JP3391082B2 - 車両の高度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関を搭載した
車両の使用環境における高度を検出するようにした高度
検出装置に係る。詳しくは、内燃機関の運転状態に基づ
いて高度検出を行うようにした車両の高度検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高度（標高）により空気密度が
異なることから、内燃機関を搭載した車両では、その使
用環境における高度に合わせて、即ち空気密度の違いに
合わせて内燃機関の基本制御を行うことが望ましい。こ
の種の制御により、高度の違いにかかわらず、内燃機関
に係る所期の出力性能を確保し、車両に係る所期の走行
性能を確保することが可能である。

【０００３】上記の車両で高度を検出するには、一般に
高度の代用値としての大気圧を検出する気圧計を用いる
ことが考えられる。しかし、車両に特別な気圧計を設け
ることは、それだけで部品点数を増大させることにな
り、構成上望ましくない。

【０００４】そこで、特別な気圧計を設けることなく車
両の高度（高地）を検出するようにした技術が、特開平
３−１８５２５０号公報に開示されている（以下、この
技術を「第１の従来技術」という）。第１の従来技術で
は、内燃機関の運転状態を反映した各種運転パラメー
タ、即ち吸気通路におけるスロットルバルブの開度（ス
ロットル開度）の検出値、内燃機関の出力回転数（機関
回転数）の検出値、吸気通路における吸入空気量の検出
値の関係から、車両が高地にあるか否かの判断が行われ
ている。同様の技術思想で、スロットル開度の検出値、
機関回転数の検出値、吸気通路における吸気圧の検出値
の関係から、高地にあるか否かの判断を行うことも可能
である。

【０００５】一方、内燃機関では、そのスロットルバル
ブとは別に、燃焼室に対する吸入空気量の充填効率を可
変とする手段を設けたものが挙げられる。例えば、吸入
空気量の充填効率を、内燃機関の燃費或いは出力性能の
向上を狙って可変とする手段としては、内燃機関の吸・
排気バルブの開閉タイミングを可変とするための可変バ
ルブタイミング機構（ＶＶＴ）が挙げられる。又、同等
の目的で、吸気通路（吸気管）の長さ又は径を切り換え
るようにした可変吸気システム（ＡＣＩＳ）等が挙げら
れる。そして、この種の手段を備えた内燃機関にも、第
１の従来技術における高度（高地）検出装置を適用する
ことが考えられる。

【０００６】例えば、特開平４−１５９４２６号公報で
は、吸気バルブの開閉タイミングを連続的に可変とする
ＶＶＴを備えた内燃機関において、吸気圧の検出値から
高度を検出することが開示されている（以下、この技術
を「第２の従来技術」という）。即ち、第２の従来技術
では、内燃機関の基本制御にも使用可能な吸気圧センサ
等の検出手段が吸気通路に設けられている。そして、電
子制御装置（ＥＣＵ）では、イグニッションスイッチが
オンされた直後に、内燃機関が低回転であって、スロッ
トルバルブが全開であるときに、吸気圧が大気圧に等し
いものとして、吸気圧センサにより検出される吸気圧が
取り込まれる。つまり、内燃機関の始動直後のある条件
で吸気圧の検出値が取り込まれる。又、その検出値に基
づき、大気圧の高低に応じて内燃機関に供給されるべき
燃料噴射量が制御される。即ち、大気圧が空気密度を反
映したパラメータとして取り込まれ、燃料噴射量制御に
関する高度補正が行われる。ここで、上記のように限定
された運転条件でのみ大気圧が検出されるのは、上記の
運転条件では、ＶＶＴの制御状態にかかわらず大気圧が
適正に検出されるからである。

【０００７】同様の技術思想で、エアフローメータ等に
より検出される吸入空気量の値に基づいて大気圧を検出
することも可能である。又、検出された大気圧の値を高
度に換算することも可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
２の従来技術では、極めて限られた運転条件でしか大気
圧が検出されないことから、大気圧の検出機会が限られ
るという問題があった。他の運転条件、例えば内燃機関
が適度に回転している車両走行中に、吸気圧より大気圧
を検出することも考えられるが、この場合には、ＶＶＴ
の制御状態によって吸気圧の検出値が異なってしまう。
従って、第２の従来技術では、限られた運転条件以外で
大気圧を適正に検出することが困難であった。

【０００９】一方、第２の従来技術とは異なり、吸気圧
センサに代わってエアフローメータを用いたシステムで
も、同様の問題が考えられる。又、ＶＶＴに代わって可
変吸気システムを有する内燃機関でも、同様の問題が考
えられる。

【００１０】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、燃焼室に対する空気の充填効率を運転状
態に応じて可変とする手段を有する内燃機関を搭載した
車両において、特別な気圧計を用いることなく内燃機関
の運転状態に基づいて高度検出を行うようにした高度検
出装置を前提としている。そして、この発明の目的は、
充填効率を可変とする手段の制御状態にかかわらず、高
度検出を任意のタイミングで比較的頻繁に行うことを可
能にした車両の高度検出装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の第１の発明においては、図１に
示すように、内燃機関Ｍ１を搭載した車両Ｍ２の使用環
境における高度を検出するようにした高度検出装置であ
って、内燃機関Ｍ１の燃焼室Ｍ３に空気を供給するため
の吸気通路Ｍ４と、吸気通路Ｍ４に設けられ、その吸気
通路Ｍ４を通じて燃焼室Ｍ３に吸入される空気量を調節
するためのスロットルバルブＭ５と、そのスロットルバ
ルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気量を含む内燃
機関Ｍ１に係る各種運転パラメータを運転状態として検
出するための運転状態検出手段Ｍ６と、スロットルバル
ブＭ５とは別に設けられ、燃焼室Ｍ３に対する空気の充
填効率を可変とするための充填効率可変手段Ｍ７と、内
燃機関Ｍ１の運転状態に応じて充填効率を変更すべく、
運転状態検出手段Ｍ６の検出結果に基づいて充填効率可
変手段Ｍ７を制御するための充填効率制御手段Ｍ８と、
運転状態検出手段Ｍ６により検出されるスロットルバル
ブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気量と、充填効率
制御手段Ｍ８による充填効率可変手段Ｍ７の制御状態と
の関係から、高度を判定するための第１の高度判定手段
Ｍ９とを備えたことを趣旨としている。

【００１２】上記の目的を達成するために、請求項２に
記載の第２の発明においては、図２に示すように、内燃
機関Ｍ１を搭載した車両Ｍ２の使用環境における高度を
検出するようにした高度検出装置であって、内燃機関Ｍ
１の燃焼室Ｍ３に通じて設けられた吸気通路Ｍ４及び排
気通路Ｍ１０と、吸気通路Ｍ４に設けられ、その吸気通
路Ｍ４を通じて燃焼室Ｍ３に吸入される空気量を調節す
るためのスロットルバルブＭ５と、そのスロットルバル
ブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気量を含む内燃機
関Ｍ１に係る各種運転パラメータを運転状態として検出
するための運転状態検出手段Ｍ６と、内燃機関Ｍ１の回
転に同期して所定のタイミングで駆動され、燃焼室Ｍ３
に通じる吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ１０をそれぞれ開
閉するための吸気バルブＭ１１及び排気バルブＭ１２
と、燃焼室Ｍ３に対する空気の充填効率を可変とすべ
く、吸気バルブＭ１１及び排気バルブＭ１２の少なくと
も一方の開閉タイミングを可変とするために駆動される
可変バルブタイミング機構Ｍ１３と、内燃機関Ｍ１の運
転状態に応じてバルブタイミングを変更すべく、運転状
態検出手段Ｍ６の検出結果に基づいて可変バルブタイミ
ング機構Ｍ１３を制御するためのバルブタイミング制御
手段Ｍ１４と、運転状態検出手段Ｍ６により検出される
スロットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気
量との関係より高度を判定するための第２の高度判定手
段Ｍ１５と、その第２の高度判定手段Ｍ１５により判定
されるスロットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸
入空気量との関係を、バルブタイミング制御手段Ｍ１４
による可変バルブタイミング機構Ｍ１３の制御状態によ
り補正するための高度判定補正手段Ｍ１６とを備えたこ
とを趣旨としている。

【００１３】上記の目的を併せて達成するために、請求
項３に記載の第３の発明においては、図３に示すよう
に、第２の発明において、バルブタイミング制御手段Ｍ
１４の制御により可変バルブタイミング機構Ｍ１３が駆
動されている途中では、第２の高度判定手段Ｍ１５によ
る高度の判定を禁止するための高度判定禁止手段Ｍ１７
を設けたことを趣旨としている。上記の目的を併せて達
成するために、請求項４に記載の第４の発明において
は、第２又は第３の発明において、前記スロットルバル
ブが高開度状態にあることを条件に前記第２の高度判定
手段による高度の判定を許容するための高度検出限定手
段を更に備えることを趣旨としている。

【００１４】

【作用】上記第１の発明の構成によれば、図１に示すよ
うに、内燃機関Ｍ１の運転時にスロットルバルブＭ５が
開閉されることにより、吸気通路Ｍ４を通じて燃焼室Ｍ
３に吸入される空気量が調節される。

【００１５】ここで、運転状態検出手段Ｍ６では、スロ
ットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気量を
含む内燃機関Ｍ１に係る各種運転パラメータが運転状態
として検出される。そして、充填効率制御手段Ｍ８によ
り、上記運転状態の検出結果に基づいて充填効率可変手
段Ｍ７が制御されることにより、燃焼室Ｍ３に対する空
気の充填効率が運転状態に応じて変更される。そして、
第１の高度判定手段Ｍ９では、スロットルバルブＭ５の
開度、機関回転数及び吸入空気量と、充填効率可変手段
Ｍ７の制御状態との関係から高度が判定され、車両Ｍ２
の使用環境における高度が検出される。即ち、基本的に
は、スロットルバルブＭ５の開度、機関回転数に対する
吸入空気量の関係より可能な高度判定に対し、充填効率
可変手段Ｍ７の制御状態がパラメータとして加えられ
る。

【００１６】従って、スロットルバルブＭ５の開度が変
化していないにもかかわらず、充填効率可変手段Ｍ７に
よりく空気の充填効率が変化したとしても、その変化を
補償して高度検出が行われる。

【００１７】上記第２の発明の構成によれば、図２に示
すように、内燃機関Ｍ１の運転時に、その回転に同期し
て、吸気バルブＭ１１及び排気バルブＭ１２が所定のタ
イミングで駆動される。この駆動により、燃焼室Ｍ３に
通じる吸気通路Ｍ４及び排気通路Ｍ１０がそれぞれ開閉
され、燃焼室Ｍ３における吸気及び排気が行われる。

【００１８】ここで、バルブタイミング制御手段Ｍ１４
により、運転状態の検出結果に基づいて可変バルブタイ
ミング機構Ｍ１３が制御されることにより、内燃機関Ｍ
１の運転状態に応じてバルブタイミングが変更される。
この制御により、吸気バルブＭ１１及び排気バルブＭ１
２の少なくとも一方の開閉タイミングが変更され、バル
ブオーバラップが変更され、もって、燃焼室Ｍ３に対す
る空気の充填効率が変更される。

【００１９】そして、第２の高度判定手段Ｍ１５では、
スロットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入空気
量との関係より高度が判定される。又、高度判定補正手
段Ｍ１６では、第２の高度判定手段Ｍ１５により判定さ
れるスロットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入
空気量との関係が、可変バルブタイミング機構Ｍ１３の
制御状態をパラメータとして補正される。即ち、スロッ
トルバルブＭ５の開度、機関回転数に対する吸入空気量
の基本的な関係より可能な高度判定が、可変バルブタイ
ミング機構Ｍ１３の制御状態により補正される。そし
て、その補正の結果として、車両Ｍ２の使用環境におけ
る高度が検出される。

【００２０】従って、第２の発明においても、第１の発
明と同等の作用が得られる。加えて、高度判定のため
に、スロットルバルブＭ５の開度、機関回転数及び吸入
空気量との関係で予め設定されるべきデータと、その補
正のために、可変バルブタイミング機構Ｍ１３の制御状
態に関して予め設定されるべきデータとを別々に設ける
ことが可能となる。

【００２１】上記第３の発明の構成によれば、図３に示
すように、第２の発明の構成において、可変バルブタイ
ミング機構Ｍ１３が駆動されている途中では、高度判定
禁止手段Ｍ１７により第２の高度判定手段Ｍ１５による
高度の判定が禁止される。

【００２２】従って、第３の発明においても、第２の発
明と同等の作用が得られる。加えて、可変バルブタイミ
ング機構Ｍ１３の作動により燃焼室Ｍ３に対する空気の
充填効率が変化しつつあるときに、誤って高度が判定さ
れることがない。上記第４の発明の構成によれば、第２
又は第３の発明の構成において、スロットルバルブＭ５
が高開度状態にあることを条件に、高度検出限定手段に
より第２の高度判定手段Ｍ１５による高度の判定が許容
される。従って、スロットルバルブＭ５が高開度の状態
で大気圧の大きさが吸入空気量に良好に反映されるとき
のみに、高度が判定される。

【００２３】

【実施例】

（第１実施例）以下、上記第１の発明における車両の高
度検出装置を具体化した第１実施例を図４〜図１０に基
づいて詳細に説明する。

【００２４】図４は、この実施例で、車両としての自動
車Ａｍに搭載されたガソリンエンジンシステムを示す概
略構成図である。内燃機関としてのエンジン１には複数
のシリンダ２が設けられている。各シリンダ２にはピス
トン３が上下動可能にそれぞれ設けられている。ピスト
ン３はクランク軸１ａに連結されており、ピストン３を
上下動させることにより、クランク軸１ａが回転され
る。各シリンダ２内ではピストン３の頂部に面する側が
それぞれ燃焼室４となっている。各燃焼室４には点火プ
ラグ５がそれぞれ設けられている。又、各燃焼室４に
は、吸気ポート６ａ及び排気ポート７ａを通じて、吸気
通路６及び排気通路７がそれぞれ連通されている。吸気
ポート６ａ及び排気ポート７ａには、開閉用の吸気バル
ブ８及び排気バルブ９がそれぞれ設けられている。これ
ら吸気バルブ８及び排気バルブ９を開閉するために、吸
気側カムシャフト１０及び排気側カムシャフト１１がそ
れぞれ設けられている。各カムシャフト１０，１１の一
端には、吸気側タイミングプーリ１２、排気側タイミン
グプーリ１３がそれぞれ設けられている。各タイミング
プーリ１２，１３は、タイミングベルト１４を介してク
ランク軸１ａに駆動連結されている。

【００２５】従って、エンジン１の運転時には、クラン
ク軸１ａからタイミングベルト１４及び各タイミングプ
ーリ１２，１３を介して各カムシャフト１０，１１に回
転力が伝達され、各カムシャフト１０，１１の回転によ
り吸気バルブ８及び排気バルブ９が開閉される。各バル
ブ８，９は、クランク軸１ａの回転及びピストン３の上
下動に同期して、即ち吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張
行程及び排気行程よりなるエンジン１の一連の４行程に
同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。

【００２６】吸気通路６の入口側にはエアクリーナ１５
が設けられている。各シリンダ２の吸気ポート６ａの近
傍には、燃焼室４へ燃料を供給するための燃料噴射用の
インジェクタ１６がそれぞれ設けられている。周知のよ
うに、各インジェクタ１６は通電により開弁される電磁
弁であり、各インジェクタ１６には、図示しない燃料ポ
ンプより圧送される燃料が供給される。

【００２７】そして、吸気通路６にはエアクリーナ１５
を通じて外気（空気）が取り込まれる。その空気の取り
込みと同時に、各インジェクタ１６から燃料が噴射され
ることにより、空気と燃料との混合気が、吸入行程にお
ける吸気バルブ８の開きに同期して燃焼室４に吸入され
る。更に、エンジン１では、燃焼室４に吸入された混合
気が点火プラグ５の作動により爆発・燃焼されることに
より、ピストン３に運動力が付与され、クランク軸１ａ
に回転力が付与される。このクランク軸１ａの回転力に
より自動車Ａｍが駆動される。そして、燃焼後の既燃焼
ガス（排気ガス）は、排気行程における排気バルブ９の
開きに同期して、燃焼室４から排気ポート７ａを通じて
排出され、排気通路７を通じて外部へと排出される。

【００２８】吸気通路６の途中には、図示しないアクセ
ルペダルの操作に連動して開閉されるスロットルバルブ
１７が設けられている。そして、このスロットルバルブ
１７が開閉されることにより、吸気通路６における空気
の取り込み量、即ち吸入空気量Ｑが調節される。そのス
ロットルバルブ１７の下流側には、吸気脈動を平滑化さ
せるためのサージタンク１８が設けられている。

【００２９】エアクリーナ１５の近傍には、吸気温セン
サ４１が設けられている。この吸気温センサ４１では、
吸気通路６における吸気の温度（吸気温）ＴＨＡが検出
され、その大きさに応じた信号が出力される。又、エア
クリーナ１５の下流側には、エアフローメータ４２が設
けられている。このエアフローメータ４２では、吸気通
路６における吸入空気量Ｑが検出され、その大きさに応
じた信号が出力される。スロットルバルブ１７の近傍に
は、スロットルセンサ４３が設けられている。このスロ
ットルセンサ４３では、スロットルバルブ１７の開度
（スロットル開度）ＴＡが検出され、その大きさに応じ
た信号が出力される。併せて、スロットルセンサ４３で
は、スロットルバルブ１７が全閉位置に配置されたとき
にそのことを指示するためのアイドル信号ＩＤＬが出力
される。

【００３０】一方、排気通路７の途中には、排気ガスを
浄化するための三元触媒１９を内蔵してなる触媒コンバ
ータ２０が設けらている。又、排気通路７の途中には、
酸素センサ４４が設けられている。この酸素センサ４４
では、排気中の酸素濃度Ｏｘが検出され、その大きさに
応じた信号が出力される。

【００３１】エンジン１には、水温センサ４５が設けら
れてい。この水温センサ４５では、エンジン１の内部を
流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷが検出され、そ
の大きさに応じた信号が出力される。

【００３２】各点火プラグ５には、ディストリビュータ
２１にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ２１ではイグナイタ２２から出力される高電圧
がクランク軸１ａの回転、即ちクランク角度に同期して
各点火プラグ５に分配される。そして、各点火プラグ５
の点火タイミングは、イグナイタ２２からの高電圧出力
タイミングにより決定される。

【００３３】ディストリビュータ２１には、排気側カム
シャフト１１に連結されて、クランク軸１ａの回転に同
期して回転される図示しないロータが内蔵されている。
又、ディストリビュータ２１には、回転数センサ４６及
び気筒判別センサ４７が設けられている。回転数センサ
４６では、ロータの回転からクランク軸１ａの回転数
（エンジン回転数）ＮＥが検出され、その大きさに応じ
た信号が出力される。気筒判別センサ４７では、同じく
ロータの回転に応じてクランク軸１ａの基準位置（クラ
ンク角基準位置）ＧＰが所定の割合で検出され、それに
応じた信号が出力される。この実施例では、エンジン１
の一連の４行程に対してクランク軸１ａが２回転するも
のとして、回転数センサ４６では１パルス当たり３０°
ＣＡの割合でクランク角度が検出され、エンジン回転数
ＮＥを指示する信号として出力される。又、気筒判別セ
ンサ４７では１パルス当たり３６０°ＣＡの割合でクラ
ンク角度が検出され、クランク角基準位置ＧＰを指示す
る信号として出力される。従って、エンジン回転数ＮＥ
及びクランク角基準位置ＧＰの両信号を併用することに
より、各シリンダ２におけるピストン３の上下動位置が
検出可能である。

【００３４】この実施例において、吸気側タイミングプ
ーリ１２には、油圧により駆動される周知の可変バルブ
タイミング機構（以下単に「ＶＶＴ」という）２３が設
けられている。このＶＶＴ２３は吸気バルブ８の開閉タ
イミングを可変にするために駆動される。そして、この
ＶＶＴ２３により、スロットルバルブ１７とは別に設け
られた充填効率可変手段が構成されている。

【００３５】図５に示すように、ＶＶＴ２３は吸気側カ
ムシャフト１０の先端部において、タイミングプーリ１
２と一体に設けられている。ＶＶＴ２３はハウジング２
４を備え、そのハウジング２４の内部にカムシャフト１
０の先端が組み込まれている。又、ハウジング２４の内
部において、ハウジング２４とカムシャフト１０との間
には、両者２４，１０を連結する図示しないリングギヤ
が介在されている。リングギヤは環状をなし、ハウジン
グ２４の内部においてカムシャフト１０の軸方向に沿っ
て往復動可能に収容されている。そして、ハウジング２
４がタイミングプーリ１２と一体に回転駆動されること
により、リングギヤを介してカムシャフト１０がタイミ
ングプーリ１２と一体的に回転駆動される。又、リング
ギヤをその軸方向へ移動させて配置を変えることによ
り、タイミングプーリ１２とカムシャフト１０との回転
方向における相対位置が変更される。

【００３６】この実施例では、リングギヤを軸方向へ移
動させるために、リングギヤの両端に潤滑油を利用した
油圧が供給される。即ち、図４に示すように、オイルパ
ン２５、油圧ポンプ２６及びオイルフィルタ２７等によ
りエンジン１の潤滑系が構成されている。そして、エン
ジン１の運転に連動して油圧ポンプ２６が駆動されるこ
とにより、オイルパン２５より潤滑油が吸い上げられて
油圧ポンプ２６より吐出される。吐出された潤滑油はオ
イルフィルタ２７を通過した後、所定の圧力をもってＶ
ＶＴ２３へ供給可能となっている。ここで、上記リング
ギヤの両端に油圧を選択的に供給するために、ＶＶＴ２
３とオイルパン２５及びフィルタ２７との間に形成され
た各油圧供給路には、リニアソレノイドバルブ（ＬＳ
Ｖ）２８が設けられている。このＬＳＶ２８は電磁式の
四方弁であり、その開度がデューティ制御される。ＬＳ
Ｖ２８が制御されることにより、ＶＶＴ２３においてリ
ングギヤ両端に対する油圧の供給が選択的に制御され
る。

【００３７】そして、ＬＳＶ２８が制御されてリングギ
ヤの一端に油圧が供給されることにより、リングギヤが
一方向へ移動されながら回動して、カムシャフト１０に
捩じりが付与される。この結果、カムシャフト１０とタ
イミングプーリ１２との回転方向における相対位置が変
えら、吸気バルブ８の開閉タイミングが進角される。即
ち、図６（ｂ）に示すように、吸気バルブ８の開き・閉
じが早められ、吸気行程における吸気バルブ８と排気バ
ルブ９とのバルブオーバラップが大きくなる方向へ変え
られる。

【００３８】一方、ＬＳＶ２８が制御されてリングギヤ
の他端に油圧が供給されることにより、リングギヤが反
対方向へ移動されながら回動して、カムシャフト１０に
反対方向の捩じりが付与される。この結果、吸気バルブ
８の開閉タイミングが遅角される。即ち、図６（ａ）に
示すように、吸気バルブ８の開き・閉じが遅らされ、吸
気行程におけるバルブオーバラップが無くなる方向へ変
えられる。

【００３９】上記のようにＶＶＴ２３が駆動されること
により、吸気バルブ８の開閉タイミングが変更され、吸
気バルブ８と排気バルブ９とのバルブオーバラップが変
更される。この実施例では、バルブオーバラップが、図
６（ａ）に示す最大遅角時の状態と、図６（ｂ）に示す
最大進角時の大きさとの間で連続的に変更可能である。
そして、バルブオーバラップが変更されることにより、
燃焼室４に対する空気の充填効率が連続的に変更され
る。

【００４０】ここで、この実施例では、図４に示すよう
に、吸気側カムシャフト１０に対応して、カム回転角セ
ンサ４８が設けられている。このカム回転角センサ４８
では、カムシャフト１０の実際の回転位相を示す回転角
（カム回転角）θＣＡＭが所定の割合で検出され、それ
を指示する信号として出力される。

【００４１】そして、図４に示すように、各インジェク
タ１６、イグナイタ２２及びＬＳＶ２８は電子制御装置
（以下単に「ＥＣＵ」という）５０に電気的に接続され
ている。この実施例では、ＥＣＵ５０により充填効率制
御手段及び第１の高度判定手段が構成されている。又、
ＥＣＵ５０には前述した吸気温センサ４１、エアフロー
メータ４２、スロットルセンサ４３、酸素センサ４４、
水温センサ４５、回転数センサ４６、気筒判別センサ４
７及びカム回転角センサ４８がそれぞれ接続されてい
る。そして、ＥＣＵ５０はこれら各センサ等４１〜４８
からの出力信号に基づき、各インジェクタ１６、イグナ
イタ２２及びＬＳＶ２８を好適に駆動制御する。又、こ
の実施例では、エアフローメータ４２、スロットルセン
サ４３及び回転数センサ４６等により、スロットル開度
ＴＡと吸入空気量Ｑを含むエンジン１に係る各種運転パ
ラメータを運転状態として検出するための運転状態検出
手段が構成されている。

【００４２】次に、上記のＥＣＵ５０に係る電気的構成
について図７のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ５
０は中央処理装置（ＣＰＵ）５１、所定の制御プログラ
ム等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５
２、ＣＰＵ５１の演算結果等を一時記憶するためのラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５３、予め記憶されたデ
ータを保存するためのバックアップＲＡＭ５４等を備え
ている。そして、ＥＣＵ５０はそれら各部材５１〜５４
と、アナログ／デジタル変換器を含む外部入力回路５５
と、外部出力回路５６等とをバス５７により接続してな
る理論演算回路として構成されている。

【００４３】外部入力回路５５には、前述した各センサ
等４１〜４８等がそれぞれ接続されている。外部出力回
路５６には、各インジェクタ１６、イグナイタ２２及び
ＬＳＶ２８がそれぞれ接続されている。そして、ＣＰＵ
５１は外部入力回路５５を介して入力される各センサ４
１〜４８等の検出信号を入力値として読み込む。又、Ｃ
ＰＵ５１は各センサ４１〜４８から読み込んだ入力値に
基づき、燃料噴射量制御、点火時期制御及びバルブタイ
ミング制御等を実行するために、各インジェクタ１６、
イグナイタ２２及びＬＳＶ２８等を好適に制御する。つ
まり、この実施例では、エアフローメータ４２により検
出される吸入空気量Ｑの値を用いて燃料噴射量等の制御
が実行されるガソリンエンジンシステムが構成されてい
る。又、ＣＰＵ５１は、バルブタイミング制御に応じた
高度検出の演算を実行する。

【００４４】ここで、バルブタイミング制御とは、上記
のようにＶＶＴ２３を作動させることによりバルブオー
バラップを制御することである。又、高度検出の演算と
は、自動車Ａｍの使用環境における高度を検出するため
の演算である。この実施例では、高度の代用値としての
大気圧ＰＡを検出するようになっている。しかも、その
大気圧ＰＡを、特別な気圧計を設けることなく検出する
ようになっている。

【００４５】次に、前述したＥＣＵ５０により実行され
る各種制御のうち、バルブタイミング制御の処理内容に
つて説明する。図８はエンジン１の運転時に、吸気バル
ブ８の開閉タイミングを変更すべくＥＣＵ５０により実
行される「バルブタイミング制御ルーチン」を示すフロ
ーチャートである。このルーチンの処理は所定時間毎の
定時割り込みで実行される。

【００４６】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ１００において、各センサ等４２，４３，４６，４８
等の検出値に基づき、吸入空気量Ｑ、スロットル開度Ｔ
Ａ、エンジン回転数ＮＥ及びカム回転角θＣＡＭ等に係
る各入力値を読み込む。併せて、故障診断フラグＸＦＡ
ＩＬを読込む。この故障診断フラグＸＦＡＩＬは別途の
「故障診断ルーチン」にて設定されるものであり、ＶＶ
Ｔ２３の制御系を構成するカム回転角センサ４８が正常
である場合に「０」に設定される。この実施例では、
「故障診断ルーチン」に関する詳しい説明は省略する。

【００４７】続いて、ステップ１０１において、故障診
断フラグＸＦＡＩＬが「０」であるか否かを判断する。
ここで、故障診断フラグＸＦＡＩＬが「０」でない場合
には、カム回転角センサ４８が故障しているものとし
て、通常時のバルブタイミング制御を実行することな
く、その後の処理を一旦終了する。これに対し、故障診
断フラグＸＦＡＩＬが「０」である場合には、カム回転
角センサ４８が正常であることから、通常時のバルブタ
イミング制御を実行するものとして、ステップ１０２へ
移行する。

【００４８】ステップ１０２においては、エンジン回転
数ＮＥの入力値が所定の基準値Ｎ１よりも小さいか否か
を判断する。この基準値Ｎ１はエンジン１のアイドリン
グ時等における低い回転数に相当する。ここで、エンジ
ン回転数ＮＥの値が基準値Ｎ１よりも小さい場合には、
ステップ１０３へ移行する。そして、ステップ１０３に
おいて、図６（ａ）に示すようにバルブオーバラップが
無くなるように、即ち吸気バルブ８の開閉タイミングが
最大遅角側のタイミングとなるようにＬＳＶ２８をデュ
ーティ制御し、その後の処理を一旦終了する。

【００４９】一方、ステップ１０２において、エンジン
回転数ＮＥの値が基準値Ｎ１よりも小さくない場合に
は、ステップ１０４へ移行する。そして、ステップ１０
４において、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数Ｎ
Ｅ等の入力値に基づき、現在の運転状態に応じた目標の
バルブタイミング進角値θＶＴＡを算出する。このバル
ブタイミング進角値θＶＴＡは、スロットル開度ＴＡ及
びエンジン回転数ＮＥ等の大きさに応じて予め定めら
れ、ＲＯＭ５２に予め記憶された図示しない進角値マッ
プを参照して求められる。

【００５０】又、ステップ１０５においては、ＬＳＶ２
８を制御するための目標制御量ＤＶを、タイミング進角
値θＶＴＡの算出値に基づいて算出する。この目標制御
量ＤＶは、バルブタイミング進角値θＶＴＡの大きさに
応じて予め定められ、ＲＯＭ５２に予め記憶された図示
しない制御量マップを参照して求められる。

【００５１】そして、ステップ１０６において、目標制
御量ＤＶの算出値に基づきＬＳＶ２８をデューティ制御
する。この制御により、ＶＶＴ２３の駆動が制御され、
もってバルブオーバラップがエンジン１の運転状態に応
じて好適な状態に調整される。

【００５２】その後、ステップ１０７において、実際の
カム回転角θＣＡＭの値が目標のバルブタイミング進角
値θＶＴＡの値と一致しているか否かを判断する。そし
て、カム回転角θＣＡＭの値がバルブタイミング進角値
θＶＴＡの値と一致していない場合には、ＬＳＶ２８の
制御を継続するものとして、ステップ１０６へジャップ
し、ステップ１０６，１０７の処理を繰り返す。カム回
転角θＣＡＭの値がバルブタイミング進角値θＶＴＡと
一致している場合には、ＬＳＶ２８の制御を終了するも
のとして、その後の処理を一旦終了する。この実施例で
は、ステップ１０６，１０７の処理を実行するＥＣＵ５
０が、バルブタイミングが目標値となるようにＶＶＴ２
３をフィードバック制御するためのフィードバック制御
手段に相当している。

【００５３】以上がバルブタイミング制御の処理内容で
ある。そして、この実施例では、「バルブタイミング制
御ルーチン」の処理を実行するＥＣＵ５０が、エンジン
１の運転状態に応じてバルブタイミングを変更すべく、
ＶＶＴ２３を制御するためのバルブタイミング制御手段
に相当している。この実施例では、カム回転角センサ４
８より得られる実際のカム回転角θＣＡＭに基づき、Ｖ
ＶＴ２３がフィードバック制御されることから、バルブ
タイミングの制御精度を向上させることができる。

【００５４】次に、上記のバルブタイミング制御に対応
して行われる高度の検出、即ち大気圧ＰＡの検出のため
の演算について説明する。図９はＥＣＵ５０により実行
される「大気圧検出ルーチン」を示すフローチャートで
ある。このルーチンの処理は所定時間毎の定時割り込み
で実行される。

【００５５】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ２００において、各センサ４２，４３，４５，４６等
の各検出値に基づき、吸入空気量Ｑ、スロットル開度Ｔ
Ａ、冷却水温ＴＨＷ及びエンジン回転数ＮＥ等に係る各
入力値を読み込む。

【００５６】続いて、ステップ２０１において、カム回
転角センサ４８の検出値に基づき、カムシャフト１０の
実際のカム回転角θＣＡＭに係る入力値を読み込む。そ
して、ステップ２０２において、冷却水温ＴＨＷの入力
値が所定の基準値ＴＨ１よりも大きいか否かを判断す
る。この基準値ＴＨ１は、無暖機状態のエンジン１にお
ける温度に相当する。ここで、冷却水温ＴＨＷの値が基
準値Ｎ１よりも大きくない場合には、以下の大気圧ＰＡ
の検出を禁止するものとして、その後の処理を一旦終了
する。冷却水温ＴＨＷの値が基準値Ｎ１よりも大きい場
合には、大気圧ＰＡの検出を許容するものとして、ステ
ップ２０３へ移行する。この実施例では、ステップ２０
２の処理を実行するＥＣＵ５０が、エンジン１の暖機
前、即ち低温時に、大気圧ＰＡの検出を禁止するための
低温時禁止手段に相当している。

【００５７】ステップ２０３においては、スロットル開
度ＴＡの値が所定の基準値Ｋ１以上であるか否かを判断
する。この基準値Ｋ１は全開状態を含む高開度に相当す
る。ここで、スロットル開度ＴＡの値が基準値Ｋ１以上
でない場合には、大気圧ＰＡの検出を禁止するものとし
てその後の処理を一旦終了する。スロットル開度ＴＡの
値が基準値Ｋ１以上である場合には、大気圧ＰＡを検出
すべくステップ２０４へ移行する。この実施例では、ス
テップ２０３の処理を実行するＥＣＵ５０が、スロット
ルバルブ１７が高開度状態であるときのみに大気圧ＰＡ
の検出を許容するための高度検出限定手段に相当してい
る。

【００５８】ステップ２０４においては、スロットル開
度ＴＡ、エンジン回転数ＮＥ及びカム回転角θＣＡＭの
各入力値に基づき、標準大気圧の下における標準的な単
位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴＡを算出する。こ
こで、単位吸入空気量ＧＮとは、クランク軸１ａの１回
転当たりにおける吸入空気量Ｑに相当するものである。
この実施例では、標準値ＧＮＴＡが予め定められたマッ
プを参照して求められる。このマップは、図１０に示す
ように、スロットル開度ＴＡ及びカム回転角θＣＡＭに
対する標準値ＧＮＴＡの関係をなす三次元マップが、エ
ンジン回転数ＮＥの大きさ毎に複数設定され、ＲＯＭ５
２に記憶されたものである。又、このマップにおいて、
カム回転角θＣＡＭが進角側の値になるほど、バルブオ
ーバラップは大きくなる。この実施例では、ステップ２
０４の処理を実行するＥＣＵ５０が、スロットル開度Ｔ
Ａ及びエンジン回転数ＮＥのパラメータに加え、ＶＶＴ
２３の制御状態を反映したカム回転角θＣＡＭをパラメ
ータとして単位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴＡを
算出するための標準吸入空気量算出手段に相当してい
る。

【００５９】続いて、ステップ２０５において、吸入空
気量Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの入力値に基づき、その
ときの実際の単位吸入空気量ＧＮを算出する。即ち、単
位吸入空気量ＧＮは、吸入空気量Ｑの値をエンジン回転
数ＮＥの値で除算することにより求められる。

【００６０】そして、ステップ２０６において、実際の
単位吸入空気量ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ以上であるか
否かを判断する。ここで、単位吸入空気量ＧＮの値が標
準値ＧＮＴＡ以上でない場合には、ステップ２０７にお
いて、前回の大気圧ＰＡの値から所定の補正値Ｋ２を減
算した結果を新たな大気圧ＰＡの値として設定し、その
後の処理を一旦終了する。これに対し、単位吸入空気量
ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ以上である場合には、ステッ
プ２０８において、前回の大気圧ＰＡの値に所定の補正
値Ｋ２を加算した結果を新たな大気圧ＰＡの値として設
定し、その後の処理を一旦終了する。

【００６１】上記のようにして高度の代用値としての大
気圧ＰＡが検出される。そして、この実施例では、上記
フローチャートにおけるステップ２０４〜２０８の処理
を実行するＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡ及び吸入
空気量ＱとＶＶＴ２３の制御状態との関係から、高度の
代用値としての大気圧ＰＡを判定するための第１の高度
判定手段に相当している。

【００６２】この実施例では、上記のように検出される
大気圧ＰＡの値が、各種制御の補正のために用いられ
る。具体的には、ＥＣＵ５０による燃料噴射量制御に際
して、高度に応じた空気密度の違いを補正するために、
大気圧ＰＡの値が使用される。又、エンジン１の始動時
に実行される始動時噴射量制御、エンジン１の減速・加
速等の過渡時に実行される過渡時噴射量制御等に際し
て、大気圧ＰＡの値が高度補正のために用いられる。或
いは、上記検出される大気圧ＰＡの値を、高度を直接示
す値に換算して使用することもできる。

【００６３】以上説明したように、この実施例によれ
ば、エンジン１の運転時にＥＣＵ５０では、吸入空気量
Ｑ、スロットル開度ＴＡ、エンジン回転数ＮＥ及びカム
回転角θＣＡＭ等の値に基づき、運転状態に応じて変更
されるべきバルブタイミング進角値θＶＴＡが求められ
る。又、その求められたバルブタイミング進角値θＶＴ
Ａに基づいてＶＶＴ２３の駆動が制御されることによ
り、吸気バルブ８の開閉タイミングが変更され、バルブ
オーバラップが変更される。そして、この変更により、
燃焼室４に対する空気の充填効率が、スロットルバルブ
１７の開閉による吸入空気量Ｑの調節とは別に変更され
る。

【００６４】そして、ＥＣＵ５０では、吸入空気量Ｑ、
スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの各値と、
ＶＶＴ２３の制御状態を示すカム回転各θＣＡＭの関係
から、自動車Ａｍの使用環境に係る大気圧ＰＡが検出さ
れる。即ち、基本的には、エンジン回転数ＮＥの値を一
定とした場合に、スロットル開度ＴＡに対する吸入空気
量Ｑの関係より可能な大気圧ＰＡの判定に対し、ＶＶＴ
２３の制御状態を示すカム回転角θＣＡＭの値がパラメ
ータとして加えられる。従って、スロットル開度ＴＡが
変化していないにもかかわらず、ＶＶＴ２３の作動によ
り燃焼室４に対する空気の充填効率が変化したとして
も、その変化を補償して大気圧ＡＰが検出される。その
結果、ＶＶＴ２３を有するエンジン１であっても、特別
な気圧計を用いることなく、エンジン１の運転状態に基
づいて大気圧ＰＡの値を適正に検出することができる。

【００６５】しかも、この実施例では、内燃機関の始動
直後等の限られた条件下でしか大気圧を検出できなかっ
た第２の従来技術とは異なり、ＶＶＴ２３の制御状態の
違いにかかわらず、大気圧ＰＡの検出を任意のタイミン
グで比較的頻繁に行うことができる。例えば、自動車Ａ
ｍの走行中に、比較的頻繁に大気圧ＰＡを検出すること
ができる。従って、各種噴射量制御等の高度補正のため
に使用されるべき大気圧ＰＡの値が、比較的頻繁に更新
されることになり、各種噴射量制御等の精度を高めるこ
とにも寄与できる。

【００６６】加えて、この実施例では、エンジン１の低
温時に大気圧ＰＡの検出が禁止されることから、エンジ
ン１の始動直後等の不安定な状態で大気圧ＰＡの検出が
行われることはない。その意味から大気圧ＰＡの検出精
度を向上させることができる。

【００６７】併せて、この実施例では、スロットルバル
ブ１７が高開度の状態であるときに大気圧ＰＡが検出さ
れる。スロットルバルブ１７が高開度の状態にあるとき
は、大気圧ＰＡの大きさを比較的良好に反映した吸入空
気量Ｑが得られる。従って、その意味からも大気圧ＰＡ
の検出精度を向上させることができる。

【００６８】更に、この実施例では、エンジン１の運転
状態に応じてバルブオーバラップが適度に調整されるこ
とから、燃焼室４に対する空気の充填効率が必要に応じ
て高められることになる。その結果、特にエンジン１の
高負荷・高速域では、エンジン１の出力増大を有効に図
ることができる。又、バルブオーバラップの適度な調整
により、燃焼室４より排出されるべき排気ガスが必要に
応じて適度な量だけ燃焼室４に再吸入される。即ち、エ
ンジン１の内部ＥＧＲが適度に行われる。その結果、エ
ンジン１の運転負荷域に応じて排気ガス中の窒素酸化物
を適宜に低減させることができ、内部ＥＧＲにより有効
な排気浄化を図ることができる。

【００６９】加えて、この実施例では、アイドリング状
態のようにエンジン１が低負荷状態にある場合には、バ
ルブオーバラップが無くなるようにＶＶＴ２３が制御さ
れる。このため、低負荷状態において、バルブオーバラ
ップが大き過ぎて燃焼室４から吸気ポート６ａへ排気の
吹き返しが起こることがなくなり、低負荷状態におい
て、エンジン１の運転が不安定となることはない。

【００７０】（第２実施例）次に、上記第１〜第３の発
明における車両の高度検出装置を具体化した第２実施例
を図１１及び図１２に従って説明する。尚、この実施例
を含む以下の各実施例において、前記第１実施例と同じ
構成については、同一の符号を付して説明を省略し、特
に異なった点を中心に説明する。

【００７１】この実施例では、ＥＣＵ５０により充填効
率制御手段、第１の高度判定手段、バルブタイミング制
御手段、第２の高度判定手段、高度判定補正手段及び高
度判定禁止手段が構成されている。そして、この実施例
は、前記第１実施例と「大気圧検出ルーチン」の内容の
点で異なっている。即ち、図１２はこの実施例でＥＣＵ
５０により実行される「大気圧検出ルーチン」を示すも
のである。

【００７２】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ３００において、各センサ４２，４３，４５，４６等
の各検出値に基づき、吸入空気量Ｑ、スロットル開度Ｔ
Ａ、冷却水温ＴＨＷ及びエンジン回転数ＮＥ等に係る各
入力値を読み込む。

【００７３】続いて、ステップ３０１において、冷却水
温ＴＨＷの入力値が所定の基準値ＴＨ１よりも大きいか
否かを判断する。冷却水温ＴＨＷの値が基準値Ｎ１より
も大きくない場合には、以下の大気圧ＰＡの検出を禁止
するものとして、その後の処理を一旦終了する。冷却水
温ＴＨＷの値が基準値Ｎ１よりも大きい場合には、大気
圧ＰＡの検出を許容するものとして、ステップ３０２へ
移行する。この実施例では、ステップ３０１の処理を実
行するＥＣＵ５０が、エンジン１の低温時に大気圧ＰＡ
の検出を禁止するための低温時禁止手段に相当してい
る。

【００７４】ステップ３０２においては、スロットル開
度ＴＡの入力値が所定の基準値Ｋ１以上であるか否かを
判断する。ここで、スロットル開度ＴＡの値が基準値Ｋ
１以上でない場合には、大気圧ＰＡの検出を禁止するも
のとして、その後の処理を一旦終了する。スロットル開
度ＴＡの値が基準値Ｋ１以上である場合には、大気圧Ｐ
Ａを検出すべくステップ３０３へ移行する。この実施例
では、ステップ３０２の処理を実行するＥＣＵ５０が、
スロットルバルブ１７が高開度状態であるときのみに大
気圧ＰＡの検出を許容するための高度検出限定手段に相
当している。

【００７５】ステップ３０３においては、カム回転角セ
ンサ４８により検出される実際のカム回転角θＣＡＭに
係る入力値を読み込む。併せて、「バルブタイミング制
御ルーチン」にてＶＶＴ２３を制御するために求められ
るバルブタイミング進角値θＶＴＡの値を読み込む。

【００７６】そして、ステップ３０４においては、カム
回転角θＣＡＭとバルブタイミング進角値θＶＴＡとの
差の絶対値が「０」にほぼ等しいか否かを判断する。即
ち、目標値であるバルブタイミング進角値θＶＴＡと実
際のカム回転角θＣＡＭとがほぼ等しいか否か、つまり
は、ＶＶＴ２３が駆動途中ではないか否かが判断され
る。ここで、カム回転角θＣＡＭとバルブタイミング進
角値θＶＴＡとの差の絶対値が「０」にほぼ等しくない
場合には、ＶＶＴ２３が駆動途中であるものとして、大
気圧ＰＡの検出を禁止すべく、その後の処理を一旦終了
する。カム回転角θＣＡＭとバルブタイミング進角値θ
ＶＴＡとの差の絶対値が「０」にほぼ等しい場合には、
ＶＶＴ２３が駆動途中ではないものとして、大気圧ＰＡ
の検出を許容すべく、ステップ３０５へ移行する。この
実施例では、ステップ３０３，３０４の処理を実行する
ＥＣＵ５０が、ＶＶＴ２３の駆動途中で、高度の代用値
としての大気圧ＰＡの判定を禁止するための高度判定禁
止手段に相当している。

【００７７】ステップ３０５においては、スロットル開
度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの各入力値に基づき、標
準的な単位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴＡを算出
する。この実施例では、標準値ＧＮＴＡが予め定められ
たマップを参照して求められる。このマップは、図１１
に示すように、スロットル開度ＴＡに対する標準値ＧＮ
ＴＡの関係をなす二次元マップが、エンジン回転数ＮＥ
の大きさ毎に複数設定され、ＲＯＭ５２に記憶されたも
のである。この実施例では、ステップ３０５の処理を実
行するＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡ及びエンジン
回転数ＮＥのパラメータに基づき、単位吸入空気量ＧＮ
に係る標準値ＧＮＴＡを算出するための標準吸入空気量
算出手段に相当している。

【００７８】その後、ステップ３０６において、今回求
められた標準値ＧＮＴＡを、実際のカム回転角θＣＡＭ
の大きさにより補正することにより、補正後標準値ＧＮ
ＴＡａを算出する。ここでは、カム回転角θＣＡＭの大
きさに応じて予め設定された補正係数を標準値ＧＮＴＡ
に乗算することにより、補正後標準値ＧＮＴＡが求めら
れる。この実施例では、ステップ３０６の処理を実行す
るＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡに対する単位吸入
空気量ＧＮの標準値ＧＮＴＡの関係を、ＶＶＴ２３の制
御状態により補正するための高度判定補正手段に相当し
ている。

【００７９】続いて、ステップ３０７において、吸入空
気量Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの入力値に基づき、その
ときの実際の単位吸入空気量ＧＮを算出する。そして、
ステップ３０８において、今回の単位吸入空気量ＧＮの
値が補正後標準値ＧＮＴＡａ以上であるか否かを判断す
る。ここで、単位吸入空気量ＧＮの値が補正後標準値Ｇ
ＮＴＡａ以上でない場合には、ステップ３０９におい
て、大気圧ＰＡの値を所定の補正値Ｋ２により減算補正
してその後の処理を一旦終了する。単位吸入空気量ＧＮ
の値が補正後標準値ＧＮＴＡａ以上である場合には、ス
テップ３１０において、大気圧ＰＡの値を補正値Ｋ２に
より加算補正してその後の処理を一旦終了する。

【００８０】上記のようにして高度の代用値としての大
気圧ＰＡが検出される。そして、この実施例では、上記
フローチャートにおけるステップ３０５〜３１０の処理
を実行するＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡと単位吸
入空気量ＧＮとの関係から、高度の代用値としての大気
圧ＰＡを検出するための第２の高度判定手段に相当して
いる。

【００８１】以上説明したように、この実施例でも、Ｅ
ＣＵ５０では、各センサ４２，４３，４６より検出され
る吸入空気量Ｑ、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転
数ＮＥの各値の関係より大気圧ＰＡが判定される。又、
ＥＣＵ５０では、その大気圧ＰＡの判定に際して、吸入
空気量Ｑ、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥ
の各値の関係が、ＶＶＴ２３の制御状態を示すカム回転
角θＣＡＭの値により補正される。即ち、エンジン回転
数ＮＥを一定とした場合に、スロットル開度ＴＡに対す
る吸入空気量Ｑの基本的な関係より可能な大気圧ＰＡの
判定が、ＶＶＴ２３の制御状態を示すカム回転各θＣＡ
Ｍの値により補正される。そして、その補正の結果とし
て、自動車Ａｍの使用環境における大気圧ＰＡが検出さ
れる。

【００８２】従って、この実施例においても、前記第１
実施例と同様の作用及び効果を得ることができる。加え
て、この実施例では、大気圧ＰＡの判定のために、スロ
ットル開度ＴＡ、エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量Ｑ
の関係において予め設定されるべきデータである、図１
１に示すような各二次元マップと、その補正のために、
ＶＶＴ２３の制御状態に関して予め設定されるべきデー
タとを別々に設けることが可能となる。その結果、ＶＶ
Ｔ２３の制御状態を反映して大気圧ＰＡを検出するため
に、図１０に示すような各三次元マップを不要として、
図１１に示すような各二次元マップを使用することがで
きる。そのため、マップの設計を相対的に簡易に行うこ
とができ、マップを記憶するために費やされるべきＲＯ
Ｍ５２における記憶容量を少なくすることができる。

【００８３】併せて、この実施例では、ＶＶＴ２３の駆
動途中に大気圧ＰＡの判定が禁止されることから、ＶＶ
Ｔ２３の作動により燃焼室４に対する空気の充填効率が
変化しつつあるときに、誤って大気圧ＰＡが判定される
ことはない。その意味から、大気圧ＰＡの検出精度、そ
の検出値の信頼性を向上させることができる。

【００８４】（第３実施例）次に、上記第１及び第２の
発明における車両の高度検出装置を具体化した第３実施
例を図１３〜図１５に従って説明する。

【００８５】この実施例のガソリンエンジンシステムで
は、前記第１及び第２の実施例において、吸気バルブ８
の開閉タイミングが所定の範囲内で任意に連続的に変更
可能なＶＶＴ２３とは異なり、吸気バルブ８の開閉タイ
ミングを単に進角側と遅角側の二段に切換え可能なＶＶ
Ｔ２３が使用されている。又、この実施例では、カム回
転角センサ４８が省略され、ＶＶＴ２３が、フィードバ
ック制御されることなく、単にＥＣＵ５０からの指令に
基づいて一義的に制御される。そして、ＥＣＵ５０によ
り、充填効率制御手段及び第１の高度判定手段、バルブ
タイミング制御手段、第２の高度判定手段及び高度判定
補正手段が構成されている。この実施例は、前記第１及
び第２の実施例と「バルブタイミング制御ルーチン」及
び「大気圧検出ルーチン」の内容の点で異なっている。

【００８６】即ち、図１３はＥＣＵ５０により実行され
る「バルブタイミング制御ルーチン」を示すものであ
る。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ４１０
において、各センサ４３，４６の各検出値に基づき、ス
ロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥに係る各入力
値を読み込む。

【００８７】続いて、ステップ４２０においては、スロ
ットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの各入力値に基
づき、エンジン１の運転状態が第１運転領域にあるか否
かを判断する。即ち、図１４に示すように、エンジン１
の運転状態が、低負荷・低回転の領域に相当する第１運
転領域にあるのか、中高負荷・中高回転の領域に相当す
る第２運転領域にあるのかを判断する。そして、第１運
転領域にある場合には、ステップ４３０において、バル
ブタイミングを遅角側へ切換えるようＶＶＴ２３を制御
し、その後の処理を一旦終了する。一方、第２運転領域
である場合には、ステップ４４０において、バルブタイ
ミングを進角側へ切換えるようＶＶＴ２３を制御し、そ
の後の処理を一旦終了する。

【００８８】以上がバルブタイミング制御の処理内容で
ある。この実施例では、上記の「バルブタイミング制御
ルーチン」の処理を実行するＥＣＵ５０が、エンジン１
の運転状態に応じてバルブタイミングを変更すべくＶＶ
Ｔ２３を制御するためのバルブタイミング制御手段に相
当している。

【００８９】そして、上記のバルブタイミング制御に対
応して大気圧ＰＡを検出するための演算が実行される。
即ち、図１５はＥＣＵ５０により実行される「大気圧検
出ルーチン」を示すものである。

【００９０】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ５００において、各センサ４２，４３，４５，４６等
の各検出値に基づき、吸入空気量Ｑ、スロットル開度Ｔ
Ａ及びエンジン回転数ＮＥ等に係る各入力値を読み込
む。

【００９１】続いて、ステップ５０１において、スロッ
トル開度ＴＡの入力値が所定の基準値Ｋ１以上であるか
否かを判断する。ここで、スロットル開度ＴＡの値が基
準値Ｋ１以上でない場合には、大気圧ＰＡの検出を禁止
するものとして、その後の処理を一旦終了する。スロッ
トル開度ＴＡの値が基準値Ｋ１以上である場合には、大
気圧ＰＡを検出すべく、ステップ５０２へ移行する。こ
の実施例では、ステップ５０１の処理を実行するＥＣＵ
５０が、スロットルバルブ１７が高開度状態であるとき
のみに大気圧ＰＡの検出を許容するための高度検出限定
手段に相当している。

【００９２】ステップ５０２においては、「バルブタイ
ミング制御ルーチン」にて設定されているＶＶＴ２３の
制御状態を読み込む。即ち、ＬＳＶ２８に対する指令状
態を読み込む。

【００９３】そして、ステップ５０３においては、ＶＶ
Ｔ２３の制御状態が進角側のそれであるか否かを判断す
る。ここで、ＶＶＴ２３の制御状態が進角側のそれであ
る場合には、ステップ５０４において、スロットル開度
ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの各入力値に基づき、進角
側のバルブタイミングに適合した単位吸入空気量ＧＮに
係る標準値ＧＮＴＡ１を算出する。この実施例では、標
準値ＧＮＴＡ１が予め定められ、ＲＯＭ５２に記憶され
た図示しない二次元マップを参照して求められる。ＶＶ
Ｔ２３の制御状態が進角側のそれでない場合には、ステ
ップ５０５において、スロットル開度ＴＡ及びエンジン
回転数ＮＥの各入力値に基づき、遅角側のバルブタイミ
ングに適合した単位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴ
Ａ２を算出する。この実施例では、標準値ＧＮＴＡ２が
予め定められ、ＲＯＭ５２に記憶された図示しない二次
元マップを参照して求められる。この実施例では、ステ
ップ５０２〜ステップ５０５の処理を実行するＥＣＵ５
０が、スロットル開度ＴＡに対する標準的な単位吸入空
気量ＧＮの標準値ＧＮＴＡの関係を、ＶＶＴ２３の制御
状態により補正するための高度判定補正手段に相当して
いる。

【００９４】その後、ステップ５０４又はステップ５０
５から移行してステップ５０６においては、吸入空気量
Ｑ及びエンジン回転数ＮＥの入力値に基づき実際の単位
吸入空気量ＧＮを算出する。

【００９５】そして、ステップ５０７において、今回の
単位吸入空気量ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ１以上、又は
標準値ＧＮＴＡ２以上であるか否かを判断する。ここ
で、単位吸入空気量ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ１以上、
又は標準値ＧＮＴＡ２以上でない場合には、ステップ５
０８において、大気圧ＰＡの値を補正値Ｋ２により減算
補正してその後の処理を一旦終了する。単位吸入空気量
ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ１以上、又は標準値ＧＮＴＡ
２以上である場合には、ステップ５０９において、大気
圧ＰＡの値を補正値Ｋ２により加算補正してその後の処
理を一旦終了する。

【００９６】上記のようにして高度の代用値としての大
気圧ＰＡが検出される。そして、この実施例では、上記
フローチャートにおけるステップ５０２〜５０９の処理
を実行するＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡと単位吸
入空気量ＧＮとの関係から、高度の代用値としての大気
圧ＰＡしを検出するための第２の高度判定手段に相当し
ている。

【００９７】以上説明したように、この実施例では、制
御状態を二段に切換え可能なＶＶＴ２３を備えたエンジ
ン１が使用されている。そして、ＥＣＵ５０では、大気
圧ＰＡの判定に際して、ＶＶＴ２３の制御状態、つまり
はバルブタイミングの切換え状態に適合して予め設定さ
れた二種類の二次元マップが選択的に使用され、吸入空
気量Ｑ、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの
関係から大気圧ＰＡが判定される。そして、その判定の
結果として、自動車Ａｍの使用環境における大気圧ＰＡ
が検出される。

【００９８】従って、この実施例では、ＶＶＴ２３の駆
動途中に大気圧ＰＡの検出が禁止されることを除いて、
前記第２実施例とほぼ同等の作用及び効果を得ることが
できる。加えて、この実施例では、カム回転角センサ４
８が省略されていることから、その分だけバルブタイミ
ング制御の構成を簡略化することができる。

【００９９】（第４実施例）次に、上記第１の発明にお
ける車両の高度検出装置を具体化した第４実施例を図１
６〜図１９に従って説明する。

【０１００】この実施例では、充填効率可変手段とし
て、前述した各実施例におけるＶＶＴ２３に代わって可
変吸気システム（ＡＣＩＳ）が使用されている。図１６
は、この実施例のガソリンエンジンシステムを示す概略
構成図である。このエンジンシステムでは、図４に示さ
れるＶＶＴ２３とそれに関わるＬＳＶ２８及びカム回転
角センサ４８等が省略され、それに代わって吸気制御バ
ルブ６１を含む可変吸気システムが設けられている。即
ち、吸気通路６において、サージタンク１８の下流に
は、別のサージタンク６２が設けられている。このサー
ジタンク６２には、その入口を開閉するために吸気制御
バルブ６１が設けられている。吸気制御バルブ６１はダ
イヤフラム式のアクチュエータ６３により開閉される。
このアクチュエータ６３はダイヤフラム室６３ａ及び作
動ロッド６３ｂ等により構成されている。そして、ダイ
ヤフラム室６３ａに対する負圧の導入が制御されること
により、作動ロッド６３ｂが伸縮され、もって吸気制御
バルブ６１が開閉される。アクチュエータ６３を作動さ
せるために、ダイヤフラム室６３ａにはエアパイプ６４
の一端が接続されている。エアパイプ６４の途中には、
三方式の電磁バルブよりなるバキューム・スイッチング
・バルブ（以下、単に「ＶＳＶ」という）６５と、バキ
ュームタンク６６が設けられている。又、エアパイプ６
４の他端は、上流側のサージタンク１８に連通されてい
る。そして、そのサージタンク１８にて発生する吸気負
圧が、エアパイプ６４、バキュームタンク６６及びＶＳ
Ｖ６５を通じてアクチュエータ６３のダイヤフラム室６
３ａに導入可能となっている。

【０１０１】従って、ＶＳＶ６５が「オフ」されること
より、アクチュエータ６３のダイヤフラム室６３ａがエ
アパイプ６４を通じてバキュームタンク６６に連通され
る。これにより、ダイヤフラム室６３ａへの負圧の導入
が許容され、アクチュエータ６３が作動して吸気制御バ
ルブ６１が閉じられる。一方、ＶＳＶ６５が「オン」さ
れることにより、アクチュエータ６３のダイヤフラム室
６３ａが大気へ開放される。これにより、ダイヤフラム
室６３ａに大気が導入され、アクチュエータ６３が作動
して吸気制御バルブ６１が開かれる。そして、このよう
な吸気制御バルブ６１の開閉がエンジン１の運転状態に
応じて切換えられることにより、吸気通路６の実質的な
長さが二段に変えられ、低速回転域から高速回転域まで
の全域にわたってエンジン１の出力トルクの向上が図ら
れる。

【０１０２】この実施例では、図１７に示すように、エ
ンジン１の基準回転数α（例えば「α＝４０００ｒｐ
ｍ」とする。）よりも低い低速回転域で、吸気制御バル
ブ６１が閉じられる。これにより、吸気通路６が実質的
に長くなり、燃焼室４に対する空気の充填効率のピーク
が低速回転域へ移行する。そして、同図に２点鎖線で示
すように、低速回転域でピークを有する低速トルク特性
が得られる。これに対し、基準回転数αよりも高い高速
回転域では、吸気制御バルブ６１が開かれる。これによ
り、吸気通路６が実質的に短くなり、空気の充填効率の
ピークが高速回転域へ移行する。そして、同図に破線で
示すように、高速回転域でピークを有する高速トルク特
性が得られる。この実施例では、上記のように吸気制御
バルブ６１、サージタンク６２、アクチュエータ６３及
びＶＳＶ６５等により可変吸気システム（ＡＣＩＳ）が
構成されている。そして、基準回転数αを基準に吸気制
御バルブ６１が開閉されることにより、図１７に太線で
示すように低速回転域から高速回転域まで広い範囲にわ
たってトルクアップが図られる。

【０１０３】図１８はＥＣＵ５０により実行される「可
変吸気制御ルーチン」を示すフローチャートである。こ
のルーチンの処理は所定時間毎の定時割り込みで実行さ
れる。

【０１０４】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ６１０において、回転数センサ４６の検出値に基づき
エンジン回転数ＮＥの値を読み込む。続いて、ステップ
６２０において、その読み込まれたエンジン回転数ＮＥ
の値が基準回転数αよりも小さいか否かを判断する。

【０１０５】そして、ステップ６２０において、エンジ
ン回転数ＮＥの値が基準回転数αよりも小さい場合に
は、エンジン１の運転状態が低速回転域にあるものとし
て、ステップ６３０へ移行する。そして、ステップ６３
０において、吸気制御バルブ６１を閉じるためにＶＳＶ
６５を「オフ」し、その後の処理を一旦終了する。これ
により、エンジン１のトルク特性が、図１７に２点鎖線
及び太線で示すように、低速回転域に適した低速トルク
特性に切り換えられる。

【０１０６】一方、ステップ６２０において、エンジン
回転数ＮＥの値が基準回転数αよりも小さくない場合に
は、エンジン１の運転状態が高速回転域にあるものとし
て、ステップ６４０へ移行する。そして、ステップ６４
０において、吸気制御バルブ６１を開くためにＶＳＶ６
５を「オン」し、その後の処理を一旦終了する。これに
より、エンジン１のトルク特性が、図１７に破線及び太
線で示すように、高速回転域に適した高速トルク特性に
切り換えられる。

【０１０７】以上のように、エンジン回転数ＮＥの変化
に応じて可変吸気システムが制御されることにより、燃
焼室４に対する空気の充填効率が変更され、エンジン回
転数ＮＥの広い範囲にわたって、エンジン１のトルクア
ップが図られる。そして、この実施例では、上記の「可
変吸気制御ルーチン」の処理を実行するＥＣＵ５０が、
エンジン１の運転状態に応じて空気の充填効率を変更す
べく、可変吸気システムを制御するための充填効率制御
手段に相当している。

【０１０８】そして、上記の可変吸気制御に対応して大
気圧ＰＡを検出するための演算が実行される。即ち、図
１９はこの実施例でＥＣＵ５０により実行される「大気
圧検出ルーチン」を示すものである。

【０１０９】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ６００において、各センサ４２，４３，４６等の各検
出値に基づき、吸入空気量Ｑ、スロットル開度ＴＡ及び
エンジン回転数ＮＥ等に係る各入力値を読み込む。

【０１１０】続いて、ステップ６０１において、スロッ
トル開度ＴＡの入力値が所定の基準値Ｋ１以上であるか
否かを判断する。そして、スロットル開度ＴＡの値が基
準値Ｋ１以上でない場合には、大気圧ＰＡの検出を禁止
するものとしてその後の処理を一旦終了する。スロット
ル開度ＴＡの値が基準値Ｋ１以上である場合には、大気
圧ＰＡを検出するためにステップ６０２へ移行する。こ
の実施例では、ステップ６０１の処理を実行するＥＣＵ
５０が、スロットルバルブ１７が高開度状態であるとき
のみに大気圧ＰＡの検出を許容するための高度検出限定
手段に相当している。

【０１１１】ステップ６０２においては、「可変吸気制
御ルーチン」にて設定される可変吸気システム（ＡＣＩ
Ｓ）の制御状態を読み込む。即ち、ＶＳＶ６５に対する
指令状態を読み込む。

【０１１２】そして、ステップ６０３において、可変吸
気システムの制御状態が高速回転域側のそれであるか否
かを判断する。ここで、可変吸気システムの制御状態が
高速回転域側のそれである場合には、ステップ６０４に
おいて、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの
各入力値に基づき、高速回転域の吸気状態に適合した単
位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴＡ３を算出する。
この実施例では、標準値ＧＮＴＡ３が予め定められ、Ｒ
ＯＭ５２に記憶された図示しない二次元マップを参照し
て求められる。一方、ステップ６０３において、可変吸
気システムの制御状態が高速回転域側のそれでない場合
には、ステップ６０５において、スロットル開度ＴＡ及
びエンジン回転数ＮＥの各入力値に基づき、低速回転域
の吸気状態に適合した単位吸入空気量ＧＮに係る標準値
ＧＮＴＡ４を算出する。この実施例では、標準値ＧＮＴ
Ａ４が予め定められ、ＲＯＭ５２に記憶された図示しな
い二次元マップを参照して求められる。この実施例で
は、ステップ６０２〜ステップ６０５の処理を実行する
ＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡに対する標準値ＧＮ
ＴＡの関係を、可変吸気システム（ＡＣＩＳ）の制御状
態により補正するための高度判定補正手段に相当してい
る。

【０１１３】又、ステップ６０４又はステップ６０５か
ら移行してステップ６０６においては、吸入空気量Ｑ及
びエンジン回転数ＮＥの入力値に基づき、そのときの実
際の単位吸入空気量ＧＮを算出する。

【０１１４】そして、ステップ６０７において、今回の
単位吸入空気量ＧＮが標準値ＧＮＴＡ３以上、又は標準
値ＧＮＴＡ４以上であるか否かを判断する。ここで、単
位吸入空気量ＧＮの値が標準値ＧＮＴＡ３以上、又は標
準値ＧＮＴＡ４以上でない場合には、ステップ６０８に
おいて、大気圧ＰＡの値を補正値Ｋ２により減算補正し
てその後の処理を一旦終了する。単位吸入空気量ＧＮの
値が標準値ＧＮＴＡ３以上、又は標準値ＧＮＴＡ４以上
である場合には、ステップ６０９において、大気圧ＰＡ
の値を補正値Ｋ２により加算補正してその後の処理を一
旦終了する。

【０１１５】上記のようにして高度の代用値としての大
気圧ＰＡが検出される。そして、この実施例では、上記
フローチャートにおけるステップ６０２〜６０９の処理
を実行するＥＣＵ５０が、スロットル開度ＴＡと単位吸
入空気量ＧＮとの関係から、高度の代用値としての大気
圧ＰＡを検出するための第１の高度判定手段に相当して
いる。

【０１１６】以上説明したように、この実施例では、吸
気状態を二段に切換え可能な可変吸気システムを備えた
エンジン１が使用されている。そして、ＥＣＵ５０で
は、大気圧ＰＡの判定に際して、可変吸気システムの制
御状態に適合して予め補正設定された二種類の二次元マ
ップが選択的に使用され、吸入空気量Ｑ、スロットル開
度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥの関係から大気圧ＰＡが
判定される。そして、その判定の結果として自動車Ａｍ
の使用環境における大気圧ＰＡが検出される。

【０１１７】従って、この実施例では、スロットル開度
ＴＡが変化していないにもかかわらず、可変吸気システ
ムの作動により燃焼室４に対する空気の充填効率が変化
したとしても、その変化を補償して大気圧ＡＰが検出さ
れる。その結果、可変吸気システムを有するエンジン１
であっても、特別な気圧計を用いることなく、エンジン
１の運転状態に基づいて大気圧ＰＡの値を適正に検出す
ることができる。しかも、この実施例でも、可変吸気シ
ステムの制御状態にかかわらず、大気圧ＰＡの検出を任
意のタイミングで比較的頻繁に行うことができる。

【０１１８】加えて、この実施例でも、スロットル開度
ＴＡが全開に近い状態で大気圧ＰＡが検出されることか
ら、大気圧ＰＡの大きさを良好に反映した吸入空気量Ｑ
が得られ、大気圧ＰＡの検出精度を向上させることがで
きる。

【０１１９】尚、この発明は以下のような別の実施例に
具体化することもできる。 （１）前記第１及び第２の実施例では、カム回転角セン
サ４８により検出されるカム回転角θＣＡＭの値と、目
標値としてのバルブタイミング進角値θＶＴＡとが一致
するようにＶＶＴ２３をフィードバック制御するように
構成した。これに対し、前記第１及び第２の実施例の構
成において、カム回転角センサ４８を省略し、単に目標
値としてのバルブタイミング進角値θＶＴＡの値に基づ
いてＶＴ２３を一義的に制御するように構成してもよ
い。この場合、ＶＶＴ２３の制御状態を反映した単位吸
入空気量ＧＮの標準値ＧＮＴＡは、スロットル開度Ｔ
Ａ、エンジン回転数ＮＥ及びバルブタイミング進角値θ
ＶＴＡをパラメータとして算出することができる。この
場合も、前記第１及び第２の実施例とほぼ同等の作用及
び効果を得ることができる。

【０１２０】（２）前記第４実施例では、吸気通路６に
おける吸気状態を、エンジン１の回転域に合わせて二段
に切換え可能な可変吸気システムを設けた。これに対
し、吸気通路６における吸気状態を、エンジン１の回転
域に合わせて任意に連続的に変更可能な可変吸気システ
ムを設けてもよい。この場合、可変吸気システムの制御
状態を補償して大気圧ＰＡを検出するために、同システ
ムを制御するための指令値、或いは同システムを構成す
る吸気制御バルブ等の作動部材の位置に係る検出値と、
スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転数ＮＥとをパラメ
ータとして使用することができる。この場合も、前記第
４実施例と同等の作用及び効果を得ることができる。

【０１２１】（３）前記各実施例では、エアフローメー
タ４２により検出される吸入空気量Ｑの値を用いて燃料
噴射量等の制御を実行するガソリンエンジンシステムに
具体化した。これに対し、前記各実施例の構成におい
て、エアフローメータ４２に代わって、サージタンク１
８内の吸気圧ＰＭを検出するための吸気圧センサを設け
る。そして、同センサにより検出される吸気圧ＰＭの値
を用いて燃料噴射量等の制御を実行するガソリンエンジ
ンシステムに具体化することもできる。この場合、ＶＶ
Ｔ２３、可変吸気システムの制御状態を反映した単位吸
入空気量ＧＮの標準値ＧＮＴＡに代わって、ＶＶＴ２
３、可変吸気システムの制御状態を反映した吸気圧ＰＭ
の標準値ＰＭＴＡを求めることになる。そして、その標
準値ＰＭＴＡと実際の吸気圧ＰＭとの値を比較すること
により、大気圧ＰＡを検出することができる。この場合
も前記各実施例と同等の作用及び効果を得ることができ
る。

【０１２２】（４）前記各実施例では、ＶＶＴ２３又は
可変吸気システムの制御状態を補償して大気圧ＰＡを検
出するために、ＶＶＴ２３又は可変吸気システムの制御
状態に応じて単位吸入空気量ＧＮに係る標準値ＧＮＴＡ
の値を補正したり、上記制御状態に応じて使用されるべ
き標準値ＧＮＴＡ１〜ＧＮＴＡ４のマップを切り換える
ようにした。これに対し、スロットル開度ＴＡとエンジ
ン回転数ＮＥとの関係から求められる標準値ＧＮＴＡに
より大気圧ＰＡを判定し、その判定された大気圧ＰＡを
ＶＶＴ２３又は可変吸気システムの制御状態に応じて補
正することにより、大気圧ＰＡを検出するようにしても
よい。この場合も、前記各実施例と同等の作用及び効果
を得ることができる。

【０１２３】（５）前記第２実施例では、ＶＶＴ２３を
備えたエンジン１において、そのＶＶＴ２３の駆動途中
に大気圧ＰＡの検出を禁止するように構成した。これに
対し、可変吸気システムを備えたエンジンにおいて、同
システムの駆動途中に同じく大気圧ＰＡの検出を禁止す
るように構成してもよい。又、大気圧ＰＡの検出を禁止
する方法としては、ＶＶＴ２３又は可変吸気システムを
制御するための指令値が、実際の制御状態を示す検出値
と一致するまでの間で禁止することが考えられる。その
外に、ＶＶＴ２３又は可変吸気システムの制御が開始さ
れてから、その制御が終了するのに充分な所定時間の間
だけ大気圧ＰＡの検出を禁止することも考えられる。こ
れらの場合も、前記第２実施例と同等の作用及び効果を
得ることかできる。

【０１２４】（６）前記第１〜第３の実施例では、吸気
側のカムシャフト１０に設けられたＶＶＴ２３により吸
気バルブ８の開閉タイミングのみを変更することによ
り、バルブオーバラップを調整するようにした。これに
対し、排気側のカムシャフト１１にＶＶＴを設け、その
ＶＶＴにより排気バルブ９の開閉タイミングのみを変更
することにより、バルブオーバラップを調整するように
してもよい。或いは、吸気側及び排気側の両カムシャフ
ト１０，１１にＶＶＴをそれぞれ設け、それら各ＶＶＴ
により吸気バルブ８、排気バルブ９の開閉タイミングを
それぞれ変更することにより、バルブオーバラップを調
整するようにしてもよい。この場合も、前記第１〜第３
の実施例と同等の作用及び効果を得ることができる。

【０１２５】（７）前記第１〜第３の実施例では、油圧
により駆動されるＶＶＴ２３を用いたが、ステップモー
タ等の電気的なアクチュエータにより駆動されるＶＶＴ
を用いてもよい。この場合も、前記第１〜第３の実施例
と同等の作用及び効果を得ることができる。

【０１２６】以下、上記各実施例から把握できる請求項
以外の技術的思想について、それらの効果と共に記載す
る。 （イ）請求項１に記載した第１の発明において、前記充
填効率可変手段を、前記吸気通路の長さ又は径を変更可
能にした可変吸気システムにより構成した車両の高度検
出装置。

【０１２７】この構成によれば、燃焼室に対する空気の
充填効率を運転状態に応じて可変とする可変吸気システ
ムを有する内燃機関を搭載した車両において、特別な気
圧計を用いることなく内燃機関の運転状態から高度検出
を行うことができる。併せて、可変吸気システムの制御
状態にかかわらず、高度検出を任意のタイミングで比較
的頻繁に行うことができる。

【０１２８】（ロ）請求項１に記載した第１の発明にお
いて、前記充填効率可変手段を、前記吸気通路の長さ又
は径を変更可能にした可変吸気システムにより構成し、
前記充填効率制御手段により前記可変吸気システムが駆
動されている途中では、前記第１の高度判定手段による
高度の判定を禁止するための高度判定禁止手段を設けた
車両の高度検出装置。

【０１２９】この構成によれば、上記（イ）に記載の技
術的思想における効果に加えて、可変吸気システムによ
り燃焼室に対する空気の充填効率が変化しつつあるとき
に、誤って高度が判定されることがなく、高度の検出精
度、その検出信頼性を高めることができる。

【０１３０】（ハ）請求項１に記載した第１の発明にお
いて、前記内燃機関が所定温度よりも低い低温状態であ
るときに、前記第１の高度判定手段による高度の判定を
禁止するための低温時禁止手段を設けた車両の高度検出
装置。

【０１３１】この構成によれば、第１の発明の効果に加
えて、内燃機関の始動直後等の不安定な状態で高度の検
出が行われることがなく、高度の検出精度を高めること
ができる。

【０１３２】尚、この明細書において、発明の構成に係
る手段及び部材は、以下のように定義されるものとす
る。 （ａ）前記可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）は、内
燃機関の負荷状態に応じてバルブタイミングを変化させ
るもののみならず、負荷状態に応じてバルブリフト量を
変化させるものを含むことを意味する。又、タイミング
プーリとカムシャフトとの回転位相を変化させることに
よりバルブタイミングを変化させるもの、或いは、カム
シャフト上の複数のカムを選択的に使用することによ
り、吸気バルブ・排気バルブの開閉タイミング又はリフ
ト量を変化させるものを含むものとする。更に、個々の
吸気バルブ・排気バルブを個別に開閉駆動するためのア
クチュエータを設け、そのアクチュエータの駆動時期、
駆動量を変更することにより、バルブタイミング又はバ
ルブリフト量を変化させるものを含むものとする。

【０１３３】（ｂ）前記可変吸気システム（ＡＣＩＳ）
は、内燃機関の運転領域の違いに応じて吸気通路の実質
的な長さ又は径を変化させるものを意味し、サージタン
ク等に設けられた一つ又は複数の吸気制御バルブの開閉
により切り換えるもののみならず、トロンボーン式に連
続して変化をするものを含むものとする。

【０１３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
第１の発明によれば、内燃機関の運転状態に応じて充填
効率可変手段を制御することにより、燃焼室に対する空
気の充填効率を変更する。そして、スロットルバルブの
開度及び吸入空気量と、充填効率可変手段の制御状態と
の関係から、車両の使用環境における高度を判定するよ
うにしている。

【０１３５】従って、スロットルバルブの開度が変化し
ていないにもかかわらず、充填効率可変手段により吸入
空気量が変化したとしても、その変化を補償して高度検
出が行われる。その結果、充填効率可変手段を有する内
燃機関を搭載した車両において、特別な気圧計を用いる
ことなく内燃機関の運転状態から高度検出を行うことが
できる。併せて、充填効率可変手段の制御状態にかかわ
らず、高度検出を任意のタイミングで比較的頻繁に行う
ことができるという優れた効果を発揮する。

【０１３６】請求項２に記載の第２の発明によれば、内
燃機関の運転状態に応じて可変バルブタイミング機構を
制御することにより、燃焼室に対する空気の充填効率を
変更する。そして、スロットルバルブの開度と吸入空気
量との関係より車両の使用環境における高度を判定す
る。更に、その高度の判定に際して、スロットルバルブ
の開度と吸入空気量との関係を、可変バルブタイミング
機構の制御状態により補正するようにしている。

【０１３７】従って、第１の発明と同等な作用に加え
て、高度判定のために、スロットルバルブの開度と吸入
空気量との関係において予め設定されるべきデータと、
その補正のために、可変バルブタイミング機構の制御状
態に関して予め設定されるべきデータとを別々に設ける
ことが可能となる。その結果、第１の発明と同等な効果
に加えて、可変バルブタイミング機構の制御状態を反映
して高度を検出するために、三次元マップの使用を不要
とすることができる。延いては、マップの設計を相対的
に簡易にすることができ、マップを記憶するために費や
されるべき記憶手段の容量を少なくすることができると
いう優れた効果を発揮する。

【０１３８】請求項３に記載の第３の発明によれば、第
２の発明において、可変バルブタイミング機構が駆動さ
れている途中では、高度判定を禁止するようにしてい
る。従って、第２の発明の作用に加えて、可変バルブタ
イミング機構の駆動途中に誤って高度が判定されること
がない。その結果、第２の発明の効果に加えて、高度の
検出精度、その検出値の信頼性を高めることができると
いう優れた効果を発揮する。請求項４に記載の第４の発
明によれば、第２又は第３の発明において、スロットル
バルブが高開度状態にあることを条件に、高度の判定を
許容するようにしている。従って、スロットルバルブが
高開度の状態で大気圧の大きさが吸入空気量に良好に反
映されるときのみに、高度が判定される。その結果、第
２又は第３の発明の効果に加えて、高度の検出精度を更
に高めることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の基本的な概念構成を示す概念構成
図である。

【図２】第２の発明の基本的な概念構成を示す概念構成
図である。

【図３】第３の発明の基本的な概念構成を示す概念構成
図である。

【図４】第１の発明を具体化した第１実施例において、
車両の高度検出装置を含むガソリンエンジンシステムを
示す概略構成図である。

【図５】第１実施例において、ＶＶＴ等を示す側面図で
ある。

【図６】（ａ），（ｂ）は第１実施例において、吸気バ
ルブと排気バルブとのバルブオーバラップを示す説明図
である。

【図７】第１実施例において、ＥＣＵ等の構成を示すブ
ロック図である。

【図８】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「バルブタイミング制御ルーチン」を示すフローチャー
トである。

【図９】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「大気圧検出ルーチン」を示すフローチャートである。

【図１０】第１実施例において、「大気圧検出ルーチ
ン」にて大気圧検出のために使用される三次元マップで
ある。

【図１１】第１〜第３の発明を具体化した第２実施例に
おいて、大気圧検出のために使用される二次元マップで
ある。

【図１２】第２実施例において、ＥＣＵにより実行され
る「大気圧検出ルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【図１３】第１及び第２の発明を具体化した第３実施例
において、ＥＣＵにより実行される「バルブタイミング
制御ルーチン」を示すフローチャートである。

【図１４】第３実施例において、「バルブタイミング制
御ルーチン」にて運転領域の判定のために使用されるマ
ップである。

【図１５】第３実施例において、ＥＣＵにより実行され
る「大気圧検出ルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【図１６】第１の発明を具体化した第４実施例におい
て、車両の高度検出装置を含むガソリンエンジンシステ
ムを示す概略構成図である。

【図１７】第４実施例において、可変吸気システムの制
御結果を示すグラフである。

【図１８】第４実施例において、ＥＣＵにより実行され
る「可変吸気制御ルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【図１９】第４実施例において、ＥＣＵにより実行され
る「大気圧検出ルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、４…燃焼室、６…吸気
通路、７…排気通路、８…吸気バルブ、９…排気バル
ブ、１７…スロットルバルブ、２３…ＶＶＴ（２３によ
り充填効率可変手段が構成されている）、４２…エアフ
ローメータ、４３…スロットルセンサ、４５…水温セン
サ、４６…回転数センサ（４２，４３，４５，４６等に
より運転状態検出手段が構成されている）、５０…ＥＣ
Ｕ（５０により充填効率制御手段、第１の高度判定手
段、バルブタイミング制御手段、第２の高度判定手段、
高度判定補正手段及び高度判定禁止手段が構成されてい
る）、６１…吸気制御バルブ、６２…サージタンク（６
１，６２等により充填効率可変手段としての可変吸気シ
ステムが構成されている）、Ａｍ…自動車。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽根 茂 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 後藤 淳史 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 長縄 忠久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車 株式会社 内 (56)参考文献 特開 平１−208537（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29378（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248294（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180048（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−187303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 - 13/02 F02D 41/00 - 45/00 F02D 17/00 - 17/04 F02D 29/00 - 29/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関を搭載した車両の使用環境にお
   ける高度を検出するようにした高度検出装置であって、 前記内燃機関の燃焼室に空気を供給するための吸気通路
   と、 前記吸気通路に設けられ、その吸気通路を通じて前記燃
   焼室に吸入される空気量を調節するためのスロットルバ
   ルブと、 前記スロットルバルブの開度、機関回転数及び吸入空気
   量を含む前記内燃機関に係る各種運転パラメータを運転
   状態として検出するための運転状態検出手段と、 前記スロットルバルブとは別に設けられ、前記燃焼室に
   対する空気の充填効率を可変とするための充填効率可変
   手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記充填効率を変更す
   べく、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記
   充填効率可変手段を制御するための充填効率制御手段
   と、 前記運転状態検出手段により検出される前記スロットル
   バルブの開度、機関回転数及び前記吸入空気量と、前記
   充填効率制御手段による前記充填効率可変手段の制御状
   態との関係から、前記高度を判定するための第１の高度
   判定手段とを備えたことを特徴とする車両の高度検出装
   置。
2. 【請求項２】 内燃機関を搭載した車両の使用環境にお
   ける高度を検出するようにした高度検出装置であって、 前記内燃機関の燃焼室に通じて設けられた吸気通路及び
   排気通路と、 前記吸気通路に設けられ、その吸気通路を通じて前記燃
   焼室に吸入される空気量を調節するためのスロットルバ
   ルブと、 前記スロットルバルブの開度、機関回転数及び吸入空気
   量を含む前記内燃機関に係る各種運転パラメータを運転
   状態として検出するための運転状態検出手段と、 前記内燃機関の回転に同期して所定のタイミングで駆動
   され、前記燃焼室に通じる前記吸気通路及び前記排気通
   路をそれぞれ開閉するための吸気バルブ及び排気バルブ
   と、 前記燃焼室に対する空気の充填効率を可変とすべく、前
   記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の開
   閉タイミングを可変とするために駆動される可変バルブ
   タイミング機構と、 前記内燃機関の運転状態に応じてバルブタイミングを変
   更すべく、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて
   前記可変バルブタイミング機構を制御するためのバルブ
   タイミング制御手段と、 前記運転状態検出手段により検出される前記スロットル
   バルブの開度、機関回転数及び前記吸入空気量との関係
   より前記高度を判定するための第２の高度判定手段と、 前記第２の高度判定手段により判定される前記スロット
   ルバルブの開度、機関回転数及び前記吸入空気量との関
   係を、前記バルブタイミング制御手段による前記可変バ
   ルブタイミング機構の制御状態により補正するための高
   度判定補正手段とを備えたことを特徴とする車両の高度
   検出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両の高度検出装置に
   おいて、前記バルブタイミング制御手段の制御により前
   記可変バルブタイミング機構が駆動されている途中で
   は、前記第２の高度判定手段による高度の判定を禁止す
   るための高度判定禁止手段を設けたことを特徴とする車
   両の高度検出装置。
4. 【請求項４】 前記スロットルバルブが高開度状態にあ
   ることを条件に前記第２の高度判定手段による高度の判
   定を許容するための高度検出限定手段を更に備える請求
   項２又は３に記載の車両の高度検出装置。