JPH04347342A - 内燃機関のアイドル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のアイドル時の
回転数の制御に関し、特に外乱に対する回転数の安定化
を図ったアイドル回転数の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸気弁の閉弁タイミングを変化さ
せてその開弁期間を変更し吸入空気量を制御する内燃機
関の動弁機構においては、吸気弁の閉弁タイミング（θ
ＯＦＦＴＭＧ）をアクセル開度θＡＣＣとエンジン回転
数ＮＥとで構成される閉弁タイミングマップにより決定
していた（特開平２−２６４１０５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術をそ
のまま内燃機関のアイドル時の回転数（以下「アイドル
回転数」という）の制御に適用すると、アイドル回転数
は例えば７００ｒｐｍというような低回転数であるので
、エンジンの負荷トルク変動等の外乱に対して敏感に応
答する。例えば、エンジン負荷トルクの増加により実回
転数が低下して例えば６００ｒｐｍとなった場合、実回
転数に応じて検索されるθＯＦＦＴＭＧはその検索遅れ
のため依然として７００ｒｐｍに対応し、吸気弁開弁期
間が７００ｒｐｍに対応したままであるので、実質的に
吸入空気量は低下し、エンジン出力トルクは更に減少し
、実回転数は更に低下する。このようにして、いわゆる
エンジン回転数の発散現象が生ずる。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、外乱に対しても実アイ
ドル回転数を安定させることのできる内燃機関のアイド
ル制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関のアイドル運転状態を判別し、吸
気弁の開弁期間により吸入空気量を制御してアイドル回
転数を制御する内燃機関のアイドル制御装置において、
前記内燃機関の運転状態により求められる目標アイドル
回転数に応じてアイドル時の前記吸気弁の目標閉弁タイ
ミングを制御するようにしたものである。

【０００６】

【作用】本発明による内燃機関のアイドル制御装置にお
いては、アイドル時の吸気弁の目標閉弁タイミングは、
内燃機関の運転状態により求められるアイドル目標回転
数に応じて制御される。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【０００８】図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関
のアイドル制御装置が適用される内燃機関（内燃機関）
とその制御装置の全体構成を示す構成図である。同図中
１は内燃機関であり、吸気弁及び排気弁を油圧駆動する
ための油圧駆動弁ユニット２０を有する。機関１の吸気
管１ａの途中には燃料噴射弁１４が配設されており、該
噴射弁１４は電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ
」という）２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、
前記油圧駆動弁ユニット２０内のソレノイド（後述する
図５の２０２）及び点火プラグ（図示せず）にも電気的
に接続されており、これらの制御信号（θＯＦＦ、θＯ
Ｎ及びθＩＧ）が内燃機関１に供給される。

【０００９】ＥＣＵ２には、機関１の特定の気筒の所定
クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パル
ス」という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬ
センサ」という）３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒機関ではクランク角１８０°毎に）ＴＤＣ
信号パルスを発生するＴＤＣセンサ４、及び前記ＴＤＣ
信号パルスの周期より短い一定クランク角（例えば３０
°）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」と云う
）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセンサ」
と云う）５が電気的に接続されており、ＣＹＬ信号パル
ス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣＵ２
に送られる。これら３つのセンサ３，４，５の出力信号
パルスは、吸気弁の閉弁タイミング、燃料噴射時期、点
火時期等の各種タイミング制御及び機関回転数の検出に
使用される。

【００１０】更にＥＣＵ２には、機関冷却水温（ＴＷ）
を検出する水温センサ（ＴＷセンサ）６、吸気温センサ
（ＴＡセンサ）７、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸
素濃度センサ（Ｏ２センサ）８、機関１の吸気弁のリフ
ト量（Ｌｆｔ）を検出するリフトセンサ９、機関１の油
圧駆動弁ユニット２０の作動油の油圧（Ｐｏｉｌ）及び
油温（Ｔｏｉｌ）を夫々検出する油圧センサ（Ｐｏｉｌ
センサ）１０及び油温センサ（Ｔｏｉｌセンサ）１１、
運転者の機関に対する要求を表わすパラメータとしての
アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ
（θＡＣＣセンサ）１２、及び大気圧（ＰＡ）を検出す
る大気圧センサ（ＰＡセンサ）１３、並びに交流発電機
、エアコン、パワーステアリング等の補機のオン・オフ
を表わすスイッチ１５が電気的に接続されており、これ
らのセンサ６〜１３の検出信号がＥＣＵ２に供給される
。

【００１１】ＥＣＵ２は中央演算装置、メモリ、制御信
号出力回路等（図示せず）から成り、上述の各種センサ
からの検出信号に基づいて油圧駆動弁ユニット２０の作
動制御及び点火時期制御を行うと共に、燃料噴射弁１４
の開弁タイミング及び閉弁タイミングの制御、従って開
弁時間の制御を行う。

【００１２】図２は、油圧駆動弁ユニット２０の断面図
であり、該ユニット２０は、機関１の各気筒のシリンダ
ヘッド２１に装着されている。シリンダヘッド２１には
機関１の燃焼室（図示せず）の頂部に開口し、他方が吸
気ポート２４に連通する吸気弁口２３が設けられている
。吸気弁２２は吸気弁口２３を開閉すべくシリンダヘッ
ド２１内を図中上下方向に移動自在に案内されるように
配される。吸気弁２２の鍔部２５とシリンダヘッド２１
との間には弁ばね２６が縮設されており、この弁ばね２
６により吸気弁２２は図中上方（閉弁方向）に向けてば
ね付勢される。

【００１３】一方、吸気弁２２の図中左側には、カム２
７を有するカム軸２８が回転自在に配設されている。こ
のカム軸２８は、タイミングベルト（図示せず）を介し
てクランク軸（図示せず）に連結されている。カム軸２
８と一体に形成されるカム２７と吸気弁２２との間には
、油圧駆動弁ユニット２０が介装されている。

【００１４】油圧駆動弁ユニット２０は、カム２７のプ
ロフィールに応じて吸気弁２２を弁ばね２６に抗して下
方に押圧して開閉駆動する油圧駆動機構３０と、該油圧
駆動機構３０の押圧力を開弁作動途中で無効にし、もっ
てカムプロフィールに拘らず吸気弁２２を閉弁する油圧
解放機構３１とから成る。

【００１５】油圧駆動機構３０は、シリンダヘッド２１
と一体に構成されたブロック３２に固設される第１のシ
リンダ体３３と、下端（前端）を吸気弁２２の上端（後
端）に当接して第１のシリンダ体３３のシリンダ孔３３
ａに摺動可能に嵌合される弁側ピストン（弁駆動ピスト
ン）３４と、第１のシリンダ体３３及び弁側ピストン３
４により画成される作動油圧室３８と、ブロック３２に
固設される第２のシリンダ体３６と、カム２７に摺接す
るリフタ３５と、該リフタ３５に下端を当接させて第２
のシリンダ体３６の下部に摺動可能に嵌合されるカム側
ピストン３７と、第２のシリンダ体３６及びカム側ピス
トン３７によって画成される油圧発生室３９と、油圧発
生室３９と作動油圧室３８とを接続する油路４０とを主
な構成要素とし、カム側ピストン３７の摺動により油圧
発生室３９内に油圧を発生させ作動油圧室３８内を高圧
にすることによりカム２７のプロフィールに従って、吸
気弁２２を開閉作動させる。

【００１６】ブロック３２には、吸気弁２２の鍔部２５
に対向する位置にリフトセンサ９が配設されている。リ
フトセンサ９は例えば磁界変化を検出する渦電流式のも
のから成りＥＣＵ２に電気的に接続されており、吸気弁
２２のリフト量を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に供
給する。リフトセンサ９は吸気弁２２の開弁タイミング
を検出して吸気弁２２の閉弁タイミングをフィードバッ
ク制御するのに用いられる。

【００１７】図３は、第１のシリンダ体３３と弁側ピス
トン３４とによって画成される作動油圧室３８付近を拡
大して示す図であり、図示した状態は吸気弁２２が閉弁
完了位置（図２の弁座２１ａに着座した位置）にあると
きの状態、即ち弁側ピストン３４が最上部まで移動した
状態を示している。

【００１８】第１のシリンダ体３３には、油路４０の一
部をなす油路４０ａと、油路４０ａと作動油圧室３８の
頂部とを連通する固定オリフィス３３ｃと、弁側ピスト
ン３４との間に環状油路３３ｄを形成する環状凹部３３
ｅとが設けられている。

【００１９】弁側ピストン３４には、弁孔３４１ａと、
該弁孔３４１ａを作動油圧室側から閉塞可能な球状弁体
３４１ｂと、複数の連通孔３４１ｄを有し、弁体３４１
ｂを保持するリテーナ３４１ｃとから成るチェック弁３
４１が設けられ、このチェック弁３４１は油路４０ａか
ら作動油圧室３８への作動油の流通のみを許容する。ま
た弁側ピストン３４には、図４に示すように第１及び第
２の可変オリフィス３４ａ，３４ｂが設けられている。 これらのオリフィス３４ａ，３４ｂは前記固定オリフィ
ス３３ｃとともに、弁側ピストン３４の閉弁位置作動時
（上昇作動時）に、シリンダ孔３３ａの途中に設定され
る油圧緩衝開始位置Ｐ（環状凹部３３ｅの上端）を弁側
ピストン３４の上端（後端）が通過するのに応じて油路
４０ａへの作動油の戻り量制限機能を発揮する作動油戻
り量制御機構を構成する。

【００２０】上記作動油戻り量制限機構によれば、吸気
弁２２が閉弁作動を開始し、弁側ピストン３４の上端が
油圧緩衝開始位置Ｐを通過するまでは、第１及び第２の
可変オリフィス３４ａ，３４ｂが環状油路３３ｄに対し
て全開状態となるため、比較的急速に吸気弁２２のリフ
ト量が減少する（比較的高速で閉弁作動する）。その後
弁側ピストン３４の上昇とともに、先ず第１の可変オリ
フィス３４ａ、次いで第２の可変オリフィス３４ｂの環
状油路３３ｄに対する開口面積が減少し、それによって
作動油のリーク量も減少するので、吸気弁２２の閉弁作
動速度は徐々に低下する。更に、第２の可変オリフィス
３４ｂの下端が油圧緩衝開始位置Ｐを通過した後は、固
定オリフィス３３ｃのみによって作動油が油路４０ａに
戻される状態となって、吸気弁２２は緩やかに弁座２１
ａに着座する。なお、チェック弁３４１は、弁側ピスト
ン３４の上端が油圧緩衝開始位置Ｐを通過した後は閉弁
状態となる。

【００２１】一方、油圧解放機構３１は、前記油路４０
と給油ギャラリ４２とを接続する油路４１と、該油路４
１の途中に介装されるスピル弁４５と、油路４１内に配
されるフィード弁４３及びチェック弁４４と、これらの
弁４３，４４及びスピル弁４５によって画成されるアキ
ュム回路４１ａ内の油圧を所定の値に維持するためのア
キュムレータ４６とを主構成要素とする。給油ギャラリ
４２は、各気筒毎に設けられた油圧駆動弁ユニットに油
圧を供給するために設けられており、オイルポンプ４７
に接続されている。オイルポンプ４７は、シリンダヘッ
ド２１に設けられた補助オイルパン４８内の作動油を所
定範囲内の油圧として給油ギャラリ４２に供給する。な
お、給油ギャラリ４２に供給する作動油は、クランクケ
ース（図示せず）下部に設けられるオイルパンからオイ
ルポンプによって供給するようにしてもよい。

【００２２】前記スピル弁４５は、図５に示すように、
制御弁部１００と、該制御弁部１００を駆動する電磁駆
動部２００とから成るものであり、制御弁部１００は、
弁ハウジング１０１に、油路４１とアキュム回路４１ａ
間の連通、遮断を切換可能な主弁体１０２が摺動可能に
嵌合されるとともに該主弁体の開閉移動を司るパイロッ
ト弁１０３が設けられて成り、電磁駆動部２００はパイ
ロット弁１０３を開閉駆動すべく制御弁部１００に連設
されている。すなわち電磁駆動部２００のケーシング２
０１に制御弁部１００の弁ハウジング１０１が結合され
ている。

【００２３】主弁体１０２は有底円筒状に形成されてい
る。而して該主弁体１０２は、その前面に通路４１の油
圧を開弁方向に作用させながら弁ハウジング１０１内に
摺動可能に嵌合されており、この主弁体１０２の背部に
はパイロット室１０４が形成されている。しかもパイロ
ット室１０４には通路４１とアキュム回路４１ａ間を遮
断する方向に主弁体１０２を付勢するばね１０５が収納
されている。したがって主弁体１０２には、通路４１の
油圧が開弁方向に作用し、パイロット室１０４の油圧お
よびばね１０５のばね力が閉弁方向に作用することにな
る。さらに主弁体１０２には通路４１をパイロット室１
０４に通じさせるオリフィス１０６が設けられている。

【００２４】パイロット弁１０３は、前記パイロット室
１０４と補助オイルパン４８との間に介設されるもので
あり、パイロット室１０４およびオイルパン４８間を遮
断する方向にばね１０７で付勢されている。また電磁駆
動部２００は、ソレノイド２０２と、該ソレノイド２０
２により駆動される可動コア２０３とを備え、可動コア
２０３は、前記ばね１０７よりもばね荷重の小さなばね
２０４でパイロット弁１０３の上端に同軸に当接する方
向に付勢される。而してソレノイド２０２が励磁されて
いるときには可動コア２０３は前記ばね１０７のばね力
に抗してパイロット弁１０３を下降方向に押圧してパイ
ロット弁１０３を閉弁位置とし、ソレノイド２０２が消
磁されるとパイロット弁１０３はばね１０７のばね力に
より可動コア２０３を押しながら上昇方向に移動して開
弁する。

【００２５】このようなスピル弁４５において、電磁駆
動部２００のソレノイド２０２が消磁されると、パイロ
ット弁１０３が開弁し、パイロット室１０４の作動油が
補助オイルパン４８に導出される。したがって主弁体１
０２の両面に作用する油圧のバランスがくずれ、その前
面に作用している通路４１の油圧による開弁力が、パイ
ロット室１０４の油圧およびばね１０５による閉弁力に
打勝ってスピル弁４５が開弁作動する。

【００２６】ソレノイド２０２の励磁によるパイロット
弁１０３の閉弁時には、オリフィス１０６を介してパイ
ロット室１０４に通路４１の油圧が作用し、主弁体１０
２が閉弁方向に作動し、スピル弁４５が閉弁状態となる
。

【００２７】ソレノイド２０２はＥＣＵ２に電気的に接
続されており、ＥＣＵ２からの制御信号によって消磁／
励磁が制御される。

【００２８】図２にもどり、アキュムレータ４６は、ア
キュム回路４１ａ内の油圧を所定の圧力に維持すべく、
アキュム回路４１ａの途中に設けられ、ブロック３２に
穿設されたシリンダ孔４６１と、空気孔４６２を有する
キャップ４６３と、シリンダ孔４６１に摺動自在に嵌合
されたピストン４６４と、キャップ４６３とピストン４
６４との間に縮設されたばね４６５とから成る。

【００２９】以上のように構成される油圧駆動機構３０
及び油圧解放機構３１の作用について以下に説明する。

【００３０】ＥＣＵ２からの制御信号によってスピル弁
４５のソレノイド２０２が励磁されているときには、ス
ピル弁４５は閉弁状態となり、油圧駆動機構３０の油圧
発生室３９、油路４０及び作動油圧室３８内の油圧が所
定値以上の高圧に保持され、カム２７のプロフィールに
応じて吸気弁２２の開閉駆動が行われる。従ってこの場
合の弁作動特性（クランク角と弁リフト量との関係）は
、図６に実線で示すようになる。

【００３１】一方、吸気弁２２の開弁時にＥＣＵ２から
の制御信号によってがスピル弁４５のソレノイド２０２
が消磁されると、スピル弁４５は開弁状態となり、油圧
駆動機構３０の油圧発生室３９、油路４０及び作動油圧
室３８内の油圧が低下し、カム２７のプロフィールに拘
らず、吸気弁２２が閉弁作動を開始する。このとき、前
記作動油戻り量制限機構によって、吸気弁２２の閉弁速
度が閉弁作動途中から緩められ、吸気弁２２は弁座２１
ａに緩やかに着座する。この場合の弁作動特性は図６に
破線で示すようになる。即ち、同図においてクランク角
θＯＦＦでソレノイド２０２を消磁すると、θＯＦＦか
ら若干遅れて（θ＝θＳＴ）吸気弁２２が閉弁作動を開
始し、θ＝θＩＣにおいて閉弁完了状態となる。

【００３２】以上のように、ＥＣＵ２からの制御信号に
よってスピル弁４５を開閉作動させ、その開弁時におい
て油圧駆動機構３０の作用を無効とすることにより、吸
気弁２２の閉弁開始タイミングを任意に設定することが
できる。その結果、各気筒の吸入空気量をＥＣＵ２の制
御信号によって制御することが可能となる。

【００３３】次に、本実施例におけるアイドル時の吸気
弁２２の閉弁タイミングの制御について図１、図２、図
７〜図１３を用いて説明する。

【００３４】図７は上記閉弁タイミングの制御動作を説
明するためのフローチャートである。このプログラムは
例えばＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれに同期して実行
される。同図において、先ず、ＴＤＣセンサ４、θＡＣ
Ｃセンサ１２及びＴＷセンサ６の各出力から、アイドル
時の実機関回転数（以下「実アイドル回転数」という）
ＮＥ、アクセル開度θＡＣＣ及び機関冷却水温ＴＷを読
込む（ステップＳ１）。

【００３５】次に、機関がアイドル状態にあるか否かを
判別する（ステップＳ２）。これは、図８に示すように
、ステップＳ１で読み込んだ水温ＴＷと実アイドル回転
数ＮＥとで定まる境界線１５と、ＴＷ軸およびＮＥ軸と
で囲まれた領域（アイドル領域）にＮＥ，ＴＷの値が存
在し、かつステップＳ１で読み込んだアクセル開度θＡ
ＣＣの値がアイドル開度を示している場合にアイドル状
態と判別するものである。アイドル状態であればステッ
プＳ３へ移行し、アイドル状態でなければ通常の吸気弁
閉弁時期制御のルーチンへ移行する（ステップＳ１６）
。通常の吸気弁閉弁時期制御ルーチンは従来技術（特開
平２−２６４１０５号公報）と同様なので省略する。

【００３６】ステップＳ２からステップＳ３へ移行した
場合、先ず、目標吸気弁閉弁タイミング基本値θＯＦＦ
ＩＤＬＥを求める（ステップＳ３）。これは、例えば図
９に示すテーブルにより、水温ＴＷの値から目標アイド
ル回転数ＮＥＴＲＧの値を求め、次にこの求めたＮＥＴ
ＲＧ値から図１０に示すテーブルにより基本値θＯＦＦ
ＩＤＬＥを求めるものである。尚、θＯＦＦＩＤＬＥの
値は大きいほど、開弁期間が大きくなるように設定され
ている。アイドル回転の安定化のため、ＴＷの値が低い
ときはＮＥＴＲＧの値は高く設定される。また、図１０
に示すように、目標アイドル回転数ＮＥＴＲＧの値が高
い程目標閉弁タイミングθＯＦＦＩＤＬＥ即ち吸気弁の
開弁期間が大きくなるように設定されている。このよう
に、大きく変動することが少ない目標アイドル回転数Ｎ
ＥＴＲＧに応じて目標閉弁タイミングθＯＦＦＩＤＬＥ
を設定するので、従来技術のように実機関回転数等に応
じて実閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧを決定する手法に
比べて、吸入空気量が安定し、従って、外乱に対して実
機関回転数を安定させることができる。

【００３７】次に、前記ステップＳ３からステップＳ４
に進み、リフトセンサ９による吸気弁閉弁タイミングの
フィードバック制御を停止する。これは、アイドル時に
リフトセンサ９による吸気弁閉弁タイミングのフィード
バック制御を行うと、目標アイドル回転数ＮＥＴＲＧに
向って収束するように制御されるθＯＦＦＴＭＧに対し
て、更にθＯＦＦＴＭＧの変更が行われるためアイドル
回転数が安定しないことによる。

【００３８】次に、実アイドル回転数ＮＥと図９により
設定された目標アイドル回転数ＮＥＴＲＧとの偏差ΔＮ
ＥＴＲＧを求め（ステップＳ５）、この偏差ΔＮＥＴＲ
Ｇと目標アイドル回転数ＮＥＴＲＧとから例えば図１１
に示すマップにより目標吸気弁閉弁タイミング補正量Δ
θＯＦＦＴＭを求める（ステップＳ６）。

【００３９】これにより、実質的に回転数フィードバッ
ク制御を実現でき、外乱に対して実回転数を安定させる
ことができる。

【００４０】次に、補機負荷補正量θＯＦＦＡＰを求め
る（ステップＳ７）。これは、例えば、図１２に示すテ
ーブルにより、補機負荷に対する補正量θＯＦＦＡＰを
求めるものである。図１２に示すように、補機負荷が大
になる程補正量θＯＦＦＡＰはより大に設定される。

【００４１】次に、上記のように求めたΔθＩＦＦＴＭ
及びθＯＦＦＡＰから目標吸気弁閉弁タイミングθＩＤ
ＬＥＯＦＦＴＭＧの値を次式（１）により求める（ステ
ップＳ８）。

【００４２】 　　θＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧ＝θＯＦＦＩＤＬＥ＋Δθ
ＯＦＦＴＭ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　＋θＯＦＦＡＰ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　…（１）次に、前回の指示吸気弁閉弁タイ
ミングθＯＦＦＴＭＧ（ｎ−１）と今回の目標吸気弁閉
弁タイミングθＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧとの偏差θＤＩＦ
Ｆの絶対値が所定値αを越えるか否かを判別する（ステ
ップＳ９）。越えていなければステップＳ１０へ、越え
ていればステップＳ１３へ移行する。なお、指示吸気弁
閉弁タイミングについては後述する。

【００４３】次に、上記偏差θＤＩＦＦの絶対値が所定
値αを越えていない場合は、今回の目標吸気弁閉弁タイ
ミングθＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧの値を今回の指示吸気弁
閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧ（ｎ）の値とし（ステッ
プＳ１０）、フラグＦＬＧを「０」に設定する（ステッ
プＳ１１）。そして、後述する図１４に示すアイドル燃
料制御のルーチンへ移行する（ステップＳ１２）。

【００４４】次に、上記偏差θＤＩＦＦの絶対値が所定
値αを越えている場合は、変化角上限値θＯＦＦβを求
める（ステップＳ１３）。これは、図１３のマップに示
すように、偏差θＤＩＦＦと目標アイドル回転数ＮＥＴ
ＲＧから求まり、θＤＩＦＦが負の場合、すなわち目標
吸気弁閉弁タイミングθＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧが前回の
指示吸気弁閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧ（ｎ−１）よ
り大きい場合にはθＯＦＦβは正となり、逆の場合には
θＯＦＦβは負となる。

【００４５】次に、上記θＯＦＦβを前回の指示吸気弁
閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧ（ｎ−１）に加えること
により今回の指示吸気弁閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧ
（ｎ）を求め（ステップＳ１４）、フラグＦＬＧを「１
」に設定し（ステップＳ１５）、アイドル燃料制御（ス
テップＳ１２）へ移行する。ステップＳ１３，Ｓ１４は
、偏差θＤＩＦＦの絶対値が大きいときは指示吸気弁閉
弁タイミングシＯＦＦＴＭＧを徐々に目標吸気弁閉弁タ
イミングθＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧに近づけることを意味
し、これによりアイドル回転数の安定化を図るものであ
る。

【００４６】次に、図７のステップＳ１２のアイドル燃
料制御（アイドル吸気弁閉弁タイミング制御中の燃料制
御）のルーチンについて図１４〜図１９を参照して説明
する。

【００４７】図１４はこのルーチンの制御動作を説明す
るフローチャートである。

【００４８】まず、図７のフローにおけると同様、目標
アイドル回転数ＮＥＴＲＧを図９から求め、読み込んだ
ＴＤＣ信号パルスから求めたアイドル回転数ＮＥと上記
ＮＥＴＲＧとから偏差ΔＮＥＴＲＧ＝ＮＥ−ＮＥＴＲＧ
を求め、図１１、１２、１３から目標吸気弁閉弁タイミ
ング補正量ΔθＯＦＦＴＭ、補機負荷補正量θＯＦＦＡ
Ｐ、変化角上限値θＯＦＦβを夫々求める（ステップＳ
１０１）。

【００４９】次に、図１５に示すアイドル基本燃料噴射
量ＴｉＭＩＤＬＥ対目標アイドル回転数ＮＥＴＲＧのテ
ーブルからＮＥＴＲＧ値に応じたＴｉＭＩＤＬＥ値を求
める（ステップＳ１０２）。

【００５０】次に、図１６又は図１７に示す燃料補正量
ＫＮＥ対偏差ΔＮＥＴＲＧ又は燃料補正量ＫＮＥ対目標
吸気弁閉弁タイミング補正量ΔθＯＦＦＴＭのテーブル
からΔθＯＦＦＴＭ値に応じたＫＮＥ値を求める（ステ
ップＳ１０３）。

【００５１】次に、図１８に示す燃料補正量ＫＡＰ対補
機負荷補正量θＯＦＦＡＰのテーブルからθＯＦＦＡＰ
値に応じたＫＡＰ値を求める（ステップＳ１０４）。

【００５２】次に、その他の要因に基づく燃料補正量Ｋ
ＴＯＴＡＬを求める（ステップＳ１０５）。その他の要
因としては、例えばＴＷセンサ６、Ｏ２センサ８、ＰＡ
センサ１３等で検出されるエンジン冷却水温ＴＷ、酸素
濃度、大気圧や燃料温度などがある。

【００５３】次に、フラグＦＬＧが「０」に設定されて
いるか「１」に設定されているかを判別し（ステップＳ
１０６）、「０」に設定されている場合には前回の指示
吸気弁閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧ（ｎ−１）と今回
の目標吸気弁閉弁タイミングθＩＤＬＥＯＦＦＴＭＧと
の偏差θＤＩＦＦの値は小さいので、今回の燃料噴射時
間Ｔｏｕｔ（ｎ）を次式（２）により算出する（ステッ
プＳ１０７）。

【００５４】 　　Ｔｏｕｔ（ｎ）＝ＴｉＭＩＤＬＥ＋ＫＮＥ＋ＫＡＰ
＋ＫＴＯＴＡＬ　　…（２）次に、燃料噴射時間Ｔｏｕ
ｔ（ｎ）と図７のフローで算出された指示吸気弁閉弁タ
イミングθＯＦＦＴＭＧの値とを出力する出力ルーチン
へ移行する（ステップＳ１０８）。θＯＦＦＴＭＧは、
ステップＳ１０８の出力ルーチンでは、実アイドル回転
数ＮＥ、油圧駆動弁ユニット２０（図１、図２）の作動
油の油温Ｔｏｉ１等によりスピル弁４５（図２）制御用
出力信号に変換され、この信号はスピル弁４５のソレノ
イド２０２に供給され、吸気弁２２の閉弁タイミングを
制御する。また、Ｔｏｕｔ（ｎ）を示す信号は燃料噴射
弁１４に供給され、燃料噴射時間を制御する。

【００５５】ステップＳ１０６でフラグＦＬＧが「１」
に設定されている場合には偏差θＤＩＦＦは大きいので
、図１９に示す燃料補正量Ｋβ対変化角上限値θＯＦＦ
βのテーブルからＫβを求め（ステップＳ１０９）、次
式（３）で示すように、前回の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（
ｎ−１）にＫβと前記ＫＴＯＴＡＬとを加えたものを今
回の燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｎ）とし（ステップＳ１１
０）、ステップＳ１０８へ移行する。

【００５６】 　　Ｔｏｕｔ（ｎ）＝Ｔｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋβ＋ＫＴ
ＯＴＡＬ　　　　…（３）なお、点火時期の補正につい
ても基本的には燃料量補正と同様の考えで行ない得るの
で、その説明は省略する。

【００５７】次に、各気筒の吸気弁閉弁タイミングの分
解能について説明する。各気筒の吸気弁を制御する指示
吸気弁閉弁タイミングθＯＦＦＴＭＧのいかなる数値に
も各吸気弁が追随できれば、すなわち各吸気弁を無限小
のタイミングの精度で閉じることができれば、各吸気弁
は図７のフローで算出したθＯＦＦＴＭＧの値で駆動す
ることができる。しかし、各吸気弁の閉弁タイミングを
制御するスピル弁４５には、θＯＦＦＴＭＧ値を示す信
号は、吸気弁閉弁タイミングの制御が例えばＴＤＣ信号
パルスに同期したプログラム制御であるなどのために、
或る一定周期で供給されることになる。従って、タイミ
ング的に不連続となる。例えば各気筒の吸気弁閉弁タイ
ミングの分解能が整数値「１」であり、小数点以下の分
解能を有さない場合の吸気弁閉弁タイミングの制御につ
いて説明する。スピル弁４５に供給されるθＯＦＦＴＭ
Ｇの値が「１」、「２」のように小数点以下の数値を有
さない場合には、その値は分解能以下であるので、その
値のタイミングでもって各スピル弁４５を駆動すること
ができる。しかし、θＯＦＦＴＭＧの値が「１．２５」
となった場合には、もはや分解能の範囲を越えており、
「１．２５」の値の処理の仕方によって「１．２５」の
値は「２」あるいは「１」となる。これでは、十分なア
イドル回転数制御を達成することができない。そこで、
本実施例では、各気筒を別々に制御するようにした。こ
こでは気筒数が４の場合について説明する。θＯＦＦＴ
ＭＧの値が「１．２５」の場合には、３気筒については
「１」のタイミングで制御し、残りの１気筒については
「２」のタイミングで制御する。これにより、（３＋２
）／４＝１．２５のタイミングでの制御を達成できる。 しかしながら、気筒数４の場合は達成できる分解能は１
／４＝０．２５であるので次のように制御する。すなわ
ち、θＯＦＦＴＭＧの値の小数点以下の数値をＸ（０＜
Ｘ＜１）とした場合に、Ｘ＜０．２５であれば、４気筒
すべてを「１」のタイミングで制御し、０．２５≦Ｘ＜
０．５であれば、３気筒を「１」のタイミング、残り１
気筒を「２」のタイミングで制御し、０．５≦Ｘ＜０．
７５であれば２気筒を「１」のタイミング、残りの２気
筒を「２」のタイミングで制御し、０．７５≦Ｘ＜１．
０であれば、１気筒を「１」のタイミング、残りの３気
筒を「２」のタイミングで制御する。このようにして、
吸気弁閉弁タイミングの制御精度を向上させることがで
きる。なお、気筒数の増加に伴い更に精度良く制御でき
ることは言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、内燃機関
のアイドル運転状態を判別し、吸気弁の開弁期間により
吸入空気量を制御してアイドル回転数を制御する内燃機
関のアイドル制御装置において、前記内燃機関の運転状
態により求められる目標アイドル回転数に応じてアイド
ル時の前記吸気弁の目標閉弁タイミングを制御すること
により、外乱に対するアイドル回転の安定を図れる。

【００５９】また目標アイドル回転数と実アイドル回転
数との偏差に基づき、目標吸気弁閉弁タイミングを補正
するようにしたので、実質的に回転数フィードバック制
御を実現でき、外乱に対して実アイドル回転数を安定さ
せることができる。

【００６０】また、内燃機関の負荷変化に応じて目標吸
気弁閉弁タイミングを補正するようにしたので、内燃機
関は負荷変化という外乱に対して迅速対応でき、実アイ
ドル回転数の安定化を図ることができる。

【００６１】さらに、前回の指示吸気弁閉弁タイミング
に対する今回の目標吸気弁閉弁タイミングの変更量が所
定量を越えた場合は前記吸気弁の閉弁タイミングを徐々
に前記吸気弁の目標閉弁タイミングに近づけるように制
御することにより、実アイドル回転数の急激な変動を避
けることができ、より一層の実アイドル回転数の安定化
を図ることができる。

【００６２】さらに、前記機関の運転状態は少なくとも
前記機関の温度状態を含み、前記機関のアイドル運転状
態の判別は前記少なくとも機関の温度状態を含む機関の
運転状態により行われることにより、エンジンオイルの
粘性等を考慮に入れた実アイドル回転数の制御が可能と
なり、制御精度を向上させることができる。

【００６３】さらに、アイドル回転数の制御中は、アイ
ドル目標回転数に応じて基本燃料噴射量が決定されるこ
とにより、燃料噴射量を精度良く制御でき、実アイドル
回転数の安定化を図れる。

【００６４】さらに、目標アイドル回転数と実アイドル
回転数との偏差に応じた変更量、内燃機関の負荷変化に
応じた変更量あるいは前回の指示吸気弁閉弁タイミング
に対する今回の目標吸気弁閉弁タイミングの変更量に応
じて燃料噴射量、点火時期の少なくとも一方を補正する
ことにより、さらに精細な制御が可能となり、一層の実
アイドル回転数の安定化が図れる。

【００６５】さらに、アイドル回転数の制御中は、吸気
弁リフトセンサによる吸気弁の開弁期間のフィードバッ
ク制御が停止されることにより、リフトセンサによるフ
ィードバック制御により実アイドル回転数が不安定とな
ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関のアイドル制
御装置が適用された内燃エンジンとその制御装置の全体
構成を示す構成図である。

【図２】油圧駆動弁ユニットの断面図である。

【図３】図２の一部を拡大して示す部分拡大図である。

【図４】弁側ピストンの斜視図である。

【図５】スピル弁の断面図である。

【図６】吸気弁の作動特性（リフトカーブ）を示す図で
ある。

【図７】図１の実施例における吸気弁閉弁タイミングの
制御動作を説明するためのフローチャートである。

【図８】アイドル領域を示すグラフである。

【図９】ＮＥＴＲＧ対ＴＷのテーブル図である。

【図１０】θＯＦＦＩＤＬＥ対ＮＥＴＲＧのテーブル図
である。

【図１１】ΔθＯＦＦＴＭの値を検索するためのマップ
図である。

【図１２】θＯＦＦＡＰ対負荷のテーブル図である。

【図１３】θＯＦＦβの値を検索するためのマップ図で
ある。

【図１４】アイドル吸気弁閉弁時期制御中の燃料制御動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１５】ＴｉＭＩＤＬＥ対ＮＥＴＲＧのテーブル図で
ある。

【図１６】ＫＮＥ対ΔＮＥＴＲＧのテーブル図である。

【図１７】ＫＮＥ対ΔθＯＦＦＴＭのテーブル図である
。

【図１８】ＫＡＰ対θＯＦＦＡＰのテーブル図である。

【図１９】Ｋβ対θＯＦＦβのテーブル図である。

【符号の説明】

１　　内燃エンジン ２　　電子コントロールユニット（ＥＣＵ）９　　リフ
トセンサ １４　　燃料噴射弁

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内燃機関のアイドル運転状態を判別し
   、吸気弁の開弁期間により吸入空気量を制御してアイド
   ル回転数を制御する内燃機関のアイドル制御装置におい
   て、前記内燃機関の運転状態により求められる目標アイ
   ドル回転数に応じてアイドル時の前記吸気弁の目標閉弁
   タイミングを制御することを特徴とする内燃機関のアイ
   ドル制御装置。
2. 【請求項２】　　前記アイドル時の吸気弁の目標閉弁タ
   イミングは前記目標アイドル回転数と実回転数との偏差
   に応じた変更量で補正されることを特徴とする請求項１
   記載の内燃機関のアイドル制御装置。
3. 【請求項３】　　前記アイドル時の吸気弁の目標閉弁タ
   イミングはアイドル時の機関の負荷変化に応じた変更量
   で補正されることを特徴とする請求項１または２記載の
   内燃機関のアイドル制御装置。
4. 【請求項４】　　前回の指示吸気弁閉弁タイミングに対
   する今回の吸気弁の目標閉弁タイミングの変更量が所定
   量を越えた場合は前記吸気弁の閉弁タイミングを徐々に
   前記吸気弁の目標閉弁タイミングに近づけるように制御
   することを特徴とする請求項１、２または３記載の内燃
   機関のアイドル制御装置。
5. 【請求項５】　　前記機関の運転状態は少なくとも前記
   機関の温度状態を含み、前記機関のアイドル運転状態の
   判別は前記少なくとも機関の温度状態を含む機関の運転
   状態により行われることを特徴とする請求項１、２、３
   または４記載の内燃機関のアイドル制御装置。
6. 【請求項６】　　前記機関の運転状態は少なくとも前記
   機関の温度状態を含み、前記目標アイドル回転数は前記
   少なくとも機関の温度状態を含む機関の運転状態に応じ
   て設定される請求項１、２、３、４または５記載の内燃
   機関のアイドル制御装置。
7. 【請求項７】　　アイドル回転数の制御中は、目標アイ
   ドル回転数に応じて基本燃料噴射量が決定されることを
   特徴とする請求項１、２、３または４記載の内燃機関の
   アイドル制御装置。
8. 【請求項８】　　前記吸気弁の閉弁タイミング変更量に
   応じて燃料噴射量および点火時期のうち少なくとも一方
   が補正されることを特徴とする請求項２、３または４記
   載の内燃機関のアイドル制御装置。
9. 【請求項９】　　アイドル回転数の制御中は、吸気弁リ
   フトセンサによる吸気弁の開弁期間のフィードバック制
   御が停止されることを特徴とする請求項１記載の内燃期
   間のアイドル制御装置。