WO2008099741A1 - 内燃機関の制御システム - Google Patents

Abstract

　本発明が解決しようとする課題は、火花点火式の内燃機関の制御システムにおいて、排気エミッションを好適に低減可能な技術の提供にある。この課題を解決するために、本発明は、火花点火式の内燃機関の制御システムは、筒内付着燃料が多くなると予想される時に、点火時期をＭＢＴより前へ進角させるとともに、内燃機関の圧縮比を高めるようにした。この発明によれば、筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に高められるため、筒内付着燃料の気化及び酸化が促進される。その結果、気筒内から排出される未燃燃料成分を大幅に減少させることが可能となる。

Description

明 細 書 内燃機関の制御システム 技術分野

本発明は、 火花点火式の内燃機関を制御する技術に関する。 背景技術

火花点火式の内燃機関が低温始動状態にある時に、 点火時期を MB T (Minimum spark advance for Best Torque) より前へ進角させることにより、 内燃機関の暖 機性を向上させようとする技術が特開 2000-240547号公報に開示され ている。

また、 特開 2003— 328794号公報には、 内燃機関の冷間始動後のアイ ドルアップ運転中は、 圧縮比の低下による膨張比の低下、 且つ点火時期の大幅な 遅角を図ることにより、 排気温度を上昇させようとする技術が開示されている。 発明の開示

上記した従来の技術は内燃機関の暖機性について考慮されているが、 排気エミ ッシヨンについては考慮されていない。 そこで、 本発明は、 火花点火式の内燃機 関の制御システムにおいて、 排気エミッションの低減に好適な技術の提供を目的 とする。

本発明は、 上記の目的を達成するために、 点火時期を MBTより前へ進角させ ることができる内燃機関の制御システムにおいて、 点火時期を MB Tより前へ進 角させる技術を利用して排気ェミッションの低減を図るようにした。

内燃機関が冷間状態にある場合のように気筒内の温度 （以下、 「筒内温度」 と 称する） が低い時は、 燃料が気筒内の壁面に付着し易い。 気筒内の壁面に付着し た燃料 （以下、 「筒内付着燃料」 と称する） の大部分は、 燃焼に供されることな く未燃のまま気筒内から排出される。 その際、 内燃機関の排気系に配置された触 媒が未活性状態にあると、 前記した未燃の燃料成分が触媒において浄ィヒされずに 大気中へ排出される。

特に、 内燃機関が極低温下で始動された場合等は、 内燃機関の始動時から触媒 が活性する時までの期間が長くなるとともに筒内付着燃料量が増加する。 このた め、 大気中へ排出される未燃燃料成分の量が過多となることが懸念される。 これに対し、 本願発明者が鋭意の実験及び検証を行った結果、 火花点火式の内 燃機関において点火時期が M B Tより前へ進角 （以下、 「過進角」 と称する） さ れると、 気筒内から排出される未燃燃料成分 （例えば、 H C) が著しく減少する ことが解った。

点火時期が過進角された場合は、 圧縮上死点前に燃焼する混合気の量が増加す るため、 混合気の燃焼による昇圧 ·昇温効果とピストンの上昇動作による昇圧 · 昇温効果との相乗効果により、 気筒内の圧力 (以下、 「筒内圧」 と称する） 及び 筒内温度のピークが高められる。 その結果、 筒内付着燃料、 および Zまたは気筒 内の壁面に付着する前の燃料の気化及び酸化が促進されると考えられる。

そこで、 本発明にかかる内燃機関の制御システムは、 点火時期を過進角させる ことにより気筒内から排出される未燃燃料成分の低減を図るようにした。 尚、 気 筒内から排出される未燃燃料成分は筒内圧及び筒内温度のピークが高くなるほど 減少すると考えられるため、 本発明にかかる内燃機関の制御システムは点火時期 を過進角させる時に内燃機関の高圧縮比化も図るようにした。

具体的には、 本発明にかかる内燃機関の制御システムは、 火花点火式内燃機関 の点火時期を M B Tより前へ進角させる過進角手段と、 前記内燃機関の圧縮比を 変更する可変圧縮比機構と、 前記過進角手段により点火時期が M B Tより前へ進 角される時に前記可変圧縮比機構により前記内燃機関の圧縮比を上昇させる制御 手段と、 を備えるようにした。

かかる構成によれば、 点火時期の過進角による筒内圧及び筒内温度の昇圧 ·昇 温効果に加え、 圧縮比の上昇による筒内圧及び筒内温度の昇圧 ·昇温効果を得る ことができる。 これらの相乗効果により、 筒内圧及び筒内温度のピークが一層高 められる。 その結果、 筒内付着燃料、 および Zまたは気筒内の壁面に付着する前 の燃料の気化及び 化が一層促進されるとともに、 気筒内から排出される未燃燃 料成分が一層低減される。

従って、 本発明にかかる内燃機関の制御システムは、 点火時期の過進角と内燃 機関の高圧縮比化とを併用することにより、 内燃機関の排気ェミッションを好適 に低減することができる。 また、 点火時期が過進角されると、 内燃機関のトルク が低下する可能性があるが、 圧縮比の上昇によりトルクの低下を補うことも可能 である。 さらに、 圧縮比の上昇により筒内圧及び筒内温度のピークが高められる ため、 過進角時の進角量を少なくすることも可能である。

本発明かかる可変圧縮比機構は、 燃焼室容積 （ピストンが上死点にある時のシ リンダ容積） とピストンが下死点にある時のシリンダ容積との比 （機械圧縮比） を変更可能な機構であってもよい。 また、 本発明にかかる可変圧縮比機構は、 吸 気弁の閉弁時期を変更することにより燃焼室容積と吸気弁閉弁時のシリンダ容積 との比 （有効圧縮比） を変更する機構であってもよい。

本発明にかかる内燃機関の制御システムは、 筒内付着燃料量を取得する第 1取 得手段を更に備えるようにしてもよい。 この場合、 制御手段は、 前記第 1取得手 段により取得された付着燃料量が所定量以上である時に、 過進角手段による点火 時期の過進角を行うとともに、 可変圧縮比機構による圧縮比の上昇を図るように してもよい。

かかる構成によれば、 筒内付着燃料量が所定量以上となる場合に、 点火時期の 過進角及び圧縮比の上昇が図られる。 よって、 筒内付着燃料量が多くなる条件下 において、 気筒内から排出される未燃燃料成分が好適に低減される。

尚、 第 1取得手段としては、 光学的に液膜の厚さを計測するセンサや、 液膜の 厚さにより変化する電気伝導率を計測するセンサ等を利用可能である。 また、 第 1取得手段としては、 機関運転条件から筒内付着燃料量を推定演算する E C Uを 利用することも可能である。

本発明にかかる内燃機関の制御システムは、 内燃機関の気筒内で燃焼に供され る混合気の空燃比を取得する第 2取得手段を更に備えるようにしてもよい。 この 場合、 制御手段は、 第 2取得手段により取得された空燃比がリーンである時は、 可変圧縮比機構による圧縮比の上昇を解除するようにしてもよい。

気筒内で燃焼に供される混合気の空燃比がリーンである時は、 気筒内から排出 される未燃燃料成分が減少する。 さらに、 気筒内で燃焼に供される混合気の空燃 比がリーンである時は、 排気中の未燃燃料成分と酸素が角虫媒で反応して該触媒を 活性温度域まで早期に昇温させる。 よって、 可変圧縮比機構による圧縮比の上昇 を図らなくとも排気エミッションの低減を図ることができる。

また、 気筒内で燃焼に供される混合気の空燃比がリーンである時に過進角時の 進角量が少なくされると、 排気の温度が高くなる。 排気、温度が高くなると、 触媒 における未燃燃料成分と酸素との反応が促進される。 その結果、 触媒が早期に活 性する。 触媒が早期に活性すると、 気筒内から排出された未燃燃料成分が触媒に おいて浄化されるため、 大気中へ多量の未燃燃料成分が排出されなくなる。 従って、 本発明にかかる内燃機関の制御システムにおいて、 制御手段は、 第 2 取得手段により取得された空燃比がリーンである時は、 可変圧縮比機構による圧 縮比の上昇を解除するとともに、 点火時期の進角量を減少させるようにしてもよ い。

尚、 第 2取得手段としては、 内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサや 酸素濃度センサを利用可能である。 また、 第 2取得手段としては、 吸入空気量及 び燃料噴射量から空燃比を演算する E C Uを利用することもできる。 図面の簡単な説明

図 1は、 内燃機関の制御システムの概略構成を示す図である。

図 2は、 気筒内から排出される未燃燃料成分 （H C) と点火時期との関係を 示す図である。

図 3は、 点火時期と気筒内の状態との関係を示す図である。

図 4は、 筒内圧のピーク値と圧縮比との関係を示す図である。

図 5は、 筒内温度のピーク値と圧縮比との関係を示す図である。

図 6は、 圧縮比の変更方法を模式化した図である。

図 7は、 付着燃料低減制御の実行手順を示すタイミングチヤ一トである。 図 8は、 付着燃料低減制御において点火時期と圧縮比とを決定するためのル 一チンを示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の具体的な実施形態について図 1〜図 8に基づいて説明する。 図 1は、 本実施形態における内燃機関の制御システムの概略構成を示す図である。 図 1に示す内燃機関 1は、 複数の気筒 2を有する 4ストロークサイクルの火花 点火式の内燃機関 （ガソリンエンジン） である。 内燃機関 1の気筒 2は、 吸気ポ ート 3を介して吸気通路 3 0と連通するとともに、 排気ポート 4を介して排気通 路 4 0と連通している。

吸気ポート 3には、 気筒 2内へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁 5が設けら れている。 吸気通路 3 0には、 該吸気通路 3 0内を流通する空気量を制御するス ロットル弁 6が設けられている。 スロットル弁 6より下流の吸気通路 3 0には、 該吸気通路 3 0内の圧力 （吸気圧） を測定する吸気圧センサ 7が設けられている 。 スロットル弁 6より上流の吸気通路 3 0には、 該吸気通路 3 0を流れる空気量 を測定するエアフローメータ 8が設けられている。

一方、 排気通路 4 0には、 排気浄化装置 9が配置されている。 排気浄化装置 9 は、 三元触媒や吸蔵還元型 N O X触媒等を具備し、 所定の活性温度域にある時に 排気を浄化する。

また、 内燃機関 1には、 気筒 2内に臨む吸気ポート 3の開口端を開閉する吸気 弁 1 0と、 気筒 2内に臨む排気ポート 4の開口端を開閉する排気弁 1 1が設けら れている。 これら吸気弁 1 0と排気弁 1 1は、 吸気側カムシャフト 1 2と排気側 カムシャフト 1 3によりそれぞれ開閉駆動される。

気筒 2の上部には、 該気筒 2内の混合気に点火する点火プラグ 1 4が配置され ている。 また、 気筒 2内にはピストン 1 5が摺動自在に挿入されている。 ピスト ン 1 5はコネクティングロッド 1 6を介してクランクシャフト 1 7と接続されて いる。

クランクシャフト 1 7の近傍には、 該クランクシャフト 1 7の回転角度を検出 するクランクポジションセンサ 1 8が配置されている。 さらに、 内燃機関 1には 、 該内燃機関 1を循環する冷却水の温度を測定する水温センサ 1 9が取り付けら れている。

また、 吸気側カムシャフト 1 2には、 クランクシャフト 1 7に対する該吸気側 カムシャフト 1 2の位相を変更する可変動弁機構 1 2 0が取り付けられている。 このように構成された内燃機関 1には、 E C U 2 0が併設されている。 E C U 2 0は、 C P U、 R〇M、 RAM等を備えた電子制御ユニットである。 この E C U 2 0は、 前述した吸気圧センサ 7、 エアフローメータ 8、 クランクポジション センサ 1 8、 及び水温センサ 1 9等の各種センサと電気的に接続され、 各種セン サの測定値を入力可能になっている。 E C U 20は、 前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁 5、 スロッ トル弁 6、 点火プラグ 14、 及び可変動弁機構 120を電気的に制御する。 例え ば、 ECU 20は、 気筒 2内の壁面に付着する燃料を減少させる付着燃料低減制 御を行う。

以下、 本実施形態における付着燃料低減制御について述べる。

内燃機関 1が冷間状態にある場合のように筒内温度が低い時は、 燃料が気筒内 の壁面に付着し易い。 気筒内の壁面に付着した燃料 （筒内付着燃料） の大部分は 、 燃焼に供されることなく未燃のまま気筒内から排出される。 その際、 排気浄化 装置 9が活性温度域まで昇温していなければ、 前記した未燃燃料成分が浄化され ずに大気中へ排出されてしまう。

特に、 内燃機関 1が極低温下で始動された場合等は、 内燃機関 1の始動から排 気浄化装置 9が活性するまでの期間が長くなるとともに、 筒内付着燃料量が増加 する。 このため、 大気中へ排出される未燃燃料成分が過剰に多くなる虞がある。 これに対し、 本実施形態における付着燃料低減制御では、 ECU 20は、 筒内 付着燃料量が多くなると予想される時に、 点火プラグ 14の作動タイミング （点 火時期） を MBTより進角させるようにした。

本願発明者の鋭意の実験及び検証によれば、 点火時期が MB Tより進角された 場合は、 図 2に示されるように、 点火時期の進角量が増加するほど気筒 2内から 排出される未燃燃料成分 （HC) の量が少なくなることが解った。

このメカニズムについては明確に解明されていないが、 凡そ以下のようなメカ ニズムによると考えられる。

図 3は、 点火時期が MBTより前に進角 （過進角） された場合 （図 3中の ST 1) と、 点火時期が MB Tに設定された場合 （図 3中の ST2) と、 点火時期が 圧縮上死点 （TDC) に設定された場合 （図 3中の ST3) との各々の場合にお いて、 気筒 2内の状態を計測した結果を示す図である。 図 3中の実線は点火時期が過進角された場合、 破線は点火時期が MB Tに設定 された場合、 一点破線は点火時期が圧縮上死点 （TD C) に設定された場合を各 々示している。

点火時期が過進角された場合は、 点火時期が M B Tに設定された場合及び点火 時期が圧縮上死点 （TD C) に設定された場合に比べ、 圧縮上死点前に燃焼され る混合気の量が多くなる。 このため、 混合気の燃焼により発生する熱エネルギの ピーク （図 3中の熱発生率、 発生熱量、 及び燃焼質量割合を参照） が圧縮上死点 前へシフトする。

よって、 混合気の燃焼による昇温 ·昇圧効果とピストンの上昇動作 （下死点か ら上死点へ向かう動作） による圧縮効果との相乗効果により、 圧縮行程から膨張 行程までの期間における筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に上昇する。 その 結果、 筒内付着燃料、 および/または気筒 2内の壁面に付着する前の燃料の気化 及び酸化が促進されると考えられる。

そこで、 E C U 2 0は、 筒内付着燃料量が多くなると予想される時に、 点火時 期を過進角させるようにした。 筒内付着燃料量が多くなると予想される場合とし ては、 内燃機関 1が冷間始動される場合、 内燃機関 1が暖機運転状態にある場合

、 筒内付着燃料量の実測値が許容量を超える場合、 或いは筒内付着燃料量の推定 値が許容量を超える場合等を例示することができる。

筒内付着燃料量の実測方法としては、 光学的に液膜の厚さを計測するセンサを 気筒 2内に配置して実測する方法や、 電気伝導率を計測するセンサを気筒 2内に 配置し該センサの計測値を筒内付着燃料量に換算する方法を例示することができ る。

筒内付着燃料量を推定する方法としては、 冷却水温度、 機関始動時からの積算 燃料噴射量、 機関始動時からの積算吸入空気量、 燃料噴射量、 吸気圧、 及び空燃 比の少なくとも一つと筒内付着燃料量との相関関係から推定する方法を例示する ことができる。

筒内付着燃料量が多くなると予想される場合に点火プラグ 1 4の作動時期 （点 火時期） が過進角されると、 筒内付着燃料を減少させることができるとともに気 筒 2内から排出される未燃燃料成分を減少させることも可能となる。

尚、 図 3の説明で述べた知見によれば、 気筒 2内から排出される未燃燃料成分 は筒内圧及び筒内温度のピークが高くなるほど減少すると考えられる。 筒内圧及 び筒内温度のピーク値を高める方法としては、 前述したような点火時期を過進角 させる方法に加え、 内燃機関 1の圧縮比を高める方法も考えられる。

図 4及び図 5は、 圧縮比と筒内圧のピーク値との関係、 及び圧縮比と筒内温度 のピ一ク値との関係を各々示す図である。 図 4及び図 5において、 筒内圧及び筒 内温度のピーク値は、 内燃機関 1の圧縮比が高くなるほど高くなる。

よって、 点火時期が過進角される時に内燃機関 1の圧縮比が高められると、 筒 内圧及び筒内温度のピークが一層高くなる。 その結果、 気筒 2内から排出される 未燃燃料成分の一層の低減を見込むことができる。

そこで、 本実施形態の付着燃料低減制御では、 E C U 2 0は、 筒内付着燃料量 が多くなると予想される時に、 点火時期の過進角に加え、 内燃機関 1の高圧縮化 も図るようにした。

内燃機関 1の圧縮比を上昇させる方法としては、 燃焼室容積 （ピストン 1 5が 上死点に位置する時の気筒 2内の容積） とピストン 1 5が下死点に位置する時の 気筒 2内の容積との比 （機械圧縮比） を変更する方法、 或いは燃焼室容積と吸気 弁 1 0が閉弁した時の気筒 2内の容積との比 （有効圧縮比） を変更する方法を例 示することができる。

機械圧縮比を変更する方法としては、 クランクケースとシリンダブ口ックとの 相対位置を変更する可変圧縮比機構や、 コネクティングロッドの長さを変更する 可変圧縮比機構等を利用する方法を例示することができる。 有効圧縮比を変更する方法としては、 可変動弁機構を利用して吸気弁 1 0の閉 弁時期を変更する方法を例示することができる。

本発明の内燃機関の制御システムは、 機械圧縮比を変更する方法と有効圧縮比 を変更する方法との何れの方法も利用可能である。 以下では、 普及率の高い可変 動弁機構を利用して圧縮比を変更する場合を例示する。

図 6は、 可変動弁機構 1 2 0を利用して有効圧縮比を高める方法を模式化した 図である。 図 6中の破線は過進角が行われない時の吸気弁 1 0の開弁期間を示し 、 図 6中の一点破線は過進角が行われる時の吸気弁 1 0の開弁期間を示している 点火時期の過進角が非実行状態にある時は、 吸気弁 1 0の閉弁時期 （I V C) は吸気下死点 （B D C) より遅い時期に設定される。 これに対し、 E C U 2 0は 、 点火時期の過進角が行われる時は、 吸気弁 1 0の閉弁時期 （I V C) を吸気下 死点 （B D C) まで進角 （若しくは、 吸気下死点 （B D C) の近傍まで進角） さ せる。 この場合、 吸気弁 1 0が閉弁した時の気筒 2内の容積が増加する。 その結 果、 内燃機関 1の有効圧縮比が高くなる。

このような方法により内燃機関 1の有効圧縮比が高められると、 点火時期の過 進角と有効圧縮比の上昇との相乗効果により、 筒内圧及び筒内温度のピーク値が 一層高くなる。 その結果、 気筒 2内から排出される未燃燃料成分を極めて少なく することができる。

ところで、 点火時期の進角量は、 筒内付着燃料の増加に比例して多くされるこ とが望ましいと考えられる。 しかしながら、 点火時期の進角量が過剰に多くなつ た場合は、 ピストン 1 5とピストンリングとシリンダポア壁面との間の隙間 （ク レビスポリユーム） に入り込む燃料が増加する可能性がある。

クレビスボリュームに入り込んだ燃料は、 燃焼に供されることなく気筒 2内か ら排出され易い。 このため、 点火時期の進角量が過剰に多くなると、 気筒 2内か ら排出される未燃燃料量が却つて増加することが懸念される。

これに対し、 付着燃料低減制御において点火時期の過進角と内燃機関 1の高圧 縮化とが組み合わされると、 気筒 2内から排出される未燃燃料成分を増加させる ことなく、 過進角時の進角量を少なくすることも可能である。 すなわち、 付着燃 料低減制御において点火時期の過進角と内燃機関 1の高圧縮化とが組み合わされ ると、 点火時期の進角量を過剰に多くすることなく、 気筒 2内から排出される未 燃燃料成分を減少させることができる。

尚、 気筒 2内で燃焼に供される混合気の空燃比がリーンである時は、 気筒 2内 から排出される未燃燃料成分が少なくなる上、 排気中の未燃燃料成分と酸素とが 排気浄化装置 9で反応し易くなる。

排気中の未燃燃料成分と酸素とが排気浄化装置 9において反応すると、 それら の反応熱によって排気浄化装置 9が早期に活性温度域へ昇温可能となる。 排気浄 化装置 9が早期に活性温度域まで昇温すると、 気筒 2内から排出される未燃燃料 成分が排気浄化装置 9によって浄化される。

従って、 付着燃料低減制御の実施方法としては、 図 7に示すように、 筒内付着 燃料が多くなると予想され、 且つ気筒 2内で燃焼に供される混合気の空燃比が理 論空燃比以下である時 （図 5中の t l〜t 2 ) に、 点火時期が過進角されるとと もに内燃機関 1の有効圧縮比が上昇される方法が好ましい。 また、 点火時期の過 進角及び内燃機関 1の高圧縮化が図られている時に混合気の空燃比がリーンに変 化した時 （図 5中の t 2 ) は、 点火時期の過進角及び内燃機関 1の高圧縮化が解 除されることが好ましい。

尚、 排気浄化装置 9における未燃燃料成分と酸素との反応は、 排気浄化装置 9 へ流入する排気の温度が高くなるほど促進される。 よって、 点火時期の過進角及 び内燃機関 1の高圧縮化が図られている途中で混合気の空燃比がリーンに変化し た場合は、 点火時期を MB T以降へ遅角、 および Zまたは内燃機関 1の低圧縮化 を図ることにより、 排気温度の上昇を図ることが望ましい。

次に、 本実施形態における付着燃料低減制御の実行手順について図 8に沿って 説明する。 図 8は、 付着燃料低減制御における点火時期と圧縮比とを決定するた めのルーチンを示すフローチャートである。 このル一チンは、 予め ECU20の ROMに記憶されたルーチンであり、 ECU 20によって周期的に実行される。 図 8のル一チンにおいて、 ECU20は、 先ず S 101において筒内付着燃料 量 Dp f u e 1を算出する。

S 102では、 ECU 20は、 前記 S 101で算出された筒内付着燃料量 D p f ue 1が所定量以上である否かを判別する。 前記した所定量は、 内燃機関 1の 全気筒 2から排出される未燃燃料の総量が規制量を下回るように定められてもよ い。

前記 S 102において否定判定された場合 （D p f u e 1 <所定量） は、 E C U20は、 本ルーチンの実行を終了する。 この場合は、 点火プラグ 14の点火時 期が通常の点火時期に設定されるとともに、 吸気弁 10の閉弁時期が通常の閉弁 時期に設定される。

前記 S 102において肯定判定された場合 （D p f u e 1≥所定量） は、 E C U 20は、 S 103へ進む。 S 103では、 E C U 20は、 気筒 2内で燃焼に供 される混合気の空燃比 AZFを取得する。 例えば、 ECU20は、 エアフローメ 一夕 8の測定値と燃料噴射量とに基づいて前記空燃比 A/Fを演算してもよく、 或いは内燃機関 1の排気通路 40に設けられた空燃比センサや酸素濃度センサの 測定値を読み込んでもよい。

S 104では、 ECU20は、 前記 S 103で取得された空燃比 AZFがリ一 ン （空燃比 A_ F>理論空燃比） であるか否かを判別する。 S 104において否 定判定された場合 （空燃比 A/F≤理論空燃比） は、 ECU20は、 S 105へ 進む。 S I 05では、 ECU20は、 点火プラグ 14の点火時期を MBTより前へ過 進角させる。 さらに、 ECU 20は、 吸気弁 10の閉弁時期 （IVC) を吸気下 死点へ進角させることにより、 内燃機関 1の有効圧縮比を上昇させる。

この場合、 筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に高められるため、 筒内付着 燃料、 および Zまたは気筒 2内の壁面に付着する前の燃料の気化及び酸化が促進 される。 その結果、 内燃機関 1の気筒 2から排出される未燃燃料成分が極めて少 なくなる。

一方、 前記 S 104において肯定判定された場合 （空燃比 AZF>理論空燃比 ) は、 ECU20は、 S 106へ進む。 S 106では、 ECU20は、 点火プラ グ 14の点火時期を MB T以降へ遅角させる。 さらに、 ECU20は、 吸気弁 1 0の閉弁時期 （I VC) を通常の閉弁時期以降へ遅角させることにより、 内燃機 関 1の有効圧縮比を低下させる。

この場合、 気筒 2内における混合気の燃焼が緩慢 （言い換えれば、 燃焼速度が 低下） になる。 このため、 気筒 2から排出される排気の温度が上昇する。 その結 果、 排気中の未燃燃料成分が排気浄化装置 9において排気中の酸素と反応可能に なり、 大気中へ放出される未燃燃料成分が減少する。

以上述べたように ECU20が図 8のル一チンを実行すると、 本発明にかかる 過進角手段、 可変圧縮比機構、 制御手段、 第 1取得手段、 及び第 2取得手段が実 現される。 その結果、 筒内付着燃料が多くなると予想される時に内燃機関 1の排 気エミッションを好適に低減させることができる。

尚、 本実施形態では、 燃料噴射弁が吸気ポートに配置される内燃機関を例に挙 げたが、 燃料噴射弁が気筒内に配置 （すなわち、 気筒内へ直接燃料噴射可能な位 置に配置） される内燃機関であってもよいことは勿論である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 火花点火式内燃機関の点火時期を MB Tより前へ進角させる過進角手段と 前記内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、

前記過進角手段により点火時期が ΜΒ Τより前へ進角される時に、 前記可変圧 縮比機構により前記内燃機関の圧縮比を上昇させる制御手段と、

を備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。

2 . 請求項 1において、 前記内燃機関の気筒内に付着する燃料量を取得する第 1取得手段を更に備え、

前記制御手段は、 前記第 1取得手段により取得された付着燃料量が所定量以上 である時に、 前記過進角手段による点火時期の進角を行うとともに、 前記可変圧 縮比機構による圧縮比の上昇を図ることを特徴とする内燃機関の制御システム。

3 . 請求項 1又は 2において、 前記内燃機関の気筒内で燃焼に供される混合気 の空燃比を取得する第 2取得手段を更に備え、

前記制御手段は、 前記第 2取得手段により取得された空燃比がリーンである時 は、 前記可変圧縮比機構による圧縮比の上昇を解除することを特徴とする内燃機 関の制御システム。

4. 請求項 3において、 前記制御手段は、 前記第 2取得手段により取得された 空燃比がリーンである時は、 前記点火時期を MB Τ以降に遅角させることを特徴 とする内燃機関の制御システム。 内燃機関の気筒内に火花を生起させる点火プラグと、 前記内燃機関の圧縮比を変更する可変動弁機構と、

前記点火プラグ及び前記可変動弁機構を制御する制御ュニットと、

を備えた火花点火式内燃機関の制御システムであって、

前記制御ユニットは、 前記気筒内に付着する燃料量を演算し、 その演算結果が 所定量以上である時は前記点火プラグの作動時期を MB Tより前へ進角させると ともに、 前記内燃機関の圧縮比が上昇するように前記可変圧縮比機構を制御する ことを特徴とする内燃機関の制御システム。