KR20070074654A - 내연기관용 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

내연기관용 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

적어도 시동시의 제 1 사이클에서는, 배기 밸브의 개방 타이밍이, 배기 행정의 하사점전 45°로 제어되거나, 워밍업이 완료된 이후에 설정되는 통상의 폐쇄 타이밍의 지연 측으로 제어된다. 또한, 바람직하게는, 늦어도 시동시의 제 2 사이클부터는 상사점 이전 측으로 배기 밸브의 폐쇄 타이밍이 제어된다. 따라서, 내연기관의 냉간 시동시 배출되는 미연소 HC 의 양은 감소된다.

Description

내연기관용 제어 장치 및 제어 방법{CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관용 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 내연기관의 시동시에 배출되는 HC 의 양을 감소시키기 위한 제어 기술에 관한 것이다.
내연기관의 냉간 시동 중에는, 엔진이 워밍업된 이후에 비해 연료가 불충분하게 세분화된다. 그 결과, 연소에 기여하지 않은 미연소 HC (탄화수소) 가 실린더 벽의 표면에 부착되는 경향이 있다. 실린더에서 피스톤이 상승할 때, 실린더 벽의 표면에 부착된 미연소 HC 는 피스톤에 의해 밀어오려 져서, 배기 밸브가 개방될 때, 연소 가스와 함께 배출 통로로 배출된다. 따라서, 냉간 시동시에 내연기관에서 배출되는 연소 가스, 특히 TDC (Top Dead Center) 직전에 배출되는 연소 가스에는, 엔진이 워밍업된 이후에 비해, 많은 양의 미연소 HC 가 포함되어 있다.
연소 가스의 유해 성분을 제거하기 위한 촉매가 내연기관의 배출 통로에 배치된다. 그러나, 촉매가 차가울 때, 촉매는 연소 가스를 충분히 정화할 수 없다. 그 결과, 내연기관의 냉각 시동시와 같이, 촉매 온도가 낮고, 촉매가 아직 활성화되지 않았을 때, 연소 가스에 포함된 미연소 HC 는 충분히 정화되지 않은 채로 대기로 배출되게 된다. 그러므로, 냉간 시동시의 배출 가스 배출물이 저하되는 것을 방지하기 위해서, 내연기관에서 배출되는 미연소 HC 의 실제 양을 감소시킬 필요가 있다.
일본특허출원공보 제 JP-A-2003-120348 호는 냉간 시동시 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시키는 기술의 일 예를 개시한다. 그 공보에 개시된 관련 기술은, 엔진 시동시의 흡기 행정의 TDC 에 대해 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 앞당기고, TDC 직전에 연소실에서 배출될 많은 양의 미연소 HC 를 포함하는 연소 가스를 밀폐시켜, 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시키는 것을 목적으로 한다. 일본특허출원공보 제 JP-A-2001-159353 호 및 일본특허출원공보 제 JP-A-2001-263050 호 또한 관련 기술을 개시한다.
초기 연소를 위해 분사되는 연료를 가능한 완전히 연소시켜, 내연기관의 시동시의 제 1 사이클에서의 연소 동안 실린더 벽의 표면에 부착되는 미연소 HC 의 양을 줄일 필요가 있다. 따라서, 연소실 내에서의 HC 산화 반응을 충분히 촉진시킬 필요가 있다.
그러나, 내연기관의 시동시, 특히 냉간 시동시에, 연소실의 온도 및 압력은 HC 산화 반응을 촉진하는 고온-고압 분위기와는 반대로 낮다. 게다가, 실린더 벽의 표면 온도가 낮기 때문에, 연료가 그 표면에 부착하는 경향이 있다. 일본특허출원공보 제 JP-A-2003-120348 호에 개시된 관련 기술은 시동시의 제 1 사이클에서의 연소시에 발생되는 미연소 HC 를 고려하지 않는다. 따라서, 여전히, 배 출되는 미연소 HC 의 양을 감소시키는 것에 관련하여 개선의 여지가 있다.
전술한 문제의 관점에서, 본 발명은 내연기관의 시동시에, 특히 냉간 시동시에 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있는 내연기관용 제어 장치를 제공한다.
그러므로, 본 발명의 일 양태는, 작동 각을 일정하게 유지하면서 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 고정되는 밸브 타이밍 제어 수단이 제공되는 내연기관용 제어 장치에 관한 것으로, 상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 제 2 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 작동 각을 일정하게 유지하면서 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 고정되는 내연기관의 제어 방법에 관한 것이다. 이 제어 방법은, 시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 제 2 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 내연기관용 제어 장치 및 제어 방법에 따라, 시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 제 2 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어한다. 그 결과, 시동시의 제 1 사이클에서 연소실 안의 공기-연료 혼합물의 연소 시간을 증가시킬 수 있으며, 이러한 시간 증가로 HC 의 산화 반응이 촉진되어 미연소 HC 의 발생량을 감소시킬 수 있다.
또한, 시동시의 제 2 사이클부터는 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점 이전 측으로 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 시동시의 제 2 사이클부터는, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어한다. 그 결과, 배출될 많은 양의 미연소 HC 를 포함하는 연소 가스를 흡기 행정의 상사점 직전에 연소실에 밀폐시켤 둘 수 있어, 연소실에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 더 감소시킬 수 있다.
또한, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과하거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태로부터 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시킬 수 있다.
시동시의 미연소 HC 의 대부분은 물방울 형태로 실린더 벽면에 부착되어 있는 연료에 의한 것이다. 그러나, 엔진 온도가 증가함에 따라, 실린더 벽면에 부착되는 연료의 양은 감소한다. 상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 엔진 온도가 소정의 온도로 상승할 때까지, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 상기의 밸브 타이밍으로 제어하여, 시동시에 배출되는 미연소 HC 의 양을 줄일 수 있다. 일단, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과하면, 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태에 의해 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시켜, 미연소 HC 의 배출량을 증가시키지 않으면서 원하는 작동 성능을 달성할 수 있다.
또한, 연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 연료의 분사 타이밍을 제어하는 연료 분사 타이밍 제어를 할 수 있는 내연기관의 경우, 시동시의 제 1 사이클의 연료 분사 타이밍을 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 설정할 수 있으며, 제 2 사이클부터는, 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 연소실에 연소 가스가 없는 시동시의 제 1 사이클에서, 흡기 포트의 연료가 증발할 시간을 확보할 수 있으며, 연소실에 잔류 연소 가스가 존재하는 제 2 사이클부터는 연소실에서 흡기 포트로 역류하는 고온의 연소 가스로 연료의 원자화를 촉진할 수 있다. 따라서, 연소실 안에서의 연료의 연소를 촉진할 수 있어, 미연소 HC 의 발생량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양태는, 독립적으로 또는 작동 각에 따라 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 변하는 밸브 타이밍 제어 수단이 제공되는 내연기관용 제어 장치에 관한 것이다. 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시부터 소정의 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 N 번째 사이클 (N 번째 사이클은 N 이 자연수인 소정의 사이클임) 이후의 사이클 (N+1) 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어한다.
본 발명의 다른 양태는, 독립적으로 또는 작동 각에 따라 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 변하는 내연기관의 제어 방법에 관한 것이다. 이 제어 방법은, 시동시부터 소정의 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 소정의 사이클 다음의 사이클에서 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 내연기관용 제어 장치 및 제어 방법에 따라, 시동시부터 N 번째 사이클 (소정의 사이클임) 이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 N+1 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연시키는 쪽으로 제어한다. 그 결과, N 번째 사이클까지 연소실의 공기-연료 혼합물의 연소 시간이 증가될 수 있고, 이에 따라 HC 산화 반응이 촉진되어, 미연소 HC 의 발생량이 감소될 수 있다.
또한, 늦어도 시동시의 제 2 사이클부터는, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어할 수 있다. 또한, 시동시의 제 1 사이클부터는, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 늦어도 시동시의 제 2 사이클부터, 또는 시동시의 제 1 사이클부터, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어한다. 그 결과, 배출될 많은 양의 미연소 HC 를 포함하는 연소 가스를 흡기 행정의 상사점 직전에 연소실에 밀폐시킬 수 있어, 연소실에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다.
또한, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과했거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때가 소정의 사이클 (N 번째 사이클) 인 것으로 지정할 수 있고, 소정의 사이클 이후의 사이클 (N+1) 부터, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태로부터 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 엔진 온도가 소정의 온도로 상승할 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍은 지연되는 쪽으로 제어된다. 그 결과, 연소실의 온도가 충분히 상승할 때까지, 연소실 내에서의 공기-연료 혼합물의 연소 시간을 충분히 확보할 수 있어, 미연소 HC 의 발생량을 훨씬 더 안정적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과하는 N+1 사이클부터는, 밸브 타이밍은 내연기관의 작동 상태에 의해 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화된다.
또한, 연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 연료의 분사 타이밍을 제어하기 위한 연료 분사 타이밍 제어를 할 수 있는 내연기관의 경우에, 시동시의 제 1 사이클의 연료 분사 타이밍은 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 설정할 수 있으며, 시동시의 제 2 사이클부터는, 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같은 내연기관의 제어에 따라, 연소실에 잔류 연소 가스가 없는 시동시의 제 1 사이클에서, 흡기 포트의 연료가 증발할 시간을 확보할 수 있고, 연소실에 잔류 연소 가스가 있는 제 2 사이클부터는 연소실에서 흡기 포트로 역류하는 고온의 연소 가스로 연료의 원자화를 촉진할 수 있다. 그 결과, 연소실에서의 연료의 연소를 촉진할 수 있어, 미연소 HC 의 발생량을 감소시킬 수 있다.
발명의 특징, 이들의 장점, 및 기술적 상업적 중요성은 첨부의 도면을 고려하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 제어 장치가 적용된 내연기관을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에서 실행되는 배기 밸브 타이밍 제어 루틴의 순서도이다.
도 3A 는 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 시동시의 제 1 사이클에서의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 3B 는 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 시동시의 제 2 사이클 및 그 이후에서의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 3C 는 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 통상의 작동시의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 4A, 도 4B, 도 4C, 및 도 4D 는 도 2 에 도시되어 있는 루틴의 효과를 나타내는 타임 차트이다.
도 5 는 EVO 와 실린더 내부의 압력 변화 간의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에서 실행되는 배기 밸브 타이밍 제어 루틴의 순서도이다.
도 7A 는 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 시동시의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 8A, 도 8B, 도 8C, 및 도 8D 는 도 6 에 도시되어 있는 루틴의 효과를 나타내는 타임 차트이다.
도 9 는 본 발명의 제 3 바람직한 실시예에서 실행되는 배기 밸브 타이밍 제어 및 연료 분사 타이밍 제어 루틴의 순서도이다.
도 10 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 두 흡기 밸브 및 배기 밸브 타이밍과 연료 분사 개시 타이밍을 나타내는 도면이다.
이하의 설명 및 첨부의 도면에서, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 기술할 것이다. 이하에서, 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 제 1 바람직한 실시예를 설명할 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 제어 장치가 적용된 내연기관을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 이 바람직한 실시예에 따른 내연기관은 불꽃점화식 4행정 기관이다. 내연기관에는 피스톤 (8) 이 배치되어 있는 실린더 블록 (6), 및 실린더 블록 (6) 에 조립되어 있는 실린더 헤드 (4) 가 제공되어 있다. 연소실 (10) 은 피스톤 (8) 의 상면과 실린더 헤드 (4) 사이의 공간에 형성되어 있다. 흡입 통로 (30) 및 배출 통로 (40) 는 연소실 (10) 과 연통하도록 실린더 헤드 (4) 에 연결되어 있다. 연소실 (10) 의 상단부에 스파크 플러그 (16) 가 장착되어 있다.
흡입 통로 (30) 와 연소실 (10) 이 연결되는 부분에 흡입 통로 (30) 와 연소실 (10) 간의 연통 상태를 제어하는 흡기 밸브 (12) 가 제공되어 있다. 이 흡기 밸브 (12) 에는 흡기 밸브 (12) 의 밸브 타이밍을 가변제어하는 흡기 밸브 타이밍 제어 장치 (22) 가 제공되어 있다. 유사하게는, 배출 통로 (40) 와 연소실 (10) 이 연결되는 부분에 배출 통로 (40) 와 연소실 (10) 간의 연통 상태를 제어하는 배기 밸브 (14) 가 제공되어 있다. 이 배기 밸브 (14) 에는 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍을 가변제어하는 배기 밸브 제어 장치 (24) 가 제공되어 있다. 이 바람직한 실시예에서, 흡기 밸브 타이밍 제어 장치 (22) 및 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 로서 가변 밸브 타이밍 기구 (VVT) 가 사용된다. 이 가변 밸브 타이밍 기구는, 크랭크축 (18) 에 대한 캠축 (비도시) 의 위상 각을 변화시켜, 작동 각을 일정하게 유지하면서 개폐 시기를 앞당기거나 지연시킨다.
흡입 통로 (30) 에 스로틀 밸브 (32) 가 배치되어 있다. 흡입 통로 (30) 의 하류부는 각각의 실린더에 분기된다. 각각의 분기 통로에 연료 분사용 분사장치 (34) 가 제공되어 있다. 배출 통로 (40) 에는, 연소실로부터 배출되는 연소 가스의 유독 성분을 제거하기 위한 촉매 (42) 가 제공되어 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따른 내연기관은 내연기관용 제어 장치의 역할을 하는 ECU (Electronic Control Unit) (50) 를 포함하기도 한다. 상기의 밸브 타이밍 제어 장치 (22, 24), 분사장치 (34), 스로틀 밸브 (32), 및 스파크 플러그 (16) 이외에 시동기 (20) 등과 같은 다양한 요소가 모두 ECU (50) 의 출력 측에 연결되어 있다. 크랭크 각 센서 (52) 및 냉각제 온도 센서 (54) 등과 같은 다양한 센서, 및 점화 스위치 (58) 등과 같은 다양한 스위치가 ECU (50) 의 입력 측에 연결되어 있다. 크랭크 각 센서 (52) 는 크랭크축 (18) 의 회전 각을 나타내는 신호를 출력하는 센서이고, 냉각제 온도 센서 (54) 는 내연기관의 냉각제 온도를 나타내는 신호를 출력하는 센서이다. ECU (50) 는, 센서 및 스위치의 출력에 기초하는 소정의 제어 프로그램에 따라 다양한 구성요소를 제어한다.
도 2 는 바람직한 실시예에서 ECU (50) 에 의해 실행되는 배기 밸브 타이밍 제어의 상세사항을 나타내는 순서도이다. 도 2 에 도시되어 있는 루틴은 내연기관의 점화 스위치 (58) 의 점화 및 크랭킹의 개시와 동시에 실행된다. 이 루틴은 각각의 실린더에서 실행된다.
먼저, 이 루틴의 단계 100 에서, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 배기 밸브 (14) 가 늦게 개방되도록 (즉, 개방이 지연되도록) 배기 밸브 타이밍을 설정한다. 즉, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는 통상의 개방 타이밍이 지연되는 쪽으로 배기 밸브 (14) 의 개방 타이밍을 설정한다. 여기서 배기 밸브 (14) 의 통상의 개방 타이밍이라는 용어는, 시동이 완료된 이후에 설정되는 개방 타이밍이고, 가스 교환 특성으로 인해 다음 사이클에는 연소실에 아무것도 남아있지 않도록 연소된 가스를 배출하기 위한 최적의 개방 타이밍을 말한다. 더 구체적으로는, 이 최적의 개방 타이밍은 바람직하게는 배기 행정의 BBDC (Before Bottom Dead Center) 45°에 가깝다. 이 바람직한 실시예에서, 배기 밸브 (14) 의 통상의 개방 타이밍은 BBDC 45°로 설정된다.
도 3A 내지 도 3C 는 흡기 밸브 (12) 및 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 3C 에 도시되어 있는 밸브 타이밍은 통상의 밸브 타이밍이며, 도 3A 에 도시되어 있는 밸브 타이밍은 단계 100 에서 설정되는 밸브 타이밍이다. 도면에서, EVO 는 배기 밸브 (14) 의 개방 시기를 나타내고, EVC 는 배기 밸브 (14) 의 폐쇄 타이밍을 나타내고, IVO 는 흡기 밸브 (12) 의 개방 타이 밍을 나타내며, IVC 는 흡기 밸브 (12) 의 폐쇄 타이밍을 나타낸다. 도 3A 와 도 3C 를 비교했을 때에 명백한 바와 같이, 단계 100 에서는, EVO 는 통상의 작동시에 비해, 즉 BBDC 45°보다 BDC 에 더 가깝게 설정된다. 흡기 밸브 타이밍은 통상의 작동시와 동일하게 설정되어 있다.
다음 단계인 단계 102 에서는, 시동시의 실린더의 제 1 사이클이 종료되었는지가 판정된다. 이러한 판정은 크랭크 각 센서 (52) 의 신호에 의해 측정되는 크랭크축 (18) 의 회전 각에 기초하여 이루어질 수 있다. 점화 스위치 (58) 가 켜진 이후, 시동기 (20) 는 내연기관을 크랭킹시킨다. 엔진 속도가 초기 연소에 필요한 속도를 초과할 때, 분사장치 (34) 는 초기 연소를 위한 연료를 분사한다. 초기 연소를 위한 이 연료가 분사될 때의 사이클이 시동시의 제 1 사이클이다. 내연기관의 크랭킹의 개시로부터 시동시의 제 1 사이클의 종료시까지, 밸출 밸브 타이밍은 단계 100 에서 설정된 타이밍으로 유지된다.
시동시의 제 1 사이클이 종료되었을 때, 즉 시동시의 제 2 사이클부터, 배기 밸브 타이밍은 늦은 개방 (즉, 지연된 개방) 에서 이른 폐쇄로 바뀐다 (단계 104). 도 3B 에 도시되어 있는 밸브 타이밍은 단계 104 에서 설정되는 밸브 타이밍이다. 도 3B 와 도 3C 를 비교할 때에 명백한 바와 같이, 단계 104 에서, EVC 는 통상의 작동시의 폐쇄 타이밍을 앞당기는 쪽으로 설정된다. 더 구체적으로는, EVC 는 TDC 의 이전 쪽으로 설정된다. 시동시의 제 2 사이클로부터 다음의 단계인 단계 106 의 상태가 충족될 때까지, 배기 밸브 타이밍은 단계 104 에서 설정된 밸브 타이밍으로 유지된다. 흡기 밸브 타이밍은 변하지 않는데, 즉 흡기 밸 브 타이밍은 시동시의 제 1 사이클에서의 흡기 밸브 타이밍과 동일한 통상의 작동시의 흡기 밸브 타이밍과 동일하게 설정된다.
단계 106 에서, 냉각제 온도 센서 (54) 의 신호에 의해 측정되는 냉각제 온도 (Teng) 가 소정의 기준 온도 (To) 이상인지가 판정된다. 미연소 HC 가 실린더 벽의 표면에 부착되어 있는지 아닌지는 그 실린더 벽의 표면 온도에 따라 달라진다. 냉각제 온도 (Teng) 는 실린더 벽면 온도를 나타낸다. 기준 온도 (To) 는, 미연소 HC 가 실린더 벽면에 더 이상 부착되지 않는 (또는 무시해도 좋은 양만이 부착되는) 벽면 온도에 대응하는 냉각제 온도이다. 단계 106 에서, 냉각제 온도 (Teng) 가 기준 온도 (To) 이상이면, 배기 밸브 타이밍은 이른 폐쇄에서 통상의 밸브 타이밍으로, 즉 도 3C 에 도시되어 있는 밸브 타이밍으로 바뀐다 (단계 108).
도 4A 내지 도 4D 는 상기의 배기 밸브 타이밍 제어 루틴의 실행 결과를 도시하는 타임 차트이다. 도 4A 는 엔진 속도 (Ne) 를 도시하고, 도 4B 는 EVC 의 TDC 이전 각 (BTDC) 을 도시하고, 도 4C 는 EVO 의 BDC 이전 각 (BBDC) 를 도시하며, 도 4D 는 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 도시한다. 도 4B 및 도 4C 에서, 실선은 상기의 루틴에 의한 배기 밸브 타이밍 설정을 나타내고, 파선은 종래의 배기 밸브 타이밍 설정 (통상의 작동시의 설정과 동일함) 을 나타낸다. 또한, 도 4D 에서, 실선은 루틴의 실행에 의해 달성되는 미연소 HC 의 배출량을 나타내고, 파선은 종래의 배기 밸브 타이밍 설정에 의해 달성되는 미연소 HC 의 배출량을 나타낸다.
도 4A 내지 도 4D 에 도시되어 있는 바와 같이, BDC 에 더 가까워지도록, 시동시의 제 1 사이클에서의 EVO 를 통상의 작동시의 설정에 대해 지연시키는 쪽으로 설정하여, 배기 밸브 (14) 의 개방시 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 이유는 다음과 같다.
도 5 는 연소실 (10) 내의 연소 가스 압력 (즉, 실린더 내부 압력) 의 변화를 도시하는 도면이다. 도 5 의 실선은, EVO 가 BBDC 45°의 지연 쪽으로 설정될 때의 실린더 내부 압력의 변화를 나타낸다. 도 5 의 파선은, EVO 가 BBDC 45°로 설정될 때의 실린더 내부 압력의 변화 (통상의 작동시의 실린더 내부 압력의 변화) 를 나타낸다. 배기 밸브 (14) 가 개방됨에 따라, 실린더 내부 압력은 급격하게 강하한다. 그러나, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, EVO 를 지연시키면, 도면의 해칭된 영역 만큼에 해당하는 크기의 실린더 내부 압력을 얻을 수 있게 된다. 즉, 초기 연소를 위한 연료를 더 오랜 기간 동안 고압의 연소실 (10) 에 밀폐시킬 수 있는데, 이에 따라, 고온-고압 분위기에서의 연료의 산화를 촉진할 수 있게 된다. 따라서, 실린더 벽면에 부착되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있고, 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다.
또한, 연소실 (10) 에 잔류 연소 가스가 있는 시동시의 제 2 사이클부터는, 실린더 벽면에 부착된 미연소 HC 가 피스톤 (8) 상승시에 피스톤에 의해 밀어올려 져도, EVC 를 TDC 이전으로 설정함으로써, 이 미연소 HC 가 연소 가스와 함께 연소실 (10) 에서 배출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 연소실 (10) 의 실린더 벽면에 부착된 미연소 HC 와 잔류 가스를 밀폐시킬 수 있어, 연소실 (10) 로부터 배출 되는 미연소 HC 의 양을 줄일 수 있게 된다. 또한, 연소실 (10) 에 밀폐되어 있는 미연소 HC 가 잔류 가스에 의해 입자 크기로 줄어들어, 산화 반응 촉진 효과도 생긴다.
도 4A 내지 도 4D 의 타임 차트에는 생략되어 있지만, 전술한 루틴에 따라, 엔진 온도가 일정 온도에 달할 때, 배기 밸브 타이밍은, 통상의 밸브 타이밍으로, 즉 배기 밸브의 개방 타이밍이 BBDC 45°인 밸브 타이밍으로 변화된다. 시동시의 미연소 HC 의 대부분은 물방울 형태로 실린더 벽면에 부착되어 있는 연료에 의한 것이다. 그러나, 엔진 온도가 증가함에 따라, 실린더 벽면에 부착되어 있는 연료의 양은 감소한다. 따라서, 엔진 온도가 충분히 상승할 때까지, 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 배기 밸브 타이밍을 설정하여, 시동시에 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다. 일단 엔진 온도가 충분히 상승하면, 밸브 타이밍을 통상의 밸브 타이밍으로 변화시켜, 미연소 HC 의 배출량 증가 없이, 원하는 작동 성능을 달성할 수 있다.
다음으로, 도 6 내지 도 8A ~ 8D 를 참조하여 본 발명의 제 2 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 제어 장치가 적용되어 있는 내연기관의 개략적인 구조는 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 바람직한 실시예와 동일하다. 그러나, 이 바람직한 실시예에 따른 내연기관은, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 의 구조가 상이하다는 점에서 제 1 바람직한 실시예의 내연기관과 상이하다. 이 바람직한 실시예에서, 작동 각 및 밸브 타이밍을 변화시킬 수 있는 가변 밸브 기구가 밸출 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 로 사 용된다. 이 가변 밸브 기구는, 전자기적으로 구동되는 밸브와 같은 밸브 폐쇄 타이밍 및 밸브 개방 타이밍을 서로 독립적으로 가변제어할 수 있는 가변 밸브 기구이거나, 작동 각에 따라 밸브 폐쇄 타이밍 및 밸브 개방 타이밍을 변화시키는 기계식 가변 밸브 기구일 수 있다.
도 6 은 이 바람직한 실시에에서 ECU (50) 에 의해 실행되는 배기 밸브 타이밍 제어의 상세사항을 나타내는 순서도이다. 도 6 에 도시되어 있는 루틴은 점화 스위치 (58) 의 켬 및 내연기관의 크랭킹 개시와 동시에 실행된다. 또한, 이 루틴은 각각의 실린더에서 실행된다.
먼저, 이 루틴의 단계 200 에서, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 배기 밸브 (14) 가 늦게 개방 (즉, 개방이 지연됨) 되고, 일찍 폐쇄 (폐쇄가 앞당겨짐) 되도록 밸출 밸브 타이밍을 설정한다. 즉, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 통상의 개방 타이밍 (즉, BBDC 45°) 이 지연되는 쪽으로 배기 밸브 (14) 의 개방 타이밍 (EVO) 을 설정하고, TDC 이전으로 폐쇄 타이밍 (EVC) 을 설정한다. 도 7A 및 도 7B 는 흡기 밸브 (12) 및 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 7B 에 도시되어 있는 밸브 타이밍은 통상의 밸브 타이밍이며, 도 7A 에 도시되어 있는 밸브 타이밍은 단계 200 에서 설정되는 밸브 타이밍이다. 도 7A 와 도 7B 의 비교시에 명백한 바와 같이, 단계 200 에서, EVO 는 통상의 작동시보다 BDC 에 더 가깝게 설정되고, 흡기 밸브 타이밍은 통상의 작동시와 동일하게 설정된다.
배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 내연기관의 크랭킹 개시로부터 다음 단계인 단계 202 에서의 상태가 충족될 때까지, 배기 밸브 타이밍을 단계 200 에서 설정되는 밸브 타이밍으로 유지한다. 즉, 이 바람직한 실시에에서, 시동시의 제 1 사이클에서 뿐 아니라 시동시의 제 2 사이클부터도, 단계 202 에서의 상태가 충족될 때까지, 밸브가 늦게 개방 (즉, 개방이 지연됨) 되고 일찍 폐쇄 (즉, 폐쇄가 앞당겨짐) 되도록 배기 밸브 타이밍을 설정한다.
단계 202 에서, 냉각제 온도 센서 (54) 의 신호에 의해 측정된 냉각제 온도 (Teng) 가 소정의 기준 온도 (To) 이상인지가 판정된다. 기준 온도 (To) 는, 미연소 HC 가 실린더 벽면에 더이상 부착되지않는 (또는, 무시할 만한 양만이 부착되는) 실린더 벽면 온도에 대응하는 냉각제 온도이다. 단계 202 에서 냉각제 온도 (Teng) 가 기준 온도 (To) 이상이면, 배기 밸브 타이밍은 늦은 개방 및 이른 폐쇄에서 통상의 밸브 타이밍으로, 즉 도 7B 에 도시되어 있는 밸브 타이밍으로 바뀐다 (단계 204). 이 바람직한 실시예에서, 냉각제 온도 (Teng) 가 기준 온도 (To) 이상이 될 때의 사이클이 소정의 사이클 (즉, N 번째 사이클) 에 대응한다.
도 8A 내지 도 8D 는 상기 배기 밸브 타이밍 제어 루틴의 실행 결과를 도시하는 타임 차트이다. 도 8A 는 엔진 속도 (Ne) 를 도시하고, 도 8B 는 EVC 의 TDC 에 대한 진각 (BTDC) 을 도시하고, 도 8C 는 EVO 의 BDC 에 대한 진각 (BBDC) 를 도시하며, 도 8D 는 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 도시한다. 도 8B 및 도 8C 에서, 실선은 상기 루틴에 의한 배기 밸브 타이밍 설정을 나타내고, 파선은 종래의 배기 밸브 타이밍 설정 (통상의 작동시의 설정과 동일함) 을 나타낸다. 또한, 도 8D 에서, 실선은 루틴의 실행에 의해 달성되는 미연소 HC 의 배출량을 나타내고, 파선은 종래의 배기 밸브 타이밍 설정에 의해 달성되는 미연소 HC 의 배출량을 나타낸다.
도 8A 내지 도 8D 에 도시되어 있는 바와 같이, BDC 에 더 가까워지도록, 통상의 작동시의 설정 (즉, BBDC 45°) 에 대해 지연하는 쪽으로 시동시의 제 1 사이클에서의 EVO 를 설정하면, 연료를 고압의 연소실 (10) 에 더 오랜 시간 동안 밀폐시켜둘 수 있어, 고온-고압 분위기에서 연료의 산화 반응을 촉진할 수 있게 된다. 그 결과, 실린더 벽면에 부착되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있어, 배기 밸브 (14) 개방시 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양이 감소하게 된다. 이 효과는 시동시의 제 1 사이클에서 뿐 아니라 시동시의 제 2 사이클 및 그 이후에도 획득될 수 있다.
또한, 시동시의 제 1 사이클부터 EVC 를 TDC 이전으로 설정하면 다음의 효과를 실현할 수 있다. 즉, 연소실 (10) 에 잔류 연소 가스가 존재하는 시동시의 제 2 사이클부터, 실린더 벽면에 부착된 미연소 HC 가 피스톤 (8) 상승시의 피스톤에 의해 밀어올려 져도, 이 미연소 HC 가 연소 가스와 함께 연소실 (10) 에서 배출되는 것을 방지할 수 있다. 시동시의 제 2 사이클부터 EVC 가 TDC 이전 쪽에 설정되어 있어도, 미연소 HC 가 연소 가스와 함께 연소실 (10) 에서 배출되는 것을 여전히 방지할 수 있다. 즉, 실린더 벽면에 부착되는 미연소 HC 를 잔류 가스와 함께 연소실 (10) 에 밀폐시켜둘 수 있어, 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 잔류 가스에 의해 연소실 (10) 에 밀폐되어 있는 미연소 HC 가 입자 크기로 줄어들 수 있어, 산화 반응 촉진 효과도 생긴 다.
도 8A 내지 도 8D 에는 생략되어 있지만, 전술한 루틴에 따라, 엔진 온도가 일정 온도에 도달하면, 배기 밸브 타이밍은 통상의 밸브 타이밍으로 변화된다. 시동시의 미연소 HC 의 대부분은 물방울 형태로 실린더 벽면에 부착되어 있는 연료로 인한 것이다. 그러나, 엔진 온도가 상승함에 따라, 실린더 벽면에 부착되는 연료의 양은 감소된다. 따라서, 엔진 온도가 충분히 상승할 때까지, 도 8B 및 도 8C 에 도시되어 있는 바와 같이 배기 밸브 타이밍을 설정하여, 시동시에 배출되는 미연소 HC 의 양을 감소시킬 수 있다. 일단 엔진 온도가 충분히 상승하면, 밸브 타이밍을 통상의 밸브 타이밍으로 변화시켜, 배출되는 미연소 HC 의 양을 증가시키지 않으면서 원하는 작동 성능을 달성할 수 있다.
다음으로, 도 9 내지 도 10 을 참조하여 본 발명의 제 3 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 도 6 에 도시되어 있는 루틴 대신에 도 9 에 도시되어 있는 루틴을 실행하는 제 2 바람직한 실시예에 따른 구조의 내연기관의 ECU (50) 로 본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 따른 제어 장치 (3) 를 실현할 수 있다. 도 9 에 도시되어 있는 루틴으로, 도 6 에 도시되어 있는 루틴에서 실행되는 배기 밸브 타이밍 등의 제어 이외에 연료 분사 타이밍도 제어한다. 도 9 에 도시되어 있는 루틴은 점화 스위치 (58) 의 켬 및 내연기관의 크랭킹의 개시와 동시에 실행된다. 또한, 이 루틴은 각각의 실린더에서 실행된다.
먼저, 이 루틴의 단계 300 에서, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 배기 밸브 (14) 가 늦게 개방 (즉, 개방이 지연됨) 되고, 일찍 폐쇄 (폐쇄가 앞당겨짐) 되도록 배기 밸브 타이밍을 설정한다. 즉, 배기 밸브 타이밍 제어 장치 (24) 는, 통상의 개방 타이밍 (즉, BBDC 45°) 이 지연되는 쪽으로 배기 밸브 (14) 의 개방 타이밍 (EVO) 을 설정하고, TDC 이전 쪽으로 폐쇄 타이밍 (EVC) 을 설정한다. 흡기 밸브 (12) 및 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍은 제 2 바람직한 실시예의 타이밍과 동일하며 도 7A 에 도시되어 있다. 또한, 단계 300 에서, 흡기 밸브 (12) 가 개방되기 이전에 연료가 분사되도록 연료 분사 타이밍이 설정된다. 즉, 연료 분사는 공기의 흡입과 비동기적으로 실행된다.
다음 단계 302 에서는, 대응하는 실린더의 시동시의 제 1 사이클이 종료되었는지가 판정된다. 이 판정은 크랭크 각 센서 (52) 의 신호에 의해 측정되는 크랭크축 (18) 의 회전 각에 기초하여 이루어질 수 있다. 내연기관의 크랭킹이 개시될 때부터 시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브 타이밍은 단계 300 에서 설정되는 타이밍으로 유지된다. 시동시의 제 1 사이클의 연료 분사 타이밍에 대해서, 연료 분사는 단계 300 에서 설정되는 공기의 흡입과 비동기적으로 실행된다.
시동시의 제 1 사이클이 종료될 때, 즉 제 2 사이클부터, 연료 분사 타이밍은 흡기 밸브 (12) 가 개방되기 시작하는 타이밍으로 설정된다 (단계 304). 시동시의 제 2 사이클부터, 흡기 밸브 (12) 및 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍은 단계 300 에서 설정되는 밸브 타이밍으로 유지된다. 도 10 은 두 흡기 밸브 (12) 및 배기 밸브 (14) 의 밸브 타이밍과 연료 분사 개시 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 10 에 도시되어 있는 바와 같이, 흡기 밸브 (12) 의 개방 타이밍 (IVO) 은 TDC 에 가깝게 설정되고, 분사장치 (34) 로부터의 연료의 분사는 IVO 와 실질적으로 동시에 개시된다.
다음 단계인 단계 306 에서는, 냉각제 온도 센서 (54) 의 신호에 의해 측정되는 냉각제 온도 (Teng) 가 소정의 기준 온도 (To) 이상인지가 판정된다. 기준 온도는, 미연소 HC 가 실린더 벽면에 더 이상 부착되지 않는 (또는 무시할 만한 양만이 부착되는) 실린더 벽면 온도에 대응하는 냉각제 온도이다. 단계 306 에서 냉각제 온도 (Teng) 가 기준 온도 (To) 이상이면, 배기 밸브 타이밍은 늦은 개방 및 이른 폐쇄에서 통상의 밸브 타이밍으로 바뀌고, 연료 분사 타이밍도 흡기 밸브 (12) 가 개방되기 시작하는 타이밍에서 통상의 연료 분사 타이밍으로 바뀐다 (단계 308).
상기 루틴에 따라, 연소실 (10) 에 잔류 연소 가스가 없는 시동시의 제 1 사이클에서, 공기의 흡입과 비동기적인 연료 분사로, 흡기 밸브 (12) 가 개방되기 이전에 연료를 분사하여, 흡기 포트에서의 연료의 충분한 증발 시간을 보장할 수 있다. 또한, 시동시의 제 1 사이클부터, 밸브 타이밍이 BDC 에 더 가까워지도록 통상의 작동시의 설정 (즉, BBDC 45°) 에 대해 지연되는 쪽으로 EVO 를 설정하면, 연료를 더 오랜 기간 동안 고압의 연소실 (10) 에 밀폐시켜둘 수 있게 되어, 고온-고압 분위기에서 연료의 산화 반응을 촉진할 수 있다. 그 결과, 실린더 벽면에 부착되는 미연소 HC 의 양을 줄일 수 있게 된다.
연소실 (10) 에 잔류 연소 가스가 있는 시동시의 제 2 사이클부터는, 흡기 밸브 (12) 가 개방되기 시작하는 타이밍에 연료를 분사하여, 연소실 (10) 에서 흡 기 포트로 역류되는 고온의 연소 가스로 연료의 원자화를 촉진시 킬 수 있다. 또한, 시동시의 제 1 사이클에서와 마찬가지로, 밸브 타이밍이 BDC 에 더 가까워지도록 통상의 작동시의 설정에 대해 지연되는 쪽으로 EVO 를 설정하여, 연소실 (10) 에서의 연료의 연소 시간을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 연소실 (10) 에서의 연료의 연소를 촉진시 킬 수 있고, 실린더 벽면에 부착되는 미연소 HC 의 양을 감소시 킬 수 있다.
또한, 시동시의 제 1 사이클부터, TDC 의 이전 쪽으로 EVC 를 설정하면, 다음의 효과를 실현할 수 있다. 즉, 연소실 (10) 에 잔류 연소 가스가 있는 시동시의 제 2 사이클부터는, 실린더 벽면에 부착된 미연소 HC 가 피스톤 (8) 상승시의 피스톤에 의해 밀어올려 져도, 이 미연소 HC 가 연소 가스와 함께 연소실 (10) 에서 배출되는 것을 방지할 수 있다. 시동시의 제 2 사이클부터, TDC 의 이전 쪽으로 EVC 를 설정하여도, 미연소 HC 가 연소 가스와 함께 연소실 (10) 에서 배출되는 것을 여전히 방지할 수 있다. 즉, 실린더 벽면에 부착된 미연소 HC 를 잔류 가스와 함께 연소실 (10) 에 밀폐시켜둘 수 있어, 연소실 (10) 에서 배출되는 미연소 HC 의 양을 줄일 수 있다.
특정 실시예를 참조하여 본 발명을 기술하였지만, 본 발명은 이러한 실시예들로 한정되지 않으며 본 발명의 정신 또는 필수적인 특징 내에서 다른 특정 형태로 실시될 수 있다. 예컨대, 전술한 바람직한 실시예에 다음의 변경을 가하여 실시할 수도 있다.
제 3 바람직한 실시예에 따른 연료 분사 타이밍 제어를 제 1 바람직한 실시 예에 따른 배기 밸브 타이밍 제어와 조합할 수도 있다. 즉, 시동시의 제 1 사이클에서, 배기 밸브 타이밍을 늦게 개방되도록 설정할 수 있고, 연료 분사 타이밍을 공기의 흡입과 비동기적인 타이밍으로 설정할 수 있다. 그 다음, 시동시의 제 2 사이클부터는, 일찍 폐쇄되도록 배기 밸브 타이밍을 설정할 수 있고, 연료 분사 타이밍을 흡기 밸브 (12) 의 개방이 개시되는 타이밍으로 설정할 수 있다.
또한, 전술한 바람직한 실시예에서, 엔진 온도는 냉각제 온도로부터 예측되지만, 배출 가스 온도로부터 예측될 수도 있다. 또한, 엔진 온도를 시동 개시부터의 작동 시간으로 예측할 수도 있다.

Claims (18)

  1. 작동 각을 일정하게 유지하면서 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 고정되어 있는 밸브 타이밍 제어 수단이 제공되어 있는 내연기관용 제어 장치에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브 (14) 의 개방 타이밍을 제 2 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연되는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 2 사이클부터, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과하거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태로부터 결정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 연료의 분사 타이밍을 제어하기 위한 연료 분사 타이밍 제어 수단을 더 포함하고,
    상기 연료 분사 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 1 사이클에서는, 연료 분사 타이밍을 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 설정하고, 시동시의 제 2 사이클부터는, 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  5. 독립적으로 또는 작동 각에 따라 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 변하는 밸브 타이밍 제어 수단이 제공되어 있는 내연기관용 제어 장치에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시부터 소정의 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 소정의 사이클 다음의 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연되는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 늦어도 시동시의 제 2 사이클부터, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 1 사이클부터, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 타이밍 제어 수단은, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과하거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때가 소정의 사이클인 것으로 지정하며, 소정의 사이클의 다음 사이클부터는, 내연기관의 작동 상태로부터 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 배기 밸브의 밸브 타이밍을 변화시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 분사 타이밍을 제어하기 위한 연료 분사 타이밍 제어 수단을 더 포함하고,
    상기 연료 분사 타이밍 제어 수단은, 시동시의 제 1 사이클에서는 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 연료 분사 타이밍을 제어하고, 시동시의 제 2 사이클부터는 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 제어 장치.
  10. 작동 각을 일정하게 유지하면서 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 고정되는 내연기관의 제어 방법에 있어서,
    시동시의 제 1 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 제 2 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연되는 쪽으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    시동시의 제 2 사이클부터는, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    엔진 온도가 소정의 온도를 초과하거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태로부터 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 내연기관의 제어 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내연기관이 연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 연료의 분사 타이밍을 제어할 때,
    시동시의 제 1 사이클에서는 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 연료 분사 타이밍을 설정하고, 시동시의 제 2 사이클부터는 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  14. 독립적으로 또는 작동 각에 따라 배기 밸브의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍을 변화시키기 위한, 작동 각이 변하는 내연기관의 제어 방법에 있어서,
    시동시부터 소정의 사이클이 종료될 때까지, 배기 밸브의 개방 타이밍을 소정의 사이클 다음의 사이클 및 그 이후에 설정되는 개방 타이밍에 대해 지연되는 쪽으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    늦어도 시동시의 제 2 사이클부터는, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    시동시의 제 1 사이클부터, 배기 밸브의 폐쇄 타이밍을 흡기 행정의 상사점에 대해 앞당기는 쪽으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기 관의 제어 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    엔진 온도가 소정의 온도를 초과했거나, 엔진 온도가 소정의 온도를 초과한 것으로 예측될 때가 소정의 사이클인 것으로 지정하며, 소정의 사이클 이후의 사이클부터는, 배기 밸브의 밸브 타이밍을 내연기관의 작동 상태로부터 판정되는 통상의 밸브 타이밍으로 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내연기관이 연료 분사 밸브로부터 흡기 포트로의 연료의 분사 타이밍을 제어할 때,
    시동시의 제 1 사이클에서는 흡기 밸브가 폐쇄되어 있는 기간 내에서 연료 분사 타이밍을 설정하고, 시동시의 제 2 사이클부터는 흡기 밸브의 개방 타이밍과 일치되도록 연료 분사 타이밍을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어 방법.
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