JP2000356143A - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃焼制御装置

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JP2000356143A JP11166961A JP16696199A JP2000356143A JP 2000356143 A JP2000356143 A JP 2000356143A JP 11166961 A JP11166961 A JP 11166961A JP 16696199 A JP16696199 A JP 16696199A JP 2000356143 A JP2000356143 A JP 2000356143A
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internal combustion
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stratified
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文一 佐藤
Senji Katou
千詞 加藤
Yusuke Kamijo
祐輔 上條
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成層燃焼と均質燃焼とを運転状態に応じて切
り替え、かつバルブオーバラップ量を制御している内燃
機関において、バルブオーバラップ量の調整を内燃機関
の運転状態に応じさせることができない場合においても
燃焼状態の悪化やＮＯｘの増加を招かない内燃機関の燃
焼制御装置の提供。 【解決手段】 成層燃焼をすべき場合においてもバルブ
オーバラップ量を調整するのに十分な油圧を得られない
時（Ｓ１１０で「ＮＯ」）には均質燃焼を行う。均質燃
焼であれば、成層燃焼の場合に比較して燃焼状態やエミ
ッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なくなる。こ
のためバルブオーバラップ量をエンジンの運転状態に応
じさせることができない場合においても、燃焼状態の悪
化やＮＯｘの問題を招くことがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気バルブと排気
バルブとのバルブオーバラップ量を、内燃機関の運転状
態に応じて調整する可変バルブタイミング機構を備える
とともに、内燃機関の運転状態に応じて燃焼方式を成層
燃焼と均質燃焼との間で切り替える内燃機関の燃焼制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁を燃焼室内に噴射するように
配置するとともに、内燃機関の運転状態に応じて燃焼方
式を成層燃焼と均質燃焼との間で切り替える内燃機関の
燃焼制御装置が知られている（特開平５−２４８２７７
号公報）。具体的には、内燃機関が低負荷運転時にある
場合には圧縮行程末期に燃焼室内に燃料を噴射して点火
プラグ周りの燃料濃度を濃くして点火する成層燃焼を行
い、高負荷の場合には吸気行程中に燃料を噴射して燃焼
室内全体を満たす均一混合気を形成して点火する均質燃
焼を行っている。
【０００３】更に、前記従来技術においては、可変バル
ブタイミング機構を備えることで、成層燃焼時と均質燃
焼時との混合気の状態に対応してバルブオーバラップを
好適に調整している。特に、成層燃焼時においては、バ
ルブオーバラップ量を適切に調整することで内部ＥＧＲ
を発生させて、燃焼の改善やエミッション上におけるＮ
Ｏｘの低減を実行している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したごと
く燃焼方式に対応するように内燃機関の運転状態に応じ
てバルブオーバラップ量を調整することで好適な燃焼状
態を実現しているシステムにおいて、何らかの原因でバ
ルブオーバラップ量の調整を内燃機関の運転状態に応じ
させることができなくなる場合がある。
【０００５】例えば、可変バルブタイミング機構が正常
に制御できない場合、あるいは可変バルブタイミング機
構が他の制御の要求により内燃機関の運転状態に対応し
ない制御を行っている場合である。前者の例としては、
可変バルブタイミング機構自体が故障している場合や、
可変バルブタイミング機構を駆動するための出力が十分
に与えられない場合などである。後者の場合は可変バル
ブタイミング機構の制御前に基準位置（具体的には最遅
角位置）を決定するために強制的に基準位置を探索して
学習するための基準位置学習制御が行われている場合な
どである。
【０００６】このような状態では、特に成層燃焼を行う
と、内部ＥＧＲが適切でなくなって燃焼状態の悪化を招
くおそれがあり、更に内部ＥＧＲ量が不足するとエミッ
ション上で、ＮＯｘの問題を招くおそれもある。
【０００７】本発明は、成層燃焼と均質燃焼とを切り替
えて実行しかつ可変バルブタイミング機構にてバルブオ
ーバラップ量を適切に制御している内燃機関において、
バルブオーバラップ量の調整を内燃機関の運転状態に応
じさせることができない場合においても、燃焼状態の悪
化やエミッション上のＮＯｘの問題を招かない内燃機関
の燃焼制御装置の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の内燃機関
の燃焼制御装置は、吸気バルブと排気バルブとのバルブ
オーバラップ量を、内燃機関の運転状態に応じて調整す
る可変バルブタイミング機構を備えるとともに、内燃機
関の運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼と
の間で切り替える内燃機関の燃焼制御装置であって、前
記可変バルブタイミング機構の作動状態が成層燃焼に適
した作動状態にない場合には、内燃機関の運転状態に応
じて成層燃焼を行う場合においても成層燃焼の代わりに
均質燃焼を実行することを特徴とする。
【０００９】このように、可変バルブタイミング機構の
作動状態が成層燃焼に適した作動状態にない場合には、
内燃機関の運転状態に応じて成層燃焼を行う場合におい
ても成層燃焼の代わりに均質燃焼を実行している。均質
燃焼であれば燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧ
Ｒ量の影響は少なくなる。このためバルブオーバラップ
量の調整を内燃機関の運転状態に応じさせることができ
ない場合においても、燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題を
招くことがない。
【００１０】請求項２記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ量
を、内燃機関の運転状態に応じて調整する可変バルブタ
イミング機構を備えるとともに、内燃機関の運転状態に
応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で切り替え
る内燃機関の燃焼制御装置であって、前記可変バルブタ
イミング機構の作動状態が成層燃焼に適した作動状態に
あるか否かを判定する作動状態適不適検出手段と、前記
作動状態適不適検出手段にて前記可変バルブタイミング
機構の作動状態が成層燃焼に適していないと判定された
場合には、内燃機関の運転状態に応じて成層燃焼を行う
場合においても成層燃焼の代わりに均質燃焼を実行する
均質燃焼実行手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】より具体的には、このように、作動状態適
不適検出手段と均質燃焼実行手段とを備えることができ
る。このことにより、均質燃焼実行手段が、作動状態適
不適検出手段にて可変バルブタイミング機構の作動状態
が成層燃焼に適していないと判定された場合には、内燃
機関の運転状態に応じて成層燃焼を行う場合においても
成層燃焼の代わりに均質燃焼を実行することができる。
【００１２】こうして、請求項１の作用効果を生じさせ
ることができる。請求項３記載の内燃機関の燃焼制御装
置は、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態適不
適検出手段は、前記可変バルブタイミング機構が正常か
異常かを検出して、正常である場合を成層燃焼に適し、
異常である場合を成層燃焼に適していないと判定するこ
とを特徴とする。
【００１３】更に具体的には、作動状態適不適検出手段
は、成層燃焼実行の適不適を可変バルブタイミング機構
が正常か異常かに基づいて判定させることができる。こ
のことにより、可変バルブタイミング機構が異常である
場合には、バルブオーバラップ量を成層燃焼に適した状
態に制御できないことから、均質燃焼にすることにより
燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は
少なくできる。このため燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題
を招くことがなく、請求項２の作用効果を生じる。
【００１４】請求項４記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態適不適
検出手段は、内燃機関の運転状態が前記可変バルブタイ
ミング機構を正常に作動できる運転状態にあるか否かを
検出して、正常に作動できる運転状態にある場合を成層
燃焼に適し、正常に作動できない運転状態にある場合を
成層燃焼に適していないと判定することを特徴とする。
【００１５】更に具体的には、作動状態適不適検出手段
は、成層燃焼実行の適不適を内燃機関の運転状態が可変
バルブタイミング機構を正常に作動できる運転状態にあ
るか否かに基づいて判定させることができる。このこと
により、内燃機関の運転状態が可変バルブタイミング機
構を正常に作動できない場合には、バルブオーバラップ
量を成層燃焼に適した状態に制御できないことから、均
質燃焼にすることにより燃焼状態やエミッションに対す
る内部ＥＧＲ量の影響は少なくできる。このため燃焼状
態の悪化やＮＯｘの問題を招くことがなく、請求項２の
作用効果を生じる。
【００１６】請求項５記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、請求項４記載の構成に対して、前記可変バルブタイ
ミング機構は内燃機関の駆動に応じて発生する作動液圧
により作動するとともに、前記作動状態適不適検出手段
は、前記作動液圧の圧力を検出して、該圧力が判定液圧
より高い場合に内燃機関の運転状態が前記可変バルブタ
イミング機構を正常に作動できる運転状態にあると検出
し、判定液圧より低い場合に内燃機関の運転状態が前記
可変バルブタイミング機構を正常に作動できない運転状
態にあると検出することを特徴とする。
【００１７】このように内燃機関の運転状態が可変バル
ブタイミング機構を正常に作動できる運転状態にあるか
否かの判断は、可変バルブタイミング機構が内燃機関の
駆動に応じて発生する作動液圧により作動している場合
には、この液圧の状態を判定することにより判断でき
る。
【００１８】したがって、判定液圧より低い場合に内燃
機関の運転状態が可変バルブタイミング機構を正常に作
動できない運転状態にあると検出できる。このため、バ
ルブオーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制御でき
ないことから、均質燃焼にすることにより燃焼状態やエ
ミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なくでき
る。こうして、請求項４の作用効果を生じる。
【００１９】請求項６記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態適不適
検出手段は、前記可変バルブタイミング機構に対する制
御が内燃機関の運転状態に応じた通常制御を行っている
か否かを検出して、通常制御を行っている場合を成層燃
焼に適し、通常制御以外の制御を行っている場合を成層
燃焼に適していないと判定することを特徴とする。
【００２０】更に具体的には、作動状態適不適検出手段
は、成層燃焼実行の適不適を、可変バルブタイミング機
構に対する制御が内燃機関の運転状態に応じた通常制御
を行っているか否かに基づいて判定させることができ
る。このことにより、バルブオーバラップ量が内燃機関
の運転状態に応じて制御されていない場合には、バルブ
オーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制御できない
ことから、均質燃焼にすることにより燃焼状態やエミッ
ションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なくできる。こ
のため燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題を招くことがな
く、請求項２の作用効果を生じる。
【００２１】請求項７記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、請求項６記載の構成に対して、前記可変バルブタイ
ミング機構に対する制御は、内燃機関の運転状態に応じ
た通常制御以外に、必要時に前記可変バルブタイミング
機構の基準状態を決定する基準位置学習制御を行うとと
もに、前記作動状態適不適検出手段は、前記通常制御を
行っている場合を成層燃焼に適し、前記基準位置学習制
御を行っている場合を成層燃焼に適していないと判定す
ることを特徴とする。
【００２２】更に具体的には、内燃機関の運転状態に応
じた通常制御以外の制御としては、可変バルブタイミン
グ機構の基準状態を決定する基準位置学習制御を挙げる
ことができる。この基準位置学習制御時には内燃機関の
運転状態とは直接関係なくバルブオーバラップ量が変化
する。
【００２３】したがって、作動状態適不適検出手段は、
基準位置学習制御が行われている場合には成層燃焼には
適していないと判定することができる。このため、バル
ブオーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制御できな
いことから、均質燃焼にすることにより燃焼状態やエミ
ッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なくできる。
こうして、請求項６の作用効果を生じる。
【００２４】請求項８記載の内燃機関の燃焼制御装置
は、請求項３〜５のいずれかの構成に加えて、前記作動
状態適不適検出手段にて前記可変バルブタイミング機構
の作動状態が成層燃焼に適していないと判定された場合
には、バルブオーバラップ量が最小の状態となるように
前記可変バルブタイミング機構を制御するバルブオーバ
ラップ量最小化手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】このように、バルブオーバラップ量最小化
手段は、作動状態適不適検出手段にて可変バルブタイミ
ング機構の作動状態が成層燃焼に適していないと判定さ
れた場合には、可変バルブタイミング機構を制御するこ
とで、バルブオーバラップ量が最小の状態となるように
している。
【００２６】この時、可変バルブタイミング機構は異常
かあるいは駆動が十分でない状態ではあるが、状況によ
っては不十分ながら可変バルブタイミング機構が作動し
てバルブオーバラップ量を低減できる場合がある。ある
いは可変バルブタイミング機構によってはバルブオーバ
ラップ量の低減ならば可変バルブタイミング機構が異常
でもほぼ確実に実現できる場合がある。このようにし
て、バルブオーバラップ量が低減できることにより、均
質燃焼実行手段が実行する均質燃焼に一層適した混合気
の状態を形成することができる。
【００２７】このため、請求項３〜５のいずれかの作用
効果に加えて、より一層、燃焼状態やエミッションに対
する内部ＥＧＲ量の影響は少なくすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は本発明が
適用される実施の形態１としての筒内噴射式ガソリンエ
ンジンを示す概略構成図である。
【００２９】内燃機関としての直列６気筒エンジン（以
下、エンジンと略す）２は、シリンダブロック４と、こ
のシリンダブロック４の上側に固定されたシリンダヘッ
ド６とを有している。エンジン２は、シリンダブロック
４内に直列に配置された６つのシリンダ８を備えてお
り、このシリンダ８の内部にはピストン１０が往復動可
能に設けられている。ピストン１０はコンロッド１２を
介してクランクシャフト１４に連結されている。なお、
本実施の形態１では、６つのシリンダ８を備えた直列６
気筒エンジン２を例示しているが、図１では便宜上、そ
の内の１つのシリンダ８のみを示し、他は図示を略して
いる。
【００３０】シリンダ８の内周壁とピストン１０および
シリンダヘッド６により囲まれた空間により燃焼室１６
が形成されている。シリンダヘッド６には、各シリンダ
８に対応して、図２の水平断面図に示すごとく点火プラ
グ１７が設けられている。各点火プラグ１７は、各シリ
ンダ８に設けられたイグナイタ内蔵イグニッションコイ
ル（図示略）に接続されており、このイグニッションコ
イルから点火タイミングに応じて直接二次電流を供給さ
れている。
【００３１】エンジン２は４バルブエンジンであるの
で、シリンダヘッド６には各シリンダ８に対応して一対
の吸気バルブ１８と一対の排気バルブ２０とが設けられ
ている。これら各バルブ１８，２０によって燃焼室１６
に通じる一対の吸気ポート１８ａ，１８ｂおよび一対の
排気ポート２０ａ，２０ｂが開閉される。
【００３２】また、シリンダヘッド６には、燃料リザー
バ２２が取り付けられている。この燃料リザーバ２２に
は６つのシリンダ８に対応して６つの燃料噴射弁２４
（図２）が接続されている。これら燃料噴射弁２４は各
燃焼室１６内に直接燃料を噴射可能にシリンダヘッド６
に取り付けられている。そして、これら各燃料噴射弁２
４により燃料リザーバ２２内の燃料が、エンジン２の運
転状態に応じたタイミングおよび量にて各燃焼室１６内
に直接噴射される。
【００３３】シリンダヘッド６には平行に配置された吸
気カムシャフト２６および排気カムシャフト２８が回転
可能に支持されている。これら各カムシャフト２６，２
８には、その軸方向に間隔を置いて一対のバルブカム３
０，３２が複数組（本実施の形態１では６組）形成され
ている。各バルブカム３０，３２には吸気バルブ１８お
よび排気バルブ２０のバルブリフタ１８ｃ，２０ｃが当
接されている。このことにより、吸気カムシャフト２６
および排気カムシャフト２８の回転に応じて吸気バルブ
１８および排気バルブ２０が吸気ポートおよび排気ポー
トを開閉動作する。
【００３４】各カムシャフト２６，２８の先端にはカム
スプロケット３４，３６が一体に取り付けられ、クラン
クシャフト１４の先端にはクランクスプロケット３８が
それぞれ一体に取り付けられている。これらカムスプロ
ケット３４，３６およびクランクスプロケット３８間に
はタイミングチェーン４０が掛け渡されている。したが
って、クランクシャフト１４の回転力はクランクスプロ
ケット３８、タイミングチェーン４０およびカムスプロ
ケット３４，３６を介して各カムシャフト２６，２８に
伝達される。なお、エンジン２の一連の行程（吸入、圧
縮、燃焼・爆発、排気行程）において、クランクシャフ
ト１４は２回転（７２０°ＣＡ）し、各カムシャフト２
６，２８はそれぞれ１回転する。
【００３５】また、クランクシャフト１４の近傍にはク
ランク角センサ４２が配設されている。クランク角セン
サ４２は、クランクシャフト１４の回転に応じてパルス
状のクランク角度信号を発生する。クランク角センサ４
２はエンジン２を制御する電子制御装置（以下、「ＥＣ
Ｕ」と称する）４４に接続されており、クランク角度信
号をＥＣＵ４４に出力する。また吸気カムシャフト２６
の回転位相からクランクシャフト１４の基準位置を検出
する気筒判別センサ（カム角センサとも言う）４６が吸
気カムシャフト２６に対向して配設されている。この気
筒判別センサ４６から基準位置信号がＥＣＵ４４に入力
される。ＥＣＵ４４は気筒判別センサ４６からの基準位
置信号の発生後に、クランク角センサ４２からのクラン
ク角度信号の発生数を計測することで、クランクシャフ
ト１４の回転角度（クランク角θ）を検出している。
【００３６】図１に示したごとく、高圧燃料ポンプ５０
は燃料を高圧に加圧するためのものであり、内部のプラ
ンジャ（図示略）に接続しているタペット５０ｂは、ス
プリング（図示略）の付勢力によりエンジン２の排気カ
ムシャフト２８に設けられたポンプカム５１に圧接され
ている。このため、排気カムシャフト２８の回転に伴っ
てポンプカム５１が回転することで、燃料タンク５０ｃ
から低圧フィードポンプ５０ｄにより汲み出された燃料
が高圧燃料ポンプ５０から燃料リザーバ２２へ圧送され
る。この時、燃料リザーバ２２に設けられた燃圧センサ
２２ａの出力に基づいてＥＣＵ４４により電磁スピル弁
５０ａが制御されることにより、必要な燃料量が燃料リ
ザーバ２２へ圧送される。そして、このような処理が繰
り返されることにより、高圧燃料ポンプ５０から燃料リ
ザーバ２２へ適切な燃料圧送が行われて燃料リザーバ２
２内の燃料の圧力が規定圧力に維持される。そして、Ｅ
ＣＵ４４は燃料リザーバ２２内に蓄積された規定圧力の
高圧燃料を用いて、エンジン２の運転状態に応じた適切
なタイミングおよび期間にて燃料噴射弁２４を開弁させ
ることで、各燃焼室１６内の燃焼状態を好適に制御して
いる。
【００３７】ここで、図３はピストン１０における頂面
部分の平面図、図４は図２におけるＸ−Ｘ断面図、図５
は図２におけるＹ−Ｙ断面図である。図示されるごと
く、ピストン１０の頂面上には燃料噴射弁２４の下方か
ら点火プラグ１７の下方まで延びるドーム形の輪郭形状
を有する凹部１０ａが形成されている。
【００３８】図２に示したごとく、各シリンダ８の螺旋
状の第１吸気ポート１８ａおよびストレート状の第２吸
気ポート１８ｂの内、各第２吸気ポート１８ｂに対して
はサージタンク５２との間に旋回流制御弁５４がそれぞ
れ配置されている。これらの旋回流制御弁５４は共通の
シャフト５４ａを介して旋回流制御弁用モータ５６（Ｄ
Ｃモータまたはステップモータ）に連結されている。こ
の旋回流制御弁用モータ５６はＥＣＵ４４の出力信号に
基づいて制御される。
【００３９】サージタンク５２は吸気管５８（図１）を
介してエアクリーナ（図示略）側から外気を導入してい
る。この吸気管５８内にはスロットルモータ６０（ＤＣ
モータまたはステップモータ）によって駆動されるスロ
ットル弁６２が配置される。このスロットル弁６２は後
述するごとく、アクセルセンサ６４に応じてスロットル
センサ６６にて検出される開度が目標開度となるように
制御される。
【００４０】図６に示すごとく、エンジン２の制御系
は、ＥＣＵ４４を中心として構成されている。ＥＣＵ４
４は、燃料噴射制御、バルブタイミング制御、空燃比制
御、点火時期制御、その他、異常検出等の各種制御プロ
グラムや、各種条件に対応した目標値を算出するための
マップを格納したＲＯＭ４４ａを有している。また、Ｅ
ＣＵ４４は、ＲＯＭ４４ａ以外に、ＲＯＭ４４ａに格納
された制御プログラムに基づいて演算処理を実行するＣ
ＰＵ４４ｂ、ＣＰＵ４４ｂでの演算結果、各センサから
入力されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ４４ｃ、
ＲＡＭ４４ｃに格納された各種データを電源供給停止時
に保持するためのバックアップＲＡＭ４４ｄ等を有して
いる。
【００４１】そして、ＣＰＵ４４ｂ、ＲＯＭ４４ａ、Ｒ
ＡＭ４４ｃ、およびバックアップＲＡＭ４４ｄは、双方
向バス４４ｅを介して互いに接続されるとともに、入力
インターフェース４４ｆ、および出力インターフェース
４４ｇと接続されている。
【００４２】入力インターフェース４４ｆには、前述し
た燃圧センサ２２ａ、クランク角センサ４２、気筒判別
センサ４６、アクセルセンサ６４およびスロットルセン
サ６６以外に、油温センサ６８、水温センサ７０、吸入
空気量センサ７２および空燃比センサ７４が接続されて
いる。
【００４３】ここで、油温センサ６８はシリンダブロッ
ク４の下側に設けられたオイルパン４ａに設けられて、
エンジンオイルの油温ＴＨＯを検出している。水温セン
サ７０はシリンダブロック４に取り付けられてエンジン
冷却水の温度を検出している。吸入空気量センサ７２は
吸気管５８にエアクリーナ側から吸入される吸入空気流
量ＧＡを検出している。空燃比センサ７４は図示してい
ない排気管に設けられて、排気成分から混合気の空燃比
を検出している。なお、入力インターフェース４４ｆで
は、各センサから入力される信号がアナログ信号である
場合には、図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジ
タル信号に変換された後、双方向バス４４ｅに出力す
る。
【００４４】また、出力インターフェース４４ｇには、
前述した燃料噴射弁２４、電磁スピル弁５０ａ、旋回流
制御弁用モータ５６およびスロットルモータ６０以外
に、イグナイタ７６およびオイルコントロールバルブ
（以下「ＯＣＶ」 と称する）７８等の外部回路が接続
されている。
【００４５】ここで、イグナイタ７６は、ＥＣＵ４４の
指示により点火タイミングにおいて前述したごとくイグ
ニッションコイルにより点火プラグ１７に対して高電圧
を供給し、燃焼室１６内の混合気に点火する。ＯＣＶ７
８は、ＥＣＵ４４の指示により後述するごとくカムスプ
ロケット３４に取り付けられている可変バルブタイミン
グ機構（以下「ＶＶＴ」と称する）８０を駆動して、吸
気カムシャフト２６と排気カムシャフト２８との回転位
相差を調整する。これら外部回路は、ＣＰＵ４４ｂにお
いて実行された制御プログラムの演算結果に基づいて作
動制御される。
【００４６】前述したごとく、クランクシャフト１４、
吸気カムシャフト２６および排気カムシャフト２８は、
それぞれのスプロケット３８，３４，３６により、タイ
ミングチェーン４０を介して連動している。この内、吸
気カムシャフト２６のカムスプロケット３４には、ＶＶ
Ｔ８０が設けられている。このＶＶＴ８０の構成を図７
に示す。
【００４７】図７は、吸気カムシャフト２６の先端に設
けられたＶＶＴ８０とＯＣＶ７８とを示す断面図であ
る。図８は図７のＡ−Ａ線に沿った断面の内、特にＶＶ
Ｔ８０の内部構成を示す。なお、図７に示すベーンロー
タ８２およびその関連部分の図は、この図８のＢ−Ｂ線
に沿った断面図として描かれている。
【００４８】図７に示すように、シリンダヘッド６のジ
ャーナル軸受６ａおよびベアリングキャップ８１は、吸
気カムシャフト２６のジャーナル２６ａを回転可能に支
持する。吸気カムシャフト２６の先端面にボルト８５に
より固定されたベーンロータ８２は、ノックピン（図示
略）により吸気カムシャフト２６に対して回り止めされ
吸気カムシャフト２６と一体的に回転する。このベーン
ロータ８２はその外周面に複数のベーン８４を有する。
【００４９】一方、吸気カムシャフト２６の先端部を覆
うように、かつ吸気カムシャフト２６に対して相対回動
可能に設けられたカムスプロケット３４は、その外周に
複数の外歯３４ａ（図７）を有する。カムスプロケット
３４の先端面に順に取り付けられた側板８６、ハウジン
グ本体８８およびカバー９０はいずれもハウジングの一
部としてボルト９２によりカムスプロケット３４に固定
され、カムスプロケット３４と一体的に回転する。カバ
ー９０はハウジング本体８８およびベーンロータ８２の
先端面を覆っている。ハウジング本体８８はベーンロー
タ８２を内包しており、その内周面に複数の突条９４を
有する。
【００５０】ベーン８４の内の１つには、吸気カムシャ
フト２６の軸方向に沿って延びる貫通孔９６を有する。
貫通孔９６内において移動可能に収容されたロックピン
９８は、その内部に収容孔９８ａを有する。この収容孔
９８ａ内に設けられたスプリング１００は、ロックピン
９８を側板８６へ向かって付勢する。このロックピン９
８が側板８６に設けられた係止穴１０２に対向していた
場合には、ロックピン９８がスプリング１００の付勢力
により係止穴１０２に係止し、側板８６に対するベーン
ロータ８２の相対回動位置が固定される。これにより、
ハウジング本体８８に対するベーンロータ８２の相対回
動が規制され、相対回動位置関係を固定して吸気カムシ
ャフト２６とカムスプロケット３４とが一体的に回転す
る。
【００５１】また、ベーンロータ８２はその先端面に形
成された油溝１０４を有する。油溝１０４はカバー９０
に形成された長穴１０６と、貫通孔９６とを連通する。
油溝１０４および長穴１０６は、貫通孔９６の内部にお
いてロックピン９８よりも先端側にある空気あるいは油
を外部に排出する機能を有する。ベーンロータ８２は、
その中央部には円筒状のボス１０８を有している。前述
した４つのベーン８４はこのボス１０８を中心に例えば
約９０°毎の等間隔をもって形成されている。
【００５２】一方、ハウジング本体８８においては、内
周面に、前述した４つの突条９４が前記ベーン８４の配
置に対応して、互いにほぼ等間隔をもって配置されてい
る。各突条９４の間にそれぞれ形成された凹部１１０
は、前記ベーン８４がそれぞれ挿入されている。各ベー
ン８４の外周面は各凹部１１０の内周面に接し、各突条
９４の先端面はボス１０８の外周面に接している。この
ように各凹部１１０がベーン８４により区画されること
によって、回転方向における各ベーン８４の両側にはそ
れぞれ第１油圧室１１２および第２油圧室１１４が形成
される。そして、ベーン８４は隣接する２つの突条９４
の間を移動可能とされている。このため、ベーンロータ
８２はベーン８４が両側の突条９４に当接する位置を相
対回動の限界位置として、その２つの限界位置とその間
の中間領域とが、ハウジング本体８８に対するベーンロ
ータ８２の相対回動の許容領域となっている。
【００５３】そして、各ベーン８４に対して、カムスプ
ロケット３４の回転方向（図８において矢印で示す。）
と逆方向（以下、この方向を「遅角方向」と定義す
る。）の側に位置する第１油圧室１１２には、吸気バル
ブ１８のバルブタイミングを進める（進角させる）際に
オイルが供給される。各ベーン８４に対して、カムスプ
ロケット３４の回転方向と同方向（以下、この方向を
「進角方向」 と定義する）の側に位置する第２油圧室
１１４には、吸気バルブ１８のバルブタイミングを遅ら
せる（遅角させる）際にオイルが供給される。
【００５４】各ベーン８４および各突条９４はその先端
にそれぞれ溝１１６，１１８を有する。各ベーン８４の
溝１１６内には、シールプレート１２０と、このシール
プレート１２０を付勢する板バネ１２２とが設けられて
いる。同様に、各突条９４の溝１１８内には、シールプ
レート１２４と、このシールプレート１２４を付勢する
板バネ１２６とが設けられている。
【００５５】ベーン８４の一つに設けられているロック
ピン９８は図９および図１０に示すごとく動作する。図
９および図１０は図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図であ
る。図９においては、ベーンロータ８２は最遅角位置に
あり、ベーン８４が突条９４と接して静止状態にある。
このときには、ロックピン９８は係止穴１０２に対向し
ていないので、ロックピン９８の先端部９８ｂは係止穴
１０２には挿入されていない。
【００５６】エンジン２が始動時などの場合、あるいは
ＥＣＵ４４による油圧制御が開始されていない場合など
で、第１油圧室１１２の油圧がゼロあるいは十分に上昇
していないときに、始動時のクランキング動作により、
逆トルクが生じて、ベーンロータ８２がハウジング本体
８８に対して進角方向にわずかに相対回動すると、ロッ
クピン９８が係止穴１０２に挿入できる相対回動位置に
到達し、図１０に示すごとくロックピン９８の先端部９
８ｂが係止穴１０２に進入し係止する。このようにロッ
クピン９８が係止穴１０２に係止した場合には、ベーン
ロータ８２とハウジング本体８８との相対回動が禁止さ
れ、ベーンロータ８２とハウジング本体８８とは一体と
なって回転する。
【００５７】なお、係止穴１０２に係止されたロックピ
ン９８の解除は、図９および図１０に示す油路１２８を
介して第２油圧室１１４から環状油空間１３０に油圧が
供給されることにより行われる。すなわち、エンジン回
転の上昇に伴って環状油空間１３０に供給される油圧が
上昇することにより、スプリング１００の付勢力に抗し
てロックピン９８が係止穴１０２から外れ、同ロックピ
ン９８の係止が解除される。更に、油路１３２を介して
第１油圧室１１２から係止穴１０２に油圧が供給され
て、ロックピン９８の解除状態が確実に保持される。こ
のように、ロックピン９８の係止が解除された状態で、
ハウジング本体８８およびベーンロータ８２間の相対回
動が許容され、第１油圧室１１２および第２油圧室１１
４に供給される油圧に対応して、ハウジング本体８８に
対するベーンロータ８２の相対回動位相が調整可能とな
る。
【００５８】次に、図７に基づき各第１油圧室１１２お
よび各第２油圧室１１４に対してオイルの給排を行うた
めの油給排構造について説明する。シリンダヘッド６に
形成されたジャーナル軸受６ａには、内部に形成された
第１油路１３４、第２油路１３６を有する。第１油路１
３４は、吸気カムシャフト２６の全周に形成された油溝
１３８、ジャーナル２６ａの内部に形成された油孔１４
０を介して、吸気カムシャフト２６の内部に形成された
油通路１４２に通じている。この油通路１４２の先端側
は、環状空間１４４に開口している。ボス１０８の内部
において、放射状に形成された４つの油孔１４６は、環
状空間１４４と各第１油圧室１１２とを連通し、環状空
間１４４内に供給されたオイルを各第１油圧室１１２に
供給する。
【００５９】第２油路１３６は、吸気カムシャフト２６
の全周に形成された油溝１４８に通じている。吸気カム
シャフト２６内に形成された油孔１５０、油通路１５
２、油孔１５４および油溝１５６は、前記油溝１４８
と、カムスプロケット３４に形成された環状の油溝１５
８とを連通する。側板８６は、図７および図８に示すよ
うに各突条９４の側面近傍にて開口する４つの油孔１６
０を有する。これらの油孔１６０は、油溝１５８と各第
２油圧室１１４とを連通し、各第２油圧室１１４内に油
溝１５８内のオイルを供給する。
【００６０】このように、第１油路１３４、油溝１３
８、油孔１４０、油通路１４２、環状空間１４４および
各油孔１４６は、各第１油圧室１１２に対してオイルを
給排するための油路Ｐ１を構成する。更に、第２油路１
３６、油溝１４８、油孔１５０、油通路１５２、油孔１
５４、油溝１５６、油溝１５８および各油孔１６０は、
各第２油圧室１１４に対してオイルを給排するための油
路Ｐ２を構成する。したがって、ＥＣＵ４４は、後述す
るＯＣＶ７８を制御して、これらの油路Ｐ１，Ｐ２を通
じて第１油圧室１１２および第２油圧室１１４へ供給さ
れる油圧を制御することができる。
【００６１】これらの油路Ｐ１，Ｐ２は図７の下部に示
すＯＣＶ７８に接続されている。このＯＣＶ７８には、
更に供給通路１６６および排出通路１６８が接続されて
いる。そして、供給通路１６６はクランクシャフト１４
の回転に伴って駆動されるオイルポンプ１６９を介して
オイルパン４ａに接続されており、排出通路１６８はオ
イルパン４ａに直接接続されている。したがって、オイ
ルポンプ１６９は、オイルパン４ａから供給通路１６６
へオイルを送り出すことができる。
【００６２】ＯＣＶ７８は、ケーシング１７０、第１給
排ポート１７２、第２給排ポート１７４、スプール１７
６、第１排出ポート１７８、第２排出ポート１８０、供
給ポート１８２、コイルスプリング１８４および電磁ソ
レノイド１８６を備えている。そして、第１給排ポート
１７２には油路Ｐ１が接続され、第２給排ポート１７４
には油路Ｐ２が接続されている。また、供給ポート１８
２には供給通路１６６が接続され、第１排出ポート１７
８および第２排出ポート１８０には排出通路１６８が接
続されている。
【００６３】電磁ソレノイド１８６が消磁状態にある場
合には、図７に示したごとく、スプール１７６がコイル
スプリング１８４の付勢力によりケーシング１７０の一
端側（図示右側）に配置される。このことで、スプール
１７６に設けられた４つの弁部１７６ａの配置により、
第１給排ポート１７２と第１排出ポート１７８とが連通
し、第２給排ポート１７４が供給ポート１８２と連通す
る。
【００６４】この状態では、オイルパン４ａ内のオイル
が、供給通路１６６、ＯＣＶ７８、油路Ｐ２を介して第
２油圧室１１４へ供給される。また、第１油圧室１１２
内にあったオイルは、油路Ｐ１、ＯＣＶ７８、および排
出通路１６８を介してオイルパン４ａ内へ戻される。こ
の結果、ベーンロータ８２はハウジング本体８８に対し
て遅角方向へ相対回転する。このことにより吸気カムシ
ャフト２６にて駆動される吸気バルブ１８のバルブ作用
角が遅角側に移行し、バルブオーバラップ量が減少す
る。なお、本実施の形態１のＶＶＴ８０における最遅角
状態ではバルブオーバラップ量は０となる。
【００６５】一方、電磁ソレノイド１８６が励磁された
ときには、図１１に示したごとくスプール１７６がコイ
ルスプリング１８４の付勢力に抗してケーシング１７０
の他端側（図示左側）に配置される。このことで、第２
給排ポート１７４が第２排出ポート１８０と連通し、第
１給排ポート１７２が供給ポート１８２と連通する。こ
の状態では、オイルパン４ａ内のオイルが、供給通路１
６６、ＯＣＶ７８、油路Ｐ１を介して第１油圧室１１２
へ供給される。また、第２油圧室１１４内にあったオイ
ルは、油路Ｐ２、ＯＣＶ７８および排出通路１６８を介
してオイルパン４ａ内へ戻される。この結果、例えば、
図１３に示すごとく、ベーンロータ８２はハウジング本
体８８に対して進角方向へ相対回転する。このことによ
り吸気カムシャフト２６にて駆動される吸気バルブ１８
のバルブ作用角が進角側に移行し、バルブオーバラップ
量が増加する。
【００６６】更に、電磁ソレノイド１８６への給電を制
御し、図１２に示すごとくスプール１７６をケーシング
１７０の中間に位置させると、第１給排ポート１７２お
よび第２給排ポート１７４が弁部１７６ａにより閉塞さ
れ、それら給排ポート１７２，１７４を通じてのオイル
の移動が禁止される。この状態では、第１油圧室１１２
および第２油圧室１１４に対してオイルの給排が行われ
ず、第１油圧室１１２および第２油圧室１１４内にはオ
イルが充填保持されて、ベーンロータ８２はハウジング
本体８８に対する相対回転は停止する。その結果、吸気
バルブ１８のバルブタイミングは、ベーンロータ８２が
ハウジング本体８８に対して固定されたときの状態に維
持される。
【００６７】このような構成のＯＣＶ７８は、ＥＣＵ４
４の駆動信号により駆動制御され、その結果、吸気バル
ブ１８のバルブタイミングがエンジン２に好適なバルブ
オーバラップ量となるように調整される。
【００６８】ＥＣＵ４４は、エンジン回転数ＮＥと、後
述するリーン燃料噴射量ＱＬとに基づいて図１４に示さ
れるような２つのエンジン運転領域Ｒｌ，Ｒ２を定めて
いる。そして、ＥＣＵ４４は各運転領域に対応して目標
空燃比および燃料噴射時期をそれぞれ制御している。
【００６９】すなわち、図１４に示されるように低負荷
低回転側の運転領域Ｒｌでは空燃比が理論空燃比よりも
燃料濃度が薄いリーン空燃比とされ、これに対し高負荷
高回転側の運転領域Ｒ２では空燃比が理論空燃比、ある
いは運転状態により理論空燃比より燃料が濃いリッチ空
燃比とされる。なお、これら運転領域はエンジン回転数
ＮＥおよびリーン燃料噴射量ＱＬとの関数として図１４
に示すマップの形で予めＲＯＭ４４ａ内に記憶されてい
る。
【００７０】次に、各運転領域Ｒｌ，Ｒ２における制御
方法について説明する。まず、初めに、運転領域Ｒｌに
おける燃料噴射量であるリーン燃料噴射量ＱＬをエンジ
ン回転数ＮＥおよびアクセルペダル６４ａの踏み込み量
ＡＣＣＰに基づいて算出する。このリーン燃料噴射量Ｑ
Ｌは、後述する成層燃焼を実行したときの出力トルクを
要求トルクとするのに最適な燃料噴射量であって、予め
実験により求められている値である。
【００７１】そして、リーン燃料噴射量ＱＬがしきい値
ＱＱよりも少ない運転領域Ｒｌでは、圧縮行程末期に１
回だけ燃料が噴射される。このときの燃料噴射量Ｑはア
クセルペダル６４ａの踏み込み量ＡＣＣＰが大きくなる
につれて増大する。この噴射燃料は凹部１０ａの周壁面
１０ｂに衝突する。この周壁面１０ｂに衝突した燃料は
点火プラグ１７の近傍に集められ、それによって燃焼室
１６内に可燃混合気が層状に形成される。このとき点火
プラグ１７周り以外の燃焼室１６内は空気で満たされて
いる。そしてこの可燃混合気が点火プラグ１７によって
点火される。すなわち、成層燃焼が行われる。
【００７２】一方、リーン燃料噴射量ＱＬがしきい値Ｑ
Ｑよりも多い運転領域Ｒ２では、吸気行程に１回だけ燃
料噴射が行われ、この噴射燃料によって燃焼室１６内の
全体に理論空燃比（場合により理論空燃比より燃料濃度
が濃いリッチ空燃比）の均質混合気が形成される。すな
わち、運転領域Ｒ２は均質燃焼領域となる。このときの
燃料噴射量Ｑは理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳやフィ
ードバック補正係数ＦＡＦ等に基づいて算出される。
【００７３】この理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳは運
転領域全体をカバーするように、吸入空気流量ＧＡとエ
ンジン回転数ＮＥとの関数として図１５に示すマップの
形で予めＲＯＭ４４ａ内に記憶されている。
【００７４】また、フィードバック補正係数ＦＡＦは、
空燃比を理論空燃比に一致させるためのものである。こ
のフィードバック補正係数ＦＡＦは空燃比センサ７４の
出力信号に基づいて制御され、このときフィードバック
補正係数ＦＡＦは、安定した状態では１．０を中心とし
て変動する。
【００７５】このように、運転領域Ｒ２ではリーン燃料
噴射量ＱＬを用いることなく燃料噴射量Ｑが算出され
る。したがって、運転領域Ｒ２ではリーン燃料噴射量Ｑ
Ｌを算出する必要はない。しかしながら、本実施の形態
１では運転領域が図１４に示されるいずれの運転領域に
あるかを判断するために運転領域Ｒ２においてもリーン
燃料噴射量ＱＬの算出が継続される。
【００７６】次に、本実施の形態１において、ＥＣＵ４
４により実行される制御の内、燃焼制御処理について説
明する。図１６および図１７は、燃焼制御処理のフロー
チャートである。この処理は、時間周期あるいはクラン
ク角周期、例えば１２０°ＣＡ毎に繰り返し実行され
る。なお、以下において、フローチャートのステップを
「Ｓ〜」 で表す。
【００７７】燃焼制御処理が開始されると、まずリーン
燃料噴射量ＱＬが計算される（Ｓ１００）。このリーン
燃料噴射量ＱＬは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル
ペダル２５の踏み込み量ＡＣＣＰの関数として図１８に
示すマップの形で予めＲＯＭ４４ａ内に記憶されてい
る。
【００７８】次に、後述する成層燃焼許可フラグＸＶＶ
Ｔが「ＯＮ」となっているか否かが判定される（Ｓ１１
０）。成層燃焼許可フラグＸＶＶＴが「ＯＮ」と判定さ
れた場合には（Ｓ１１０で「ＹＥＳ」）、求められたリ
ーン燃料噴射量ＱＬとエンジン回転数ＮＥとから、現在
の運転状態が図１４に示される運転領域Ｒ１，Ｒ２の
内、いずれの運転領域にあるかが、リーン燃料噴射量Ｑ
Ｌをエンジン回転数ＮＥによって求められるしきい値Ｑ
Ｑと比較することにより判別される（Ｓ１２０）。
【００７９】成層燃焼許可フラグＸＶＶＴが「ＯＦＦ」
と判定された場合（Ｓ１１０で「ＮＯ」）、あるいはリ
ーン燃料噴射量ＱＬがしきい値ＱＱ以上であり、現在の
運転状態が運転領域Ｒ２であると判定された場合（Ｓ１
２０で「ＹＥＳ」）には、均質燃焼に適した旋回流制御
弁５４の目標開度ＯＰが算出される（Ｓ１３０）。これ
は予めＲＯＭ４４ａに格納されているマップに基づい
て、吸入空気流量ＧＡとエンジン回転数ＮＥとから旋回
流制御弁５４の目標開度ＯＰを求める。
【００８０】ステップＳ１３０の後には、前述した図１
５のマップを用いて、吸入空気流量ＧＡとエンジン回転
数ＮＥとから、理論空燃比基本燃料噴射量ＱＢＳが算出
される（Ｓ１４０）。そしてステップＳ１４０の後に加
速時増量ＯＴＰ算出処理にて、加速時にある場合に必要
な燃料量の増量値ＯＴＰが求められる（Ｓ１５０）。
【００８１】次に、空燃比フィードバック条件が成立し
ているか否かが判定される（Ｓ１６０）。例えば、
「（１）始動時でない。（２）燃料カット中でない。
（３）暖機完了している。（例えば冷却水温ＴＨＷ≧４
０°）（４）空燃比センサ７４は活性完了している。
（５）加速時増量ＯＴＰの値が０である。」の条件がす
べて成立しているか否かが判定される。
【００８２】空燃比フィードバック条件が成立していれ
ば（Ｓ１６０で「ＹＥＳ」）、空燃比フィードバック係
数ＦＡＦとその学習値ＫＧの算出が行われる（Ｓ１７
０）。空燃比フィードバック係数ＦＡＦは空燃比センサ
７４の出力に基づいて算出され、学習値ＫＧは空燃比フ
ィードバック係数ＦＡＦが中心値である１．０からのず
れ量を記憶するものであり、このような値を用いた空燃
比制御技術は特開平６−１０７３６号公報などに示され
ているごとく種々の手法が知られている。
【００８３】一方、空燃比フィードバック条件が成立し
ていなければ（Ｓ１６０で「ＮＯ」）、空燃比フィード
バック係数ＦＡＦには１．０が設定される（Ｓ１８
０）。ステップＳ１７０またはＳ１８０の次に、燃料噴
射量Ｑが次式１のごとく求められる（Ｓ１９０）。
【００８４】
【数１】 Ｑ ← ＱＢＳ｛１＋ＯＴＰ＋（ＦＡＦ−１．０）＋（ＫＧ−１．０）｝α＋β … ［式１］ ここで、α，βはエンジン２の種類や制御の内容に応じ
て適宜設定される係数である。
【００８５】ステップＳ１９０の次には、目標スロット
ル開度ＴＨＲＯＴが求められる（Ｓ２００）。ここでは
エンジン２がアイドル状態である場合には、エンジン回
転数ＮＥがアイドル目標回転数となるように目標スロッ
トル開度ＴＨＲＯＴが計算される。また、アイドル状態
以外ではアクセルペダル踏み込み量ＡＣＣＰとエンジン
回転数ＮＥとに基づいてマップから目標スロットル開度
ＴＨＲＯＴが計算される。
【００８６】次いで、燃料噴射時期が吸気行程に設定さ
れ（Ｓ２１０）、すなわち均質燃焼が実行され、燃焼制
御処理を一旦終了する。また、前述したステップＳ１２
０にて、リーン燃料噴射量ＱＬがしきい値ＱＱ未満であ
り、すなわち運転状態が運転領域Ｒ１であると判定され
た場合は（Ｓ１２０で「ＮＯ」）、リーン燃料噴射量Ｑ
Ｌとエンジン回転数ＮＥとに基づいてマップから旋回流
制御弁５４の目標開度ＯＰを求める処理が実行される
（Ｓ２２０）。そして、燃料噴射量Ｑには、ステップＳ
１００にて求められているリーン燃料噴射量ＱＬが設定
される（Ｓ２３０）。なお、この場合は、旋回流制御弁
５４の目標開度ＯＰには１００％に近い極めて大きい値
が設定される。
【００８７】ステップＳ２３０の次には、目標スロット
ル開度ＴＨＲＯＴが求められる（Ｓ２４０）。ここでは
リーン燃料噴射量ＱＬとエンジン回転数ＮＥとに基づい
てマップから目標スロットル開度ＴＨＲＯＴが計算され
る。なお、この場合は、前述した均質燃焼での目標スロ
ットル開度ＴＨＲＯＴよりも開き側の値とされた目標ス
ロットル開度ＴＨＲＯＴが求められる。
【００８８】次いで、燃料噴射時期が圧縮行程末期に設
定され（Ｓ２５０）、すなわち成層燃焼が実行され、燃
焼制御処理を一旦終了する。次に、エンジン２の運転状
態に応じて好適なバルブオーバラップ量を得るためにＥ
ＣＵ４４により実行されるバルブタイミング制御処理に
ついて説明する。図１９はバルブタイミング制御処理の
フローチャートである。この処理は、時間周期あるいは
クランク角周期、例えば１２０°ＣＡ毎に繰り返し実行
される。
【００８９】バルブタイミング制御処理が開始される
と、まず、クランク角センサ４２の信号から得られてい
るエンジン回転数ＮＥ、アクセルセンサ６４の信号から
得られているアクセルペダル踏み込み量ＡＣＣＰ、水温
センサ７０の信号から得られる冷却水温ＴＨＷおよびク
ランク角センサ４２と気筒判別センサ４６との信号から
得られる実バルブタイミング（以下、「実ＶＶＴ」と称
する）が作業用メモリに取り込まれる（Ｓ３１０）。
【００９０】次に、エンジン２の運転状態、ここでは、
エンジン回転数ＮＥとアクセルペダル踏み込み量ＡＣＣ
Ｐとに応じて、ＲＯＭ４４ａ内に記憶されているマップ
に基づいて、適切なバルブオーバラップ量を実現するた
めの基本目標バルブタイミングｓＶＶＴが求められる
（Ｓ３２０）。
【００９１】次に、冷却水温ＴＨＷに応じた水温補正値
ｔＶＶＴｔｈｗが、ＲＯＭ４４ａに記憶されているマッ
プから求められる（Ｓ３３０）。この水温補正値ｔＶＶ
Ｔｔｈｗは、燃焼安定性を考慮して、冷却水温ＴＨＷが
低いほど大きい値に設定される。
【００９２】こうして求められた水温補正値ｔＶＶＴｔ
ｈｗにより、次式２のごとく基本目標バルブタイミング
ｓＶＶＴが補正され、目標バルブタイミングｔＶＶＴが
求められる（Ｓ３４０）。
【００９３】
【数２】 ｔＶＶＴ ← ｓＶＶＴ − ｔＶＶＴｔｈｗ … ［式２］ すなわち、冷却水温ＴＨＷが低いほど目標バルブタイミ
ングｔＶＶＴは小さくされる。これは、冷却水温ＴＨＷ
が低いほど吸気バルブ１８の開弁タイミングが遅角方向
へ補正され、バルブオーバラップ量が小さくなる方向へ
補正されることを意味する。
【００９４】次に、エンジン２がアイドル状態にあるか
否かが判定される（Ｓ３５０）。エンジン２がアイドル
状態である場合（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）には、後述す
る成層燃焼許可フラグＸＶＶＴが「ＯＮ」となっている
か否かが判定される（Ｓ３６０）。
【００９５】前記ステップＳ３５０で「ＮＯ」と判定さ
れた場合、あるいは前記ステップＳ３５０と前記ステッ
プＳ３６０とで共に「ＹＥＳ」と判定された場合には、
目標バルブタイミングｔＶＶＴが実現されるように、Ｅ
ＣＵ４４はＯＣＶ７８を制御してＶＶＴ８０を駆動する
（Ｓ３７０）。すなわち、前記ステップＳ３４０にて求
めた目標バルブタイミングｔＶＶＴと実ＶＶＴとに基づ
いて、ＶＶＴ８０が目標バルブタイミングｔＶＶＴを実
現するようにＯＣＶ７８を制御する。実際には、エンジ
ン２の運転状態に応じた適切な内部ＥＧＲ量が得られる
バルブオーバラップ量となるように、図７，図１１，図
１２に示したいずれかの状態の間でＯＣＶ７８を切り替
える。
【００９６】前記ステップＳ３５０では「ＹＥＳ」と判
定されたが、前記ステップＳ３６０ではＸＶＶＴ＝「Ｏ
ＦＦ」であるため「ＮＯ」と判定された場合には、ＥＣ
Ｕ４４はＯＣＶ７８を制御して最遅角のバルブタイミン
グを実現するようにＶＶＴ８０を駆動する（Ｓ３８
０）。すなわち、本実施の形態では、バルブオーバラッ
プ量が完全に無くなり、内部ＥＧＲ量が０となるように
ＯＣＶ７８を制御する。実際には、ＯＣＶ７８の電磁ソ
レノイド１８６に対する通電を停止して図７に示した状
態に維持する。
【００９７】ステップＳ３７０またはステップＳ３８０
の後は一旦処理を終了する。次の制御周期には再度上述
した処理を繰り返す。このことにより、バルブオーバラ
ップ量を適切な状態に制御する。
【００９８】次に、前述した燃焼制御処理（図１６，１
７）のステップＳ１１０、および前述したバルブタイミ
ング制御処理（図１９）のステップＳ３６０において、
判定対象としている成層燃焼許可フラグＸＶＶＴの設定
処理を説明する。この成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定
処理のフローチャートを図２０に示す。この処理は、時
間周期あるいはクランク角周期、例えば１２０°ＣＡ毎
に繰り返し実行される。
【００９９】成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定処理が開
始されると、まず油温センサ６８により検出されたエン
ジンオイルの油温ＴＨＯを読み込む（Ｓ４１０）。次
に、この油温ＴＨＯが第１高温判定値ＴＨ１より低いか
否かが判定される（Ｓ４２０）。ＴＨＯ＜ＴＨ１であれ
ば（Ｓ４２０で「ＹＥＳ」）、成層燃焼許可フラグＸＶ
ＶＴに「ＯＮ」が設定され（Ｓ４３０）、一旦処理を終
了する。
【０１００】ＴＨＯ≧ＴＨ１であれば（Ｓ４２０で「Ｎ
Ｏ」）、次に、油温ＴＨＯが第２高温判定値ＴＨ２より
高いか否かが判定される（Ｓ４４０）。第１高温判定値
ＴＨ１と第２高温判定値ＴＨ２とはヒステリシスのため
に設けてあるものであり、ＴＨ１＜ＴＨ２の関係にあ
る。
【０１０１】ここで、ＴＨＯ≦ＴＨ２とすると（Ｓ４４
０で「ＮＯ」）、このまま一旦処理を終了する。また、
ＴＨＯ＞ＴＨ２とすると（Ｓ４４０で「ＹＥＳ」）、成
層燃焼許可フラグＸＶＶＴに「ＯＦＦ」が設定され（Ｓ
４５０）、一旦処理を終了する。
【０１０２】このようにして、エンジンオイルの油温Ｔ
ＨＯが第１高温判定値ＴＨ１より低くなれば成層燃焼許
可フラグＸＶＶＴに「ＯＮ」が設定され、エンジンオイ
ルの油温ＴＨＯが第２高温判定値ＴＨ２より高くなれば
成層燃焼許可フラグＸＶＶＴに「ＯＦＦ」が設定される
処理が繰り返し行われる。そして、前述した燃焼制御処
理およびバルブタイミング制御処理においては、この成
層燃焼許可フラグＸＶＶＴの状態に応じて、通常制御を
行うか、あるいは退避動作（均質燃焼でかつバルブオー
バラップ量０）を行うかを決定している。
【０１０３】エンジンオイルの油温ＴＨＯが高温である
場合には、エンジンオイルの粘度の低下やオイル漏れな
どの現象により、オイルポンプ１６９により十分に高い
圧力のエンジンオイルをＯＣＶ７８およびＶＶＴ８０に
供給できなくなる。このため、ＶＶＴ８０の制御が十分
にできなくなる。したがって、エンジンオイルの油温Ｔ
ＨＯを第１高温判定値ＴＨ１と第２高温判定値ＴＨ２と
比較することにより油圧が十分であるか否かを判定し
て、油圧が不十分であれば成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ
を「ＯＦＦ」とし、十分であれば「ＯＮ」としているの
である。
【０１０４】上述した構成において、図２０の成層燃焼
許可フラグＸＶＶＴ設定処理が作動状態適不適検出手段
としての処理に相当し、ステップＳ１１０，Ｓ１３０〜
Ｓ２１０が均質燃焼実行手段としての処理に相当し、ス
テップＳ３６０，Ｓ３８０がバルブオーバラップ量最小
化手段としての処理に相当する。
【０１０５】以上説明した本実施の形態１によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．前述したごとく、エンジンオイルの油温ＴＨＯ
が高温となれば、すなわち第２高温判定値ＴＨ２より高
くなれば、ＶＶＴ８０を駆動するのに十分な油圧を得ら
れない。このため、燃焼方式として成層燃焼が選択され
ている場合に、ＶＶＴ８０によって適切なバルブオーバ
ラップ量に制御できなくなるおそれがある。したがっ
て、このような場合（Ｓ１１０で「ＮＯ」）にはＥＣＵ
４４は燃焼制御処理においては、均質燃焼を実行させて
いる（Ｓ１３０〜Ｓ２１０）。
【０１０６】このように、作動油圧の不足によりＶＶＴ
８０の制御が正常にできないといったように、ＶＶＴ８
０の作動状態が成層燃焼に適した作動状態にない場合に
は（Ｓ１１０で「ＮＯ」）、エンジン２が運転領域Ｒ１
に存在していて成層燃焼を実行すべき状態にあっても、
均質燃焼を実行している（Ｓ１３０〜Ｓ２１０）。均質
燃焼であれば、成層燃焼の場合に比較して燃焼状態やエ
ミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なくなる。
このためバルブオーバラップ量をエンジン２の運転状態
に応じさせることができない場合においても、燃焼状態
の悪化やＮＯｘの問題を招くことがない。
【０１０７】（ロ）．更に、バルブタイミング制御処理
では、ＶＶＴ８０の作動状態が成層燃焼に適していない
と判定された場合には（Ｓ３６０で「ＮＯ」）、バルブ
オーバラップ量が０の状態となるようにＶＶＴ８０を制
御している（Ｓ３８０）。
【０１０８】この時、油圧はＶＶＴ８０の駆動制御には
不十分となっているが、ステップＳ３８０にてＯＣＶ７
８を図７の状態にしている。したがって、第１油圧室１
１２は内部のオイルをオイルパン４ａ側へ排出する状態
にあり、第２油圧室１１４はオイルをオイルポンプ１６
９から供給される状態にある。そして、この時、吸気カ
ムシャフト２６はクランクシャフト１４側からＶＶＴ８
０を介して回転力を受けている。したがって、この反作
用としてベーンロータ８２は遅角する方向、すなわちベ
ーン８４が第１油圧室１１２を縮小し、第２油圧室１１
４を拡大する力を発生している。このため、自ずと第１
油圧室１１２からは内部のオイルがオイルパン４ａに排
出され、第２油圧室１１４へはオイルパン４ａからオイ
ルが吸入される。こうして、ＶＶＴ８０のベーンロータ
８２は、図２１に示したごとく、吸気バルブ１８が最遅
角となる状態に落ち着き、バルブオーバラップ量を最低
量に、本実施の形態１ではバルブオーバラップ量を０に
することができる。
【０１０９】このため、切り替えた均質燃焼に一層適し
た混合気の状態を形成することができ、より一層、燃焼
状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少な
くすることができる。
【０１１０】［実施の形態２］本実施の形態２が前記実
施の形態１と異なる点は、図２０の成層燃焼許可フラグ
ＸＶＶＴ設定処理の代わりに、図２２に示すＶＶＴ異常
検出処理が実行されている点である。他の構成は前記実
施の形態１と同じである。このＶＶＴ異常検出処理は、
例えば図１９に示したバルブタイミング制御処理と同じ
周期で実行される。
【０１１１】ＶＶＴ異常検出処理が実行されると、まず
バルブタイミング制御処理にて算出されている目標バル
ブタイミングｔＶＶＴが読み込まれる（Ｓ５１０）。そ
して、油温センサ６８の信号による油温ＴＨＯ、クラン
ク角センサ４２の信号によるエンジン回転数ＮＥ、およ
びクランク角センサ４２と気筒判別センサ４６との信号
から得られる実ＶＶＴが読み込まれる（Ｓ５２０）。
【０１１２】次に、目標バルブタイミングｔＶＶＴと実
ＶＶＴとの偏差ΔＶＶＴが次式３に示すごとく絶対値と
して算出される（Ｓ５３０）。
【０１１３】
【数３】 ΔＶＶＴ ← ｜ｔＶＶＴ − 実ＶＶＴ｜ … ［式３］ 次に、油温ＴＨＯに応じて、対応関係を示す図２３
（ｂ）のマップ（ＲＯＭ４４ａに記憶されている）に基
づいて温度補正検出時間ｋＴＨＯを求める（Ｓ５４
０）。
【０１１４】ここで、オイルの油圧により駆動されるＶ
ＶＴ８０の応答性は、ＶＶＴ８０のフリクションとオイ
ルの油圧とにより影響される。この内、フリクションは
図２４（ａ）に示すごとく、油温ＴＨＯが低いほど大き
くなる。また、油圧は前記実施の形態１でも述べたごと
く油温ＴＨＯに対応し、図２４（ｂ）に示すごとく、油
温ＴＨＯが高いほど油圧低下を招く。したがって、フリ
クションと油圧との関係が相乗して、油温ＴＨＯに対す
るＶＶＴ８０によるバルブタイミングの応答性は、図２
３（ａ）に示すごとくとなる（ただし、等エンジン回転
数での傾向を示している）。このことを油温ＴＨＯと温
度補正検出時間ｋＴＨＯとの関係で表したものが図２３
（ｂ）に示したマップである。なお、図中、ＶＶＴ８０
によるバルブタイミングの応答性が高応答として好まし
い範囲を、許容温度範囲として示している。
【０１１５】次に、エンジン回転数ＮＥに応じて、対応
関係を示す図２５（ｂ）のマップ（ＲＯＭ４４ａに記憶
されている）に基づいて回転数補正検出時間ｋＮＥを求
める（Ｓ５５０）。
【０１１６】オイルの油圧により駆動されるＶＶＴ８０
の応答性は、油温ＴＨＯ以外に、オイルポンプ１６９を
駆動するエンジン２の回転数ＮＥによっても影響され
る。エンジン回転数ＮＥによる油圧への影響は、図２５
（ａ）に示すごとくであり、エンジン回転数ＮＥが高く
なるほど油圧も高くなる関係（等油温での傾向を示して
いる）にある。ただし、必要以上の油圧はリリーフ弁に
よりほぼ一定にされるので、高回転数側では一定化して
いる。したがって、エンジン回転数ＮＥに対するＶＶＴ
８０によるバルブタイミングの応答性も同様である。こ
れをエンジン回転数ＮＥと回転数補正検出時間ｋＮＥと
の関係で表したものが図２５（ｂ）に示したマップであ
る。
【０１１７】次に、ステップＳ５３０にて求めたバルブ
タイミング変位差ΔＶＶＴが異常偏差判定値Ａ（Ａ＞
０）より大きいか否かが判定される（Ｓ５６０）。ΔＶ
ＶＴ≦Ａでは（Ｓ５６０で「ＮＯ」）、タイマーカウン
タＣＶＶＴがクリア（ＣＶＶＴ←０）される（Ｓ５７
０）。ΔＶＶＴ＞Ａでは（Ｓ５６０で「ＹＥＳ」）、タ
イマーカウンタＣＶＶＴがインクリメント（ＣＶＶＴ←
ＣＶＶＴ＋１）される（Ｓ５８０）。
【０１１８】ステップＳ５７０またはステップＳ５８０
の次には、異常判定時間ｋＶＶＴを次式４に示すごとく
求める（Ｓ５９０）。
【０１１９】
【数４】 ｋＶＶＴ ← ｋＶＴ × ｋＴＨＯ × ｋＮＥ ここで、基本検出時間ｋＶＴは、予め設定されている値
である。したがって、この基本検出時間ｋＶＴに対し
て、ステップＳ５４０で求められた温度補正検出時間ｋ
ＴＨＯとステップＳ５５０で求められた回転数補正検出
時間ｋＮＥとを乗ずることにより補正して、異常判定時
間ｋＶＶＴを求めていることになる。
【０１２０】次に、この異常判定時間ｋＶＶＴよりもタ
イマーカウンタＣＶＶＴが大きいか否かが判定される
（Ｓ６００）。ｋＶＶＴ≧ＣＶＶＴである場合（Ｓ６０
０で「ＮＯ」）は、ΔＶＶＴ＞Ａである状態が異常判定
時間ｋＶＶＴよりも長く継続していないか、あるいはΔ
ＶＶＴ≦Ａであることを示している。したがって、正常
判定、すなわち、ＶＶＴ８０の応答性は正常な状態にあ
ると判定し、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴに「ＯＮ」を
設定する（Ｓ６１０）。
【０１２１】一方、ｋＶＶＴ＜ＣＶＶＴである場合（Ｓ
６００で「ＹＥＳ」）は、ΔＶＶＴ＞Ａである状態が異
常判定時間ｋＶＶＴよりも長く継続していることを示し
ている。したがって、異常判定、すなわち、ＶＶＴ８０
の応答性は悪くて異常な状態にあると判定し、成層燃焼
許可フラグＸＶＶＴに「ＯＦＦ」を設定する（Ｓ６２
０）。
【０１２２】こうして、処理を一旦終了し、次の制御周
期に前述した処理を繰り返す。上述したごとく、成層燃
焼許可フラグＸＶＶＴの設定は、図２２のＶＶＴ異常検
出処理において、ＶＶＴ８０が正常であればＸＶＶＴ＝
「ＯＮ」とされるが、ＶＶＴ８０が異常であればＸＶＶ
Ｔ＝「ＯＦＦ」とされる。
【０１２３】上述した図２２のＶＶＴ異常検出処理は作
動状態適不適検出手段としての処理に相当する。以上説
明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られ
る。
【０１２４】（イ）．ＶＶＴ８０が異常か正常かを判断
して、ＶＶＴ８０が異常な場合には、均質燃焼としてか
つ吸気バルブ１８を最遅角状態としてバルブオーバラッ
プ量を０としている。このため、ＶＶＴ８０が異常な場
合にも、前記実施の形態１の（イ）で述べたと同様な作
用により、燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ
量の影響を少なくでき、燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題
を招くことがない。
【０１２５】（ロ）．前記実施の形態１の（ロ）の効果
を生じる。 ［実施の形態３］本実施の形態３が前記実施の形態１と
異なる点は、図１９で示したバルブタイミング制御処理
の代わりに、図２６に示す最遅角位置学習・バルブタイ
ミング制御処理が実行されている点である。更に、図２
０の成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定処理は行わない。
他の構成は前記実施の形態１と同じである。この最遅角
位置学習・バルブタイミング制御処理は、例えば前記図
１９に示したバルブタイミング制御処理と同じ周期で実
行される。なお、最遅角位置学習を行うに際しての最遅
角学習値ＧＶＴの初期値、すなわち、バッテリを取り替
えたような場合の当初の最遅角学習値ＧＶＴは、バルブ
タイミングの公差上の上限値が設定される。また、成層
燃焼許可フラグＸＶＶＴには初期値として「ＯＦＦ」が
設定されている。
【０１２６】最遅角位置学習・バルブタイミング制御処
理が開始されると、まず、最遅角位置学習を行うか否か
に応じて目標バルブタイミングｔＶＶＴを算出する。な
お、最遅角位置学習を行わない、すなわち通常制御を行
う場合には、前記実施の形態１の図１９に示したステッ
プＳ３１０〜Ｓ３４０と同じ処理を行い、目標バルブタ
イミングｔＶＶＴを算出する（Ｓ７１０）。次にこの目
標バルブタイミングｔＶＶＴが実現されるように、ＥＣ
Ｕ４４はＯＣＶ７８を駆動する（Ｓ７２０）。すなわ
ち、実ＶＴが目標バルブタイミングｔＶＶＴへ向かって
変化するようにＯＣＶ７８を制御する。
【０１２７】この実ＶＴの制御においては、実ＶＴはク
ランク角センサ４２と気筒判別センサ４６との信号に基
づいて算出された実ＶＴ値をそのまま使用するのではな
く、次式５に示すごとく、最遅角学習値ＧＶＴを用いて
校正した実ＶＴを用いる。
【０１２８】
【数５】 実ＶＴ ← 実ＶＴ − ＧＶＴ … ［式５］ このように校正された実ＶＴが目標バルブタイミングｔ
ＶＶＴとなるように、ＥＣＵ４４はＯＣＶ７８を制御す
るのである。
【０１２９】また、ＥＣＵ４４は、最遅角位置学習を意
味する目標バルブタイミングｔＶＶＴ＝０°ＣＡであっ
た場合には、ＯＣＶ７８を図７の状態に維持して、吸気
カムシャフト２６を回転させるベーンロータ８２のベー
ン８４を、ハウジング本体８８の突条９４に完全に当接
した状態にする。このことにより、最も安定した最遅角
状態を実現している。
【０１３０】次に、前記ステップＳ７１０にて算出され
た目標バルブタイミングｔＶＶＴが「０°ＣＡ」か否か
が判定される（Ｓ７３０）。ここで、ｔＶＶＴ≠０°Ｃ
Ａであれば（Ｓ７３０で「ＮＯ」）、このまま一旦処理
を終了する。
【０１３１】ｔＶＶＴ＝０°ＣＡであれば（Ｓ７３０で
「ＹＥＳ」）、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴに「ＯＦ
Ｆ」が設定される（Ｓ７４０）。このＸＶＶＴ＝「ＯＦ
Ｆ」とされたことにより、以後、ＸＶＶＴ＝「ＯＮ」と
なるまでは、図１６に示した燃焼制御処理のステップＳ
１１０では「ＮＯ」と判定されてステップＳ１３０〜Ｓ
２１０が実行されるので、強制的に均質燃焼が実行され
る。
【０１３２】ステップＳ７４０の次には、ＶＶＴ８０に
よる吸気カムシャフト２６の相対変位が完了したか否か
が判定される（Ｓ７５０）。実ＶＴを検出して、実ＶＴ
が変化中であれば変位が完了していないので変位の完了
を待つ（Ｓ７５０で「ＮＯ」）。
【０１３３】そして、実ＶＴの変化が停止した場合には
（Ｓ７５０で「ＹＥＳ」）、次にＶＶＴ８０が故障か否
かを判定する（Ｓ７６０）。実ＶＴが目標バルブタイミ
ングｔＶＶＴと大きく離れた状態で停止した場合には、
何らかの故障がＶＶＴ８０に生じているものと判断でき
ることから、このような場合を故障と判断している。
【０１３４】ＶＶＴ８０が故障であれば（Ｓ７６０で
「ＹＥＳ」）、このまま一旦処理を終了する。ＶＶＴ８
０が故障でなければ（Ｓ７６０で「ＮＯ」）、次に実Ｖ
Ｔの安定を確実なものとするため、予め設定した待機時
間の経過を待つ（Ｓ７７０で「ＮＯ」）。
【０１３５】待機時間が経過すれば（Ｓ７７０で「ＹＥ
Ｓ」）、最遅角学習値ＧＶＴに対して、現在、クランク
角センサ４２と気筒判別センサ４６との信号の関係から
検出されている実ＶＴが設定される（Ｓ７８０）。そし
て、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴに「ＯＮ」が設定され
（Ｓ７９０）、一旦処理を終了する。
【０１３６】このように、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ
が「ＯＮ」にされる（Ｓ７９０）ので、図１６に示した
燃焼制御処理のステップＳ１１０では「ＹＥＳ」と判定
されて強制的な均質燃焼が終了する。
【０１３７】以後、制御周期毎に、上述した処理が繰り
返される。このように、最遅角学習値ＧＶＴの学習処理
の間は、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ＝「ＯＦＦ」とさ
れ、強制的に均質燃焼が行われる。
【０１３８】上述した構成において、ステップＳ７５
０，Ｓ７７０，Ｓ７８０が基準位置学習制御（通常制御
以外の制御）に相当し、ステップＳ７３０，Ｓ７４０が
作動状態適不適検出手段としての処理に相当する。な
お、図２６の最遅角位置学習・バルブタイミング制御処
理において、ステップＳ７１０，Ｓ７２０の制御を実行
した後、ステップＳ７３０にて「ＮＯ」と判定される状
態は通常制御に相当する。
【０１３９】以上説明した本実施の形態３によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．ＶＶＴ８０の基準位置を決定する最遅角位置学
習制御時においては、エンジン２の運転状態とは関係な
くバルブオーバラップ量が０となり、その状態をしばら
く維持する期間がある（Ｓ７５０〜７８０）。この期間
はバルブオーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制御
できない。したがって、この期間には強制的に均質燃焼
にしている。このことにより燃焼状態やエミッションに
対する内部ＥＧＲ量の影響を少なくでき、燃焼状態の悪
化やＮＯｘの問題を招くことがない。
【０１４０】［その他の実施の形態］ ・前記実施の形態１において、油温ＴＨＯを検出して油
圧状態を推定したが、油圧センサを設けることにより直
接油圧を検出して判定しても良い。
【０１４１】・前記実施の形態１においては、油温ＴＨ
Ｏが高いときのみＶＶＴ８０の作動が十分でないと判断
したが、油温ＴＨＯが極めて低温となって、極端に高い
粘度となった場合も、オイルポンプによるＶＶＴ８０へ
の供給が十分でなくなることから、このように、極めて
油温ＴＨＯが低い場合もＶＶＴ８０の作動が十分でない
と判断して、均質燃焼と吸気バルブの最遅角化とを実行
しても良い。
【０１４２】・前記実施の形態２において、更に、図２
０の成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定処理も実行しても
よい。この場合には、図２２のＶＶＴ異常検出処理と図
２０の成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定処理とのいずれ
かにて、成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ＝「ＯＦＦ」とす
る処理（Ｓ４５０，Ｓ６２０）がなされた場合に、強制
的な均質燃焼および最遅角化処理を行うようにする。
【０１４３】・前記実施の形態３において、更に、図２
０の成層燃焼許可フラグＸＶＶＴ設定処理も実行しても
よい。この場合には、図２６の最遅角位置学習・バルブ
タイミング制御処理と図２０の成層燃焼許可フラグＸＶ
ＶＴ設定処理とのいずれかにて、成層燃焼許可フラグＸ
ＶＶＴ＝「ＯＦＦ」とする処理（Ｓ４５０，Ｓ７４０）
がなされた場合に、強制的な均質燃焼を行うようにす
る。
【０１４４】・前記各実施の形態にては、吸気バルブ１
８のバルブタイミングを制御してバルブオーバラップ量
を調整したが、排気バルブ２０のバルブタイミングを制
御してバルブオーバラップ量を調整しても良い。
【０１４５】・ＶＶＴ８０はベーンロータ８２を第１油
圧室１１２と第２油圧室１１４との油圧差にて回転して
バルブタイミングを調整するベーンタイプを使用した
が、これ以外に油圧にてピストンを移動させ、ヘリカル
機構を介してバルブタイミングを調整するヘリカルタイ
プを用いても良い。
【０１４６】・前記各実施の形態において、油温ＴＨＯ
の代わりに冷却水温ＴＨＷを用いても良い。 ・前記実施の形態１，２において、ＶＶＴ８０が十分に
作動できない場合でも、ＯＣＶ７８を図７に示した状態
にすること（Ｓ３８０）で、吸気カムシャフト２６の回
転抵抗により吸気カムシャフト２６自身は最遅角位置に
戻ることができる。これ以外にＶＶＴ８０の第２油圧室
１１４内に圧縮バネを設けることにより、ＯＣＶ７８を
図７に示した状態にすると油圧が十分でなくても、圧縮
バネの付勢力にて自動的に吸気カムシャフト２６を最遅
角させるようにしても良い。ＶＶＴ８０にヘリカル機能
を採用した場合も、油圧が不十分な時に同様にバネにて
最遅角状態に戻るようにしても良い。
【０１４７】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載
した技術的事項以外に次のような技術的事項の実施形態
を有するものであることを付記しておく。
【０１４８】請求項１〜８のいずれかにおいて、内燃機
関は燃料を燃焼室内に噴射する筒内噴射型であることを
特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【０１４９】
【発明の効果】請求項１記載の内燃機関の燃焼制御装置
においては、可変バルブタイミング機構の作動状態が成
層燃焼に適した作動状態にない場合には、内燃機関の運
転状態に応じて成層燃焼を行う場合においても成層燃焼
の代わりに均質燃焼を実行している。均質燃焼であれば
燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は
少なくなる。このためバルブオーバラップ量の調整を内
燃機関の運転状態に応じさせることができない場合にお
いても、燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題を招くことがな
い。
【０１５０】請求項２記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、前述したごとくの作動状態適不適検出手段と
均質燃焼実行手段とを備えることができる。このことに
より、均質燃焼実行手段は、作動状態適不適検出手段に
て可変バルブタイミング機構の作動状態が成層燃焼に適
していないと判定された場合には、内燃機関の運転状態
に応じて成層燃焼を行う場合においても成層燃焼の代わ
りに均質燃焼を実行することができる。こうして、請求
項１の効果を生じさせることができる。
【０１５１】請求項３記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態
適不適検出手段は、前記可変バルブタイミング機構が正
常か異常かを検出して、正常である場合を成層燃焼に適
し、異常である場合を成層燃焼に適していないと判定し
ている。可変バルブタイミング機構が異常である場合に
は、バルブオーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制
御できないことから、均質燃焼にすることにより燃焼状
態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なく
できる。このため燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題を招く
ことがなく、請求項２の効果を生じる。
【０１５２】請求項４記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態
適不適検出手段は、内燃機関の運転状態が前記可変バル
ブタイミング機構を正常に作動できる運転状態にあるか
否かを検出して、正常に作動できる運転状態にある場合
を成層燃焼に適し、正常に作動できない運転状態にある
場合を成層燃焼に適していないと判定している。内燃機
関の運転状態が可変バルブタイミング機構を正常に作動
できない場合には、バルブオーバラップ量を成層燃焼に
適した状態に制御できないことから、均質燃焼にするこ
とにより燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量
の影響は少なくできる。このため燃焼状態の悪化やＮＯ
ｘの問題を招くことがなく、請求項２の効果を生じる。
【０１５３】請求項５記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項４記載の構成に対して、前記可変バル
ブタイミング機構は内燃機関の駆動に応じて発生する作
動液圧により作動するとともに、前記作動状態適不適検
出手段は、前記作動液圧の圧力を検出して、該圧力が判
定液圧より高い場合に内燃機関の運転状態が前記可変バ
ルブタイミング機構を正常に作動できる運転状態にある
と検出し、判定液圧より低い場合に内燃機関の運転状態
が前記可変バルブタイミング機構を正常に作動できない
運転状態にあると検出することとしている。このように
内燃機関の運転状態が可変バルブタイミング機構を正常
に作動できる運転状態にあるか否かの判断は、可変バル
ブタイミング機構が内燃機関の駆動に応じて発生する作
動液圧により作動している場合には、この液圧の状態を
判定することにより判断できる。したがって、判定液圧
より低い場合に内燃機関の運転状態が可変バルブタイミ
ング機構を正常に作動できない運転状態にあると検出で
きる。この状態では、バルブオーバラップ量を成層燃焼
に適した状態に制御できないことから、均質燃焼にする
ことにより燃焼状態やエミッションに対する内部ＥＧＲ
量の影響は少なくできる。こうして、請求項４の効果を
生じる。
【０１５４】請求項６記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項２記載の構成に対して、前記作動状態
適不適検出手段は、前記可変バルブタイミング機構に対
する制御が内燃機関の運転状態に応じた通常制御を行っ
ているか否かを検出して、通常制御を行っている場合を
成層燃焼に適し、通常制御以外の制御を行っている場合
を成層燃焼に適していないと判定している。このよう
に、作動状態適不適検出手段は、成層燃焼実行の適不適
を、可変バルブタイミング機構に対する制御が内燃機関
の運転状態に応じた通常制御を行っているか否かに基づ
いて判定させることができる。バルブオーバラップ量が
内燃機関の運転状態に応じて制御されていない場合に
は、バルブオーバラップ量を成層燃焼に適した状態に制
御できないことから、均質燃焼にすることにより燃焼状
態やエミッションに対する内部ＥＧＲ量の影響は少なく
できる。このため燃焼状態の悪化やＮＯｘの問題を招く
ことがなく、請求項２の効果を生じる。
【０１５５】請求項７記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項６記載の構成に対して、前記可変バル
ブタイミング機構に対する制御は、内燃機関の運転状態
に応じた通常制御以外に、必要時に前記可変バルブタイ
ミング機構の基準状態を決定する基準位置学習制御を行
うとともに、前記作動状態適不適検出手段は、前記通常
制御を行っている場合を成層燃焼に適し、前記基準位置
学習制御を行っている場合を成層燃焼に適していないと
判定している。内燃機関の運転状態に応じた通常制御以
外の制御としては、可変バルブタイミング機構の基準状
態を決定する基準位置学習制御を挙げることができる。
この基準位置学習制御時には内燃機関の運転状態とは直
接関係なくバルブオーバラップ量が変化する。したがっ
て、作動状態適不適検出手段は、基準位置学習制御が行
われている場合には成層燃焼には適していないと判定す
ることができる。このため、バルブオーバラップ量を成
層燃焼に適した状態に制御できないことから、均質燃焼
にすることにより燃焼状態やエミッションに対する内部
ＥＧＲ量の影響は少なくできる。こうして、請求項６の
効果を生じる。
【０１５６】請求項８記載の内燃機関の燃焼制御装置に
おいては、請求項３〜５のいずれかの構成に加えて、前
記作動状態適不適検出手段にて前記可変バルブタイミン
グ機構の作動状態が成層燃焼に適していないと判定され
た場合には、バルブオーバラップ量が最小の状態となる
ように前記可変バルブタイミング機構を制御するバルブ
オーバラップ量最小化手段を備えている。このように、
バルブオーバラップ量最小化手段は、作動状態適不適検
出手段にて可変バルブタイミング機構の作動状態が成層
燃焼に適していないと判定された場合には、可変バルブ
タイミング機構を制御することで、バルブオーバラップ
量が最小の状態となるようにしている。この時、可変バ
ルブタイミング機構は異常かあるいは駆動が十分でない
状態ではあるが、状況によっては不十分ながら可変バル
ブタイミング機構が作動してバルブオーバラップ量を低
減できる場合がある。あるいは可変バルブタイミング機
構によってはバルブオーバラップ量の低減ならば可変バ
ルブタイミング機構が異常でもほぼ確実に実現できる場
合がある。このようにして、バルブオーバラップ量が低
減できることにより、均質燃焼実行手段が実行する均質
燃焼に一層適した混合気の状態を形成することができ
る。このため、請求項３〜５のいずれかの効果に加え
て、より一層、燃焼状態やエミッションに対する内部Ｅ
ＧＲ量の影響は少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１における筒内噴射式ガソリンエ
ンジンの概略構成を表す説明図。
【図２】 前記筒内噴射式ガソリンエンジンのシリンダ
ヘッドおよび吸気系の構成説明図。
【図３】 前記筒内噴射式ガソリンエンジンのピストン
頂面部分の平面図。
【図４】 図２におけるＸ−Ｘ断面図。
【図５】 図２におけるＹ−Ｙ断面図。
【図６】 実施の形態１における制御系を示すブロック
図。
【図７】 実施の形態１におけるＶＶＴおよびＯＣＶの
構成を示す断面図。
【図８】 実施の形態１におけるＶＶＴの構成を示す図
７におけるＡ−Ａ断面図。
【図９】 実施の形態１におけるロックピンの周辺構造
を示す断面図。
【図１０】 実施の形態１におけるロックピンの周辺構
造を示す断面図。
【図１１】 実施の形態１におけるＯＣＶの動作説明
図。
【図１２】 実施の形態１におけるＯＣＶの動作説明
図。
【図１３】 実施の形態１におけるＶＶＴの動作説明
図。
【図１４】 実施の形態１における運転領域の説明図。
【図１５】 実施の形態１における理論空燃比基本燃料
噴射量ＱＢＳを求めるためのマップの説明図。
【図１６】 実施の形態１における燃焼制御処理のフロ
ーチャート。
【図１７】 実施の形態１における燃焼制御処理のフロ
ーチャート。
【図１８】 実施の形態１におけるリーン燃料噴射量Ｑ
Ｌを求めるためのマップの説明図。
【図１９】 実施の形態１におけるバルブタイミング制
御処理のフローチャート。
【図２０】 実施の形態１における成層燃焼許可フラグ
ＸＶＶＴ設定処理のフローチャート。
【図２１】 実施の形態１におけるＶＶＴの動作説明
図。
【図２２】 実施の形態２におけるＶＶＴ異常検出処理
のフローチャート。
【図２３】 実施の形態２における油温とバルブタイミ
ングの応答性との関係、および油温ＴＨＯと温度補正検
出時間ｋＴＨＯとの関係を示す説明図。
【図２４】 実施の形態２における油温とフリクション
および油圧との関係を示すグラフ。
【図２５】 実施の形態２におけるエンジン回転数ＮＥ
とＶＶＴの応答性との関係、およびエンジン回転数ＮＥ
と回転数補正検出時間ｋＮＥとの関係を示す説明図。
【図２６】 実施の形態３における最遅角位置学習・バ
ルブタイミング制御処理のフローチャート。
【符号の説明】
２…エンジン、４…シリンダブロック、４ａ…オイルパ
ン、６…シリンダヘッド、６ａ…ジャーナル軸受、８…
シリンダ、１０…ピストン、１０ａ…凹部、１０ｂ…周
壁面、１２… コンロッド、１４…クランクシャフト、
１６…燃焼室、１７…点火プラグ、１８…吸気バルブ、
１８ａ…第１吸気ポート、１８ｂ…第２吸気ポート、１
８ｃ，２０ｃ…バルブリフタ、２０…排気バルブ、２０
ａ，２０ｂ…一対の排気ポート、２２…燃料リザーバ、
２２ａ…燃圧センサ、２４…燃料噴射弁、２５…アクセ
ルペダル、２６…吸気カムシャフト、２６ａ…ジャーナ
ル、２８…排気カムシャフト、３０，３２…バルブカ
ム、３４，３６…カムスプロケット、３４ａ…外歯、３
８…クランクスプロケット、４０…タイミングチェー
ン、４２…クランク角センサ、４４…電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）、４４ａ…ＲＯＭ、４４ｂ…ＣＰＵ、４４ｃ…Ｒ
ＡＭ、４４ｄ…バックアップＲＡＭ、４４ｅ…双方向バ
ス、４４ｆ…入力インターフェース、４４ｇ…出力イン
ターフェース、４６…気筒判別センサ、５０…高圧燃料
ポンプ、５０ａ…電磁スピル弁、５０ｂ…タペット、５
０ｃ…燃料タンク、５０ｄ…低圧フィードポンプ、５１
…ポンプカム、５２…サージタンク、５４…旋回流制御
弁、５４ａ…シャフト、５６…旋回流制御弁用モータ、
５８…吸気管、６０…スロットルモータ、６２…スロッ
トル弁、６４…アクセルセンサ、６４ａ…アクセルペダ
ル、６６…スロットルセンサ、６８…油温センサ、７０
…水温センサ、７２…吸入空気量センサ、７４…空燃比
センサ、７６…イグナイタ、７８… オイルコントロー
ルバルブ（ＯＣＶ）、８０…可変バルブタイミング機構
（ＶＶＴ）、８１…ベアリングキャップ、８２…ベーン
ロータ、８４…ベーン、８５…ボルト、８６…側板、８
８… ハウジング本体、９０…カバー、９２…ボルト、
９４…突条、９６…貫通孔、９８…ロックピン、９８ａ
…収容孔、９８ｂ…先端部、１００…スプリング、１０
２…係止穴、１０４… 油溝、１０６…長穴、１０８…
ボス、１１０…凹部、１１２…第１油圧室、１１４…第
２油圧室、１１６，１１８…溝、１２０…シールプレー
ト、１２２…板バネ、１２４…シールプレート、１２６
…板バネ、１２８…油路、１３０…環状油空間、１３２
…油路、１３４…第１油路、１３６…第２油路、１３８
…油溝、１４０…油孔、１４２…油通路、１４４…環状
空間、１４６…油孔、１４８…油溝、１５０…油孔、１
５２…油通路、１５４…油孔、１５６…油溝、１５８…
油溝、１６０…油孔、１６６…供給通路、１６８…排出
通路、１６９…オイルポンプ、１７０…ケーシング、１
７２…第１給排ポート、１７４…第２給排ポート、１７
６…スプール、１７６ａ…弁部、１７８…第１排出ポー
ト、１８０…第２排出ポート、１８２…供給ポート、１
８４…コイルスプリング、１８６…電磁ソレノイド、Ｐ
１，Ｐ２…油路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ａ ３０１Ｆ 41/04 ３３５ 41/04 ３３５Ｃ 41/22 ３３５ 41/22 ３３５Ｚ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｊ ３０１Ｚ (72)発明者 上條 祐輔 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA12 AA19 BA03 BA06 BA23 BA28 BA39 CA04 CA13 CA21 CA24 CA27 CA33 CA36 CA48 CA57 CA59 CA60 DA06 DA22 GA00 3G023 AA05 AA18 AB03 AC05 AD07 AD09 AF01 AG01 AG02 AG03 3G084 AA00 AA04 BA09 BA13 BA15 BA21 CA03 CA04 CA09 DA10 DA26 DA27 DA33 EB12 EB17 FA07 FA10 FA20 FA29 FA33 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA10 AA11 BA04 BB02 BB06 DA01 DA02 DA08 DA12 DC03 DC06 DF04 EA05 EA07 EC01 EC05 FA03 FA17 FB03 FB05 FB06 GA05 GA06 GA17 GA18 HA01Z HB03Z HD05X HD05Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z HF08Z 3G301 HA01 HA04 HA16 HA17 HA19 JA03 JA25 JB02 JB07 JB09 KA08 KA09 KA24 KA25 LA05 MA01 MA14 MA19 ND01 ND21 NE13 NE15 PA01Z PA11Z PB08Z PD04A PD04Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PF03Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気バルブと排気バルブとのバルブオー
    バラップ量を、内燃機関の運転状態に応じて調整する可
    変バルブタイミング機構を備えるとともに、内燃機関の
    運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間
    で切り替える内燃機関の燃焼制御装置であって、 前記可変バルブタイミング機構の作動状態が成層燃焼に
    適した作動状態にない場合には、内燃機関の運転状態に
    応じて成層燃焼を行う場合においても成層燃焼の代わり
    に均質燃焼を実行することを特徴とする内燃機関の燃焼
    制御装置。
  2. 【請求項２】 吸気バルブと排気バルブとのバルブオー
    バラップ量を、内燃機関の運転状態に応じて調整する可
    変バルブタイミング機構を備えるとともに、内燃機関の
    運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間
    で切り替える内燃機関の燃焼制御装置であって、 前記可変バルブタイミング機構の作動状態が成層燃焼に
    適した作動状態にあるか否かを判定する作動状態適不適
    検出手段と、 前記作動状態適不適検出手段にて前記可変バルブタイミ
    ング機構の作動状態が成層燃焼に適していないと判定さ
    れた場合には、内燃機関の運転状態に応じて成層燃焼を
    行う場合においても成層燃焼の代わりに均質燃焼を実行
    する均質燃焼実行手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
  3. 【請求項３】 前記作動状態適不適検出手段は、前記可
    変バルブタイミング機構が正常か異常かを検出して、正
    常である場合を成層燃焼に適し、異常である場合を成層
    燃焼に適していないと判定することを特徴とする請求項
    ２記載の内燃機関の燃焼制御装置。
  4. 【請求項４】 前記作動状態適不適検出手段は、内燃機
    関の運転状態が前記可変バルブタイミング機構を正常に
    作動できる運転状態にあるか否かを検出して、正常に作
    動できる運転状態にある場合を成層燃焼に適し、正常に
    作動できない運転状態にある場合を成層燃焼に適してい
    ないと判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機
    関の燃焼制御装置。
  5. 【請求項５】 前記可変バルブタイミング機構は内燃機
    関の駆動に応じて発生する作動液圧により作動するとと
    もに、 前記作動状態適不適検出手段は、前記作動液圧の圧力を
    検出して、該圧力が判定液圧より高い場合に内燃機関の
    運転状態が前記可変バルブタイミング機構を正常に作動
    できる運転状態にあると検出し、判定液圧より低い場合
    に内燃機関の運転状態が前記可変バルブタイミング機構
    を正常に作動できない運転状態にあると検出することを
    特徴とする請求項４記載の内燃機関の燃焼制御装置。
  6. 【請求項６】 前記作動状態適不適検出手段は、前記可
    変バルブタイミング機構に対する制御が内燃機関の運転
    状態に応じた通常制御を行っているか否かを検出して、
    通常制御を行っている場合を成層燃焼に適し、通常制御
    以外の制御を行っている場合を成層燃焼に適していない
    と判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
    燃焼制御装置。
  7. 【請求項７】 前記可変バルブタイミング機構に対する
    制御は、内燃機関の運転状態に応じた通常制御以外に、
    必要時に前記可変バルブタイミング機構の基準状態を決
    定する基準位置学習制御を行うとともに、 前記作動状態適不適検出手段は、前記通常制御を行って
    いる場合を成層燃焼に適し、前記基準位置学習制御を行
    っている場合を成層燃焼に適していないと判定すること
    を特徴とする請求項６記載の内燃機関の燃焼制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項３〜５のいずれかの構成に加え
    て、 前記作動状態適不適検出手段にて前記可変バルブタイミ
    ング機構の作動状態が成層燃焼に適していないと判定さ
    れた場合には、バルブオーバラップ量が最小の状態とな
    るように前記可変バルブタイミング機構を制御するバル
    ブオーバラップ量最小化手段を備えたことを特徴とする
    内燃機関の燃焼制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005291141A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Denso Corp 可変バルブ装置の基準位置学習装置
US7725244B2 (en) 2006-12-28 2010-05-25 Honda Motor Co., Ltd. Control apparatus and method for internal combustion engine

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6510824B2 (en) * 1997-12-11 2003-01-28 Diesel Engine Retarders, Inc. Variable lost motion valve actuator and method
US8820276B2 (en) 1997-12-11 2014-09-02 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Variable lost motion valve actuator and method
DE10122775A1 (de) * 2000-05-18 2001-11-22 Ford Global Tech Inc Hybrider Motor und Verfahren zu dessen Taktsteuerung
JP3983457B2 (ja) * 2000-06-22 2007-09-26 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング変更装置
JP3546002B2 (ja) * 2000-08-29 2004-07-21 株式会社日立ユニシアオートモティブ バルブタイミング制御装置の製造方法
JP2002089301A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4235376B2 (ja) * 2000-10-16 2009-03-11 株式会社日立製作所 内燃機関におけるフェールセーフ処理装置
JP3605354B2 (ja) * 2000-11-28 2004-12-22 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3767392B2 (ja) * 2001-02-05 2006-04-19 日産自動車株式会社 エンジンのカム軸回転位相検出装置及びシリンダ吸入空気量算出装置
KR20020085288A (ko) * 2001-05-07 2002-11-16 현대자동차주식회사 차량의 베인형 연속 가변 밸브 타이밍 장치
JP3748517B2 (ja) * 2001-05-08 2006-02-22 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3641595B2 (ja) * 2001-05-08 2005-04-20 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
KR100412709B1 (ko) * 2001-10-08 2003-12-31 현대자동차주식회사 차량의 베인형 연속 가변 밸브 타이밍제어장치
US6701903B1 (en) * 2002-08-22 2004-03-09 Visteon Global Technologies, Inc. Method of determining valve events to optimize engine operating parameters
US7093568B2 (en) * 2003-01-13 2006-08-22 Ford Global Technologies, Llc Control of autoignition timing in a HCCI engine
US6871617B1 (en) 2004-01-09 2005-03-29 Ford Global Technologies, Llc Method of correcting valve timing in engine having electromechanical valve actuation
US7063062B2 (en) 2004-03-19 2006-06-20 Ford Global Technologies, Llc Valve selection for an engine operating in a multi-stroke cylinder mode
US7066121B2 (en) 2004-03-19 2006-06-27 Ford Global Technologies, Llc Cylinder and valve mode control for an engine with valves that may be deactivated
US7555896B2 (en) 2004-03-19 2009-07-07 Ford Global Technologies, Llc Cylinder deactivation for an internal combustion engine
US7128043B2 (en) 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control based on a vehicle electrical system
US7107946B2 (en) * 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7032545B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-25 Ford Global Technologies, Llc Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine
US6938598B1 (en) 2004-03-19 2005-09-06 Ford Global Technologies, Llc Starting an engine with electromechanical valves
US7107947B2 (en) 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine
US7559309B2 (en) 2004-03-19 2009-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method to start electromechanical valves on an internal combustion engine
US7055483B2 (en) 2004-03-19 2006-06-06 Ford Global Technologies, Llc Quick starting engine with electromechanical valves
US7240663B2 (en) 2004-03-19 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine shut-down for engine having adjustable valves
US7017539B2 (en) 2004-03-19 2006-03-28 Ford Global Technologies Llc Engine breathing in an engine with mechanical and electromechanical valves
US7383820B2 (en) 2004-03-19 2008-06-10 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve timing during a start
US7165391B2 (en) 2004-03-19 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method to reduce engine emissions for an engine capable of multi-stroke operation and having a catalyst
US7194993B2 (en) 2004-03-19 2007-03-27 Ford Global Technologies, Llc Starting an engine with valves that may be deactivated
US7072758B2 (en) 2004-03-19 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Method of torque control for an engine with valves that may be deactivated
US7128687B2 (en) 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7021289B2 (en) 2004-03-19 2006-04-04 Ford Global Technology, Llc Reducing engine emissions on an engine with electromechanical valves
US7028650B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-18 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve operating conditions by control method
US7032581B2 (en) 2004-03-19 2006-04-25 Ford Global Technologies, Llc Engine air-fuel control for an engine with valves that may be deactivated
US7079935B2 (en) 2004-03-19 2006-07-18 Ford Global Technologies, Llc Valve control for an engine with electromechanically actuated valves
US7031821B2 (en) 2004-03-19 2006-04-18 Ford Global Technologies, Llc Electromagnetic valve control in an internal combustion engine with an asymmetric exhaust system design
US7140355B2 (en) 2004-03-19 2006-11-28 Ford Global Technologies, Llc Valve control to reduce modal frequencies that may cause vibration
US7337762B2 (en) * 2005-10-06 2008-03-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel adaptation in a homogeneous charge compression ignition engine
JP4496162B2 (ja) * 2005-12-19 2010-07-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の点火時期制御装置および方法
JP2008039030A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP4792478B2 (ja) * 2008-02-28 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN103470326B (zh) * 2013-09-18 2015-10-28 杰锋汽车动力系统股份有限公司 一种发动机配气机构
NL1041155B1 (nl) * 2015-01-23 2017-01-05 Johan Willem Maria Nooijen Paul Dualfuel injector en methodes.
JP6414143B2 (ja) * 2016-06-16 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US12110832B2 (en) * 2022-08-03 2024-10-08 Caterpillar Inc. Fuel injector control system and method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05248277A (ja) 1992-03-04 1993-09-24 Toyota Motor Corp 筒内噴射式火花点火機関
JPH07127407A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE69430596T2 (de) * 1993-12-28 2002-11-14 Hitachi Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP3309658B2 (ja) * 1995-08-25 2002-07-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置
AUPN567195A0 (en) * 1995-09-27 1995-10-19 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Valve timing for four stroke internal combustion engines
WO1997013063A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-10 Hitachi, Ltd. Control device for an internal combustion engine
JP3147770B2 (ja) 1996-04-10 2001-03-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP3677954B2 (ja) * 1997-07-23 2005-08-03 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US6047674A (en) * 1997-09-12 2000-04-11 Denso Corporation Valve timing control apparatus for internal combustion engine
US6006725A (en) * 1998-01-12 1999-12-28 Ford Global Technologies, Inc. System and method for controlling camshaft timing, air/fuel ratio, and throttle position in an automotive internal combustion engine
DE19824915C1 (de) * 1998-06-04 1999-02-18 Daimler Benz Ag Verfahren zum Wechseln der Betriebsart einer direkt-einspritzenden Otto-Brennkraftmaschine
US6250283B1 (en) * 1999-10-18 2001-06-26 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005291141A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Denso Corp 可変バルブ装置の基準位置学習装置
US7725244B2 (en) 2006-12-28 2010-05-25 Honda Motor Co., Ltd. Control apparatus and method for internal combustion engine

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KR100365711B1 (ko) 2002-12-26
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