JP2023018877A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可変動弁機構の制御精度を高めることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、内燃機関のクランク軸４に対する吸気カム軸６の回転位相を調整することにより、吸気弁１の開時期を調整する可変動弁機構１３と、クランク角信号を出力するクランク角センサ２０と、カム角信号を出力するカム角センサ２３と、クランク角信号に基づいて内燃機関の回転数を演算し、クランク角信号及びカム角信号に基づいて可変動弁機構１３の作動角を演算し、作動角の演算値が目標値となるように可変動弁機構１３を制御するコントローラ１６とを備える。コントローラ１６は、カム角信号の検知時に、予め取得された内燃機関の回転数とカム角信号の遅れ量との関係を用いてカム角信号の遅れ量を演算し、初回のカム角信号の遅れ量と今回のカム角信号の遅れ量との差分を演算し、この差分を用いて作動角の演算値を補正する。【選択図】図３

Description

本発明は、可変動弁機構を制御する内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１は、内燃機関の吸気弁の作動角（開時期）を可変する可変動弁装置を開示する。この可変動弁装置は、内燃機関のクランクシャフトと共に回転するカムシャフトに固設された偏心カムと、制御シャフトに制御カムを介して揺動自在に支持され、一端側がリンクアームを介して偏心カムに連係されたロッカアームと、ロッカアームの他端側にリンク部材を介して連係され、吸気弁を開閉する揺動カムと、制御シャフトの回転位置を調整することにより、吸気弁の作動角を調整する電磁アクチュエータとを備える。

また、可変動弁装置は、カムシャフトの基準角度位置毎のリファレンス信号を出力するリファレンスセンサと、ロッカアーム又は揺動カムが所定の揺動位置になったときに揺動位置信号を出力する揺動位置センサと、上述した電磁アクチュエータを制御するコントローラとを備える。コントローラは、リファレンスセンサのリファレンス信号と揺動位置センサの揺動位置信号との位相差を演算し、予め記憶された位相差と作動角との関係を用いて作動角を演算し、作動角の演算値が目標値となるように電磁アクチュエータを制御する。

特開２００１－０２０７０７号公報

特許文献１のコントローラでは、センサの検出結果に基づいたフィードバック制御が行われているものの、内燃機関の回転数の変化に伴うセンサの検出遅れの変化が考慮されていない。そのため、制御精度の点で改善の余地がある。

本発明の目的は、可変動弁機構の制御精度を高めることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相を調整することにより、吸気弁又は排気弁の開時期を調整する可変動弁機構と、前記クランク軸の回転に伴いクランク角信号を出力するクランク角センサと、前記カム軸の回転に伴いカム角信号を出力するカム角センサと、前記クランク角信号に基づいて前記内燃機関の回転数を演算し、前記クランク角信号及び前記カム角信号に基づいて前記可変動弁機構の作動角を演算し、前記作動角の演算値が目標値となるように前記可変動弁機構を制御するコントローラと、を備えた内燃機関の制御装置において、前記コントローラは、前記カム角信号の検知時に、予め取得された前記内燃機関の回転数と前記カム角信号の遅れ量との関係を用いて前記カム角信号の遅れ量を演算し、初回の前記カム角信号の遅れ量と今回の前記カム角信号の遅れ量との差分を演算し、前記差分を用いて前記作動角の演算値を補正する。

本発明によれば、可変動弁機構の制御精度を高めることができる。

本発明の一実施形態における内燃機関の構造を表す斜視図である。 本発明の一実施形態における可変動弁機構の構造を表す図である。 本発明の一実施形態における内燃機関の制御装置の要部構成を表すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるカム角及び作動角の演算方法を説明するための図である。 比較例の課題を説明するための図であり、内燃機関の回転数の上昇時を示す。 比較例の課題を説明するための図であり、内燃機関の回転数の下降時を示す。 図３で示されたコントローラの補正量演算部の詳細を表すブロック図である。 本発明の一実施形態における内燃機関の回転数とカム角信号の遅れ量との関係を表す図である。 本発明の一実施形態におけるコントローラの処理手順を表すフローチャートである。 本発明の一実施形態における内燃機関の始動時及び回転数の上昇時の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態における内燃機関の回転数の下降時及び停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一変形例におけるカム角及び作動角の演算方法を説明するための図である。

本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

まず、本実施形態の内燃機関を説明する。図１は、本実施形態における内燃機関の構造を表す斜視図である。図２は、本実施形態における可変動弁機構の構造を表す図である。

本実施形態の内燃機関は、複数（本実施形態では４つ）の気筒（図示せず）と、複数の気筒に空気を吸入する複数対（本実施形態では４対であるものの、便宜上、１対のみ図示）の吸気弁１と、複数の気筒に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁（図示せず）と、複数の気筒内の燃料に点火して燃料及び空気を燃焼する複数の点火プラグ（図示せず）と、複数の気筒から燃焼ガスを排出する複数対（本実施形態では４対であるものの、便宜上、１対のみ図示）の排気弁２と、複数の気筒内の燃焼ガスの体積膨張によって往復運動する複数（本実施形態では４つであるものの、便宜上、１つのみ図示）のピストン３と、複数のピストン３の往復運動によって回転するクランク軸４とを備える。

吸気弁１及び排気弁２は、クランク軸４の回転と連動するようになっている。詳しく説明すると、クランク軸４の一端側（図１の左側）にはクランクプーリ５が設けられ、吸気カム軸６の一端側（図１の左側）には吸気カムプーリ７が設けられ、排気カム軸８の一端側（図１の左側）には排気カムプーリ９が設けられ、タイミングベルト１０（但し、タイミングチェーンでもよい）がクランクプーリ５、吸気カムプーリ７、及び排気カムプーリ９に掛けまわされている。これにより、クランク軸４の回転が伝達されて、吸気カム軸６及び排気カム軸８が回転する。

吸気カム軸６は、複数対（本実施形態では４対）の吸気カム１１を有する。吸気カム軸６の回転に伴い、各吸気カム１１が各吸気弁１（弁体）を押し下げることにより、吸気弁１が開く。排気カム軸８は、複数対（本実施形態では４対）の排気カム１２を有する。排気カム軸８の回転に伴い、各排気カム１２が各排気弁２（弁体）を押し下げることにより、排気弁２が開く。吸気弁１の開時期や排気弁２の開時期は、気筒に応じて異なっている。

図２で示すように、吸気カムプーリ７は、可変動弁機構１３を内蔵する。可変動弁機構１３は、クランク軸４に対する吸気カム軸６の回転位相を調整することにより、吸気弁１の開時期を調整するものである。可変動弁機構１３は、吸気カムプーリ７と一体化されたカムハウジング１４と、カムハウジング１４と吸気カム軸６の間に設けられ、吸気カム軸６の回転位相を変化させるベーン１５とを有する。

ベーン１５は、例えば電気によって作動するものであり、コントローラ１６（後述の図３参照）によって制御される。あるいは、例えば油圧によって作動するものであり、コントローラ１６によって制御される、油圧が空隙Ｐａに注入された場合に、吸気カム軸６の回転方向Ｌに位相を変え（進角動作）、油圧が空隙Ｐｂに注入された場合に、吸気カム軸６の回転方向Ｌとは逆方向に位相を変える（遅角動作）。ベーン１５の初期位置は、キーやバネ力などによって、最遅角位置、若しくは最遅角位置と最進角位置との中間に設定されている。本実施形態では、前者の最遅角位置に設定されているものの、これに限定されない。

クランク軸４にはクランクプレート１７が設けられている。クランクプレート１７は、クランク軸４の周方向に所定の間隔で離間された複数の歯１８と歯欠け部１９（後述の図３参照）を有する。歯欠け部１９は、隣り合う歯１８の間隔が所定の間隔より広がっている部分である。クランク角センサ２０は、クランクプレート１７の歯１８を検出し、クランク角信号としてコントローラ１６へ出力する。なお、本実施形態では、クランクプレート１７の歯１８を検出したときに、クランク角信号のレベルが上がる仕様として説明する。

吸気カム軸６の他端側（図１の右側）にはカムプレート２１が設けられている。カムプレート２1は、吸気カム軸６の周方向に所定の間隔で離間された複数（本実施形態では気筒の数に対応し、４つ）の歯２２を有する。カム角センサ２３は、カムプレート２１の歯２２を検出し、カム角信号としてコントローラ１６へ出力する。なお、本実施形態では、カムプレート２１の歯２２を検出したときに、カム角信号のレベルが下がる仕様として説明する。

次に、本実施形態における内燃機関の制御装置を説明する。図３は、本実施形態における内燃機関の制御装置の要部構成を表すブロック図である。図４は、本実施形態におけるカム角及び作動角の演算方法を説明するための図である。

コントローラ１６は、図示しないものの、プログラムに従って処理を実行するプロセッサと、プログラムや処理結果を記憶するメモリとを備える。コントローラ１６は、機能的構成として、信号検知部２４、角度生成部２５、回転数演算部２６、内燃機関制御パラメータ演算部２７、カム角演算部２８、作動角演算部２９、及び可変動弁機構制御パラメータ演算部３０を有する。

コントローラ１６の信号検知部２４は、クランク角センサ２０のクランク角信号とカム角センサ２３のカム角信号を検知する。角度生成部２５は、信号検知部２４で検知されたクランク角信号に基づき、クランク軸４の回転角度（以降、クランク角という）を演算する。回転数演算部２６は、クランク角の変化率（言い換えれば、クランク角信号の間隔）に基づき、クランク軸４の回転数、すなわち内燃機関の回転数を演算する。内燃機関制御パラメータ演算部２７は、内燃機関の回転数に基づき、複数の内燃機関制御パラメータ（詳細には、例えばイグニッションコイルの通電時間など）を演算する。コントローラ１６は、複数の内燃機関制御パラメータに従い、内燃機関を制御する。

コントローラ１６のカム角演算部２８は、信号検知部２４のカム角信号の検知時に、角度生成部２５で演算されたクランク角から、吸気カム軸６の回転位相（以降、カム角という）を演算する。詳細には、図４で示すように、カム角信号の検知時のクランク角の演算値と予め設定されたクランク角の基準値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、又はＥ４との差分により、カム角を演算する。本実施形態では、カムプレート２１の歯２２が４つであり、且つ、吸気カム軸６が１回転する間にクランク軸４が２回転するから、カム角信号の検知間隔はクランク角の１８０度間隔である。そのため、クランク角の基準値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は１８０度間隔で設定されている。なお、カム角信号の検出回数などは、点火制御の気筒判別などに利用される。

コントローラ１６の作動角演算部２９は、可変動弁機構１３のベーン１５が初期位置である場合のカム角の初期値Ｆ０（図４参照）を予め記憶している。カム角演算部２８は、可変動弁機構１３のベーン１５が作動したときのカム角の演算値Ｆ（図４参照）を取得する。作動角演算部２９は、カム角の初期値Ｆ０と演算値Ｆとの差分（Ｆ０－Ｆ）により、可変動弁機構１３の作動角Ｇ（図４参照）を演算する（すなわち、進角方向の作動角Ｇを正とする）。可変動弁機構制御パラメータ演算部３０は、回転数演算部２６で演算された内燃機関の回転数などに応じて作動角の目標値を演算し、作動角の演算値Ｇが目標値となるための可変動弁機構制御パラメータを演算する。コントローラ１６は、可変動弁機構制御パラメータに従い、可変動弁機構のベーンを制御する。これにより、例えば、内燃機関の回転数の変化に伴う吸気量の変化を抑制し、燃費の向上を図るようになっている。

ところで、カム角センサ２３ではカムプレート２１の歯２２の検出遅れが生じるため、コントローラ１６ではカム角信号の検知遅れが生じており、内燃機関の回転数に応じてカム角信号の遅れ量が変化する。そのため、後述する作動角の演算値の補正を行わなければ、可変動弁機構１３の制御精度が低下する。作動角の演算値の補正を行わない場合を比較例とし、その課題を説明する。図５及び図６は、比較例の課題を説明するための図であり、図５が内燃機関の回転数の上昇時を示し、図６が内燃機関の回転数の下降時を示す。

図５で示すように、内燃機関の回転数Ｎａであるときに、カムプレート２１の歯２２に対するカム角信号の遅れ量（遅れ角）がＨａであり、カム角の演算値がＦａである。その後、例えばクランク軸４が２回転して、内燃機関の回転数Ｎｂに上昇したときに、カム角信号の遅れ量がＨｂに増加する。そのため、可変動弁機構１３の作動角が変化していないにもかかわらず、カム角信号の遅れ量の増加ぶんだけ、カム角の演算値がＦｂに増加する。その結果、作動角の演算値も増加し、可変動弁機構１３の遅角動作が行われたと誤認する。

また、図６で示すように、内燃機関の回転数Ｎｃであるときに、カムプレート２１の歯２２に対するカム角信号の遅れ量がＨｃであり、カム角の演算値がＦｃである。その後、例えばクランク軸４が２回転して、内燃機関の回転数Ｎｄに下降したときに、カム角信号の遅れ量がＨｄに減少する。そのため、可変動弁機構１３の作動角が変化していないにもかかわらず、カム角信号の遅れ量の減少ぶんだけ、カム角の演算値がＦｄに減少する。その結果、作動角の演算値も減少し、可変動弁機構１３の進角動作が行われたと誤認する。

上述した課題を解決するために、本実施形態のコントローラ１６は、可変動弁機構１３の作動角の演算値を補正する。すなわち、図３で示すように、本実施形態のコントローラ１６は、機能的構成として、内燃機関状態検知部３１、初回歯欠け判定部３２、及び補正量演算部３３を有する。コントローラ１６の内燃機関状態検知部３１は、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検知する。

コントローラ１６の初回歯欠け判定部３２は、内燃機関状態検知部３１からイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ情報を取得し、信号検知部２４からクランク角信号を取得する。そして、イグニッションスイッチがＯＮ状態になってクランク角信号を所定回数（詳細には、例えば、クランク軸４の半回転に対応する所定回数）以上検知する前提条件を満たしてから、クランクプレート１７の歯欠け部１９を初めて検知したかどうかを判定する（初回歯欠け判定）。

なお、初回歯欠け判定部３２は、例えばクランク角信号の間隔の変化に基づいて、クランクプレート１７の歯欠け部１９を検知する。内燃機関の始動時（過渡期）では、クランク角信号の間隔が著しく変化することから、歯欠け部１９を誤認する可能性がある。そのため、前提条件として、イグニッションスイッチがＯＮ状態である条件だけでなく、クランク角信号を所定回数以上検知する条件が加えられている。

コントローラ１６の補正量演算部３３は、図７で示すように、補正量演算部３３は、演算許可部３４、遅れ特性保管部３５、遅れ量演算部３６、初回遅れ量保管部３７、及び遅れ量差分演算部３８を有する。

コントローラ１６の演算許可部３４は、信号検知部２４のカム角信号の検知時に、内燃機関状態検知部３１からイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ情報を取得し、初回歯欠け判定部３２から初回歯欠け判定の結果を取得し、それらに基づいて演算の許可／非許可を判定する。そして、その判定結果を指令として、遅れ量演算部３６及び及び遅れ量差分演算部３８へ出力する。

コントローラ１６の遅れ特性保管部３５は、予め取得された内燃機関の回転数とカム角信号の遅れ量との関係（詳細には、図８で示すように比例関係）を保管する。遅れ量演算部３６は、信号検知部２４のカム角信号の検知時に、遅れ特性保管部３５で保管された関係を用いて、回転数演算部２６で演算された内燃機関の回転数からカム角信号の遅れ量を演算する。

コントローラ１６の初回遅れ量保管部３７は、遅れ量演算部３６で演算された１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を保管する。遅れ量差分演算部３８は、作動角の演算値Ｇに対する補正量として、ｉ回目（但し、ｉ≧２）のカム角信号の遅れ量Ｈｉと１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１との差分（Ｈｉ－Ｈ１）を演算する。作動角演算部２９は、カム角信号の遅れ量の差分（Ｈｉ－Ｈ１）を用いて作動角の演算値Ｇを補正する。詳細には、下記の式（１）で示すように、作動角の演算値Ｇからカム角信号の遅れ量の差分（Ｈｉ－Ｈ１）を差し引くことにより、作動角の補正値Ｇ’を演算する。

Ｇ’＝Ｇ－（Ｈｉ－Ｈ１） ・・・（１）
次に、本実施形態におけるコントローラの処理手順について説明する。図９は、本実施形態におけるコントローラの処理手順を表すフローチャートである。なお、コントローラ１６は、カム角信号の検知時に、図９で示された処理を行うものとして説明する。

コントローラ１６の演算許可部３４は、ステップＳ１にて、内燃機関状態検知部３１からイグニッションスイッチのＯＮ情報を取得したかどうかを判定し、ステップＳ２にて、初回歯欠け判定部３２から初回歯欠け判定の成立情報を取得したかどうかを判定する。

イグニッションスイッチのＯＮ情報を取得しない場合や、初回歯欠け判定の成立情報を取得しない場合に、コントローラ１６の演算許可部３４は、演算の非許可の指令を遅れ量演算部３６及び及び遅れ量差分演算部３８へ出力する。遅れ量演算部３６は、前述した指令に応じて、ステップＳ３にて、カム角信号の遅れ量の演算を行わず、カム角信号の遅れ量の演算回数ｉを初期化する（ｉ＝０）。また、ステップＳ４にて、初回遅れ量保管部３７で保管された１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を初期化する（Ｈ１＝０）。遅れ量差分演算部３８は、前述した指令に応じて、ステップＳ５にて、カム角信号の遅れ量の差分（Ｈｉ－Ｈ１）を初期化する（（Ｈｉ－Ｈ１）＝０）。

一方、イグニッションスイッチのＯＮ情報を取得し、且つ、初回歯欠け判定の成立情報を取得した場合に、コントローラ１６の演算許可部３４は、演算の許可の指令を遅れ量演算部３６及び及び遅れ量差分演算部３８へ出力する。遅れ量演算部３６は、前述した指令に応じて、ステップＳ６にて、回転数演算部２６から内燃機関の回転数を取得する。そして、ステップＳ７にて、カム角信号の遅れ量の演算回数ｉをアップする（ｉ＝ｉ＋１）。そして、ステップＳ８にて、遅れ特性保管部３５で保管された関係を用いて、内燃機関の回転数からカム角信号の遅れ量Ｈｉを演算する。

最初は演算回数ｉ＝１であり、コントローラ１６の遅れ量演算部３６は、１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を演算する。その後、ステップＳ９を経てステップＳ１０に進み、１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を初回遅れ量保管部３７へ出力して保管させる。

その後、演算回数ｉ≧２となり、コントローラ１６の遅れ量演算部３６は、ｉ回目のカム角信号の遅れ量Ｈｉを演算し、遅れ量差分演算部３８へ出力する。遅れ量差分演算部３８は、ステップＳ１１にて、初回遅れ量保管部３７から１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を取得する。そして、ステップＳ１２にて、今回（ｉ回目）のカム角信号の遅れ量Ｈｉと初回のカム角信号の遅れ量Ｈ１との差分（Ｈｉ－Ｈ１）を演算し、作動角演算部２９へ出力する。

次に、本実施形態における内燃機関の始動時及び回転数の上昇時の動作について説明する。図１０は、本実施形態における内燃機関の始動時及び回転数の上昇時の動作を説明するためのタイミングチャートである。

時間Ｔ１にて、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態に操作されると、内燃機関がスタータモータ等の始動用補機で始動される。これにより、内燃機関の実回転数は、次第に高くなる。これに伴い、クランク角信号の間隔は、次第に小さくなる。

時間Ｔ２又はＴ３にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。このとき、イグニッションスイッチがＯＮ状態であるものの、初回歯欠け判定が不成立であるため、カム角信号の遅れ量を演算しない。また、カム角信号の遅れ量の差分を初期化する。

時間Ｔ４にて、コントローラ１６は、イグニッションスイッチがＯＮ状態になってクランク角信号を所定回数以上検知してから、クランクプレート１７の歯欠け部１９を初めて検知する。

時間Ｔ５にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。また、イグニッションスイッチがＯＮ状態であり、且つ初回歯欠け判定が成立であるため、１回目のカム角信号の遅れ量Ｈ１を演算して保管する（図示の例では、Ｈ１＝ａ）。また、作動角の演算値Ｇが目標値となるように、可変動弁機構１３を制御する。

時間Ｔ６にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。また、２回目のカム角信号の遅れ量Ｈ２を演算し（図示の例では、Ｈ２＝ｂ）、カム角信号の遅れ量の差分（Ｈ２－Ｈ１）を演算する（図示の例では、Ｈ２－Ｈ１＝ｂ－ａ）。そして、作動角の演算値Ｇから差分（Ｈ２－Ｈ１）を差し引くことにより、作動角の補正値Ｇ’を演算する。そして、作動角の補正値Ｇ’が目標値となるように、可変動弁機構１３を制御する。

時間Ｔ７にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。また、３回目のカム角信号の遅れ量Ｈ３を演算し（図示の例では、Ｈ３＝ｂ）、カム角信号の遅れ量の差分（Ｈ３－Ｈ１）を演算する（図示の例では、Ｈ３－Ｈ１＝ｂ－ａ）。そして、作動角の演算値Ｇから差分（Ｈ３－Ｈ１）を差し引くことにより、作動角の補正値Ｇ’を演算する。そして、作動角の補正値Ｇ’が目標値となるように、可変動弁機構１３を制御する。

次に、本実施形態における内燃機関の回転数の下降時及び停止時の動作について説明する。図１１は、本実施形態における内燃機関の回転数の下降時及び停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。

時間Ｔ８にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。また、イグニッションスイッチがＯＮ状態であり、且つ初回歯欠け判定が成立であるため、ｊ回目のカム角信号の遅れ量Ｈｊを演算し（図示の例では、Ｈｊ＝ｚ）、カム角信号の遅れ量の差分（Ｈｊ－Ｈ１）を演算する（図示の例では、Ｈｊ－Ｈ１＝ｚ－ａ）。そして、作動角の演算値Ｇから差分（Ｈｊ－Ｈ１）を差し引くことにより、作動角の補正値Ｇ’を演算する。そして、作動角の補正値Ｇ’が目標値となるように、可変動弁機構１３を制御する。

時間Ｔ９にて、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に操作されると、燃料噴射や点火制御が停止される。これにより、内燃機関の実回転数は、次第に低くなる。これに伴い、クランク角信号の間隔は、次第に大きくなる。

時間Ｔ１０にて、コントローラ１６は、カム角信号を検知する。このとき、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態であるため、カム角信号の遅れ量を演算しない。また、カム角信号の遅れ量の差分を初期化する。

以上のように本実施形態において、コントローラ１６は、内燃機関の回転数の変化によるカム角信号の遅れ量の変化を考慮して、可変動弁機構１３の作動角の演算値を補正する。そのため、可変動弁機構１３の制御精度を高めることができる。

また、本実施形態において、コントローラ１６は、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態に操作された後、初回歯欠け判定が成立してから、カム角信号の遅れ量の演算を開始する。その理由について説明すると、図１０の時間Ｔ２付近では、コントローラ１６は、イグニッションスイッチがＯＮ状態である条件を満たすものの、クランク角信号を所定回数以上検知する条件を満たしていないため、クランクプレート１７の歯欠け部１９の検知を行っていない。そして、歯欠け部１９を認識しないままクランク角信号の間隔を評価して内燃機関の回転数を演算することから、内燃機関の回転数の演算値が一時的に低くなってしまう。そのため、カム角信号の遅れ量を正確に演算することができない。

また、本実施形態において、コントローラ１６は、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に操作された後、カム角信号の遅れ量の演算を行わない。その理由について説明すると、図１１の時間Ｔ１１にて、クランク角信号の間隔が拡大しているから、クランクプレート１７の歯欠け部１９であると誤認する可能性がある。歯欠け部１９であると誤認すれば、クランク角信号の間隔を過大評価して内燃機関の回転数を演算することから、内燃機関の回転数の演算値が一時的に高くなってしまう。そのため、カム角信号の遅れ量を正確に演算することができない。

なお、上記一実施形態において、特に説明しなかったが、コントローラ１６は、アイドルストップ制御機能を有し、内燃機関状態検知部３１は、アイドルストップのＯＮ／ＯＦＦ情報を検知してもよい。この場合、演算許可部３４は、信号検知部２４のカム角信号の検知時に、内燃機関状態検知部３１からアイドルストップのＯＮ／ＯＦＦ情報を更に取得し、これに基づいて演算の許可／非許可を判定してもよい。すなわち、アイドルストップのＯＮ情報を取得した場合に、演算の非許可の指令を遅れ量演算部３６及び及び遅れ量差分演算部３８へ出力してもよい。

また、上記一実施形態において、内燃機関の気筒数が４つであり、これに対応してカムプレート２１の歯数が４つである場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、内燃機関の気筒数が３つであり、これに対応してカムプレート２１の歯数が３つであってもよい。この場合は、カム角信号の検知間隔がクランク角の２４０度間隔となり、カム角の演算に用いるクランク角の基準値が２４０度間隔で設定される。

なお、以上において、吸気弁１の開時期を調整する可変動弁機構１３を備えた内燃機関に対し、本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。排気弁２の開時期を調整する可変動弁機構を備えた内燃機関に対し、本発明を適用してもよい。この変形例では、コントローラ１６の作動角演算部２９は、カム角の演算値Ｆと初期値Ｆ０との差分（Ｆ－Ｆ０）により、可変動弁機構１３の作動角Ｇ（図１２参照）を演算する（すなわち、遅角方向の作動角Ｇを正とする）。可変動弁機構制御パラメータ演算部３０は、回転数演算部２６で演算された内燃機関の回転数などに応じて作動角の目標値を演算し、作動角の演算値Ｇが目標値となるための可変動弁機構制御パラメータを演算する。コントローラ１６は、可変動弁機構制御パラメータに従い、可変動弁機構のベーンを制御する。これにより、例えば、内燃機関の回転数の変化に伴う排気量の変化を抑制し、燃費の向上を図ることが可能である。

１ 吸気弁
２ 排気弁
４ クランク軸
６ 吸気カム軸
１３ 可変動弁機構
１６ コントローラ
１７ クランクプレート
１８ 歯
１９ 歯欠け部
２０ クランク角センサ
２３ カム角センサ

Claims (2)

1. 内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相を調整することにより、吸気弁又は排気弁の開時期を調整する可変動弁機構と、
   前記クランク軸の回転に伴いクランク角信号を出力するクランク角センサと、
   前記カム軸の回転に伴いカム角信号を出力するカム角センサと、
   前記クランク角信号に基づいて前記内燃機関の回転数を演算し、前記クランク角信号及び前記カム角信号に基づいて前記可変動弁機構の作動角を演算し、前記作動角の演算値が目標値となるように前記可変動弁機構を制御するコントローラと、を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記カム角信号の検知時に、予め取得された前記内燃機関の回転数と前記カム角信号の遅れ量との関係を用いて前記カム角信号の遅れ量を演算し、
   今回の前記カム角信号の遅れ量と初回の前記カム角信号の遅れ量との差分を演算し、前記差分を用いて前記作動角の演算値を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記クランク角センサは、前記クランク軸に設けられたクランクプレートの歯を検出してクランク角信号として出力しており、
   前記コントローラは、イグニッションスイッチがＯＮ状態になって前記クランク角信号を所定回数以上検知してから初めて前記クランクプレートの歯欠け部を検知した後、前記カム角信号の遅れ量の演算を開始することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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