内燃機関の制御装置
【課題】良好な燃焼状態での機関運転を実現することのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】この装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用される。内燃機関の始動時において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、且つ機関冷却水の温度が低いときほど遅角補正量Ｋｖｔとして大きい値を算出することによって吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように、バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、噴射圧補正量Δｄｐとして大きい値を算出して、燃料の噴射圧力（目標燃料圧力ＴＰ）を高圧に設定する。
【解決手段】この装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用される。内燃機関の始動時において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、且つ機関冷却水の温度が低いときほど遅角補正量Ｋｖｔとして大きい値を算出することによって吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように、バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、噴射圧補正量Δｄｐとして大きい値を算出して、燃料の噴射圧力（目標燃料圧力ＴＰ）を高圧に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関に、その運転状態に応じて吸気バルブの開閉時期（いわゆるバルブタイミング）を変更するバルブタイミング変更機構を設けることが多用されている。
また、そうしたバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて、バルブタイミングを大きく遅角させて吸気バルブの閉弁時期を圧縮行程中の所定時期にすることにより、内燃機関の圧縮比と比べて膨張比が大きい燃焼サイクル（いわゆるアトキンソンサイクル）で内燃機関を運転することが提案されている（例えば特許文献１参照）。アトキンソンサイクルでの機関運転を行うことにより、圧縮比と膨張比とが等しい通常の燃焼サイクル（オットーサイクル）での機関運転と比較して熱効率が高くなるため、燃費性能の向上が図られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６４８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置においてアトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべくバルブタイミングを一時的に遅角させると、吸気バルブの閉弁時期が遅くなるのに加えて開弁時期も遅くなるために、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるといったように吸気バルブが作動するようになる。通常、オットーサイクルのみで運転される内燃機関では、排気バルブと吸気バルブとが共に開弁される期間（いわゆるバルブオーバラップ）が設定される。
【０００５】
そのため、オットーサイクルでの機関運転時とアトキンソンサイクルでの機関運転時とでは、吸気ポート内における吸気の流通態様や気筒内への吸気の流入態様が異なったものとなる。したがって、そうした吸気の流通態様や充填態様を考慮することなく、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく単にバルブタイミングを遅角させると、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を招いて排気性状の悪化を招くおそれがある。
【０００６】
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、良好な燃焼状態での機関運転を実現することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備える。そして特定の条件下において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、言い換えればアトキンソンサイクルで内燃機関を運転するべくバルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。
【０００８】
上記装置では、特定の条件下において、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値が検出されるとともに、同指標値を通じて把握される燃焼状態が悪いときほど吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるようにバルブタイミング変更機構の作動制御が実行される。吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気通路内から気筒内への空気の流入が開始されるようになるため、吸気通路内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなる。これにより、内燃機関の気筒内において混合気が好適にミキシングされるようになるため、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【０００９】
しかも上記装置では、特定の条件下において、バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、すなわち前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、燃料の噴射圧力が高圧に設定される。これにより噴射燃料の霧化が促進されるようになるため、これによっても気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１０】
このように請求項１に記載の装置によれば、特定の条件下におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブの開閉時期の調節と同開閉時期に応じた燃料噴射圧力の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の装置では、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、燃料噴射時期が遅角側の時期に設定される。そのため、吸気バルブの開弁時期に合わせて、混合気のミキシングが好適になされるタイミングで燃料噴射を実行することができる。具体的には、吸気通路内に燃料が噴射されるタイプの内燃機関では吸気バルブの開弁に伴って吸気通路内における吸気の流速が高くなるタイミングで燃料噴射を実行することができ、気筒内に燃料が直接噴射されるタイプの内燃機関では吸気バルブの開弁に伴って気筒内に流入する吸気の流速が高くなるタイミングで燃料噴射を実行することができる。したがって請求項２に記載の装置によれば、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備える。そして特定の条件下において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、言い換えればアトキンソンサイクルで内燃機関を運転するべくバルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。
【００１３】
上記装置では、特定の条件下において、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値が検出されるとともに、同指標値を通じて把握される燃焼状態が悪いときほど吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるようにバルブタイミング変更機構の作動制御が実行される。吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気通路内から気筒内への空気の流入が開始されるようになるため、吸気通路内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなる。これにより、内燃機関の気筒内において混合気が好適にミキシングされるようになるため、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１４】
しかも上記装置では、特定の条件下において、バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、すなわち前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、燃料噴射時期が遅角側の時期に設定される。これにより、吸気バルブの開弁時期に合わせて混合気のミキシングが好適になされるタイミングで燃料噴射を実行することができるため、これによっても気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１５】
このように請求項３に記載の装置によれば、特定の条件下におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブの開閉時期の調節と同開閉時期に応じた燃料噴射時期の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１６】
前記特定の条件下としては、請求項４によるように、内燃機関の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間、言い換えれば内燃機関の始動時を採用することができる。
請求項５に記載の装置では、内燃機関の始動時において燃料噴射量を増量補正する始動時増量制御が実行される。この始動時増量制御では、機関パラメータがどのような値になっても内燃機関の運転を維持することが可能なように増量補正量が設定される。
【００１７】
上記装置では、吸気バルブの開閉時期や燃料の噴射圧力といった機関パラメータの変更を通じて気筒内における燃料の燃焼状態の改善が図られるため、その分だけ増量補正量を減少させる余地があると云える。
【００１８】
上記装置によれば、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、言い換えれば、燃料の燃焼状態の改善を図るための機関パラメータの変更度合いが大きいときほど、始動時増量制御における増量補正量を少なくすることができる。そのため、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００１９】
請求項６に記載の装置によれば、前記燃料の燃焼状態の指標値として内燃機関の冷却水の温度が検出されるため、内燃機関の温度が低いときほど気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、同燃焼状態を把握することができる。
【００２０】
請求項７に記載の装置では、内燃機関に、その気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁とが設けられる。そして上記装置は、筒内噴射弁および通路噴射弁からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合を内燃機関の運転状態に基づき調節する。
【００２１】
通路噴射弁による燃料噴射は、筒内噴射弁による燃料噴射と比較して、燃料が噴射されてから同燃料が燃焼するようになるまでの期間が長いために、噴射燃料と吸気とが混合する時間を長くとれる。そのため、混合気のミキシングが良好になり易く、燃料の燃焼状態も良好になり易い。
【００２２】
上記装置によれば、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、言い換えれば、前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合が大きくなる。これにより、混合気のミキシングが好適になされるために、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００２３】
請求項８によるように、前記特定の条件下において排気バルブの閉弁時期を上死点とし、吸気バルブの開弁時期を上死点より遅角側の時期に設定することにより、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を具体化した一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す略図。
【図２】吸気バルブタイミングの変更態様の一例を示すタイムチャート。
【図３】燃料噴射態様と機関運転状態との関係を示す略図。
【図４】遅角補正量と冷却水温度との関係を示す略図。
【図５】排気バルブの閉弁時期と吸気バルブの開弁時期との関係を示す略図。
【図６】遅角補正量と各パラメータの補正量との関係を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットル機構１２が設けられている。このスロットル機構１２は、スロットルバルブ１３とスロットルモータ１４とを備えている。そして、このスロットルモータ１４の駆動制御を通じてスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が調節される。
【００２６】
また、上記吸気通路１１には燃料噴射弁（通路噴射弁１６）が設けられている。この通路噴射弁１６は、その開弁駆動に伴って吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）の内部に燃料を噴射する。内燃機関１０には、上記通路噴射弁１６以外にも、燃料噴射弁（筒内噴射弁１７）が設けられている。この筒内噴射弁１７は、その開弁駆動に伴って内燃機関１０の気筒（詳しくは、燃焼室１５）の内部に燃料を噴射する。
【００２７】
内燃機関１０の燃焼室１５では、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気が点火されて燃焼する。この燃焼によってピストン１８が往復移動し、クランクシャフト１９が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１５から排気通路２０に送り出される。
【００２８】
内燃機関１０には、通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７に燃料を供給するための燃料供給系が設けられている。この燃料供給系は、燃料を備蓄する燃料タンク２１と、同燃料タンク２１内の燃料を低圧燃料通路２２に圧送するフィードポンプ２３と、低圧燃料通路２２内の燃料を高圧燃料通路２４に圧送する高圧ポンプ２５とを備えている。この高圧ポンプ２５としては、燃料圧送量を変更可能なタイプのものが採用されている。上記通路噴射弁１６は低圧燃料通路２２に接続されるとともに、筒内噴射弁１７は高圧燃料通路２４に接続されている。そして本実施形態の装置は、高圧ポンプ２５の作動制御（高圧ポンプ制御）を通じて高圧燃料通路２４内の燃料圧力、すなわち筒内噴射弁１７に供給される燃料の圧力（燃料噴射圧力）を調節可能になっている。
【００２９】
内燃機関１０において、吸気通路１１と燃焼室１５との間は吸気バルブ２６の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１５と排気通路２０との間は排気バルブ２７の開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気バルブ２６はクランクシャフト１９の回転が伝達される吸気カムシャフト２８の回転に伴って開閉動作し、排気バルブ２７は同じくクランクシャフト１９の回転が伝達される排気カムシャフト２９の回転に伴い開閉動作する。
【００３０】
吸気カムシャフト２８には吸気側バルブタイミング変更機構３０が設けられている。この吸気側バルブタイミング変更機構３０は、これに対応するアクチュエータ３１の作動制御（吸気バルブタイミング制御）を通じて、クランクシャフト１９の回転角（クランク角）に対する吸気カムシャフト２８の相対回転角を調節して、吸気バルブ２６のバルブタイミング（吸気バルブタイミングＶＴｉ）を進角または遅角させるものである。図２は、吸気バルブタイミング制御による吸気バルブタイミングＶＴｉの変更態様の一例を示している。同図２から分かるように、吸気バルブタイミング制御では、吸気バルブ２６の作用角（開弁されてから閉弁されるまでのクランク角）を一定に保持した状態で同吸気バルブ２６の開弁時期および閉弁時期が共に進角または遅角されるといったように、吸気バルブタイミングＶＴｉが変更される。
【００３１】
一方、排気カムシャフト２９には排気側バルブタイミング変更機構３２が設けられている。この排気側バルブタイミング変更機構３２は、これに対応するアクチュエータ３３の作動制御（排気バルブタイミング制御）を通じて、クランク角に対する排気カムシャフト２９の相対回転角を調節して、排気バルブ２７のバルブタイミング（排気バルブタイミングＶＴｅ）を進角または遅角させるものである。この排気バルブタイミング制御では、上述した吸気バルブタイミングＶＴｉの変更態様と同様に、排気バルブ２７の作用角を一定に保持した状態で同排気バルブ２７の開弁時期および閉弁時期が共に進角または遅角されるといったように、排気バルブタイミングＶＴｅが変更される。
【００３２】
内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置４０を備えている。電子制御装置４０には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が取り込まれている。
【００３３】
各種センサとしては、例えばクランク角およびクランクシャフト１９の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサや、アクセル操作部材（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ、スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサが設けられている。また、吸入空気量ＧＡを検出するためのエアフローメータや、機関冷却水の温度（冷却水温度ＴＨＷ）を検出するための温度センサが設けられている。その他、吸気バルブタイミングＶＴｉ（詳しくは吸気側バルブタイミング変更機構３０の作動量）を検出するための位置センサや、排気バルブタイミングＶＴｅ（詳しくは排気側バルブタイミング変更機構３２の作動量）を検出するための位置センサ、高圧燃料通路２４内の燃料の圧力（実燃料圧力Ｐ）を検出するための圧力センサ等も設けられている。
【００３４】
電子制御装置４０は、各種センサの検出信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、高圧ポンプ制御、吸気バルブタイミング制御、排気バルブタイミング制御などといった機関制御を実行する。
【００３５】
本実施形態の機関制御では、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいてスロットル開度ＴＡについての制御目標値（目標スロットル開度Ｔｔａ）が設定され、この目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するようにスロットル機構１２の作動制御（スロットル制御）が実行される。
【００３６】
また、機関回転速度ＮＥや、吸入空気量ＧＡ、スロットル開度ＴＡに基づいて、吸気バルブタイミングＶＴｉについての制御目標値（目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉ）と排気バルブタイミングＶＴｅについての制御目標値（目標排気バルブタイミングＴｖｔｅ）とがそれぞれ設定される。そして、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉと実際の吸気バルブタイミングＶＴｉとが一致するように吸気バルブタイミング制御が実行され、目標排気バルブタイミングＴｖｔｅと実際の排気バルブタイミングＶＴｅとが一致するように排気バルブタイミング制御が実行される。なお、これら吸気バルブタイミング制御および排気バルブタイミング制御は、燃焼室１５内に吸入空気を効率よく導入することや、吸気バルブ２６および排気バルブ２７が共に開弁されている期間（バルブオーバラップ期間）を燃料消費量の低減を図る上で適切な長さにすることなどを目的に実行される。
【００３７】
本実施形態では、内燃機関１０の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間、言い換えれば内燃機関１０の始動時において、圧縮比と比べて膨張比が大きい燃焼サイクル（いわゆるアトキンソンサイクル）での機関運転を実現するべく、吸気バルブタイミング制御および排気バルブタイミング制御が実行される。
【００３８】
具体的には、排気バルブ２７の閉弁時期が上死点になるように排気バルブタイミング制御が実行されるとともに、吸気バルブタイミングが大きく遅角されて吸気バルブ２６の閉弁時期が圧縮行程中の所定時期（具体的には、圧縮行程中期）になるように吸気バルブタイミング制御が実行される。
【００３９】
内燃機関１０の始動時にアトキンソンサイクルでの機関運転を行うことにより、圧縮比と膨張比とが等しい通常の燃焼サイクル（オットーサイクル）での機関運転と比較して熱効率が高くなるため、燃費性能の向上が図られる。また、アトキンソンサイクルでの機関運転を行うことによって吸気の圧縮にかかる仕事量が少なくなるため、クランクシャフト１９の回転速度を速やかに上昇させることができ、良好な始動性能が得られる。
【００４０】
本実施形態では、こうしたスロットル制御や、吸気バルブタイミング制御、ならびに排気バルブタイミング制御を通じて、実際に内燃機関１０の燃焼室１５内に吸入される空気の量が調節される。
【００４１】
また、本実施形態の機関制御では、前記通路噴射弁１６や筒内噴射弁１７の作動制御（燃料噴射制御）が次のように実行される。すなわち先ず、吸入空気量ＧＡに対して燃焼室１５内での燃焼に供される混合気の空燃比が所望の比率（例えば、理論空燃比）となる燃料噴射量が目標噴射量Ｔｑとして算出される。また燃料噴射制御では、機関回転速度ＮＥおよび吸入空気量ＧＡに基づいて、通路噴射弁１６からの燃料噴射比率（ポート噴射率Ｒｐ）が算出される。
【００４２】
そして、目標噴射量Ｔｑにポート噴射率Ｒｐを乗算した量（Ｔｑ×Ｒｐ）が通路噴射弁１６からの燃料噴射量についての制御目標値（目標ポート噴射量Ｔｑｐ）として算出されるとともに、同目標ポート噴射量Ｔｑｐと同量の燃料が噴射されるように通路噴射弁１６が開弁駆動される。具体的には、目標ポート噴射量Ｔｑｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標ポート噴射時間Ｔｔｍｐ）が算出される。そして、それら目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐおよび目標噴射時間Ｔｔｍｐに基づいて通路噴射弁１６の開弁駆動が実行される。
【００４３】
また、筒内噴射弁１７からの燃料噴射比率（＝１．０−Ｒｐ）を目標噴射量Ｔｑに乗算した量（Ｔｑ×［１．０−Ｒｐ］）が筒内噴射弁１７からの燃料噴射量についての制御目標値（目標筒内噴射量Ｔｑｃ）として算出されるとともに、同目標筒内噴射量Ｔｑｃと同量の燃料が噴射されるように筒内噴射弁１７が開弁駆動される。具体的には、目標筒内噴射量Ｔｑｃおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標筒内噴射時間Ｔｔｍｃ）が算出される。そして、それら目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃおよび目標噴射時間Ｔｔｍｃに基づいて筒内噴射弁１７の開弁駆動が実行される。
【００４４】
こうした燃料噴射制御を通じて、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７から噴射されて内燃機関１０の気筒内に供給されるようになる。
【００４５】
なおポート噴射率Ｒｐは、具体的には次のように設定される。図３に示すように、機関回転速度ＮＥが高い高回転領域や機関負荷ＫＬ（本実施形態では、吸入空気量ＧＡ／機関回転速度ＮＥ）が高い高負荷領域では、ポート噴射率Ｒｐが「０」に設定されて、筒内噴射弁１７からの燃料噴射のみが実行される。これにより、燃料の霧化による吸気冷却作用を利用して吸気の充填効率の向上が図られる。また、機関回転速度ＮＥが比較的低い低回転領域や機関負荷ＫＬが比較的低い低負荷領域にあっては、ポート噴射率Ｒｐとして「０」より大きく「１．０」より小さい値が算出されて、通路噴射弁１６からの燃料噴射および筒内噴射弁１７からの燃料噴射の双方が実行される。この運転領域にあっては、内燃機関１０の運転状態に応じて燃焼に最適な混合気を形成するべく、燃料噴射比率が設定される。
【００４６】
燃料噴射制御の実行に際しては、内燃機関１０の始動時において燃料噴射量（詳しくは、目標噴射量Ｔｑ）を増量補正する始動時増量制御が実行される。この始動時増量制御は次のように実行される。すなわち先ず、内燃機関１０の始動が開始されると、そのときの冷却水温度ＴＨＷに基づいて増量補正量ＫＱについての初期値が算出されるとともに、この初期値が増量補正量ＫＱとして用いられる。その後においては、この増量補正量ＫＱを時間経過とともに徐々に減少させた値が同増量補正量ＫＱとして用いられる。そして、この増量補正量ＫＱによる目標噴射量Ｔｑｂの補正は、目標噴射量Ｔｑに増量補正量ＫＱを加算した値を新たな目標噴射量Ｔｑとして算出するといったように実行される。
【００４７】
さらに本実施形態の機関制御では、高圧ポンプ制御が次のように実行される。すなわち、機関回転速度ＮＥおよび吸入空気量ＧＡに基づいて高圧燃料通路２４内の燃料圧力についての目標値（目標燃料圧力ＴＰ）が算出されるとともに、圧力センサにより検出される実燃料圧力Ｐが目標燃料圧力ＴＰになるように高圧ポンプ２５の燃料圧送量、すなわち同高圧ポンプ２５での昇圧量を調節する。このように燃料圧送量が調節されることにより、高圧燃料通路２４内の燃料圧力、換言すれば、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力が機関運転状態に応じた圧力に調節されるようになる。
【００４８】
本実施形態の装置では、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく吸気バルブタイミングＶＴｉを大きく遅角させると、吸気バルブ２６の閉弁時期が遅くなるのに加えて開弁時期も遅くなるために、排気バルブ２７が閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブ２６が開弁されるといったように吸気バルブ２６が作動するようになる。通常、オットーサイクルのみで運転される内燃機関では、排気バルブと吸気バルブとが共に開弁される期間（いわゆるバルブオーバラップ）が設定される。
【００４９】
そのため、オットーサイクルでの機関運転時とアトキンソンサイクルでの機関運転時とでは、吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）内における吸気の流通態様や燃焼室１５内への吸気の流入態様が異なったものとなる。したがって、そうした吸気の流通態様や充填態様を考慮することなく、内燃機関１０の始動時においてアトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく単に吸気バルブタイミングＶＴｉを遅角させると、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招いて排気性状の悪化を招くおそれがある。
【００５０】
また、内燃機関１０の温度が低い状態で始動されたとき、すなわち内燃機関１０の冷間始動時においては、噴射される燃料が霧化し難いばかりか、吸気通路１１や燃焼室１５の内壁面への燃料付着によって燃焼に供される燃料量の不足を招き易いために、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招き易い。
【００５１】
この点をふまえて本実施形態では、内燃機関１０の冷間始動時において、温度センサにより検出される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど、吸気バルブ２６の開弁時期が遅角側の時期になるように、吸気バルブタイミング制御を実行するようにしている。なお、内燃機関１０が冷間始動時であることは、冷却水温度ＴＨＷが所定温度（例えば１０℃）以下であり、且つ目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして上死点より遅角側の時期が設定されていることをもって判断される。また本実施形態では、内燃機関１０の冷間始動時が特定の条件下として機能する。さらに本実施形態では、冷却水温度ＴＨＷが内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値として機能し、温度センサが検出手段として機能する。そのため、内燃機関１０の温度（詳しくは、冷却水温度ＴＨＷ）が低いときほど気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、その燃焼状態を把握することができる。
【００５２】
本実施形態では、図４に示すように、そうした冷却水温度ＴＨＷが低いときほど遅角補正量Ｋｖｔとして大きい値が算出される。そして、この遅角補正量Ｋｖｔを目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉから減算した値（＝Ｔｖｔｉ−Ｋｖｔ）が新たな目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして設定される。このようにして、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど吸気バルブタイミング（詳しくは、吸気バルブ２６の開弁時期）が遅角側の時期になるように補正される。
【００５３】
ここで図５に示すように、内燃機関１０の始動時においては排気バルブ２７の閉弁時期が上死点になっているため、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期になるほど、排気バルブ２７と吸気バルブ２６とが共に閉弁されている期間（同図中に斜線で示す期間）が長くなる。そのため、吸気バルブ２６の開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関１０の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気バルブ２６が開弁されて吸気通路１１内から気筒内への空気の流入が開始されるようになり、吸気通路１１内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなると云える。
【００５４】
本実施形態では、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして遅角側の時期が設定されるために、燃料の燃焼状態が悪くなるおそれがあるときほど、吸気バルブ２６の開弁時における吸気通路１１内の吸気の流速を高くすることができる。これにより、そうした流速の速い吸気に向けて通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるために、吸気通路１１内や気筒内において燃料と吸気とが好適にミキシングされるようになって、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。しかも、流速の速い吸気に向けて通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるため、吸気通路１１の内壁面への燃料の付着を抑えることができ、燃料付着に起因して生じる内燃機関１０の燃焼室１５内に導入される燃料の不足を抑えることができる。これによっても内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００５５】
また本実施形態では、そのようにして目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを変更することに合わせて、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力や、筒内噴射弁１７からの燃料噴射時期、通路噴射弁１６からの燃料噴射時期、筒内噴射弁１７および通路噴射弁１６からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合を変更するようにしている。
【００５６】
以下、それらパラメータの変更態様について各別に説明する。
先ず、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力（詳しくは、目標燃料圧力ＴＰ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど高圧に設定される。
【００５７】
本実施形態では、図６に示すように、目標燃料圧力ＴＰを補正するための噴射圧補正量Δｄｐとして、予め定められた一定値である噴射圧補正係数Ｋｄｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｄｐ）が算出される。そして、この噴射圧補正量Δｄｐを目標燃料圧力ＴＰに加算した値（＝ＴＰ＋Δｄｐ）が新たな目標燃料圧力ＴＰとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち吸気バルブタイミングが遅角側の時期であるときほど、目標燃料圧力ＴＰが高圧になるように補正される。
【００５８】
ここで燃料噴射圧力が高いときほど、筒内噴射弁１７から噴射される燃料の微粒子化が促進されるために、内燃機関１０の気筒内における燃料の霧化が促進されるようになる。本実施形態によれば、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力が高圧に設定されて内燃機関１０の気筒内において噴射される燃料の霧化が促進されるようになるために、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射圧補正係数Ｋｄｐ）が予め求められるとともに、同噴射圧補正係数Ｋｄｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００５９】
また、筒内噴射弁１７からの燃料噴射時期（詳しくは、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど遅角側の時期に設定される。
【００６０】
本実施形態では、図６に示すように、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを補正するための噴射時期補正量Δｓｔｃとして、予め定められた一定値である噴射時期補正係数Ｋｓｔｃに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｓｔｃ）が算出される。そして、この噴射時期補正量Δｓｔｃを目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃから減算した値（＝Ｔｓｔｃ−Δｓｔｃ）が新たな目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃが遅角側の時期になるように補正される。
【００６１】
このように目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを補正することにより、吸気バルブ２６の開弁時期の変更に合わせて、すなわち吸気バルブ２６の開弁に伴って内燃機関１０の気筒内に流入する吸気の流速が高くなるタイミングで筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができる。
【００６２】
これにより、内燃機関１０の気筒内における混合気のミキシングが好適になされるタイミング（具体的には、吸気バルブ２６の開弁時やその直後）において筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができるため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射時期補正係数Ｋｓｔｃ）が予め求められるとともに、同噴射時期補正係数Ｋｓｔｃが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６３】
さらに、通路噴射弁１６からの燃料噴射時期（詳しくは、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど遅角側の時期に設定される。
【００６４】
本実施形態では、図６に示すように、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを補正するための噴射時期補正量Δｓｔｐとして、予め定められた一定値である噴射時期補正係数Ｋｓｔｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｓｔｐ）が算出される。そして、この噴射時期補正量Δｓｔｐを目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐから減算した値（＝Ｔｓｔｐ−Δｓｔｐ）が新たな目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐが遅角側の時期になるように補正される。
【００６５】
このように目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを補正することにより、吸気バルブ２６の開弁時期の変更に合わせて、すなわち吸気バルブ２６の開弁に伴って吸気通路１１内における吸気の流速が高くなるタイミングに合わせて、通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができる。これにより、噴射燃料と吸気とのミキシングが好適になされるタイミング（具体的には、吸気バルブ２６の開弁時やその直後）において通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射時期補正係数Ｋｓｔｐ）が予め求められるとともに、同噴射時期補正係数Ｋｓｔｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６６】
また、筒内噴射弁１７および通路噴射弁１６からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合（ポート噴射率Ｒｐ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど大きい比率に設定される。
【００６７】
本実施形態では、図６に示すように、ポート噴射率Ｒｐを補正するための噴射率補正量Δｒｐとして、予め定められた一定値である噴射率補正係数Ｋｒｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｒｐ）が算出される。そして、この噴射率補正量Δｒｐをポート噴射率Ｒｐに加算した値（＝Ｒｐ＋Δｒｐ）が新たなポート噴射率Ｒｐとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、ポート噴射率Ｒｐが大きい比率になるように補正される。
【００６８】
ここで通路噴射弁１６による燃料噴射は、筒内噴射弁１７による燃料噴射と比較して、燃料が噴射されてから同燃料が燃焼するようになるまでの期間が長いために、噴射燃料と吸気とが混合する時間を長くとれる。そのため、混合気のミキシングが良好になり易く、燃料の燃焼状態も良好になり易い。本実施形態では、燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、ポート噴射率Ｒｐが大きい比率に設定されて通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合が大きくなるために、混合気のミキシングが好適になされるようになって、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射率補正係数Ｋｒｐ）が予め求められるとともに、同噴射率補正係数Ｋｒｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６９】
このように本実施形態では、冷間始動時におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブタイミングＶＴｉの調節と同タイミングＶＴｉに応じた各パラメータ（目標燃料圧力ＴＰ、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ、ポート噴射率Ｒｐ）の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７０】
さらに本実施形態では、吸気バルブタイミングＶＴｉや各パラメータの変更に合わせて、始動時増量制御による増量補正量ＫＱを変更するようにしている。
本実施形態では、図６に示すように、増量補正量ＫＱを補正するための減量補正量Δｋｑとして、予め定められた一定値である減量補正係数Ｋｋｑに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｋｑ）が算出される。そして、この減量補正量Δｋｑを増量補正量ＫＱから減算した値（＝ＲＱ−Δｋｑ）が新たな増量補正量ＫＱとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、増量補正量ＫＱが少ない量になるように補正される。
【００７１】
ここで始動時増量制御では、機関パラメータがどのような値になっても内燃機関１０の運転を維持することが可能なように増量補正量ＫＱとして十分に多い量が設定される。
本実施形態では、吸気バルブタイミングや上記各パラメータといった機関パラメータの変更を通じて内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の改善が図られるために、仮に増量補正量ＫＱを減少させたとしても内燃機関１０の運転を維持することが可能であると云え、その分だけ増量補正量ＫＱを減少させる余地があると云える。
【００７２】
本実施形態では、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、言い換えれば燃料の燃焼状態の改善を図るための機関パラメータの変更度合いが大きいときほど、始動時増量制御における増量補正量ＫＱを少なくすることができる。そのため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００７３】
以上説明したように、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）内燃機関１０の冷間始動時において、温度センサにより検出される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを遅角側の時期に設定するとともに、同目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標燃料圧力ＴＰを高圧に設定するようにした。そのため、アトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７４】
（２）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを遅角側の時期に設定するようにしたために、噴射燃料と吸気とのミキシングが好適になされるタイミングで通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができ、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７５】
（３）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを遅角側の時期に設定するようにしたために、内燃機関１０の気筒内における混合気のミキシングが好適になされるタイミングで筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができ、気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７６】
（４）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど始動時増量制御による増量補正量ＫＱを減少させるようにしたために、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００７７】
（５）冷却水温度ＴＨＷが低いときほど内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、冷却水温度ＴＨＷに基づいて内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を把握することができる。
【００７８】
（６）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、ポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定するようにした。そのため、燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、ポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定して通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合を大きくすることができる。これにより混合気のミキシングが好適になされるようになるため内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００７９】
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。
・内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値として冷却水温度ＴＨＷを検出して用いることに代えて、潤滑油の温度を検出して用いたり、内燃機関１０の温度そのものを検出して用いたりするようにしてもよい。
【００８０】
・内燃機関１０の冷間始動時において、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど始動時増量制御による増量補正量ＫＱを減少させる構成を省略することができる。
【００８１】
・以下の［構成イ］〜［構成ハ］のうちのいずれか一つを省略したり、いずれか二つを省略したりしてもよい。また、［構成イ］〜［構成ハ］の構成の全てを省略してもよい。
［構成イ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを遅角側の時期に設定する。
［構成ロ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを遅角側の時期に設定する。
［構成ハ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほどポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定する。
【００８２】
・目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力（目標燃料圧力ＴＰ）を高圧に設定することに代えて、あるいは併せて、通路噴射弁１６の燃料噴射圧力を高圧に設定するようにしてもよい。こうした構成の実現のためには、低圧燃料通路２２に同通路２２内の燃料の一部を燃料タンク２１にリリーフする低圧リリーフ弁を設けるとともに、この低圧リリーフ弁の作動制御を通じて低圧燃料通路２２内の燃料圧力、すなわち通路噴射弁１６に供給される燃料の圧力（燃料噴射圧力）を調節するようにすればよい。
【００８３】
・遅角補正量Ｋｖｔと上記各パラメータについての補正量（噴射圧補正量Δｄｐ、噴射時期補正量Δｓｔｃ，Δｓｔｐ、噴射率補正量Δｒｐ、減量補正量Δｋｑ）との関係としては、図６に示す関係に限らず、任意の関係を設定することができる。要は、各種の実験結果やシミュレーションの結果に基づいて燃焼状態の悪化を好適に抑えることの可能な各補正量と遅角補正量Ｋｖｔとの関係を予め求めるとともに、同関係を演算式や演算マップとして電子制御装置４０に記憶させておけばよい。
【００８４】
・上記各パラメータについての補正量（噴射圧補正量Δｄｐ、噴射時期補正量Δｓｔｃ，Δｓｔｐ、噴射率補正量Δｒｐ、減量補正量Δｋｑ）を、遅角補正量Ｋｖｔに基づき算出することに代えて、冷却水温度ＴＨＷに基づいて算出するようにしてもよい。要は、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを遅角側の時期に設定するとともに、同目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉ（詳しくは、その遅角補正量Ｋｖｔ）に見合う値を各パラメータの補正量として設定することができればよい。
【００８５】
・冷却水温度ＴＨＷに応じて吸気バルブタイミングを変更する構成および同タイミングに応じて各パラメータを変更する構成は、内燃機関１０の冷間始動時に限らず適用することができる。また上記構成は、内燃機関１０の始動に際して排気バルブ２７の閉弁時期が上死点に設定されるとともに吸気バルブ２６の開弁時期が上死点より遅角側の時期に設定される装置に限らず、排気バルブ２７の閉弁時期が上死点より若干進角側の時期あるいは若干遅角側の時期に設定される装置などにも適用可能である。要は、排気バルブ２７が閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブ２６が開弁されるように吸気側バルブタイミング変更機構３０の作動制御が実行される条件下であれば、上記構成は適用することができる。
【００８６】
・目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標燃料圧力ＴＰを高圧に設定する構成を省略するとともに、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する構成（前記［構成イ］や前記［構成ロ］）を採用するようにしてもよい。こうした構成によれば、アトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブタイミングの調節と同タイミングに応じた燃料噴射時期の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１１ａ…吸気ポート、１２…スロットル機構、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルモータ、１５…燃焼室、１６…通路噴射弁、１７…筒内噴射弁、１８…ピストン、１９…クランクシャフト、２０…排気通路、２１…燃料タンク、２２…低圧燃料通路、２３…フィードポンプ、２４…高圧燃料通路、２５…高圧ポンプ、２６…吸気バルブ、２７…排気バルブ、２８…吸気カムシャフト、２９…排気カムシャフト、３０…吸気側バルブタイミング変更機構、３１…アクチュエータ、３２…排気側バルブタイミング変更機構、３３…アクチュエータ、４０…電子制御装置（実行手段、噴射圧設定手段、噴射時期設定手段、始動時増量手段、減少手段、通路噴射率調節手段、割合変更手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関に、その運転状態に応じて吸気バルブの開閉時期（いわゆるバルブタイミング）を変更するバルブタイミング変更機構を設けることが多用されている。
また、そうしたバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて、バルブタイミングを大きく遅角させて吸気バルブの閉弁時期を圧縮行程中の所定時期にすることにより、内燃機関の圧縮比と比べて膨張比が大きい燃焼サイクル（いわゆるアトキンソンサイクル）で内燃機関を運転することが提案されている（例えば特許文献１参照）。アトキンソンサイクルでの機関運転を行うことにより、圧縮比と膨張比とが等しい通常の燃焼サイクル（オットーサイクル）での機関運転と比較して熱効率が高くなるため、燃費性能の向上が図られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６４８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置においてアトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべくバルブタイミングを一時的に遅角させると、吸気バルブの閉弁時期が遅くなるのに加えて開弁時期も遅くなるために、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるといったように吸気バルブが作動するようになる。通常、オットーサイクルのみで運転される内燃機関では、排気バルブと吸気バルブとが共に開弁される期間（いわゆるバルブオーバラップ）が設定される。
【０００５】
そのため、オットーサイクルでの機関運転時とアトキンソンサイクルでの機関運転時とでは、吸気ポート内における吸気の流通態様や気筒内への吸気の流入態様が異なったものとなる。したがって、そうした吸気の流通態様や充填態様を考慮することなく、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく単にバルブタイミングを遅角させると、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を招いて排気性状の悪化を招くおそれがある。
【０００６】
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、良好な燃焼状態での機関運転を実現することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備える。そして特定の条件下において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、言い換えればアトキンソンサイクルで内燃機関を運転するべくバルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。
【０００８】
上記装置では、特定の条件下において、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値が検出されるとともに、同指標値を通じて把握される燃焼状態が悪いときほど吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるようにバルブタイミング変更機構の作動制御が実行される。吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気通路内から気筒内への空気の流入が開始されるようになるため、吸気通路内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなる。これにより、内燃機関の気筒内において混合気が好適にミキシングされるようになるため、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【０００９】
しかも上記装置では、特定の条件下において、バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、すなわち前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、燃料の噴射圧力が高圧に設定される。これにより噴射燃料の霧化が促進されるようになるため、これによっても気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１０】
このように請求項１に記載の装置によれば、特定の条件下におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブの開閉時期の調節と同開閉時期に応じた燃料噴射圧力の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の装置では、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、燃料噴射時期が遅角側の時期に設定される。そのため、吸気バルブの開弁時期に合わせて、混合気のミキシングが好適になされるタイミングで燃料噴射を実行することができる。具体的には、吸気通路内に燃料が噴射されるタイプの内燃機関では吸気バルブの開弁に伴って吸気通路内における吸気の流速が高くなるタイミングで燃料噴射を実行することができ、気筒内に燃料が直接噴射されるタイプの内燃機関では吸気バルブの開弁に伴って気筒内に流入する吸気の流速が高くなるタイミングで燃料噴射を実行することができる。したがって請求項２に記載の装置によれば、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の装置は、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備える。そして特定の条件下において、排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブが開弁されるように、言い換えればアトキンソンサイクルで内燃機関を運転するべくバルブタイミング変更機構の作動制御を実行する。
【００１３】
上記装置では、特定の条件下において、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値が検出されるとともに、同指標値を通じて把握される燃焼状態が悪いときほど吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるようにバルブタイミング変更機構の作動制御が実行される。吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気通路内から気筒内への空気の流入が開始されるようになるため、吸気通路内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなる。これにより、内燃機関の気筒内において混合気が好適にミキシングされるようになるため、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１４】
しかも上記装置では、特定の条件下において、バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、すなわち前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、燃料噴射時期が遅角側の時期に設定される。これにより、吸気バルブの開弁時期に合わせて混合気のミキシングが好適になされるタイミングで燃料噴射を実行することができるため、これによっても気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１５】
このように請求項３に記載の装置によれば、特定の条件下におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブの開閉時期の調節と同開閉時期に応じた燃料噴射時期の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００１６】
前記特定の条件下としては、請求項４によるように、内燃機関の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間、言い換えれば内燃機関の始動時を採用することができる。
請求項５に記載の装置では、内燃機関の始動時において燃料噴射量を増量補正する始動時増量制御が実行される。この始動時増量制御では、機関パラメータがどのような値になっても内燃機関の運転を維持することが可能なように増量補正量が設定される。
【００１７】
上記装置では、吸気バルブの開閉時期や燃料の噴射圧力といった機関パラメータの変更を通じて気筒内における燃料の燃焼状態の改善が図られるため、その分だけ増量補正量を減少させる余地があると云える。
【００１８】
上記装置によれば、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、言い換えれば、燃料の燃焼状態の改善を図るための機関パラメータの変更度合いが大きいときほど、始動時増量制御における増量補正量を少なくすることができる。そのため、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００１９】
請求項６に記載の装置によれば、前記燃料の燃焼状態の指標値として内燃機関の冷却水の温度が検出されるため、内燃機関の温度が低いときほど気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、同燃焼状態を把握することができる。
【００２０】
請求項７に記載の装置では、内燃機関に、その気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁とが設けられる。そして上記装置は、筒内噴射弁および通路噴射弁からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合を内燃機関の運転状態に基づき調節する。
【００２１】
通路噴射弁による燃料噴射は、筒内噴射弁による燃料噴射と比較して、燃料が噴射されてから同燃料が燃焼するようになるまでの期間が長いために、噴射燃料と吸気とが混合する時間を長くとれる。そのため、混合気のミキシングが良好になり易く、燃料の燃焼状態も良好になり易い。
【００２２】
上記装置によれば、特定の条件下においてバルブタイミング変更機構の作動制御を通じて設定される吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、言い換えれば、前記指標値を通じて把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど、通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合が大きくなる。これにより、混合気のミキシングが好適になされるために、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００２３】
請求項８によるように、前記特定の条件下において排気バルブの閉弁時期を上死点とし、吸気バルブの開弁時期を上死点より遅角側の時期に設定することにより、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を具体化した一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す略図。
【図２】吸気バルブタイミングの変更態様の一例を示すタイムチャート。
【図３】燃料噴射態様と機関運転状態との関係を示す略図。
【図４】遅角補正量と冷却水温度との関係を示す略図。
【図５】排気バルブの閉弁時期と吸気バルブの開弁時期との関係を示す略図。
【図６】遅角補正量と各パラメータの補正量との関係を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットル機構１２が設けられている。このスロットル機構１２は、スロットルバルブ１３とスロットルモータ１４とを備えている。そして、このスロットルモータ１４の駆動制御を通じてスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が調節される。
【００２６】
また、上記吸気通路１１には燃料噴射弁（通路噴射弁１６）が設けられている。この通路噴射弁１６は、その開弁駆動に伴って吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）の内部に燃料を噴射する。内燃機関１０には、上記通路噴射弁１６以外にも、燃料噴射弁（筒内噴射弁１７）が設けられている。この筒内噴射弁１７は、その開弁駆動に伴って内燃機関１０の気筒（詳しくは、燃焼室１５）の内部に燃料を噴射する。
【００２７】
内燃機関１０の燃焼室１５では、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気が点火されて燃焼する。この燃焼によってピストン１８が往復移動し、クランクシャフト１９が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１５から排気通路２０に送り出される。
【００２８】
内燃機関１０には、通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７に燃料を供給するための燃料供給系が設けられている。この燃料供給系は、燃料を備蓄する燃料タンク２１と、同燃料タンク２１内の燃料を低圧燃料通路２２に圧送するフィードポンプ２３と、低圧燃料通路２２内の燃料を高圧燃料通路２４に圧送する高圧ポンプ２５とを備えている。この高圧ポンプ２５としては、燃料圧送量を変更可能なタイプのものが採用されている。上記通路噴射弁１６は低圧燃料通路２２に接続されるとともに、筒内噴射弁１７は高圧燃料通路２４に接続されている。そして本実施形態の装置は、高圧ポンプ２５の作動制御（高圧ポンプ制御）を通じて高圧燃料通路２４内の燃料圧力、すなわち筒内噴射弁１７に供給される燃料の圧力（燃料噴射圧力）を調節可能になっている。
【００２９】
内燃機関１０において、吸気通路１１と燃焼室１５との間は吸気バルブ２６の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１５と排気通路２０との間は排気バルブ２７の開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気バルブ２６はクランクシャフト１９の回転が伝達される吸気カムシャフト２８の回転に伴って開閉動作し、排気バルブ２７は同じくクランクシャフト１９の回転が伝達される排気カムシャフト２９の回転に伴い開閉動作する。
【００３０】
吸気カムシャフト２８には吸気側バルブタイミング変更機構３０が設けられている。この吸気側バルブタイミング変更機構３０は、これに対応するアクチュエータ３１の作動制御（吸気バルブタイミング制御）を通じて、クランクシャフト１９の回転角（クランク角）に対する吸気カムシャフト２８の相対回転角を調節して、吸気バルブ２６のバルブタイミング（吸気バルブタイミングＶＴｉ）を進角または遅角させるものである。図２は、吸気バルブタイミング制御による吸気バルブタイミングＶＴｉの変更態様の一例を示している。同図２から分かるように、吸気バルブタイミング制御では、吸気バルブ２６の作用角（開弁されてから閉弁されるまでのクランク角）を一定に保持した状態で同吸気バルブ２６の開弁時期および閉弁時期が共に進角または遅角されるといったように、吸気バルブタイミングＶＴｉが変更される。
【００３１】
一方、排気カムシャフト２９には排気側バルブタイミング変更機構３２が設けられている。この排気側バルブタイミング変更機構３２は、これに対応するアクチュエータ３３の作動制御（排気バルブタイミング制御）を通じて、クランク角に対する排気カムシャフト２９の相対回転角を調節して、排気バルブ２７のバルブタイミング（排気バルブタイミングＶＴｅ）を進角または遅角させるものである。この排気バルブタイミング制御では、上述した吸気バルブタイミングＶＴｉの変更態様と同様に、排気バルブ２７の作用角を一定に保持した状態で同排気バルブ２７の開弁時期および閉弁時期が共に進角または遅角されるといったように、排気バルブタイミングＶＴｅが変更される。
【００３２】
内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置４０を備えている。電子制御装置４０には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が取り込まれている。
【００３３】
各種センサとしては、例えばクランク角およびクランクシャフト１９の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサや、アクセル操作部材（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ、スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサが設けられている。また、吸入空気量ＧＡを検出するためのエアフローメータや、機関冷却水の温度（冷却水温度ＴＨＷ）を検出するための温度センサが設けられている。その他、吸気バルブタイミングＶＴｉ（詳しくは吸気側バルブタイミング変更機構３０の作動量）を検出するための位置センサや、排気バルブタイミングＶＴｅ（詳しくは排気側バルブタイミング変更機構３２の作動量）を検出するための位置センサ、高圧燃料通路２４内の燃料の圧力（実燃料圧力Ｐ）を検出するための圧力センサ等も設けられている。
【００３４】
電子制御装置４０は、各種センサの検出信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、高圧ポンプ制御、吸気バルブタイミング制御、排気バルブタイミング制御などといった機関制御を実行する。
【００３５】
本実施形態の機関制御では、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいてスロットル開度ＴＡについての制御目標値（目標スロットル開度Ｔｔａ）が設定され、この目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するようにスロットル機構１２の作動制御（スロットル制御）が実行される。
【００３６】
また、機関回転速度ＮＥや、吸入空気量ＧＡ、スロットル開度ＴＡに基づいて、吸気バルブタイミングＶＴｉについての制御目標値（目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉ）と排気バルブタイミングＶＴｅについての制御目標値（目標排気バルブタイミングＴｖｔｅ）とがそれぞれ設定される。そして、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉと実際の吸気バルブタイミングＶＴｉとが一致するように吸気バルブタイミング制御が実行され、目標排気バルブタイミングＴｖｔｅと実際の排気バルブタイミングＶＴｅとが一致するように排気バルブタイミング制御が実行される。なお、これら吸気バルブタイミング制御および排気バルブタイミング制御は、燃焼室１５内に吸入空気を効率よく導入することや、吸気バルブ２６および排気バルブ２７が共に開弁されている期間（バルブオーバラップ期間）を燃料消費量の低減を図る上で適切な長さにすることなどを目的に実行される。
【００３７】
本実施形態では、内燃機関１０の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間、言い換えれば内燃機関１０の始動時において、圧縮比と比べて膨張比が大きい燃焼サイクル（いわゆるアトキンソンサイクル）での機関運転を実現するべく、吸気バルブタイミング制御および排気バルブタイミング制御が実行される。
【００３８】
具体的には、排気バルブ２７の閉弁時期が上死点になるように排気バルブタイミング制御が実行されるとともに、吸気バルブタイミングが大きく遅角されて吸気バルブ２６の閉弁時期が圧縮行程中の所定時期（具体的には、圧縮行程中期）になるように吸気バルブタイミング制御が実行される。
【００３９】
内燃機関１０の始動時にアトキンソンサイクルでの機関運転を行うことにより、圧縮比と膨張比とが等しい通常の燃焼サイクル（オットーサイクル）での機関運転と比較して熱効率が高くなるため、燃費性能の向上が図られる。また、アトキンソンサイクルでの機関運転を行うことによって吸気の圧縮にかかる仕事量が少なくなるため、クランクシャフト１９の回転速度を速やかに上昇させることができ、良好な始動性能が得られる。
【００４０】
本実施形態では、こうしたスロットル制御や、吸気バルブタイミング制御、ならびに排気バルブタイミング制御を通じて、実際に内燃機関１０の燃焼室１５内に吸入される空気の量が調節される。
【００４１】
また、本実施形態の機関制御では、前記通路噴射弁１６や筒内噴射弁１７の作動制御（燃料噴射制御）が次のように実行される。すなわち先ず、吸入空気量ＧＡに対して燃焼室１５内での燃焼に供される混合気の空燃比が所望の比率（例えば、理論空燃比）となる燃料噴射量が目標噴射量Ｔｑとして算出される。また燃料噴射制御では、機関回転速度ＮＥおよび吸入空気量ＧＡに基づいて、通路噴射弁１６からの燃料噴射比率（ポート噴射率Ｒｐ）が算出される。
【００４２】
そして、目標噴射量Ｔｑにポート噴射率Ｒｐを乗算した量（Ｔｑ×Ｒｐ）が通路噴射弁１６からの燃料噴射量についての制御目標値（目標ポート噴射量Ｔｑｐ）として算出されるとともに、同目標ポート噴射量Ｔｑｐと同量の燃料が噴射されるように通路噴射弁１６が開弁駆動される。具体的には、目標ポート噴射量Ｔｑｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標ポート噴射時間Ｔｔｍｐ）が算出される。そして、それら目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐおよび目標噴射時間Ｔｔｍｐに基づいて通路噴射弁１６の開弁駆動が実行される。
【００４３】
また、筒内噴射弁１７からの燃料噴射比率（＝１．０−Ｒｐ）を目標噴射量Ｔｑに乗算した量（Ｔｑ×［１．０−Ｒｐ］）が筒内噴射弁１７からの燃料噴射量についての制御目標値（目標筒内噴射量Ｔｑｃ）として算出されるとともに、同目標筒内噴射量Ｔｑｃと同量の燃料が噴射されるように筒内噴射弁１７が開弁駆動される。具体的には、目標筒内噴射量Ｔｑｃおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標筒内噴射時間Ｔｔｍｃ）が算出される。そして、それら目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃおよび目標噴射時間Ｔｔｍｃに基づいて筒内噴射弁１７の開弁駆動が実行される。
【００４４】
こうした燃料噴射制御を通じて、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が通路噴射弁１６および筒内噴射弁１７から噴射されて内燃機関１０の気筒内に供給されるようになる。
【００４５】
なおポート噴射率Ｒｐは、具体的には次のように設定される。図３に示すように、機関回転速度ＮＥが高い高回転領域や機関負荷ＫＬ（本実施形態では、吸入空気量ＧＡ／機関回転速度ＮＥ）が高い高負荷領域では、ポート噴射率Ｒｐが「０」に設定されて、筒内噴射弁１７からの燃料噴射のみが実行される。これにより、燃料の霧化による吸気冷却作用を利用して吸気の充填効率の向上が図られる。また、機関回転速度ＮＥが比較的低い低回転領域や機関負荷ＫＬが比較的低い低負荷領域にあっては、ポート噴射率Ｒｐとして「０」より大きく「１．０」より小さい値が算出されて、通路噴射弁１６からの燃料噴射および筒内噴射弁１７からの燃料噴射の双方が実行される。この運転領域にあっては、内燃機関１０の運転状態に応じて燃焼に最適な混合気を形成するべく、燃料噴射比率が設定される。
【００４６】
燃料噴射制御の実行に際しては、内燃機関１０の始動時において燃料噴射量（詳しくは、目標噴射量Ｔｑ）を増量補正する始動時増量制御が実行される。この始動時増量制御は次のように実行される。すなわち先ず、内燃機関１０の始動が開始されると、そのときの冷却水温度ＴＨＷに基づいて増量補正量ＫＱについての初期値が算出されるとともに、この初期値が増量補正量ＫＱとして用いられる。その後においては、この増量補正量ＫＱを時間経過とともに徐々に減少させた値が同増量補正量ＫＱとして用いられる。そして、この増量補正量ＫＱによる目標噴射量Ｔｑｂの補正は、目標噴射量Ｔｑに増量補正量ＫＱを加算した値を新たな目標噴射量Ｔｑとして算出するといったように実行される。
【００４７】
さらに本実施形態の機関制御では、高圧ポンプ制御が次のように実行される。すなわち、機関回転速度ＮＥおよび吸入空気量ＧＡに基づいて高圧燃料通路２４内の燃料圧力についての目標値（目標燃料圧力ＴＰ）が算出されるとともに、圧力センサにより検出される実燃料圧力Ｐが目標燃料圧力ＴＰになるように高圧ポンプ２５の燃料圧送量、すなわち同高圧ポンプ２５での昇圧量を調節する。このように燃料圧送量が調節されることにより、高圧燃料通路２４内の燃料圧力、換言すれば、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力が機関運転状態に応じた圧力に調節されるようになる。
【００４８】
本実施形態の装置では、アトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく吸気バルブタイミングＶＴｉを大きく遅角させると、吸気バルブ２６の閉弁時期が遅くなるのに加えて開弁時期も遅くなるために、排気バルブ２７が閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブ２６が開弁されるといったように吸気バルブ２６が作動するようになる。通常、オットーサイクルのみで運転される内燃機関では、排気バルブと吸気バルブとが共に開弁される期間（いわゆるバルブオーバラップ）が設定される。
【００４９】
そのため、オットーサイクルでの機関運転時とアトキンソンサイクルでの機関運転時とでは、吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）内における吸気の流通態様や燃焼室１５内への吸気の流入態様が異なったものとなる。したがって、そうした吸気の流通態様や充填態様を考慮することなく、内燃機関１０の始動時においてアトキンソンサイクルでの機関運転を実現するべく単に吸気バルブタイミングＶＴｉを遅角させると、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招いて排気性状の悪化を招くおそれがある。
【００５０】
また、内燃機関１０の温度が低い状態で始動されたとき、すなわち内燃機関１０の冷間始動時においては、噴射される燃料が霧化し難いばかりか、吸気通路１１や燃焼室１５の内壁面への燃料付着によって燃焼に供される燃料量の不足を招き易いために、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招き易い。
【００５１】
この点をふまえて本実施形態では、内燃機関１０の冷間始動時において、温度センサにより検出される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど、吸気バルブ２６の開弁時期が遅角側の時期になるように、吸気バルブタイミング制御を実行するようにしている。なお、内燃機関１０が冷間始動時であることは、冷却水温度ＴＨＷが所定温度（例えば１０℃）以下であり、且つ目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして上死点より遅角側の時期が設定されていることをもって判断される。また本実施形態では、内燃機関１０の冷間始動時が特定の条件下として機能する。さらに本実施形態では、冷却水温度ＴＨＷが内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値として機能し、温度センサが検出手段として機能する。そのため、内燃機関１０の温度（詳しくは、冷却水温度ＴＨＷ）が低いときほど気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、その燃焼状態を把握することができる。
【００５２】
本実施形態では、図４に示すように、そうした冷却水温度ＴＨＷが低いときほど遅角補正量Ｋｖｔとして大きい値が算出される。そして、この遅角補正量Ｋｖｔを目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉから減算した値（＝Ｔｖｔｉ−Ｋｖｔ）が新たな目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして設定される。このようにして、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど吸気バルブタイミング（詳しくは、吸気バルブ２６の開弁時期）が遅角側の時期になるように補正される。
【００５３】
ここで図５に示すように、内燃機関１０の始動時においては排気バルブ２７の閉弁時期が上死点になっているため、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期になるほど、排気バルブ２７と吸気バルブ２６とが共に閉弁されている期間（同図中に斜線で示す期間）が長くなる。そのため、吸気バルブ２６の開弁時期が遅角側の時期になるほど、内燃機関１０の気筒内の圧力が低くなった状態で吸気バルブ２６が開弁されて吸気通路１１内から気筒内への空気の流入が開始されるようになり、吸気通路１１内における吸気の流速が高くなって気筒内への吸気の流入速度が高くなると云える。
【００５４】
本実施形態では、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉとして遅角側の時期が設定されるために、燃料の燃焼状態が悪くなるおそれがあるときほど、吸気バルブ２６の開弁時における吸気通路１１内の吸気の流速を高くすることができる。これにより、そうした流速の速い吸気に向けて通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるために、吸気通路１１内や気筒内において燃料と吸気とが好適にミキシングされるようになって、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。しかも、流速の速い吸気に向けて通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるため、吸気通路１１の内壁面への燃料の付着を抑えることができ、燃料付着に起因して生じる内燃機関１０の燃焼室１５内に導入される燃料の不足を抑えることができる。これによっても内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００５５】
また本実施形態では、そのようにして目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを変更することに合わせて、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力や、筒内噴射弁１７からの燃料噴射時期、通路噴射弁１６からの燃料噴射時期、筒内噴射弁１７および通路噴射弁１６からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合を変更するようにしている。
【００５６】
以下、それらパラメータの変更態様について各別に説明する。
先ず、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力（詳しくは、目標燃料圧力ＴＰ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど高圧に設定される。
【００５７】
本実施形態では、図６に示すように、目標燃料圧力ＴＰを補正するための噴射圧補正量Δｄｐとして、予め定められた一定値である噴射圧補正係数Ｋｄｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｄｐ）が算出される。そして、この噴射圧補正量Δｄｐを目標燃料圧力ＴＰに加算した値（＝ＴＰ＋Δｄｐ）が新たな目標燃料圧力ＴＰとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち吸気バルブタイミングが遅角側の時期であるときほど、目標燃料圧力ＴＰが高圧になるように補正される。
【００５８】
ここで燃料噴射圧力が高いときほど、筒内噴射弁１７から噴射される燃料の微粒子化が促進されるために、内燃機関１０の気筒内における燃料の霧化が促進されるようになる。本実施形態によれば、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力が高圧に設定されて内燃機関１０の気筒内において噴射される燃料の霧化が促進されるようになるために、気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑制することができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射圧補正係数Ｋｄｐ）が予め求められるとともに、同噴射圧補正係数Ｋｄｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００５９】
また、筒内噴射弁１７からの燃料噴射時期（詳しくは、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど遅角側の時期に設定される。
【００６０】
本実施形態では、図６に示すように、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを補正するための噴射時期補正量Δｓｔｃとして、予め定められた一定値である噴射時期補正係数Ｋｓｔｃに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｓｔｃ）が算出される。そして、この噴射時期補正量Δｓｔｃを目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃから減算した値（＝Ｔｓｔｃ−Δｓｔｃ）が新たな目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃが遅角側の時期になるように補正される。
【００６１】
このように目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを補正することにより、吸気バルブ２６の開弁時期の変更に合わせて、すなわち吸気バルブ２６の開弁に伴って内燃機関１０の気筒内に流入する吸気の流速が高くなるタイミングで筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができる。
【００６２】
これにより、内燃機関１０の気筒内における混合気のミキシングが好適になされるタイミング（具体的には、吸気バルブ２６の開弁時やその直後）において筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができるため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射時期補正係数Ｋｓｔｃ）が予め求められるとともに、同噴射時期補正係数Ｋｓｔｃが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６３】
さらに、通路噴射弁１６からの燃料噴射時期（詳しくは、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど遅角側の時期に設定される。
【００６４】
本実施形態では、図６に示すように、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを補正するための噴射時期補正量Δｓｔｐとして、予め定められた一定値である噴射時期補正係数Ｋｓｔｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｓｔｐ）が算出される。そして、この噴射時期補正量Δｓｔｐを目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐから減算した値（＝Ｔｓｔｐ−Δｓｔｐ）が新たな目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐが遅角側の時期になるように補正される。
【００６５】
このように目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを補正することにより、吸気バルブ２６の開弁時期の変更に合わせて、すなわち吸気バルブ２６の開弁に伴って吸気通路１１内における吸気の流速が高くなるタイミングに合わせて、通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができる。これにより、噴射燃料と吸気とのミキシングが好適になされるタイミング（具体的には、吸気バルブ２６の開弁時やその直後）において通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができるため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射時期補正係数Ｋｓｔｐ）が予め求められるとともに、同噴射時期補正係数Ｋｓｔｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６６】
また、筒内噴射弁１７および通路噴射弁１６からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合（ポート噴射率Ｒｐ）が、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、すなわち冷却水温度ＴＨＷにより把握される燃料の燃焼状態が悪いときほど大きい比率に設定される。
【００６７】
本実施形態では、図６に示すように、ポート噴射率Ｒｐを補正するための噴射率補正量Δｒｐとして、予め定められた一定値である噴射率補正係数Ｋｒｐに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｒｐ）が算出される。そして、この噴射率補正量Δｒｐをポート噴射率Ｒｐに加算した値（＝Ｒｐ＋Δｒｐ）が新たなポート噴射率Ｒｐとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、ポート噴射率Ｒｐが大きい比率になるように補正される。
【００６８】
ここで通路噴射弁１６による燃料噴射は、筒内噴射弁１７による燃料噴射と比較して、燃料が噴射されてから同燃料が燃焼するようになるまでの期間が長いために、噴射燃料と吸気とが混合する時間を長くとれる。そのため、混合気のミキシングが良好になり易く、燃料の燃焼状態も良好になり易い。本実施形態では、燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、ポート噴射率Ｒｐが大きい比率に設定されて通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合が大きくなるために、混合気のミキシングが好適になされるようになって、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃焼状態の悪化を的確に抑制することの可能な値（上記噴射率補正係数Ｋｒｐ）が予め求められるとともに、同噴射率補正係数Ｋｒｐが電子制御装置４０に記憶されている。
【００６９】
このように本実施形態では、冷間始動時におけるアトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブタイミングＶＴｉの調節と同タイミングＶＴｉに応じた各パラメータ（目標燃料圧力ＴＰ、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃ、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐ、ポート噴射率Ｒｐ）の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７０】
さらに本実施形態では、吸気バルブタイミングＶＴｉや各パラメータの変更に合わせて、始動時増量制御による増量補正量ＫＱを変更するようにしている。
本実施形態では、図６に示すように、増量補正量ＫＱを補正するための減量補正量Δｋｑとして、予め定められた一定値である減量補正係数Ｋｋｑに遅角補正量Ｋｖｔを乗算した値（＝Ｋｖｔ×Ｋｋｑ）が算出される。そして、この減量補正量Δｋｑを増量補正量ＫＱから減算した値（＝ＲＱ−Δｋｑ）が新たな増量補正量ＫＱとして設定される。これにより、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、すなわち目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、増量補正量ＫＱが少ない量になるように補正される。
【００７１】
ここで始動時増量制御では、機関パラメータがどのような値になっても内燃機関１０の運転を維持することが可能なように増量補正量ＫＱとして十分に多い量が設定される。
本実施形態では、吸気バルブタイミングや上記各パラメータといった機関パラメータの変更を通じて内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の改善が図られるために、仮に増量補正量ＫＱを減少させたとしても内燃機関１０の運転を維持することが可能であると云え、その分だけ増量補正量ＫＱを減少させる余地があると云える。
【００７２】
本実施形態では、遅角補正量Ｋｖｔが大きい値であるときほど、言い換えれば燃料の燃焼状態の改善を図るための機関パラメータの変更度合いが大きいときほど、始動時増量制御における増量補正量ＫＱを少なくすることができる。そのため、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００７３】
以上説明したように、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）内燃機関１０の冷間始動時において、温度センサにより検出される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを遅角側の時期に設定するとともに、同目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標燃料圧力ＴＰを高圧に設定するようにした。そのため、アトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７４】
（２）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを遅角側の時期に設定するようにしたために、噴射燃料と吸気とのミキシングが好適になされるタイミングで通路噴射弁１６からの燃料噴射を実行することができ、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７５】
（３）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを遅角側の時期に設定するようにしたために、内燃機関１０の気筒内における混合気のミキシングが好適になされるタイミングで筒内噴射弁１７からの燃料噴射を実行することができ、気筒内における燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【００７６】
（４）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど始動時増量制御による増量補正量ＫＱを減少させるようにしたために、内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の安定を保ちつつ燃料噴射量を減少させることができ、燃費性能の向上や排気性状の悪化抑制を図ることができる。
【００７７】
（５）冷却水温度ＴＨＷが低いときほど内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態が悪くなるといった傾向をもとに、冷却水温度ＴＨＷに基づいて内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態を把握することができる。
【００７８】
（６）目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、ポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定するようにした。そのため、燃料の燃焼状態の悪化が懸念されるときほど、ポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定して通路噴射弁１６からの燃料噴射量が占める割合を大きくすることができる。これにより混合気のミキシングが好適になされるようになるため内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。
【００７９】
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。
・内燃機関１０の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値として冷却水温度ＴＨＷを検出して用いることに代えて、潤滑油の温度を検出して用いたり、内燃機関１０の温度そのものを検出して用いたりするようにしてもよい。
【００８０】
・内燃機関１０の冷間始動時において、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど始動時増量制御による増量補正量ＫＱを減少させる構成を省略することができる。
【００８１】
・以下の［構成イ］〜［構成ハ］のうちのいずれか一つを省略したり、いずれか二つを省略したりしてもよい。また、［構成イ］〜［構成ハ］の構成の全てを省略してもよい。
［構成イ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標筒内噴射時期Ｔｓｔｃを遅角側の時期に設定する。
［構成ロ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標ポート噴射時期Ｔｓｔｐを遅角側の時期に設定する。
［構成ハ］目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほどポート噴射率Ｒｐを大きい比率に設定する。
【００８２】
・目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど、筒内噴射弁１７の燃料噴射圧力（目標燃料圧力ＴＰ）を高圧に設定することに代えて、あるいは併せて、通路噴射弁１６の燃料噴射圧力を高圧に設定するようにしてもよい。こうした構成の実現のためには、低圧燃料通路２２に同通路２２内の燃料の一部を燃料タンク２１にリリーフする低圧リリーフ弁を設けるとともに、この低圧リリーフ弁の作動制御を通じて低圧燃料通路２２内の燃料圧力、すなわち通路噴射弁１６に供給される燃料の圧力（燃料噴射圧力）を調節するようにすればよい。
【００８３】
・遅角補正量Ｋｖｔと上記各パラメータについての補正量（噴射圧補正量Δｄｐ、噴射時期補正量Δｓｔｃ，Δｓｔｐ、噴射率補正量Δｒｐ、減量補正量Δｋｑ）との関係としては、図６に示す関係に限らず、任意の関係を設定することができる。要は、各種の実験結果やシミュレーションの結果に基づいて燃焼状態の悪化を好適に抑えることの可能な各補正量と遅角補正量Ｋｖｔとの関係を予め求めるとともに、同関係を演算式や演算マップとして電子制御装置４０に記憶させておけばよい。
【００８４】
・上記各パラメータについての補正量（噴射圧補正量Δｄｐ、噴射時期補正量Δｓｔｃ，Δｓｔｐ、噴射率補正量Δｒｐ、減量補正量Δｋｑ）を、遅角補正量Ｋｖｔに基づき算出することに代えて、冷却水温度ＴＨＷに基づいて算出するようにしてもよい。要は、冷却水温度ＴＨＷが低いときほど目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉを遅角側の時期に設定するとともに、同目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉ（詳しくは、その遅角補正量Ｋｖｔ）に見合う値を各パラメータの補正量として設定することができればよい。
【００８５】
・冷却水温度ＴＨＷに応じて吸気バルブタイミングを変更する構成および同タイミングに応じて各パラメータを変更する構成は、内燃機関１０の冷間始動時に限らず適用することができる。また上記構成は、内燃機関１０の始動に際して排気バルブ２７の閉弁時期が上死点に設定されるとともに吸気バルブ２６の開弁時期が上死点より遅角側の時期に設定される装置に限らず、排気バルブ２７の閉弁時期が上死点より若干進角側の時期あるいは若干遅角側の時期に設定される装置などにも適用可能である。要は、排気バルブ２７が閉弁されてから所定時間が経過した後に吸気バルブ２６が開弁されるように吸気側バルブタイミング変更機構３０の作動制御が実行される条件下であれば、上記構成は適用することができる。
【００８６】
・目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど目標燃料圧力ＴＰを高圧に設定する構成を省略するとともに、目標吸気バルブタイミングＴｖｔｉが遅角側の時期であるときほど燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する構成（前記［構成イ］や前記［構成ロ］）を採用するようにしてもよい。こうした構成によれば、アトキンソンサイクルでの機関運転の実行に際して、吸気バルブタイミングの調節と同タイミングに応じた燃料噴射時期の調節とを通じて燃料の燃焼状態を良好にすることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１１ａ…吸気ポート、１２…スロットル機構、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルモータ、１５…燃焼室、１６…通路噴射弁、１７…筒内噴射弁、１８…ピストン、１９…クランクシャフト、２０…排気通路、２１…燃料タンク、２２…低圧燃料通路、２３…フィードポンプ、２４…高圧燃料通路、２５…高圧ポンプ、２６…吸気バルブ、２７…排気バルブ、２８…吸気カムシャフト、２９…排気カムシャフト、３０…吸気側バルブタイミング変更機構、３１…アクチュエータ、３２…排気側バルブタイミング変更機構、３３…アクチュエータ、４０…電子制御装置（実行手段、噴射圧設定手段、噴射時期設定手段、始動時増量手段、減少手段、通路噴射率調節手段、割合変更手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用されて、
特定の条件下において、
前記内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値を検出する検出手段と、
排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に前記吸気バルブが開弁されるように、且つ前記検出手段により検出した前記指標値を通じて把握される前記燃焼状態が悪いときほど前記吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように前記バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する実行手段と、
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど燃料の噴射圧力を高圧に設定する噴射圧設定手段と
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する噴射時期設定手段を更に備える
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用されて、
特定の条件下において、
前記内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値を検出する検出手段と、
排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に前記吸気バルブが開弁されるように、且つ前記検出手段により検出した前記指標値を通じて把握される前記燃焼状態が悪いときほど前記吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように前記バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する実行手段と、
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する噴射時期設定手段と
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記特定の条件下は、前記内燃機関の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記特定の条件下において、燃料噴射量を増量補正する始動時増量制御を実行する始動時増量手段と、前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど前記始動時増量制御による増量補正量を減少させる減少手段とを更に備える
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記検出手段は、前記指標値として前記内燃機関の冷却水の温度を検出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、前記気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁とを更に備え、
前記制御装置は、前記筒内噴射弁および前記通路噴射弁からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合を前記内燃機関の運転状態に基づき調節する通路噴射率調節手段と、前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど前記割合を大きくする割合変更手段とを更に備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
当該装置は、前記特定の条件下において、前記排気バルブの閉弁時期を上死点とし、前記吸気バルブの開弁時期を前記上死点より遅角側の時期に設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１】
吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用されて、
特定の条件下において、
前記内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値を検出する検出手段と、
排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に前記吸気バルブが開弁されるように、且つ前記検出手段により検出した前記指標値を通じて把握される前記燃焼状態が悪いときほど前記吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように前記バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する実行手段と、
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど燃料の噴射圧力を高圧に設定する噴射圧設定手段と
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど、燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する噴射時期設定手段を更に備える
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更機構を備えた内燃機関に適用されて、
特定の条件下において、
前記内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態の指標値を検出する検出手段と、
排気バルブが閉弁されてから所定時間が経過した後に前記吸気バルブが開弁されるように、且つ前記検出手段により検出した前記指標値を通じて把握される前記燃焼状態が悪いときほど前記吸気バルブの開弁時期が遅角側の時期になるように前記バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する実行手段と、
前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど燃料噴射時期を遅角側の時期に設定する噴射時期設定手段と
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記特定の条件下は、前記内燃機関の始動が開始されてから所定期間が経過するまでの間である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記特定の条件下において、燃料噴射量を増量補正する始動時増量制御を実行する始動時増量手段と、前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど前記始動時増量制御による増量補正量を減少させる減少手段とを更に備える
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記検出手段は、前記指標値として前記内燃機関の冷却水の温度を検出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、前記気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁とを更に備え、
前記制御装置は、前記筒内噴射弁および前記通路噴射弁からの燃料噴射量のうちの同通路噴射弁からの燃料噴射量が占める割合を前記内燃機関の運転状態に基づき調節する通路噴射率調節手段と、前記実行手段により設定される前記吸気バルブの開閉時期が遅角側の時期であるときほど前記割合を大きくする割合変更手段とを更に備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
当該装置は、前記特定の条件下において、前記排気バルブの閉弁時期を上死点とし、前記吸気バルブの開弁時期を前記上死点より遅角側の時期に設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２９６５６（Ｐ２０１２−２２９６５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８４８６（Ｐ２０１１−９８４８６）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【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２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【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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