JP2013127258A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気バルブの作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御ユニット１は、ＶＶＴ機構９の作動油圧の不足に応じて吸気バルブの作用角を拡大したときに、スロットルバルブ７の開度を、吸入空気量を増大させる側に補正することで、吸気バルブのバルブタイミングを遅角した状態での作用角の拡大に応じた吸入空気量の減少を抑えて、機関回転速度の落ち込みを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構を備える内燃機関の制御装置に関する。

車載等の内燃機関に搭載される機構として、吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構が知られている。バルブ特性可変機構には、吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構や吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構などがある。例えば特許文献１には、作用角の大きい大カムと作用角の小さい小カムとの２つのカムを備え、それら大カムと小カムとの間で、吸気バルブを駆動するカムを切り換えることで吸気バルブの作用角を可変とする機構が記載されている。

特開平０５−００１６０４号公報

作用角可変機構を備える内燃機関では、作用角の変更は通常、機関回転速度や機関負荷といった機関運転状態の変化に応じて行われる。しかしながら、状況によっては、機関運転状態の変化に応じたものでない作用角の変更が行われることがある。

以下に、機関運転状態の変化に応じたものでない作用角の変更の一例を示す。ここでは、油圧によって吸気バルブのバルブタイミングを可変とする油圧式バルブタイミング可変機構と吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構との２つのバルブ特性可変機構を備える内燃機関における場合を例として説明する。

こうした内燃機関では、油圧式バルブタイミング可変機構にその作動油を供給する油圧系に問題が生じて、油圧式バルブタイミング可変機構の作動油圧が不足することがある。作動油圧が不足すると、カムシャフトに作用するカムトルクに抗してバルブタイミングを保持することができなくなり、吸気バルブのバルブタイミングは、遅角側に変化する（図８（ａ）→図８（ｂ））。ここで、そのときの吸気バルブの作用角が小さくされていたとすると、図８（ｂ）に示すように、バルブタイミングの遅角によって吸気バルブの開弁時期が吸気上死点から大幅に遅れることがある。なお、図８における「Ｅｘ開」「Ｅｘ閉」は、排気バルブの開時期、閉時期を、「Ｉｎ開」「Ｉｎ閉」は、吸気バルブの開時期、閉時期をそれぞれ示している。

この場合、吸気上死点から吸気バルブが開くまでの期間Ａには、シリンダーが密閉されたまま、ピストンが下ってシリンダーの容積が拡大されることになる。そしてこの期間Ａが長くなると、内燃機関の圧力損失が過大となって失火が発生する。そこで、そうした場合には、図８（ｃ）に示すように、吸気バルブの作用角を拡大して吸気バルブの開弁時期を早めることで、吸気バルブ圧力損失の増大を抑えて失火を回避するようにしている。

ところが、バルブタイミングが遅角された状態で作用角を拡大すると、吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなる。吸気下死点から吸気バルブが閉じるまでの期間Ｂには、ピストンの上昇に応じてシリンダー内の空気が吸気ポートに押し戻される。そのため、このときの作用角の拡大に応じては、シリンダーに充填される空気量（シリンダー充填空気量）がそれまでよりも減少してしまうことがある。しかも、このときの作用角の拡大は、失火を回避するため、早急に行わなければならない。そのため、このときの作用角の拡大によっては、シリンダー充填空気量、すなわち機関負荷が急激に減少されてしまい、機関回転速度の急激な落ち込みが発生してしまうことがある。

なお、作用角の変更によっては、機関負荷が増大することもあり、それによって、機関回転速度の急激な吹き上がりが発生してしまうことがある。例えば吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも早い時期となる範囲で作用角を拡大した場合には、作用角の拡大に応じて機関負荷が増加して、機関回転速度が吹き上がるようになる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、吸気バルブの作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構を備える内燃機関の制御装置としての請求項１に記載の発明は、作用角が変更されたときに、その作用角の変更に伴う変化とは逆方向にシリンダー充填空気量を変化させる側に吸入空気量調整用バルブの開度を補正している。

上記構成では、作用角の変更に応じて吸入空気量が変化しても、スロットルバルブやＩＳＣ（Idol Speed Control）バルブのような吸入空気量調整用バルブの開度が、その変化とは逆方向にシリンダー充填空気量を変化させる側に補正される。例えば作用角の変更に応じてシリンダー充填空気量が減少するときには、シリンダー充填空気量を増大させる側、すなわち吸入空気量を増大させる側に吸入空気量調整用バルブの開度が補正される。そのため、作用角の変更に伴う機関負荷の変化が抑えられるようになり、作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を抑えることができる。

また上記課題を解決するため、吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構を備える内燃機関の制御装置としての請求項２に記載の発明では、作用角が拡大されたときに、吸入空気量調整用のバルブの開度を、吸入空気量を増大させる側に補正するようにしている。

作用角拡大後の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときには、作用角の拡大に応じてシリンダー充填空気量が減少して、機関回転速度が落ち込むことがある。その点、上記構成では、作用角の拡大に応じてシリンダー充填空気量が減少しても、吸入空気量調整用バルブの開度が吸入空気量を増大させる側に補正される。そのため、作用角の拡大に伴う機関負荷の減少が抑えられるようになり、作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を抑えることができる。

また、油圧により動作して吸気バルブのバルブタイミングを可変とする油圧式バルブタイミング可変機構を備える内燃機関では、油圧式バルブタイミング可変機構の作動油圧が不足した際に、作用角の拡大が行われることがある。そしてこのときの作用角の拡大によっては、吸入空気量が減少して機関回転速度の落ち込みが生じることがある。したがって、こうした内燃機関では、請求項１または２によるように、油圧式バルブタイミング可変機構の作動油圧の不足に応じた作用角の拡大時に上記バルブの開度の補正を行うようにすると良い。

作用角の拡大に伴う吸入空気量の減少は、作用角拡大の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときに発生する。そのため、請求項３によるように、作用角の拡大に伴う機関回転速度の落ち込みを抑えるための吸入空気量調整用バルブの開度の補正は、作用角を拡大した後の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときに行うようにすると良い。

一方、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備える内燃機関では、吸気バルブのバルブタイミングによって、作用角の変更に伴う吸入空気量の変化量やその変化の時期が変わってくる。そこで、そうした内燃機関では、請求項４によるように、作用角の変更時の吸気バルブのバルブタイミングに応じて、作用角の変更に伴う吸入空気量の変化を抑えるための吸入空気量調整用バルブの開度補正の量及び補正の時期を変更するようにすると良い。

ところで、作用角の変更がある程度よりも緩やかに行われたときには、作用角の変更に伴う吸入空気量の変化も、ひいてはそれに伴う機関回転速度の変化も緩やかとなる。よって、作用角の変更に伴う機関回転速度の急変は、作用角の変更が急速に行われたときにのみ発生する。そのため、作用角の変更に応じた吸入空気量調整用バルブの開度の補正は、請求項５によるように、作用角の変化速度が規定の速度よりも高いときにのみ行うようにしても、作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を抑えることが可能である。

なお、吸入空気量調整用バルブの開度補正によって作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を凌いだ後は、請求項６によるように、同バルブの開度の補正量を時間の経過と共に徐減するようにすると良い。

本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の制御装置の全体構成を模式的に示す略図。 同実施の形態に採用される空気補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 遅延時間算出用の演算マップ一例における作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期と遅延時間との関係を示すグラフ。 空気補正量算出用の演算マップ一例における作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期と空気補正量との関係を示すグラフ。 作用角が拡大される前の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅いときの制御態様を示すタイムチャート。 作用角が拡大される前の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも早いときの制御態様を示すタイムチャート。 本発明の第２の実施の形態に採用される空気補正ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 （ａ）バルブタイミング遅角前、（ｂ）バルブタイミング遅角後、（ｃ）作用角拡大後のそれぞれにおける吸排気バルブの開閉時期を示す図。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した一実施の形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の制御装置は、吸気バルブの作用角を連続的に可変とする作用角可変機構と、油圧により作動して吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする油圧式バルブタイミング可変機構との２つのバルブ特性可変機構を備える内燃機関に適用されるものとなっている。

図１に示すように、本実施の形態の内燃機関の制御装置は、電子制御ユニット１を中心に構成されている。電子制御ユニット１は、機関制御に係る各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、機関制御用のプログラムやデータの記憶された読込専用メモリー（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）を備えている。

電子制御ユニット１には、車両各部に設けられた、例えば下記（Ａ）〜（Ｅ）のような各種センサーの検出信号が入力されている。
（Ａ）吸入空気量を検出するエアフローメーター２。
（Ｂ）アクセル操作位置を検出するアクセルポジションセンサー３。
（Ｃ）スロットル開度を検出するスロットルセンサー４。
（Ｄ）カムシャフトの回転角（カム角）に応じた信号（カム角信号）を出力するカム角センサー５。
（Ｅ）クランクシャフトの回転角（クランク角）に応じた信号（クランク角信号）を出力するクランク角センサー６。

また電子制御ユニット１には、内燃機関の運転状態を変更する、例えば下記（Ｆ）〜（Ｈ）のような各種アクチュエーターが接続されている。そして電子制御ユニット１は、それらアクチュエーターを駆動制御することで、吸入空気量の調整や吸気バルブのバルブタイミング、作用角の可変といった機関制御を実施する。
（Ｆ）吸入空気量調整用バルブとしてのスロットルバルブ７の開度、すなわちスロットル開度を変更するスロットルモーター８。
（Ｇ）吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構（ＶＶＴ機構）９の作動油圧を変更するオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）１０。
（Ｈ）吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構１１を駆動するアクチュエーター１２。

電子制御ユニット１は、機関運転中、ＶＶＴ機構９の作動油圧の不足の有無を監視している。この作動油圧の不足は、例えばＶＶＴ機構９の応答速度の低下により確認されている。

上述したように、ＶＶＴ機構９の作動油圧が不足すると、カムシャフトに作用するカムトルクに抗してバルブタイミングを保持することができなくなり、吸気バルブのバルブタイミングは遅角側に変化する。そしてそのときの吸気バルブの作用角が小さくされていたとすると、バルブタイミングの遅角によって吸気バルブの開弁時期が吸気上死点から大幅に遅れるようになる。こうして吸気バルブの開弁時期が遅れると、吸気上死点から吸気バルブが開くまでの期間にシリンダーが密閉されたまま、ピストンが下ってシリンダーの容積が拡大されることになり、内燃機関の圧力損失が増大して失火が発生する。

そこで本実施の形態では、電子制御ユニット１は、ＶＶＴ機構９の作動油圧の不足が確認されると、吸気バルブの作用角を拡大して吸気バルブの開弁時期を早めることで、吸気バルブ圧力損失の増大を抑えて失火を回避するようにしている。なお、このときの吸気バルブの作用角の拡大は、失火を回避するため、急速に行われる。

また上述したように、吸気バルブのバルブタイミングが遅角された状態でその作用角が拡大されると、吸気バルブの閉弁時期は吸気下死点から大幅に遅れるようになる。吸気下死点から吸気バルブが閉じるまでの期間には、ピストンの上昇に応じてシリンダー内の空気が吸気ポートに押し戻される。そのため、このときの作用角の拡大に応じては、シリンダー充填空気量がそれまでよりも減少してしまうことがある。しかも、このときの作用角の拡大は、失火を回避するため、早急に行わなければならない。そのため、このときの作用角の拡大によっては、シリンダー充填空気量が急激に減少されてしまい、機関回転速度の急激な落ち込みが発生してしまうことがある。

そこで、本実施の形態では、電子制御ユニット１は、こうした作用角の拡大に伴う機関回転速度の急激な落ち込みを回避するため、次の制御を実施している。この制御は、図２に示される空気補正ルーチンの処理を通じて行われる。本ルーチンの処理は、吸気バルブの作用角の変更が指令される毎に、電子制御ユニット１により実施される。

さて本ルーチンが開始されると、まずステップＳ１００において、作用角可変範囲の最小値である最小作用角から同範囲の最大値である最大作用角への吸気バルブ作用角の拡大がなされたか否かが確認される。ここでそうした作用角の拡大がなされていないのであれば（Ｓ１００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。

一方、上記のような作用角の拡大がなされたのであれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、続くステップＳ１０１において、現在、内燃機関がアイドル運転中であるか否かが確認される。ここで、アイドル運転中でなければ、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了され、そうでなければ、ステップＳ１０２に処理が移行される。ちなみに、アイドル運転中における最小作用角から最大作用角への吸気バルブ作用角の拡大は、例えばＶＶＴ機構９の作動油圧の不足に応じて実施される。

ステップＳ１０２に処理が移ると、そのステップＳ１０２において、そのときの吸気バルブのバルブタイミングに基づいて遅延時間の算出が行われる。本実施の形態では、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣから、図３に示される演算マップに基づいて、ここでの遅延時間の算出が実施されている。なお、閉弁時期ＩＶＣは、吸気下死点から吸気バルブの閉弁までのクランク角の大きさを示している。同図に示すように、遅延時間は、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点よりも後であるときには、その値が「０」に設定される。また遅延時間は、閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点よりも前であるときには、閉弁時期ＩＶＣが早いほど、その値が大きい値に設定される。

続いてステップＳ１０３において、そのときの吸気バルブのバルブタイミングに基づいて空気補正量の算出が行われる。本実施の形態では、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣから、図４に示される演算マップに基づいて、ここでの空気補正量の算出が行われる。同図に示すように、空気補正量ｑｖｔｆは、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期が遅いときほど、大きい値に設定される。なお、空気補正量ｑｖｔｆは、作用角拡大前のバルブタイミングが進角されており、作用角の拡大によっても吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くならないときには、その値が「０」とされている。

こうして遅延時間及び空気補正量ｑｖｔｆが算出されると、続くステップＳ１０４において、作用角拡大の指令から上記算出した遅延時間が経過するまで待機した後、ステップＳ１０５において、上記算出した空気補正量ｑｖｔｆに応じて要求吸入空気量ｑｃａｌが増大側に補正される。要求吸入空気量ｑｃａｌは、スロットル開度の算出に用いられ、その値が大きいほど、スロットル開度は大きくされる。したがって、このときの要求吸入空気量ｑｃａｌの補正によっては、作用角の変更に伴う変化とは逆方向にシリンダー充填空気量を変化させる側に、すなわち吸入空気量を増大させる側にスロットル開度が補正されるようになる。

その後、ステップＳ１０６において、空気補正量ｑｖｔｆが「０」となるまで、時間と共に空気補正量ｑｖｔｆの値を徐減する徐減処理が行われる。そして空気補正量ｑｖｔｆが「０」まで徐減されると、今回の本ルーチンの処理が終了される。

次に、こうした本実施の形態の作用について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５及び図６では、上述の空気補正ルーチンの処理を行った場合の制御態様が実線で、行わなかった場合の制御態様が破線でそれぞれ示されている。

図５は、作用角が拡大される前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点よりも遅いときの制御態様を示している。同図の時刻ｔ０にＶＶＴ機構９の作動油圧の不足が発生すると、その後、吸気バルブのバルブタイミングｅｖｔは遅角側に推移する。こうしてバルブタイミングが遅角されると、それに伴う圧力損失の増大に応じた失火の発生を回避すべく、吸気バルブの作用角ｅｖｃａｍが拡大される。

ここで、空気補正ルーチンの処理を行わない場合、ここで吸気バルブの作用角ｅｖｃａｍが拡大されても、要求吸入空気量ｑｃａｌは、そのまま維持される。そのため、この場合には、スロットル開度も変更されないことになり、作用角ｅｖｃａｍの拡大に応じてシリンダー充填空気量、すなわち機関負荷ｋｌｓｍが減少して機関回転速度ｅｎｅが落ち込むようになる。

一方、本実施の形態では、ここでの吸気バルブの作用角ｅｖｃａｍの拡大に応じて、要求吸入空気量ｑｃａｌが増量側に、すなわちスロットル開度が増大側に補正される。なお、このときの遅延時間は「０」に設定されており、このときの要求吸入空気量ｑｃａｌ、すなわちスロットル開度の補正は、作用角ｅｖｃａｍの拡大と同時に開始される。そのため、本実施の形態では、作用角ｅｖｃａｍが拡大しても機関負荷ｋｌｓｍは減少せず、機関回転速度ｅｎｅの落ち込みも生じないようになる。

図６は、作用角が拡大される前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点よりも早いときの制御態様を示している。同図においても、時刻ｔ０にＶＶＴ機構９の作動油圧の不足が発生すると、その後の吸気バルブのバルブタイミングｅｖｔは遅角側への推移に伴う圧力損失の増大に応じた失火の発生を回避すべく、吸気バルブの作用角ｅｖｃａｍが拡大されている。

このときには、吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点に達するまでは、ピストン下降中の吸気バルブの開弁期間が長くなるため、機関負荷ｋｌｓｍは、一旦増大するようになる。そして空気補正ルーチンの処理を行わない場合には、吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが吸気下死点に達した後の作用角ｅｖｃａｍの拡大に応じて機関負荷ｋｌｓｍが減少し、機関回転速度ｅｎｅの落ち込みが発生するようになる。

これに対して、本実施の形態では、作用角拡大前のバルブタイミングに応じて算出された遅延時間が作用角拡大の指令から経過した時刻ｔ１より、要求吸入空気量ｑｃａｌが増量側に、すなわちスロットル開度が増大側に補正される。そのため、本実施の形態では、作用角ｅｖｃａｍが拡大しても機関負荷ｋｌｓｍは減少せず、機関回転速度ｅｎｅの落ち込みも生じないようになる。

なお、この場合の作用角ｅｖｃａｍの拡大の開始からそれに伴う吸入空気量の減少が発生するまでの時間は、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが早いほど長くなる。そのため、本実施の形態では、作用角拡大前の吸気バルブの閉弁時期ＩＶＣが早いほど遅延時間を長く設定し、作用角ｅｖｃａｍの拡大に伴う吸入空気量の減少が生じる時期に、スロットル開度の補正が行われるようにしている。

以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施の形態では、作用角が変更されたときに、その作用角の変更に伴う変化とは逆方向にシリンダー充填空気量を変化させる側にスロットル開度を補正している。より具体的には、作用角が拡大されたときに、吸入空気量調整用のバルブの開度を、シリンダー充填空気量を増大させる側に補正するようにしている。そのため、作用角の変更（拡大）に伴う機関負荷の変化（減少）が抑えられ、作用角の変更に伴う機関回転速度の急変（落ち込み）を抑えることができる。

（２）本実施の形態では、作用角拡大後の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときに空気補正を行うようにしている。そのため、作用角の拡大に伴って吸入空気量が減少する蓋然性があるときに、吸入空気量の減少を抑えるための空気補正を行うことができる。

（３）本実施の形態では、吸気バルブのバルブタイミングによって、空気補正量ｑｖｔｆ及び遅延時間を変更するようにしている。すなわち、本実施の形態では、作用角の変更時の吸気バルブのバルブタイミングに応じて、作用角の拡大に応じたスロットル開度の補正の量及びその補正の時期を変更するようにしている。そのため、作用角の拡大に伴う吸入空気量の減少を抑えるためのスロットル開度の補正を的確に行うことができる。

（４）本実施の形態では、作用角の高速に拡大されるＶＶＴ機構９の作動油圧の不足に応じた作用角の拡大時に、スロットル開度の補正を行うようにしている。そのため、そうした状況での吸入空気量の急減による機関回転速度の急激な落ち込みを的確に抑えることができる。

（５）本実施の形態では、スロットル開度補正によって作用角の変更に伴う機関回転速度の急変を凌いだ後は、スロットル開度の補正量を時間の経過と共に徐減するようにしている。そのため、機関回転速度の急変を凌いだ後、通常の制御へと円滑に移行することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図７を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施の形態は、異なる種類の内燃機関にも適用可能なように空気補正ルーチンの制御ロジックに汎用性を持たせたものとなっている。図７に示すように、こうした本実施の形態の採用する空気補正ルーチンは、図２に示した第１の実施の形態の同ルーチンのステップＳ１０２及びステップＳ１０３の処理を、すなわち遅延時間、空気補正量ｑｖｔｆの算出に係る処理を変更したものとなっている。

こうした本実施の形態の空気補正ルーチンでは、そのステップＳ１０２’における遅延時間の算出を、そのときの吸気バルブのバルブタイミング、作用角の変化速度、及び適用される内燃機関のインテークマニホールドの容積（インマニ容積）に基づいて算出するようにしている。具体的には、作用角の変化速度が遅いほど、あるいは適用される内燃機関のインテークマニホールドの容積が大きいほど、長い遅延時間が設定されるようにしている。

また本実施の形態の空気補正ルーチンでは、ステップＳ１０３’における空気補正量ｑｖｔｆの算出を、そのときの吸気バルブのバルブタイミングと、適用される内燃機関の排気量とから算出するようにしている。具体的には、適用される内燃機関の排気量が大きいほど、空気補正量ｑｖｔｆを大きい値に設定するようにしている。

以上の本実施の形態によれば、上記（１）〜（５）に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（６）作用角の拡大からそれに伴う吸入空気量の減少が生じるまでの時間は、適用される内燃機関のインテークマニホールドの容積が大きいほど長くなる。そのため、本実施の形態によれば、インテークマニホールドの容積の異なる内燃機関でも、作用角の変更に伴う吸入空気量の急変を抑制できるよう、的確に遅延時間を設定することができる。

（７）作用角の拡大からそれに伴う吸入空気量の減少が生じるまでの時間は、作用角の変化速度が遅いほど長くなる。そのため、本実施の形態によれば、作用角の変化速度が異なる場合にも、作用角の変更に伴う吸入空気量の急変を抑制できるよう、的確に遅延時間を設定することができる。

（８）作用角の拡大に伴う吸入空気量の減少量は、適用される内燃機関の排気量が大きいほど大きくなる。そのため、本実施の形態では、排気量の異なる内燃機関でも、作用角の変更に伴う吸入空気量の急変を抑制できるように、的確に空気補正量ｑｖｔｆを設定することができる。

なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、空気補正量ｑｖｔｆを時間の経過と共に徐減するようにしていたが、作用角が元に戻るまで、あるいは機関運転状態が変化するまで、空気補正量ｑｖｔｆをそのまま維持するようにしても良い。

・上記実施の形態では、ＶＶＴ機構９の作動油圧の不足に応じた作用角の拡大時に、それに伴う機関回転速度の急変を抑えるためのスロットル開度の補正（以下、スロットル開度の空気補正と記載する）を行っていた。それ以外の状況でも、作用角拡大後の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときには、スロットル開度の空気補正を行うようにしても良い。なお、作用角の拡大に応じた機関回転速度の急激な落ち込みは、作用角の変化速度が高いときにのみ発生する。そのため、作用角の変化速度が規定の速度よりも高いときにのみスロットル開度の空気補正を行うようにしても、作用角の拡大に応じた機関回転速度の急激な落ち込みを抑えることはできる。

・上記実施の形態では、アイドル運転中の作用角の拡大時に、スロットル開度の空気補正を行うようにしていたが、アイドル運転中以外にも、作用角の拡大に応じた機関回転速度の急変が問題となるのであれば、アイドル運転中以外にも、スロットル開度の空気補正を行うようにしても良い。

・上記実施の形態では、作用角の拡大時に吸入空気量を増大させる側にスロットル開度の空気補正を行うようにしていたが、吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点以前となる範囲で作用角の拡大が行われるときには、作用角の拡大によってシリンダー充填空気量が増加して機関回転速度の吹き上りが発生する。よって作用角拡大後の吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも早いときにスロットル開度の空気補正を行う場合には、作用角の拡大に応じて吸入空気量を増大させる側にスロットル開度の空気補正を行うようにすることで、作用角の拡大に応じた機関回転速度の急変を抑えることができる。

・上記実施の形態では、作用角の拡大時にスロットル開度の空気補正を行うようにしていたが、作用角の縮小に応じても吸入空気量が急激に変化して、機関回転速度が急変することがある。よってそうした作用角の縮小に応じた機関回転速度の急変が問題となる場合には、作用角の縮小時にスロットル開度の空気補正を行うようにしても良い。

・上記実施の形態では、吸気バルブのバルブタイミングに応じて空気補正量及び遅延時期を変更するようにしていた。もっとも、機関回転速度の急変をもたらす作用角変更時の吸気バルブのバルブタイミングが固定されている場合やバルブタイミング可変機構を備えていない内燃機関の場合には、バルブタイミングに応じた空気補正量や遅延時期の変更は省略しても良い。

・上記実施の形態では、スロットルバルブ７の開度に対して空気補正を行うようにしていたが、ＩＳＣバルブ等、吸入空気量を調整するスロットルバルブ以外のバルブの開度に対して同様の空気補正を行っても、吸気バルブ作用角の変更に応じた機関回転速度の急変を抑えることが可能である。

・上記実施の形態では、吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構に加え、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするＶＶＴ機構を備える内燃機関に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は、作用角可変機構を備える内燃機関であれば、ＶＶＴ機構を備えていない内燃機関にも適用することができる。

１…電子制御ユニット、２…エアフローメーター、３…アクセルポジションセンサー、４…スロットルセンサー、５…カム角センサー、６…クランク角センサー、７…スロットルバルブ（吸入空気量調整用バルブ）、８…スロットルモーター、９…バルブタイミング可変機構（ＶＶＴ機構）、１０…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）、１１…作用角可変機構、１２…アクチュエーター。

Claims (6)

1. 吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
   前記作用角が変更されたときに、その作用角の変更に伴う変化とは逆方向にシリンダー充填空気量を変化させる側に吸入空気量調整用バルブの開度を補正し、
   当該内燃機関は、油圧により動作して前記吸気バルブのバルブタイミングを可変とする油圧式バルブタイミング可変機構を備え、
   前記バルブの開度の補正は、前記油圧式バルブタイミング可変機構の作動油圧の不足に応じた前記作用角の拡大時に行われる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 吸気バルブの作用角を可変とする作用角可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
   前記作用角が拡大されたときに、吸入空気量調整用バルブの開度を、吸入空気量を増大させる側に補正し、
   当該内燃機関は、油圧により動作して前記吸気バルブのバルブタイミングを可変とする油圧式バルブタイミング可変機構を備え、
   前記バルブの開度の補正は、前記油圧式バルブタイミング可変機構の作動油圧の不足に応じた前記作用角の拡大時に行われる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 前記補正は、前記作用角を拡大した後の前記吸気バルブの閉弁時期が吸気下死点よりも遅くなるときに行われる
   請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 当該内燃機関は、前記吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備え、
   前記吸気バルブのバルブタイミングに応じて前記補正の量及び前記補正の時期を変更する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記バルブの開度の補正は、前記作用角の変化速度が規定の速度よりも高いときにのみ行われる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記補正の後、その補正量を時間の経過と共に徐減する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。