JP2002180869A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直入率又は持ち去り率に与える影響が大きい
パラメータを考慮して直入率又は持ち去り率を正確に算
出し、適切な燃料噴射制御を行う。 【解決手段】 バルブリフト量変更装置９及び開閉タイ
ミングシフト装置１１によって変更される吸気弁２の開
口面積、作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入空気流
速、吸気弁開弁期間中吸入空気流量、又は吹き返しガス
量を算出し、それらに基づいて噴射燃料の直入率又は持
ち去り率を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御装置
に関し、詳しくは、吸気弁の開口面積又は作用角を変更
するための可変動弁機構を具備した内燃機関の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸気弁の開口面積又は作用角を変
更するための可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構
によって変更せしめられる吸気弁の開口面積又は作用角
に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出する
ようにした内燃機関の制御装置が知られている。この種
の内燃機関の制御装置の例としては、例えば特開平５−
９９０３０号公報に記載されたものがある。特開平５−
９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開口面積及び作用角を考慮したマップに基
づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算出されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが特開平５−９
９０３０号公報には、そのマップの根拠についての説明
が記載されていない。一方で、そのようなマップを作成
する場合、様々なパラメータを根拠にすることが考えら
れる。例えば、吸気弁閉弁直前に吸気ポートから気筒内
に吸入される吸入空気の流速である吸気弁閉弁直前吸入
空気流速が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影
響が大きいと考えられる場合には、その吸気弁閉弁直前
吸入空気流速を根拠にしたマップに基づいて噴射燃料の
直入率又は持ち去り率を算出するのが好ましいと言え
る。また例えば、吸気弁開弁期間中に吸気ポートから気
筒内に吸入される吸入空気の流量である吸気弁開弁期間
中吸入空気流量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与
える影響が大きいと考えられる場合には、その吸気弁開
弁期間中吸入空気流量を根拠にしたマップに基づいて噴
射燃料の直入率又は持ち去り率を算出するのが好ましい
と言える。あるいは例えば、吸気弁開弁期間中に気筒か
ら吸気ポート内に吹き返されるガスの量である吹き返し
ガス量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響
が大きいと考えられる場合には、その吹き返しガス量を
根拠にしたマップに基づいて噴射燃料の直入率又は持ち
去り率を算出するのが好ましいと言える。

【０００４】しかしながら、上述したように特開平５−
９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開口面積又は作用角に基づいて噴射燃料の
直入率又は持ち去り率を算出する際に吸気弁閉弁直前吸
入空気流速等のパラメータが考慮されていないため、噴
射燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を算出するこ
とができない。それゆえ、特開平５−９９０３０号公報
に記載された内燃機関の制御装置では、適切な燃料噴射
制御を行うことができないおそれがあった。

【０００５】前記問題点に鑑み、本発明は噴射燃料の直
入率又は持ち去り率に与える影響が大きいパラメータを
考慮することによって噴射燃料の直入率又は持ち去り率
の適切な値を算出し、適切な燃料噴射制御を行うことが
できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、少なくとも吸気弁の開口面積を変更するための
可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によって変更
せしめられる吸気弁の開口面積に基づいて噴射燃料の直
入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機関の制
御装置において、吸気弁の開口面積に基づいて吸気弁閉
弁直前に吸気ポートから気筒内に吸入される吸入空気の
流速である吸気弁閉弁直前吸入空気流速を算出し、その
吸気弁閉弁直前吸入空気流速に基づいて噴射燃料の直入
率又は持ち去り率を算出することを特徴とする内燃機関
の制御装置が提供される。

【０００７】請求項１に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁閉弁直前に吸気ポートから気筒内に吸入され
る吸入空気の流速である吸気弁閉弁直前吸入空気流速が
噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響が大きい
と考慮され、まず吸気弁の開口面積に基づいて吸気弁閉
弁直前吸入空気流速が算出され、その吸気弁閉弁直前吸
入空気流速に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率
が算出される。そのため、例えば吸気弁閉弁直前吸入空
気流速が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響
が大きいときに、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が考慮さ
れていない場合よりも噴射燃料の直入率又は持ち去り率
の適切な値を算出することができ、それにより、吸気弁
閉弁直前吸入空気流速が考慮されていない場合よりも適
切な燃料噴射制御を行うことができる。尚、本発明で
は、少なくとも吸気弁の開口面積を変更するための可変
動弁機構が設けられ、その可変動弁機構によって変更せ
しめられる吸気弁の開口面積に基づいて吸気弁閉弁直前
吸入空気流速が算出され、噴射燃料の直入率又は持ち去
り率が算出されるが、本発明の変形例では、吸気弁の開
口面積又は作用角を変更するための可変動弁機構を設
け、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁
の開口面積又は作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入空
気流速を算出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算
出することも可能である。更に他の変形例では、吸気弁
の開口面積及び作用角を変更するための可変動弁機構を
設け、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気
弁の開口面積及び作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入
空気流速を算出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を
算出することも可能である。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、吸気弁の
開口面積が小さくなるに従って吸気弁閉弁直前吸入空気
流速が高くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が高
くなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制
御装置が提供される。

【０００９】請求項２に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開口面積が小さくなるに従って吸気弁閉弁
直前吸入空気流速が高くなり、噴射燃料の直入率又は持
ち去り率が高くなるように、噴射燃料の直入率又は持ち
去り率が算出される。そのため、吸気弁の開口面積が小
さくなるに従って噴射燃料の直入率又は持ち去り率が低
くなるように噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算出さ
れてしまう特開平５−９９０３０号公報に記載された内
燃機関の制御装置の場合とは異なり、吸気弁閉弁直前吸
入空気流速を考慮して噴射燃料の直入率又は持ち去り率
の適切な値を算出することができる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、少なくと
も吸気弁の作用角を変更するための可変動弁機構を具備
し、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁
の作用角に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を
算出するようにした内燃機関の制御装置において、吸気
弁の作用角に基づいて吸気弁閉弁直前に吸気ポートから
気筒内に吸入される吸入空気の流速である吸気弁閉弁直
前吸入空気流速を算出し、その吸気弁閉弁直前吸入空気
流速に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出
することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供され
る。

【００１１】請求項３に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁閉弁直前に吸気ポートから気筒内に吸入され
る吸入空気の流速である吸気弁閉弁直前吸入空気流速が
噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響が大きい
と考慮され、まず吸気弁の作用角に基づいて吸気弁閉弁
直前吸入空気流速が算出され、その吸気弁閉弁直前吸入
空気流速に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率が
算出される。そのため、例えば吸気弁閉弁直前吸入空気
流速が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響が
大きいときに、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が考慮され
ていない場合よりも噴射燃料の直入率又は持ち去り率の
適切な値を算出することができ、それにより、吸気弁閉
弁直前吸入空気流速が考慮されていない場合よりも適切
な燃料噴射制御を行うことができる。尚、本発明では、
少なくとも吸気弁の作用角を変更するための可変動弁機
構が設けられ、その可変動弁機構によって変更せしめら
れる吸気弁の作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入空気
流速が算出され、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算
出されるが、本発明の変形例では、吸気弁の開口面積又
は作用角を変更するための可変動弁機構を設け、その可
変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁の開口面積
又は作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入空気流速を算
出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出すること
も可能である。更に他の変形例では、吸気弁の開口面積
及び作用角を変更するための可変動弁機構を設け、その
可変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁の開口面
積及び作用角に基づいて吸気弁閉弁直前吸入空気流速を
算出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出するこ
とも可能である。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、吸気弁の
閉弁時期が早まるのに伴って吸気弁の作用角が小さくな
るに従って吸気弁閉弁直前吸入空気流速が高くなり、噴
射燃料の直入率又は持ち去り率が高くなることを特徴と
する請求項３に記載の内燃機関の制御装置が提供され
る。

【００１３】請求項４に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の閉弁時期が早まるのに伴って吸気弁の作用
角が小さくなるに従って吸気弁閉弁直前吸入空気流速が
高くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が高くなる
ように、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算出され
る。そのため、吸気弁の作用角が小さくなるに従って噴
射燃料の直入率又は持ち去り率が低くなるように噴射燃
料の直入率又は持ち去り率が算出されてしまう特開平５
−９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置の
場合とは異なり、吸気弁閉弁直前吸入空気流速を考慮し
て噴射燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を算出す
ることができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、少なくと
も吸気弁の開口面積を変更するための可変動弁機構を具
備し、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気
弁の開口面積に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り
率を算出するようにした内燃機関の制御装置において、
吸気弁の開口面積に基づいて吸気弁開弁期間中に吸気ポ
ートから気筒内に吸入される吸入空気の流量である吸気
弁開弁期間中吸入空気流量を算出し、その吸気弁開弁期
間中吸入空気流量に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち
去り率を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置
が提供される。

【００１５】請求項５に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁開弁期間中に吸気ポートから気筒内に吸入さ
れる吸入空気の流量である吸気弁開弁期間中吸入空気流
量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響が大
きいと考慮され、まず吸気弁の開口面積に基づいて吸気
弁開弁期間中吸入空気流量が算出され、その吸気弁開弁
期間中吸入空気流量に基づいて噴射燃料の直入率又は持
ち去り率が算出される。そのため、例えば吸気弁開弁期
間中吸入空気流量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に
与える影響が大きいときに、吸気弁開弁期間中吸入空気
流量が考慮されていない場合よりも噴射燃料の直入率又
は持ち去り率の適切な値を算出することができ、それに
より、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が考慮されていな
い場合よりも適切な燃料噴射制御を行うことができる。
尚、本発明では、少なくとも吸気弁の開口面積を変更す
るための可変動弁機構が設けられ、その可変動弁機構に
よって変更せしめられる吸気弁の開口面積に基づいて吸
気弁開弁期間中吸入空気流量が算出され、噴射燃料の直
入率又は持ち去り率が算出されるが、本発明の変形例で
は、吸気弁の開口面積又は作用角を変更するための可変
動弁機構を設け、その可変動弁機構によって変更せしめ
られる吸気弁の開口面積又は作用角に基づいて吸気弁開
弁期間中吸入空気流量を算出し、噴射燃料の直入率又は
持ち去り率を算出することも可能である。更に他の変形
例では、吸気弁の開口面積及び作用角を変更するための
可変動弁機構を設け、その可変動弁機構によって変更せ
しめられる吸気弁の開口面積及び作用角に基づいて吸気
弁開弁期間中吸入空気流量を算出し、噴射燃料の直入率
又は持ち去り率を算出することも可能である。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、吸気弁の
開口面積が大きくなるに従って吸気弁開弁期間中吸入空
気流量が多くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が
高くなることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の
制御装置が提供される。

【００１７】請求項６に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開口面積が大きくなるに従って吸気弁開弁
期間中吸入空気流量が多くなり、噴射燃料の直入率又は
持ち去り率が高くなるように、噴射燃料の直入率又は持
ち去り率が算出される。そのため、吸気弁の開口面積が
大きくなるに従って吸気弁開弁期間中吸入空気流量が多
くなるか、あるいは少なくなるかが明らかでない特開平
５−９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置
の場合よりも、吸気弁開弁期間中吸入空気流量を考慮す
ることによって噴射燃料の直入率又は持ち去り率の値を
正確に算出することができる。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、少なくと
も吸気弁の作用角を変更するための可変動弁機構を具備
し、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁
の作用角に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を
算出するようにした内燃機関の制御装置において、吸気
弁の作用角に基づいて吸気弁開弁期間中に吸気ポートか
ら気筒内に吸入される吸入空気の流量である吸気弁開弁
期間中吸入空気流量を算出し、その吸気弁開弁期間中吸
入空気流量に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率
を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供
される。

【００１９】請求項７に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁開弁期間中に吸気ポートから気筒内に吸入さ
れる吸入空気の流量である吸気弁開弁期間中吸入空気流
量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響が大
きいと考慮され、まず吸気弁の作用角に基づいて吸気弁
開弁期間中吸入空気流量が算出され、その吸気弁開弁期
間中吸入空気流量に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち
去り率が算出される。そのため、例えば吸気弁開弁期間
中吸入空気流量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与
える影響が大きいときに、吸気弁開弁期間中吸入空気流
量が考慮されていない場合よりも噴射燃料の直入率又は
持ち去り率の適切な値を算出することができ、それによ
り、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が考慮されていない
場合よりも適切な燃料噴射制御を行うことができる。
尚、本発明では、少なくとも吸気弁の作用角を変更する
ための可変動弁機構が設けられ、その可変動弁機構によ
って変更せしめられる吸気弁の作用角に基づいて吸気弁
開弁期間中吸入空気流量が算出され、噴射燃料の直入率
又は持ち去り率が算出されるが、本発明の変形例では、
吸気弁の開口面積又は作用角を変更するための可変動弁
機構を設け、その可変動弁機構によって変更せしめられ
る吸気弁の開口面積又は作用角に基づいて吸気弁開弁期
間中吸入空気流量を算出し、噴射燃料の直入率又は持ち
去り率を算出することも可能である。更に他の変形例で
は、吸気弁の開口面積及び作用角を変更するための可変
動弁機構を設け、その可変動弁機構によって変更せしめ
られる吸気弁の開口面積及び作用角に基づいて吸気弁開
弁期間中吸入空気流量を算出し、噴射燃料の直入率又は
持ち去り率を算出することも可能である。

【００２０】請求項８に記載の発明によれば、少なくと
も吸気弁の開口面積を変更するための可変動弁機構を具
備し、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気
弁の開口面積に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り
率を算出するようにした内燃機関の制御装置において、
吸気弁の開口面積に基づいて吸気弁開弁期間中に気筒か
ら吸気ポート内に吹き返されるガスの量である吹き返し
ガス量を算出し、その吹き返しガス量に基づいて噴射燃
料の直入率又は持ち去り率を算出することを特徴とする
内燃機関の制御装置が提供される。

【００２１】請求項８に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁開弁期間中に気筒から吸気ポート内に吹き返
されるガスの量である吹き返しガス量が噴射燃料の直入
率又は持ち去り率に与える影響が大きいと考慮され、ま
ず吸気弁の開口面積に基づいて吹き返しガス量が算出さ
れ、その吹き返しガス量に基づいて噴射燃料の直入率又
は持ち去り率が算出される。そのため、例えば吹き返し
ガス量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与える影響
が大きいときに、吹き返しガス量が考慮されていない場
合よりも噴射燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を
算出することができ、それにより、吹き返しガス量が考
慮されていない場合よりも適切な燃料噴射制御を行うこ
とができる。尚、本発明では、少なくとも吸気弁の開口
面積を変更するための可変動弁機構が設けられ、その可
変動弁機構によって変更せしめられる吸気弁の開口面積
に基づいて吹き返しガス量が算出され、噴射燃料の直入
率又は持ち去り率が算出されるが、本発明の変形例で
は、吸気弁の開口面積又は作用角を変更するための可変
動弁機構を設け、その可変動弁機構によって変更せしめ
られる吸気弁の開口面積又は作用角に基づいて吹き返し
ガス量を算出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算
出することも可能である。更に他の変形例では、吸気弁
の開口面積及び作用角を変更するための可変動弁機構を
設け、その可変動弁機構によって変更せしめられる吸気
弁の開口面積及び作用角に基づいて吹き返しガス量を算
出し、噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出すること
も可能である。

【００２２】請求項９に記載の発明によれば、吸気弁の
開口面積が大きくなるに従って吹き返しガス量が多くな
り、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が高くなることを
特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置が提供
される。

【００２３】請求項９に記載の内燃機関の制御装置で
は、吸気弁の開口面積が大きくなるに従って吹き返しガ
ス量が多くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が高
くなるように、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算出
される。そのため、吸気弁の開口面積が大きくなるに従
って吹き返しガス量が多くなるか、あるいは少なくなる
かが明らかでない特開平５−９９０３０号公報に記載さ
れた内燃機関の制御装置の場合よりも、吹き返しガス量
を考慮することによって噴射燃料の直入率又は持ち去り
率の値を正確に算出することができる。

【００２４】請求項１０に記載の発明によれば、吹き返
しガス量と内部ＥＧＲガス温度とに基づいて噴射燃料の
直入率又は持ち去り率を算出することを特徴とする請求
項８に記載の内燃機関の制御装置が提供される。

【００２５】請求項１０に記載の内燃機関の制御装置で
は、吹き返しガス量と内部ＥＧＲガス温度とに基づいて
噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算出される。そのた
め、内部ＥＧＲガス温度に基づくことなく噴射燃料の直
入率又は持ち去り率が算出される場合に比べ、噴射燃料
の直入率又は持ち去り率を正確に算出することができ
る。

【００２６】請求項１１に記載の発明によれば、点火時
期が遅角せしめられるに従って内部ＥＧＲガス温度が高
くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が高くなるこ
とを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置
が提供される。

【００２７】請求項１１に記載の内燃機関の制御装置で
は、点火時期が遅角せしめられるに従って内部ＥＧＲガ
ス温度が高くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が
高くなるように、噴射燃料の直入率又は持ち去り率が算
出される。そのため、点火時期が遅角せしめられるに従
って内部ＥＧＲガス温度が高くなるか、あるいは低くな
るかが明らかでない特開平５−９９０３０号公報に記載
された内燃機関の制御装置の場合よりも、内部ＥＧＲガ
ス温度を考慮することによって噴射燃料の直入率又は持
ち去り率の値を正確に算出することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。

【００２９】図１は本発明の内燃機関の制御装置の第一
の実施形態の概略構成図、図２は図１に示した内燃機関
の制御装置の吸気系等の詳細図である。図１及び図２に
おいて、１は内燃機関、２は吸気弁、３は排気弁、４は
吸気弁を開閉させるためのカム、５は排気弁を開閉させ
るためのカム、６は吸気弁用カム４を担持しているカム
シャフト、７は排気弁用カム５を担持しているカムシャ
フトである。図３は図１に示した吸気弁用カム及びカム
シャフトの詳細図である。図３に示すように、本実施形
態のカム４のカムプロフィルは、カムシャフト中心軸線
の方向に変化している。つまり、本実施形態のカム４
は、図３の左端のノーズ高さが右端のノーズ高さよりも
大きくなっている。すなわち、本実施形態の吸気弁２の
バルブリフト量は、バルブリフタがカム４の左端と接し
ているときよりも、バルブリフタがカム４の右端と接し
ているときの方が小さくなる。

【００３０】図１及び図２の説明に戻り、８は気筒内に
形成された燃焼室、９はバルブリフト量を変更するため
に吸気弁２に対してカム４をカムシャフト中心軸線の方
向に移動させるためのバルブリフト量変更装置である。
つまり、バルブリフト量変更装置９を作動することによ
り、カム４の左端（図３）においてカム４とバルブリフ
タとを接触させたり、カム４の右端（図３）においてカ
ム４とバルブリフタとを接触させたりすることができ
る。バルブリフト量変更装置９によって吸気弁２のバル
ブリフト量が変更されると、それに伴って、吸気弁２の
開口面積が変更されることになる。本実施形態の吸気弁
２では、バルブリフト量が増加されるに従って吸気弁２
の開口面積が増加するようになっている。１０はバルブ
リフト量変更装置９を駆動するためのドライバ、１１は
吸気弁２の開弁期間を変更することなく吸気弁の開閉タ
イミングをシフトさせるための開閉タイミングシフト装
置である。つまり、開閉タイミングシフト装置１１を作
動することにより、吸気弁２の開閉タイミングを進角側
にシフトさせたり、遅角側にシフトさせたりすることが
できる。１２は開閉タイミングシフト装置１１を作動す
るための油圧を制御するオイルコントロールバルブであ
る。尚、本実施形態における可変動弁機構には、バルブ
リフト量変更装置９及び開閉タイミングシフト装置１１
の両者が含まれることになる。

【００３１】１３はクランクシャフト、１４はオイルパ
ン、１５は燃料噴射弁、１６は吸気弁２のバルブリフト
量及び開閉タイミングシフト量を検出するためのセン
サ、１７は機関回転数を検出するためのセンサである。
１８は気筒内に吸入空気を供給する吸気管内の圧力を検
出するための吸気管圧センサ、１９はエアフローメー
タ、２０は内燃機関冷却水の温度を検出するための冷却
水温センサ、２１は気筒内に供給される吸入空気の吸気
管内における温度を検出するための吸入空気温センサ、
２２はＥＣＵ（電子制御装置）である。５０はシリン
ダ、５１は吸気ポート、５２は吸気管、５３はサージタ
ンク、５４は排気ポート、５５は点火栓、５６はアクセ
ルペダル開度とは無関係に開度が変更せしめられるスロ
ットル弁である。

【００３２】図４は図１に示したバルブリフト量変更装
置等の詳細図である。図４において、３０は吸気弁用カ
ムシャフト６に連結された磁性体、３１は磁性体３０を
左側に付勢するためのコイル、３２は磁性体３０を右側
に付勢するための圧縮ばねである。コイル３１に対する
通電量が増加されるに従って、カム４及びカムシャフト
６が左側に移動する量が増加し、吸気弁２のバルブリフ
ト量が減少せしめられることになる。

【００３３】図５はバルブリフト量変更装置が作動され
るのに伴って吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を
示した図である。図５に示すように、コイル３１に対す
る通電量が減少されるに従って、吸気弁２のバルブリフ
ト量が増加せしめられる（実線→破線→一点鎖線）。ま
た本実施形態では、バルブリフト量変更装置９が作動さ
れるのに伴って、吸気弁２の開弁期間も変更せしめられ
る。つまり、吸気弁２の作用角も変更せしめられる。詳
細には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せしめられる
のに伴って、吸気弁２の作用角が増加せしめられる（実
線→破線→一点鎖線）。更に本実施形態では、バルブリ
フト量変更装置９が作動されるのに伴って、吸気弁２の
バルブリフト量がピークとなるタイミングも変更せしめ
られる。詳細には、吸気弁２のバルブリフト量が増加せ
しめられるのに伴って、吸気弁２のバルブリフト量がピ
ークとなるタイミングが遅角せしめられる（実線→破線
→一点鎖線）。

【００３４】図６は図１に示した開閉タイミングシフト
装置等の詳細図である。図６において、４０は吸気弁２
の開閉タイミングを進角側にシフトさせるための進角側
油路、４１は吸気弁２の開閉タイミングを遅角側にシフ
トさせるための遅角側油路、４２はオイルポンプであ
る。進角側油路４０内の油圧が増加されるに従い、吸気
弁２の開閉タイミングが進角側にシフトせしめられる。
つまり、クランクシャフト１３に対するカムシャフト６
の回転位相が進角せしめられる。一方、遅角側油路４１
の油圧が増加されるに従い、吸気弁２の開閉タイミング
が遅角側にシフトせしめられる。つまり、クランクシャ
フト１３に対するカムシャフト６の回転位相が遅角せし
められる。

【００３５】図７は開閉タイミングシフト装置が作動さ
れるのに伴って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様
子を示した図である。図７に示すように、進角側油路４
０内の油圧が増加されるに従って吸気弁２の開閉タイミ
ングが進角側にシフトされる（実線→破線→一点鎖
線）。このとき、吸気弁２の開弁期間は変更されない、
つまり、吸気弁２が開弁している期間の長さは変更され
ない。

【００３６】上述した本実施形態において、吸気ポート
５１内に配置された燃料噴射弁１５から燃料が噴射され
ると、噴射された燃料のうちの一部は吸気ポート５１に
付着することなく燃焼室８内に直接吸入され、噴射され
た燃料のうちの残りは吸気ポート５１に付着する。つま
り、ある吸気行程において燃焼室８内に吸入される燃料
には、燃料噴射弁１５から噴射された燃料のうち吸気ポ
ート５１に付着することなく燃焼室８内に直接吸入され
る直入分と、以前に燃料噴射弁１５から噴射されて吸気
ポート５１に付着していた燃料が気化し、今回の吸気行
程中に燃焼室８内に吸入される持ち去り分とが含まれ
る。従って、燃焼室８内に吸入される燃料量が所望の量
になるように燃料噴射弁１５からの噴射量を制御するた
めには、燃焼室８内に吸入される全燃料に対する直入分
の割合（以下、「直入率」という）と、燃焼室８内に吸
入される全燃料に対する持ち去り分の割合（以下、「持
ち去り率」という）とを正確に把握することが必要にな
る。そこで本実施形態では、噴射燃料の直入率及び持ち
去り率を正確に算出して適切な燃料噴射制御を行うため
に、以下に示すような制御が行われる。

【００３７】図８及び図９は本実施形態の燃料噴射制御
方法を示したフローチャートである。このルーチンは所
定時間間隔で実行される。図８及び図９に示すように、
このルーチンが開始されると、まずステップ１００にお
いて、吸気管圧センサ１８の出力値に基づいて算出され
た吸気管内の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値に基
づいて算出された冷却水温と、図１０及び図１１に示す
関係とに基づき、持ち去り率Ｐを得るためのベースとな
る基本持ち去り率Ｐ０が算出される。次いでステップ１
０１では、吸気管圧センサ１８の出力値に基づいて算出
された吸気管内の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値
に基づいて算出された冷却水温と、図１０及び図１１に
示す関係とに基づき、直入率Ｒを得るためのベースとな
る基本直入率Ｒ０が算出される。図１０は吸気管内の圧
力と基本持ち去り率Ｐ０及び基本直入率Ｒ０との関係を
示した図である。図１０に示すように、基本持ち去り率
Ｐ０及び基本直入率Ｒ０は吸気管内の圧力が高くなるに
従って低くなる。図１１は冷却水温と基本持ち去り率Ｐ
０及び基本直入率Ｒ０との関係を示した図である。図１
１に示すように、基本持ち去り率Ｐ０及び基本直入率Ｒ
０は冷却水温が高くなるに従って高くなる。

【００３８】図８及び図９の説明に戻り、次いでステッ
プ１０２では、吸気弁２の閉弁直前に吸気ポート５１か
ら気筒内の燃焼室８に吸入される吸入空気の流速（以
下、「吸気弁閉弁直前吸入空気流速」という）が、セン
サ１６の出力値に基づいて算出された吸気弁２のバルブ
リフト量、作用角、及び位相（開閉タイミングのシフト
量）と、図１２に示す関係とに基づいて算出される。図
１２は吸気弁閉弁直前吸入空気流速と吸気弁のバルブリ
フト量と吸気弁の閉弁時期との関係を示した図である。
図１２に示すように、吸気弁閉弁直前吸入空気流速は、
吸気弁２のバルブリフト量が小さくなるに従って高くな
り、また、吸気弁２の閉弁時期が進角せしめられるに従
って高くなる。つまり、吸気弁閉弁直前吸入空気流速
は、吸気弁２の閉弁時期が進角せしめられるのに伴って
吸気弁２の作用角が小さくなるに従って高くなり、ま
た、吸気弁２の閉弁時期が進角せしめられるのに伴って
吸気弁２の位相が進角せしめられるに従って高くなる。
本実施形態では、吸気弁閉弁直前吸入空気流速は、図１
２に示した関係に基づいて予め定められたマップから算
出されるが、本実施形態の変形例では、図１２に示した
関係を表す式から吸気弁閉弁直前吸入空気流速を逐次算
出することも可能である。

【００３９】図８及び図９の説明に戻り、次いでステッ
プ１０３では、ステップ１０２において算出された吸気
弁閉弁直前吸入空気流速と図１３に示す関係とに基づい
て基本持ち去り率Ｐ０を補正するための持ち去り係数ｋ
Ｐが算出される。次いでステップ１０４では、ステップ
１０２において算出された吸気弁閉弁直前吸入空気流速
と図１３に示す関係とに基づいて基本直入率Ｒ０を補正
するための直入係数ｋＲが算出される。図１３は持ち去
り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吸気弁閉弁直前吸入空気
流速との関係を示した図である。図１３に示すように、
持ち去り係数ｋＰは吸気弁閉弁直前吸入空気流速が高く
なるに従って大きくなり、また、直入係数ｋＲは吸気弁
閉弁直前吸入空気流速が高くなるに従って大きくなる。

【００４０】図８及び図９の説明に戻り、次いでステッ
プ１０５では、基本持ち去り率Ｐ０と持ち去り係数ｋＰ
とに基づいて持ち去り率Ｐが算出される（Ｐ←Ｐ０×ｋ
Ｐ）。つまり、基本持ち去り率Ｐ０が持ち去り係数ｋＰ
によって補正され、その補正された値が持ち去り率Ｐに
なる。次いでステップ１０６では、基本直入率Ｒ０と直
入係数ｋＲとに基づいて直入率Ｒが算出される（Ｒ←Ｒ
０×ｋＲ）。つまり、基本直入率Ｒ０が直入係数ｋＲに
よって補正され、その補正された値が直入率Ｒになる。

【００４１】次いでステップ１０７では、機関始動時で
あるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ１
０８に進み、ＮＯのときにはステップ１０９に進む。ス
テップ１０８では、暖機を行うために増量された予め定
められた値の燃料噴射量に相当する燃料噴射時間が基本
噴射時間ｔｔａｕとして算出され、ステップ１１３に進
む。一方、ステップ１０９では燃料カットが行われてい
るか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ１１０
に進み、ＹＥＳのときにはステップ１１２に進む。ステ
ップ１１０では、基本噴射時間ｔｔａｕが以下の式に基
づいて算出される。

【００４２】燃料噴射弁１５から噴射される燃料噴射量
をＦｉ（ｉ）、燃料噴射弁１５から噴射された燃料のう
ち吸気ポート５１に付着する吸気ポート付着量をＦｗ
（ｉ）とすると、気筒内に吸入される筒内燃料量Ｆｃ
（ｉ）は、 Ｆｗ（ｉ＋１）＝（１−Ｐ）×Ｆｗ（ｉ）＋（１−Ｒ）×Ｆｉ（ｉ） （１） Ｆｃ（ｉ）＝Ｐ×Ｆｗ（ｉ）＋Ｒ×Ｆｉ（ｉ） （２） で表され、燃料燃料量Ｆｉ（ｉ）を Ｆｉ（ｉ）＝（１／Ｒ）×（Ｆｃ（ｉ）−Ｐ×Ｆｗ（ｉ）） ＝（１／Ｒ）×（Ｍｃ（ｉ）／（ＡＦＲ）ｒｅｆ−Ｐ×Ｆｗ（ｉ）） となる量とすれば、実際の空燃比を目標空燃比（ＡＦ
Ｒ）ｒｅｆに制御できる。ここで、Ｍｃ（ｉ）は気筒内
に吸入される筒内空気量である。ステップ１１０で算出
される基本噴射時間ｔｔａｕは、この燃料燃料量Ｆｉ
（ｉ）を実現する時間（燃料噴射弁１５の開弁時間）と
される。

【００４３】次いでステップ１１１では、ステップ１１
０において算出された基本噴射時間ｔｔａｕがゼロ以下
であるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはステップ
１１２に進み、ＮＯのときにはステップ１１３に進む。
ステップ１１２では、基本噴射時間ｔｔａｕの下限値が
ゼロとされる（ｔｔａｕ←０）。つまり、ステップ１０
９において燃料カットが行われていると判断されたとき
もステップ１１２において基本噴射時間ｔｔａｕがゼロ
とされる。次いでステップ１１３では、最終噴射時間ｔ
ａｕが基本噴射時間ｔｔａｕによって置換される（ｔａ
ｕ←ｔｔａｕ）。次いでステップ１１４では、ステップ
１１３において算出された最終噴射時間ｔａｕに基づい
て算出される燃料噴射量と、上述した式（１）とに基づ
いて吸気ポート付着量が更新される。

【００４４】本実施形態によれば、ステップ１０２にお
いて、吸気弁２のバルブリフト量から定まる吸気弁２の
開口面積と図１２に示した関係とに基づいて吸気弁閉弁
直前吸入空気流速が算出され、ステップ１０３におい
て、その吸気弁閉弁直前吸入空気流速と図１３に示した
関係とに基づいて噴射燃料の持ち去り係数ｋＰが算出さ
れ、ステップ１０５において、その持ち去り係数ｋＰに
基づいて噴射燃料の持ち去り率Ｐが算出される。また、
ステップ１０４において、その吸気弁閉弁直前吸入空気
流速と図１３に示した関係とに基づいて噴射燃料の直入
係数ｋＲが算出され、ステップ１０６において、その直
入係数ｋＲに基づいて噴射燃料の直入率Ｒが算出され
る。そのため、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が噴射燃料
の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒに与える影響が大きいとき
に、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が考慮されていない場
合よりも噴射燃料の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒの適切な
値を算出することができ、それにより、吸気弁閉弁直前
吸入空気流速が考慮されていない場合よりも燃料噴射量
を適切な値にすることができる。

【００４５】更に本実施形態によれば、ステップ１０２
において、吸気弁２の閉弁時期から定まる吸気弁２の作
用角と図１２に示した関係とに基づいて吸気弁閉弁直前
吸入空気流速が算出され、ステップ１０３において、そ
の吸気弁閉弁直前吸入空気流速と図１３に示した関係と
に基づいて噴射燃料の持ち去り係数ｋＰが算出され、ス
テップ１０５において、その持ち去り係数ｋＰに基づい
て噴射燃料の持ち去り率Ｐが算出される。また、ステッ
プ１０４において、その吸気弁閉弁直前吸入空気流速と
図１３に示した関係とに基づいて噴射燃料の直入係数ｋ
Ｒが算出され、ステップ１０６において、その直入係数
ｋＲに基づいて噴射燃料の直入率Ｒが算出される。その
ため、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が噴射燃料の持ち去
り率Ｐ及び直入率Ｒに与える影響が大きいときに、吸気
弁閉弁直前吸入空気流速が考慮されていない場合よりも
噴射燃料の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒの適切な値を算出
することができ、それにより、吸気弁閉弁直前吸入空気
流速が考慮されていない場合よりも燃料噴射量を適切な
値にすることができる。

【００４６】以下、本発明の内燃機関の制御装置の第二
の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、後
述する点を除き、上述した第一の実施形態の構成とほぼ
同様である。本実施形態では、図８に示したステップ１
０２、ステップ１０３、ステップ１０４が実行される代
わりに、後述するステップ２００、ステップ２０１、ス
テップ２０２が実行される。図１４及び図１５は本実施
形態の燃料噴射制御方法を示したフローチャートであ
る。このルーチンは所定時間間隔で実行される。図１４
及び図１５に示すように、このルーチンが開始される
と、まずステップ１００において、第一の実施形態と同
様に、吸気管圧センサ１８の出力値に基づいて算出され
た吸気管内の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値に基
づいて算出された冷却水温と、図１０及び図１１に示す
関係とに基づき、持ち去り率Ｐを得るためのベースとな
る基本持ち去り率Ｐ０が算出される。次いでステップ１
０１では、第一の実施形態と同様に、吸気管圧センサ１
８の出力値に基づいて算出された吸気管内の圧力と、冷
却水温センサ２０の出力値に基づいて算出された冷却水
温と、図１０及び図１１に示す関係とに基づき、直入率
Ｒを得るためのベースとなる基本直入率Ｒ０が算出され
る。

【００４７】次いでステップ２００では、吸気弁２の開
弁期間中に吸気ポート５１から気筒内の燃焼室８に吸入
される吸入空気の流量の最大値（以下、「吸気弁開弁期
間中吸入空気流量」という）が、センサ１６の出力値に
基づいて算出された吸気弁２のバルブリフト量、作用
角、及び位相（開閉タイミングのシフト量）と、図１６
及び図１７に示す関係とに基づいて算出される。図１６
は吸気弁開弁期間中吸入空気流量と吸気弁のバルブリフ
ト量と吸気弁の位相との関係を示した図である。図１６
に示すように、吸気弁開弁期間中吸入空気流量は、吸気
弁２のバルブリフト量が大きくなるに従って多くなり、
また、吸気弁２の位相が遅角せしめられるに従って多く
なる。図１７は吸気弁開弁期間中吸入空気流量と吸気弁
の作用角と吸気弁の位相との関係を示した図である。図
１７に示すように、吸気弁開弁期間中吸入空気流量は、
吸気弁２の作用角が大きくなるに従って多くなる。

【００４８】図１８は図１６及び図１７に示した傾向を
説明するための図である。詳細には、図１８（Ａ）は吸
気弁２のバルブリフト量及び作用角が大きい場合を示し
ており、図１８（Ｂ）は吸気弁２のバルブリフト量及び
作用角が小さい場合を示している。図１８において、上
図は吸気弁のバルブリフト量とクランク角度との関係を
示しており、下図は吸入空気の瞬時流量とクランク角度
との関係を示しており、図中の実線は吸気弁の位相を進
角させる前を示しており、破線は吸気弁の位相を進角さ
せた後を示しており、一点鎖線は吸気弁の位相を更に進
角させた後を示している。図１８（Ａ）に示すように、
吸気弁２のバルブリフト量及び作用角が大きい場合、吸
気弁２の位相を進角させても、吹き返しガス量が多少増
加するものの、吸入空気流量の最大値及び平均値はそれ
ほど変化しない。一方、図１８（Ｂ）に示すように、吸
気弁２のバルブリフト量及び作用角が小さい場合、吸気
弁２の位相を進角させると、吹き返しガス量が増加する
のに伴って吸入空気の瞬時流量が減少し、その結果、吸
入空気流量の最大値及び平均値は減少する。このような
考え方に基づいて図１６及び図１７に示した関係が導か
れる。

【００４９】図１４及び図１５の説明に戻り、本実施形
態では、ステップ２００において吸気弁開弁期間中吸入
空気流量が図１６及び図１７に示した関係に基づいて予
め定められたマップから算出されるが、本実施形態の変
形例では、図１６及び図１７に示した関係を表す式から
吸気弁開弁期間中吸入空気流量を逐次算出することも可
能である。

【００５０】次いでステップ２０１では、ステップ２０
０において算出された吸気弁開弁期間中吸入空気流量と
図１９に示す関係とに基づいて基本持ち去り率Ｐ０を補
正するための持ち去り係数ｋＰが算出される。次いでス
テップ２０２では、ステップ２００において算出された
吸気弁開弁期間中吸入空気流量と図１９に示す関係とに
基づいて基本直入率Ｒ０を補正するための直入係数ｋＲ
が算出される。図１９は持ち去り係数ｋＰ及び直入係数
ｋＲと吸気弁開弁期間中吸入空気流量との関係を示した
図である。図１９に示すように、持ち去り係数ｋＰは吸
気弁開弁期間中吸入空気流量が多くなるに従って大きく
なり、また、直入係数ｋＲは吸気弁開弁期間中吸入空気
流量が多くなるに従って大きくなる。

【００５１】図１４及び図１５の説明に戻り、次いでス
テップ１０５では、ステップ１００において算出された
基本持ち去り率Ｐ０とステップ２０１において算出され
た持ち去り係数ｋＰとに基づいて持ち去り率Ｐが算出さ
れる（Ｐ←Ｐ０×ｋＰ）。つまり、基本持ち去り率Ｐ０
が持ち去り係数ｋＰによって補正され、その補正された
値が持ち去り率Ｐになる。次いでステップ１０６では、
ステップ１０１において算出された基本直入率Ｒ０とス
テップ２０２において算出された直入係数ｋＲとに基づ
いて直入率Ｒが算出される（Ｒ←Ｒ０×ｋＲ）。つま
り、基本直入率Ｒ０が直入係数ｋＲによって補正され、
その補正された値が直入率Ｒになる。

【００５２】次いでステップ１０７では、第一の実施形
態と同様に、機関始動時であるか否かが判断される。Ｙ
ＥＳのときにはステップ１０８に進み、ＮＯのときには
ステップ１０９に進む。ステップ１０８では、第一の実
施形態と同様に、暖機を行うために増量された予め定め
られた値の燃料噴射量に相当する燃料噴射時間が基本噴
射時間ｔｔａｕとして算出され、ステップ１１３に進
む。一方、ステップ１０９では、第一の実施形態と同様
に、燃料カットが行われているか否かが判断される。Ｎ
Ｏのときにはステップ１１０に進み、ＹＥＳのときには
ステップ１１２に進む。ステップ１１０では、第一の実
施形態と同様にして基本噴射時間ｔｔａｕが算出され
る。

【００５３】次いでステップ１１１では、第一の実施形
態と同様に、ステップ１１０において算出された基本噴
射時間ｔｔａｕがゼロ以下であるか否かが判断される。
ＹＥＳのときにはステップ１１２に進み、ＮＯのときに
はステップ１１３に進む。ステップ１１２では、第一の
実施形態と同様に、基本噴射時間ｔｔａｕの下限値がゼ
ロとされる（ｔｔａｕ←０）。次いでステップ１１３で
は、第一の実施形態と同様に、最終噴射時間ｔａｕが基
本噴射時間ｔｔａｕによって置換される（ｔａｕ←ｔｔ
ａｕ）。次いでステップ１１４では、第一の実施形態と
同様にして吸気ポート付着量が更新される。

【００５４】上述したように、本実施形態では吸気弁２
の開弁期間中に吸気ポート５１から気筒内の燃焼室８に
吸入される吸入空気の流量の最大値を吸気弁開弁期間中
吸入空気流量としているが、本実施形態の変形例では、
代わりに、吸気弁２の開弁期間中に吸気ポート５１から
気筒内の燃焼室８に吸入される吸入空気の流量の平均値
を吸気弁開弁期間中吸入空気流量として図１４及び図１
５に示した制御を行うことも可能である。この変形例に
おいても、吸気弁開弁期間中吸入空気流量（平均値）と
吸気弁のバルブリフト量と吸気弁の位相との関係は、図
１６に示した関係とほぼ同様になり、また、吸気弁開弁
期間中吸入空気流量（平均値）と吸気弁の作用角との関
係は、図１７に示した関係とほぼ同様になる。

【００５５】また上述したように、本実施形態では図１
８に示した考え方に基づいて吸気弁開弁期間中吸入空気
流量と吸気弁のバルブリフト量との関係が図１６に示し
たように定められ、吸気弁開弁期間中吸入空気流量と吸
気弁の作用角との関係が図１７に示したように定められ
ているが、本実施形態の他の変形例では、図２０に示す
考え方に基づいて吸気弁開弁期間中吸入空気流量（最大
値又は平均値）と吸気弁のバルブリフト量との関係を図
２１に示すように定め、吸気弁開弁期間中吸入空気流量
（最大値又は平均値）と吸気弁の作用角との関係を図２
２に示すように定めることも可能である。

【００５６】図２０は本変形例における吸気弁開弁期間
中吸入空気流量（最大値又は平均値）と吸気弁のバルブ
リフト量との関係及び吸気弁開弁期間中吸入空気流量
（最大値又は平均値）と吸気弁の作用角との関係を説明
するための図である。詳細には、図２０の上図は吸気弁
のバルブリフト量とクランク角度との関係を示してお
り、図２０の下図は吸入空気の瞬時流量とクランク角度
との関係を示しており、図中の実線は吸気弁のバルブリ
フト量及び作用角が大きい場合を示しており、破線は吸
気弁のバルブリフト量及び作用角が小さい場合を示して
いる。図２０に示すように、吸気弁２のバルブリフト量
及び作用角が大きい場合、吸気弁開弁期間中吸入空気流
量の最大値が比較的小さくなり、それに伴って、吸気弁
開弁期間中吸入空気流量の平均値も比較的小さくなる。
一方、吸気弁２のバルブリフト量及び作用角が小さい場
合、吸気弁開弁期間中吸入空気流量の最大値が比較的大
きくなり、それに伴って、吸気弁開弁期間中吸入空気流
量の平均値も比較的大きくなる。このような考え方に基
づいて図２１及び図２２に示す関係が導かれる。

【００５７】図２１は吸気弁開弁期間中吸入空気流量
（最大値又は平均値）と吸気弁のバルブリフト量との関
係を示した図である。図２１に示すように、吸気弁開弁
期間中吸入空気流量は吸気弁２のバルブリフト量が大き
くなるに従って少なくなる。図２２は吸気弁開弁期間中
吸入空気流量（最大値又は平均値）と吸気弁の作用角と
の関係を示した図である。図２２に示すように、吸気弁
開弁期間中吸入空気流量（最大値又は平均値）は吸気弁
２の作用角が大きくなるに従って少なくなる。

【００５８】本実施形態又はその変形例によれば、ステ
ップ２００において、吸気弁２のバルブリフト量から定
まる吸気弁２の開口面積と図１６又は図２１に示した関
係とに基づいて吸気弁開弁期間中吸入空気流量が算出さ
れ、ステップ２０１において、その吸気弁開弁期間中吸
入空気流量と図１９に示した関係とに基づいて噴射燃料
の持ち去り係数ｋＰが算出され、ステップ１０５におい
て、その持ち去り係数ｋＰに基づいて噴射燃料の持ち去
り率Ｐが算出される。また、ステップ２０２において、
その吸気弁開弁期間中吸入空気流量と図１９に示した関
係とに基づいて噴射燃料の直入係数ｋＲが算出され、ス
テップ１０６において、その直入係数ｋＲに基づいて噴
射燃料の直入率Ｒが算出される。そのため、吸気弁開弁
期間中吸入空気流量が噴射燃料の持ち去り率Ｐ及び直入
率Ｒに与える影響が大きいときに、吸気弁開弁期間中吸
入空気流量が考慮されていない場合よりも噴射燃料の持
ち去り率Ｐ及び直入率Ｒの適切な値を算出することがで
き、それにより、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が考慮
されていない場合よりも燃料噴射量を適切な値にするこ
とができる。

【００５９】更に本実施形態又はその変形例によれば、
ステップ２００において、吸気弁２の作用角と図１７又
は図２２に示した関係とに基づいて吸気弁開弁期間中吸
入空気流量が算出され、ステップ２０１において、その
吸気弁開弁期間中吸入空気流量と図１９に示した関係と
に基づいて噴射燃料の持ち去り係数ｋＰが算出され、ス
テップ１０５において、その持ち去り係数ｋＰに基づい
て噴射燃料の持ち去り率Ｐが算出される。また、ステッ
プ２０２において、その吸気弁開弁期間中吸入空気流量
と図１９に示した関係とに基づいて噴射燃料の直入係数
ｋＲが算出され、ステップ１０６において、その直入係
数ｋＲに基づいて噴射燃料の直入率Ｒが算出される。そ
のため、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が噴射燃料の持
ち去り率Ｐ及び直入率Ｒに与える影響が大きいときに、
吸気弁開弁期間中吸入空気流量が考慮されていない場合
よりも噴射燃料の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒの適切な値
を算出することができ、それにより、吸気弁開弁期間中
吸入空気流量が考慮されていない場合よりも燃料噴射量
を適切な値にすることができる。

【００６０】以下、本発明の内燃機関の制御装置の第三
の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、後
述する点を除き、上述した第一の実施形態の構成とほぼ
同様である。本実施形態では、図８に示したステップ１
０２、ステップ１０３、ステップ１０４が実行される代
わりに、後述するステップ３００、ステップ３０１、ス
テップ３０２が実行される。図２３及び図２４は本実施
形態の燃料噴射制御方法を示したフローチャートであ
る。このルーチンは所定時間間隔で実行される。図２３
及び図２４に示すように、このルーチンが開始される
と、まずステップ１００において、第一の実施形態と同
様に、吸気管圧センサ１８の出力値に基づいて算出され
た吸気管内の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値に基
づいて算出された冷却水温と、図１０及び図１１に示す
関係とに基づき、持ち去り率Ｐを得るためのベースとな
る基本持ち去り率Ｐ０が算出される。次いでステップ１
０１では、第一の実施形態と同様に、吸気管圧センサ１
８の出力値に基づいて算出された吸気管内の圧力と、冷
却水温センサ２０の出力値に基づいて算出された冷却水
温と、図１０及び図１１に示す関係とに基づき、直入率
Ｒを得るためのベースとなる基本直入率Ｒ０が算出され
る。

【００６１】次いでステップ３００では、吸気弁２の開
弁期間中に気筒内の燃焼室８から吸気ポート５１内に吹
き返されるガスの量である吹き返しガス量ＧＭが、以下
の式に基づいて算出される。 ＧＭ＝Δｔ・Ｃ・（ａＰ₀／（ＲＴ₀）^1/2）・ （（２Ｋ／（Ｋ−１））・（（Ｐ₂／Ｐ₀）^2/K−（Ｐ₂／Ｐ₀）^(K+1)/K）^1/2 （３）

【００６２】ここで、Δｔは単位時間、Ｃは流量係数、
ａは吸気弁２のバルブリフト量から定まる吸気弁２の開
口面積、Ｔ₀はシリンダ内の温度、Ｐ₀はシリンダ内の圧
力、Ｐ₂は吸気ポート内の圧力、Ｋは比熱比である。気
筒内の燃焼室８から吸気ポート５１内にガスが吹き返さ
れる直前には吸気弁２が全閉しておりかつ排気弁３が開
弁しているため、シリンダ内の圧力Ｐ₀は大気圧Ｐａと
背圧Ｐｅとの和になると考えられる。大気圧Ｐａは大気
圧センサ（図示せず）の出力値に基づいて算出され、背
圧Ｐｅは、センサ１７の出力値に基づいて算出される機
関回転数と、アクセルペダルの踏み込み量等に基づいて
算出される負荷と、図２５に示す関係とに基づいて算出
される。図２５は背圧Ｐｅと機関回転数と負荷との関係
を示した図である。図２５に示すように、背圧Ｐｅは、
機関回転数が高くなるに従って高くなり、また、負荷が
高くなるに従って高くなる。上述したように本実施形態
では負荷に基づいて背圧Ｐｅが算出されるが、本実施形
態の変形例では、代わりに、エアフローメータ１９の出
力値から得られる吸入空気量に基づいて背圧Ｐｅを算出
することも可能である。この場合、背圧Ｐｅと吸入空気
量との関係は、図２５に示した背圧Ｐｅと負荷との関係
とほぼ同様になる。

【００６３】一方、シリンダ内の圧力Ｐ₀は、気筒内の
燃焼室８から吸気ポート５１内にガスが吹き返されてい
る吸気弁２の開弁期間中における吸気弁２のバルブリフ
ト量、吸気弁２の作用角、吸気弁２の位相、エアフロー
メータ１９の出力値等に基づいて算出可能であるが、代
わりに、シリンダ内の圧力を計測するためのセンサ（図
示せず）によって直接計測して得ることも可能である。
上述した式（３）からわかるように、吹き返しガス量
は、吸気弁２のバルブリフト量が大きくなるのに伴って
吸気弁２の開口面積が大きくなるに従って多くなる。

【００６４】図２３及び図２４の説明に戻り、本実施形
態では、ステップ３００において吹き返しガス量が上述
した式（３）に基づいて予め定められたマップから算出
されるが、本実施形態の変形例では、上述した式（３）
から吹き返しガス量を逐次算出することも可能である。

【００６５】次いでステップ３０１では、ステップ３０
０において算出された吹き返しガス量と図２６に示す関
係とに基づいて基本持ち去り率Ｐ０を補正するための持
ち去り係数ｋＰが算出される。次いでステップ３０２で
は、ステップ３００において算出された吹き返しガス量
と図２６に示す関係とに基づいて基本直入率Ｒ０を補正
するための直入係数ｋＲが算出される。図２６は持ち去
り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返しガス量との関係
を示した図である。図２６に示すように、持ち去り係数
ｋＰは吹き返しガス量が多くなるに従って大きくなり、
また、直入係数ｋＲは吹き返しガス量が多くなるに従っ
て大きくなる。

【００６６】図２３及び図２４の説明に戻り、次いでス
テップ１０５では、ステップ１００において算出された
基本持ち去り率Ｐ０とステップ３０１において算出され
た持ち去り係数ｋＰとに基づいて持ち去り率Ｐが算出さ
れる（Ｐ←Ｐ０×ｋＰ）。つまり、基本持ち去り率Ｐ０
が持ち去り係数ｋＰによって補正され、その補正された
値が持ち去り率Ｐになる。次いでステップ１０６では、
ステップ１０１において算出された基本直入率Ｒ０とス
テップ３０２において算出された直入係数ｋＲとに基づ
いて直入率Ｒが算出される（Ｒ←Ｒ０×ｋＲ）。つま
り、基本直入率Ｒ０が直入係数ｋＲによって補正され、
その補正された値が直入率Ｒになる。

【００６７】次いでステップ１０７では、第一の実施形
態と同様に、機関始動時であるか否かが判断される。Ｙ
ＥＳのときにはステップ１０８に進み、ＮＯのときには
ステップ１０９に進む。ステップ１０８では、第一の実
施形態と同様に、暖機を行うために増量された予め定め
られた値の燃料噴射量に相当する燃料噴射時間が基本噴
射時間ｔｔａｕとして算出され、ステップ１１３に進
む。一方、ステップ１０９では、第一の実施形態と同様
に、燃料カットが行われているか否かが判断される。Ｎ
Ｏのときにはステップ１１０に進み、ＹＥＳのときには
ステップ１１２に進む。ステップ１１０では、第一の実
施形態と同様にして基本噴射時間ｔｔａｕが算出され
る。

【００６８】次いでステップ１１１では、第一の実施形
態と同様に、ステップ１１０において算出された基本噴
射時間ｔｔａｕがゼロ以下であるか否かが判断される。
ＹＥＳのときにはステップ１１２に進み、ＮＯのときに
はステップ１１３に進む。ステップ１１２では、第一の
実施形態と同様に、基本噴射時間ｔｔａｕの下限値がゼ
ロとされる（ｔｔａｕ←０）。次いでステップ１１３で
は、第一の実施形態と同様に、最終噴射時間ｔａｕが基
本噴射時間ｔｔａｕによって置換される（ｔａｕ←ｔｔ
ａｕ）。次いでステップ１１４では、第一の実施形態と
同様にして吸気ポート付着量が更新される。

【００６９】本実施形態によれば、ステップ３００にお
いて、吸気弁２のバルブリフト量から定まる吸気弁２の
開口面積と式（３）とに基づいて吹き返しガス量が算出
され、ステップ３０１において、その吹き返しガス量と
図２６に示した関係とに基づいて噴射燃料の持ち去り係
数ｋＰが算出され、ステップ１０５において、その持ち
去り係数ｋＰに基づいて噴射燃料の持ち去り率Ｐが算出
される。また、ステップ３０２において、その吹き返し
ガス量と図２６に示した関係とに基づいて噴射燃料の直
入係数ｋＲが算出され、ステップ１０６において、その
直入係数ｋＲに基づいて噴射燃料の直入率Ｒが算出され
る。そのため、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が噴射燃
料の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒに与える影響が大きいと
きに、吸気弁開弁期間中吸入空気流量が考慮されていな
い場合よりも噴射燃料の持ち去り率Ｐ及び直入率Ｒの適
切な値を算出することができ、それにより、吸気弁開弁
期間中吸入空気流量が考慮されていない場合よりも燃料
噴射量を適切な値にすることができる。

【００７０】以下、本発明の内燃機関の制御装置の第四
の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、後
述する点を除き、上述した第一の実施形態の構成とほぼ
同様である。本実施形態では、図８に示したステップ１
０２、ステップ１０３、ステップ１０４が実行される代
わりに、後述するステップ３１０、ステップ３１１、ス
テップ３１２が実行される。図２７及び図２８は本実施
形態の燃料噴射制御方法を示したフローチャートであ
る。このルーチンは所定時間間隔で実行される。図２７
及び図２８に示すように、このルーチンが開始される
と、まずステップ１００において、第一の実施形態と同
様に、吸気管圧センサ１８の出力値に基づいて算出され
た吸気管内の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値に基
づいて算出された冷却水温と、図１０及び図１１に示す
関係とに基づき、持ち去り率Ｐを得るためのベースとな
る基本持ち去り率Ｐ０が算出される。次いでステップ１
０１では、第一の実施形態と同様に、吸気管圧センサ１
８の出力値に基づいて算出された吸気管内の圧力と、冷
却水温センサ２０の出力値に基づいて算出された冷却水
温と、図１０及び図１１に示す関係とに基づき、直入率
Ｒを得るためのベースとなる基本直入率Ｒ０が算出され
る。

【００７１】次いでステップ３１０では、吸気弁２の開
弁期間中に気筒内の燃焼室８から吸気ポート５１内に吹
き返されるガスの速度である吹き返しガス速度ｕが、以
下の式に基づいて算出される。 ｕ＝（ＲＴ₀）^1/2・ （（２Ｋ／（Ｋ−１））・（１−（Ｐ₂／Ｐ₀）^(K-1)/K））^1/2 （４）

【００７２】ここで、Ｔ₀はシリンダ内の温度、Ｐ₀はシ
リンダ内の圧力、Ｐ₂は吸気ポート内の圧力、Ｋは比熱
比である。第三の実施形態と同様に、気筒内の燃焼室８
から吸気ポート５１内にガスが吹き返される直前には吸
気弁２が全閉しておりかつ排気弁３が開弁しているた
め、シリンダ内の圧力Ｐ₀は大気圧Ｐａと背圧Ｐｅとの
和になると考えられる。大気圧Ｐａは大気圧センサ（図
示せず）の出力値に基づいて算出され、背圧Ｐｅは、セ
ンサ１７の出力値に基づいて算出される機関回転数と、
アクセルペダルの踏み込み量等に基づいて算出される負
荷と、図２５に示す関係とに基づいて算出される。本実
施形態の変形例においても、エアフローメータ１９の出
力値に基づいて算出される吸入空気量に基づいて背圧Ｐ
ｅを算出することも可能である。

【００７３】一方、シリンダ内の圧力Ｐ₀は、第三の実
施形態と同様に、気筒内の燃焼室８から吸気ポート５１
内にガスが吹き返されている吸気弁２の開弁期間中にお
ける吸気弁２のバルブリフト量、吸気弁２の作用角、吸
気弁２の位相、エアフローメータ１９の出力値等に基づ
いて算出可能であるが、代わりに、シリンダ内の圧力を
計測するためのセンサ（図示せず）によって直接計測し
て得ることも可能である。

【００７４】図２７及び図２８の説明に戻り、本実施形
態では、ステップ３１０において吹き返しガス速度が上
述した式（４）に基づいて予め定められたマップから算
出されるが、本実施形態の変形例では、上述した式
（４）から吹き返しガス速度を逐次算出することも可能
である。

【００７５】次いでステップ３１１では、ステップ３１
０において算出された吹き返しガス速度と図２９に示す
関係とに基づいて基本持ち去り率Ｐ０を補正するための
持ち去り係数ｋＰが算出される。次いでステップ３１２
では、ステップ３１０において算出された吹き返しガス
速度と図２９に示す関係とに基づいて基本直入率Ｒ０を
補正するための直入係数ｋＲが算出される。図２９は持
ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返しガス速度と
の関係を示した図である。図２９に示すように、持ち去
り係数ｋＰは吹き返しガス速度が高くなるに従って大き
くなり、また、直入係数ｋＲは吹き返しガス速度が高く
なるに従って大きくなる。

【００７６】図２７及び図２８の説明に戻り、次いでス
テップ１０５では、ステップ１００において算出された
基本持ち去り率Ｐ０とステップ３１１において算出され
た持ち去り係数ｋＰとに基づいて持ち去り率Ｐが算出さ
れる（Ｐ←Ｐ０×ｋＰ）。つまり、基本持ち去り率Ｐ０
が持ち去り係数ｋＰによって補正され、その補正された
値が持ち去り率Ｐになる。次いでステップ１０６では、
ステップ１０１において算出された基本直入率Ｒ０とス
テップ３１２において算出された直入係数ｋＲとに基づ
いて直入率Ｒが算出される（Ｒ←Ｒ０×ｋＲ）。つま
り、基本直入率Ｒ０が直入係数ｋＲによって補正され、
その補正された値が直入率Ｒになる。

【００７７】次いでステップ１０７では、第一の実施形
態と同様に、機関始動時であるか否かが判断される。Ｙ
ＥＳのときにはステップ１０８に進み、ＮＯのときには
ステップ１０９に進む。ステップ１０８では、第一の実
施形態と同様に、暖機を行うために増量された予め定め
られた値の燃料噴射量に相当する燃料噴射時間が基本噴
射時間ｔｔａｕとして算出され、ステップ１１３に進
む。一方、ステップ１０９では、第一の実施形態と同様
に、燃料カットが行われているか否かが判断される。Ｎ
Ｏのときにはステップ１１０に進み、ＹＥＳのときには
ステップ１１２に進む。ステップ１１０では、第一の実
施形態と同様にして基本噴射時間ｔｔａｕが算出され
る。

【００７８】次いでステップ１１１では、第一の実施形
態と同様に、ステップ１１０において算出された基本噴
射時間ｔｔａｕがゼロ以下であるか否かが判断される。
ＹＥＳのときにはステップ１１２に進み、ＮＯのときに
はステップ１１３に進む。ステップ１１２では、第一の
実施形態と同様に、基本噴射時間ｔｔａｕの下限値がゼ
ロとされる（ｔｔａｕ←０）。次いでステップ１１３で
は、第一の実施形態と同様に、最終噴射時間ｔａｕが基
本噴射時間ｔｔａｕによって置換される（ｔａｕ←ｔｔ
ａｕ）。次いでステップ１１４では、第一の実施形態と
同様にして吸気ポート付着量が更新される。

【００７９】以下、本発明の内燃機関の制御装置の第五
の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、後
述する点を除き、上述した第三の実施形態の構成とほぼ
同様である。本実施形態では、図２３に示したステップ
３０１、ステップ３０２が実行される代わりに、後述す
るステップ４００、ステップ４０１、ステップ４０２が
実行される。図３０及び図３１は本実施形態の燃料噴射
制御方法を示したフローチャートである。このルーチン
は所定時間間隔で実行される。図３０及び図３１に示す
ように、このルーチンが開始されると、まずステップ１
００において、第一及び第三の実施形態と同様に、吸気
管圧センサ１８の出力値に基づいて算出された吸気管内
の圧力と、冷却水温センサ２０の出力値に基づいて算出
された冷却水温と、図１０及び図１１に示す関係とに基
づき、持ち去り率Ｐを得るためのベースとなる基本持ち
去り率Ｐ０が算出される。次いでステップ１０１では、
第一及び第三の実施形態と同様に、吸気管圧センサ１８
の出力値に基づいて算出された吸気管内の圧力と、冷却
水温センサ２０の出力値に基づいて算出された冷却水温
と、図１０及び図１１に示す関係とに基づき、直入率Ｒ
を得るためのベースとなる基本直入率Ｒ０が算出され
る。

【００８０】次いでステップ３００では、吸気弁２の開
弁期間中に気筒内の燃焼室８から吸気ポート５１内に吹
き返されるガスの量である吹き返しガス量ＧＭが、上述
した式（３）に基づいて算出される。本実施形態では、
ステップ３００において吹き返しガス量が式（３）に基
づいて予め定められたマップから算出されるが、本実施
形態の変形例では、式（３）から吹き返しガス量を逐次
算出することも可能である。

【００８１】次いでステップ４００では、点火栓５５に
よって混合気が点火される点火時期と、アクセルペダル
の踏み込み量等に基づいて算出される負荷と、図３２に
示す関係とに基づいて内部ＥＧＲガス温度が算出され
る。図３２は内部ＥＧＲガス温度と点火時期と負荷との
関係を示した図である。図３２に示すように、内部ＥＧ
Ｒガス温度は、点火時期が進角せしめられるに従って高
くなり、また、負荷が高くなるに従って高くなる。上述
したように本実施形態では負荷に基づいて内部ＥＧＲガ
ス温度が算出されるが、本実施形態の変形例では、代わ
りに、エアフローメータ１９の出力値に基づいて算出さ
れる吸入空気量に基づいて内部ＥＧＲガス温度を算出す
ることも可能である。この場合、内部ＥＧＲガス温度と
吸入空気量との関係は、図３２に示した内部ＥＧＲガス
温度と負荷との関係とほぼ同様になる。

【００８２】図３０及び図３１の説明に戻り、次いでス
テップ４０１では、ステップ３００において算出された
吹き返しガス量及びステップ４００において算出された
内部ＥＧＲガス温度の積と、図３３に示す関係とに基づ
いて基本持ち去り率Ｐ０を補正するための持ち去り係数
ｋＰが算出される。次いでステップ４０２では、ステッ
プ３００において算出された吹き返しガス量及びステッ
プ４００において算出された内部ＥＧＲガス温度の積
と、図３３に示す関係とに基づいて基本直入率Ｒ０を補
正するための直入係数ｋＲが算出される。図３３は持ち
去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返しガス量及び内
部ＥＧＲガス温度の積との関係を示した図である。図３
３に示すように、持ち去り係数ｋＰは吹き返しガス量及
び内部ＥＧＲガス温度の積が大きくなるに従って大きく
なり、また、直入係数ｋＲは吹き返しガス量及び内部Ｅ
ＧＲガス温度の積が大きくなるに従って大きくなる。

【００８３】図３０及び図３１の説明に戻り、次いでス
テップ１０５では、ステップ１００において算出された
基本持ち去り率Ｐ０とステップ４０１において算出され
た持ち去り係数ｋＰとに基づいて持ち去り率Ｐが算出さ
れる（Ｐ←Ｐ０×ｋＰ）。つまり、基本持ち去り率Ｐ０
が持ち去り係数ｋＰによって補正され、その補正された
値が持ち去り率Ｐになる。次いでステップ１０６では、
ステップ１０１において算出された基本直入率Ｒ０とス
テップ４０２において算出された直入係数ｋＲとに基づ
いて直入率Ｒが算出される（Ｒ←Ｒ０×ｋＲ）。つま
り、基本直入率Ｒ０が直入係数ｋＲによって補正され、
その補正された値が直入率Ｒになる。

【００８４】次いでステップ１０７では、第一及び第三
の実施形態と同様に、機関始動時であるか否かが判断さ
れる。ＹＥＳのときにはステップ１０８に進み、ＮＯの
ときにはステップ１０９に進む。ステップ１０８では、
第一及び第三の実施形態と同様に、暖機を行うために増
量された予め定められた値の燃料噴射量に相当する燃料
噴射時間が基本噴射時間ｔｔａｕとして算出され、ステ
ップ１１３に進む。一方、ステップ１０９では、第一及
び第三の実施形態と同様に、燃料カットが行われている
か否かが判断される。ＮＯのときにはステップ１１０に
進み、ＹＥＳのときにはステップ１１２に進む。ステッ
プ１１０では、第一及び第三の実施形態と同様にして基
本噴射時間ｔｔａｕが算出される。

【００８５】次いでステップ１１１では、第一及び第三
の実施形態と同様に、ステップ１１０において算出され
た基本噴射時間ｔｔａｕがゼロ以下であるか否かが判断
される。ＹＥＳのときにはステップ１１２に進み、ＮＯ
のときにはステップ１１３に進む。ステップ１１２で
は、第一及び第三の実施形態と同様に、基本噴射時間ｔ
ｔａｕの下限値がゼロとされる（ｔｔａｕ←０）。次い
でステップ１１３では、第一及び第三の実施形態と同様
に、最終噴射時間ｔａｕが基本噴射時間ｔｔａｕによっ
て置換される（ｔａｕ←ｔｔａｕ）。次いでステップ１
１４では、第一及び第三の実施形態と同様にして吸気ポ
ート付着量が更新される。

【００８６】本実施形態によれば、第三の実施形態と同
様の効果を奏することができる。更に本実施形態によれ
ば、ステップ３００において吹き返しガス量が算出され
ると共に、ステップ４００において点火時期と負荷と図
３２に示した関係とに基づいて内部ＥＧＲガス温度が算
出され、ステップ４０１において、その吹き返しガス量
及び内部ＥＧＲガス温度の積と図３３に示した関係とに
基づいて噴射燃料の持ち去り係数ｋＰが算出され、その
持ち去り係数ｋＰに基づいて噴射燃料の持ち去り率Ｐが
算出される。また、ステップ４０２において、その吹き
返しガス量及び内部ＥＧＲガス温度の積と図３３に示し
た関係とに基づいて噴射燃料の直入係数ｋＲが算出さ
れ、その直入係数ｋＲに基づいて噴射燃料の直入率Ｒが
算出される。そのため、内部ＥＧＲガス温度に基づくこ
となく噴射燃料の持ち去り率Ｐ又は直入率Ｒが算出され
る場合に比べ、噴射燃料の持ち去り率Ｐ又は直入率Ｒを
正確に算出することができる。

【００８７】上述した実施形態では、バルブリフト量変
更装置９及び開閉タイミングシフト装置１１によって吸
気弁の開口面積（バルブリフト量）、吸気弁の作用角、
吸気弁の位相が変更されているが、他の実施形態では、
例えば電磁駆動装置によって吸気弁の開口面積（バルブ
リフト量）、吸気弁の作用角、吸気弁の位相を変更する
ことも可能である。尚、上述した請求項１、３、５、
７、８に係る発明に対応する実施形態及び／又はそれら
の変形例を可能な範囲内で組み合わせることも可能であ
る。その場合、請求項１、３、５、７、８に係る発明に
対応するそれぞれの実施形態における直入係数ｋＲ、持
ち去り係数ｋＰをすべて考慮して統合的に直入率、持ち
去り率を算出することも可能である。

【００８８】

【発明の効果】請求項１及び３に記載の発明によれば、
例えば吸気弁閉弁直前吸入空気流速が噴射燃料の直入率
又は持ち去り率に与える影響が大きいときに、吸気弁閉
弁直前吸入空気流速が考慮されていない場合よりも噴射
燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を算出すること
ができ、それにより、吸気弁閉弁直前吸入空気流速が考
慮されていない場合よりも適切な燃料噴射制御を行うこ
とができる。

【００８９】請求項２及び４に記載の発明によれば、吸
気弁の開口面積又は作用角が小さくなるに従って噴射燃
料の直入率又は持ち去り率が低くなるように噴射燃料の
直入率又は持ち去り率が算出されてしまう特開平５−９
９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置の場合
とは異なり、吸気弁閉弁直前吸入空気流速を考慮して噴
射燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を算出するこ
とができる。

【００９０】請求項５及び７に記載の発明によれば、例
えば吸気弁開弁期間中吸入空気流量が噴射燃料の直入率
又は持ち去り率に与える影響が大きいときに、吸気弁開
弁期間中吸入空気流量が考慮されていない場合よりも噴
射燃料の直入率又は持ち去り率の適切な値を算出するこ
とができ、それにより、吸気弁開弁期間中吸入空気流量
が考慮されていない場合よりも適切な燃料噴射制御を行
うことができる。

【００９１】請求項６に記載の発明によれば、吸気弁の
開口面積が大きくなるに従って吸気弁開弁期間中吸入空
気流量が多くなるか、あるいは少なくなるかが明らかで
ない特開平５−９９０３０号公報に記載された内燃機関
の制御装置の場合よりも、吸気弁開弁期間中吸入空気流
量を考慮することによって噴射燃料の直入率又は持ち去
り率の値を正確に算出することができる。

【００９２】請求項８に記載の発明によれば、例えば吹
き返しガス量が噴射燃料の直入率又は持ち去り率に与え
る影響が大きいときに、吹き返しガス量が考慮されてい
ない場合よりも噴射燃料の直入率又は持ち去り率の適切
な値を算出することができ、それにより、吹き返しガス
量が考慮されていない場合よりも適切な燃料噴射制御を
行うことができる。

【００９３】請求項９に記載の発明によれば、吸気弁の
開口面積が大きくなるに従って吹き返しガス量が多くな
るか、あるいは少なくなるかが明らかでない特開平５−
９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置の場
合よりも、吹き返しガス量を考慮することによって噴射
燃料の直入率又は持ち去り率の値を正確に算出すること
ができる。

【００９４】請求項１０に記載の発明によれば、内部Ｅ
ＧＲガス温度に基づくことなく噴射燃料の直入率又は持
ち去り率が算出される場合に比べ、噴射燃料の直入率又
は持ち去り率を正確に算出することができる。

【００９５】請求項１１に記載の発明によれば、点火時
期が遅角せしめられるに従って内部ＥＧＲガス温度が高
くなるか、あるいは低くなるかが明らかでない特開平５
−９９０３０号公報に記載された内燃機関の制御装置の
場合よりも、内部ＥＧＲガス温度を考慮することによっ
て噴射燃料の直入率又は持ち去り率の値を正確に算出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の制御装置の第一の実施形態
の概略構成図である。

【図２】図１に示した内燃機関の制御装置の吸気系等の
詳細図である。

【図３】図１に示した吸気弁用カム及びカムシャフトの
詳細図である。

【図４】図１に示したバルブリフト量変更装置等の詳細
図である。

【図５】バルブリフト量変更装置が作動されるのに伴っ
て吸気弁のバルブリフト量が変化する様子を示した図で
ある。

【図６】図１に示した開閉タイミングシフト装置等の詳
細図である。

【図７】開閉タイミングシフト装置が作動されるのに伴
って吸気弁の開閉タイミングがシフトする様子を示した
図である。

【図８】第一の実施形態の燃料噴射制御方法を示したフ
ローチャートである。

【図９】第一の実施形態の燃料噴射制御方法を示したフ
ローチャートである。

【図１０】吸気管内の圧力と基本持ち去り率Ｐ０及び基
本直入率Ｒ０との関係を示した図である。

【図１１】冷却水温と基本持ち去り率Ｐ０及び基本直入
率Ｒ０との関係を示した図である。

【図１２】吸気弁閉弁直前吸入空気流速と吸気弁のバル
ブリフト量と吸気弁の閉弁時期との関係を示した図であ
る。

【図１３】持ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吸気弁
閉弁直前吸入空気流速との関係を示した図である。

【図１４】第二の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図１５】第二の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図１６】吸気弁開弁期間中吸入空気流量と吸気弁のバ
ルブリフト量と吸気弁の位相との関係を示した図であ
る。

【図１７】吸気弁開弁期間中吸入空気流量と吸気弁の作
用角と吸気弁の位相との関係を示した図である。

【図１８】図１６及び図１７に示した傾向を説明するた
めの図である。

【図１９】持ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吸気弁
開弁期間中吸入空気流量との関係を示した図である。

【図２０】第二の実施形態の変形例における吸気弁開弁
期間中吸入空気流量（最大値又は平均値）と吸気弁のバ
ルブリフト量との関係及び吸気弁開弁期間中吸入空気流
量（最大値又は平均値）と吸気弁の作用角との関係を説
明するための図である。

【図２１】吸気弁開弁期間中吸入空気流量（最大値又は
平均値）と吸気弁のバルブリフト量との関係を示した図
である。

【図２２】吸気弁開弁期間中吸入空気流量（最大値又は
平均値）と吸気弁の作用角との関係を示した図である。

【図２３】第三の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図２４】第三の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図２５】背圧Ｐｅと機関回転数と負荷との関係を示し
た図である。

【図２６】持ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返
しガス量との関係を示した図である。

【図２７】第四の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図２８】第四の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図２９】持ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返
しガス速度との関係を示した図である。

【図３０】第五の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図３１】第五の実施形態の燃料噴射制御方法を示した
フローチャートである。

【図３２】内部ＥＧＲガス温度と点火時期と負荷との関
係を示した図である。

【図３３】持ち去り係数ｋＰ及び直入係数ｋＲと吹き返
しガス量及び内部ＥＧＲガス温度の積との関係を示した
図である。

【符号の説明】

１…内燃機関 ２…吸気弁 ３…排気弁 ４，５…カム ６，７…カムシャフト ８…気筒内の燃焼室 ９…バルブリフト量変更装置 １１…開閉タイミングシフト装置 １５…燃料噴射弁 １８…吸気管圧センサ １９…エアフローメータ ５１…吸気ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金丸 昌宣 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 不破 直秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 長内 昭憲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 江原 雅人 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） 3G092 AA01 AA05 AA11 BB01 DA01 DA04 DA09 DC03 DE01S DG02 DG05 DG09 EA01 EB03 FA08 FA21 HA00Z HA01Z HA04Z HA05Z HA13Z HB01Z HC09Z HD01Z HD07Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA19 JA12 LA03 LA07 LB02 LC01 LC08 MA12 NA04 NC02 NE01 PA01Z PA07Z PA10Z PD11Z PD15Z PE01Z PE10Z

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも吸気弁の開口面積を変更する
   ための可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によっ
   て変更せしめられる吸気弁の開口面積に基づいて噴射燃
   料の直入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機
   関の制御装置において、吸気弁の開口面積に基づいて吸
   気弁閉弁直前に吸気ポートから気筒内に吸入される吸入
   空気の流速である吸気弁閉弁直前吸入空気流速を算出
   し、その吸気弁閉弁直前吸入空気流速に基づいて噴射燃
   料の直入率又は持ち去り率を算出することを特徴とする
   内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】 吸気弁の開口面積が小さくなるに従って
   吸気弁閉弁直前吸入空気流速が高くなり、噴射燃料の直
   入率又は持ち去り率が高くなることを特徴とする請求項
   １に記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 少なくとも吸気弁の作用角を変更するた
   めの可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によって
   変更せしめられる吸気弁の作用角に基づいて噴射燃料の
   直入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機関の
   制御装置において、吸気弁の作用角に基づいて吸気弁閉
   弁直前に吸気ポートから気筒内に吸入される吸入空気の
   流速である吸気弁閉弁直前吸入空気流速を算出し、その
   吸気弁閉弁直前吸入空気流速に基づいて噴射燃料の直入
   率又は持ち去り率を算出することを特徴とする内燃機関
   の制御装置。
4. 【請求項４】 吸気弁の閉弁時期が早まるのに伴って吸
   気弁の作用角が小さくなるに従って吸気弁閉弁直前吸入
   空気流速が高くなり、噴射燃料の直入率又は持ち去り率
   が高くなることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関
   の制御装置。
5. 【請求項５】 少なくとも吸気弁の開口面積を変更する
   ための可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によっ
   て変更せしめられる吸気弁の開口面積に基づいて噴射燃
   料の直入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機
   関の制御装置において、吸気弁の開口面積に基づいて吸
   気弁開弁期間中に吸気ポートから気筒内に吸入される吸
   入空気の流量である吸気弁開弁期間中吸入空気流量を算
   出し、その吸気弁開弁期間中吸入空気流量に基づいて噴
   射燃料の直入率又は持ち去り率を算出することを特徴と
   する内燃機関の制御装置。
6. 【請求項６】 吸気弁の開口面積が大きくなるに従って
   吸気弁開弁期間中吸入空気流量が多くなり、噴射燃料の
   直入率又は持ち去り率が高くなることを特徴とする請求
   項５に記載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】 少なくとも吸気弁の作用角を変更するた
   めの可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によって
   変更せしめられる吸気弁の作用角に基づいて噴射燃料の
   直入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機関の
   制御装置において、吸気弁の作用角に基づいて吸気弁開
   弁期間中に吸気ポートから気筒内に吸入される吸入空気
   の流量である吸気弁開弁期間中吸入空気流量を算出し、
   その吸気弁開弁期間中吸入空気流量に基づいて噴射燃料
   の直入率又は持ち去り率を算出することを特徴とする内
   燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】 少なくとも吸気弁の開口面積を変更する
   ための可変動弁機構を具備し、その可変動弁機構によっ
   て変更せしめられる吸気弁の開口面積に基づいて噴射燃
   料の直入率又は持ち去り率を算出するようにした内燃機
   関の制御装置において、吸気弁の開口面積に基づいて吸
   気弁開弁期間中に気筒から吸気ポート内に吹き返される
   ガスの量である吹き返しガス量を算出し、その吹き返し
   ガス量に基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算
   出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
9. 【請求項９】 吸気弁の開口面積が大きくなるに従って
   吹き返しガス量が多くなり、噴射燃料の直入率又は持ち
   去り率が高くなることを特徴とする請求項８に記載の内
   燃機関の制御装置。
10. 【請求項１０】 吹き返しガス量と内部ＥＧＲガス温度
    とに基づいて噴射燃料の直入率又は持ち去り率を算出す
    ることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装
    置。
11. 【請求項１１】 点火時期が遅角せしめられるに従って
    内部ＥＧＲガス温度が高くなり、噴射燃料の直入率又は
    持ち去り率が高くなることを特徴とする請求項１０に記
    載の内燃機関の制御装置。