内燃機関の制御装置
【課題】過給機の過給効率を向上させる。
【解決手段】２つの気筒２Ｒ、２Ｌを備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路４Ｒ、４Ｌが接続されると共にそれぞれ独立した排気通路６Ｒ、６Ｌが接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機８の排気タービン１０が配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサ９が配置されている。過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁２０の閉弁タイミングと吸気弁１９の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【解決手段】２つの気筒２Ｒ、２Ｌを備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路４Ｒ、４Ｌが接続されると共にそれぞれ独立した排気通路６Ｒ、６Ｌが接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機８の排気タービン１０が配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサ９が配置されている。過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁２０の閉弁タイミングと吸気弁１９の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に過給機付の内燃機関が記載されている。そして、同文献に記載の内燃機関では、各気筒から過給機の排気タービンに供給される排気ガスの圧力が高くなるように各気筒における排気弁の開閉弁タイミングを制御し、過給機の過給効率を向上させるようにしている。すなわち、特許文献１に記載された内燃機関は、４つの気筒を有し、これら気筒にそれぞれ排気管が接続されている。そして、これら４つの排気管のうち排気行程が順序的に連続して行われる２つの気筒にそれぞれ接続された排気管同士が合流して過給機の排気タービンまで延び、残りの２つの気筒（これら気筒の排気行程も順序的に連続して行われる）にそれぞれ接続された排気管同士が合流して同じ過給機の排気タービンまで延びている。さらに、互いに合流する排気管が接続された２つの気筒において排気弁が開弁されている期間が大きく重なるように各気筒における排気弁の開閉弁タイミングが制御される。これにより、互いに合流する排気管が接続された２つの気筒のうち先に排気行程が行われる気筒から排出される排気ガスに後に排気行程が行われる気筒から排出される排気ガスが干渉し、その結果、過給機の排気タービンに供給される排気ガスの圧力が高くなり、過給機の過給効率が向上する。このように、過給機を備えた内燃機関に対しては、過給機の過給効率をできるだけ向上させる要求がある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１４０８２２号公報
【特許文献２】実公平４−２４０８５号公報
【特許文献３】特開平６−２２９２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、種々の理由から、複数の気筒からなる２つの気筒群を備える内燃機関において、各気筒群にそれぞれ独立した吸気通路を接続すると共にそれぞれ独立した排気通路を接続し、一方の気筒群に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンを配置すると共に他方の気筒群に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサを配置するようにした変則過給タイプの内燃機関が知られている。こうした変則過給タイプの内燃機関に対しても、過給機の過給効率をできるだけ向上させる要求がある。
【０００５】
本発明の目的は、上述した変則過給タイプの内燃機関において、過給機の過給効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置された内燃機関において、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【０００７】
２番目の発明では、１番目の発明において、前記吸排気弁制御が内燃機関が過渡運転状態にあるときに行われる。
【０００８】
上記課題を解決するために、３番目の発明では、２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置され、各気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が予め定められた期間となるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方が制御される内燃機関において、該内燃機関が過渡運転状態にあるときには、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が配置された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも長くなると共に、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも短くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【０００９】
４番目の発明では、１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用燃料噴射弁と気筒内に燃料を噴射する気筒内用燃料噴射弁とを各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機のコンプレッサが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御が行われる。
【００１０】
５番目の発明では、４番目の発明において、前記コンプレッサ側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において排気弁が閉弁した後のタイミングに設定される。
【００１１】
６番目の発明では、１〜５番目の発明のいずれか１つにおいて、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御が行われ、該排気タービン側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において吸気弁が開弁している間のタイミングに設定される。
【００１２】
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを吸排気弁制御が行われていないときに該点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われる。
【００１３】
８番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過給機のコンプレッサが配置された側の気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なるいわゆるバルブオーバラップ期間が長い。ここで、過給機のコンプレッサが配置された側の気筒に接続された吸気通路内の圧力は、コンプレッサの過給効果によって、該気筒に接続された排気通路内の圧力よりも高い。したがって、吸気通路から気筒内に流入した空気の一部がそのまま排気通路に流出し、その分、コンプレッサに対する負荷が小さくなる。このため、過給機の過給効果が大きくなる。
【００１５】
一方、過給機の排気タービンが配置された側の気筒に接続された排気通路内の圧力は、排気タービンの抵抗によって、該気筒に接続された吸気通路内の圧力よりも高い。このため、バルブオーバラップ期間が長いと、排気通路へ流出するのではなく吸気通路内に流出してしまう排気ガスが多くなり、その分、排気タービンに供給される排気ガスの圧力が低下する可能性がある。しかしながら、本発明によれば、過給機の排気タービンが配置された側の気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なるいわゆるバルブオーバラップ期間が短い。したがって、バルブオーバラップ期間中に排気ガスが排気通路から気筒内に逆流することが抑制される。このため、過給機の過給効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の制御装置が適用される内燃機関を示した図であり、図２は、図１の内燃機関の１つの気筒に対応する断面図である。これら図１および図２に示した内燃機関は、２つのバンク１Ｒ、１Ｌを備えたいわゆるＶ型の内燃機関である。各バンク１Ｒ、１Ｌには、それぞれ、３つの気筒♯１〜♯３、♯４〜♯６が設けられており、これら３つの気筒が気筒群２Ｒ、２Ｌを構成する。一方の気筒群２Ｒには、吸気ポート３Ｒを介して吸気管４Ｒが接続されている。他方の気筒群２Ｌには、吸気ポート３Ｌを介して別の吸気管４Ｌが接続されている。すなわち、各気筒群２Ｒ、２Ｌには、それぞれ、独立した吸気管４Ｒ、４Ｌが接続されている。また、一方の気筒群２Ｒには、排気ポート５Ｒを介して排気管６Ｒが接続されている。他方の気筒群２Ｌには、排気ポート５Ｌを介して別の排気管６Ｌが接続されている。すなわち、各気筒群２Ｒ、２Ｌには、それぞれ、独立した排気管６Ｒ、６Ｌが接続されている。これら排気管６Ｒ、６Ｌは、その下流側の端部において、共通の１つの排気管（以下「排気集合管」という）７に接続されている。
【００１７】
また、図示した内燃機関は、１つの過給機８を備える。過給機８のコンプレッサ９は、一方の気筒群２Ｒに接続された吸気管４Ｒ内に配置されている。一方、過給機８の排気タービン１０は、他方の気筒群２Ｌに接続された排気管６Ｌ内に配置されている。また、各排気管６Ｒ、６Ｌ内には、それぞれ、三元触媒１１Ｒ、１１Ｌが配置されている。さらに、排気集合管７内には、三元触媒１２とＮＯｘ触媒１３とが配置されている。また、各吸気管４Ｒ、４Ｌ内には、スロットル弁１４Ｒ、１４Ｌ、エアフローメータ１５Ｒ、１５Ｌ、および、エアクリーナ１６Ｒ、１６Ｌが配置されている。
【００１８】
また、図示した内燃機関は、図２に示したように、各気筒に対応して、それぞれ、吸気ポート３Ｒ、３Ｌ内に燃料を噴射する燃料噴射弁（以下「ポート燃料噴射弁」という）１７Ｒ、１７Ｌと、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁（以下「筒内燃料噴射弁」という）１８Ｒ、１８Ｌとを有する。
【００１９】
なお、図２において、１９は吸気弁、２０は排気弁、２１は燃焼室、２２はピストン、２３は点火栓、２４はシリンダヘッド、２５はシリンダブロックをそれぞれ示している。また、図示した内燃機関は、吸気弁の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更すると共に排気弁の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更するいわゆる可変動弁機構を有する。
【００２０】
また、電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１により互いに接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５、および、出力ポート３６を有する。エアフローメータ１５Ｒ、１５Ｌの出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、負荷センサ３８は、アクセルペダル３９の踏込量に比例した出力信号を出力し、この出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、クランク角センサ４０は、クランクシャフトが、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは、入力ポート３５に入力される。一方、出力ポート３６は、対応する駆動回路３７を介して、スロットル弁１４Ｒ、１４Ｌ、ポート燃料噴射弁１７Ｒ、１７Ｌ、筒内燃料噴射弁１８Ｒ、１８Ｌ、および、点火栓２３に接続される。
【００２１】
次に、本実施形態の内燃機関の制御について図３を参照して説明する。なお、図３において、ＴＤＣは圧縮上死点、ＥＸは排気弁２０のリフト曲線、ＩＮは吸気弁１９のリフト曲線を示している。
【００２２】
本実施形態では、内燃機関が該内燃機関の負荷が略一定であって該内燃機関が出力するトルク（以下「機関トルク」という）が一定であるいわゆる定常運転状態にあるときには、コンプレッサ９が配置されている吸気管４Ｒが接続された気筒群（以下「コンプレッサ側気筒群」という）２Ｒの各気筒♯１〜♯３において、排気弁２０が開弁している期間と吸気弁１９が開弁している期間とが重なる期間（以下「バルブオーバラップ期間」という）が、図３（Ａ）に示したように、予め定められた長さの期間（以下「基準バルブオーバラップ期間」という）ＴＲになるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると共に、排気タービン１０が配置されている排気管６Ｌが接続された気筒群（以下「排気タービン側気筒群」という）２Ｌの各気筒♯４〜♯６においても、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｂ）に示したように、同じ基準バルブオーバラップ期間ＴＲになるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御される。
【００２３】
一方、本実施形態では、内燃機関が該内燃機関の負荷が上昇して機関トルクが上昇するいわゆる過渡運転状態にあるときには、以下の過渡時吸排気弁制御が行われる。すなわち、コンプレッサ側気筒群２Ｒの各気筒♯１〜♯３においては、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｃ）に示したように、上記基準バルブオーバラップ期間ＴＲよりも長い期間ＴＬとなるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると共に、排気タービン側気筒群２Ｌの各気筒♯４〜♯６においては、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｄ）に示したように、上記基準バルブオーバラップ期間ＴＲよりも短い期間ＴＳとなるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御される。
【００２４】
内燃機関が過度運転状態にあるときに、上述したように、各気筒における排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると、以下のような効果が得られる。すなわち、内燃機関が過渡運転状態にあるときには、機関トルクを上昇させる必要がある。このとき、機関トルクを素早く上昇させるためには、過給機８の過給圧を素早く上昇させる必要がある。そして、このためには、コンプレッサ９が吸気を過給するときの抵抗が小さい、すなわち、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力が低いと、過給機８の回転数が上昇しやすく、したがって、過給機８の過給圧が上昇しやすくなる。また、排気タービン１０を回転させる排気ガスの圧力が高い、すなわち、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力が高いと、過給機８の回転数が上昇しやすく、したがって、過給機８の過給圧が上昇しやすくなる。すなわち、過給機８の過給圧を素早く上昇させるためには、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力を低くすると共に、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力を高くすればよい。
【００２５】
ここで、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、そこに接続された吸気管４Ｒ内にコンプレッサ９が配置されているのに対し、そこに接続された排気管６Ｒ内に排気タービン１０が配置されているわけではない。したがって、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、吸気管４Ｒ内の圧力が排気管６Ｒ内の圧力よりも非常に高くなっている。このため、バルブオーバラップ期間中に、吸気管４Ｒから吸気ポート３Ｒを介して気筒♯１〜♯３内に流入した空気が排気ポート５Ｒを介して排気管６Ｒに流出しやすい状態にあると言える。ここで、本実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、バルブオーバラップ期間が長くされるので、吸気管４Ｒから気筒♯１〜♯３内に流入し、該気筒から排気管６Ｒに流出する空気の量が多くなる。このため、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力が低くなり、過給機８の回転数が上昇しやすく、結果として、過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００２６】
一方、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、そこに接続された排気管６Ｌ内に排気タービン１０が配置されているのに対し、そこに接続された吸気管４Ｌ内にコンプレッサ９が配置されているわけではない。したがって、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、排気管６Ｌ内の圧力が吸気管４Ｌ内の圧力よりも非常に高くなっている。このため、バルブオーバラップ期間中、気筒♯４〜♯６内の排気ガスは、排気管６Ｌへ流出するよりも、吸気管４Ｌへ流出しやすいと言える。このとき、排気ガスが吸気管４Ｌへ流出すると、その分、排気管６Ｌに流出する排気ガスが少なくなり、その結果、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力が低くなってしまう。ここで、本実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、バルブオーバラップ期間が短くされるので、吸気管４Ｌに流出する排気ガスが少なくなり、その分、排気管６Ｌに流出する排気ガスが多くなる。このため、排気タービン１０上流の排気管６Ｒ内の圧力が高くなり、結果として、過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００２７】
なお、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関し、ポート燃料噴射弁１７Ｒからは燃料を噴射せずに、筒内燃料噴射弁１８Ｒからのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御を行うようにしてもよい。この場合、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料を噴射する場合に比べて燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制される。すなわち、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料が噴射された場合、燃料を含んだ状態の空気が気筒♯１〜♯３内に流入することになる。ここで、上述したように、コンプレッサ側気筒群２Ｒでは、吸気管４Ｒから気筒♯１〜♯３に流入した空気が排気管６Ｒに流出しやすい状態にある。このため、気筒♯１〜♯３内に流入する空気中に燃料が含まれていると、排気管６Ｒに流出する空気と共に排気管６Ｒに流出する燃料が多くなる。しかしながら、筒内燃料噴射弁１８Ｒのみから燃料を噴射するようにすれば、排気管６Ｒに流出する空気と共に排気管６Ｒに流出する燃料が少なくなる。したがって、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料が噴射する場合に比べて燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制されるのである。
【００２８】
特に、このコンプレッサ側燃料噴射制御を行う場合、筒内燃料噴射弁１８Ｒから燃料を噴射するタイミングが排気弁２０が閉弁した後に設定されると、より燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制される。
【００２９】
さらに、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、排気タービン側気筒群２Ｌに関し、ポート燃料噴射弁１７Ｌからは燃料を噴射せずに、吸気弁１９が開弁している間、特に、吸気弁１９が開弁している間であって気筒♯４〜♯６内に流入する空気の流量が最も多いときに筒内燃料噴射弁１８Ｒからのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御を行うようにしてもよい。この場合、筒内燃料噴射弁１８Ｒから噴射された燃料の気化潜熱によって各気筒♯４〜♯６に吸入される空気が冷却され、その分、各気筒♯４〜♯６内に吸入される空気の量が多くなる。したがって、この場合、ポート燃料噴射弁１７Ｌから燃料を噴射する場合に比べて機関トルクが大きくなる。
【００３０】
また、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、排気タービン側気筒群２Ｌに関し、気筒♯４〜♯６内の燃料に点火栓２３によって点火するタイミング（以下「点火タイミング」という）を内燃機関が定常運転状態にあるときの点火タイミングよりも遅く（遅角）する排気タービン側点火タイミング制御を行うようにしてもよい。この場合、排気ガスの温度が高くなり、したがって、エネルギの高い排気ガスが排気タービン１０に供給されることになる。したがって、この場合、点火タイミングを内燃機関が定常運転状態にあるときの点火タイミングとする場合に比べて過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００３１】
なお、内燃機関が過渡運転状態にあるときのコンプレッサ側気筒群２Ｒにおける点火タイミングは、内燃機関が定常運転状態にあるときと同じに設定される。ここで、内燃機関が定常運転状態にあるときには、コンプレッサ側気筒群２Ｒにおける点火タイミングは、気筒♯１〜♯３内でノッキングが生じない範囲で燃料の燃焼効率が最も高くなるタイミングに設定される。もちろん、内燃機関が定常運転状態にあるときには、排気タービン側気筒群２Ｌにおける点火タイミングも、同様に、気筒♯４〜♯６内でノッキングが生じない範囲で燃料の燃焼効率が最も高くなるタイミングに設定される。
【００３２】
また、上述した実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるときに過渡時吸排気弁制御が行われるが、内燃機関が過渡運転状態にないときに上述した過渡時吸排気弁制御と同じ制御が行われてもよく、この場合にも、過給機の過給効率は、少なくとも、こうした制御が行われない場合に比べて高くなる。
【００３３】
また、上述した実施形態では、過渡時吸排気弁制御においてバルブオーバラップ期間を変更する場合、コンプレッサ側の気筒では、バルブオーバラップ期間を基準バルブオーバラップ期間よりも長くし、排気タービン側では、バルブオーバラップ期間を基準バルブオーバラップ期間よりも短くしているが、単に、コンプレッサ側の気筒におけるバルブオーバラップ期間が排気タービン側の気筒におけるバルブオーバラップ期間よりも長くなるように各気筒の排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングの少なくとも一方を制御するようにしてもよく、この場合、過給機の過給効率は、少なくとも、こうした制御を行わない場合に比べて高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の制御装置を備えた内燃機関を示した図である。
【図２】図１に示した内燃機関の１つの気筒に対応する断面図である。
【図３】排気弁のリフト曲線と吸気弁のリフト曲線とを示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
２Ｒ、２Ｌ 気筒群
♯１〜♯６ 気筒
４Ｒ、４Ｌ 吸気管
６Ｒ、６Ｌ 排気管
８ 過給機
９ コンプレッサ
１０ 排気タービン
１７Ｒ、１７Ｌ ポート燃料噴射弁
１８Ｒ、１８Ｌ 筒内燃料噴射弁
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
２３ 点火栓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に過給機付の内燃機関が記載されている。そして、同文献に記載の内燃機関では、各気筒から過給機の排気タービンに供給される排気ガスの圧力が高くなるように各気筒における排気弁の開閉弁タイミングを制御し、過給機の過給効率を向上させるようにしている。すなわち、特許文献１に記載された内燃機関は、４つの気筒を有し、これら気筒にそれぞれ排気管が接続されている。そして、これら４つの排気管のうち排気行程が順序的に連続して行われる２つの気筒にそれぞれ接続された排気管同士が合流して過給機の排気タービンまで延び、残りの２つの気筒（これら気筒の排気行程も順序的に連続して行われる）にそれぞれ接続された排気管同士が合流して同じ過給機の排気タービンまで延びている。さらに、互いに合流する排気管が接続された２つの気筒において排気弁が開弁されている期間が大きく重なるように各気筒における排気弁の開閉弁タイミングが制御される。これにより、互いに合流する排気管が接続された２つの気筒のうち先に排気行程が行われる気筒から排出される排気ガスに後に排気行程が行われる気筒から排出される排気ガスが干渉し、その結果、過給機の排気タービンに供給される排気ガスの圧力が高くなり、過給機の過給効率が向上する。このように、過給機を備えた内燃機関に対しては、過給機の過給効率をできるだけ向上させる要求がある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１４０８２２号公報
【特許文献２】実公平４−２４０８５号公報
【特許文献３】特開平６−２２９２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、種々の理由から、複数の気筒からなる２つの気筒群を備える内燃機関において、各気筒群にそれぞれ独立した吸気通路を接続すると共にそれぞれ独立した排気通路を接続し、一方の気筒群に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンを配置すると共に他方の気筒群に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサを配置するようにした変則過給タイプの内燃機関が知られている。こうした変則過給タイプの内燃機関に対しても、過給機の過給効率をできるだけ向上させる要求がある。
【０００５】
本発明の目的は、上述した変則過給タイプの内燃機関において、過給機の過給効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置された内燃機関において、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【０００７】
２番目の発明では、１番目の発明において、前記吸排気弁制御が内燃機関が過渡運転状態にあるときに行われる。
【０００８】
上記課題を解決するために、３番目の発明では、２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置され、各気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が予め定められた期間となるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方が制御される内燃機関において、該内燃機関が過渡運転状態にあるときには、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が配置された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも長くなると共に、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも短くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われる。
【０００９】
４番目の発明では、１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用燃料噴射弁と気筒内に燃料を噴射する気筒内用燃料噴射弁とを各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機のコンプレッサが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御が行われる。
【００１０】
５番目の発明では、４番目の発明において、前記コンプレッサ側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において排気弁が閉弁した後のタイミングに設定される。
【００１１】
６番目の発明では、１〜５番目の発明のいずれか１つにおいて、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御が行われ、該排気タービン側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において吸気弁が開弁している間のタイミングに設定される。
【００１２】
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを吸排気弁制御が行われていないときに該点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われる。
【００１３】
８番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過給機のコンプレッサが配置された側の気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なるいわゆるバルブオーバラップ期間が長い。ここで、過給機のコンプレッサが配置された側の気筒に接続された吸気通路内の圧力は、コンプレッサの過給効果によって、該気筒に接続された排気通路内の圧力よりも高い。したがって、吸気通路から気筒内に流入した空気の一部がそのまま排気通路に流出し、その分、コンプレッサに対する負荷が小さくなる。このため、過給機の過給効果が大きくなる。
【００１５】
一方、過給機の排気タービンが配置された側の気筒に接続された排気通路内の圧力は、排気タービンの抵抗によって、該気筒に接続された吸気通路内の圧力よりも高い。このため、バルブオーバラップ期間が長いと、排気通路へ流出するのではなく吸気通路内に流出してしまう排気ガスが多くなり、その分、排気タービンに供給される排気ガスの圧力が低下する可能性がある。しかしながら、本発明によれば、過給機の排気タービンが配置された側の気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なるいわゆるバルブオーバラップ期間が短い。したがって、バルブオーバラップ期間中に排気ガスが排気通路から気筒内に逆流することが抑制される。このため、過給機の過給効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の制御装置が適用される内燃機関を示した図であり、図２は、図１の内燃機関の１つの気筒に対応する断面図である。これら図１および図２に示した内燃機関は、２つのバンク１Ｒ、１Ｌを備えたいわゆるＶ型の内燃機関である。各バンク１Ｒ、１Ｌには、それぞれ、３つの気筒♯１〜♯３、♯４〜♯６が設けられており、これら３つの気筒が気筒群２Ｒ、２Ｌを構成する。一方の気筒群２Ｒには、吸気ポート３Ｒを介して吸気管４Ｒが接続されている。他方の気筒群２Ｌには、吸気ポート３Ｌを介して別の吸気管４Ｌが接続されている。すなわち、各気筒群２Ｒ、２Ｌには、それぞれ、独立した吸気管４Ｒ、４Ｌが接続されている。また、一方の気筒群２Ｒには、排気ポート５Ｒを介して排気管６Ｒが接続されている。他方の気筒群２Ｌには、排気ポート５Ｌを介して別の排気管６Ｌが接続されている。すなわち、各気筒群２Ｒ、２Ｌには、それぞれ、独立した排気管６Ｒ、６Ｌが接続されている。これら排気管６Ｒ、６Ｌは、その下流側の端部において、共通の１つの排気管（以下「排気集合管」という）７に接続されている。
【００１７】
また、図示した内燃機関は、１つの過給機８を備える。過給機８のコンプレッサ９は、一方の気筒群２Ｒに接続された吸気管４Ｒ内に配置されている。一方、過給機８の排気タービン１０は、他方の気筒群２Ｌに接続された排気管６Ｌ内に配置されている。また、各排気管６Ｒ、６Ｌ内には、それぞれ、三元触媒１１Ｒ、１１Ｌが配置されている。さらに、排気集合管７内には、三元触媒１２とＮＯｘ触媒１３とが配置されている。また、各吸気管４Ｒ、４Ｌ内には、スロットル弁１４Ｒ、１４Ｌ、エアフローメータ１５Ｒ、１５Ｌ、および、エアクリーナ１６Ｒ、１６Ｌが配置されている。
【００１８】
また、図示した内燃機関は、図２に示したように、各気筒に対応して、それぞれ、吸気ポート３Ｒ、３Ｌ内に燃料を噴射する燃料噴射弁（以下「ポート燃料噴射弁」という）１７Ｒ、１７Ｌと、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁（以下「筒内燃料噴射弁」という）１８Ｒ、１８Ｌとを有する。
【００１９】
なお、図２において、１９は吸気弁、２０は排気弁、２１は燃焼室、２２はピストン、２３は点火栓、２４はシリンダヘッド、２５はシリンダブロックをそれぞれ示している。また、図示した内燃機関は、吸気弁の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更すると共に排気弁の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更するいわゆる可変動弁機構を有する。
【００２０】
また、電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１により互いに接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５、および、出力ポート３６を有する。エアフローメータ１５Ｒ、１５Ｌの出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、負荷センサ３８は、アクセルペダル３９の踏込量に比例した出力信号を出力し、この出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、クランク角センサ４０は、クランクシャフトが、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは、入力ポート３５に入力される。一方、出力ポート３６は、対応する駆動回路３７を介して、スロットル弁１４Ｒ、１４Ｌ、ポート燃料噴射弁１７Ｒ、１７Ｌ、筒内燃料噴射弁１８Ｒ、１８Ｌ、および、点火栓２３に接続される。
【００２１】
次に、本実施形態の内燃機関の制御について図３を参照して説明する。なお、図３において、ＴＤＣは圧縮上死点、ＥＸは排気弁２０のリフト曲線、ＩＮは吸気弁１９のリフト曲線を示している。
【００２２】
本実施形態では、内燃機関が該内燃機関の負荷が略一定であって該内燃機関が出力するトルク（以下「機関トルク」という）が一定であるいわゆる定常運転状態にあるときには、コンプレッサ９が配置されている吸気管４Ｒが接続された気筒群（以下「コンプレッサ側気筒群」という）２Ｒの各気筒♯１〜♯３において、排気弁２０が開弁している期間と吸気弁１９が開弁している期間とが重なる期間（以下「バルブオーバラップ期間」という）が、図３（Ａ）に示したように、予め定められた長さの期間（以下「基準バルブオーバラップ期間」という）ＴＲになるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると共に、排気タービン１０が配置されている排気管６Ｌが接続された気筒群（以下「排気タービン側気筒群」という）２Ｌの各気筒♯４〜♯６においても、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｂ）に示したように、同じ基準バルブオーバラップ期間ＴＲになるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御される。
【００２３】
一方、本実施形態では、内燃機関が該内燃機関の負荷が上昇して機関トルクが上昇するいわゆる過渡運転状態にあるときには、以下の過渡時吸排気弁制御が行われる。すなわち、コンプレッサ側気筒群２Ｒの各気筒♯１〜♯３においては、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｃ）に示したように、上記基準バルブオーバラップ期間ＴＲよりも長い期間ＴＬとなるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると共に、排気タービン側気筒群２Ｌの各気筒♯４〜♯６においては、バルブオーバラップ期間が、図３（Ｄ）に示したように、上記基準バルブオーバラップ期間ＴＲよりも短い期間ＴＳとなるように、排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御される。
【００２４】
内燃機関が過度運転状態にあるときに、上述したように、各気筒における排気弁２０の閉弁タイミングおよび吸気弁１９の開弁タイミングが制御されると、以下のような効果が得られる。すなわち、内燃機関が過渡運転状態にあるときには、機関トルクを上昇させる必要がある。このとき、機関トルクを素早く上昇させるためには、過給機８の過給圧を素早く上昇させる必要がある。そして、このためには、コンプレッサ９が吸気を過給するときの抵抗が小さい、すなわち、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力が低いと、過給機８の回転数が上昇しやすく、したがって、過給機８の過給圧が上昇しやすくなる。また、排気タービン１０を回転させる排気ガスの圧力が高い、すなわち、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力が高いと、過給機８の回転数が上昇しやすく、したがって、過給機８の過給圧が上昇しやすくなる。すなわち、過給機８の過給圧を素早く上昇させるためには、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力を低くすると共に、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力を高くすればよい。
【００２５】
ここで、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、そこに接続された吸気管４Ｒ内にコンプレッサ９が配置されているのに対し、そこに接続された排気管６Ｒ内に排気タービン１０が配置されているわけではない。したがって、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、吸気管４Ｒ内の圧力が排気管６Ｒ内の圧力よりも非常に高くなっている。このため、バルブオーバラップ期間中に、吸気管４Ｒから吸気ポート３Ｒを介して気筒♯１〜♯３内に流入した空気が排気ポート５Ｒを介して排気管６Ｒに流出しやすい状態にあると言える。ここで、本実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関しては、バルブオーバラップ期間が長くされるので、吸気管４Ｒから気筒♯１〜♯３内に流入し、該気筒から排気管６Ｒに流出する空気の量が多くなる。このため、コンプレッサ９下流の吸気管４Ｒ内の圧力が低くなり、過給機８の回転数が上昇しやすく、結果として、過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００２６】
一方、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、そこに接続された排気管６Ｌ内に排気タービン１０が配置されているのに対し、そこに接続された吸気管４Ｌ内にコンプレッサ９が配置されているわけではない。したがって、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、排気管６Ｌ内の圧力が吸気管４Ｌ内の圧力よりも非常に高くなっている。このため、バルブオーバラップ期間中、気筒♯４〜♯６内の排気ガスは、排気管６Ｌへ流出するよりも、吸気管４Ｌへ流出しやすいと言える。このとき、排気ガスが吸気管４Ｌへ流出すると、その分、排気管６Ｌに流出する排気ガスが少なくなり、その結果、排気タービン１０上流の排気管６Ｌ内の圧力が低くなってしまう。ここで、本実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、排気タービン側気筒群２Ｌに関しては、バルブオーバラップ期間が短くされるので、吸気管４Ｌに流出する排気ガスが少なくなり、その分、排気管６Ｌに流出する排気ガスが多くなる。このため、排気タービン１０上流の排気管６Ｒ内の圧力が高くなり、結果として、過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００２７】
なお、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、コンプレッサ側気筒群２Ｒに関し、ポート燃料噴射弁１７Ｒからは燃料を噴射せずに、筒内燃料噴射弁１８Ｒからのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御を行うようにしてもよい。この場合、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料を噴射する場合に比べて燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制される。すなわち、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料が噴射された場合、燃料を含んだ状態の空気が気筒♯１〜♯３内に流入することになる。ここで、上述したように、コンプレッサ側気筒群２Ｒでは、吸気管４Ｒから気筒♯１〜♯３に流入した空気が排気管６Ｒに流出しやすい状態にある。このため、気筒♯１〜♯３内に流入する空気中に燃料が含まれていると、排気管６Ｒに流出する空気と共に排気管６Ｒに流出する燃料が多くなる。しかしながら、筒内燃料噴射弁１８Ｒのみから燃料を噴射するようにすれば、排気管６Ｒに流出する空気と共に排気管６Ｒに流出する燃料が少なくなる。したがって、ポート燃料噴射弁１７Ｒから燃料が噴射する場合に比べて燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制されるのである。
【００２８】
特に、このコンプレッサ側燃料噴射制御を行う場合、筒内燃料噴射弁１８Ｒから燃料を噴射するタイミングが排気弁２０が閉弁した後に設定されると、より燃費が向上すると共に排気エミッションの悪化が抑制される。
【００２９】
さらに、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、排気タービン側気筒群２Ｌに関し、ポート燃料噴射弁１７Ｌからは燃料を噴射せずに、吸気弁１９が開弁している間、特に、吸気弁１９が開弁している間であって気筒♯４〜♯６内に流入する空気の流量が最も多いときに筒内燃料噴射弁１８Ｒからのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御を行うようにしてもよい。この場合、筒内燃料噴射弁１８Ｒから噴射された燃料の気化潜熱によって各気筒♯４〜♯６に吸入される空気が冷却され、その分、各気筒♯４〜♯６内に吸入される空気の量が多くなる。したがって、この場合、ポート燃料噴射弁１７Ｌから燃料を噴射する場合に比べて機関トルクが大きくなる。
【００３０】
また、上述した実施形態において、内燃機関が過渡運転状態にあるとき、過渡時吸排気弁制御を行うのに加えて、排気タービン側気筒群２Ｌに関し、気筒♯４〜♯６内の燃料に点火栓２３によって点火するタイミング（以下「点火タイミング」という）を内燃機関が定常運転状態にあるときの点火タイミングよりも遅く（遅角）する排気タービン側点火タイミング制御を行うようにしてもよい。この場合、排気ガスの温度が高くなり、したがって、エネルギの高い排気ガスが排気タービン１０に供給されることになる。したがって、この場合、点火タイミングを内燃機関が定常運転状態にあるときの点火タイミングとする場合に比べて過給機８の過給圧が素早く上昇することになる。
【００３１】
なお、内燃機関が過渡運転状態にあるときのコンプレッサ側気筒群２Ｒにおける点火タイミングは、内燃機関が定常運転状態にあるときと同じに設定される。ここで、内燃機関が定常運転状態にあるときには、コンプレッサ側気筒群２Ｒにおける点火タイミングは、気筒♯１〜♯３内でノッキングが生じない範囲で燃料の燃焼効率が最も高くなるタイミングに設定される。もちろん、内燃機関が定常運転状態にあるときには、排気タービン側気筒群２Ｌにおける点火タイミングも、同様に、気筒♯４〜♯６内でノッキングが生じない範囲で燃料の燃焼効率が最も高くなるタイミングに設定される。
【００３２】
また、上述した実施形態では、内燃機関が過渡運転状態にあるときに過渡時吸排気弁制御が行われるが、内燃機関が過渡運転状態にないときに上述した過渡時吸排気弁制御と同じ制御が行われてもよく、この場合にも、過給機の過給効率は、少なくとも、こうした制御が行われない場合に比べて高くなる。
【００３３】
また、上述した実施形態では、過渡時吸排気弁制御においてバルブオーバラップ期間を変更する場合、コンプレッサ側の気筒では、バルブオーバラップ期間を基準バルブオーバラップ期間よりも長くし、排気タービン側では、バルブオーバラップ期間を基準バルブオーバラップ期間よりも短くしているが、単に、コンプレッサ側の気筒におけるバルブオーバラップ期間が排気タービン側の気筒におけるバルブオーバラップ期間よりも長くなるように各気筒の排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングの少なくとも一方を制御するようにしてもよく、この場合、過給機の過給効率は、少なくとも、こうした制御を行わない場合に比べて高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の制御装置を備えた内燃機関を示した図である。
【図２】図１に示した内燃機関の１つの気筒に対応する断面図である。
【図３】排気弁のリフト曲線と吸気弁のリフト曲線とを示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
２Ｒ、２Ｌ 気筒群
♯１〜♯６ 気筒
４Ｒ、４Ｌ 吸気管
６Ｒ、６Ｌ 排気管
８ 過給機
９ コンプレッサ
１０ 排気タービン
１７Ｒ、１７Ｌ ポート燃料噴射弁
１８Ｒ、１８Ｌ 筒内燃料噴射弁
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
２３ 点火栓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置された内燃機関において、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記吸排気弁制御が内燃機関が過渡運転状態にあるときに行われることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置され、各気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が予め定められた期間となるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方が制御される内燃機関において、該内燃機関が過渡運転状態にあるときには、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が配置された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも長くなると共に、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも短くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関が吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用燃料噴射弁と気筒内に燃料を噴射する気筒内用燃料噴射弁とを各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機のコンプレッサが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記コンプレッサ側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において排気弁が閉弁した後のタイミングに設定されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御が行われ、該排気タービン側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において吸気弁が開弁している間のタイミングに設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを吸排気弁制御が行われていないときに該点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置された内燃機関において、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間よりも長くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記吸排気弁制御が内燃機関が過渡運転状態にあるときに行われることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
２つの気筒を備え、各気筒にそれぞれ独立した吸気通路が接続されると共にそれぞれ独立した排気通路が接続され、一方の気筒に接続された排気通路内にのみ過給機の排気タービンが配置されると共に他方の気筒に接続された吸気通路内にのみ過給機のコンプレッサが配置され、各気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が予め定められた期間となるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方が制御される内燃機関において、該内燃機関が過渡運転状態にあるときには、過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が配置された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも長くなると共に、過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間が前記予め定められた期間よりも短くなるように各気筒における排気弁の閉弁タイミングと吸気弁の開弁タイミングとの少なくとも一方を制御する吸排気弁制御が行われることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関が吸気通路に燃料を噴射する吸気通路用燃料噴射弁と気筒内に燃料を噴射する気筒内用燃料噴射弁とを各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機のコンプレッサが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射するコンプレッサ側燃料噴射制御が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記コンプレッサ側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において排気弁が閉弁した後のタイミングに設定されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒において気筒内用燃料噴射弁からのみ燃料を噴射する排気タービン側燃料噴射制御が行われ、該排気タービン側燃料噴射制御による気筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射タイミングが対応する気筒において吸気弁が開弁している間のタイミングに設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを吸排気弁制御が行われていないときに該点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
内燃機関が気筒内の燃料に点火する点火栓を各気筒毎に有し、前記吸排気弁制御が行われるときに過給機の排気タービンが配置された排気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングを過給機のコンプレッサが配置された吸気通路が接続された気筒に対応した点火栓により燃料に点火するタイミングよりも遅くする点火タイミング制御が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３２７４６６（Ｐ２００７−３２７４６６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６０８６３（Ｐ２００６−１６０８６３）
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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