりピストン１０）と吸気弁用カムシャフト１１との間に配設されたプーリ中に組み込まれて、クランク軸に対する吸気弁用カムシャフト１１の位相を変更する。図３には、可変バルブ機構１３によって吸気弁４が位相変更される様子が示される。すなわち、吸気弁４は、吸気上死点の若干前から開弁されると共に吸気下死点の後に閉弁される通常の開閉時期となる状態が、もっとも進角された状態とされる。また、吸気上死点から大きく遅れて開弁されると共に吸気下死点以後に大きく遅れて閉弁される吸気遅閉じの状態がもっとも遅角された状態とされる。そして、吸気弁４は、上記もっとも進角された状態ともっとも遅角された状態との間で、連続可変式に位相変更される。なお、排気弁５は、膨張下死点よりも前に開弁されると共に、吸気上死点の若干後に閉弁される通常の開閉時期に固定されている。

図４は、アクセル開度に対するスロットル弁２５下流の吸気圧力の設定例が示される。この図４においてアクセル開度がＡＣ１（例えば８０％開度）までは、アクセル開度の増大に応じてスロットル開度が増大されて吸気圧力が高くなっていき、アクセル開度がＡＣ１となった時点で吸入空気量が飽和するスロットル開度とされる。すなわち、スロットル弁２５の前後差圧が無くなるスロットル弁２５下流の吸気圧力（大気圧力ないしは大気圧力に近時する圧力）とされる。なお、アクセル開度がＡＣ１になるまでの間のスロットル弁２５下流の吸気圧力は線形的に変化されるが、非線形的に変化されるものであってもよい。アクセル開度がＡＣ１未満のときは、吸気弁４はもっとも遅角された吸気遅閉じとされて、有効圧縮比が小さくされることによるポンピングロス低減によって燃費向上が図られる。また、アクセル開度がＡＣ１未満のときは、筒内空燃比が理論空燃比（実施形態ではガソリンを燃料としているので、１４．７）に設定される。図５において、アクセル開度がＡＣ１になった時点でのトルク曲線が、符合Ｗ１で示される。

上記アクセル開度がＡＣ１が、所定の高開度に相当するもので、この所定の高開度ＡＣ１よりも高開度でかつ１００％未満の開度となる第２高開度ＡＣ２が設定される。そして、アクセル開度がＡＣ１とＡＣ２の間にあるときは、筒内空燃比が理論空燃比にされたまま、吸気弁４が進角され、その進角量は、アクセル開度が大きいほど大きくされる。このように、吸入空気量が飽和した状態でも、吸気弁４の閉弁時期を進角させることによって吸入空気量が増大し、その分燃料噴射量が増量されると共に、有効圧縮比が高まり、トルク増大が図られることになる（アクセル開度が第２高開度ＡＣ２になった時点で吸気弁４がもっとも進角された状態とされる）。図５において、アクセル開度がＡＣ２になった時点でのトルク曲線が、図５において符合Ｗ２で示される（Ｗ１＜Ｗ２）。

アクセル開度が上記第２高開度以上になると、吸気弁４がもっとも進角された状態が維持されつつ、燃料噴射量が増量されることによって筒内空燃比が理論空燃比よりもリッチにされる(エンリッチ）。そして、リッチ化の度合は、アクセル開度が大きいほど大きくされる。例えば、アクセル開度が１００％になったときに、筒内空燃比が例えば１１に設定される（アクセル開度がＡＣ２から１００％に変化するのに伴って、筒内空燃比が理論空燃比から１１まで変化される）。このように、アクセル開度が第２高開度以上になったときは、空燃比のリッチ化によってさらにトルク向上が図られることになる。図５において、アクセル開度が１００％になった時点でのトルク曲線が、図５において符合Ｗ３で示される（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３）。

ここで、本実施形態では、吸気弁４がもっとも進角された状態で、吸気弁４と排気弁５とがそれぞれ開弁するオーバラップ期間に、排気脈動による負圧波が排気ポート３に到達するように、前述した排気通路の集合部の位置が設定されている。この図６において、破線が排気脈動の圧力波を示し、また符合α１〜α３は、負圧波の次数を示している。図６では、２次の負圧波波α２が、オーバラップ期間に排気ポート３に到達している状態が示される。アクセル開度がＡＣ２を超えた後は、負圧波を利用した排気ガスの吸い出し効果によって、さらにトルク向上が図られることになる。

図７は、制御系統をブロック図的に示すもので、図中Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラである。このコントローラＵには、各種センサＳ１〜Ｓ７からの信号が入力される。センサＳ１は、アクセル開度を検出するものである。センサＳ２は、エンジン回転数を検出するものである。センサＳ３は、吸入空気量を検出するものである。センサＳ４は、排気ガス浄化触媒３２の直上流側での空燃比（筒内空燃比に相当）を検出するもので、リニアセンサとされて、空燃比を連続可変式に検出するものとなっている。センサＳ５は、エンジン冷却水温度を検出するものである。センサＳ６は、吸気温度を検出するものである。センサＳ７は、スロットル開度を検出するものである。また、コントローラＵは、前述した燃料噴射弁６、点火プラグ７，可変バルブ機構１３，スロットル弁２５（用のアクチュエータ），制御弁２６（用のアクチュエータ）を後述のように制御する。

次に、図８に示すフローチャートを参照しつつ、コントローラＵによる制御について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各種センサＳ１〜Ｓ７からの信号が入力される。この後、アクセル開度とエンジン回転数に応じたスロットル開度とされる（図４の特性にしたがう制御で、センサＳ７を用いた制御）。この後、現在の運転状態が、アクセル開度が所定の高開度となるＡＣ１未満であるか否かが判別される。このＱ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、筒内空燃比が理論空燃比となるように、センサＳ４を利用して燃料噴射量がフィードバック制御されると共に、吸気弁４の閉弁時期がもっとも遅角された吸気遅閉じとされる。

上記Ｑ４の後は、Ｑ５において、図５に示すトルク曲線付近であるか否かが判別される。この判別は、具体的には、アクセル開度が所定開度（例えばＡＣ１よりも小さい開度でＡＣ１に近い開度）以上であるか否かをみることによって行うことができる。このＱ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、ノッキングが発生し易い運転状態であるか否かが判別される。上記Ｑ５の判別も、ノッキングを生じやすい運転状態であるか否かを判別する１つの条件となっているが、Ｑ６では、さらに詳細にノッキングの発生しやすい状態であるか否かが判別される。具体的には、エンジン回転数が所定回転数（例えば１５００ｒｐｍ）以下であり、エンジン冷却水温度が所定温度（例えば９０度Ｃ）以上であり、吸気温度が所定温度（例えば３０度Ｃ）以上であるときに、ノッキングが発生しやすい運転状態であると判別される。なお、ノッキングが発生しやすい運転状態であるか否かの条件設定は、上述した以外に適宜の手法を採択できる。

上記Ｑ６の判別でＹＥＳのときは、低速・高負荷であって、吸気弁４と排気弁５の開弁オーバラップ期間が小さくて掃気効果があまり期待できない状態であって、冷却水温度や吸気温度が高いノッキングを発生し易い運転状態のときである。このときはＱ７において、制御弁２６を全閉として、筒内に強いスワールが発生される。これにより、吸気流速が速められて、ノッキングが防止されることになる。なお、Ｑ７では、ノッキング防止のために、点火時期が圧縮上死点後とされる（ノッキングの可能性がないときは、点火時期は圧縮上死点前）。上記Ｑ５の判別でＮＯのとき、あるいはＱ６の判別でＮＯのときは、それぞれＱ７を経ることなくリターンされる。

前記Ｑ３の判別でＮＯのときは、Ｑ８において、アクセル開度が第２高開度ＡＣ２未満であるか否かが判別される。このＱ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、アクセル開度が大きいほど吸気弁４の閉弁時期が進角されて吸入空気量が増大され、この吸入空気量が増大した分、燃料噴射量が増量されて、筒内空燃比が理論空燃比とされる。また、Ｑ９では、制御弁２６は全開とされて、スワールは強化されない。このＱ９の後は、前述したＱ５移行の処理がなされる（理論空燃比での運転で、ノッキングの可能性が考えられるため）。

前記Ｑ８の判別でＮＯのときは、アクセル開度が第２高開度ＡＣ２以上のときである。このときは、Ｑ１０において、吸気弁４の閉弁時期がもっとも進角された状態とされ、筒内空燃比が、燃料噴射量の増量によって理論空燃比よりもリッチとされ(アクセル開度が大きいほどよりリッチとされる）、さらに制御弁２６が全開とされる（スワールなし）。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。エンジンＥとしては、オクタン価が９５以上のガソリンを主成分とする燃料が使用燃料とされるいわゆるハイオクガソリン仕様のエンジンにあっては、幾何学的圧縮比が１３以上に設定されたエンジンであってもよい。また、エンジンＥとしては、３気筒や６気筒等、他の多気筒エンジンであってもよい。可変バルブ機構１３は、吸気弁４の開弁時期を一定あるいは略一定にしたまま、閉弁時期を変更するものであってもよく、開弁角やリフト量をも変更可能な形式であってもよい。排気弁５用の可変バルブ機構を有するものであってもよい。この場合、排気弁５の開弁時期を変更することによって、特にアクセル開度が高開度となったときに、エンジンのより広い回転範囲に渡って、排気脈動の負圧波をオーバラップ期間に排気ポート３に到達させることが可能になる。

スロットル開度が１００％となった時点でアクセル開度が１００％となるような設定であってもよい。すなわち、アクセル開度が１００％未満（スロットル開度が１００％未満）であっても、吸入空気量が飽和するエンジンにおいては、吸入空気量が飽和するときの所定スロットル開度よりも大きいスロットル開度のときに、まず吸気弁４の閉弁時期を進角させ（空燃比は理論空燃比）、さらにスロットル開度が大きくなったときに、吸気弁４の閉弁時期をもっとも進角させた状態にすると共に、筒内空燃比を理論空燃比よりもリッチにしていくように制御を行えばよい。また、吸入空気量が飽和した後は、空燃比のリッチ化のみによってトルク向上を図るようにしてもよく、あるいは吸気弁４の閉弁時期の進角と空燃比のリッチ化とを同時に行うようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明の一実施形態を示すもので、エンジンの簡略断面図。 制御弁の配設例を示す簡略平面図。 吸気弁の位相変更を示す図。 アクセル開度とスロットル弁下流の吸気圧力の設定例を示す図。 制御変更によるトルク曲線の変更例を示す図。 オーバラップ期間に排気脈動の負圧波が到達する様子を示す図。 本発明の制御系統を示すブロック図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

Ｕ：コントローラ
Ｓ１：センサ（アクセル開度）
Ｓ２：センサ（エンジン回転数）
Ｓ３：センサ（吸入空気量）
Ｓ４：センサ（空燃比）
Ｓ５：センサ（冷却水温度）
Ｓ６：センサ（吸気温度）
Ｓ７：センサ（スロットル開度）
Ｅ：エンジン
１：気筒
２：吸気ポート
３：排気ポート
４：吸気弁
５：排気弁
６：燃料噴射弁
７：点火プラグ
１３：可変バルブ機構
２１：分岐吸気通路
２２：サージタンク
２３：共通吸気通路
２５：スロットル弁
２６：制御弁
３１：排気通路
３２：排気ガス浄化触媒

Claims (7)

1. 吸気弁の閉弁時期を変更可能なバルブ可変手段と、
   筒内の空燃比を変更する空燃比変更手段と、
   前記バルブ可変手段と空燃比変更手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   アクセル開度の増大に応じてスロットル開度が増大されて、アクセル開度が１００％未満となる所定の高開度となったとき吸入空気量が飽和するようにスロットル開度が設定され、
   吸入空気量が飽和した後にさらにアクセル開度が増大されたときに、スロットル開度は吸入空気量が飽和したときのスロットル開度に維持され、
   前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度未満のときは、吸気弁を遅閉じとして有効圧縮比を低下させると共に、筒内の空燃比が理論空燃比となるように制御を行い、
   前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度以上のときは、アクセル開度が該所定の高開度未満のときよりも吸気弁の閉弁時期を進角させると共に、筒内の空燃比を理論空燃比よりもリッチでかつアクセル開度が大きくなるほどリッチとなるように筒内に供給される燃料噴射量を増量制御する、
   ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
2. 請求項１において、
   アクセル開度として、１００％未満の開度でかつ前記所定の高開度より大きい開度となる第２高開度が設定され、
   前記制御手段は、アクセル開度が前記所定の高開度以上でかつ前記第２高開度未満のときは、筒内の空燃比を理論空燃比としつつ、アクセル開度の増大に応じて吸気弁の閉弁時期を進角させることによる有効圧縮比の増大によってトルクを向上させ、
   前記制御手段は、アクセル開度が前記第２高開度以上のときは、吸気弁の閉弁時期を進角させた状態で、筒内の空燃比を理論空燃比よりもリッチでかつアクセル開度が大きくなるほどリッチとなるように制御する、
   ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   アクセル開度とスロットル開度との関係が、アクセル開度が１００％未満のときに吸入空気量が飽和するスロットル開度に設定されている、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
4. 吸気弁の閉弁時期を変更可能なバルブ可変手段を備え、
   アクセル開度の増大に応じてスロットル開度が増大されて、エンジンの最大負荷ラインよりも所定量低い高負荷域で吸入空気量が飽和するようにスロットル開度が設定され、
   吸入空気量が飽和した後にさらにアクセル開度が増大されたときに、スロットル開度は吸入空気量が飽和したときのスロットル開度に維持され、
   前記高負荷域からこれよりも低負荷となる領域では、筒内の空燃比を理論空燃比に設定する共に、有効圧縮比が小さくなるように吸気弁の閉弁時期を遅角させ、
   前記高負荷域から前記最大負荷ラインの間の領域では、吸気弁と排気ポートを開閉する排気弁が共に開弁されるオーバラップ期間が設定されると共に、該オーバラップ期間に排気脈動の負圧波が前記排気ポートに到達するように排気弁の開弁時期が設定されている、
   ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
5. 請求項４において、
   前記エンジンは、オクタン価が９５未満のガソリンを主成分とする燃料が使用燃料とされて、幾何学的圧縮比が１２以上に設定され、
   吸気通路に開度を小さくすることによって燃焼室内の吸気流動を高める制御弁が設けられ、
   エンジン低速域での理論空燃比で運転されている前記高負荷域において、ノッキングが発生し易い運転状態のときは、前記制御弁の開度が小さくされると共に点火時期が圧縮上死点以後となるように設定されている、
   ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
6. 請求項４または請求項５において、
   吸入空気量が飽和されているときは、筒内の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように燃料噴射量を増量することによってトルク向上が図られる、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
7. 請求項４ないし請求項６のいずれか１項において、
   吸入空気量が飽和した状態では、前記制御弁が開かれると共に前記オーバラップ期間が大きくされ、
   吸入空気量が飽和する前の状態で理論空燃比で運転されているときは、前記オーバラップ期間が小さくされる、
   ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。

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