JP2014109231A - 車両の内燃機関の制御に用いられる空気量演算補正方法及び電子制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の特性ばらつき等により生ずるバルブタイミングのずれに起因する空気量演算における誤差を低減、抑圧し、信頼性の高い内燃機関の駆動制御を実現可能とする。
【解決手段】電子制御ユニット５０においては、吸気管圧に対する充填効率を求める特性ラインが、バルブオーバーラップをパラメータとして特定されるようになっている一方、バルブオーバーラップの値を、少なくとも内燃機関が搭載される車両の製造工程において取得された補正値によって補正し、補正後のバルブオーバーラップの値を吸気管圧に対する充填効率を定める特性ラインの特定に用い、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因する前記空気量演算誤差の補正を可能としたものとなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関における空気量制御に係り、特に、バルブタイミングのずれに起因する空気量演算の誤差の低減、演算精度の向上等を図ったものに関する。

車両に搭載されるガソリン内燃機関の駆動制御としては、燃焼室に流入する空気量と燃料との比が理論空燃比となるように空気量に応じて燃料噴射量を設定する方法、装置が従来から良く知られているところである。
さらに、かかるガソリン内燃機関においては、負荷に応じた最適な燃費を実現するために内燃機関の吸気バルブや排気バルブの開閉のタイミング（バルブタイミング）を可変できるようにした可変バルブタイミング機構が設けられたものが良く知られている。

ところで、このような可変バルブタイミング機構にあっては、その製造ばらつきや組み付け誤差等を原因として、目標とするバルブタイミングと実際のバルブタイミングとがずれ、空気量制御に影響を及ぼす場合がある。
このようなバルブタイミングのずれを抑圧、低減する方策としては、例えば、特許文献１等に示されたように、バルブの開閉タイミングを調整するため移動可能に設けられた機構部材の移動位置を検出するタイミング検出手段を設け、内燃機関の運転状態に応じて作成された作動タイミングと、タイミング検出手段で検出される実際の作動タイミングと、の偏差を求め、この偏差に基づいて、タイミングの補正を行えるようにしたものなどが種々提案、実用化されている。

特開平７−３０１１４４号公報（第６−１６頁、図１−図１５）

また、可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関にあって、吸気管圧力センサにより検出された吸気管内圧力を基に空気量を得るよう構成されると共に、空気量演算に用いられる充填効率を、検出された吸気管圧力を入力パラメータとして予め設定されたマップから求めるような構成を採るシステムもある。

このような構成を採るシステムにおいては、同一の構成であっても、個々の装置で、同一の吸気管圧に対する充填効率に差が見られる場合がある。
これは、エンジンの組み付け誤差、カムの製造ばらつき等によるバルブタイミングのずれが一因である。
特に、組み立て誤差等の主に製造工程で発生するバルブタイミングのずれにより生ずる充填効率の差、ひいては空気量演算の誤差を、低減、補正する方策が所望されている。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、内燃機関の特性ばらつき等により生ずるバルブタイミングのずれに起因する空気量演算における誤差を低減、抑圧し、信頼性の高い内燃機関の駆動制御を実現可能とする空気量演算補正方法及び内燃機関制御装置を提供するものである。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る空気量演算補正方法は、
吸気管圧力センサーにより検出された吸気管圧に対する充填効率が予め設定された特性ラインに基づいて算出されて空気量演算に用いられ、前記空気量演算結果に基づいて内燃機関への燃料噴射量が理論空燃比を満足するよう前記内燃機関の動作制御を可能とし、可変バルブタイミング機構により少なくとも吸気弁又は排気弁のいずれか一方のバルブタイミングが可変可能に構成されてなると共に、前記吸気管圧に対する充填効率を求める特性ラインが、バルブオーバーラップをパラメータとして特定されるようにされてなる、内燃機関の制御における空気量演算補正方法であって、
前記バルブオーバーラップの値を、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の製造工程において取得された補正値によって補正し、当該補正後のバルブオーバーラップの値を前記吸気管圧に対する充填効率を定める特性ラインの特定に用い、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因する前記空気量演算誤差の補正を可能としてなり、
前記補正値は、前記特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれにより生じる内部ＥＧＲ量の変化量であるＥＧＲ変化量に対して、予め定められたバルブオーバーラップ算出マップより求められたバルブオーバーラップのずれに相当し、
前記バルブオーバーラップ算出マップは、前記特性中央内燃機関におけるバルブオーバーラップと内部ＥＧＲ量との相関関係に基づいて設定されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る電子制御ユニットは、
内燃機関の制御に用いられる電子制御ユニットであって、吸気管圧力センサーにより検出された吸気管圧に対する充填効率が予め設定された特性ラインに基づいて算出されて空気量演算に用いられ、前記空気量演算結果に基づいて内燃機関への燃料噴射量が理論空燃比を満足するよう前記電子制御ユニットによる前記内燃機関の動作制御を可能とすると共に、可変バルブタイミング機構により少なくとも吸気弁又は排気弁のいずれか一方のバルブタイミングが可変可能とされ、前記電子制御ユニットにより前記吸気管圧に対する充填効率を求める特性ラインがバルブオーバーラップをパラメータとして特定されるようにされてなる、内燃機関の制御装置に用いられ、
前記電子制御ユニットは、前記バルブオーバーラップの値を、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の製造工程において取得された補正値によって補正し、当該補正後のバルブオーバーラップの値を前記吸気管圧に対する充填効率を定める特性ラインの特定に用い、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因する前記空気量演算誤差の補正を可能としてなり、
前記補正値は、前記特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれにより生じる内部ＥＧＲ量の変化量であるＥＧＲ変化量に対して、予め定められたバルブオーバーラップ算出マップより求められたバルブオーバーラップのずれに相当し、
前記バルブオーバーラップ算出マップは、前記特性中央内燃機関におけるバルブオーバーラップと内部ＥＧＲ量との相関関係に基づいて設定されてなるものである。

本発明によれば、少なくとも製造工程で取得した補正値によって、充填効率と吸気管圧との相対関係を特定するバルブオーバラップの値を補正し、補正後のバルブオーバーラップにより充填効率と吸気管圧との相対関係を特定し、その特定された相関関係に基づいて充填効率を得、それを空気量演算に用いることができるようにしたので、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因して発生する吸気管圧と充填効率との相対関係のずれが補償され、空気量演算の精度、信頼性を高め、ひいては内燃機関の動作の安定性、信頼性の向上を図ることができるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態における内燃機関とその制御装置を含む構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態における空気量演算補正方法の全体の手順を示すフローチャートである。 図３に示されたフローチャートにおけるΔＯ／Ｌ算出処理の具体的な処理手順を示すサブルーチンフローチャートである。 吸気流量特性ラインの一例を示す特性線図である。 バルブオーバーラップＯ／Ｌとエンジン回転数を入力パラメータとして読み出し可能に構成された吸気量特性ライン決定マップの例を模式的示した模式図であり、図５（Ａ）は内部ＥＧＲ量マップの模式図、図５（Ｂ）は傾きマップの模式図である。 特性中央エンジンと中央特性に対してずれのある特性を有するエンジンのそれぞれにおいて吸気弁のバルブタイミングを変化させた場合のバルブリフトの変化例を示す特性線図である。 特性中央エンジンと中央特性に対してずれのある特性を有するエンジンのそれぞれのバルブオーバーラップの変化に対する内部ＥＧＲ量の変化を示した特性線図である。 バルブオーバーラップ最大時におけるエンジン回転数の変化に対する吸気管圧の変化、及び、バルブオーバーラップが零の場合におけるエンジン回転数の変化に対する吸気管圧の変化を示す特性線図である。 バルブオーバーラップと内部ＥＧＲ量との相対関係の例を示す特性線図である。 吸気管圧力差からオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌを求めるマップの一例を模式的に示す模式図である。 吸気管圧力差とΔＯ／Ｌの相関関係に不感帯を有する場合の特性例を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１１を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明に係る内燃機関とその制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における内燃機関とその制御装置は、ガソリン内燃機関としてのエンジン１の動作を制御するよう構成されてなるものである。図１に示された構成例においては、電子制御ユニット５０を主たる構成要素として、その他に、アクセルペダルセンサ２４、車速センサ２５、及び、ギア段検出センサ２６などを構成要素として制御装置が構成されたものとなっている。

エンジン１は、シリンダ１０の内部において、ピストン２が摺動可能に収納され、燃焼室３が形成されたものとなっている。そして、燃焼室３と連通するように吸気管４と排気管５が接続されたものとなっている。
そして、燃焼室３には、吸気管４の上流側に設けられたスロットルバルブ６を介して吸入された吸入空気が導入される一方、燃焼後の排気が、排気管５を介して排気されるようになっている。

また、燃焼室３と吸気管４との間には、双方の連通を制御する吸気弁７が、燃焼室３と排気管５との間には、双方の連通を制御する排気弁８が、それぞれ設けられている。
また、吸気弁７の上流側の適宜な位置には、気筒数に応じてインジェクタ９が設けられている。
さらに、本発明の実施の形態においては、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１及び排気側可変バルブタイミング制御機構５２が設けられており、吸気弁７と排気弁８の開閉のタイミングが調整可能となっている。

かかる吸気側可変バルブタイミング制御機構５１及び排気側可変バルブタイミング制御機構５２は、いずれも基本的に従来同様の構成を有してなるものである。
具体的には、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１は、吸気側オイルコントロールバルブ１１ａ、吸気側カム１２ａ、及び、吸気バルブリフタ１３ａを主たる構成要素として構成されてなり、また、排気側可変バルブタイミング制御機構５２は、排気側オイルコントロールバルブ１１ｂ、排気側カム１２ｂ、及び、排気バルブリフタ１３ｂを主たる構成要素として構成されたものとなっている。

そして、吸気側カム１２ａは吸気弁７に接続された吸気バルブリフタ１３ａと、排気側カム１２ｂは排気弁８に接続された排気バルブリフタ１３ｂと、それぞれ当接し、これら吸気側カム１２ａ及び排気側カム１２ｂが、クランクシャフト１４の回転に対して所定の回転比で同期回転せしめられるよう構成されており、それによって、吸気弁７及び排気弁８の開閉が可能となっている。

また、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１は、吸気側オイルコントロールバルブ１１ａによる油圧制御により、クランクシャフト１４に対する吸気側カム１２ａの回転位相を可変可能に構成され、同様に、排気側可変バルブタイミング制御機構５２は、排気側オイルコントロールバルブ１１ｂによる油圧制御により、クランクシャフト１４に対する排気側カム１２ｂの回転位相を可変可能に構成されたものとなっており、それによって、基準タイミングに対する吸気弁７、排気弁８の開閉タイミング（バルブタイミング）が調整可能となっている。
なお、吸気側オイルコントロールバルブ１１ａ、排気側オイルコントロールバルブ１１ｂは、電子制御ユニット５０により、その動作が制御されるようになっている。

電子制御ユニット５０は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、インジェクタ９を通電駆動するための駆動回路（図示せず）や、点火プラグ（図示せず）に通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。

かかる電子制御ユニット５０には、クランク角センサ２１、吸気カム角センサ２２、及び、排気カム角センサ２３の各々の出力信号が入力されると共に、アクセルペダルセンサ２４、車速センサ２５、及び、ギア段検出センサ２６の各々の出力信号が入力される他、スロットルバルブ６とインジェクタ９の間の吸気管４の適宜な位置に設けられた吸気管圧センサ２７の出力信号などが入力されて、電子制御ユニット５０によるエンジン１の駆動制御や燃料噴射制御、さらには、後述する空気量演算補正処理等に供されるようになっている。

なお、ギア段検出センサ２６は、いわゆる変速装置（図示せず）が、従来構成を有するいわゆるマニアルトランスミッションの場合に必要とされるもので、出力信号に基づいて、電子制御ユニット５０内において、ギア段の設定状態が認識されるようになっている。一方、オートマチックトランスミッションが用いられる車両の場合には、トランスミッションコントロールユニットにおいてギア段の検出が行われ、その検出結果が電子制御ユニット５０に入力されるため、ギア段検出センサ２６は不要となる。

次に、本発明の実施の形態における空気量演算補正処理について、図２乃至図１１を参照しつつ説明する。
最初に、本発明の実施の形態における空気量演算補正処理について、その概略を説明する。
燃料噴射量が理論空燃比を満足するようガソリンエンジン１を駆動制御する電子制御ユニット５０においては、エンジンの制御のために空気量演算が行われるが、その演算には、吸気管圧センサ２７により検出された吸気管圧を基に得られる充填効率が用いられる。ここで、充填効率は、良く知られているようにエンジン１が吸入空気をどれだけ燃焼室３に詰め込められるかを表す指標であり、充填効率＝｛吸気管圧−（残留ガス圧及び吹き返しガス圧）｝×定数として求められる。なお、ここで、（残留ガス圧及び吹き返しガス圧）は、通常、内部ＥＧＲ量とされるものである。

この充填効率は、本発明の実施の形態においては、吸気管圧と充填効率との相対関係を定める吸気量特性ラインを、バルブオーバーラップにより特定し、特定された吸気量特性ラインに基づいて演算算出されるものとなっている（詳細は後述）。
本発明の実施の形態においては、吸気量特性ラインを特定するためのマップが予め、動作特性がばらつきの中央近傍にある標準的な特性のエンジン（以下、「特性中央エンジン」と称する）を用いて取得されたデータを基に設定されたものとなっている。なお、特性中央エンジンが有する動作特性を、説明の便宜上、「中央特性」と称することとする。

実際に用いられるエンジン１は、必ずしも特性中央エンジンと同一の特性を有するものではなく、むしろ特性中央エンジンに対してある程度のずれを有するものが通常である。例えば、エンジン１の製造工程において、内燃機関を制御する部分が組み付けをされる際には、多かれ少なかれいわゆる組み付け誤差が生じるため、特性中央エンジンに対してずれを有したものとなることを回避することは困難である。

したがって、エンジン１において、可変バルブタイミング制御機構（吸気側可変バルブタイミング制御機構５１，排気側可変バルブタイミング制御機構５２）を用いれば、当然ながらバルブタイミングのずれが生ずる。すなわち、同一のバルブタイミングに対するバルブリフト量（吸気弁７、排気弁８の変位量）を特性中央エンジンを用いた装置と比較すると異なる結果を招くこととなる。その結果、同一のバルブタイミングにおいて検出される吸気管圧が異なることとなり、それ故、上述したように特定された吸気量特性ラインを用いて、検出された吸気管圧から充填効率を求めた場合に、その値は、本来の充填効率と異なり、最終的には、空気量演算結果に誤差を与えることとなる。
本発明の実施の形態における空気量演算補正方法は、特に、製造工程におけるエンジンの組み付けやカムの製造ばらつき等に起因して生ずるバルブタイミングのずれに起因する空気量演算の誤差を低減、抑圧するためのものである（詳細は後述）。

以下、本発明の実施の形態における空気量演算補正処理について説明する。
この空気量補正処理の具体的な手順は、電子制御ユニット５０において実行される種々の処理の一つとして実行されるものとなっているが、本発明の実施の形態においては、補正は、車両がユーザの使用に供されている状態において常時実行されるものではなく、次述するように特定の場合にのみ実行されるようにされているものである。

具体的には、まず、他の場合に優先して実行されるのは、エンジン１が搭載される車両の製造ラインにおいて、出荷直前の段階、換言すれば、車両へのエンジン１の組み付けが終了した段階において実行されるようにすると好適である。これは、本発明の実施の形態における空気量演算補正処理は、電子制御ユニット５０において行われるため、また、補正処理にはエンジン１の運転を要するため、補正処理が行われるのは、通常、エンジン１と電子制御ユニット５０の対が確定した時点であり、かつ、エンジン１が運転可能な状態となる、車両へのエンジン１の組み付けが終了した段階が好ましいからである。
なお、この場合、例えば、毎始動ごとにカウントアップする変数としてドライビングサイクルｎが設けられ、そして、製造ラインにおいてエンジン１が車両への組み付け後最初に始動される際に、ドライビングサイクルｎが最初にカウントアップされて１となるようにし（図２、Ｓ２００、詳細後述）、ｎ＝１である場合に空気量演算補正処理が実行される（図３、Ｓ５０１がｎ＝１によりＹＥＳ判定、詳細後述）ようにすればよい。

本発明の実施の形態における空気量演算補正処理は、少なくとも、上述のように車両の出荷直前で実行されれば良いが、これに加えて、次のような場合にも実行されるようにするとより好適である。
すなわち、車両がユーザにより使用されている場合に、整備工場やディーラーにおいて車検の際や、試験器による試験、検査作業の際に実行させると好適である（図３、Ｓ５０１がTester Modeフラグ＝trueによりＹＥＳ判定、詳細後述）。
また、ユーザーの使用に供された後、所定のドライビングサイクル（例えば、１００ドライビングサイクル）の増分毎に１回実行するようにしても好適である（図３、Ｓ５０１がＭＯＤ（ｎ、１００）＝０によりＹＥＳ判定、詳細後述）。
これらの実行により、経年変化によるバルブタイミングのずれに起因する空気量演算に生ずる誤差の補正としての意義がある。

以下、本発明の実施の形態における空気量演算補正処理の具体的な手順について、最初に、図２に示されたサブルーチンフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンとされ、電子制御ユニット５０により処理が開始されると、本サブルーチンが開始される。本サブルーチンでは、まず、イグニッションスイッチがオン状態である情報が本サブルーチンの処理に利用可能なように割り当てられた電子制御ユニット５０内の適宜な記憶領域に取り込まれ、また、イグニッションスイッチのオンに伴い電子制御ユニット５０に入力開始された吸気カム角センサ２２、排気カム角センサ２３、クランク角センサ２１、及び、吸気管圧センサ２７の各々の最新の検出信号の本サブルーチンが利用可能な適宜な記憶領域への取り込みが開始される（図２のステップＳ１００参照）。なお、ステップＳ１００において、「カムセンサSig(In/Exh)」は、吸気カム角センサ２２及び排気カム角センサ２３の検出信号が取り込まれることを意味するものとする。

次いで、エンジン１が始動され、またエンジン始動後における、空気量演算補正処理に必要とされる各種パラメータの算出が開始される（図２のステップＳ２００参照）。
具体的には、バルブタイミングＶ／Ｔ、エンジン回転数Ｎｅ、吸気管圧Ｐｉｎなどの算出が行われる。
また、本発明の実施の形態では、ドライビングサイクルを表す変数ｎがエンジン制御の他のルーチンにおいてカウントされようになっている。この変数ｎとして、エンジン始動に伴いカウントアップされた後の値が、本サブルーチンが利用可能な適宜な記憶領域に取り込まれる。なお、ここで、ドライビングサイクルｎは、エンジンが始動する毎に１ずつ増される（すなわちカウントアップされる）変数である（図２のステップＳ２００参照）。さらに詳細には、例えば、カウントアップされる時点はエンジン始動後一定時間経過した時点となるようにされていても良い。

次いで、Ｐref完了フラグ及びＰmax完了フラグがいずれも”true”に設定（換言すれば、例えば、”１”に設定）されているか否か、すなわち、換言すれば、バルブオーバーラップリファレンスポジション時（以下、便宜的に「バルブオーバーラップリファレンス時」と称する）の吸気管圧Ｐrefの値、及び、バルブオーバーラップ最大位置に設定された状態の時（以下、便宜的に「バルブオーバーラップ最大時」と称する）の吸気管圧Ｐmaxの値がいずれも取得されているか否か(補正が更新される場合は、更新取得されているか)、が判定される（図２のステップＳ２５０参照）。Ｐref完了フラグとＰmax完了フラグが共に”true”に設定されていた場合以外（いずれかまたは両方が"false"つまり例えば“０”に設定されている場合、すなわちステップＳ２５０がＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ３００の処理へ進む。
ステップＳ３００においては、この空気量演算補正処理において用いられる変数の初期化が行われる（図２のステップＳ３００参照）。具体的には、補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrの初期化が行われる。Ｏ／Ｌcorrの詳細については後述する。しかして、この後、ステップＳ４００に進む。

一方、Ｐref完了フラグ及びＰmax完了フラグが共に”true”に設定されていると判定された場合（ステップＳ２５０がＮＯの場合）には、そのままステップＳ４００に進む。
なお、Ｐref完了フラグ及びＰmax完了フラグが共に“true”の場合は、補正を行わない場合に相当し、Ｓ３００に進まないためＯ／Ｌcorrの初期化はされず、また、後述のＳ５０５とＳ５１１がいずれもＹＥＳとされ（図３のＳ５０５とＳ５１１参照）るためＰrefやＰmaxの取得はされず、従って補正の更新はされない。これらの詳細は後述する。
ステップＳ４００においては、この時点におけるバルブオーバーラップＯ／Ｌの算出が行われる（図２のステップＳ４００参照）。
バルブオーバーラップＯ／Ｌは、吸気弁７と排気弁８の双方が同時に開弁状態にある場合におけるその開弁の大きさ表すもので、本発明の実施の形態においては、同時に開弁している範囲を、クランク角度（ｄｅｇＣＡ）を用いて表している。

電子制御ユニット５０においては、可変バルブタイミング制御機構（吸気側可変バルブタイミング制御機構５１，排気側可変バルブタイミング制御機構５２）の動作制御処理が別個に実行されるようになっているため、この動作制御処理によって吸気弁７、排気弁８のそれぞれのバルブタイミングの相互の関係が認識可能となっている。そのため、ある時点におけるバルブオーバーラップＯ／Ｌは、その時点における吸気弁７、排気弁８のそれぞれのバルブタイミングを基に演算算出可能となっており、ステップＳ４００においては、可変バルブタイミング制御機構動作制御処理において得られた吸気弁７、排気弁８のそれぞれのバルブタイミングを基に、所定の演算式によりバルブオーバーラップＯ／Ｌが算出されるものとなっている。

次に、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの算出処理が行われる（図２のステップＳ５００参照）。
ここで、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌは、エンジン１の組み付け誤差を主たる要因として生ずる、エンジン１を用いた場合のバルブタイミングと、特性中央エンジンを用いた場合におけるバルブタイミングとのずれ分に相当するものであり、後述するような処理により求められる。

次いで、補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrの算出が行われる（図２のステップＳ６００参照）。
ここで、補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrは、ステップＳ４００で求められたバルブオーバーラップＯ／Ｌを、ステップＳ５００で求められたオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌにより補正して求められるものである。
具体的には、補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrは、バルブオーバーラップＯ／Ｌにオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌを加算することで求められる（補正後オーバーラップＯ／Ｌcorr＝バルブオーバーラップＯ／Ｌ＋オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌ）ものとなっている。

次いで、吸気流量特性ラインの決定が行われる（図２のステップＳ７００参照）。
ここで、図４を参照しつつ吸気流量特性ラインについて説明する。
吸気流量特性ラインは、吸気管圧に対する充填効率の変化を表す特性線であり、一次関数とした表されるものとなっている。
図４において、横軸は吸気管圧を、縦軸は充填効率を、それぞれ表すものとなっている。
吸気流量特性ラインは、バルブオーバーラップＯ／Ｌの大きさに応じて、その傾きαが変化すると共に、横軸との交点と原点との距離（オフセット項Ｍ）が変化するものとなっている。
かかる吸気流量特性ラインにおいて、オフセット項Ｍは、吸気管内に吹き返され再度混合気と共に吸入される燃焼ガス及び筒内に残る燃焼ガスであり、いわゆる内部ＥＧＲの量（内部ＥＧＲ量）に相当するものである（図４参照）。

さらに、吸気流量特性ラインは、エンジン回転数によっても傾きα、オフセット項Ｍの値が変化するものとなっている。
本発明の実施の形態においては、かかる吸気流量特性ライン自体ではなく、そのオフセット項Ｍ（内部ＥＧＲ量）と傾きαとを、バルブオーバーラップＯ／Ｌとエンジン回転数を入力パラメータとして読み出し可能に構成されたマップ（以下、説明の便宜上「吸気量特性ライン決定マップ」と称する）が予め電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に記憶、保持されたものとなっている。なお、かかる吸気量特性ライン決定マップは、特性中央エンジンを用いて、車両あるいはテストベンチ等における試験結果に基づいて予め設定されたものである。
また、図４において、バルブオーバーラップの大きさを表す数値は、あくまでも一例であり、これに限定されるものではない。

図５には、吸気量特性ライン決定マップの一例が示されており、以下、同図の例について説明すれば、まず、図５（Ａ）は、オフセット項（内部ＥＧＲ量）を読み出すためのマップ（以下、説明の便宜上「内部ＥＧＲ量マップ」と称する）の例である。この内部ＥＧＲ量マップにおいて、横方向（ｘ）は入力パラメータの一つとなるバルブオーバーラップＯ／Ｌ（ｄｅｇＣＡ）で複数に区分される一方、縦方向（ｙ方向）は入力パラメータの一つとなるエンジン回転数（１／ｍｉｎ）で複数に区分され、バルブオーバーラップＯ／Ｌ（ｄｅｇＣＡ）とエンジン回転数で特定される箇所に対応する内部ＥＧＲ量（ｈＰａ）が読み出し可能に設定されたものとなっている。なお、図５（Ａ）において、内部ＥＧＲ量の具体的な数値は省略してあり、また、バルブオーバーラップＯ／Ｌ（ｄｅｇＣＡ）とエンジン回転数の各々の数値はあくまでも一例であり、これに限定されるものでない。

次に、図５（Ｂ）は、傾きを読み出すためのマップ（以下、説明の便宜上「傾きマップ」と称する）の例であり、バルブオーバーラップＯ／Ｌ（ｄｅｇＣＡ）とエンジン回転数により対応する傾きを読み出す構成は、内部ＥＧＲ量読み出しマップと基本的に同様のものである。
図５（Ａ）同様に、傾きの具体的な数値は省略してある。
かかる２つのマップは、先に述べたように、特性中央エンジンを用いて、予め試験やシミュレーション結果を基に設定されたものである。

ここで、再び、図２のステップＳ７００の説明に戻れば、上述のように、本発明の実施の形態においては、種々の吸気流量特性ラインは、それぞれの傾きαとオフセット項Ｍとがマップにより読み出し可能となっているため、ステップＳ７００における吸気流量特性ラインの決定は、吸気流量特性ラインのオフセット項Ｍとしての内部ＥＧＲ量と傾きαとを決定することで行われる。具体的には、この時点のエンジン回転数と、ステップＳ６００において得られた補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrを用いて、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示された内部ＥＧＲ量マップと傾きマップからオフセット項Ｍと傾きαとを読み出すことで行われるものとなっている。

次いで、上述のように決定された吸気流量特性ラインを用いて充填効率の算出が行われる（図２のステップＳ８００参照）。
すなわち、先にステップＳ７００で得られたオフセット項Ｍとしての内部ＥＧＲ量と傾きαとにより、吸気流量特性ラインは一次関数として表されるため、この一次関数に、検出された管内気圧が代入されて充填効率ηcが求められるようになっている。かかる充填効率ηcは、エンジン１と特性中央エンジンとの特性のずれ、特に、エンジン１の組み付け誤差に起因して生ずるバルブタイミングのずれに起因する充填効率の誤差が補償されたものであるので、結果的に、バルブタイミングのずれがあっても、特性中央エンジンを用いた場合とほぼ同様の高精度の空気量演算の制御がなされることとなる。
しかして、ステップＳ７００の処理が終了すると、メインルーチンに戻る。
なお、図２に示されたサブルーチンは、他のエンジン制御に利用される充填効率ηｃを算出するものであるため、イグニッションスイッチがオンである間、繰り返し実行され、最新の充填効率ηｃの値を算出し続けるものである。ただし、充填効率ηｃの算出に使われる変数の補正は、特定の場合に更新される。具体的には、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌが更新される。詳細については後述する。

次に、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの算出処理（図２のステップＳ５００参照）のより具体的な処理手順について説明する。
最初に、本発明の実施の形態におけるオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの算出処理について、図６乃至図１１を参照しつつ、概括的に説明することとする。
まず、エンジン１が中央特性とずれのある場合に、例えば、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１を用いてバルブタイミングを変化させると、特性中央エンジンにおいて同様にバルブタイミングを変化させた場合と比較して、バルブオーバーラップの領域にずれを生ずる結果、内部ＥＧＲ量にも変化が生ずることは従前から知られているところである。

図６には、吸気弁７のバルブタイミングを変化させた場合のバルブリフトの変化例を示す特性線が、特性中央エンジンと、中央特性に対してずれのある特性を有するエンジン１のそれぞれについて示されている。ただし、図６中のすべての場合において、エンジン回転速度とスロットル開度は一定とする。
同図において、一点鎖線は特性中央エンジンにおけるバルブタイミングに対するバルブリフトの変化を表す特性線であり、符号４−ａは、吸気弁７のバルブタイミングが零、すなわち、基準位置にある場合を、符号４−ｂは、吸気弁７のバルブタイミングを最大値に設定した場合を、それぞれ示したものである。

一方、同図において、二点鎖線は中央特性に対してずれのある特性を有するエンジン１におけるバルブタイミングに対するバルブリフトの変化を表す特性線であり、符号４−ｃは、吸気弁７のバルブタイミングが零、すなわち、基準位置にある場合を、符号４−ｄは、吸気弁７のバルブタイミングを最大値に設定した場合を、それぞれ示したものである。
特性中央エンジンにおいて吸気弁のバルブタイミングを可変バルブタイミング機構により最大値に変化させると、バルブタイミングを変化させない（すなわちバルブタイミング可変量が零の）場合に比べ、図６の斜線網掛け領域に相当する、期間（網掛け領域の横軸方向の量に相当）、および、バルブリフト量（すなわちバルブ開口部の大きさに相当、網掛け領域の縦軸方向の量に相当）に依存（たとえば略比例）する量だけ、吸気弁と排気弁が同時に開いている状態が発生する。そのため、この量（すなわち図６における網掛け領域の面積）に依存して（たとえば略比例して）、排気側から吸気側に吹き返すガスによる吹き返しガス量（およびその分圧としてのガス圧）が増加する。

さらに、吹き返しガス量（およびその分圧としてのガス圧）が変化すると、その分吸気管からシリンダ内に吸い込まれる空気量が減少するため、吸気管圧力が吹き返しガス量（あるいはガス圧）の変化にほぼ等しい分増加する。ここで、前述したように、内部ＥＧＲ量は、残留ガス圧および吹き返しガス圧である。このうち、残留ガス圧は、ピストン上死点位置の際に容積が小さくなったシリンダ内に残留しているガス量によるガス分圧のことであり、エンジン設計と車両設計の下で一定のエンジン回転速度の場合はバルブタイミングにはほとんど依存せず略一定である。従って、エンジン回転速度一定のもとで、可変バルブタイミング機構によってバルブタイミングを変化させた際の内部ＥＧＲ量の変化の大きさは、内部ＥＧＲ量のうちの吹き返しガス圧の変化の大きさにほぼ等しく、さらには、これは吸気管圧力の変化の大きさにほぼ等しいことになる。

ここで、エンジン回転速度一定条件の下で、特性中央エンジンの場合とずれのある特性を有するエンジン１の場合を比較すると、可変バルブタイミングの制御装置によるバルブタイミング可変量の指示量（あるいは制御装置の認識量）を同一に設定しても、組み付け誤差等によって実際のバルブタイミングにはずれがある結果、特性中央エンジンの場合に対し図６においてドット網掛けで示された領域で表される内部ＥＧＲ量の違いが生ずることとなる。
また、図６から明らかなように、内部ＥＧＲ量のエンジン特性のずれによる変化量は、バルブタイミング可変量の大きな領域での変化量のほうが、バルブタイミング可変量が小さな領域での変化量より、大きいものとなっている。従って、バルブタイミング可変量の大きな領域で内部ＥＧＲ量のずれによる変化量を検出し補正に用いると、検出感度を高くでき、結果精度良くエンジン特性の補正を行えることになる。逆に、バルブタイミング可変量が小さな領域では、バルブタイミングがずれていてもそのことによる内部ＥＧＲの変化量は小さい。
なお、以下、説明の便宜上、この、内部ＥＧＲ量における特性中央エンジンの場合とずれのあるエンジン１の場合の変化量を「ＥＧＲ変化量」と称し、ＥＧＲ変化量のバルブタイミング可変量設定最大値のときの値をΔＭと表記することとする。
さらに、図６は、吸気弁７のバルブタイミングのみを変化させた場合の例を示したが、排気弁８のバルブタイミングを変化させた場合も同様のことが言える。

図７には、特性中央エンジンの動作制御に用いられる電子制御ユニットにおいて認識されるバルブオーバーラップに対する内部ＥＧＲ量の変化を示した特性線の例（図７の実線の特性線参照）と、中央特性に対してずれを有するエンジン１の動作制御に用いられる電子制御ユニット５０において認識されるバルブオーバーラップに対する内部ＥＧＲ量の変化を示した特性線の例（図７の二点鎖線の特性線参照）が、それぞれ示されている。
図７でも明らかなように、内部ＥＧＲ量のエンジン特性のずれによる変化量は、バルブタイミング可変量の大きな領域での変化量のほうが、バルブタイミング可変量が小さな領域での変化量より、大きいものとなっている。
また、同図において、上述のΔＭは、バルブオーバーラップタイミングの設定の最大時における内部ＥＧＲ量の差として表されたものとなっている。

後述する図３に示された処理においては、上述のΔＭを把握し、把握されたΔＭを基に、特性中央エンジンのバルブタイミングと中央特性に対してずれを有する特性を有するエンジン１のバルブタイミングのずれ量に相当するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌを求め、図２のステップＳ６００で説明した補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrの算出に供するようにしたものである。
このため、まず、本発明の実施の形態においては、ＥＧＲ変化量ΔＭに対応するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌを求めるためのオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌマップを、電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に予め記憶し、これを後述するように実際に求められたＥＧＲ変化量ΔＭに対応するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌを求める処理に供するようにしている。ここで、電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に予め記憶されるオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌマップは、特性中央エンジンを用いて取得された実測データを基に設定されたものである。

そこで、特性中央エンジンにおける実データに基づくオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌマップの設定手法について、図８乃至図１１を参照しつつ説明する。
最初に、吸気管圧力差の測定を行う。
吸気管圧力差は、バルブオーバーラップが最大時における吸気管圧と、バルブオーバーラップが零の場合における吸気管圧の差として求められる。
すなわち、より具体的には、まず、エンジンが減速状態にあって、かつ、燃料噴射が断たれているフューエルカットの状態において、エンジン回転数が所定の基準回転数Ｎsetで、しかも、任意に定めた同一のスロットル開度において、それぞれ吸気管圧を検出し、その差として吸気管圧力差を求める。

図８には、バルブオーバーラップ最大時におけるエンジン回転数の変化に対する吸気管圧の変化を示す特性線の例（図８において実線の特性線参照）と、バルブオーバーラップが零の場合におけるエンジン回転数の変化に対する吸気管圧の変化を示す特性線の例（図８において二点鎖線の特性線参照）が示されている。
同図において、エンジン回転数Ｎsetにおいて、バルブオーバーラップ最大時に検出された吸気管圧と、バルブオーバーラップ零において検出された吸気管圧との差が、吸気管圧力差とされる。
このようにして取得された吸気管圧力差は、その取得された際のエンジン回転数Ｎsetと共に、電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に、特性中央エンジンにおける吸気管圧力差Ｋとして予め記憶されるものとなっている。

次に、図９に示されたように、バルブオーバーラップを種々変化させた場合の内部ＥＧＲ量の変化特性を特性中央エンジンを用いて取得する。なお、この場合のバルブオーバラップは、電子制御ユニット５０において認識される値であり、また、内部ＥＧＲ量は、電子制御ユニット５０において演算により求められる値である。すなわち、電子制御ユニット５０においては、可変バルブタイミング制御機構（吸気側可変バルブタイミング制御機構５１，排気側可変バルブタイミング制御機構５２）の動作制御のための処理が従来同様実行されるものとなっており、内部ＥＧＲ量は、その処理において（たとえば後述の図１０に示すマップなどを使って）演算算出されるものとなっている。
通常、可変バルブタイミング制御機構は、制御可能なバルブタイミングの範囲が多少の余裕を以て設定されており、実際の制御で設定可能なバルブオーバーラップ最大時（図９においては「Ｘｃ」と表記）より大きな値にすることが可能となっているため、バルブオーバーラップの種々の値に対する内部ＥＧＲ量の変化特性を取得する際には、実際の制御で用いられるバルブオーバーラップ最大時Ｘｃを超え、より大きな任意の値Ｘ１に対する内部ＥＧＲ量までも取得することが望ましい（図９参照）。これは、実際のエンジン特性のずれの向きによっては、実際のバルブオーバーラップが、制御で設定可能な最大値を上回る場合も、起こりうるが、図９で説明するバルブオーバーラップを種々変化させた場合の内部ＥＧＲ量の変化特性は、補正値の算出演算に使うためのものであるため、このような最大値を上回るようなエンジン特性のずれ方の場合もカバーするようにされているべきであるためである。

このようにして取得されたバルブオーバーラップの変化に対する内部ＥＧＲ量の変化特性において、バルブオーバーラップが実際に制御に用いられるＸｃを中心として、任意に選択したあるバルブオーバーラップの値における内部ＥＧＲ量とバルブオーバーラップＸｃにおける内部ＥＧＲ量との差は、その２点間の吸気管圧力の差であり、さらに、この吸気管圧力差に対応するバルブオーバーラップの差は、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌとして読み取ることができる。
例えば、図９において、バルブオーバーラップＸｃとバルブオーバーラップＸ１（Ｘ１＞Ｘｃ）との２点間の吸気管圧力差はΔＰＳ１であり、これに対応するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの大きさΔＯ／Ｌ１は、ΔＯ／Ｌ１＝Ｘ１−Ｘｃとなる。

また、バルブオーバーラップＸｃとバルブオーバーラップＸ２（Ｘｃ＞Ｘ２）との２点間の吸気管圧力差はΔＰＳ２であり、これに対応するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの大きさΔＯ／Ｌ２は、ΔＯ／Ｌ２＝Ｘｃ−Ｘ２となる。
このように、実際に制御に用いられるバルブオーバーラップ最大値Ｘｃを中心に、取得された特性線（図９参照）上における前後の複数の点の各々との吸気管圧力の差を求めると共に、その吸気管圧力差に対応するバルブオーバーラップの差ΔＯ／Ｌを求め、これらを、例えば図１０に示されたようにマップ（以下、便宜的に「ΔＯ／Ｌ算出マップ」と称する）化し、予め電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に記憶させる。
図１０において、”０”は、バルブオーバーラップ最大値Ｘｃの点を表し、その左右の数値は、吸気管圧力差である。また、図１０においては省略してあるが、各々の吸気管圧力差の下には、対応するΔＯ／Ｌが配置されることとなる。かかる図１０における数値はあくまでも一例であり、この値に限定されるものではない。

なお、図１１に示されたように、吸気管圧力差とΔＯ／Ｌとの相関関係において、バルブオーバーラップ最大値Ｘｃを中心に不感帯を設け、これをマップ化しても好適である。
このような不感帯を設けることにより、特性中央エンジンに対してエンジン１におけるバルブタイミングのずれが比較的小さいか、殆ど無い場合には、不必要な補正を回避することが可能となり好適である。

次に、図３に示されたサブルーチンフローチャートを参照しつつ、電子制御ユニット５０において実行されるオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの算出処理について説明する。
最初に、電子制御ユニット５０による処理が開始されると、まず、本発明の実施の形態における空気量演算処理が実行され得るか否かが判定される。具体的には、ドライビングサイクルｎが１であるか否か（すなわち車両の製造ラインにおいて出荷直前の段階に相当するか否か）、あるいは、ｎを１００で除した余りが０であるか否か（ＭＯＤ（ｎ、１００）＝０か否か、すなわちドライビングサイクルに1回の補正計算更新のタイミングに相当するか否か）、あるいは、ディーラーで検査機器による入力によってTester Modeフラグがtrueとされているか否か（ディーラーでの車検、試験、検査等の場合に相当するか否か）、が判定される（図３のステップＳ５０1参照）。これらのいずれかに相当すると、ステップＳ５０１においてはＹＥＳ判定とされ、ステップＳ５０２に進む。一方、これらのいずれにも相当しないと、ステップＳ５０１においてはＮＯと判定され、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０２では、これ以降の処理で用いられる各種変数等の初期化が行われる（図３のステップＳ５０２参照）。 具体的には、バルブオーバーラップが基準位置（バルブオーバラップリファレンスポジション）にある際の吸気管圧Ｐref、バルブオーバーラップが最大時の吸気管圧Ｐmax、エンジン１を用いた車両におけるバルブオーバーラップリファレンスポジション時とバルブオーバーラップ最大時の吸気管圧力の差（吸気管圧力差）ΔＰの学習値、特性中央エンジンにおける内部ＥＧＲ量に対する、中央特性に対してずれのある特性を有するエンジン１における内部ＥＧＲ量の変化量（バルブオーバーラップ最大時の値）ΔＭ、及び、オーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの初期化が行われる。
また、Ｐrefの値が取得されたことを表すフラグであるＰref完了フラグが“false” に、Ｐmaxの値が取得されたことを表すフラグであるＰmax完了フラグが“false”に、それぞれ設定される。

なお、Ｐref完了フラグとＰmax完了フラグが“false”にされることにより、以降のステップで、フュールカット中でかつＮｅ＝Ｎｓｅｔという条件が整った場合に、補正のためのＰrefやＰmaxの値の取得が行われ、しかる後に、それぞれ対応するＰref完了フラグ又はＰmax完了フラグに“true”が入力される。また、Ｐrefの値あるいはＰmaxの値が取得される以前にイグニッションスイッチがオフとされエンジン停止した場合など、条件がそろって値を取得するより前に処理が中断した場合には、それぞれ対応する完了フラグが“false”のままであるので、次回イグニッションスイッチがオンとされた際に、未取得の値を取得するように制御されることとなる。
なお、それぞれの変数の詳細については後述する。

次いで、燃料カット（Ｆ/Ｃ）状態にあるか否かが判定され、燃料カット状態でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ５０５以降Ｓ５１４までの処理を実行するに適した運転状態ではないとして、ステップＳ５１６に進む（図３のステップＳ５０４参照）。
一方、燃料カット状態にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ５０５の処理へ進むこととなる。 このステップＳ５０４から後述するステップＳ５１４までの処理は、先に、図８を参照しつつ説明した特性中央エンジンにおける吸気管圧力差の測定手法と基本的に同一のものである。すなわち、上述のように、まず、エンジンが減速状態にあって、かつ、燃料カット状態において、エンジン回転数は減少してゆき基準回転数Ｎsetを過ぎる際の吸気管圧力をそれぞれ検出可能としている。
上述のような条件の下、以降の処理を実行するようにしたのは、エンジン１が燃焼を行っている状態で、以降の処理を実行すると燃焼変動が大きくなりドライバビリティの悪化や、最悪時には失火も懸念されるため、このような事態を招くことなく、車両動作に極力影響を与えることがないようにするためである。

ステップＳ５０５においては、まずＰrefの値が取得されたことを表すフラグであるＰref完了フラグが“true”であるか否かが判定される。前述のステップＳ５０１とステップＳ５０２において、補正項の算出処理をすべき場合であればＰrefが“false”とされている。その後、Ｐrefが取得されていなければ、Ｐrefが“false”のままであるので、ステップＳ５０５においてはＮＯ判定となり、その場合は次にステップＳ５０６の処理つまりＰrefの取得準備に進む。
一方、ステップＳ５０５においてＹＥＳと判定された場合すなわちＰreが取得されていると判定された場合は、さらにＰrefを取得する必要はないので、Ｐmaxが取得されているか否か判定するステップＳ５１１に進む。
ステップＳ５０６においては、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１によりバルブタイミングがバルブオーバーラップリファレンスポジションに設定されると共に、スロットルバルブ６の開度が予め定めた任意の開度に固定される。
ここで、スロットルバルブ６の開度は、特定の開度に限定されるものではなく、任意の開度に設定されれば良いものである。これは、続く吸気管圧の検出の際に、スロットルバルブ６の開度が変化している状態では正確な検出ができなくなるためである。

なお、本発明の実施の形態においては、吸気側可変バルブタイミング制御機構５１と排気側可変バルブタイミング制御機構５２が設けられているため、基本的には、吸気弁７のバルブタイミングに関するΔ０／Ｌと、排気弁８のバルブタイミングに関するΔ０／Ｌを、それぞれ同様に求めることとなるが、説明を簡潔にして理解を容易とするため、吸気弁７のバルブタイミングに関するΔ０／Ｌを求める場合として以下説明する。

次に、ステップＳ５０７において、エンジン１の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｓｅｔと等しくなったか否かが判定される。ＮｅがＮｓｅｔと等しくなったら（Ｓ５０７がＹＥＳ判定）、ステップＳ５０８の吸気管圧の検出に進む。なお、ＮｅがＮｓｅｔと等しくない場合（ステップＳ５０７がＮＯ判定）は、吸気管圧の検出に適さないため、検出は行われないまま、ステップＳ５１６に進む。
ステップＳ５０８では、吸気管圧の検出が行われる（図３のステップＳ５０８参照）。
吸気管圧センサ２７により検出された吸気管圧Ｐinは、バルブオーバーラップリファレンスポジション時（バルブオーバーラップリファレンス時）の吸気管圧を表す変数Ｐrefに代入され（Ｐref＝Ｐin）、Ｐrefの値が取得されたことを表すＰref完了フラグが”true”に設定され、バルブオーバーラップリファレンス時の吸気管圧Ｐrefの値が取得されたとされる。そして、後述するステップＳ５１６に進む。

また、ステップＳ５１１では、Ｐmaxが取得されているか否か判定される。すなわちＰmax完了フラグが“true”であるか否かが判定される。Ｐmaxが取得されていなければ、Ｐmaxが“false”のままであるので、ステップＳ５１１においてＮＯと判定されることとなり、その場合は、次のステップＳ５１２の処理つまりＰmaxの取得準備に進む。
一方、ステップＳ５１１においてＹＥＳと判定された場合、すなわちＰmaxが取得されていると判定された場合は、後述するステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１２においては、バルブオーバーラップが最大位置に設定されると共に、スロットルバルブ６が、先のステップＳ５０６におけるスロットルバルブ６の固定開度と同一に設定、固定される。
次に、ステップＳ５１３において、エンジン１の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｓｅｔと等しくなったか否かが判定される。ＮｅがＮｓｅｔと等しくなったら（ステップＳ５１３においてＹＥＳと判定されたら）、ステップＳ５１４の吸気管圧の検出に進む。なお、ＮｅがＮｓｅｔと等しくない場合（ステップＳ５１３においてＮＯと判定された場合）は、吸気管圧の検出に適さないため、検出は行われないまま、後述するステップＳ５１６に進む。
次いで、バルブオーバーラップが最大位置に設定された状態における吸気管圧の検出が行われる（図３のステップＳ５１４参照）。
吸気管圧センサ２７により検出された吸気管圧Ｐinは、バルブオーバーラップ最大時の吸気管圧を表す変数Ｐmaxに代入され（Ｐmax＝Ｐin）、バルブオーバーラップ最大時の吸気管圧Ｐmaxの値が取得されたことを表すフラグであるＰmax完了フラグが”true”に設定され、バルブオーバーラップ最大時の吸気管圧Ｐmaxの値が取得されたとされる。そして、次述するステップＳ５１６に進む。

次いで、Ｐref完了フラグ及びＰmax完了フラグがいずれも”true”に設定されているか否か、すなわち、換言すれば、バルブオーバーラップリファレンス時の吸気管圧Ｐrefの値、及び、バルブオーバーラップ最大時の吸気管圧Ｐmaxの値がいずれも取得されているか否かが判定され（図３のステップＳ５１６参照）、いずれも”true”に設定されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ５１８の処理へ進む一方、いずれかが”true”に設定されてないと判定された場合（ＮＯの場合）には、処理を継続する状態ではないとして一連の処理が終了されることとなる。

次いで、ステップＳ５１８においては、吸気管圧の差ΔＰが求められ学習値とされることとなる。
すなわち、吸気管圧力差ΔＰは、ΔＰ＝Ｐmax−Ｐrefとして算出される。
次いで、ＥＧＲ変化量ΔＭが算出されることとなる（図３のステップＳ５２０参照）。すなわち、ΔＭ＝Ｋ−ΔＰとして算出される。
この演算式において、Ｋは、先に図８を参照しつつ説明したように、特性中央エンジンを用いた装置において予め取得された吸気管圧力差であり、電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に予め記憶されたものである。また、ΔＰは、先のステップＳ５１８において求められた吸気管圧力差である。

次いで、上述のようにして算出されたＥＧＲ変化量ΔＭに対応するオーバーラップ補正項ΔＯ／Ｌの値が、先に、図１０を参照しつつ説明したように電子制御ユニット５０の適宜な記憶領域に予め記憶されたΔＯ／Ｌ算出マップを用いて求められることとなる（図３のステップＳ５２２参照）。
なお、車両の通常動作の際には、電子制御ユニット５０においてエンジン制御のためのメインルーチン（図示せず）が実行されるようになっており、そこから、図２、図３で説明した処理が実行されるようになっている。
そして、ステップＳ５２２において上述のようにしてΔＯ／Ｌが求められ、そして図２で説明した処理でΔＯ／Ｌから補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrが求められ（図２のステップＳ６００参照）、補正後オーバーラップＯ／Ｌcorrに応じた吸気流量特性ラインが決定され（図２のステップＳ７００参照）、特定された吸気流量特性ラインに対応した充填効率が算出されてメインルーチンに戻る（図２のステップＳ８００参照）。こうして算出された充填効率は、エンジン制御のためのメインルーチンで、空気量演算に用いられるようになっている。

また、本発明の実施の形態においては、図２を用いて説明した処理の中で吸気流量特性ラインの決定と充填効率ηｃの算出が行われるが、これらの両方またはいずれか一方は、図２で説明した処理の中で行われる場合のほかに、たとえば、Ｏ／Ｌcorrの値が他の処理に受け渡されてその後の処理はエンジン制御のメインルーチンで行われてもよく、あるいは、同様にしてその後の処理がエンジン制御のメインルーチンから起動される他のサブルーチンで行われても、もちろんよいものであり、種々変更可能である。

内燃機関の組み付け誤差等を主たる原因とするバルブタイミングのずれにより生ずる空気量演算誤差の低減、精度向上が所望される内燃機関駆動制御装置に適用できる。

１…エンジン
７…吸気弁
８…排気弁
１０…シリンダ
２７…吸気管圧センサ
５０…電子制御ユニット
５１…吸気側可変バルブタイミング制御機構
５２…排気側可変バルブタイミング制御機構

Claims (6)

1. 吸気管圧力センサーにより検出された吸気管圧に対する充填効率が予め設定された特性ラインに基づいて算出されて空気量演算に用いられ、前記空気量演算結果に基づいて内燃機関への燃料噴射量が理論空燃比を満足するよう前記内燃機関の動作制御を可能とし、可変バルブタイミング機構により少なくとも吸気弁又は排気弁のいずれか一方のバルブタイミングが可変可能に構成されてなると共に、前記吸気管圧に対する充填効率を求める特性ラインがバルブオーバーラップをパラメータとして特定されるようにされてなる、内燃機関の制御における空気量演算補正方法であって、
   前記バルブオーバーラップの値を、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の製造工程において取得された補正値によって補正し、当該補正後のバルブオーバーラップの値を前記吸気管圧に対する充填効率を定める特性ラインの特定に用い、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因する前記空気量演算誤差の補正を可能としてなり、
   前記補正値は、前記特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれにより生じる内部ＥＧＲ量の変化量であるＥＧＲ変化量に対して、予め定められたバルブオーバーラップ算出マップより求められたバルブオーバーラップのずれに相当し、
   前記バルブオーバーラップ算出マップは、前記特性中央内燃機関におけるバルブオーバーラップと内部ＥＧＲ量との相関関係に基づいて設定されてなるものであることを特徴とする空気量演算補正方法。
2. 前記ＥＧＲ変化量は、
   バルブオーバーラップが基準値の場合の吸気管圧とバルブオーバーラップが最大値の場合の吸気管圧との差である吸気管圧力差を所定の運転状態において求めると共に、前記特性中央内燃機関について前記所定の運転状態と同一条件下で予め求められた吸気管圧力差との差として求められるものであることを特徴とする請求項１記載の空気量演算補正方法。
3. 前記所定の運転状態は、燃料カット状態にあって、かつ、減速状態の際に、エンジン回転数が所定回転数であって、スロットルバルブの開度が所定開度に固定された状態であることを特徴とする請求項２記載の空気量演算補正方法。
4. 内燃機関の制御に用いられる電子制御ユニットであって、
   吸気管圧力センサーにより検出された吸気管圧に対する充填効率が予め設定された特性ラインに基づいて算出されて空気量演算に用いられ、前記空気量演算結果に基づいて内燃機関への燃料噴射量が理論空燃比を満足するよう前記電子制御ユニットによる前記内燃機関の動作制御を可能とすると共に、可変バルブタイミング機構により少なくとも吸気弁又は排気弁のいずれか一方のバルブタイミングが可変可能とされ、前記電子制御ユニットにより前記吸気管圧に対する充填効率を求める特性ラインがバルブオーバーラップをパラメータとして特定されるようにされてなる、内燃機関の制御装置に用いられ、
   前記電子制御ユニットは、前記バルブオーバーラップの値を、少なくとも前記内燃機関が搭載される車両の製造工程において取得された補正値によって補正し、当該補正後のバルブオーバーラップの値を前記吸気管圧に対する充填効率を定める特性ラインの特定に用い、中央特性を有する特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれに起因する前記空気量演算誤差の補正を可能としてなり、
   前記補正値は、前記特性中央内燃機関とのバルブタイミングのずれにより生じる内部ＥＧＲ量の変化量であるＥＧＲ変化量に対して、予め定められたバルブオーバーラップ算出マップより求められたバルブオーバーラップのずれに相当し、
   前記バルブオーバーラップ算出マップは、前記特性中央内燃機関におけるバルブオーバーラップと内部ＥＧＲ量との相関関係に基づいて設定されてなるものであることを特徴とする電子制御ユニット。
5. 前記ＥＧＲ変化量は、
   バルブオーバーラップが基準値の場合の吸気管圧とバルブオーバーラップが最大値の場合の吸気管圧との差である吸気管圧力差を所定の運転状態において求めると共に、前記特性中央内燃機関について前記所定の運転状態と同一条件下で予め求められた吸気管圧力差との差として求められるものであることを特徴とする請求項４記載の電子制御ユニット。
6. 前記所定の運転状態は、燃料カット状態にあって、かつ、減速状態の際に、エンジン回転数が所定回転数であって、スロットルバルブの開度が所定開度に固定された状態であることを特徴とする請求項５記載の電子制御ユニット。

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