JP5878433B2

JP5878433B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP5878433B2
Application number: JP2012135886A
Authority: JP
Inventors: 健了鈴木; 俊杉田; 昌博鰐部
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: JP2014001645A

Description

この発明は、吸気バルブのバルブリフト量を調整するリフト量可変機構を備える内燃機関の燃料噴射量を制御する制御装置に関する。

従来、気筒内に吸入される空気量である筒内吸入空気量等に基づいて気筒内への燃料噴射量の制御が行われており、その制御の精度向上が望まれている。また、バルブリフト量指示値に基づいて吸気バルブのバルブリフト量を調整するリフト量可変機構を備える内燃機関においては、筒内吸入空気量がバルブリフト量に応じて変化することとなるため、燃料噴射量の制御に際してバルブリフト量を考慮する必要がある。

ここで、未燃燃料等に由来するデポジットが吸気バルブや吸気通路における燃焼室近傍部分に付着することがある。そして、こうして付着するデポジットの量が多くなると、吸気バルブの開口面積が小さくなる。また、リフト量可変機構の経年劣化によっても、同様に吸気バルブの開口面積が小さくなることがある。こうして吸気バルブの開口面積が小さくなると、所定のバルブリフト量指示値をもって本来なら得られる筒内吸入空気量よりも実際に得られる筒内吸入空気量が少なくなるおそれがある。すなわち、実際に得られる筒内吸入空気量に相当するバルブリフト量（以下、有効バルブリフト量と称する）が、バルブリフト量指示値よりも小さいものとなるおそれがある。

こうした有効バルブリフト量の変化を考慮して、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置では次のように燃料噴射量の制御を行っている。すなわち、筒内吸入空気量の推定値について、バルブリフト量指示値に基づいた算出と吸気通路にて検出した吸気量に基づいた算出とを併せて行い、その算出された各推定値の比率を算出する。そして、上記バルブリフト量指示値に基づく筒内吸入空気量の推定値を上記比率に基づいて補正し、その補正後の筒内吸入空気量の推定値に基づいて燃料噴射量を制御するようにしている。

特開２００５−５４６１１号公報

ところで、バルブリフト量が比較的小さいときには吸気通路と燃焼室との内圧差が大きくなり、吸気が音速に近い速度で燃焼室に流入する状態となる。こうした状態における筒内吸入空気量は、吸気通路や燃焼室の内圧等の変動の影響は殆ど受けず、バルブリフト量の増減によって定まるものとなる。こうした知見に基づいて、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置では、バルブリフト量指示値が比較的小さいことを条件に、同バルブリフト量指示値に基づいて推定した筒内吸入空気量を用いて燃料噴射量の制御を行うようにしている。

しかしながら、燃料噴射量の制御を高精度に行うためには、バルブリフト量が比較的大きい場合にも同バルブリフト量を加味して燃料噴射量の制御を行うのが望ましく、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置ではこの点で改善の余地を残すものであった。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、バルブリフト量が比較的大きい場合であっても燃料噴射量の制御を高精度に行う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。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気バルブのバルブリフト量を調整するリフト量可変機構を備える内燃機関の燃料噴射量を制御する制御装置において、吸気通路に生じる吸気圧脈動の位相の実際値である実位相と同吸気圧脈動の位相の基準値として予め設定されている基準位相とを比較し、前記実位相と前記基準位相との乖離量に基づいて燃料噴射量を補正することをその要旨とする。

デポジットの付着やリフト量可変機構の経年劣化によって有効バルブリフト量が変化すると、吸気バルブの開弁に伴って吸気通路から気筒内に所定の吸気圧が流入するタイミングが有効バルブリフト量の変化が生じていない場合のタイミングからずれることとなる。その結果、吸気通路に生じる吸気圧脈動の位相は、有効バルブリフト量が変化した場合と変化していない場合とで異なるものとなる。

上記構成によれば、吸気通路に生じる吸気圧脈動の位相について、実際値である実位相と基準値として予め設定されている基準位相とを比較することにより、有効バルブリフト量が変化しているか否かを判断することができる。吸気通路における吸気圧脈動の位相は、吸気通路の形状やバルブリフト量に応じて定まるものである。このため、上記構成によっては、吸気圧脈動の実位相と基準位相との乖離量に基づいて燃料噴射量を補正することにより、バルブリフト量がどういった大きさであっても上記の有効バルブリフト量の変化を燃料噴射量の補正に反映させることができる。したがって、上記構成によれば、バルブリフト量が比較的大きい場合であっても燃料噴射量の制御を高精度に行うことができる。

具体的には、請求項２に記載のように、前記リフト量可変機構はバルブリフト量指示値に基づいて前記バルブリフト量を調整し、燃料噴射量は前記バルブリフト量指示値に基づいて制御され、燃料噴射量の補正に際しては、前記乖離量に基づいて前記バルブリフト量指示値を補正して有効バルブリフト量を算出するとともに、前記バルブリフト量指示値に代えて前記有効バルブリフト量に基づいて燃料噴射量を補正するといった構成を採用することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気通路は同吸気通路内の吸気圧を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサの検出値に基づいて前記実位相を算出することをその要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の気筒内の圧力を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサの検出値に基づいて前記実位相を算出することをその要旨とする。

吸気通路に生じる吸気圧脈動の実位相としては、請求項３に記載のように吸気通路内の吸気圧を検出する圧力センサの検出値に基づいて算出するようにしてもよいし、請求項４に記載のように気筒内の圧力を検出する圧力センサの検出値に基づいて算出するようにしてもよい。尚、吸気バルブが開弁する吸気行程においては、吸気通路内の吸気圧と気筒内の圧力とは同程度の値となる。このため、上記のいずれの圧力センサの検出値を用いるようにしても、吸気通路に生じる吸気圧脈動の実位相の算出の精度に差は生じない。

本発明に係る制御装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関の構造を模式的に示す模式図。リフト量可変機構の作動に基づく吸気バルブのバルブリフト量の変化態様を示すグラフ。リフト量可変機構の作動に基づく吸気圧脈動について、有効バルブリフト量の経時変化前と経時変化後との関係の一例を示すグラフ。同実施形態における制御装置で行われる制御を模式的に示すブロック図。同実施形態における基準位相に対する実位相の遅角量と補正量との関係を示すグラフ。同実施形態における燃料噴射量算出処理の処理手順を示すフローチャート。吸気圧と筒内圧との関係を示すグラフ。

以下、本発明を具体化した一実施形態について説明する。
ここではまず、図１を参照して、本実施形態の内燃機関の制御装置の構成を説明する。なお、本実施形態の制御装置が適用される内燃機関１０は、４つの気筒＃１〜＃４を備えている。

図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路２０にあってサージタンク２１の上流にはスロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２の開度（スロットル開度ＴＡ）は、スロットルモータ２４の駆動制御を通じて調節され、これにより、吸気通路２０から燃焼室１２内へと吸入される空気の量が調節されている。

吸気通路２０は、サージタンク２１の下流にて、各気筒＃１〜＃４にそれぞれ通じる４つの通路に分岐されている。分岐された各通路には、その内部を流れる吸入空気中に燃料を噴射するインジェクタ２６がそれぞれ設けられている。

内燃機関１０の燃焼室１２においては、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ３０による点火が行われる。この点火動作によって混合気が燃焼してピストン１４が往復移動し、クランクシャフト１６が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１２から排気通路３２へと送り出される。

また、内燃機関１０においては、クランクシャフト１６の回転を受けて吸気カムシャフト４０が回転するとともに、同吸気カムシャフト４０の回転に伴って吸気バルブ２８が開閉動作する。そして、そうした吸気バルブ２８の開閉動作に応じて、吸気通路２０と燃焼室１２とが連通・遮断される。更に、吸気バルブ２８と吸気カムシャフト４０との間には、機関運転条件に応じて設定されるバルブリフト量指示値ＶＬｏに基づいて吸気バルブ２８のバルブリフト量ＶＬを変更するリフト量可変機構４２が設けられている。リフト量可変機構４２は、電動モータ等のアクチュエータ４４の駆動制御を通じて作動する。そして、リフト量可変機構４２の作動により吸気バルブ２８のバルブリフト量ＶＬが変更されることで、気筒＃１〜４の吸気バルブ２８の開弁期間が変化される。

一方、本実施形態の制御装置には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。そうしたセンサとしては、例えばクランクシャフト１６の回転位相（クランク角ＣＡ）及び回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ５０、アクセルペダル５２の踏み込み量ＡＣを検出するためのアクセルセンサ５３、スロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ５４などがある。更に、吸気通路２０には、その内部の吸気の圧力（吸気圧Ｐｉｎ）を検出するための圧力センサ５６が設けられている。この内燃機関１０では、吸気通路２０にあって、気筒＃１〜４毎に分岐されたサージタンク２１の下流の部分に、圧力センサ５６がそれぞれ個別に設けられている。

上記各種センサの検出信号は電子制御装置６０に取り込まれる。そして電子制御装置６０は、この取り込まれた検出信号に基づいて、内燃機関１０の制御に係る各種演算を行う。電子制御装置６０は、演算ユニットをはじめ、各種制御プログラムや演算マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶するメモリ等を備えている。そして、電子制御装置６０によってなされた演算の結果に基づいて、スロットルモータ２４の駆動制御（スロットル制御）やインジェクタ２６の駆動制御（燃料噴射制御）、アクチュエータ４４の駆動制御（リフト量変更制御）等といった各種制御が実行される。

この内燃機関１０では、気筒＃１〜４内に吸入される吸気量である筒内吸入空気量ＭＣが、スロットル制御及びリフト量変更制御を通じて次のように調節されている。すなわち、電子制御装置６０は、アクセルペダル５２の踏み込み量ＡＣや機関回転速度ＮＥに基づいて筒内吸入空気量ＭＣの目標値を算出する。そして電子制御装置６０は、その目標値に基づいてスロットル制御及びリフト量変更制御を実行することで、筒内吸入空気量ＭＣの調整を行っている。

また本実施形態では、スロットル制御及びリフト量変更制御を通じて調節される筒内吸入空気量ＭＣに応じて燃料噴射量ＴＡＵが調節されている。具体的には、電子制御装置６０は、筒内吸入空気量ＭＣに対し、混合気の空燃比が理論空燃比となる燃料量を燃料噴射量ＴＡＵの目標値として算出する。そして、電子制御装置６０は、燃料噴射量ＴＡＵを同目標値とすべく燃料噴射制御を実行する。

以上のように本実施形態では、吸気バルブ２８のバルブリフト量指示値ＶＬｏにより筒内吸入空気量ＭＣを調整している。そして、その調整された吸入空気量ＭＣに見合うように燃料噴射量ＴＡＵの目標値を定めている。

ところが、内燃機関１０の使用期間が長くなると、吸気バルブ２８やその周辺にデポジットが付着して、同量のリフトにより確保される吸気バルブ２８の開口面積が減少してしまうことがある。また、リフト量可変機構４２の経年劣化によって、実際に確保される吸気バルブ２８のバルブリフト量がバルブリフト量指示値ＶＬｏよりも小さくなることがある。そしてその結果、実際に確保される筒内吸入空気量ＭＣとバルブリフト量指示値ＶＬｏとの相関関係が変化するようになる。すなわち、実際に確保された筒内吸入空気量ＭＣに相当するバルブリフト量（以下、有効バルブリフト量ＶＬ’と称する）が、バルブリフト量指示値ＶＬｏよりも小さくなる。なお、有効バルブリフト量ＶＬ’は、上記相対関係の経時変化がない状態で、現状の筒内吸入空気量ＭＣが確保されるバルブリフト量指示値ＶＬｏの値を示している。

有効バルブリフト量ＶＬ’がバルブリフト量指示値ＶＬｏよりも小さくなると、実際に確保される筒内吸入空気量ＭＣは、そのときのバルブリフト量指示値ＶＬｏの値から想定される量よりも少なくなる。すなわち、電子制御装置６０がバルブリフト量指示値ＶＬｏに基づき算出した筒内吸入空気量ＭＣが実際よりも多くなる。そしてその結果、燃料噴射量ＴＡＵの目標値を適正に設定できなくなる。したがって、燃料噴射量ＴＡＵの制御に際しては、そうした有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化を考慮する必要がある。

バルブリフト量指示値ＶＬｏが比較的小さいときには、そうした有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化を、吸入空気量の変化率から確認することができる。このときには、そもそもの吸入空気量が少ないため、有効バルブリフト量ＶＬ’の減少による吸入空気量の減少量は相対的に大きいものとなる。そのため、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化がないときの吸入空気量に対する現状の吸入空気量の変化率から、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化を好適に確認することができる。

これに対して、バルブリフト量指示値ＶＬｏが大きいときには、そもそもの吸入空気量が多いため、有効バルブリフト量ＶＬ’の減少による吸入空気量の減少量は相対的に小さいものとなる。そのため、このときの有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化による吸入空気量の変化は、他の要因による吸入空気量の変化に対して相対的に小さくなり、その影響は、吸入空気量の変化率に明確に表われないようになる。

一方、経時変化によって有効バルブリフト量ＶＬ’が減少すると、吸気バルブ２８の開弁時期が本来よりも遅れるようになる。図２の例では、気筒＃２及び気筒＃４の有効バルブリフト量ＶＬ’が本来よりも減少した状態となっており、これらの気筒＃２、＃４では、吸気バルブ２８の開弁時期が本来よりも遅れている。そしてその結果、これらの気筒＃２、＃４では、気筒内に吸気が流入し始めるタイミングが本来よりも遅れるようになる。

一方、吸気通路２０では、吸気バルブ２８の開弁に伴う圧力低下を起点として、吸気圧Ｐｉｎの脈動が発生する。吸気バルブ２８の開弁が遅れると、そうした吸気圧脈動の位相にも遅れが生じるようになる。そのため、気筒＃２及び気筒＃４の有効バルブリフト量ＶＬ’が減少すると、図３に示すように、それら気筒＃２、＃４の吸気行程における吸気脈動の位相が本来よりも遅れるようになる。

こうした有効バルブリフト量ＶＬ’の減少による吸気圧脈動の位相の遅れは、バルブリフト量指示値ＶＬｏの大小に関わらず発生する。そこで、本実施形態では、吸気通路に生じる吸気圧脈動の位相に基づいて燃料噴射量ＴＡＵの補正を行うことで、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化の影響を燃料噴射量制御に反映させるようにしている。

図４は、こうした本実施形態における燃料噴射量ＴＡＵの演算に係る制御の制御ブロック図を示している。同図に示すように、燃料噴射量ＴＡＵの演算は、位相差検出処理６２、バルブリフト量補正処理６４、筒内吸入空気量演算処理６６、及び燃料噴射量演算処理６８の各処理を通じて行われる。

位相差検出処理６２では、吸気圧脈動の位相の実際値である実位相と同位相の基準値として予め設定された基準位相との比較が行われ、それら実位相、基準位相の乖離量が求められる。乖離量は、吸気行程の開始から終了までの１８０°ＣＡの区間における圧力センサ５６の吸気圧Ｐｉｎの検出値の波形と、電子制御装置６０に設けられた不揮発性のメモリ６３に記憶された基準波形とを比較することで求められる。メモリ６３には、予め実験等で求められた、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化がない状態の、内燃機関１０の各運転状態における各気筒＃１〜＃４の吸気脈動の波形が、基準波形として記憶されている。そして、該当する気筒の、現状の運転状態に対応する基準波形を読み込んで、実際の波形と比較することで、吸気圧脈動の基準位相に対する実位相の遅角量ΔＡＰｉｎが求められている。なお、ここで算出された遅角量ΔＡＰｉｎは、該当する気筒の気筒ナンバーｎと共にバルブリフト量補正処理６４に受け渡される。

バルブリフト量補正処理６４では、バルブリフト量補正処理６４から受け渡された遅角量ΔＡＰｉｎと気筒ナンバーｎとに基づいて、該当する気筒の現状の有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）が求められる。有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）は、受け渡された気筒ナンバーｎに対応する気筒＃ｎのバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）から、遅角量ΔＡＰｉｎに応じて求められた補正量βを減算することで算出される。補正量βは、気筒別に設けられた補正量算出用のマップＭ１を用いて求められる。それらのマップＭ１には、例えば図５に示すような、各気筒における、吸気圧脈動位相の遅角量ΔＡＰｉｎと有効バルブリフト量の減少量（補正量β）との関係がそれぞれ記憶されている。こうしたマップＭ１での吸気圧脈動位相の遅角量ΔＡＰｉｎと有効バルブリフト量の減少量（補正量β）との関係は、予め実験等で求められている。

筒内吸入空気量演算処理６６では、バルブリフト量補正処理６４で求められた有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）に基づいて、対応する気筒の筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）が算出される。筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）は、気筒別に設けられた筒内吸入空気量算出用のマップＭ２を用いて算出される。それら算出用のマップＭ２には、予め実験等で求められた、該当する気筒における有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）、機関回転速度ＮＥ、及び機関負荷ＫＬと、筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）との関係がそれぞれ記憶されている。なお、機関負荷ＫＬは、スロットル開度ＴＡやアクセルペダル５２の踏み込み量ＡＣ等に基づいて算出されている。

燃料噴射量演算処理６８では、筒内吸入空気量演算処理６６で求められた筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に基づいて、燃料噴射量ＴＡＵ（ｎ）が演算される。燃料噴射量ＴＡＵは、筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に対する比が理論空燃比となるように演算される。

以上のように、本実施形態では、実位相と基準位相との乖離量（遅角量ΔＡＰｉ）に基づきバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）の補正を行うとともに、その補正されたバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）（有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ））を用いて筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）を算出している。そして、その算出された筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に基づいて燃料噴射量ＴＡＵ（ｎ）を演算している。すなわち、本実施形態では、大局的に見れば、吸気圧脈動の実位相と基準位相との乖離量に基づいて燃料噴射量が補正されている。

以上のような各処理は、図６に示す燃料噴射量算出処理を、電子制御装置６０が実施することで行われる。なお、この燃料噴射量算出処理は、内燃機関１０の運転中に所定の周期毎に繰り返し実行される。

図６に示すように、燃料噴射量算出処理が開始されると、まず気筒＃１〜４のうちで、吸気バルブ２８が開弁状態にある気筒のナンバーｎの判別が行われる（ステップＳ１２０）。そして、吸気バルブ２８が開弁状態にあると判別された気筒（以下、気筒＃ｎと称する）に対応する圧力センサ５６の吸気圧Ｐｉｎの検出値が読み込まれる（ステップＳ１３０）。

吸気圧Ｐｉｎが読み込まれると、その読み込まれた吸気圧Ｐｉｎから吸気圧脈動の実位相が求められ、その求められた実位相の基準位相に対する遅角量ΔＡＰｉｎが算出される。そしてその遅角量ΔＡＰｉｎが所定量ｋ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１４０）。ここで、所定量ｋは、経時変化による有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）の減少が発生していると判断できるだけの吸気圧脈動位相の変化量がその値に設定されており、その値は、実験等によって求められている。

遅角量ΔＡＰｉｎが所定量ｋ以上であると判断されると（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、遅角量ΔＡＰｉｎに基づき補正量βが算出される（ステップＳ１５０）。そして、その補正量βに基づくバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）の補正により、有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）が算出される（ステップＳ１６０）。

一方、遅角量ΔＡＰｉｎが所定量ｋ未満であれば（ステップＳ１４０：ＮＯ）、バルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）の値がそのまま有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）の値として算出される（ステップＳ１７０）。

その後、こうして算出された有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）に基づき、筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）が算出される（Ｓ１８０）。そして、その算出した筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に基づき燃料噴射量ＴＡＵが算出された後（Ｓ１９０）、今回の本ルーチンの処理が終了される。

以上説明した本実施形態では、吸気圧脈動の実位相と基準位相のずれの発生の有無によって気筒＃１〜４間で空燃比にばらつきが生じるような場合であっても、上記の算出された燃料噴射量ＴＡＵ（ｎ）を目標値として燃料噴射制御を実行することで、気筒＃１〜４間の空燃比のばらつきの程度が抑えられる。例えば、気筒＃１〜４のうちで、気筒＃２及び気筒＃４において、吸気圧脈動の実位相が基準位相に対して所定量ｋ以上の遅角量ΔＡＰｉｎをもって遅角している状態が生じている場合は、次のようになる。

すなわち、気筒＃２及び気筒＃４において、デポジットの付着等により、実際に得られる筒内吸入空気量ＭＣが本来得られる量よりも少なくなると、実質的なバルブリフト量（有効バルブリフト量ＶＬ’）が、バルブリフト量指示値ＶＬｏよりも小さくなる。このとき、そのときのバルブリフト量指示値ＶＬｏから想定される筒内吸入空気量ＭＣに応じて燃料噴射量ＴＡＵを設定すると、実際の筒内吸入空気量ＭＣに対して過大な量の燃料が噴射され、それら気筒＃２、４で燃焼される混合気の空燃比がリッチとなる。

なお、このときの有効バルブリフト量ＶＬ’の減少によっては、気筒＃２、＃４の吸気行程における吸気圧脈動の位相に遅れが生じる。そして、本実施形態では、そうした位相の遅れに応じて、燃料噴射量ＴＡＵが減量補正される。そのため、気筒＃２及び気筒＃４における空燃比のリッチ化の度合いが小さくなり、結果として気筒＃１〜４間の空燃比のばらつきの程度が抑えられる。

以上説明したように、本実施形態によれば以下の効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、吸気通路２０に生じる吸気圧脈動の位相の実際値である実位相と同吸気圧脈動の位相の基準値として予め設定されている基準位相とを比較し、それら位相の乖離量に基づいて燃料噴射量ＴＡＵを補正している。そのため、バルブリフト量ＶＬがどういった大きさであっても上記の有効バルブリフト量ＶＬ’の変化を燃料噴射量ＴＡＵの補正に反映させることができる。したがって、本実施形態によれば、バルブリフト量ＶＬが比較的大きい場合であっても燃料噴射量ＴＡＵの制御を高精度に行うことができる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、吸気圧脈動の基準位相に対する実位相の遅角量ΔＡＰｉｎに基づいて燃料噴射量ＴＡＵを補正するようにしていた。なお、リフト量可変機構の構成によっては、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化が、吸気圧脈動の実位相を基準位相に対して進角させる方向に進行するものもある。こうした場合には、吸気圧脈動の基準位相に対する実位相の進角量に基づき燃料噴射量ＴＡＵを補正することで、上記（１）と同様の効果が得られる。

・上記実施形態では、吸気通路２０内の圧力（吸気圧）の検出結果から吸気圧脈動の実位相を求めていたが、各気筒＃１〜４の内部の圧力（筒内圧）の検出結果から吸気圧脈動の実位相を求めるようにすることもできる。図７に示すように、吸気バルブ２８が開弁する吸気行程においては、吸気圧Ｐｉｎと筒内圧とは同程度の値となる。そのため、筒内圧を検出する圧力センサを各気筒に設置し、その検出結果を吸気圧脈動の実位相に用いるようにすることもできる。

・上記実施形態では、気筒＃１〜４毎に圧力センサ５６をそれぞれ設け、各気筒の吸気に伴う吸気圧脈動を個別に検出するようにしていたが、サージタンク２１の上流等に設置した単一の圧力センサで吸気圧脈動の検出を行うようにしても良い。

・上記実施形態では、吸気圧脈動の実位相の算出に用いる吸気圧Ｐｉｎとして、圧力センサ５６の検出値を採用するようにしていたが、吸気系の物理挙動をシミュレートした物理モデルを用いてそれまでの吸気圧の検出値や機関運転状態の推移から予測した将来の吸気圧を用いるようにしても良い。こうした将来の吸気圧の予測値を用いて吸気圧脈動の実位相を算出すれば、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化による吸気圧脈動の位相のずれが実際に生じる前に、燃料噴射量ＴＡＵの補正を行うことができるため、より高精度に燃料噴射量ＴＡＵの制御を行うことができる。

・上記実施形態では、各気筒＃１〜４での基準位相と実位相との乖離量を、吸気圧脈動の実際の波形と基準波形との比較により求めていたが、それ以外の算出態様で乖離量を求めるようにすることもできる。例えば、吸気圧Ｐｉｎがピーク値を示すときのクランク角を基準とし、その実際の値を、予め設定された基準値と比較することで、乖離量を算出することも可能である。

・上記実施形態では、有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）、機関回転速度ＮＥ、及び機関負荷ＫＬと筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）との関係を記憶したマップＭ２を用いて筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）を算出するようにしていた。こうした筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）の算出を、吸気系の物理挙動をシミュレートした物理モデルを用いて行うようにしても良い。すなわち、物理モデルのパラメーターに、吸気圧脈動の実位相と基準位相との乖離量から算出した有効バルブリフト量ＶＬ’（ｎ）や現状の機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ等を代入して、現在の状況で確保される筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）を推定して求めるようにしても良い。

・上記実施形態では、各気筒の吸気行程の開始から終了までの期間全体の吸気圧Ｐｉｎの検出値を用いて吸気圧脈動の実位相を求めていたが、実位相の算出を、それとは異なる期間の吸気圧Ｐｉｎの検出値を用いてようにしても良い。例えば吸気行程の一部の期間における吸気圧Ｐｉｎの検出値のみを用いて実位相を算出したり、吸気行程の開始前の吸気圧Ｐｉｎの検出値も併せ用いて実位相を算出したりするようにしても良い。

・上記実施形態では、吸気脈動の実位相と基準位相との乖離量が一定値以上（ΔＡＰｉｎ≧ｋ）のときにのみ、乖離量に基づく補正を行うようにしていたが、乖離量が「０」よりも大きいときすべてにおいて、そうした補正を行うようにしても良い。また、そうした補正の要否の判断の基準値を、バルブリフト量指示値ＶＬｏや機関運転状態に応じて可変とするようにしても良い。

・上記実施形態では、吸気圧脈動の実位相と基準位相との乖離量に応じてバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）を補正し、その補正されたバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）を用いて求められた筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に基づき燃料噴射量ＴＡＵを算出することで、有効バルブリフト量ＶＬ’の経時変化の影響を燃料噴射量制御に反映させていた。乖離量を別の態様で燃料噴射量ＴＡＵに反映させることで、同様の燃料噴射量制御を行うこともできる。例えばバルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）をそのまま用いて算出された筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）に乖離量に応じた補正を行うことでも、同様の燃料噴射量制御を行うことができる。また、バルブリフト量指示値ＶＬｏ（ｎ）から筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）を算出し、その算出した筒内吸入空気量ＭＣ（ｎ）を用いて算出された燃料噴射量ＴＡＵに乖離量に応じた補正を行うことでも、同様の燃料噴射量制御が可能である。

・上記実施形態では、吸気通路２０にインジェクタ２６が設けられた構成の内燃機関１０に本発明の制御装置を適用した場合を説明したが、本発明の制御装置は、筒内噴射式の内燃機関にも同様に適用することができる。

・上記実施形態は本発明を４つの気筒＃１〜４を備える内燃機関の制御装置として具体化したものであったが、これ以外の数の気筒を備える内燃機関の制御装置として具体化することも可能である。

１０…内燃機関、１２…燃焼室、１４…ピストン、１６…クランクシャフト、２０…吸気通路、２１…サージタンク、２２…スロットルバルブ、２４…スロットルモータ、２６…インジェクタ、２８…吸気バルブ、３０…点火プラグ、３２…排気通路、４０…吸気カムシャフト、４２…リフト量可変機構、４４…アクチュエータ、５０…クランクセンサ、５２…アクセルペダル、５３…アクセルセンサ、５４…スロットルセンサ、５６…圧力センサ、６０…電子制御装置、６２…位相差検出処理、６３…メモリ、６４…バルブリフト量補正処理、６６…筒内吸入空気量演算処理、６８…燃料噴射量演算処理、＃１〜４，＃ｎ…気筒。

Claims

吸気バルブのバルブリフト量を調整するリフト量可変機構を備える内燃機関の燃料噴射量を制御する制御装置において、
吸気通路に生じる吸気圧脈動の位相の実際値である実位相と同吸気圧脈動の位相の基準値として予め設定されている基準位相とを比較し、前記実位相と前記基準位相との乖離量に基づいて燃料噴射量を補正する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記リフト量可変機構はバルブリフト量指示値に基づいて前記バルブリフト量を調整し、
燃料噴射量は前記バルブリフト量指示値に基づいて制御され、
燃料噴射量の補正に際しては、前記乖離量に基づいて前記バルブリフト量指示値を補正して有効バルブリフト量を算出するとともに、前記バルブリフト量指示値に代えて前記有効バルブリフト量に基づいて燃料噴射量を補正する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気通路は同吸気通路内の吸気圧を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサの検出値に基づいて前記実位相を算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の気筒内の圧力を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサの検出値に基づいて前記実位相を算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。