JP6131865B2 - 火花点火式内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気バルブの開弁タイミングを可変とする可変機構を備える火花点火式の内燃機関に適用される火花点火式内燃機関の制御装置に関する。

例えば特許文献１には、ハイブリッド車に搭載される内燃機関の触媒の暖機制御中に、点火時期を遅角する制御を行った後、点火時期の遅角制御を終了するものが提案されている。詳しくは、まず、内燃機関の出力を最小限の値に抑えて点火時期を遅角制御することで触媒の暖機を図る。そして、触媒が部分的に活性化することで、遅角制御を終了し、内燃機関の出力を制限しつつも同出力を上記最小限の値よりは増大させる。これにより、触媒が完全に暖機する以前においても内燃機関の出力を走行に利用することが可能となる。

特開２０１２−４０９１５号公報

ただし、上記のように、触媒暖機完了前に点火時期の遅角制御を終了する場合、内燃機関の排気中に、触媒によって浄化される炭化水素（ＨＣ）等とは別に、微粒子状物質（ＰＭ）が多く含まれるおそれがあることが発明者によって見出された。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、点火時期の遅角制御を早期に終了する場合であっても、ＰＭの生成を好適に抑制することのできる火花点火式内燃機関の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。なお、特許請求の範囲に記載の請求項１にかかる発明は、下記の技術的思想１において、遅角制御部が、「触媒の暖機要求が生じているときであって前記触媒の一部が活性化するまでの期間、触媒を活性化させるために点火時期の遅角制御を行う」点、およびバルブタイミング制御処理部が、「前記触媒の暖機要求が生じておらず前記内燃機関が所定の運転領域にある場合、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものであって、前記内燃機関が前記所定の運転領域にある場合であっても、前記点火時期の遅角制御が終了されて且つ前記触媒の暖機要求が生じていることを条件に、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定する」点を補正したものである。
技術的思想１：吸気バルブの開弁タイミングを可変とする可変機構を備える火花点火式の内燃機関に適用され、前記内燃機関の排気通路に設けられた触媒を活性化させるために点火時期の遅角制御を行う遅角制御部と、前記可変機構を操作することで前記吸気バルブの開弁タイミングを制御するバルブタイミング制御処理部と、を備え、前記バルブタイミング制御処理部は、前記内燃機関が所定の運転領域にある場合、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものであって、前記内燃機関が前記所定の運転領域にある場合であっても、前記点火時期の遅角制御が終了されて且つ前記内燃機関の温度が低いことを条件に、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定する火花点火式内燃機関の制御装置。

発明者らは、点火時期の遅角制御を早期に終了することでＰＭの生成が顕著となるのは、吸気バルブの開弁タイミングが上死点よりも後に設定される場合において、内燃機関の燃焼室を区画するシリンダ内壁の温度が低いためであるらしいとの考えに至った。ここで、上記装置では、所定の運転領域において、吸気バルブの開弁タイミングが上死点よりも遅角側に設定される。このため、所定の運転領域にあるときにシリンダ内壁の温度が低い場合、点火時期の遅角制御を終了することでＰＭの発生が顕著となるおそれがある。そこで、上記装置では、内燃機関が所定の運転領域にある場合、点火時期の遅角制御が終了されて且つ内燃機関の温度が低いことを条件に、吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定することで、ＰＭの生成を好適に抑制することができる。

一実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる触媒暖機処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかるバルブタイミングの設定処理の手順を示す流れ図。 同実施形態の効果を示すタイムチャート。

以下、火花点火式内燃機関の制御装置をシリーズ・パラレルハイブリッド車に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１に示されるように、内燃機関１０の吸気通路１２には燃料噴射弁１４が設けられている。そして、吸気通路１２では、燃料噴射弁１４から吸気通路１２に噴射された燃料と吸入空気とを含む混合気が生成される。そして、この混合気は、吸気バルブ１６の開弁に伴って、燃焼室１８に吸入される。燃焼室１８において、点火プラグ２０による点火によって混合気が燃焼すると、この燃焼エネルギは、ピストン２２を介して、車両の駆動輪（図示略）に機械的に連結されるクランク軸２４の回転エネルギに変換される。その後、排気バルブ２６の開弁にともなって、燃焼に供された混合気は、排気として、排気通路３０に排出される。排気通路３０には、触媒３２が設けられており、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）は、触媒３２によって浄化される。

上記吸気バルブ１６には、その開弁タイミングを変更する吸気側可変機構３４が設けられており、排気バルブ２６には、その開弁タイミングを変更する排気側可変機構３６が設けられている。詳しくは、吸気側可変機構３４および排気側可変機構３６は、いずれもカムプロフィールを固定したまま、バルブの開弁タイミングや閉弁タイミング等（バルブタイミング）をシフトさせる機構である。

上記駆動輪には、モータジェネレータ４０の回転軸４０ａが機械的に連結される。モータジェネレータ４０には、バッテリ４４の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ４０に印加する直流交流変換回路（インバータ４２）が接続されている。なお、シリーズ・パラレルハイブリッド車の場合、実際にはモータジェネレータ４０を２つ備えるが、図では、１つのみを図示した。

制御装置５０は、内燃機関１０やモータジェネレータ４０を制御対象とする制御装置である。制御装置５０は、例えば、触媒３２の温度を検出する温度センサ５２等の各種センサの検出値を入力とし、燃料噴射弁１４や点火プラグ２０、吸気側可変機構３４や排気側可変機構３６等の内燃機関１０の各種アクチュエータに操作信号を出力することで、これら各種アクチュエータを操作し、内燃機関１０の燃焼制御を行う。また、制御装置５０は、インバータ４２に操作信号ＭＳを出力してインバータ４２を操作することで、モータジェネレータ４０の制御量を制御する。

特に、制御装置５０は、触媒３２の温度が低い場合、その暖機処理を実行する。ここで、内燃機関１０の触媒３２の暖機処理について図２に基づき説明する。図２に示す処理は、制御装置５０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理において、制御装置５０は、まず、触媒３２の暖機要求の有無を示す触媒暖機要求フラグＦｃが「１」であるか否かを判断する。触媒暖機要求フラグＦｃは、触媒３２の暖機要求がある場合に「１」を示し、触媒３２の暖機要求がない場合に「０」を示す。詳しくは、制御装置５０は、温度センサ５２によって検出される触媒３２の温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｔ以上である場合に、暖機要求がないと判断し、活性化温度Ｔｃａｔ未満である場合に、暖機要求があると判断する。ここで、活性化温度Ｔｃａｔは、触媒３２全体が活性化しているときの温度センサ５２近傍の温度に基づき設定される。

制御装置５０は、触媒暖機要求フラグＦｃが「１」であると判断する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、触媒３２の温度Ｔｃがしきい値Ｔｃｒｅｆ以上であるか否かを判断する（Ｓ１６）。この処理は、触媒３２の一部が活性化しているか否かを判断するためのものである。ここで、しきい値Ｔｃｒｅｆは、活性化温度Ｔｃａｔ未満の値であり、特に、触媒３２の一部が活性化しているときにおける温度センサ５２近傍の温度に基づき設定される。

制御装置５０は、触媒３２の温度Ｔｃがしきい値Ｔｃｒｅｆを下回ると判断する場合（Ｓ１６：ＮＯ）、点火時期を遅角する制御を行う（Ｓ１８）。具体的には、点火時期の遅角制御時のベース値に、クランク軸２４の回転速度が高いほど、また、負荷が大きいほど、進角側に補正する補正量を加算したものを用いて、点火時期を設定する。なお、こうして設定される点火時期は、触媒３２の暖機後において、回転速度と負荷とが同一のときの点火時期よりも遅角されたものとなる。

続いて制御装置５０は、バッテリ４４の出力の上限値が、走行のための要求出力以上であるか否かを判断する（Ｓ２０）。この処理は、要求出力をバッテリ４４のみによってまかなうことができるか、あるいは内燃機関１０の出力とバッテリ４４の出力との双方を用いない限り要求出力をまかなうことができないかを判断するためのものである。そして、制御装置５０は、バッテリ４４の出力の上限値が要求出力以上であると判断する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、内燃機関１０の回転速度の指令値（回転速度指令値Ｎｅ＊）を暖機時速度Ｎｅ１とするとともに、トルクの指令値（トルク指令値Ｔｅ＊）を暖機時トルクＴｅ１とする（Ｓ２２）。この処理は、触媒３２の浄化能力が低いことに鑑み、内燃機関１０の排気量を制限するためのものである。特に、本実施形態では、暖機時速度Ｎｅ１と暖機時トルクＴｅ１との積であるパワーを、内燃機関１０により駆動輪に対してなされる仕事が無視できる値とする。

一方、制御装置５０は、触媒３２の温度Ｔｃがしきい値Ｔｃｒｅｆ以上であると判断する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、点火時期の遅角制御を終了する（Ｓ２４）。制御装置５０は、点火時期の遅角制御を終了すると、ノッキングが生じない範囲で点火時期を極力進角した時期に設定する。詳しくは、制御装置５０は、点火時期の遅角制御を終了すると、点火時期を徐々に進角側に操作することで、ノッキングが生じない範囲で点火時期を極力進角した時期に設定する処理に移行する。

続いて制御装置５０は、バッテリ４４の出力の上限値と、触媒３２の暖機時に設定される内燃機関１０のパワー（暖機パワーＰｓｅｔ）との和が、要求出力以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。この処理は、内燃機関１０の出力を、暖機パワーＰｓｅｔに設定することができるか否かを判断するためのものである。ここで暖機パワーＰｓｅｔは、上記暖機時速度Ｎｅ１と暖機時トルクＴｅ１との積よりも大きい値に設定される。これは、触媒３２が部分的に活性化したことで、内燃機関１０のトルクを走行に利用したり、バッテリ４４の充電に利用したりするための設定である。ただし、暖機パワーＰｓｅｔは、触媒３２の排気浄化能力に見合った値に設定される。

制御装置５０は、バッテリ４４の出力の上限値と暖機パワーＰｓｅｔとの和が、要求出力以上であると判断する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、内燃機関１０に対する出力の指令値（出力指令値Ｐｅ＊）を、暖機パワーＰｓｅｔとする（Ｓ２８）。これにより、内燃機関１０の出力は、制限されつつも、走行のための動力やバッテリ４４の充電に利用されることとなる。そして制御装置５０は、速度指令値Ｎｅ＊およびトルク指令値Ｔｅ＊をそれらの積が暖機パワーＰｓｅｔとなるように設定する（Ｓ３０）。ここでは、暖機パワーＰｓｅｔを満たすもののうち燃料消費量が最小となるように、速度指令値Ｎｅ＊およびトルク指令値Ｔｅ＊のそれぞれを設定する。

これに対し、制御装置５０は、ステップＳ２０やステップＳ２６において否定判断する場合、出力指令値Ｐｅ＊を、要求出力からバッテリ４４の出力の上限値を減算した値に設定する（Ｓ３２）。これは、内燃機関１０の出力を用いて、要求出力を満たすようにするためのものである。そして制御装置５０は、速度指令値Ｎｅ＊およびトルク指令値Ｔｅ＊を、それらの積がステップＳ３２において設定された出力指令値Ｐｅ＊となるように設定する（Ｓ３４）。

なお、制御装置５０は、ステップＳ２２，Ｓ３０，Ｓ３４の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判断する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
上記制御装置５０は、内燃機関１０の運転領域に応じて吸気側可変機構３４や排気側可変機構３６を操作することで、吸気バルブ１６のバルブタイミングや排気バルブ２６のバルブタイミングを可変とする。ここで、運転領域を特定するためのパラメータとして、例えば、回転速度や、内燃機関１０のトルクと相関を有するパラメータを用いる。なお、トルクと相関を有するパラメータとしては、例えば、アクセルペダルの操作量や、吸気絞り弁の開口度、吸入空気量、負荷率等がある。

制御装置５０は、上記吸気バルブ１６のバルブタイミングや排気バルブ２６のバルブタイミングを可変とする処理を行うに際し、燃料消費量を低減するために、膨張比を圧縮比よりも高くするアトキンソンサイクルを極力実現する。具体的には、吸気バルブ１６の開弁タイミングを遅角させることで、その閉弁タイミングをピストン２２が下死点ＢＤＣに達するタイミングに対して遅延させる。これにより、膨張比を下げることなく圧縮比を下げることができる。ただし、触媒３２の暖機時においては、燃料消費量の低減とは別の観点からバルブタイミングを設定する。次にこれについて図３を用いて説明する。図３に示す処理は、制御装置５０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理において、制御装置５０は、まず、触媒暖機要求フラグＦｃの値が「１」であるか否かを判断する（Ｓ４０）。そして、制御装置５０は、触媒暖機要求フラグＦｃの値が「１」ではないと判断する場合（Ｓ４０：ＮＯ）、燃料消費量の低減を狙って、バルブタイミングを設定する。具体的には、図示したように、例えば、低負荷領域においては、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅らせることで吸気バルブ１６の閉弁タイミングを下死点よりも遅角させる。一方、排気バルブ２６については、開弁タイミングが下死点よりも進角側となり、閉弁タイミングが上死点よりも遅角側となるように、バルブタイミングを設定する。これにより、圧縮比を選択的に低下させ、膨張比を圧縮比よりも高くすることができる。なお、上記低負荷領域には、内燃機関１０の出力が暖機パワーＰｓｅｔに設定される領域が含まれる。

制御装置５０は、触媒暖機要求フラグＦｃの値が「１」であると判断する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、点火時期の遅角制御が実行されているか否かを判断する（Ｓ４４）。そして、制御装置５０は、点火時期の遅角制御が実行されていると判断する場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅らせることで吸気バルブ１６の閉弁タイミングを下死点よりも遅角させる。一方、排気バルブ２６については、開弁タイミングが下死点よりも進角側となり、閉弁タイミングが上死点よりも遅角側となるように、バルブタイミングを設定する。ただし、排気バルブ２６の開弁タイミングは、ステップＳ４２において低負荷領域の場合として示すものよりも進角側とする。これは、ＨＣの低減を狙った設定である。

これに対し、制御装置５０は、点火時期の遅角制御が実行されていないと判断する場合（Ｓ４４：ＮＯ）、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させる（Ｓ４８）。さらに、吸気バルブ１６の開弁タイミングを最進角位置とし、排気バルブ２６の開弁タイミングを最遅角位置とすることで、吸気バルブ１６および排気バルブ２６の双方が開弁状態となるオーバーラップ期間が最も長くなるようにする。

この処理は、微粒子状物質ＰＭの個数（ＰＮ）が増大することを抑制するためのものである。これは、点火時期の遅角制御を終了した後、吸気バルブ１６のバルブタイミングや排気バルブ２６のバルブタイミングを、ステップＳ４２やステップＳ４６と同等に設定する場合、ＰＮが増大することが発明者らによって見出されたことに鑑みて設けられた処理である。ここで、ＰＮが増大する要因は、内燃機関１０のシリンダ内壁に付着した燃料が高温となることで生じると考えられる。このため、点火時期の遅角制御中においては、燃焼圧が上昇しないため、シリンダ内壁に付着した燃料が高温とならず、ＰＭになりにくい。さらに、点火時期の遅角制御時には排気行程における温度が高いことから、シリンダ内壁に付着した燃料が揮発しやすいため、ＰＭが生成されにくい。

これに対し、点火時期の遅角制御を終了すると、燃焼圧が上昇することから、シリンダ内壁に付着した燃料がＰＭとなる可能性が高まる。さらに、排気行程における排気温度は低下するため、シリンダ内壁に付着する燃料量が増える。

図４に、点火時期の遅角制御の終了に伴って、吸気バルブ１６の開弁タイミングを進角させたり、排気バルブ２６の開弁タイミングを遅角させたりすることによるＰＮの低減効果を示す。図４に示す曲線ｆ１は、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも後としたときのＰＮの推移を示し、曲線ｆ２，ｆ３は、上死点よりも吸気バルブ１６の開弁タイミングを進角させた場合のＰＮの推移を示す。特に、曲線ｆ３は、曲線ｆ２よりもさらに吸気バルブ１６の開弁タイミングを進角させた場合のＰＮの推移を示している。図示されるように、吸気バルブ１６の開弁タイミングを進角させることで、ＰＮを低減することができる。なお、曲線ｆ４は、吸気バルブ１６の開弁タイミングを曲線ｆ３のものと同一として且つ、排気バルブ２６の開弁タイミングを曲線ｆ３のものよりも遅角させたものである。

ここで、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させることでＰＮを低減できるのは、シリンダ内壁に付着する燃料量を低減できるためであると推察される。すなわち、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角させる場合、ピストン２２が上死点に到達した後、吸気バルブ１６が開弁するまでの間、燃焼室１８の圧力が低下しやすいことから、燃焼室１８に気流が生じやすくなる。そして、気流が生じると、吸気バルブ１６の開弁前に吸気通路１２に付着した燃料が、吸気バルブ１６の開弁に伴って燃焼室１８に吸入される際、気流の影響でシリンダ内壁に付着しやすくなると推察される。これに対し、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させる場合、吸気バルブ１６の開弁時における燃焼室１８内の圧力が低下することがないことから、燃焼室１８に気流が生じにくく、シリンダ内壁への燃料の付着が抑制されると推察される。

また、吸気バルブ１６および排気バルブ２６の双方が開弁したオーバーラップ期間を拡大することで、ＰＮを低減できるのは、ＥＧＲ量が増えることに起因して、燃焼室１８内の温度が上昇するためであると推察される。

制御装置５０は、図３のステップＳ４２，Ｓ４６，Ｓ４８の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。
このように、本実施形態において、制御装置５０は、触媒３２の暖機処理時において、点火時期の遅角制御を終了すると、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させることで、ＰＮの抑制を図る。ちなみに、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させることで、圧縮比は上昇する。このため、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角させる場合と比較して、圧縮比に対する膨張比が低下する。このため、膨張比を圧縮比よりも高くするアトキンソンサイクルによる燃費低減効果が低下することとなる。ただし、この場合の燃費低減効果の低下度合いは、触媒暖機要求フラグＦｃが「１」の期間の間、ＰＭの生成を抑制するために点火時期の遅角制御を継続する場合と比較して小さくなる。これは、点火時期の遅角制御によって燃焼エネルギがクランク軸２４の回転エネルギに変換される割合が低下する度合いが、圧縮比に対する膨張比の比を低下させることによる上記割合の低下度合いよりも大きいためである。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）触媒暖機要求フラグＦｃが「１」であるときにおいて、点火時期の遅角制御を終了することで、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定した。これにより、ＰＮを低減することができる。

（２）触媒暖機要求フラグＦｃが「１」であるときにおいて、点火時期の遅角制御を終了することで、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定することに加えて、排気バルブ２６の閉弁タイミングを遅角させた。これにより、ＰＮをいっそう低減することができる。

（３）内燃機関１０が低温であるときに、ＰＮを低減する処理として、点火時期の遅角処理ではなく、吸気バルブ１６の進角設定を選択した。これにより、ＰＮを低減する処理に起因した燃料消費量の増大を極力抑制することができる。

＜技術的思想と実施形態との対応＞
以下、上記「課題を解決するための手段」に記載された技術的思想と、実施形態との代表的な対応関係を記載する。

吸気バルブ…１６、可変機構…３４、バルブタイミング制御処理部…５０、所定の運転領域…低負荷の運転領域（出力が暖機パワーＰｓｅｔとなる点を含む領域）、所定の運転領域であることを条件に…Ｓ４２の処理における低負荷時の処理、内燃機関の温度が低いことを条件に…Ｓ４０でＹＥＳ、上死点よりも前に設定…Ｓ４８
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・「可変機構について」
吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角側、および遅角側の双方に設定可能な可変機構としては、吸気バルブ１６を駆動するカムのプロフィールを固定しつつ、吸気バルブ１６の開弁量（リフト量）の推移をシフトさせるものに限らない。たとえば、カムプロフィールを変化させることができるものであってもよい。この場合であっても、リフト量を小さくすることで吸気バルブ１６の開弁タイミングが上死点よりも遅角側となり、リフト量を大きくすることで吸気バルブ１６の開弁タイミングが上死点よりも進角側となるなら、上記実施形態の要領で、吸気バルブ１６の開弁タイミングを可変とすることは有効である。すなわち、たとえば、内燃機関１０が暖機された後の低負荷運転時にはリフト量を小さくして吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものにおいて、内燃機関１０の温度が低いときに点火時期の遅角制御を終了してから所定期間、リフト量を大きくして吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させてもよい。

・「バルブタイミング制御処理部について」
上記実施形態では、点火時期の遅角制御中には、触媒３２の暖機後と比較して、排気バルブ２６の開弁タイミングを進角側としたがこれに限らない。たとえば、点火時期の遅角制御を実行しないときに内燃機関１０の運転領域に応じて定まる値と同一としてもよい。換言すれば、ステップＳ４４において肯定判断される場合、ステップＳ４２に移行してもよい。またたとえば、点火時期の遅角制御中においても、ステップＳ４８の処理を実行してもよい。

上記実施形態では、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させる処理を、触媒暖機要求フラグＦｃが「０」に切り替わることで終了したが、これに限らない。要は、点火時期の遅角制御がなされていない期間において、内燃機関１０のシリンダ内壁の温度が高くなることでＰＭの発生が抑制されると想定されるタイミングとすればよい。

・「車両について」
シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らない、たとえばパラレルハイブリッド車であってもよい。この場合であっても、触媒暖機要求フラグＦｃが「１」である場合、内燃機関１０の出力を制限し、モータジェネレータ４０によって要求出力を賄うようにするなら、図２および図３に示した処理に準じた処理を実行することができる。また、シリーズハイブリッド車であってもよい。この場合であっても、内燃機関１０が低温であるときにこれを始動させるに際し、触媒暖機要求フラグＦｃが「１」である場合、内燃機関１０の出力を制限するなら、図２および図３に示した処理に準じた処理を実行することができる。

もっともハイブリッド車であることは必須ではない。たとえば、内燃機関のみが駆動輪に動力を出力する車両であってもよい。この場合であっても、少なくとも低負荷時においては圧縮比よりも膨張比を高くするために吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角させ、かつ内燃機関１０の暖機が完了する以前に点火時期の遅角制御を終了するものであるなら、遅角制御を終了した後、ＰＭの発生が顕著となるおそれがある。このため、低負荷運転時であっても吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角させることは有効である。

「所定の運転領域について」
低負荷運転領域を所定の運転領域として、内燃機関１０の低負荷運転時に吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものに限らない。たとえば、高負荷運転時に吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものであっても、内燃機関１０のシリンダ内壁の温度が低いときには高負荷運転時においてＰＭの生成が顕著となるおそれがある。このため、何らかの理由により、内燃機関１０のシリンダ内壁の温度が低いときに高負荷運転領域に移行して且つ点火時期の遅角制御がなされない期間を有するなら、この期間において、吸気バルブ１６の開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定することが有効である。

・「排気バルブのバルブタイミングについて」
排気バルブ２６の開弁タイミングを可変とする可変機構を備えなくてもよい。

１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…燃料噴射弁、１６…吸気バルブ、１８…燃焼室、２０…点火プラグ、２２…ピストン、２４…クランク軸、２６…排気バルブ、３０…排気通路、３２…触媒、３４…吸気側可変機構、３６…排気側可変機構、４０…モータジェネレータ、４０ａ…回転軸、４２…インバータ、４４…バッテリ、５０…制御装置、５２…温度センサ。

Claims (1)

1. 吸気バルブの開弁タイミングを可変とする可変機構を備える火花点火式の内燃機関に適用され、
   前記内燃機関の排気通路に設けられた触媒の暖機要求が生じているときであって前記触媒の一部が活性化するまでの期間、前記触媒を活性化させるために点火時期の遅角制御を行う遅角制御部と、
   前記可変機構を操作することで前記吸気バルブの開弁タイミングを制御するバルブタイミング制御処理部と、を備え、
   前記バルブタイミング制御処理部は、前記触媒の暖機要求が生じておらず前記内燃機関が所定の運転領域にある場合、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも遅角側に設定するものであって、前記内燃機関が前記所定の運転領域にある場合であっても、前記点火時期の遅角制御が終了されて且つ前記触媒の暖機要求が生じていることを条件に、前記吸気バルブの開弁タイミングを上死点よりも進角側に設定する火花点火式内燃機関の制御装置。