JP2006125344A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気バルブのリフト量／作用角の可変制御による燃費向上を図りつつも、燃料蒸気処理システムからの燃料蒸気の放出量を確保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、吸気負圧を利用して燃料蒸気を吸気通路に放出する燃料蒸気処理システムを備えた内燃機関に適用され、リフト量可変制御とスロットルバルブの開度制御との協働制御を通じて吸入空気量を調節する。燃料蒸気処理システム内の燃料蒸気濃度が高いときには（Ｓ１００：ＮＯ）、燃料蒸気濃度が低いときに比して、吸気バルブのリフト量が大きくなるように、リフト量可変制御を実行する（Ｓ１０６又はＳ１０８）。
【選択図】 図５

Description

本発明は、燃料蒸気処理システムを備えた内燃機関に適用されて、吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方の可変制御とスロットルバルブの開度制御との協調制御を通じて吸入空気量を調節する内燃機関の制御装置に関する。

近年、車載等の内燃機関に採用されるシステムとして、機関バルブ（吸・排気バルブ）のリフト量や作用角を機関運転条件に応じて可変とするリフト量／作用角可変制御システムが実用されている（例えば特許文献１参照）。こうしたリフト量／作用角可変制御システムを備える内燃機関では、吸気バルブのリフト量や作用角を小さくすることで、燃焼室内に吸入される空気量を低減することができる。この場合、スロットルバルブを絞ることで吸入空気量を低減するよりも、ポンピング損失を小さくすることができるため、より低出力（低空気量）で運転可能となり、燃費を向上することができる。

また従来、そうしたリフト量／作用角の可変制御に併せて、スロットルバルブの開度制御を実行し、それらの協働制御を通じて吸入空気量を調節する制御装置が提案されている。
特開２００１−２６３０１５号公報

ところで、車載内燃機関等では、燃料タンクで発生した燃料蒸気をキャニスタに一旦捕集した後、適宜のタイミングで吸気中に放出して浄化する燃料蒸気処理システムを採用することがある。この燃料蒸気処理システムでは、捕集した燃料蒸気の吸気通路への放出が吸入空気の圧力（吸気負圧）を利用して行われる。

ところが上述したように、リフト量／作用角可変制御システムの採用された内燃機関では、バルブリフト量や作用角を小さくすることによって吸入空気量が低減されるため、低負荷運転時にもスロットルバルブの開度は比較的大きいままとなる。そのため、吸気負圧が大気圧に近い状態で内燃機関が運転されることになり、捕集した燃料蒸気の吸気通路への放出が困難となって、その必要な放出量を確保することができなくなるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、吸気バルブのリフト量／作用角の可変制御による燃費向上を図りつつも、燃料蒸気処理システムからの燃料蒸気の放出量を確保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。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気負圧を利用して燃料蒸気を吸気通路に放出する燃料蒸気処理システムを備えた内燃機関に適用され、吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方の可変制御とスロットルバルブの開度制御との協働制御を通じて吸入空気量を調節する内燃機関の制御装置において、前記燃料蒸気処理システム内の燃料蒸気濃度が高いときには、燃料蒸気濃度が低いときに比して、前記吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方が大きくなるように前記可変制御を実行することをその要旨とする。

吸気バルブのリフト量や作用角の増大は、何れも吸入空気量を増加させるように作用する。そのため、可変制御とスロットル制御との協働制御が行われる装置にあって、吸入空気量一定の条件下では、リフト量や作用角が大きいほど、スロットルバルブの開度は小さい開度になる。

上記構成では、燃料蒸気濃度が高いとき、すなわち燃料蒸気処理システム内から燃料蒸気を速やかに排出したいときには、吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方を大きくするようにしている。こうして吸気バルブのリフト量／作用角が大きくされれば、スロットルバルブの開度は、吸入空気量を一定に保持するため、小さくされることになる。その結果、スロットルバルブ下流側の吸気通路内の圧力が低下され、燃料蒸気処理システム内から燃料蒸気を速やかに放出することができるようになる。しかも、燃料蒸気濃度が低いときには、吸気バルブのリフト量や作用角を小さくすることができ、これにより燃費向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記リフト量及び作用角の少なくとも一方を大きくすることは、それらリフト量及び作用角の少なくとも一方についての下限値を大きい値に変更することによってなされることをその要旨とする。

上記構成によれば、リフト量／作用角が過度に小さくなること、換言すれば、燃料蒸気を適正に放出することができなくなるまでスロットルバルブの開度が大きくなることを回避することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記リフト量及び作用角の少なくとも一方を大きくするときには、バルブオーバーラップを縮小させる側に吸気バルブ及び排気バルブのいずれか一方のバルブタイミングを変更することをその要旨とする。

ここで、単にリフト量や作用角を大きくすると、吸気バルブ及び排気バルブが共に開弁される期間、いわゆるバルブオーバーラップが不要に長くなるために、内燃機関の排気通路から燃焼室に戻される排気の量、いわゆる内部ＥＧＲ量が多くなり、機関運転状態の不安定化を招くおそれがある。この点、上記構成によれば、そうしたバルブオーバーラップの不要な増大を抑制することができ、機関運転状態の安定化を図ることができるようになる。

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の形態について説明する。
図１に、本実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す。

同図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４には、スロットルモータ１６が連結されている。そして、このスロットルモータ１６の駆動制御を通じてスロットルバルブ１４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１２を通じて燃焼室１８内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が調節される。また、上記吸気通路１２には燃料噴射弁２０が設けられている。この燃料噴射弁２０は吸気通路１２内に燃料を噴射する。

内燃機関１０の燃焼室１８においては、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ２２による点火が行われ、これによって同混合気が燃焼してピストン２４が往復移動し、クランクシャフト２６が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１８から排気通路２８に送り出される。

内燃機関１０において、吸気通路１２と燃焼室１８との間は吸気バルブ３０の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１８と排気通路２８との間は排気バルブ３２の開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気バルブ３０はクランクシャフト２６の回転が伝達される吸気カムシャフト３４の回転に伴って開閉動作し、排気バルブ３２は同じくクランクシャフト２６の回転が伝達される排気カムシャフト３６の回転に伴い開閉動作する。

吸気カムシャフト３４にはバルブタイミング可変機構３８が設けられている。このバルブタイミング可変機構３８は、クランクシャフト２６の回転位相（クランク位相）に対する吸気カムシャフト３４の相対回転位相を調節して、吸気バルブ３０のバルブタイミングを進角又は遅角させるものである。また、このバルブタイミング可変機構３８は、油圧アクチュエータ４０を通じて同機構３８に作用する油圧を制御することにより駆動されるものである。この駆動による吸気バルブ３０のバルブタイミングの変更態様を図２に示す。同図２から分かるように、そうしたバルブタイミングの変更では、吸気バルブ３０の開弁期間（作用角）を一定に保持した状態で同吸気バルブ３０の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。

一方、吸気カムシャフト３４（図１）の吸気バルブ３０との間にはリフト量可変機構４２が設けられている。このリフト量可変機構４２は、吸気バルブ３０のリフト量を可変設定するものである。また、リフト量可変機構４２は電動モータ４４によって駆動されるものである。この駆動による吸気バルブ３０のリフト量の変更態様を図３に示す。同図３から分かるように、吸気バルブ３０のリフト量は作用角と同期して変化するものであって、例えばリフト量が大きくなるほど作用角も大きくなってゆく。この作用角が大きくなるということは、吸気バルブ３０の開弁時期と閉弁時期とが互いに遠ざかるということであり、吸気バルブ３０の開弁期間が長くなるということを意味する。

なお、本実施の形態では、吸入空気量ＧＡが、スロットルバルブ１４（図１）の開度制御（スロットル制御）とリフト量可変機構４２の作動制御（リフト量可変制御）との協働制御を通じて調節される。吸入空気量ＧＡは、スロットル開度ＴＡが大きいほど、また吸気バルブ３０のリフト量が大きいときほど多くなる。そのため、上記協働制御にあっては、吸気バルブ３０のリフト量を大きく設定するときにはスロットル開度ＴＡを相対的に小さく設定し、逆に同リフト量を小さく設定するときにはスロットル開度ＴＡを相対的に大きく設定するといったようにスロットル制御及びリフト量可変制御がそれぞれ実行されて、吸入空気量ＧＡが所望の量に調節される。

上記内燃機関１０は、前述した燃料蒸気処理システムを備えている。この燃料蒸気処理システムは、大きくは、燃料タンク５０に発生する燃料蒸気（ベーパ）を捕集するキャニスタ５２や、その捕集された燃料蒸気を内燃機関１０の吸気通路１２に放出して浄化（パージ）するためのパージ通路５４、このパージを行う際にキャニスタ５２内に大気を導入する大気通路５６等を備えて構成される。

キャニスタ５２の内部には、燃料蒸気を吸着する吸着材（活性炭）が充填されており、同キャニスタ５２には、吸気通路１２に通じるパージ通路５４が接続されている。このパージ通路５４には同パージ通路５４の通路断面積を調節するパージ制御弁５４ａが設けられている。このパージ制御弁５４ａの開度は内燃機関１０の運転状態に基づき設定される。そうしたパージ制御弁５４ａの開度設定を通じて、キャニスタ５２内から吸気通路１２にパージ処理される燃料蒸気の量が同運転状態に応じたかたちで調節される。

また、キャニスタ５２は、ベーパ通路５８を介して燃料タンク５０に接続されている。このベーパ通路５８を通じて、燃料タンク５０内の燃料蒸気がキャニスタ５２内に導入される。

更に、キャニスタ５２には大気通路５６が設けられており、同大気通路５６には大気弁５６ａが取付けられている。この大気弁５６ａは、通常時には開弁状態に保持される。そのため、上記パージ処理の実行に際して、キャニスタ５２内が大気圧よりも低い圧力になると、上記大気通路５６を通じてキャニスタ５２内に大気が導入される。一方、同キャニスタ５２内が大気圧よりも高い圧力になると大気通路５６を通じてキャニスタ５２内の空気が大気中に排出される。

このように構成された燃料蒸気処理システムでは、燃料タンク５０内に燃料蒸気が発生すると、燃料タンク５０内の燃料蒸気はベーパ通路５８を通じてキャニスタ５２内に導入され、同キャニスタ５２内の吸着材に一旦吸着される。

一方、内燃機関１０の運転時にパージ制御弁５４ａが開かれると、パージ通路５４内に吸気通路１２の圧力（吸気負圧）が導入され、この吸気負圧の導入に伴い大気通路５６を通じてキャニスタ５２内に大気が導入される。そして、上記キャニスタ５２内の燃料蒸気は、その大気によって吸着材から離脱されるとともにパージ通路５４を通じて吸気通路１２にパージ処理される。

内燃機関１０には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。
各種センサとしては、例えばスロットルバルブ１４下流側における吸入空気の圧力（吸入空気圧ＰＭ）を検出するための圧力センサや、排気通路２８内を流れる排気中の酸素濃度を検出するための酸素センサが設けられている。その他、スロットルバルブ１４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や、吸気バルブ３０のリフト量（詳しくは、リフト量可変機構４２の作動量）を検出するためのリフトセンサ等も設けられている。

上記内燃機関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６０を備えている。この電子制御装置６０は、各種センサの検出信号を取り込むととも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、バルブタイミング可変機構３８の作動制御、リフト量可変制御、パージ制御等といった機関制御にかかる各種制御を実行する。なお、電子制御装置６０は、各種制御の一つとして、混合気の空燃比を理論空燃比に近づけるべく、上記酸素センサの検出信号に基づいて燃料噴射量をフィードバック補正する制御、いわゆる空燃比フィードバック制御を実行する。

ここで、本実施の形態にかかるリフト量可変制御では、スロットル開度ＴＡのみによって吸入空気量ＧＡを調節する装置よりも、吸気バルブ３０のリフト量を小さく設定し、これにより内燃機関１０の燃費向上を図るようにしている。

図４に、吸入空気量ＧＡ一定の条件下における吸気バルブ３０のリフト量、スロットル開度ＴＡ、及び吸入空気圧ＰＭの関係を示す。同図４に示すように、吸入空気量ＧＡ一定の条件下では、リフト量可変制御によってリフト量が小さく設定されるほど、吸入空気圧ＰＭが高くなる。これは、リフト量が小さく設定されているほど、スロットル開度ＴＡが大きく設定されて、スロットルバルブ１４の絞り度合が小さくなるためである。

このため、単に吸気バルブ３０のリフト量を小さく設定すると、燃費向上を図ることができるものの、吸入空気圧ＰＭが高くなって、燃料蒸気処理システムによる吸気通路１２への燃料蒸気の放出が困難なものとなる。

そこで、本実施の形態では、燃料蒸気処理システム内の燃料蒸気濃度（ベーパ濃度）が高いときに、ベーパ濃度が低いときに比して、吸気バルブ３０のリフト量が大きくなるように、リフト量可変制御の制御態様を切り替えるようにしている。これにより、ベーパ濃度が高いとき、すなわち燃料蒸気処理システム内から燃料蒸気を速やかに排出したいときに、吸入空気圧ＰＭが低くされて、燃料蒸気の速やかな排出が実現されるようになる。

以下、そうしたリフト量可変制御の制御態様の切り替えにかかる詳細について説明する。
ここでは先ず、ベーパ濃度の学習方法について説明する。

本実施の形態では、ベーパ濃度に対応する値として、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが学習されている。このベーパ濃度学習値ＦＧＰＧは、空燃比フィードバック制御が実行され且つパージ処理が行われていることを条件に、以下の（１）式のように、所定周期毎に学習（更新）される。

ＦＧＰＧ＝ＦＧＰＧｉ＋（ＦＡＦ−１）／ＰＧＲ …（１）
ＦＧＰＧ：最新のベーパ濃度学習値
ＦＧＰＧｉ：前回のベーパ濃度学習値
ＦＡＦ：フィードバック補正係数
ＰＧＲ：目標パージ率

なお、フィードバック補正係数ＦＡＦは、前記空燃比フィードバック制御に用いられる値であって、前記酸素センサからの検出信号が理論空燃比に対応する値よりもリッチ側の値かリーン側の値かに応じて「１．０」を中心に増減させられる。例えば、酸素センサの検出信号が理論空燃比に対応する値よりもリッチ側の値であるときには、燃料噴射量の減量補正を行うべくフィードバック補正係数ＦＡＦが減少させられる。また、酸素センサの検出信号が理論空燃比に対応する値よりもリーン側の値であるときには、燃料噴射量の増量補正を行うべくフィードバック補正係数ＦＡＦが増加させられる。このフィードバック補正係数ＦＡＦに基づく燃料噴射量の補正（目標燃料噴射量←燃料噴射量の基本値×ＦＡＦ）により、混合気の空燃比が理論空燃比に近づけられる。

また、目標パージ率ＰＧＲは、燃料蒸気処理システムから吸気通路１２に放出されるガス（パージガス）の量と吸入空気量ＧＡとの比率（＝パージガス量／ＧＡ）を表す値であるパージ率の目標値のことであって、上記フィードバック補正係数ＦＡＦの最新値等に基づき算出される。この目標パージ率ＰＧＲとしては、例えばフィードバック補正係数ＦＡＦが「１．０」に近い値であるときほど大きい値が算出されるようになっている。これは、フィードバック補正係数ＦＡＦが「１．０」に近いということは、空燃比フィードバックが安定している状態であり、このときパージガスを吸気通路１２に多く流しても燃焼の悪化を招き難いことから、キャニスタ５２の吸着材に吸着した燃料蒸気を多く処理できるためである。

それらフィードバック補正係数ＦＡＦ及び目標パージ率ＰＧＲに基づいて上記（１）式から算出されるベーパ濃度学習値ＦＧＰＧは、パージガスの燃料濃度が高いほど、換言すれば、燃料蒸気処理システム内に燃料蒸気が多く存在するときほど、小さい値となる。

以下、リフト量可変制御の制御態様の切り替えにかかる処理（切り替え処理）の詳細について説明する。
図５のフローチャートは、切り替え処理の具体的な処理手順を示している。このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の処理として、電子制御装置６０により実行される。

図５に示すように、この処理では先ず、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値α以上であるか否かが判断される（ステップＳ１００）。そして、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値α以上である場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、リフト量を相対的に小さく設定する制御態様（通常制御）が選択される（ステップＳ１０２）。この場合には、燃料蒸気処理システム内のベーパ濃度がさほど高くなっていないとして、燃費向上を意図した制御態様でリフト量可変制御が実行される。

一方、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値α未満である場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、更に同ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値β未満であるか否かが判断される（ステップＳ１０４）。そして、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値β未満である場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、吸気バルブ３０のリフト量を、その設定可能範囲の最大リフト量に変更し保持する制御態様（大リフト量保持制御）が選択される（ステップＳ１０６）。この場合には、燃料蒸気処理システム内のベーパ濃度がごく高くなっているとして、吸入空気圧ＰＭが可能な限り低くされ、燃料蒸気が吸気通路１２に速やかに放出される。

他方、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが所定値α未満、且つ所定値β以上である場合には（ステップＳ１００及びＳ１０４：ＮＯ）、吸気バルブ３０のリフト量についての下限値を変更する制御態様（下限値変更制御）が選択される（ステップＳ１０８）。

この下限値変更制御では、基本的に、上記通常制御と同一態様でリフト量が可変設定される。ただし、同態様でリフト量を設定した場合において吸入空気圧ＰＭが上記所定圧力Ｐ１よりも高くなってしまう所定の機関運転領域にあっては、吸入空気圧ＰＭと所定圧力Ｐ１とが等しくなるリフト量が、同リフト量の下限値として設定される。このように、下限値変更制御では、リフト量についての下限値として、通常制御での下限値（詳しくは、設定可能範囲の最小リフト量）よりも大きい値が設定される。なお、所定圧力Ｐ１は、一定量のパージガス流量が得られる吸入空気圧ＰＭに相当する圧力値であって、燃料蒸気処理システム内の圧力やパージ制御弁５４ａの開度等といった同システムの状態に応じて定められる値である。

この場合には、燃料蒸気処理システム内のベーパ濃度が比較的高くなっているとして、パージ処理を積極的に実行するべく、吸入空気圧ＰＭが所定圧力Ｐ１を上回ることがないように、リフト量の小さい側への変更が制限された状態で、リフト量可変制御が実行される。

このように、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧに応じて、リフト量可変制御の制御態様が選択された後、本処理は一旦終了される。
図６に、吸気バルブ３０の変位態様の一例を示す。なお、図６にあって、実線にはベーパ濃度が低い場合における変位態様を示し、一点鎖線にはベーパ濃度が高い場合における変位態様を示している。また、図６の二点差線には、排気バルブ３２の変位態様の一例を併せ示している。

同図６に示すように、本実施の形態では、吸気バルブ３０のリフト量が、ベーパ濃度の低いときには小さく設定され、同ベーパ濃度が高いときには増大される。そうして吸気バルブ３０のリフト量が大きくされれば、前記協働制御を通じて、吸入空気量ＧＡを一定に保持するために、スロットル開度ＴＡが小さくされることになる。その結果、吸入空気圧ＰＭが低下され、ひいては燃料蒸気処理システム内の燃料蒸気が吸気通路１２へと速やかに放出されるようになる。

しかも、ベーパ濃度が低いとき、すなわち燃料蒸気処理システム内に燃料蒸気があまり存在していないときには、吸気バルブ３０のリフト量が小さく設定され、これにより燃費向上が図られるようになる。

一方、図７に示すように、単に吸気バルブ３０のリフト量を大きくすると、その分だけ吸気バルブ３０及び排気バルブ３２が共に開弁される期間、いわゆるバルブオーバーラップが不要に長くなる。これは内燃機関１０の排気通路２８から燃焼室１８に戻される排気の量、いわゆる内部ＥＧＲ量を不要に増加させることとなるために、燃焼室１８における混合気の燃焼の不安定化、ひいては機関運転状態の不安定化を招く要因になる。

そのため、本実施の形態では、図６に示すように、ベーパ濃度が高いときに、吸気バルブ３０のリフト量を増大させることに加えて、同吸気バルブ３０のバルブタイミングを、バルブオーバーラップを縮小させる側、すなわち遅角側に変更するようにしている。これにより、リフト量の増大に伴ってバルブオーバーラップが不要に長くなることが抑制され、機関運転状態の安定化が図られるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）ベーパ濃度が高いときには、ベーパ濃度が低いときに比して、吸気バルブ３０のリフト量が大きくなるように、リフト量可変制御を実行するようにした。そのため、ベーパ濃度が高いとき、すなわち燃料蒸気処理システム内から燃料蒸気を速やかに排出したいときに吸入空気圧ＰＭを低く設定することができ、燃料蒸気の速やかな放出が実現されるようになる。しかも、ベーパ濃度が低いときには、吸気バルブ３０のリフト量を小さくすることができ、これにより燃費向上を図ることができる。

（２）リフト量可変制御の制御態様として下限値変更制御が選択されているときには、リフト量の下限値を、通常制御における下限値よりも大きい値に設定するようにした。これにより、吸気バルブ３０のリフト量が過度に小さくなること、換言すれば、燃料蒸気を適正に放出することができなくなるまでスロットル開度ＴＡが大きくなることを回避することができるようになる。

（３）ベーパ濃度が高いときに、吸気バルブ３０のリフト量を増大させることに加えて、同吸気バルブ３０のバルブタイミングを遅角側に変更するようにしたために、バルブオーバーラップの不要な増大を抑制することができ、機関運転状態の安定化を図ることができるようになる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・ベーパ濃度の学習方法は、精度のよい学習が可能であれば、任意に変更可能である。
・下限値変更制御におけるリフト量の下限値は、機関運転状態に応じた値である所定圧力Ｐ１をもとに設定することに限らず、一定量以上のパージガス流量が得られるのであれば、一定の値である所定圧力をもとに設定するようにしてもよい。

・大リフト量保持制御にあっては、吸気バルブ３０のリフト量を最大リフト量で保持することに限らず、燃料蒸気の速やかな放出が実現されるのであれば、例えば最大リフト量よりも若干小さいリフト量など、任意のリフト量で保持することができる。

・上記実施の形態では、３つの制御態様（通常制御、大リフト量保持制御、下限値変更制御）を有するリフト量可変制御を採用し、それら制御態様をベーパ濃度に応じて切り替えるようにした。これに代えて、通常制御及び大リフト量保持制御、或いは通常制御及び下限値変更制御といった２つの制御態様を有するリフト量可変制御を採用し、それら制御態様をベーパ濃度に応じて切り替えるようにしてもよい。

・前記バルブタイミング可変機構３８に加えて排気カムシャフト３６にもバルブタイミング可変機構を設け、吸気バルブ３０のバルブタイミングを遅角側に変更することに併せて、排気バルブ３２のバルブタイミングを進角側に変更するようにしてもよい。同構成によれば、リフト量の増大に伴うバルブオーバーラップの不要な増大を、高い自由度をもって適正に抑制することができるようになる。

・また、同構成において、排気バルブ３２のバルブタイミングを遅角側に変更することのみをもって、バルブオーバーラップの不要な増大を抑制するようにしてもよい。なお、この場合、バルブタイミング可変機構３８を省略することも可能である。

・本発明にかかる制御装置は、吸気バルブのリフト量及び作用角が互いに同期した状態で変更されるリフト量可変機構の設けられた内燃機関に限らず、吸気バルブのリフト量及び作用角のうちの何れか一方のみを変更する可変機構が設けられた内燃機関にも適用可能である。なお、この場合、ベーパ濃度が高いときに、同ベーパ濃度が低いときに比して、吸気バルブのリフト量を増大させる、或いは作用角を増大させるようにすればよい。

本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施の形態の概略構成図。 バルブタイミング可変機構の駆動に基づく吸気バルブのバルブタイミングの変化態様を示すグラフ。 リフト量可変機構の駆動に基づく吸気バルブのリフト量の変化態様を示すグラフ。 吸入空気量一定の条件下における吸気バルブのリフト量及びスロットル開度及び吸入空気圧の関係を示すグラフ。 切り替え処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 吸気バルブのリフト量及びバルブタイミングの変更態様の一例を示すグラフ。 吸気バルブのリフト量のみを増大させた場合における各バルブの変位態様の一例を示すグラフ。

符号の説明

１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…スロットルモータ、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２４…ピストン、２６…クランクシャフト、２８…排気通路、３０…吸気バルブ、３２…排気バルブ、３４…吸気カムシャフト、３６…排気カムシャフト、３８…バルブタイミング可変機構、４０…油圧アクチュエータ、４２…リフト量可変機構、４４…電動モータ、５０…燃料タンク、５２…キャニスタ、５４…パージ通路、５４ａ…パージ制御弁、５６…大気通路、５６ａ…大気弁、５８…ベーパ通路、６０…電子制御装置。

Claims (3)

1. 吸気負圧を利用して燃料蒸気を吸気通路に放出する燃料蒸気処理システムを備えた内燃機関に適用され、吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方の可変制御とスロットルバルブの開度制御との協働制御を通じて吸入空気量を調節する内燃機関の制御装置において、
   前記燃料蒸気処理システム内の燃料蒸気濃度が高いときには、燃料蒸気濃度が低いときに比して、前記吸気バルブのリフト量及び作用角の少なくとも一方が大きくなるように前記可変制御を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記リフト量及び作用角の少なくとも一方を大きくすることは、それらリフト量及び作用角の少なくとも一方についての下限値を大きい値に変更することによってなされる
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記リフト量及び作用角の少なくとも一方を大きくするときには、バルブオーバーラップを縮小させる側に吸気バルブ及び排気バルブのいずれか一方のバルブタイミングを変更する
   請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。

Images