JP3459008B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
- F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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- F02D2200/0406—Intake manifold pressure
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
に対する吸気カムおよび／または排気カムのカム位相を
変更することにより、吸気弁および排気弁が同時に開い
ている期間であるバルブオーバーラップを変更可能な内
燃機関において、燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料
噴射制御装置に関する。
に対する吸気カムおよび／または排気カムのカム位相を
変更することにより、吸気弁および排気弁が同時に開い
ている期間であるバルブオーバーラップを変更可能な内
燃機関において、燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料
噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料噴射制御装置とし
て、特開２０００−１７９３８１号公報に記載されたも
のが知られている。このエンジンは、カム位相可変機構
を備えている。このカム位相可変機構は、油圧駆動式の
ものであり、油圧を供給されることにより、排気カムシ
ャフトに対する吸気カムシャフトの進角量を表すカム位
相を、目標カム位相になるように変化させる。その際、
カム位相可変機構が油圧駆動式であることにより、カム
位相は瞬時には変化せず、応答遅れを伴って徐々に目標
カム位相に向かって変化する。このため、この燃料噴射
制御装置では、減速時に高負荷から低負荷の運転状態に
移行する際、以下に述べるように、燃料噴射量を増量す
るための増量係数を算出する。すなわち、吸気管内圧に
応じてエンジンの実負荷を算出し、スロットル弁開度お
よびエンジン回転数に応じてエンジンの目標負荷を算出
するとともに、算出したこれらの負荷の偏差に基づい
て、エンジンが高負荷から低負荷への過渡運転状態にあ
るか否かを判別する。また、カム位相が低負荷用の目標
カム位相に向かって減少している（遅角側に変化してい
る）過渡状態にあるか否かを判別する。そして、エンジ
ンおよびカム位相の双方がそのような過渡状態にあると
判別したときには、吸入空気量が増大しているのに応
じ、エンジン回転数、実負荷およびカム位相に応じて増
量係数を算出する。そして、算出した増量係数を用い
て、燃料噴射量を増量制御する。これにより、上述した
カム位相可変機構の応答遅れに起因するエンジンの失火
やエンジンストールが防止され、安定した燃焼状態が確
保される。
て、特開２０００−１７９３８１号公報に記載されたも
のが知られている。このエンジンは、カム位相可変機構
を備えている。このカム位相可変機構は、油圧駆動式の
ものであり、油圧を供給されることにより、排気カムシ
ャフトに対する吸気カムシャフトの進角量を表すカム位
相を、目標カム位相になるように変化させる。その際、
カム位相可変機構が油圧駆動式であることにより、カム
位相は瞬時には変化せず、応答遅れを伴って徐々に目標
カム位相に向かって変化する。このため、この燃料噴射
制御装置では、減速時に高負荷から低負荷の運転状態に
移行する際、以下に述べるように、燃料噴射量を増量す
るための増量係数を算出する。すなわち、吸気管内圧に
応じてエンジンの実負荷を算出し、スロットル弁開度お
よびエンジン回転数に応じてエンジンの目標負荷を算出
するとともに、算出したこれらの負荷の偏差に基づい
て、エンジンが高負荷から低負荷への過渡運転状態にあ
るか否かを判別する。また、カム位相が低負荷用の目標
カム位相に向かって減少している（遅角側に変化してい
る）過渡状態にあるか否かを判別する。そして、エンジ
ンおよびカム位相の双方がそのような過渡状態にあると
判別したときには、吸入空気量が増大しているのに応
じ、エンジン回転数、実負荷およびカム位相に応じて増
量係数を算出する。そして、算出した増量係数を用い
て、燃料噴射量を増量制御する。これにより、上述した
カム位相可変機構の応答遅れに起因するエンジンの失火
やエンジンストールが防止され、安定した燃焼状態が確
保される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の内燃機関で
は、カム位相可変機構の応答遅れにより、吸気行程中で
もカム位相が目標カム位相に向かって遅角側に減少し続
けることによって、吸気行程中の実質的なバルブオーバ
ーラップが減少し、内部ＥＧＲ量が減少する。その結
果、混合気温度が低下し、それに伴い吸気ポートの壁面
温度が低下することにより、吸気ポート壁面の付着燃料
量が増大する。同じ理由により、吸気弁の実質的な開弁
時間が長くなることによって、吸入空気量が増大する。
以上のような燃焼室内の混合気の状態変化は、特に、カ
ム位相と目標カム位相との偏差が大きいときに顕著であ
る。これに対して、上記燃料噴射制御装置は、増量係数
を、エンジン回転数、実負荷およびカム位相に応じて算
出しているにすぎないので、混合気の状態が、吸気行程
中にカム位相が遅角側に減少し続けることにより上記の
ように変化するのに応じて、燃料噴射量を適切に制御で
きず、空燃比が目標空燃比からずれてしまう。その結
果、エンジン出力の低下や、排気ガス特性および燃費の
悪化などを生じることにより、エンジン性能が適切に得
られない。また、上記燃料噴射制御装置は、カム位相が
減少状態にあるときのみに適用されるものであるため、
カム位相が増大状態にあるときには適用することができ
ない。
は、カム位相可変機構の応答遅れにより、吸気行程中で
もカム位相が目標カム位相に向かって遅角側に減少し続
けることによって、吸気行程中の実質的なバルブオーバ
ーラップが減少し、内部ＥＧＲ量が減少する。その結
果、混合気温度が低下し、それに伴い吸気ポートの壁面
温度が低下することにより、吸気ポート壁面の付着燃料
量が増大する。同じ理由により、吸気弁の実質的な開弁
時間が長くなることによって、吸入空気量が増大する。
以上のような燃焼室内の混合気の状態変化は、特に、カ
ム位相と目標カム位相との偏差が大きいときに顕著であ
る。これに対して、上記燃料噴射制御装置は、増量係数
を、エンジン回転数、実負荷およびカム位相に応じて算
出しているにすぎないので、混合気の状態が、吸気行程
中にカム位相が遅角側に減少し続けることにより上記の
ように変化するのに応じて、燃料噴射量を適切に制御で
きず、空燃比が目標空燃比からずれてしまう。その結
果、エンジン出力の低下や、排気ガス特性および燃費の
悪化などを生じることにより、エンジン性能が適切に得
られない。また、上記燃料噴射制御装置は、カム位相が
減少状態にあるときのみに適用されるものであるため、
カム位相が増大状態にあるときには適用することができ
ない。
【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、カム位相の変更によりバルブオーバーラッ
プが変化する際の燃料噴射量を精度よく制御することが
でき、それにより、機関性能を適切に得ることができる
内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とす
る。
れたもので、カム位相の変更によりバルブオーバーラッ
プが変化する際の燃料噴射量を精度よく制御することが
でき、それにより、機関性能を適切に得ることができる
内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、吸気弁４および排気弁５を
それぞれ開閉する吸気カム６ａおよび排気カム７ａの少
なくとも一方の、クランクシャフト９に対する位相であ
るカム位相ＣＡＩＮを変更することにより、バルブオー
バーラップを変更可能であるとともに、燃料を吸気ポー
トに噴射する内燃機関３の燃料噴射制御装置１であっ
て、バルブオーバーラップの変化量（カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＴ）を検出するバルブオーバーラップ変化量検出
手段（ＥＣＵ２、カム角センサ２０、クランク角センサ
２３、ステップ１１）と、吸気ポートの壁面温度ＴＣＶ
Ｔを検出する壁面温度検出手段（ＥＣＵ２、水温センサ
２２、吸気温センサ２４、ステップ１７，１８）と、内
燃機関３の運転状態（吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン
回転数ＮＥ）を検出する運転状態検出手段（ＥＣＵ２、
吸気管内絶対圧センサ２１、クランク角センサ２３）
と、検出された運転状態に応じて、燃料噴射量（基本燃
料噴射時間ＴＩＭＡＰ）を設定する燃料噴射量設定手段
（ＥＣＵ２、ステップ１）と、検出されたバルブオーバ
ーラップの変化量（カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴ）および
検出された吸気ポートの壁面温度ＴＣＶＴに応じて、設
定された燃料噴射量（基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰ）を
補正する燃料噴射量補正手段（ＥＣＵ２、ステップ５，
１６〜１９，２１）と、を備え、燃料噴射量補正手段
は、燃料噴射量を、検出されたバルブオーバーラップの
変化量が当該バルブオーバーラップの増大方向を示して
いるときには、減少補正し、検出されたバルブオーバー
ラップの変化量が当該バルブオーバーラップの減少方向
を示しているときには、増大補正することを特徴とす
る。
に、請求項１に係る発明は、吸気弁４および排気弁５を
それぞれ開閉する吸気カム６ａおよび排気カム７ａの少
なくとも一方の、クランクシャフト９に対する位相であ
るカム位相ＣＡＩＮを変更することにより、バルブオー
バーラップを変更可能であるとともに、燃料を吸気ポー
トに噴射する内燃機関３の燃料噴射制御装置１であっ
て、バルブオーバーラップの変化量（カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＴ）を検出するバルブオーバーラップ変化量検出
手段（ＥＣＵ２、カム角センサ２０、クランク角センサ
２３、ステップ１１）と、吸気ポートの壁面温度ＴＣＶ
Ｔを検出する壁面温度検出手段（ＥＣＵ２、水温センサ
２２、吸気温センサ２４、ステップ１７，１８）と、内
燃機関３の運転状態（吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン
回転数ＮＥ）を検出する運転状態検出手段（ＥＣＵ２、
吸気管内絶対圧センサ２１、クランク角センサ２３）
と、検出された運転状態に応じて、燃料噴射量（基本燃
料噴射時間ＴＩＭＡＰ）を設定する燃料噴射量設定手段
（ＥＣＵ２、ステップ１）と、検出されたバルブオーバ
ーラップの変化量（カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴ）および
検出された吸気ポートの壁面温度ＴＣＶＴに応じて、設
定された燃料噴射量（基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰ）を
補正する燃料噴射量補正手段（ＥＣＵ２、ステップ５，
１６〜１９，２１）と、を備え、燃料噴射量補正手段
は、燃料噴射量を、検出されたバルブオーバーラップの
変化量が当該バルブオーバーラップの増大方向を示して
いるときには、減少補正し、検出されたバルブオーバー
ラップの変化量が当該バルブオーバーラップの減少方向
を示しているときには、増大補正することを特徴とす
る。
【０００６】この内燃機関では、カム位相を変更するこ
とにより、バルブオーバーラップが変更される。この燃
料噴射制御装置では、燃料噴射量が、検出された運転状
態に応じて設定されるとともに、このように設定された
燃料噴射量が、バルブオーバーラップの変化量および吸
気ポートの壁面温度に応じて補正される。この場合、バ
ルブオーバーラップの変化量は、バルブオーバーラップ
の変化に伴う内部ＥＧＲ量および吸入空気量の変化状態
を反映するパラメータであるとともに、吸気ポートの壁
面温度は、バルブオーバーラップの変化に伴う吸気ポー
ト壁面の付着燃料量を反映するパラメータである。した
がって、これらに応じて燃料噴射量を補正することによ
り、バルブオーバーラップの連続的な変化に伴う、内部
ＥＧＲ量、吸入空気量および付着燃料量の変化状態を反
映させながら、燃料噴射量を精度よく制御することがで
きる。それにより、燃焼室内の混合気の実際の状態に応
じた適切な機関性能を得ることができる（なお、本明細
書では、「バルブオーバーラップの変化量の検出」およ
び「吸気ポートの壁面温度の検出」は、これらをセンサ
により直接検出することに限らず、演算により推定する
ことも含む）。また、燃料噴射量は、バルブオーバーラ
ップの変化量がバルブオーバーラップの増大方向を示し
ているときには、減少補正され、バルブオーバーラップ
の減少方向を示しているときには、増大補正される。バ
ルブオーバーラップが増大しているときには、内部ＥＧ
Ｒ量が増大状態にあるとともに、吸入空気量が減少状態
にあるので、燃料噴射量を減少補正することにより、燃
料噴射量をより一層、精度よく制御できる。これとは逆
に、バルブオーバーラップが減少しているときには、内
部ＥＧＲ量が減少状態にあるとともに、吸入空気量が増
大状態にあるので、燃料噴射量を増大補正することによ
り、燃料噴射量をより一層、精度よく制御できる。
とにより、バルブオーバーラップが変更される。この燃
料噴射制御装置では、燃料噴射量が、検出された運転状
態に応じて設定されるとともに、このように設定された
燃料噴射量が、バルブオーバーラップの変化量および吸
気ポートの壁面温度に応じて補正される。この場合、バ
ルブオーバーラップの変化量は、バルブオーバーラップ
の変化に伴う内部ＥＧＲ量および吸入空気量の変化状態
を反映するパラメータであるとともに、吸気ポートの壁
面温度は、バルブオーバーラップの変化に伴う吸気ポー
ト壁面の付着燃料量を反映するパラメータである。した
がって、これらに応じて燃料噴射量を補正することによ
り、バルブオーバーラップの連続的な変化に伴う、内部
ＥＧＲ量、吸入空気量および付着燃料量の変化状態を反
映させながら、燃料噴射量を精度よく制御することがで
きる。それにより、燃焼室内の混合気の実際の状態に応
じた適切な機関性能を得ることができる（なお、本明細
書では、「バルブオーバーラップの変化量の検出」およ
び「吸気ポートの壁面温度の検出」は、これらをセンサ
により直接検出することに限らず、演算により推定する
ことも含む）。また、燃料噴射量は、バルブオーバーラ
ップの変化量がバルブオーバーラップの増大方向を示し
ているときには、減少補正され、バルブオーバーラップ
の減少方向を示しているときには、増大補正される。バ
ルブオーバーラップが増大しているときには、内部ＥＧ
Ｒ量が増大状態にあるとともに、吸入空気量が減少状態
にあるので、燃料噴射量を減少補正することにより、燃
料噴射量をより一層、精度よく制御できる。これとは逆
に、バルブオーバーラップが減少しているときには、内
部ＥＧＲ量が減少状態にあるとともに、吸入空気量が増
大状態にあるので、燃料噴射量を増大補正することによ
り、燃料噴射量をより一層、精度よく制御できる。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、大気圧ＰＡ
を検出する大気圧検出手段（大気圧センサ２５）と、検
出された大気圧ＰＡに応じて、燃料噴射量（基本燃料噴
射時間ＴＩＭＡＰ）を補正する第２燃料噴射量補正手段
（ＥＣＵ２、ステップ５，２０，２１）とをさらに備え
ることを特徴とする。
内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、大気圧ＰＡ
を検出する大気圧検出手段（大気圧センサ２５）と、検
出された大気圧ＰＡに応じて、燃料噴射量（基本燃料噴
射時間ＴＩＭＡＰ）を補正する第２燃料噴射量補正手段
（ＥＣＵ２、ステップ５，２０，２１）とをさらに備え
ることを特徴とする。
【０００８】一般的に、大気圧が変化するのに伴い、排
気側の背圧が変化することによって、燃焼室内の残留ガ
ス量が変化し、その結果、吸入空気量が変化する。すな
わち、大気圧は吸入空気量を反映するパラメータである
ので、この燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射量を、
大気圧に応じて補正することにより、大気圧の変化に伴
う吸入空気量の変化状態を反映させながら、より適切に
算出することができ、その結果、燃料噴射量をさらに精
度よく制御することができる。
気側の背圧が変化することによって、燃焼室内の残留ガ
ス量が変化し、その結果、吸入空気量が変化する。すな
わち、大気圧は吸入空気量を反映するパラメータである
ので、この燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射量を、
大気圧に応じて補正することにより、大気圧の変化に伴
う吸入空気量の変化状態を反映させながら、より適切に
算出することができ、その結果、燃料噴射量をさらに精
度よく制御することができる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置につ
いて説明する。図１は、本実施形態の内燃機関の燃料噴
射制御装置１の概略構成を示している。同図に示すよう
に、この燃料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備えてい
る。このＥＣＵ２は、後述するように、内燃機関（以下
「エンジン」という）３の運転状態に応じて燃料噴射制
御などを実行する。
明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置につ
いて説明する。図１は、本実施形態の内燃機関の燃料噴
射制御装置１の概略構成を示している。同図に示すよう
に、この燃料噴射制御装置１は、ＥＣＵ２を備えてい
る。このＥＣＵ２は、後述するように、内燃機関（以下
「エンジン」という）３の運転状態に応じて燃料噴射制
御などを実行する。
【００１２】エンジン３は、４サイクルＤＯＨＣ型ガソ
リンエンジンであり、吸気カムシャフト６および排気カ
ムシャフト７を備えている。吸気カムシャフト６は、吸
気弁４を開閉駆動する吸気カム６ａを有し、排気カムシ
ャフト７は、排気弁５を開閉駆動する排気カム７ａを有
している。これらの吸気および排気カムシャフト６，７
は、図示しないタイミングベルトを介してクランクシャ
フト９に連結されており、クランクシャフト９が２回転
するごとに１回転する。吸気カムシャフト６の一端部に
は、カム位相可変機構８（ＶＴＣ）が設けられている。
リンエンジンであり、吸気カムシャフト６および排気カ
ムシャフト７を備えている。吸気カムシャフト６は、吸
気弁４を開閉駆動する吸気カム６ａを有し、排気カムシ
ャフト７は、排気弁５を開閉駆動する排気カム７ａを有
している。これらの吸気および排気カムシャフト６，７
は、図示しないタイミングベルトを介してクランクシャ
フト９に連結されており、クランクシャフト９が２回転
するごとに１回転する。吸気カムシャフト６の一端部に
は、カム位相可変機構８（ＶＴＣ）が設けられている。
【００１３】このカム位相可変機構８は、油圧を供給さ
れることによって作動し、クランクシャフト９に対する
吸気カム６ａの位相（以下、単に「カム位相」という）
ＣＡＩＮを無段階に進角または遅角させることにより、
吸気弁４の開弁および閉弁タイミングを早めまたは遅ら
せるものである。この場合、吸気弁４の開弁タイミング
を早めると、吸気弁４と排気弁５のバルブオーバーラッ
プが増大する一方、開弁タイミングを遅らせると、バル
ブオーバーラップが減少する。
れることによって作動し、クランクシャフト９に対する
吸気カム６ａの位相（以下、単に「カム位相」という）
ＣＡＩＮを無段階に進角または遅角させることにより、
吸気弁４の開弁および閉弁タイミングを早めまたは遅ら
せるものである。この場合、吸気弁４の開弁タイミング
を早めると、吸気弁４と排気弁５のバルブオーバーラッ
プが増大する一方、開弁タイミングを遅らせると、バル
ブオーバーラップが減少する。
【００１４】また、カム位相可変機構８には、電磁制御
弁１０が接続されている。この電磁制御弁１０は、ＥＣ
Ｕ２からの駆動信号によって駆動され、その駆動信号の
デューティ比ＤＯＵＴに応じて、エンジン３の潤滑系の
油圧ポンプ（図示せず）からの油圧をカム位相可変機構
８に供給する。これにより、カム位相可変機構８は、カ
ム位相ＣＡＩＮを進角または遅角させる。
弁１０が接続されている。この電磁制御弁１０は、ＥＣ
Ｕ２からの駆動信号によって駆動され、その駆動信号の
デューティ比ＤＯＵＴに応じて、エンジン３の潤滑系の
油圧ポンプ（図示せず）からの油圧をカム位相可変機構
８に供給する。これにより、カム位相可変機構８は、カ
ム位相ＣＡＩＮを進角または遅角させる。
【００１５】また、吸気カムシャフト６のカム位相可変
機構８と反対側の端部には、カム角センサ２０が設けら
れている。このカム角センサ２０（バルブオーバーラッ
プ変化量検出手段）は、例えばマグネットロータおよび
ＭＲＥピックアップで構成されており、吸気カムシャフ
ト６の回転に伴い、パルス信号であるＣＡＭ信号を所定
のカム角（例えば１゜）ごとにＥＣＵ２に出力する。
機構８と反対側の端部には、カム角センサ２０が設けら
れている。このカム角センサ２０（バルブオーバーラッ
プ変化量検出手段）は、例えばマグネットロータおよび
ＭＲＥピックアップで構成されており、吸気カムシャフ
ト６の回転に伴い、パルス信号であるＣＡＭ信号を所定
のカム角（例えば１゜）ごとにＥＣＵ２に出力する。
【００１６】一方、エンジン３の吸気管１１のスロット
ルバルブ１２よりも下流側には、インジェクタ１３およ
び吸気管内絶対圧センサ２１が設けられている。インジ
ェクタ１３は、図示しない吸気ポートに臨んで配置され
ており、ＥＣＵ２からの駆動信号によって駆動され、燃
料を吸気ポート付近に噴射する。吸気管内絶対圧センサ
２１（運転状態検出手段）は、例えば半導体圧力センサ
などで構成され、吸気管１１内の吸気管内絶対圧ＰＢＡ
を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
ルバルブ１２よりも下流側には、インジェクタ１３およ
び吸気管内絶対圧センサ２１が設けられている。インジ
ェクタ１３は、図示しない吸気ポートに臨んで配置され
ており、ＥＣＵ２からの駆動信号によって駆動され、燃
料を吸気ポート付近に噴射する。吸気管内絶対圧センサ
２１（運転状態検出手段）は、例えば半導体圧力センサ
などで構成され、吸気管１１内の吸気管内絶対圧ＰＢＡ
を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１７】さらに、エンジン３の本体には、例えばサ
ーミスタなどで構成された水温センサ２２が取り付けら
れている。水温センサ２２（壁面温度検出手段）は、エ
ンジン３のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度
であるエンジン水温ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣ
Ｕ２に出力する。
ーミスタなどで構成された水温センサ２２が取り付けら
れている。水温センサ２２（壁面温度検出手段）は、エ
ンジン３のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度
であるエンジン水温ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣ
Ｕ２に出力する。
【００１８】また、エンジン３のクランクシャフト９に
は、クランク角センサ２３が設けられている。クランク
角センサ２３（バルブオーバーラップ変化量検出手段、
運転状態検出手段）は、クランクシャフト９の回転に伴
い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ
信号をＥＣＵ２に出力する。
は、クランク角センサ２３が設けられている。クランク
角センサ２３（バルブオーバーラップ変化量検出手段、
運転状態検出手段）は、クランクシャフト９の回転に伴
い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ
信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば
３０゜）ごとに１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、こ
のＣＲＫ信号に応じ、エンジン３の回転数（以下「エン
ジン回転数」という）ＮＥを算出するとともに、ＣＲＫ
信号と前述したカム角センサ２０によるＣＡＭ信号に応
じ、カム位相ＣＡＩＮを算出する。また、ＴＤＣ信号
は、各気筒のピストン１４が吸入行程開始時のＴＤＣ
（上死点）位置よりも若干、手前の所定クランク角度位
置にあることを表す信号であり、所定クランク角ごとに
１パルスが出力される。
３０゜）ごとに１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、こ
のＣＲＫ信号に応じ、エンジン３の回転数（以下「エン
ジン回転数」という）ＮＥを算出するとともに、ＣＲＫ
信号と前述したカム角センサ２０によるＣＡＭ信号に応
じ、カム位相ＣＡＩＮを算出する。また、ＴＤＣ信号
は、各気筒のピストン１４が吸入行程開始時のＴＤＣ
（上死点）位置よりも若干、手前の所定クランク角度位
置にあることを表す信号であり、所定クランク角ごとに
１パルスが出力される。
【００２０】さらに、ＥＣＵ２には、吸気温センサ２４
（壁面温度検出手段）および大気圧センサ２５（大気圧
検出手段）が接続されている。これらの吸気温センサ２
４および大気圧センサ２５はそれぞれ、吸気温ＴＡおよ
び大気圧ＰＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力
する。
（壁面温度検出手段）および大気圧センサ２５（大気圧
検出手段）が接続されている。これらの吸気温センサ２
４および大気圧センサ２５はそれぞれ、吸気温ＴＡおよ
び大気圧ＰＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力
する。
【００２１】ＥＣＵ２（バルブオーバーラップ変化量検
出手段、壁面温度検出手段、運転状態検出手段、燃料噴
射量設定手段、燃料噴射量補正手段、第２燃料噴射量補
正手段）は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ
およびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成
されている。ＣＰＵには、Ｉ／Ｏインターフェースを介
して、前述したセンサ２０〜２５の検出信号などがそれ
ぞれ入力される。ＥＣＵ２は、これらの入力信号に応じ
て、エンジン３の運転状態を判別するとともに、後述す
るように、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラムやＲ
ＡＭに記憶されたデータなどに従って、電磁制御弁１０
のデューティ比ＤＯＵＴやインジェクタ１３の燃料噴射
時間ＴＯＵＴなどを決定する。さらに、これらのデュー
ティ比ＤＯＵＴや燃料噴射時間ＴＯＵＴなどに基づく駆
動信号を出力することによって、カム位相ＣＡＩＮや燃
料噴射などを制御する。
出手段、壁面温度検出手段、運転状態検出手段、燃料噴
射量設定手段、燃料噴射量補正手段、第２燃料噴射量補
正手段）は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ
およびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成
されている。ＣＰＵには、Ｉ／Ｏインターフェースを介
して、前述したセンサ２０〜２５の検出信号などがそれ
ぞれ入力される。ＥＣＵ２は、これらの入力信号に応じ
て、エンジン３の運転状態を判別するとともに、後述す
るように、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラムやＲ
ＡＭに記憶されたデータなどに従って、電磁制御弁１０
のデューティ比ＤＯＵＴやインジェクタ１３の燃料噴射
時間ＴＯＵＴなどを決定する。さらに、これらのデュー
ティ比ＤＯＵＴや燃料噴射時間ＴＯＵＴなどに基づく駆
動信号を出力することによって、カム位相ＣＡＩＮや燃
料噴射などを制御する。
【００２２】以下、ＥＣＵ２が実行する燃料噴射制御処
理について説明する。図２は、燃料噴射制御処理のフロ
ーチャートを示している。この処理は、燃料噴射時間Ｔ
ＯＵＴを算出するものであり、ＴＤＣ信号の入力に同期
して実行される。
理について説明する。図２は、燃料噴射制御処理のフロ
ーチャートを示している。この処理は、燃料噴射時間Ｔ
ＯＵＴを算出するものであり、ＴＤＣ信号の入力に同期
して実行される。
【００２３】図２に示すように、本処理では、まず、ス
テップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同様）におい
て、検出されたエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対
圧ＰＢＡに応じ、図示しないマップを検索することによ
り、基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰ（燃料噴射量）を算出
する。この場合、マップとして例えば３つのマップ（図
示せず）が用意されており、これらの３つのマップは、
カム位相ＣＡＩＮが最遅角位置であるときに用いる最遅
角位置用のものと、カム位相ＣＡＩＮが最適なトルクを
得ることができる最適トルク位置にあるときに用いる最
適トルク位置用のものと、カム位相ＣＡＩＮが最適な燃
費を得ることができる最適燃費位置にあるときに用いる
最適燃費位置用のもので構成されている。これらのカム
位相ＣＡＩＮの最適トルク位置および最適燃費位置は、
エンジン３の暖機終了後、所定の運転状態になった時点
で設定される。基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰは、エンジ
ン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて各マ
ップを検索するとともに、最遅角位置、最適トルク位置
および最適燃費位置の３つの位置のうちの該当するもの
と、そのときの実際のカム位相ＣＡＩＮの値との関係に
応じて補間演算することにより、算出される。
テップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同様）におい
て、検出されたエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対
圧ＰＢＡに応じ、図示しないマップを検索することによ
り、基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰ（燃料噴射量）を算出
する。この場合、マップとして例えば３つのマップ（図
示せず）が用意されており、これらの３つのマップは、
カム位相ＣＡＩＮが最遅角位置であるときに用いる最遅
角位置用のものと、カム位相ＣＡＩＮが最適なトルクを
得ることができる最適トルク位置にあるときに用いる最
適トルク位置用のものと、カム位相ＣＡＩＮが最適な燃
費を得ることができる最適燃費位置にあるときに用いる
最適燃費位置用のもので構成されている。これらのカム
位相ＣＡＩＮの最適トルク位置および最適燃費位置は、
エンジン３の暖機終了後、所定の運転状態になった時点
で設定される。基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰは、エンジ
ン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて各マ
ップを検索するとともに、最遅角位置、最適トルク位置
および最適燃費位置の３つの位置のうちの該当するもの
と、そのときの実際のカム位相ＣＡＩＮの値との関係に
応じて補間演算することにより、算出される。
【００２４】次に、ステップ２で、総補正係数ＫＴＯＴ
ＡＬを算出する。この総補正係数ＫＴＯＴＡＬは、エン
ジン３の運転状態を表す各種のパラメータ（例えば吸気
温ＴＡ、大気圧ＰＡおよびエンジン回転数ＮＥなど）に
応じて算出した各種の補正係数（例えば吸気温補正係数
ＫＴＡ、大気圧補正係数ＫＰＡおよび充填効率補正係数
ＫＥＴＣなど）を互いに乗算することにより、算出され
る。
ＡＬを算出する。この総補正係数ＫＴＯＴＡＬは、エン
ジン３の運転状態を表す各種のパラメータ（例えば吸気
温ＴＡ、大気圧ＰＡおよびエンジン回転数ＮＥなど）に
応じて算出した各種の補正係数（例えば吸気温補正係数
ＫＴＡ、大気圧補正係数ＫＰＡおよび充填効率補正係数
ＫＥＴＣなど）を互いに乗算することにより、算出され
る。
【００２５】次いで、ステップ３で、ＶＴＣ総補正係数
ＫＤＶＴＣを算出する。その算出処理の具体的な内容に
ついては、後述する。
ＫＤＶＴＣを算出する。その算出処理の具体的な内容に
ついては、後述する。
【００２６】次に、ステップ４で、総補正項ＴＴＯＴＡ
Ｌを算出する。この総補正項ＴＴＯＴＡＬは、エンジン
３の運転状態を表す各種のパラメータに応じて算出した
各種の補正項（例えば吸気温補正項ＴＴＡおよび大気圧
補正項ＴＰＡなど）を互いに加算することにより、算出
される。
Ｌを算出する。この総補正項ＴＴＯＴＡＬは、エンジン
３の運転状態を表す各種のパラメータに応じて算出した
各種の補正項（例えば吸気温補正項ＴＴＡおよび大気圧
補正項ＴＰＡなど）を互いに加算することにより、算出
される。
【００２７】次いで、以上のステップ１〜４の算出結果
を用い、ステップ５で、下式（１）により燃料噴射時間
ＴＯＵＴを算出し、本処理を終了する。 ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＤＶＴＣ＋ＴＴＯＴＡＬ＋ＴＩＶＢ ……（１） ここで、ＴＩＶＢは、バッテリ電圧に応じて算出した無
効補正時間である。
を用い、ステップ５で、下式（１）により燃料噴射時間
ＴＯＵＴを算出し、本処理を終了する。 ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＤＶＴＣ＋ＴＴＯＴＡＬ＋ＴＩＶＢ ……（１） ここで、ＴＩＶＢは、バッテリ電圧に応じて算出した無
効補正時間である。
【００２８】次に、図３を参照しながら、前記ステップ
３のＶＴＣ総補正係数ＫＤＶＴＣの算出処理について説
明する。この処理では、まず、ステップ１０において、
エンジン３が始動モードにあるか否かを判別する。この
判別結果がＹＥＳで、始動モードにあるときには、ステ
ップ２２に進み、ＶＴＣ総補正係数ＫＤＶＴＣを値１．
０に設定して、後述するステップ２３に進む。一方、こ
の判別結果がＮＯで、始動モード以外の運転モードにあ
るときには、ステップ１１に進み、カム位相の今回値Ｃ
ＡＩＮと前回値ＣＡＩＮＴとの偏差をカム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＴ（バルブオーバーラップの変化量を表すパラメ
ータ）として算出する。
３のＶＴＣ総補正係数ＫＤＶＴＣの算出処理について説
明する。この処理では、まず、ステップ１０において、
エンジン３が始動モードにあるか否かを判別する。この
判別結果がＹＥＳで、始動モードにあるときには、ステ
ップ２２に進み、ＶＴＣ総補正係数ＫＤＶＴＣを値１．
０に設定して、後述するステップ２３に進む。一方、こ
の判別結果がＮＯで、始動モード以外の運転モードにあ
るときには、ステップ１１に進み、カム位相の今回値Ｃ
ＡＩＮと前回値ＣＡＩＮＴとの偏差をカム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＴ（バルブオーバーラップの変化量を表すパラメ
ータ）として算出する。
【００２９】次いで、ステップ１２に進み、目標カム位
相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤと前回値ＣＡＩＮＣＭＤＴと
の偏差を目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴとして算出
する。この場合、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤは、図示
しない算出処理において、エンジン回転数ＮＥおよび吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じ、図示しないマップを検索す
ることにより算出される。
相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤと前回値ＣＡＩＮＣＭＤＴと
の偏差を目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴとして算出
する。この場合、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤは、図示
しない算出処理において、エンジン回転数ＮＥおよび吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じ、図示しないマップを検索す
ることにより算出される。
【００３０】次に、ステップ１３に進み、ステップ１１
で算出したカム位相偏差ＤＣＡＩＮＴの絶対値が所定値
ＤＣＡＩＮＴＬＴ以上であるか否かを判別する。この判
別結果がＹＥＳで、カム位相の変化が大きいときには、
ステップ１４に進み、カム位相変化量ＤＣＡＩＮをカム
位相偏差ＤＣＡＩＮＴに設定した後、後述するステップ
１６に進む。
で算出したカム位相偏差ＤＣＡＩＮＴの絶対値が所定値
ＤＣＡＩＮＴＬＴ以上であるか否かを判別する。この判
別結果がＹＥＳで、カム位相の変化が大きいときには、
ステップ１４に進み、カム位相変化量ＤＣＡＩＮをカム
位相偏差ＤＣＡＩＮＴに設定した後、後述するステップ
１６に進む。
【００３１】一方、この判別結果がＮＯ、すなわちカム
位相の変化がかなり小さいときには、ステップ１５に進
み、カム位相変化量ＤＣＡＩＮを目標カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＣＭＴに設定した後、ステップ１６に進む。これ
は、後述するように、このカム位相変化量ＤＣＡＩＮが
燃料噴射制御に用いられるとともに、カム位相の変化が
かなり小さいときには、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴがば
らつきやすいことから、そのようなカム位相偏差ＤＣＡ
ＩＮＴに基づいてカム位相変化量ＤＣＡＩＮを設定する
と、燃料噴射制御が不安定になるので、これを防止する
ためである。
位相の変化がかなり小さいときには、ステップ１５に進
み、カム位相変化量ＤＣＡＩＮを目標カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＣＭＴに設定した後、ステップ１６に進む。これ
は、後述するように、このカム位相変化量ＤＣＡＩＮが
燃料噴射制御に用いられるとともに、カム位相の変化が
かなり小さいときには、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴがば
らつきやすいことから、そのようなカム位相偏差ＤＣＡ
ＩＮＴに基づいてカム位相変化量ＤＣＡＩＮを設定する
と、燃料噴射制御が不安定になるので、これを防止する
ためである。
【００３２】次に、ステップ１６で、カム位相変化量Ｄ
ＣＡＩＮに応じ、図４に示すＤＣＡＩＮ−ＫＤＣＡテー
ブルを検索することにより、カム位相変化量補正係数Ｋ
ＤＣＡを算出する。
ＣＡＩＮに応じ、図４に示すＤＣＡＩＮ−ＫＤＣＡテー
ブルを検索することにより、カム位相変化量補正係数Ｋ
ＤＣＡを算出する。
【００３３】同図に示すように、このＤＣＡＩＮ−ＫＤ
ＣＡテーブルでは、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡ
は、カム位相変化量ＤＣＡＩＮが大きいほど、より小さ
い値に設定されており、具体的には、カム位相変化量Ｄ
ＣＡＩＮが値０のときに値１．０に、カム位相変化量Ｄ
ＣＡＩＮが正値の範囲では値１．０よりも小さい値に、
負値の範囲では値１．０よりも大きい値にそれぞれ設定
されている。これは、カム位相変化量ＤＣＡＩＮが正値
のときには、バルブオーバーラップが増大していること
により、内部ＥＧＲ量が増大状態にあり且つ吸入空気量
が減少状態にあるのに対応して、燃料噴射時間をより短
くなるように補正するためであり、カム位相変化量ＤＣ
ＡＩＮが負値のときには逆に、バルブオーバーラップが
減少していることにより、内部ＥＧＲ量が減少状態にあ
り且つ吸入空気量が増大状態にあるのに対応して、燃料
噴射時間をより長くなるように補正するためである。
ＣＡテーブルでは、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡ
は、カム位相変化量ＤＣＡＩＮが大きいほど、より小さ
い値に設定されており、具体的には、カム位相変化量Ｄ
ＣＡＩＮが値０のときに値１．０に、カム位相変化量Ｄ
ＣＡＩＮが正値の範囲では値１．０よりも小さい値に、
負値の範囲では値１．０よりも大きい値にそれぞれ設定
されている。これは、カム位相変化量ＤＣＡＩＮが正値
のときには、バルブオーバーラップが増大していること
により、内部ＥＧＲ量が増大状態にあり且つ吸入空気量
が減少状態にあるのに対応して、燃料噴射時間をより短
くなるように補正するためであり、カム位相変化量ＤＣ
ＡＩＮが負値のときには逆に、バルブオーバーラップが
減少していることにより、内部ＥＧＲ量が減少状態にあ
り且つ吸入空気量が増大状態にあるのに対応して、燃料
噴射時間をより長くなるように補正するためである。
【００３４】次いで、ステップ１７に進み、エンジン回
転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じ、図示しな
いマップを検索することにより、吸入空気流速ＫＴＣＶ
Ｔを算出した後、ステップ１８に進み、下式（２）によ
り、吸気ポートの壁面温度（以下「ポート壁面温度」と
いう）ＴＣＶＴを算出する。 ＴＣＶＴ＝ＫＴＣＶＴ×ＴＡ＋（１−ＫＴＣＶＴ）×ＴＷ ……（２）
転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じ、図示しな
いマップを検索することにより、吸入空気流速ＫＴＣＶ
Ｔを算出した後、ステップ１８に進み、下式（２）によ
り、吸気ポートの壁面温度（以下「ポート壁面温度」と
いう）ＴＣＶＴを算出する。 ＴＣＶＴ＝ＫＴＣＶＴ×ＴＡ＋（１−ＫＴＣＶＴ）×ＴＷ ……（２）
【００３５】次に、ステップ１９に進み、ステップ１８
で算出したポート壁面温度ＴＣＶＴに応じ、図５に示す
ＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブルを検索することによ
り、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡを算出する。
同図に示すように、このＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブ
ルでは、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡは、ポー
ト壁面温度ＴＣＶＴが高いほど、より小さい値に設定さ
れている。これは、燃料が吸気ポート付近に噴射された
際、ポート壁面温度ＴＣＶＴが高いほど、燃料の揮発が
促進されることにより、吸気ポート壁面に付着する付着
燃料量が少なくなるのに伴い、燃焼室内に流入する燃料
量が増大するのに対応して、燃料噴射時間をより短くな
るように補正するためである。
で算出したポート壁面温度ＴＣＶＴに応じ、図５に示す
ＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブルを検索することによ
り、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡを算出する。
同図に示すように、このＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブ
ルでは、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡは、ポー
ト壁面温度ＴＣＶＴが高いほど、より小さい値に設定さ
れている。これは、燃料が吸気ポート付近に噴射された
際、ポート壁面温度ＴＣＶＴが高いほど、燃料の揮発が
促進されることにより、吸気ポート壁面に付着する付着
燃料量が少なくなるのに伴い、燃焼室内に流入する燃料
量が増大するのに対応して、燃料噴射時間をより短くな
るように補正するためである。
【００３６】次に、ステップ２０に進み、大気圧ＰＡに
応じ、図６に示すＰＡ−ＫＰＡＤＣＡテーブルを検索す
ることにより、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡを算出す
る。同図に示すように、このＰＡ−ＫＰＡＤＣＡテーブ
ルでは、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡは、大気圧ＰＡが
低いほど、より大きくなるように設定されている。これ
は、大気圧ＰＡが低いほど、すなわち高地であるほど、
排気側の背圧が低下し、燃焼室内の残留ガス量が減少す
ることにより、吸入空気量が増大するのに対応して、燃
料噴射時間がより長くなるように補正するためである。
応じ、図６に示すＰＡ−ＫＰＡＤＣＡテーブルを検索す
ることにより、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡを算出す
る。同図に示すように、このＰＡ−ＫＰＡＤＣＡテーブ
ルでは、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡは、大気圧ＰＡが
低いほど、より大きくなるように設定されている。これ
は、大気圧ＰＡが低いほど、すなわち高地であるほど、
排気側の背圧が低下し、燃焼室内の残留ガス量が減少す
ることにより、吸入空気量が増大するのに対応して、燃
料噴射時間がより長くなるように補正するためである。
【００３７】次いで、ステップ２１に進み、ステップ１
６，１９，２０でそれぞれ算出したカム位相変化量補正
係数ＫＤＣＡ、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡお
よび大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡの積を、ＶＴＣ総補正
係数ＫＤＶＴＣとして設定する（ＫＤＶＴＣ←ＫＤＣＡ
×ＫＴＣＤＣＡ×ＫＰＡＤＣＡ）。
６，１９，２０でそれぞれ算出したカム位相変化量補正
係数ＫＤＣＡ、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡお
よび大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡの積を、ＶＴＣ総補正
係数ＫＤＶＴＣとして設定する（ＫＤＶＴＣ←ＫＤＣＡ
×ＫＴＣＤＣＡ×ＫＰＡＤＣＡ）。
【００３８】このステップ２１または前記ステップ２２
に続くステップ２３では、カム位相の今回値ＣＡＩＮを
前回値ＣＡＩＮＴとして、目標カム位相の今回値ＣＡＩ
ＮＣＭＤを前回値ＣＡＩＮＣＭＤＴとしてそれぞれ設定
し、本処理を終了する。
に続くステップ２３では、カム位相の今回値ＣＡＩＮを
前回値ＣＡＩＮＴとして、目標カム位相の今回値ＣＡＩ
ＮＣＭＤを前回値ＣＡＩＮＣＭＤＴとしてそれぞれ設定
し、本処理を終了する。
【００３９】図７は、以上の燃料噴射制御処理によって
得られる結果の一例を示すタイミングチャートであり、
目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤが一定の進角速度で進角す
るように設定される例を示している。なお、同図におい
て、目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴ、カム位相変化
量補正係数ＫＤＣＡおよびカム位相偏差ＤＣＡＩＮＴに
ついては、その変化する部分の傾きは、理解の容易化の
ために実際の傾きよりも緩やかに表されている。
得られる結果の一例を示すタイミングチャートであり、
目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤが一定の進角速度で進角す
るように設定される例を示している。なお、同図におい
て、目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴ、カム位相変化
量補正係数ＫＤＣＡおよびカム位相偏差ＤＣＡＩＮＴに
ついては、その変化する部分の傾きは、理解の容易化の
ために実際の傾きよりも緩やかに表されている。
【００４０】同図に示すように、まず、目標カム位相Ｃ
ＡＩＮＣＭＤの進角が開始されると（時刻ｔ１）、これ
に伴い目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴが一定の正値
として算出され、これに応じて図４のテーブルより求め
られるカム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが値１．０より
も小さな一定値として算出される。そして、カム位相可
変機構８の応答遅れにより、カム位相ＣＡＩＮは、目標
カム位相ＣＡＩＮＣＭＤの進角開始よりも遅いタイミン
グ（時刻ｔ２）で進角を開始し、これに伴いカム位相偏
差ＤＣＡＩＮＴが正値として算出される。
ＡＩＮＣＭＤの進角が開始されると（時刻ｔ１）、これ
に伴い目標カム位相偏差ＤＣＡＩＮＣＭＴが一定の正値
として算出され、これに応じて図４のテーブルより求め
られるカム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが値１．０より
も小さな一定値として算出される。そして、カム位相可
変機構８の応答遅れにより、カム位相ＣＡＩＮは、目標
カム位相ＣＡＩＮＣＭＤの進角開始よりも遅いタイミン
グ（時刻ｔ２）で進角を開始し、これに伴いカム位相偏
差ＤＣＡＩＮＴが正値として算出される。
【００４１】そして、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴが所定
値ＤＣＡＩＮＴＬＴ以上になった時点（時刻ｔ３）で、
図３のステップ１３の判別結果がＹＥＳになることによ
り、その後、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡは、カム
位相偏差ＤＣＡＩＮＴに応じて算出されるようになるこ
とによって、より大きな値になる。そして、カム位相偏
差ＤＣＡＩＮＴの増大に伴い、カム位相変化量補正係数
ＫＤＣＡが減少した後、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴおよ
びカム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが一定値として算出
される。そして、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤの進角が
終了し（時刻ｔ４）、それに伴い目標カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＣＭＴが値０として算出される。これに遅れてカ
ム位相ＣＡＩＮの進角が終了し（時刻ｔ５）、これに伴
い、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴが減少し、上記とは逆
に、所定値ＤＣＡＩＮＴＬＴよりも小さくなった時点
（時刻ｔ６）で、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが値
１．０として算出される。
値ＤＣＡＩＮＴＬＴ以上になった時点（時刻ｔ３）で、
図３のステップ１３の判別結果がＹＥＳになることによ
り、その後、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡは、カム
位相偏差ＤＣＡＩＮＴに応じて算出されるようになるこ
とによって、より大きな値になる。そして、カム位相偏
差ＤＣＡＩＮＴの増大に伴い、カム位相変化量補正係数
ＫＤＣＡが減少した後、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴおよ
びカム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが一定値として算出
される。そして、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤの進角が
終了し（時刻ｔ４）、それに伴い目標カム位相偏差ＤＣ
ＡＩＮＣＭＴが値０として算出される。これに遅れてカ
ム位相ＣＡＩＮの進角が終了し（時刻ｔ５）、これに伴
い、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴが減少し、上記とは逆
に、所定値ＤＣＡＩＮＴＬＴよりも小さくなった時点
（時刻ｔ６）で、カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡが値
１．０として算出される。
【００４２】以上のように、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭ
Ｄが進角されるときには、カム位相変化量補正係数ＫＤ
ＣＡが値１．０よりも小さい値に設定されることによ
り、燃料噴射時間ＴＯＵＴはより小さな値に設定され
る。これとは逆に、図示はしないが、目標カム位相ＣＡ
ＩＮＣＭＤが遅角されるときには、カム位相変化量補正
係数ＫＤＣＡが値１．０よりも大きい値に設定されるこ
とにより、燃料噴射時間ＴＯＵＴはより大きな値に設定
される。
Ｄが進角されるときには、カム位相変化量補正係数ＫＤ
ＣＡが値１．０よりも小さい値に設定されることによ
り、燃料噴射時間ＴＯＵＴはより小さな値に設定され
る。これとは逆に、図示はしないが、目標カム位相ＣＡ
ＩＮＣＭＤが遅角されるときには、カム位相変化量補正
係数ＫＤＣＡが値１．０よりも大きい値に設定されるこ
とにより、燃料噴射時間ＴＯＵＴはより大きな値に設定
される。
【００４３】以上のように、本実施形態の燃料噴射制御
装置１によれば、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、エンジン回
転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出した
基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰに、カム位相変化量補正係
数ＫＤＣＡ、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡおよ
び大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡの積であるＶＴＣ総補正
係数ＫＤＶＴＣを乗算することにより、算出される。
装置１によれば、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、エンジン回
転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出した
基本燃料噴射時間ＴＩＭＡＰに、カム位相変化量補正係
数ＫＤＣＡ、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡおよ
び大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡの積であるＶＴＣ総補正
係数ＫＤＶＴＣを乗算することにより、算出される。
【００４４】この場合、カム位相変化量補正係数ＫＤＣ
Ａは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴの絶対値が所定値ＤＣ
ＡＩＮＴＬＴ以上のときには、このカム位相偏差ＤＣＡ
ＩＮＴ、すなわちバルブオーバーラップの変化量を表す
パラメータに応じて算出されるので、バルブオーバーラ
ップの連続的な変化に伴う内部ＥＧＲ量および吸入空気
量の変化状態を逐次、適切に反映させながら、燃料噴射
時間ＴＯＵＴを算出することができる。特に、カム位相
変化量補正係数ＫＤＣＡは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴ
が大きいほど、より小さい値に設定される。その結果、
燃料噴射時間ＴＯＵＴは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴが
正値のとき、すなわちバルブオーバーラップが増大して
いるときには、内部ＥＧＲ量が増大状態にあり且つ吸入
空気量が減少状態にあるのに対応して、より短くなるよ
うに適切に補正される。一方、カム位相偏差ＤＣＡＩＮ
Ｔが負値のとき、すなわちバルブオーバーラップが減少
しているときには、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、内部ＥＧ
Ｒ量が減少状態にあり且つ吸入空気量が増大状態にある
のに対応して、より長くなるように適切に補正される。
Ａは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴの絶対値が所定値ＤＣ
ＡＩＮＴＬＴ以上のときには、このカム位相偏差ＤＣＡ
ＩＮＴ、すなわちバルブオーバーラップの変化量を表す
パラメータに応じて算出されるので、バルブオーバーラ
ップの連続的な変化に伴う内部ＥＧＲ量および吸入空気
量の変化状態を逐次、適切に反映させながら、燃料噴射
時間ＴＯＵＴを算出することができる。特に、カム位相
変化量補正係数ＫＤＣＡは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴ
が大きいほど、より小さい値に設定される。その結果、
燃料噴射時間ＴＯＵＴは、カム位相偏差ＤＣＡＩＮＴが
正値のとき、すなわちバルブオーバーラップが増大して
いるときには、内部ＥＧＲ量が増大状態にあり且つ吸入
空気量が減少状態にあるのに対応して、より短くなるよ
うに適切に補正される。一方、カム位相偏差ＤＣＡＩＮ
Ｔが負値のとき、すなわちバルブオーバーラップが減少
しているときには、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、内部ＥＧ
Ｒ量が減少状態にあり且つ吸入空気量が増大状態にある
のに対応して、より長くなるように適切に補正される。
【００４５】また、ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣ
Ａを用いることにより、バルブオーバーラップの変化に
伴うポート壁面温度の変化、すなわち吸気ポート壁面の
付着燃料量の変化状態を逐次、適切に反映させながら、
燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出することができる。さら
に、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡを用いることにより、
大気圧ＰＡの変化に伴う吸入空気量の変化状態を逐次、
反映させながら、燃料噴射時間ＴＯＵＴを適切に算出す
ることができる。以上により、燃料噴射量を精度よく制
御することができる。
Ａを用いることにより、バルブオーバーラップの変化に
伴うポート壁面温度の変化、すなわち吸気ポート壁面の
付着燃料量の変化状態を逐次、適切に反映させながら、
燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出することができる。さら
に、大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡを用いることにより、
大気圧ＰＡの変化に伴う吸入空気量の変化状態を逐次、
反映させながら、燃料噴射時間ＴＯＵＴを適切に算出す
ることができる。以上により、燃料噴射量を精度よく制
御することができる。
【００４６】なお、前述した実施形態においては、カム
位相可変機構８により、吸気カム６ａのカム位相ＣＡＩ
Ｎを制御する例について説明したが、カム位相可変機構
により、排気カム７ａのクランクシャフト９に対する位
相であるカム位相を制御するようにしてもよい。この場
合にも、排気カム７ａのカム位相の変化量すなわちバル
ブオーバーラップの変化量に応じて、燃料噴射制御を行
うことにより、前記と同様の効果を得ることができる。
また、吸気カム６ａおよび排気カム７ａのカム位相を双
方とも制御してもよいことは言うまでもない。
位相可変機構８により、吸気カム６ａのカム位相ＣＡＩ
Ｎを制御する例について説明したが、カム位相可変機構
により、排気カム７ａのクランクシャフト９に対する位
相であるカム位相を制御するようにしてもよい。この場
合にも、排気カム７ａのカム位相の変化量すなわちバル
ブオーバーラップの変化量に応じて、燃料噴射制御を行
うことにより、前記と同様の効果を得ることができる。
また、吸気カム６ａおよび排気カム７ａのカム位相を双
方とも制御してもよいことは言うまでもない。
【００４７】さらに、運転状態を表すパラメータは、エ
ンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに限ら
ず、吸気温度ＴＡなどの運転状態を表すものであればよ
い。
ンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに限ら
ず、吸気温度ＴＡなどの運転状態を表すものであればよ
い。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の燃料
噴射制御装置によれば、カム位相の変更によりバルブオ
ーバーラップが変化する際の燃料噴射量を精度よく制御
することができ、それにより、機関性能を適切に得るこ
とができる。
噴射制御装置によれば、カム位相の変更によりバルブオ
ーバーラップが変化する際の燃料噴射量を精度よく制御
することができ、それにより、機関性能を適切に得るこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置お
よびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図であ
る。
よびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図であ
る。
【図２】燃料噴射制御装置による燃料噴射制御処理を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】図２のステップ３の具体的な内容を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】カム位相変化量補正係数ＫＤＣＡの算出に用い
るＤＣＡＩＮ−ＫＤＣＡテーブルの一例を示す図であ
る。
るＤＣＡＩＮ−ＫＤＣＡテーブルの一例を示す図であ
る。
【図５】ポート壁面温度補正係数ＫＴＣＤＣＡの算出に
用いるＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブルの一例を示す図
である。
用いるＴＣＶＴ−ＫＴＣＤＣＡテーブルの一例を示す図
である。
【図６】大気圧補正係数ＫＰＡＤＣＡの算出に用いるＰ
Ａ−ＫＰＡＤＣＡテーブルの一例を示す図である。
Ａ−ＫＰＡＤＣＡテーブルの一例を示す図である。
【図７】図２の制御処理を実行した際のカム位相変化量
補正係数ＫＤＣＡなどの推移の一例を示すタイミングチ
ャートである。
補正係数ＫＤＣＡなどの推移の一例を示すタイミングチ
ャートである。
１ 燃料噴射制御装置
２ ＥＣＵ（バルブオーバーラップ変化量検出手段、
壁面温度検出手段、運転状態検出手段、燃料噴射量設定
手段、燃料噴射量補正手段、第２燃料噴射量補正手段） ３ 内燃機関 ４ 吸気弁 ５ 排気弁 ６ａ 吸気カム ７ａ 排気カム ８ カム位相可変機構 ９ クランクシャフト ２０ カム角センサ（バルブオーバーラップ変化量検
出手段） ２１ 吸気管内絶対圧センサ（運転状態検出手段） ２２ 水温センサ（壁面温度検出手段） ２３ クランク角センサ（運転状態検出手段、バルブ
オーバーラップ変化量検出手段） ２４ 吸気温センサ（壁面温度検出手段） ２５ 大気圧センサ（大気圧検出手段） ＣＡＩＮ カム位相 ＤＣＡＩＮ カム位相偏差（バルブオーバーラップの
変化量を表すパラメータ） ＮＥ 機関回転数（運転状態を表すパラメータ） ＰＢＡ 吸気管内絶対圧（運転状態を表すパラメー
タ） ＰＡ 大気圧 ＴＩＭＡＰ 基本燃料噴射時間（燃料噴射量） ＴＣＶＴ 吸気ポートの壁面温度
壁面温度検出手段、運転状態検出手段、燃料噴射量設定
手段、燃料噴射量補正手段、第２燃料噴射量補正手段） ３ 内燃機関 ４ 吸気弁 ５ 排気弁 ６ａ 吸気カム ７ａ 排気カム ８ カム位相可変機構 ９ クランクシャフト ２０ カム角センサ（バルブオーバーラップ変化量検
出手段） ２１ 吸気管内絶対圧センサ（運転状態検出手段） ２２ 水温センサ（壁面温度検出手段） ２３ クランク角センサ（運転状態検出手段、バルブ
オーバーラップ変化量検出手段） ２４ 吸気温センサ（壁面温度検出手段） ２５ 大気圧センサ（大気圧検出手段） ＣＡＩＮ カム位相 ＤＣＡＩＮ カム位相偏差（バルブオーバーラップの
変化量を表すパラメータ） ＮＥ 機関回転数（運転状態を表すパラメータ） ＰＢＡ 吸気管内絶対圧（運転状態を表すパラメー
タ） ＰＡ 大気圧 ＴＩＭＡＰ 基本燃料噴射時間（燃料噴射量） ＴＣＶＴ 吸気ポートの壁面温度
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０Ｂ
３６０Ｈ
(56)参考文献 特開 平10−331612（ＪＰ，Ａ)
特開2000−120430（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 13/02
F02D 41/02 - 45/00
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気弁および排気弁をそれぞれ開閉する
吸気カムおよび排気カムの少なくとも一方の、クランク
シャフトに対する位相であるカム位相を変更することに
より、バルブオーバーラップを変更可能であるととも
に、燃料を吸気ポートに噴射する内燃機関の燃料噴射制
御装置であって、 前記バルブオーバーラップの変化量を検出するバルブオ
ーバーラップ変化量検出手段と、 前記吸気ポートの壁面温度を検出する壁面温度検出手段
と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 当該検出された運転状態に応じて、燃料噴射量を設定す
る燃料噴射量設定手段と、 前記検出されたバルブオーバーラップの変化量および前
記検出された吸気ポートの壁面温度に応じて、前記設定
された燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、 を備え、 当該燃料噴射量補正手段は、前記燃料噴射量を、前記バ
ルブオーバーラップの変化量が当該バルブオーバーラッ
プの増大方向を示しているときには、減少補正し、前記
バルブオーバーラップの変化量が当該バルブオーバーラ
ップの減少方向を示しているときには、増大補正す るこ
とを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項２】 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 当該検出された大気圧に応じて、前記燃料噴射量を補正
する第２燃料噴射量補正手段とをさらに備えることを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装
置。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009758A JP3459008B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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|---|---|
| JP2002213275A JP2002213275A (ja) | 2002-07-31 |
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|---|---|---|---|
| JP2001009758A Expired - Fee Related JP3459008B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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| JPH08121211A (ja) * | 1994-10-27 | 1996-05-14 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの燃料制御装置 |
| JPH09209818A (ja) | 1996-01-31 | 1997-08-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料性状検出装置及び燃料噴射制御装置 |
| JP3454082B2 (ja) | 1997-05-29 | 2003-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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| JP2000120430A (ja) | 1998-10-15 | 2000-04-25 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
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- 2001-01-18 JP JP2001009758A patent/JP3459008B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-16 CA CA002367743A patent/CA2367743C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-17 US US10/046,750 patent/US6729304B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6729304B2 (en) | 2004-05-04 |
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