JP2002266686A - 可変バルブタイミング機構及び過給機付エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射時期をバルブオーバラップ量と過給
圧とに応じて適正に遅角化し、吸気側から排気側への混
合気の吹き抜けを防止する。 【解決手段】 基本燃料噴射パルス幅Ｔｐから最終的な
燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出した後（Ｓ２０１，Ｓ２０
２）、燃料噴射パルス幅Ｔｉとエンジン回転数ＮＥとに
基づき基本燃料噴射開始時期ＩＮＪＳＴＢを設定し（Ｓ
２０３）、実バルブタイミングＶＴに基づきバルブオー
バラップ量ＶＯＲを算出する（Ｓ２０４）。そして、バ
ルブオーバラップ量ＶＯＲと実過給圧Ｐとに基づいて噴
射時期遅角量ＲＩＮＪを設定すると（Ｓ２０５）、噴射
時期遅角量ＲＩＮＪにより基本燃料噴射開始時期ＩＮＪ
ＳＴＢを遅角補正して最終的な燃料噴射開始時期ＩＮＪ
ＳＴを設定し（Ｓ２０６）、燃料噴射開始時期ＩＮＪＳ
Ｔ、燃料噴射パルス幅Ｔｉをそれぞれセットする（Ｓ２
０７，Ｓ２０８）。これにより、燃料噴射時期を適正に
遅角化して吸気側から排気側への混合気の吹き抜けを防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブオーバラッ
プ量と過給圧とに応じて燃料噴射時期を適正化する可変
バルブタイミング機構及び過給機付エンジンの燃料噴射
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸気バルブと排気バルブとの少なくとも
一方の開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング
機構を備えたエンジンにおいては、エンジン運転状態に
応じて吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方のバ
ルブタイミングを変更している。例えば、アイドル時に
おいては、吸気バルブの開閉タイミングを遅角化して排
気バルブと吸気バルブとのオーバラップ量を減少させて
アイドル回転安定化を図り、また、高負荷運転時には、
吸気バルブの開閉タイミングを進角して排気バルブと吸
気バルブとのオーバラップ量を増加させて掃気効率の向
上によりエンジン出力の向上を図り、更に、低，中負荷
運転時には、燃費向上に最適なバルブタイミングを得る
ようにしている。

【０００３】しかしながら、可変バルブタイミング機構
を介したバルブタイミング制御によりバルブオーバラッ
プ量が大きくなると、吸気側から排気側への混合気の吹
き抜けが多くなるという問題がある。このため、吸気行
程直前に燃料噴射を終了する従来の燃料噴射タイミング
では、吸気ポートの吸気バルブ付近に留まった濃い混合
気又は燃料がバルブオーバラップ初期に排気側に吹き抜
けてしまい、ＨＣの増加、排気管内での未燃焼ガスの燃
焼による排気温度の上昇、燃費の悪化等を引き起こす。

【０００４】このため、可変バルブタイミング機構を備
えたエンジンでは、バルブタイミングの変化に対応して
燃料噴射時期を制御する技術が採用されている。例え
ば、特開平６−２４１１０２号公報には、内燃機関の負
荷が定常状態である場合は吸気バルブの開弁前の第１の
時期を燃料噴射時期とし、内燃機関の負荷が過渡状態で
ある場合は第１の時期以降の第２の時期を燃料噴射時期
として、吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態とな
るバルブオーバラップ時間が長いほど、第２の時期を第
１の時期より大きく遅らせる技術が開示されている。こ
の先行技術では、内燃機関の負荷が変動して吸入空気量
が過渡的な状態にある場合に、バルブオーバラップ時に
排気ガスが吸気管内に逆流するバックフローにより、噴
射された燃料が吸気管内壁に付着して要求燃料量と実際
に燃焼室内に流入する燃料量との間に差違が生じること
を防止し、内燃機関の応答性を改善する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可変バ
ルブタイミング機構に加えて過給機を備えたエンジンで
は、定常状態においても過給によって吸気管内の圧力が
排気ガス圧力より高い状態が多く、先行技術のように過
渡時にのみ燃料噴射時期を遅らせる技術では、吸気側か
ら排気側への混合気の吹き抜けを防止することはでき
ず、排気吹き返しによるインジェクタの噴射口へのデポ
ジットの堆積やインジェクタ及びその噴射口回りの樹脂
製のカバーの熱損傷が発生する虞があり、適正な燃料噴
射を継続することは困難である。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、燃料噴射時期をバルブオーバラップ量と過給圧とに
応じて適正に遅角化し、吸気側から排気側への混合気の
吹き抜けを防止することのできる可変バルブタイミング
機構及び過給機付エンジンの燃料噴射制御装置を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、吸気バルブと排気バルブと
の少なくとも一方の開閉タイミングを可変する可変バル
ブタイミング機構と過給機とを備えた可変バルブタイミ
ング機構及び過給機付エンジンの燃料噴射制御装置であ
って、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて燃料
噴射時期を設定する燃料噴射時期設定手段と、上記可変
バルブタイミング機構により可変される吸気バルブ及び
排気バルブのバルブオーバラップ量と上記過給機による
過給圧とに基づいて燃料噴射時期の遅角量を設定し、バ
ルブオーバラップ量が大きく、過給圧が高いほど、上記
燃料噴射時期設定手段で設定した燃料噴射時期を遅角化
させる燃料噴射時期遅角化手段とを備えたことを特徴と
する。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記燃料噴射時期設定手段は、燃料噴射時
期を、噴射開始時期を基準として設定することを特徴と
する。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、上記燃料噴射時期遅角化手段は、上
記過給機による過給圧を制御するための制御弁の開度が
増加するに従い減少する第１の補正係数を設定し、この
第１の補正係数により上記遅角量を補正することを特徴
とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１，２，３
の何れか一に記載の発明において、上記燃料噴射時期遅
角化手段は、スロットル弁の開度が減少するに従い減少
する第２の補正係数を設定し、この第２の補正係数によ
り上記遅角量を補正することを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１，２，
３，４の何れか一に記載の発明において、上記燃料噴射
時期遅角化手段は、エンジン回転数に基づき第３の補正
係数を設定し、この第３の補正係数により上記遅角量を
補正することを特徴とする。

【００１２】すなわち、請求項１記載の発明は、エンジ
ン負荷とエンジン回転数とに基づいて設定した燃料噴射
時期に対し、可変バルブタイミング機構により可変され
る吸気バルブ及び排気バルブのバルブオーバラップ量と
過給機による過給圧とに基づいて燃料噴射時期の遅角量
を設定し、バルブオーバラップ量が大きく、過給圧が高
いほど、燃料噴射時期を遅角化させることで、過給時の
吸気側から排気側への混合気の吹き抜けを防止する。

【００１３】その際、請求項２記載の発明にように、燃
料噴射時期は噴射開始時期を基準として設定することで
確実に燃料噴射時期を遅角化させることが望ましく、ま
た、請求項３，４，５記載の発明のように、過給機によ
る過給圧を制御するための制御弁の開度が増加するに従
い減少する第１の補正係数、スロットル弁の開度が減少
するに従い減少する第２の補正係数、エンジン回転数に
基づく第３の補正係数により燃料噴射時期の遅角量を補
正することで、燃料噴射時期の遅角量を運転状態に応じ
てより緻密に設定することが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１６は本発明の実施の第
１形態に係わり、図１は可変バルブタイミング機構及び
過給機付エンジンの全体構成図、図２は可変バルブタイ
ミング機構の概略構成図、図３は可変バルブタイミング
機構の最進角状態を図２のＡ−Ａ断面で示す説明図、図
４は可変バルブタイミング機構の最遅角状態を図２のＡ
−Ａ断面で示す説明図、図５は排気バルブに対する吸気
バルブのバルブタイミングの変化を示す説明図、図６は
クランクロータとクランク角センサの正面図、図７は吸
気カムプーリの背面図、図８はカムロータとカム位置セ
ンサの正面図、図９はクランクパルス、気筒判別パル
ス、及びカム位置パルスの関係を示すタイムチャート、
図１０は電子制御系の回路構成図、図１１はバルブタイ
ミング制御ルーチンのフローチャート、図１２はバルブ
タイミングの制御領域を示す説明図、図１３は燃料噴射
量・噴射時期設定ルーチンのフローチャート、図１４は
基本燃料噴射開始時期の説明図、図１５は噴射時期遅角
量の説明図、図１６はＩＮＪＳＴ割込みルーチンのフロ
ーチャートである。

【００１５】先ず、本発明が適用される可変バルブタイ
ミング機構及び過給機付エンジンの全体構成について、
図１を用いて説明する。同図において、符号１は、可変
バルブタイミング機構及び過給機付エンジン（以下、単
に「エンジン」と略記する）であり、図においては、Ｄ
ＯＨＣ水平対向型４気筒ガソリンエンジンを示す。この
エンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクに
は、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダ
ヘッド２に気筒毎に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂと
が形成されている。

【００１６】エンジン１の吸気系として、各吸気ポート
２ａに吸気マニホルド３が連通され、この吸気マニホル
ド３に各気筒の吸気通路が集合するエアチャンバ４を介
してスロットル弁５ａが介装されたスロットルチャンバ
５が連通されている。そして、このスロットルチャンバ
５の上流にインタークーラ６が介装され、インタークー
ラ６が吸気管７を介して過給機の一例としてのターボ過
給機１７のコンプレッサ１７ｂに連通され、更に、エア
クリーナ８を介してエアインテークチャンバ９が連通さ
れている。

【００１７】また、スロットルチャンバ５にスロットル
弁５ａをバイパスするバイパス通路１０が設けられてお
り、このバイパス通路１０に、バイパス通路１０を流れ
るバイパス空気量を調整することでアイドル回転数を制
御するアイドル制御弁（ＩＳＣ弁）１１が介装されてい
る。更に、吸気マニホルド３の各気筒の吸気ポート２ａ
の直上流にインジェクタ１２が配設され、シリンダヘッ
ド２の各気筒毎に点火プラグ１３が配設されている。
尚、点火プラグ１３は、イグナイタ内蔵点火コイル１４
（図１０参照）の二次巻線側に接続されている。

【００１８】一方、エンジン１の排気系としては、シリ
ンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通する排気マニホ
ルド１５により排気が合流され、排気マニホルド１５に
排気管１６が接続される。そして、排気管１６にターボ
過給機１７のタービン１７ａが介装され、その下流に、
触媒１８、マフラ１９が配設されて大気に開放される。
ターボ過給機１７は、タービン１７ａに導入する排気の
エネルギによりコンプレッサ１７ｂが回転駆動され、空
気を吸入、加圧して過給するものであり、タービン１７
ａ側に、ダイヤフラム式アクチュエータからなるウェス
トゲート弁作動用アクチュエータ２０を備えたウェスト
ゲート弁２１が設けられている。

【００１９】ウェストゲート弁作動用アクチュエータ２
０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方が過給
圧制御用デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬに連通する
圧力室を形成し、他方がウェストゲート弁２１を閉方向
に付勢するスプリングを収納すると共にダイヤフラムと
ウェストゲート弁２１とを連設するロッドが延出される
スプリング室を形成しており、スプリング室が大気に解
放されている。

【００２０】また、過給圧制御用デューティソレノイド
弁Ｄ．ＳＯＬは、ウェストゲート弁作動用アクチュエー
タ２０の圧力室、及びターボ過給機１７のコンプレッサ
１７ｂ下流の吸気管７にオリフィス２２を介して連通す
るポートと、コンプレッサ１７ｂ上流の吸気管７に連通
するポートとを有する電磁二方弁であり、後述する電子
制御装置６０（図１０参照）から出力される制御信号の
デューティ比に応じてコンプレッサ１７ｂ上流の吸気管
７に連通するポートの弁開度が調節され、コンプレッサ
１７ｂの上流側の圧力と下流側の圧力とが調圧されてウ
ェストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に制
御圧が供給され、ウェストゲート弁２１の開度が調節さ
れて過給圧が制御される。

【００２１】ここで、図１〜図４に基づいて、エンジン
１の可変バルブタイミング機構について説明する。エン
ジン１のクランク軸２３の回転は、左右バンクの各シリ
ンダヘッド２内にそれぞれ配設された各吸気カム軸２４
及び各排気カム軸２５に、クランク軸２３に固設された
クランクプーリ２６、タイミングベルト２７、吸気カム
軸２４に介装された吸気カムプーリ２８、排気カム軸２
５に固設された排気カムプーリ２９等を介して伝達さ
れ、クランク軸２３とカム軸２４，２５とが２対１の回
転角度となるよう設定されている。そして、吸気カム軸
２４に設けられたカム２４ａ、及び排気カム軸２５に設
けられた排気カム（図示せず）は、それぞれクランク軸
２３と２対１の回転角度に維持される各カム軸２４，２
５の回転に基づいて、吸気バルブ３０、排気バルブ３１
を開閉駆動する。

【００２２】図２に示すように、左右バンクの各吸気カ
ム軸２４と吸気カムプーリ２８との間には、吸気カムプ
ーリ２８と吸気カム軸２４とを相対回動してクランク軸
２３に対する吸気カム軸２４の回転位相（変位角）を連
続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構
３２が配設されている。この可変バルブタイミング機構
３２は、周知のように、リニアソレノイド弁或いはデュ
ーティソレノイド弁等からなるオイルフロー制御弁４１
Ｒ（４１Ｌ）によって油圧が切換えられるものであり、
後述のエンジン制御用の電子制御装置６０からの駆動信
号により作動する。尚、各符号における添え字Ｌ，ＬＨ
は右バンク、添え字Ｒ，ＲＨは左バンクを表す。

【００２３】吸気カム軸２４は、シリンダヘッド２及び
ベアリングキャップ（図示せず）間において回転自在に
支持され、吸気カム軸２４の先端部に、図２〜図４に示
すように、３つのベーン３３ａを有するベーンロータ３
３がボルト３４により一体回転可能に取付けられてい
る。また、吸気カムプーリ２８には、ハウジング３５及
びハウジングカバー３６がボルト３７により一体回転可
能に取付けられている。また、吸気カムプーリ２８の外
周には、タイミングベルト２７を掛装するための外歯２
８ａが多数形成されている。

【００２４】そして、吸気カム軸２４が回動自在にハウ
ジングカバー３６を貫通し、吸気カム軸２４に固設され
たベーンロータ３３の各ベーン３３ａが吸気カムプーリ
２８と一体のハウジング３５に形成された３つの扇状空
間部３８に回動自在に収納される。各扇状空間部３８
は、それぞれベーン３３ａによって進角室３８ａと遅角
室３８ｂとに区画される。

【００２５】進角室３８ａは、それぞれベーンロータ３
３、吸気カム軸２４、シリンダヘッド２に形成された進
角側オイル通路３３ｂ，２４ｂ，３９を介してオイルフ
ロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）のＡポート４１ａに連通さ
れ、また、遅角室３８ｂは、それぞれベーンロータ３
３、吸気カム軸２４、シリンダヘッド２に形成された遅
角側オイル通路３３ｃ，２４ｃ，４０を介してオイルフ
ロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）のＢポート４１ｂに連通さ
れている。

【００２６】オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）は、
オイルパン４２からオイルポンプ４３、オイルフィルタ
４４を介してオイルすなわち所定の油圧が供給されるオ
イル供給通路４５に接続するオイル供給ポート４１ｃ
と、２つのドレイン通路４６，４７にそれぞれ連通する
ドレインポート４１ｄ，４１ｆとを有し、４つのランド
及び各ランド間に形成された３つのパッセージを有する
スプール４１ｇを軸方向に往復動させることで、Ａポー
ト４１ａ，Ｂポート４１ｂと、オイル供給ポート４１
ｃ，ドレインポート４１ｄ又は４１ｆとを選択的に連通
する。

【００２７】本形態においては、オイルフロー制御弁４
１Ｒ（４１Ｌ）は、後述の電子制御装置６０により電流
制御されるリニアソレノイドをアクチュエータとして備
える４方向制御弁であり、リニアソレノイドの通電電流
に比例してスプール４１ｇが軸方向に移動し、オイルの
流れ方向を切換えると共にパッセージの開度を調整し、
各進角室３８ａ、遅角室３８ｂに供給する油圧の大きさ
が調整される。

【００２８】また、符号３３ｄは、ベーンロータ３３の
ベーン３３ａに挿通されたストッパピンであり、可変バ
ルブタイミング機構３２が最遅角状態のとき（図４参
照）、ハウジング３５に形成された孔３５ａに係合して
位置決めを行う。尚、図３は可変バルブタイミング機構
３２の最進角状態を示し、図４は可変バルブタイミング
機構３２の最遅角状態を示す。

【００２９】以上の可変バルブタイミング機構３２に
は、その作動位置を検出するセンサとして、クランク軸
２３に軸着されて同期回転するクランクロータ４８外周
の所定クランク角毎の突起４８ａ，４８ｂ，４８ｃ（図
６参照）を検出し、クランク角を表すクランクパルスを
出力するクランク角センサ４９と、吸気カム軸２４の後
端に固設されて同期回転するカムロータ５０外周の等角
度毎の複数の突起５０ａ（図８参照）を検出し、カム位
置を表すカム位置パルスを出力するカム位置センサ５１
Ｒ（５１Ｌ）とが用いられる。

【００３０】そして、クランク角センサ４９から出力さ
れるクランクパルス、及び、カム位置センサ５１Ｒ（５
１Ｌ）から出力されるカム位置パルスを電子制御装置６
０に入力し、該電子制御装置６０によって、クランクパ
ルスとカム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対
する吸気カム位置の変位角（実バルブタイミング）を算
出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に基
づき設定した目標バルブタイミングに収束するよう可変
バルブタイミング機構３２をフィードバック制御する。

【００３１】本実施の形態においては、可変バルブタイ
ミング機構３２を吸気カム軸２４側にのみ設け、図５に
示すように、排気バルブ３１の開閉タイミングに対し、
吸気バルブ３０の開タイミングをエンジン運転状態に応
じて変更する。また、本形態で採用するリニアソレノイ
ド式のオイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）は、電子制
御装置６０から出力される制御電流値が大きいほど、ス
プール４１ｇが図３に示すように左方向に移動してクラ
ンク軸２３に対する吸気カム軸２４の変位角を進角さ
せ、制御電流値が小さいほど、スプール４１ｇが図４に
示すように右方向に移動してクランク軸２３に対する吸
気カム軸２４の変位角を遅角させる。

【００３２】すなわち、エンジン運転状態に基づいて設
定した目標変位角（目標バルブタイミング）に対し、ク
ランク角センサ４９から出力されるクランクパルス、及
び、カム位置センサ５１Ｒ（５１Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸２３に対する
吸気カム軸２４の変位角が進角しているときには、電子
制御装置６０は、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）
に出力する制御電流値を減少して可変バルブタイミング
機構３２の作動によりクランク軸２３に対する吸気カム
軸２４の変位角を遅角させ、クランク軸２３に対する吸
気カム軸２４の変位角が遅角しているときには、オイル
フロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）に出力する制御電流値を
増加して可変バルブタイミング機構３２の作動によりク
ランク軸２３に対する吸気カム軸２４の変位角を進角さ
せる。

【００３３】オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）の制
御電流値が増加すると、スプール４１ｇが図３に示すよ
うに左方向に移動し、Ａポート４１ａとオイル供給ポー
ト４１ｃとが連通して可変バルブタイミング機構３２の
進角室３８ａが進角側オイル通路３３ｂ，２４ｂ，３
９、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）を介してオイ
ル供給通路４５に連通する。また、これと共に、Ｂポー
ト４１ｂとドレインポート４１ｆとが連通することで、
可変バルブタイミング機構３２の遅角室３８ｂが遅角側
オイル通路３３ｃ，２４ｃ，４０、オイルフロー制御弁
４１Ｒ（４１Ｌ）を介してドレイン通路４７に連通す
る。

【００３４】その結果、可変バルブタイミング機構３２
の進角室３８ａにオイルが供給されて進角室３８ａに作
用する油圧が上昇すると共に、遅角室３８ｂ内のオイル
のドレインにより遅角室３８ｂに作用する油圧が低下
し、図３に示すように、ベーンロータ３３が図の時計回
り方向に回動し、吸気カムプーリ２８に対する吸気カム
軸２４の回転位相、すなわちクランク軸２３に対する吸
気カム軸２４の変位角が進角化されて、吸気カム軸２４
の吸気カム２４ａによって駆動される吸気バルブ３０の
開閉タイミングが進角される。

【００３５】逆に、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１
Ｌ）の制御電流値が減少すると、スプール４１ｇが図４
に示すように右方向に移動し、Ａポート４１ａとドレイ
ンポート４１ｄとが連通して可変バルブタイミング機構
３２の進角室３８ａが進角側オイル通路３３ｂ，２４
ｂ，３９、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）を介し
てドレイン通路４６に連通する。また、これと共に、Ｂ
ポート４１ｂとオイル供給ポート４１ｃとが連通するこ
とで、可変バルブタイミング機構３２の遅角室３８ｂが
遅角側オイル通路３３ｃ，２４ｃ，４０、オイルフロー
制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）を介してオイル供給通路４５に
連通する。

【００３６】これにより、可変バルブタイミング機構３
２の進角室３８ａ内のオイルのドレインにより進角室３
８ａに作用する油圧が低下すると共に、遅角室３８ｂに
オイルが供給されて遅角室３８ｂに作用する油圧が上昇
し、図４に示すように、ベーンロータ３３が図の反時計
回り方向に回動し、吸気カムプーリ２８に対する吸気カ
ム軸２４の回転位相、すなわちクランク軸２３に対する
吸気カム軸２４の変位角が遅角化されて、吸気カム軸２
４の吸気カム２４ａによって駆動される吸気バルブ３０
の開閉タイミングが遅角される。

【００３７】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。吸気管７のエアクリーナ８
の直下流には、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を
用いた熱式の吸入空気量センサ５２が介装されている。
また、スロットルチャンバ５に配設されたスロットル弁
５ａにスロットル開度センサ５３が連設され、エアチャ
ンバ４に吸気管圧力センサ５４が臨まされている。更
に、エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ
５５が取付けられ、シリンダブロック１ａの左右両バン
クを連通する冷却水通路１ｂに冷却水温センサ５６が臨
まされている。

【００３８】また、各バンクの排気マニホルド１５が合
流する合流部に空燃比センサ５７が配設されており、エ
ンジン１のクランク軸２３に軸着するクランクロータ４
８の外周にクランク角センサ４９が対設され、クランク
軸２３に対し１／２回転する吸気カムプーリ２８の裏面
に気筒判別センサ５８が対設されている（図２参照）。
更に、吸気カム軸２４の後端に固設されたカムロータ５
０の外周に、カム位置センサ５１Ｒ（５１Ｌ）が対設さ
れている。

【００３９】クランクロータ４８は、図６に示すよう
に、その外周に突起４８ａ，４８ｂ，４８ｃが形成さ
れ、これらの各突起４８ａ，４８ｂ，４８ｃが、各気筒
（＃１，＃２気筒と＃３，＃４気筒）の圧縮上死点前
（ＢＴＤＣ）θ１，θ２，θ３の位置に形成されてい
る。本形態においては、θ１＝９７°ＣＡ，θ２＝６５
°ＣＡ，θ３＝１０°ＣＡである。

【００４０】また、図７に示すように、吸気カムプーリ
２８の裏面の外周側に、気筒判別用の突起２８ｂ，２８
ｃ，２８ｄが形成され、突起２８ｂが＃３，＃４気筒の
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され、突起
２８ｃが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒
のＡＴＤＣθ５の位置に形成されている。更に、突起２
８ｄが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒の
ＡＴＤＣθ６の位置に形成されている。尚、本形態にお
いては、θ４＝２０°ＣＡ，θ５＝５°ＣＡ，θ６＝２
０°ＣＡである。また、これら気筒判別用の突起２８
ｂ，２８ｃ，２８ｄ、及び気筒判別センサ５８は、一方
のバンクのみに設けられる。

【００４１】さらに、本形態で採用するエンジン１が４
気筒エンジンであるのに対応して、カムロータ５０は、
図８に示すように、その外周にカム位置検出用の突起５
０ａが１８０°ＣＡの等角度毎に１個づつ計４個形成さ
れている。そして、これら各突起５０ａは、可変バルブ
タイミング機構３２の作動によって、各気筒の圧縮上死
点を基準として、θ７＝ＢＴＤＣ４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ
１０°ＣＡの間で変化する。

【００４２】尚、図８においては、ＲＨ側の吸気カム軸
２４に固設されているカムロータ５０を示すが、ＬＨ側
の吸気カム軸２４にも、同様にカムロータ５０が固設さ
れ、その外周にカム位置検出用の突起５０ａが１８０°
ＣＡの等角度毎に４個形成されており、これら各突起５
０ａは、可変バルブタイミング機構３２の作動によっ
て、各気筒の圧縮上死点を基準として、θ８＝ＢＴＤＣ
４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１０°ＣＡの間で変化する。

【００４３】そして、図９のタイムチャートに示すよう
に、エンジン運転に伴い、クランク軸２３、吸気カムプ
ーリ２８、及び吸気カム軸２４の回転により、クランク
ロータ４８及びカムロータ５０が回転して、クランクロ
ータ４８の各突起４８ａ，４８ｂ，４８ｃがクランク角
センサ４９によって検出され、クランク角センサ４９か
らθ１，θ２，θ３（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０°
ＣＡ）の各クランクパルスがエンジン１／２回転（１８
０°ＣＡ）毎に出力される。

【００４４】また、θ３クランクパルスとθ１クランク
パルスとの間で吸気カムプーリ２８の各突起２８ｂ，２
８ｃ，２８ｄが気筒判別センサ５８によって検出され、
気筒判別センサ５８から所定数の気筒判別パルスが出力
される。更に、可変バルブタイミング機構３２によって
クランク軸２３に対し回転位相が変化する右バンク，左
バンクの各吸気カム軸２４の後端に固設されたカムロー
タ５０の各突起５０ａがカム位置センサ５１Ｒ，５１Ｌ
によって検出され、カム位置センサ５１Ｒ，５１Ｌから
それぞれθ７，θ８のカム位置パルスが出力される。

【００４５】そして、以下の電子制御装置（以下、「Ｅ
ＣＵ」と略記する）６０において、クランク角センサ４
９から出力されるクランクパルスの入力間隔時間に基づ
いてエンジン回転数ＮＥを算出し、また、各気筒の燃焼
行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒→＃４
気筒）と、気筒判別センサ５８からの気筒判別パルスを
カウンタによって計数した値とのパターンに基づいて、
燃焼行程気筒、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒の気筒
判別を行う。さらに、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ
４９から出力されるクランクパルス（例えば、突起４８
ｂに対応するθ２クランクパルス）、及び、カム位置セ
ンサ５１Ｒ，５１Ｌから出力されるθ７，θ８カム位置
パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気カム位
置の実変位角（実バルブタイミング）を算出する。

【００４６】ＥＣＵ６０は、前述の各種センサ・スイッ
チ類からの信号を処理して各種アクチュエータ類に対す
る制御量を演算し、燃料噴射制御、点火時期制御、アイ
ドル回転数制御、過給圧制御、吸気バルブ３０に対する
バルブタイミング制御等を行うものである。図１０に示
すように、ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、Ｒ
ＡＭ６３、バックアップＲＡＭ６４、カウンタ・タイマ
群６５、Ｉ／Ｏインターフェース６６がバスラインを介
して接続されるマイクロコンピュータを中心として構成
され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路６７、Ｉ
／Ｏインターフェース６６に接続される駆動回路６８、
Ａ／Ｄ変換器６９等の周辺回路が内蔵されている。

【００４７】尚、カウンタ・タイマ群６５は、フリーラ
ンカウンタ、気筒判別センサ信号（気筒判別パルス）の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期
割込み用タイマ、クランク角センサ信号（クランクパル
ス）の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常監視用
のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称す
るものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・
タイマが用いられる。

【００４８】定電圧回路６７は、２回路のリレー接点を
有する電源リレー７０の第１のリレー接点を介してバッ
テリ７１に接続されている。電源リレー７０は、そのリ
レーコイルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆
動回路６８に接続されている。尚、電源リレー７０の第
２のリレー接点には、バッテリ７１から各アクチュエー
タに電源を供給するための電源線が接続されている。

【００４９】また、バッテリ７１には、イグニッション
スイッチ７２の一端が接続され、このイグニッションス
イッチ７２の他端がＩ／Ｏインターフェース６６の入力
ポートに接続されている。また、定電圧回路６７は、直
接、バッテリ７１に接続されており、イグニッションス
イッチ７２のＯＮが検出されて電源リレー７０の接点が
閉になると、ＥＣＵ６０内の各部へ電源を供給する一
方、イグニッションスイッチ７２のＯＮ，ＯＦＦに拘ら
ず、常時、バックアップＲＡＭ６４にバックアップ用の
電源を供給する。

【００５０】また、Ｉ／Ｏインターフェース６６の入力
ポートには、ノックセンサ５５、クランク角センサ４
９、気筒判別センサ５８、カム位置センサ５１Ｒ，５１
Ｌ、車速を検出するための車速センサ５９等が接続さ
れ、更に、Ａ／Ｄ変換器６９を介して、吸入空気量セン
サ５２、スロットル開度センサ５３、吸気管圧力センサ
５４、冷却水温センサ５６、空燃比センサ５７等が接続
されると共に、バッテリ電圧ＶBが入力されてモニタさ
れる。一方、Ｉ／Ｏインターフェース６６の出力ポート
には、ＩＳＣ弁１１、インジェクタ１２、過給圧制御用
デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ、オイルフロー制御
弁４１Ｒ，４１Ｌ、電源リレー７０のリレーコイルが駆
動回路６８を介して接続されると共に、イグナイタ内蔵
点火コイル１４が接続されている。

【００５１】ＣＰＵ６１では、ＲＯＭ６２に記憶されて
いる制御プログラムに従って、Ｉ／０インターフェース
６６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出
信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ６３に格納
される各種データ、及びバックアップＲＡＭ６４に格納
されている各種学習値データ，ＲＯＭ６２に記憶されて
いる固定データ等に基づき、インジェクタ１２、イグナ
イタ内蔵点火コイル１４、ＩＳＣ弁１１、過給圧制御用
デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ、オイルフロー制御
弁４１Ｒ，４１Ｌ等に対する制御量を演算し、燃料噴射
制御、点火時期制御、ＩＳＣ制御、過給圧制御、バルブ
タイミング制御等のエンジン制御を行う。

【００５２】ここで、ＥＣＵによる燃料噴射制御におい
ては、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて設定
した燃料噴射時期を、可変バルブタイミング機構３２を
介したバルブタイミング制御により吸気バルブ３０と排
気バルブ３１とが共に開弁状態となるバルブオーバラッ
プ量、及び、ターボ過給機１７を介した過給圧制御によ
る過給圧を考慮して遅角化する。そして、バルブオーバ
ラップ量が大きく、過給圧が高いほど、燃料噴射時期を
遅角化させることで、吸気側から排気側への混合気の吹
き抜けを防止する。

【００５３】すなわち、ＥＣＵ６０は、本発明に係わる
燃料噴射時期設定手段、燃料噴射時期遅角化手段として
の機能を実現する。以下、ＥＣＵ６０による燃料噴射時
期の遅角化に係わる処理について、図１１，１３，１６
に示すフローチャートを用いて説明する。

【００５４】図１１は、ＥＣＵ６０において所定周期
（所定時間）毎に実行されるバルブタイミング制御ルー
チンであり、このルーチンでは、先ず、ステップＳ１０
１で、エンジン負荷としての基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
とエンジン回転数ＮＥとに基づいてテーブルを参照し、
補間計算により目標バルブタイミング（目標変位角）Ｖ
ＴＴＧＴを設定する（ＶＴＴＧＴ←ＴＢＬ（Ｔｐ，Ｎ
Ｅ））。

【００５５】図１２に示すように、バルブタイミング制
御においては、エンジン負荷とエンジン回転数とによる
運転状態に応じて４つの制御領域に分け、それぞれ目標
バルブタイミングＶＴＴＧＴを設定してエンジン１を最
適な状態に制御するようにしており、低負荷低回転のア
イドル領域においては、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔを０°として、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進
角量＝０°の最遅角状態に制御し、排気バルブ３１と吸
気バルブ３０とのオーバラップをなくしてアイドル回転
安定化を図る。

【００５６】また、中負荷運転領域では、目標バルブタ
イミングＶＴＴＧＴを小〜中の進角量に設定し、吸気バ
ルブ３０の開閉タイミングを進角側に制御し、排気バル
ブ３１と吸気バルブ３０とのオーバラップ量を大きくし
て内部ＥＧＲ率を増加することで、エンジンのポンピン
グロスを低減して燃費の向上を図る。高負荷運転領域で
は、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進角量大に設定
して吸気バルブ３０の開閉タイミングを中負荷域よりも
進角側に制御し、排気バルブ３１と吸気バルブ３０との
オーバラップ量を更に増加させて充填効率及び掃気効率
を高め、エンジン出力を向上する。更に、低負荷高回転
の運転領域では、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進
角量小として吸気バルブ３０の開閉タイミングを遅角側
に制御し、バルブオーバラップ量を減少させてエンジン
の過回転を防止する。

【００５７】そして、ステップ１０１で目標バルブタイ
ミングＶＴＴＧＴを設定した後、ステップＳ１０２へ進
み、クランク角センサ４９から出力されるクランクパル
スとカム位置センサ５１Ｒ（５１Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づき、クランク軸２３に対する吸気
カム軸２４の実バルブタイミング（実変位角）ＶＴを算
出する。この実バルブタイミングＶＴの算出は、具体的
には、クランクパルスによって算出されるエンジン回転
数ＮＥから単位角度当たりの回転時間を求め、この単位
角度回転当たりの時間に、θ２クランクパルスが入力し
てからθ７，θ８カム位置パルスが入力するまでの時間
を乗算することで、θ２クランクパルスによる基準クラ
ンク角に対する吸気カム位置の回転位相、すなわちクラ
ンク軸２３に対する吸気カム軸２４の変位角ＶＴに換算
することで行われる。

【００５８】次いで、ステップＳ１０３へ進み、オイル
フロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）の保持電流値ＩＶＴＨ
に、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴと実バルブタイミ
ングＶＴとの偏差に比例ゲインＫを乗算したフィードバ
ック電流値（Ｋ×（ＶＴＴＧＴ−ＶＴ））を加算し、オ
イルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）の制御電流値ＩＶＴ
を算出する。そして、ステップＳ１０４で、制御電流値
ＩＶＴによる制御電流を駆動回路６８を介してオイルフ
ロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）に出力すべく、制御電流値
ＩＶＴをセットして、ルーチンを抜ける。

【００５９】保持電流値ＩＶＴＨは、オイルフロー制御
弁４１Ｒ（４１Ｌ）のスプール４１ｇを、そのランドを
以ってＡポート４１ａ及びＢポート４１ｂを閉塞する位
置に保持し、シリンダヘッド２側の進角側オイル通路３
９、遅角側オイル通路４０を、オイルフロー制御弁４１
Ｌ（４１Ｒ）のオイル供給ポート４１ｃ、ドレインポー
ト４１ｄ，４１ｆから遮断することで、可変バルブタイ
ミング機構３２のベーンロータ３３を進角側にも遅角側
にも変位させず、所定の目標バルブタイミングに収束し
た定常状態に保持するための電流値であり、個別の制御
系のオイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）毎に学習され
る。

【００６０】そして、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１
Ｌ）の制御電流値ＩＶＴは、保持電流値ＩＶＴＨに対し
て目標バルブタイミングＶＴＴＧＴと実バルブタイミン
グＶＴとの偏差に応じたフィードバック電流値（Ｋ×
（ＶＴＴＧＴ−ＶＴ））により増減され（例えば、ＩＶ
Ｔ＝１００ｍＡ〜１０００ｍＡ）、スプール４１ｇのス
トロークが変更されて、進角側オイル通路３９或いは遅
角側オイル通路４０とオイル供給通路４５との接続量、
進角側オイル通路３９或いは遅角側オイル通路４０とド
レイン通路４６，４７との接続量が０〜１００％の間で
変更され、実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミ
ングＶＴＴＧＴに収束するようフィードバック制御され
る。

【００６１】すなわち、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔに対し、実バルブタイミングＶＴが遅角しているとき
には、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）の制御電流
値ＩＶＴが増加され、スプール４１ｇが進角側オイル通
路３９とオイル供給通路４５との接続量及び遅角側オイ
ル通路４０とドレイン通路４７との接続量を増加する方
向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機構
３２の進角室３８ａの油圧が上昇すると共に遅角室３８
ｂの油圧が低下し、ベーンロータ３３が時計回り方向
（図３参照）に回動し、吸気カムプーリ２８に対する吸
気カム軸２４の回転位相すなわちクランク軸２３に対す
る吸気カム軸２４の回転位相（変位角）が進角化され、
吸気カム軸２４の吸気カム２４ａによって駆動される吸
気バルブ３０の開閉タイミングが進角される。

【００６２】また、逆に、目標バルブタイミングＶＴＴ
ＧＴに対し、実バルブタイミングＶＴが進角していると
きには、オイルフロー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）の制御電
流値ＩＶＴが減少され、スプール４１ｇが遅角側オイル
通路４０とオイル供給通路４５との接続量及び進角側オ
イル通路３９とドレイン通路４６との接続量を増加する
方向に移動する。これにより、可変バルブタイミング機
構３２の進角室３８ａの進角室３８ａの油圧が低下する
と共に遅角室３８ｂの油圧が上昇し、ベーンロータ３３
が反時計回り方向（図４参照）に回動し、吸気カムプー
リ２８に対する吸気カム軸２４の回転位相すなわちクラ
ンク軸２３に対する吸気カム軸２４の回転位相（変位
角）が遅角化され、吸気カム軸２４の吸気カム２４ａに
よって駆動される吸気バルブ３０の開閉タイミングが遅
角される。

【００６３】そして、実バルブタイミングＶＴが目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴに収束すると（ＶＴＴＧＴ＝
ＶＴ）、フィードバック電流値が０となってオイルフロ
ー制御弁４１Ｒ（４１Ｌ）のスプール４１ｇが進角側オ
イル通路３９及び遅角側オイル通路４０を閉塞する位置
に移動し、可変バルブタイミング機構３２のベーンロー
タ３３が停止・保持される。

【００６４】以上のバルブタイミング制御により、中・
高負荷運転領域でバルブオーバラップ量が大きくなる
と、これに呼応して、燃料噴射制御においては、バルブ
オーバラップ量が大きく、過給圧が高いほど、燃料噴射
時期を遅角する。以下、燃料噴射制御に係わる処理につ
いて説明する。

【００６５】図１３は、所定周期（所定時間）毎に実行
される燃料噴射量・噴射時期設定ルーチンであり、先
ず、ステップＳ２０１で、吸入空気量Ｑとエンジン回転
数ＮＥとに基づいて基本燃料噴射量を定める基本燃料噴
射パルス幅Ｔｐを算出し（Ｔｐ←Ｋ×Ｑ／ＮＥ；Ｋはイ
ンジェクタ特性補正定数）、ステップＳ２０２で、基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐに各種補正項を乗算及び加算して
エンジンへ供給する最終的な燃料噴射量を定める燃料噴
射パルス幅Ｔｉを算出する。基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
に対する補正乗算項としては、例えば、冷却水温補正、
加減速補正、全開増量補正、アイドル後増量補正等に係
わる各種補正係数ＣＯＥＦ、空燃比センサ５７の出力に
基づく空燃比補正に係わる空燃比フィードバック補正係
数α、吸入空気量センサ５２等の吸入空気量計測系及び
インジェクタ１２等の燃料供給系の生産時のバラツキや
経時劣化等を補正するための空燃比学習補正係数ＫＢＬ
ＲＣ、燃料カットのための燃料カット係数ＫＦＣがあ
り、また、補正加算項としては、バッテリ電圧ＶBに応
じて変化するインジェクタ１２の無効噴射時間を補正す
るための電圧補正パルス幅Ｔｓがある。そして、これら
の補正項により、最終的な燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出
する（Ｔｉ←Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α×ＫＢＬＲＣ×ＫＦＣ
＋Ｔｓ）。

【００６６】次に、ステップＳ２０３へ進み、エンジン
負荷としての燃料噴射パルス幅Ｔｉとエンジン回転数Ｎ
Ｅとに基づきテーブルを補間計算付で参照して基本燃料
噴射開始噴射時期ＩＮＪＳＴＢを設定する（ＩＮＪＳＴ
Ｂ←ＴＢＬ（Ｔｉ，ＮＥ）。基本燃料噴射開始噴射時期
ＩＮＪＳＴＢは、図１４に示すように、エンジン回転数
ＮＥと燃料噴射パルス幅Ｔｉとをパラメータとする各運
転領域毎に、空気利用率を高めて吸入空気と燃料との良
好な混合を得るに最適な噴射開始時期を予めシミュレー
ション或いは実験等から求めたものであり、低負荷域か
ら高負荷域に移行するほど噴射開始時期を進角させる。

【００６７】続くステップＳ２０４では、実バルブタイ
ミングＶＴに基づきバルブオーバラップ量ＶＯＲを算出
し、ステップＳ２０５で、バルブオーバラップ量ＶＯＲ
と、吸気管圧力センサ５４によりセンシングした実過給
圧Ｐとに基づいてテーブルを補間計算付で参照し、噴射
時期遅角量ＲＩＮＪを設定する（ＲＩＮＪ←ＴＢＬ（Ｖ
ＯＲ，Ｐ））。噴射時期遅角量ＲＩＮＪは、図１５に示
すように、バルブオーバラップ量ＶＯＲと実過給圧Ｐと
をパラメータとする各運転領域毎に、吸気側から排気側
への混合気の吹き抜けを防止するに適正な遅角量を予め
シミュレーション或いは実験等から求めたものであり、
バルブオーバラップ量ＶＯＲが小さく実過給圧Ｐが低い
領域ほど吹き抜けの影響が小さいため、噴射時期遅角量
ＲＩＮＪを小さくし、バルブオーバラップ量ＶＯＲが大
きく実過給圧Ｐが高い領域ほど吹き抜けの影響が大きく
なるため、噴射時期遅角量ＲＩＮＪを大きくする。

【００６８】その後、ステップＳ２０６へ進み、基本燃
料噴射開始時期ＩＮＪＳＴＢに、噴射時期遅角量ＲＩＮ
Ｊを加算し、最終的な燃料噴射開始時期ＩＮＪＳＴを設
定する（ＩＮＪＳＴ←ＩＮＪＳＴＢ＋ＲＩＮＪ）。本実
施の形態では、時間制御方式を採用し、該当気筒に対す
る燃料噴射開始時期をθ１クランクパルス入力後の時間
によって制御するため、噴射時期遅角量ＲＩＮＪを基本
燃料噴射開始時期ＩＮＪＳＴＢに加算項として与えるこ
とで、燃料噴射開始時期を遅角補正する。そして、ステ
ップＳ２０７，Ｓ２０８で、燃料噴射開始時期ＩＮＪＳ
Ｔ、燃料噴射パルス幅Ｔｉを、それぞれ噴射タイマにセ
ットし、ルーチンを抜ける。

【００６９】そして、噴射タイマによる計時がスタート
して燃料噴射開始時期ＩＮＪＳＴに達すると、図１６の
ＩＮＪＳＴ割込みルーチンが起動する。このルーチンで
は、ステップＳ３０１で燃料噴射パルス幅Ｔｉの駆動信
号をインジェクタ１２に出力してインジェクタ１２から
の燃料噴射を開始させ、ルーチンを抜ける。

【００７０】すなわち、図９のタイムチャートに破線で
示すように、インジェクタ１２に出力する燃料噴射パル
ス幅Ｔｉによる燃料噴射時期を、エンジン負荷とエンジ
ン回転数に基づいて設定される燃料噴射時期をバルブオ
ーバラップ量に応じて遅角化する。これにより、バルブ
オーバラップ時の排気吹き返しを防止して適正な燃料噴
射を継続することができ、インジェクタ１２の噴射口へ
のデポジットの堆積やインジェクタ１２及びその噴射口
回りの熱損傷を回避すると共に、排気エミッションや燃
費の悪化を防止することができる。

【００７１】図１７〜図２０は本発明の実施の第２形態
に係わり、図１７は燃料噴射量・噴射時期設定ルーチン
のフローチャート、図１８は第１の補正係数の説明図、
図１９は第２の補正係数の説明図、図２０は第３の補正
係数の説明図である。

【００７２】第２形態は、ウェストゲート弁２１の開
度、スロットル弁５ａの開度、エンジン回転数等の運転
状態に応じて噴射時期遅角量ＲＩＮＪを補正し、より緻
密に燃料噴射時期を制御するものである。このため、第
２形態においては、第１形態の燃料噴射量・噴射時期設
定ルーチン（図１３参照）に若干の処理を追加する。

【００７３】すなわち、図１７に示すように、第２形態
の燃料噴射量・噴射時期設定ルーチンでは、第１形態で
説明したステップＳ２０１〜Ｓ２０５を経てステップＳ
２０５−１へ進み、ウェストゲート弁２１の開度に対応
する過給圧制御用デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬに
対する制御量（本形態ではデューティ比ＤＵＴＹ）に基
づいてテーブルを補間計算付で参照し、噴射時期遅角量
ＲＩＮＪを適正率補正するための第１の補正係数Ｒ１を
設定する。

【００７４】第１の補正係数Ｒ１は、ウェストゲート弁
２１の開度が大きくなると、ターボ過給機１７のタービ
ン効率が低下することから、同じ過給圧を得るためには
排圧が高くなり、吹き抜けの影響が小さくなることを考
慮し、過給圧制御用デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ
に対する制御信号のデューティ比ＤＵＴＹをパラメータ
として予めシミュレーション或いは実験などにより噴射
時期遅角量ＲＩＮＪに対する適正な補正率を求めたもの
である。すなわち、図１８に示すように、過給圧制御用
デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬに対する制御信号の
デューティ比ＤＵＴＹが設定値以下（ウェストゲート弁
２１の開度が設定開度以下）で実質補正なしのＲ１＝１
とし、過給圧制御用デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ
に対する制御信号のデューティ比ＤＵＴＹが大きくなる
ほど（ウェストゲート弁２１の開度が大きくなるほ
ど）、１＞Ｒ１として燃料噴射時期の過大な遅角化を防
止する。

【００７５】次に、ステップＳ２０５−１からステップ
Ｓ２０５−２へ進み、スロットル開度ＴＨＶに基づいて
テーブルを補間計算付で参照し、噴射時期遅角量ＲＩＮ
Ｊを適正率補正するための第２の補正係数Ｒ２を設定す
る。第２の補正係数Ｒ２は、スロットル弁５ａの開度が
小さいほど、スロットル弁５ａ上流側の圧力が高くな
り、排気圧が高くなって吹き抜けの影響が小さくなるこ
とを考慮し、スロットル開度ＴＨＶをパラメータとして
予めシミュレーション或いは実験などにより噴射時期遅
角量ＲＩＮＪに対する適正な補正率を求めたものであ
る。すなわち、図１９に示すように、設定スロットル開
度で実質補正無しのＲ２＝１として、スロットル開度が
小さくなるほど、１＞Ｒ２として燃料噴射時期の過大な
遅角化を防止する。

【００７６】続くステップＳ２０５−３では、エンジン
回転数ＮＥに基づいてテーブルを補間計算付で参照し、
噴射時期遅角量ＲＩＮＪを適正率補正するための第３の
補正係数Ｒ３を設定する。第３の補正係数Ｒ３は、エン
ジン回転数によって排気の脈動が変化し、吸気側から排
気側への吹き抜け量が変化することを考慮し、エンジン
回転数ＮＥをパラメータとして予めシミュレーション或
いは実験などにより噴射時期遅角量ＲＩＮＪに対する適
正な補正率を求めたものである。すなわち、図２０に示
すように、実質補正無しのＲ３＝１に対し、エンジン回
転数ＮＥが高くなるに従い、１＞Ｒ３として燃料噴射時
期の過大な遅角化を防止する。

【００７７】その後、ステップＳ２０５−４へ進み、噴
射時期遅角量ＲＩＮＪに第１，第２，第３の補正係数Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３を乗算し、噴射時期遅角量ＲＩＮＪを補
正する（ＲＩＮＪ←ＲＩＮＪ×Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３）。そ
して、ステップＳ２０５−４からステップＳ２０６へ進
み、基本燃料噴射開始時期ＩＮＪＳＴＢに補正された噴
射時期遅角量ＲＩＮＪを加算して最終的な燃料噴射開始
時期ＩＮＪＳＴを設定し（ＩＮＪＳＴ←ＩＮＪＳＴＢ＋
ＲＩＮＪ）、ステップＳ２０７，Ｓ２０８で、燃料噴射
開始時期ＩＮＪＳＴ、燃料噴射パルス幅Ｔｉを、それぞ
れ噴射タイマにセットしてルーチンを抜ける。

【００７８】第２形態では、前述の第１形態と同様、バ
ルブオーバラップ時の排気吹き返しを防止して適正な燃
料噴射を継続することができるばかりでなく、吸気側及
び排気側の圧力状態を考慮するため、燃料噴射時期の遅
角量をより緻密に設定することができ、制御性を向上す
ることができる。

【００７９】尚、本発明は、上述の各実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能である。例えば、各実施の形態は、燃料噴
射開始時期を基準として燃料噴射時期を設定している
が、燃料噴射終了時期を基準として定め、燃料噴射終了
時期から燃料噴射パルス幅により逆算して燃料噴射開始
時期を設定しても良い。

【００８０】また、各実施の形態では、吸気カム軸側に
のみ可変バルブタイミング機構を配設したエンジンに適
用した例について説明したが、本発明はこれに限定され
ず、可変バルブタイミング機構を吸気カム軸と排気カム
軸との少なくとも一方に配設したものであれば良い。

【００８１】更に、各実施の形態においては、連続可変
バルブタイミング機構付エンジンに適用した例につき説
明したが、これに限定されず、可変バルブタイミング機
構として、特開平７−１１９８１号公報等に開示される
ような低速カムと高速カムとを選択的に切換えるものに
適用することも可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料噴射時期をバルブオーバラップ量と過給圧とに応じて
適正に遅角化して吸気側から排気側への混合気の吹き抜
けを防止することができ、インジェクタの噴射口へのデ
ポジットの堆積やインジェクタ及びその噴射口回りの熱
損傷を未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、可変バルブ
タイミング機構及び過給機付エンジンの全体構成図

【図２】同上、可変バルブタイミング機構の概略構成図

【図３】同上、可変バルブタイミング機構の最進角状態
を図２のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図４】同上、可変バルブタイミング機構の最遅角状態
を図２のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図５】同上、排気バルブに対する吸気バルブのバルブ
タイミングの変化を示す説明図

【図６】同上、クランクロータとクランク角センサの正
面図

【図７】同上、吸気カムプーリの背面図

【図８】同上、カムロータとカム位置センサの正面図

【図９】同上、クランクパルス、気筒判別パルス、及び
カム位置パルスの関係を示すタイムチャート

【図１０】同上、電子制御系の回路構成図

【図１１】同上、バルブタイミング制御ルーチンのフロ
ーチャート

【図１２】同上、バルブタイミングの制御領域を示す説
明図

【図１３】同上、燃料噴射量・噴射時期設定ルーチンの
フローチャート

【図１４】同上、基本燃料噴射開始時期の説明図

【図１５】同上、噴射時期遅角量の説明図

【図１６】同上、ＩＮＪＳＴ割込みルーチンのフローチ
ャート

【図１７】本発明の実施の第２形態に係わり、燃料噴射
量・噴射時期設定ルーチンのフローチャート

【図１８】同上、第１の補正係数の説明図

【図１９】同上、第２の補正係数の説明図

【図２０】同上、第３の補正係数の説明図

【符号の説明】

１ 可変バルブタイミング機構及び過給機付エンジン １７ ターボ過給機（過給機） ３０ 吸気バルブ ３１ 排気バルブ ３２ 可変バルブタイミング機構 ６０ 電子制御装置（燃料噴射時期設定手段、燃料噴射
時期遅角化手段） ＮＥ エンジン回転数 ＶＯＲ バルブオーバラップ量 Ｐ 過給圧 ＩＮＪＳＴ 燃料噴射開始時期 ＲＩＮＪ 噴射時期遅角量 ＤＵＴＹ デューティ比（過給圧を制御するための制御
弁の開度） ＴＨＶ スロットル開度（スロットル弁の開度） Ｒ１ 第１の補正係数 Ｒ２ 第２の補正係数 Ｒ３ 第３の補正係数

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/04 ３３５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３５Ｚ ３３５Ｃ ３３５Ｆ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｌ ３０１Ｊ ３０１Ｚ Ｆターム(参考） 3G018 AA05 AB07 BA09 CA19 DA54 EA03 EA04 EA12 EA13 EA14 EA16 EA17 EA31 EA32 EA35 FA01 FA09 GA00 GA07 GA09 GA24 3G084 AA03 BA04 BA13 BA15 BA23 CA09 DA00 DA02 DA03 DA10 EB08 EB11 FA05 FA07 FA10 FA12 FA13 FA17 FA20 FA25 FA26 FA29 FA38 FA39 3G092 AA01 AA05 AA11 AA18 AB02 BA01 BB01 BB06 DA09 DE01S DG01 DG05 DG09 EA04 EC01 FA00 FA18 FA24 FA38 GA05 GA06 GA11 GA17 GA18 HA01X HA05X HA06X HA13X HA16X HB01X HB02X HC05X HD05X HE03X HE05X HE08X HF21X 3G301 HA01 HA06 HA11 HA19 JA00 JA02 JA03 JA10 JA12 JA21 JA26 JA32 KA07 KA08 KA09 KA24 KA25 LA07 LB02 LC01 LC08 MA01 MA03 MA06 MA11 MA14 MA18 NC04 NC06 ND01 NE11 NE12 PA04Z PA07Z PA11Z PA16Z PC08Z PD02Z PE00Z PE03Z PE05Z PE08Z PF01Z PG01Z

Claims (5)

【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少なくとも
   一方の開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング
   機構と過給機とを備えた可変バルブタイミング機構及び
   過給機付エンジンの燃料噴射制御装置であって、 エンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて燃料噴射時
   期を設定する燃料噴射時期設定手段と、 上記可変バルブタイミング機構により可変される吸気バ
   ルブ及び排気バルブのバルブオーバラップ量と上記過給
   機による過給圧とに基づいて燃料噴射時期の遅角量を設
   定し、バルブオーバラップ量が大きく、過給圧が高いほ
   ど、上記燃料噴射時期設定手段で設定した燃料噴射時期
   を遅角化させる燃料噴射時期遅角化手段とを備えたこと
   を特徴とする可変バルブタイミング機構及び過給機付エ
   ンジンの燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 上記燃料噴射時期設定手段は、燃料噴射
   時期を、噴射開始時期を基準として設定することを特徴
   とする請求項１記載の可変バルブタイミング機構及び過
   給機付エンジンの燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 上記燃料噴射時期遅角化手段は、 上記過給機による過給圧を制御するための制御弁の開度
   が増加するに従い減少する第１の補正係数を設定し、こ
   の第１の補正係数により上記遅角量を補正することを特
   徴とする請求項１又は２記載の可変バルブタイミング機
   構及び過給機付エンジンの燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 上記燃料噴射時期遅角化手段は、 スロットル弁の開度が減少するに従い減少する第２の補
   正係数を設定し、この第２の補正係数により上記遅角量
   を補正することを特徴とする請求項１，２，３の何れか
   一に記載の可変バルブタイミング機構及び過給機付エン
   ジンの燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】 上記燃料噴射時期遅角化手段は、 エンジン回転数に基づき第３の補正係数を設定し、この
   第３の補正係数により上記遅角量を補正することを特徴
   とする請求項１，２，３，４の何れか一に記載の可変バ
   ルブタイミング機構及び過給機付エンジンの燃料噴射制
   御装置。