JPH0599030A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH0599030A
JPH0599030A JP3287122A JP28712291A JPH0599030A JP H0599030 A JPH0599030 A JP H0599030A JP 3287122 A JP3287122 A JP 3287122A JP 28712291 A JP28712291 A JP 28712291A JP H0599030 A JPH0599030 A JP H0599030A
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賢 小川
Kotaro Miyashita
光太郎 宮下
Yoshinao Hara
義尚 原
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気弁及び/又は排気弁の弁作動特性が変更
可能な内燃機関の各気筒の燃焼室に供給される混合気の
空燃比をより正確に制御する。 【構成】 吸気管付着燃料量TWP(N)の算出に用い
る直接率(噴射された燃料のうち、燃焼室に吸入される
燃料の割合)A及び持ち去り率(吸気管付着燃料のう
ち、燃焼室に持ち去られる燃料の割合)Bが、機関冷却
水温度TW及び吸気管内絶対圧PBAに応じて、弁作動
特性(低速バルブタイミング/高速バルブタイミング)
に対応して設定されたマップを用いて算出される(S
2,S3)。直接率A及び持ち去り率Bは弁作動特性及
び機関回転数に応じて補正され(S3,S5,S6)、
補正された直接率Ae及び持ち去り率Beを用いて吸気
管付着燃料量TWP(N)が算出される(図3)。燃料
噴射量Toutは、TWP(N),Ae及びBeを用いて
算出される(S9〜S12)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気弁及び/又は排気
弁の弁作動特性を変更可能な内燃機関の制御装置に関
し、特に機関の吸気管内に噴射した燃料が吸気管壁に付
着する点を考慮した燃料噴射量の制御を行う装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】燃料を吸気管内に噴射するタイプの機
関においては、噴射した燃料の一部が吸気管壁に付着
し、必要とする燃料量が燃焼室に吸入されないという問
題がある。この問題を解決するために、吸気管壁に付着
する燃料量と、付着した燃料が気化して燃焼室に吸入さ
れる量とを予測し、これらの予測量を考慮して燃料噴射
量を決定するようにした燃料供給制御方法が、従来より
知られている(特開昭61−126337号公報)。
【0003】また、機関運転中に吸気弁及び排気弁の
弁作動特性、即ちバルブタイミング及びバルブリフト量
を変更可能とした内燃機関も従来より知られている(例
えば特公平2−50285号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の制御方法を上
記の内燃機関に適用する場合、両者を単に組み合わせ
ただけでは、所望の空燃比を得ることができず、より正
確な空燃比制御を行う上で改善の余地が残されていた。
【0005】本発明は、上述の点に鑑みなされたもので
あり、吸気弁及び/又は排気弁の弁作動特性が変更可能
な内燃機関の燃焼室に供給される混合気の空燃比を、よ
り正確に制御することができる制御装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁作動
特性を変更可能な動弁装置を有する内燃機関の制御装置
であって、前記機関の回転数及び負荷状態に基づいて該
機関に供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出手段
と、前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量を予
測する付着燃料量予測手段と、前記吸気管壁面に付着し
ている燃料から蒸発して前記機関の燃焼室に持ち去られ
る持ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手段
と、前記供給燃料量算出手段により算出された燃料量
を、前記付着燃料量と持ち去り燃料量とに応じて補正す
る供給燃料量補正手段と、該供給燃料量補正手段により
補正された量の燃料を前記機関の吸気管内に噴射する燃
料噴射手段とを有する制御装置において、前記弁作動特
性に応じて前記付着燃料量及び持ち去り燃料量を補正す
る予測燃料量補正手段を設けるようにしたものである。
【0007】
【作用】吸気弁及び/又は排気弁の弁作動特性に応じ
て、付着燃料量及び持ち去り燃料量が補正される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
【0009】図1は本発明の第1の実施例に係る内燃エ
ンジン及びその制御装置の全体構成図である。
【0010】同図中、1は各シリンダに吸気弁と排気弁
(図示せず)とを各1対宛設けたDOHC直列4気筒の
内燃エンジン(内燃機関、以下、単に「エンジン」とい
う)である。このエンジン1は、吸気弁及び排気弁のバ
ルブタイミングが、エンジンの高速回転領域に適した高
速バルブタイミング(高速V/T)と、低速回転領域に
適した低速バルブタイミング(低速V/T)との2段階
に切換可能なバルブタイミング切換機構19を有する。
なお、本実施例におけるバルブタイミング切換には、弁
リフト量の切換も含むものとする。
【0011】エンジン1の吸気管2の途中にはスロット
ルボディ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′
が配されている。また、スロットル弁3′にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、スロッ
トル弁3′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット(以下「ECU」という)5に供給す
る。
【0012】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3′との間且つ吸気管2の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにECU5に電気的に接続され、当該EC
U5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御され
る。
【0013】また、吸気管2のスロットル弁3′の下流
側には分岐管7が設けられ、該分岐管7の先端には絶対
圧(PBA)センサ8が取付けられている。該PBAセ
ンサ8はECU5に電気的に接続されており、吸気管2
内の絶対圧PBAは前記PBAセンサ8により電気信号
に変換されてECU5に供給される。
【0014】また、分岐管7の下流側の吸気管2の管壁
には吸気温(TA)センサ9が装着され、該TAセンサ
9により検出された吸気温TAは電気信号に変換され、
ECU5に供給される。
【0015】エンジン1のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ10が挿着され、該TWセンサ10に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
【0016】また、エンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲の所定位置には気筒判別(CYL)
センサ11、TDCセンサ12、クランク角(CRK)
センサ13が夫々取付けられている。
【0017】CYLセンサ11は、クランク軸2回転毎
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
(以下、「CYL信号パルス」という)を出力し、該C
YL信号パルスをECU5に供給する。
【0018】TDCセンサ12は、エンジン1のクラン
ク軸の180°回転毎に所定のクランク角度位置で信号
パルス(以下、「TDC信号パルス」という)を出力
し、該TDC信号パルスをECU5に供給する。
【0019】CRKセンサ13は、TDC信号パルスの
周期、すなわち180°より短い一定のクランク角周期
(例えば、45°周期)でパルス信号(以下、「CRK
信号パルス」という)を出力し、該CRK信号パルスを
ECU5に供給する。
【0020】CYLセンサ11,TDCセンサ12及び
CRKセンサ13の出力信号パルスは、燃料噴射時期、
点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数N
Eの検出に使用される。
【0021】また、エンジン1の排気管14の途中には
酸素濃度センサ(以下、「O2センサ」と称する)15
が設けられており、該O2センサ15により検出された
排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてECU5
に供給される。
【0022】また、前記バルブタイミング切換機構19
は、バルブタイミングの切換制御を行うための電磁弁
(図示せず)を有しており、該電磁弁はECU5に接続
され、その開閉作動がECU5により制御される。該電
磁弁は、バルブタイミング切換機構19の油圧を高/低
に切換えるものであり、該油圧の高/低に対応してバル
ブタイミングが高速V/Tと低速V/Tに切換えられ
る。切換機構19の油圧は、油圧(Poil)センサ1
6によって検出され、その検出信号がECU5に供給さ
れる。
【0023】ECU5は上述の各種センサからの入力信
号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、ア
ナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有
する入力回路5aと、中央演算処理回路(以下「CP
U」という)5bと、該CPU5bで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するROM及びRAMからなる記憶手段5cと、前記
燃料噴射弁6及び切換機構19の電磁弁に駆動信号を供
給する出力回路5dとを備えている。
【0024】図2は、燃料噴射弁6の開弁時間、即ち燃
料噴射量Toutを算出するプログラムのフローチャート
である。本プログラムは、TDC信号の発生毎にこれと
同期して実行される。
【0025】ステップS1では、高速V/Tを選択して
いるか否かを判別し、その答が否定(NO)、即ち低速
V/Tを選択しているときには、低速V/T用の直接率
A及び持ち去り率Bを算出する(ステップS2)。
【0026】ここで、直接率Aは、あるサイクルで噴射
した燃料の内、そのサイクル中に蒸発等により吸入され
る量を含んだ形での燃焼室に吸入される燃料の割合であ
り、持ち去り率Bは前回までに吸気管壁に付着した燃料
の内、そのサイクル中に蒸発等により燃焼室に吸入され
る燃料の割合である。直接率A及び持ち去り率Bは、エ
ンジン水温TW及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定
された低速V/T用のAマップ及びBマップから、TW
値及びPBA値の検出値に応じて読み出される。このと
き必要に応じて補間演算を行うことにより、低速V/T
用の直接率A及び持ち去り率Bが算出される。
【0027】続くステップS3では、低速V/T用の直
接率A及び持ち去り率Bの補正係数KA及びKBを算出
する。補正係数KA及びKBは、図4(a)に示す低速
V/T用のKAテーブル及びKBテーブルにより、エン
ジン回転数NEに応じて設定される。即ち、直接率Aの
補正係数KA及び持ち去り率Bの補正係数KBは、NE
値が増加するほど大きくなるように、それぞれ設定され
る。
【0028】ここで、エンジン回転数NEが上昇する
と、補正係数KA,KBを増加させるのは、吸気管内の
吸気流速が速くなるため、見かけ上、直接率A及び持ち
去り率Bが増加することになるからである。
【0029】前記ステップS1の答が肯定(YES)の
ときには、前記ステップS2,S3と同様にして高速V
/T用の直接率A及び持ち去り率B並びに補正係数K
A,KBを算出し(ステップS4,S5)、ステップS
6に進む。即ち、ステップS4では、高速V/T用のA
マップ及びBマップから、直接率A及び持ち去り率Bを
読み出し、ステップS5では、図4(b)に示す高速V
/T用のKAテーブル及びKBテーブルを用いて、高速
V/T用の補正係数KA,KBを算出する。
【0030】上述のように高速V/T用と低速V/T用
のAマップ及びBマップを設けるとともに、補正係数算
出用のKAテーブル及びKBテーブルも高速V/T用と
低速V/T用とを別個に設けるようにしたのは、燃料輸
送パラメータの支配因子の一つである吸気弁近傍での流
速及びそれに起因する圧力変動が、吸気弁の開閉時期及
び弁リフト量によって変化するからである。従って、直
接率A及び持ち去り率Bは、いずれも各バルブタイミン
グによって異なった傾向を示すため、上記Aマップ、B
マップ、KAテーブル、KBテーブルは、この傾向に対
応して設定されている。
【0031】続くステップS6では、次式(1)、
(2)により、補正直接率Ae及び補正持ち去り率Be
を算出し、更に(1−Ae)及び(1−Be)を算出し
て(ステップS4)ステップS7に進む。
【0032】 Ae=A×KA …(1) Be=B×KB …(2) なお、Ae値、(1−Ae)値及び(1−Be)値は、
後述する図3のプログラムで使用するので、ECU5内
のRAMに格納しておく。
【0033】ステップS8では、エンジンの始動時か否
かを判別し、その答が肯定(YES)のときには、始動
用の基本燃料量Tiに基づいて燃料噴射量Toutを算
出し(ステップS15)、本プログラムを終了する。ス
テップS8の答が否定(NO)、即ち始動時でなけれ
ば、後述する加算補正項Ttotalを含まない各気筒
毎の要求燃料量Tcyl(N)を次式(3)により算出
する(ステップS9)。
【0034】 Tcyl(N)=TiM×Ktotal(N) …(3) ここで(N)は、気筒番号を示し、これが付されたパラ
メータは、各気筒毎に算出される。TiMは、通常運転
時(始動時以外)の基本燃料量であり、エンジン回転数
NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて算出される。K
total(N)は、各種センサからのエンジン運転パ
ラメータ信号に基づいて算出される全ての補正係数(例
えばエンジン水温補正係数KTW、リーン化補正係数K
LS等)の積である。ただし、O2センサ13の出力に
応じて算出される空燃比補正係数KO2は含まない。
【0035】ステップS10では、次式(4)により、
今回の燃料噴射によって対応する気筒の燃焼室に供給す
べき燃料量である燃焼室供給燃料量TNETを算出す
る。
【0036】 TNET=Tcyl(N)+Ttotal−Be×TWP(N) …(4) ここで、Ttotalは各種センサからのエンジン運転
パラメータ信号に基づいて算出される全ての加算補正項
(例えば加速増量補正項TACC等)の和である。ただ
し、後述する無効時間TVは含まない。TWP(N)
は、図3のプログラムによって算出される吸気管付着燃
料量(予測値)であり、(Be×TWP(N))は、吸
気管付着燃料が燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に
相当する。持ち去り燃料量分は、新たに噴射する必要が
ないので、式(4)においてTcyl(N)値からこの
分を減算するようにしているのである。
【0037】ステップS11では、式(4)によって算
出したTNET値が値0より大きいか否かを判別し、そ
の答が否定(NO)、即ちTNET≦0のときには、燃
料噴射量Toutを0として本プログラムを終了する。
ステップS11の答が肯定(YES)、即ちTNET>
0のときには、次式(5)により、Tout値を算出す
る。
【0038】 Tout=TNET(N)/Ae×KO2+TV …(5) ここでKO2は、O2センサ13の出力に基づいて算出
される空燃比補正係数であり、TVは無効時間補正項で
ある。
【0039】式(6)によって算出されたTout値だけ
燃料噴射弁6を開弁することにより、燃焼室には(TN
ET(N)×KO2+Be×TWP(N))に相当する
量の燃料が供給される。
【0040】図3は、吸気管付着燃料量TWP(N)を
算出するプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは、クランク軸の所定角度(例えば30度)回転毎
に発生するクランク角パルスの発生に同期して実行され
る。
【0041】ステップS21では、今回の本プログラム
実行時が燃料噴射量Toutの演算開始から燃料噴射終
了までの期間(以下「噴射制御期間」という)内にある
か否かを判別し、その答が肯定(YES)のときには、
第1のフラグFCTWP(N)を値0に設定して(ステ
ップS32)、本プログラムを終了する。ステップS2
1の答が否定(NO)、即ち噴射制御期間内でないとき
には、前記第1のフラグFCTWP(N)が値1である
か否かを判別する(ステップS22)。この答が肯定
(YES)、即ちFCTWP(N)=1のときには直ち
にステップS31に進み、否定(NO)、即ちFCTW
P(N)=0のときには、フュエルカット(燃料供給遮
断)中か否かを判別する(ステップS23)。
【0042】ステップS23の答が否定(NO)、即ち
フュエルカット中でないのときには、次式(6)により
吸気管付着燃料量TWP(N)を算出し(ステップS2
4)、第2のフラグFTWPR(N)を値0に、また第
1のフラグFCTWP(N)を値1にそれぞれ設定して
(ステップS30、S31)、本プログラムを終了す
る。
【0043】 TWP(N)=(1−Be)×TWP(N)(n−1) +(1−Ae)×(Tout(N)−TV) …(6) ここでTWP(N)(n−1)はTWP(N)の前回値
であり、Tout(N)は、図2のプログラムで算出さ
れた最新の燃料噴射量である。また、右辺の第1項は、
前回付着していた燃料のうち、今回も持ち去られずに残
った燃料量に相当し、右辺の第2項は今回噴射された燃
料のうち、新たに吸気管に付着した燃料量に相当する。
【0044】前記ステップS23の答が肯定(YE
S)、即ちフュエルカット中のときには、第2のフラグ
FTWPR(N)が値1であるか否かを判別する(ステ
ップS25)。この答が肯定(YES)、即ちFTWP
R(N)=1のときには直ちに前記ステップS31に進
み、否定(NO)、即ちFTWPR(N)=0のときに
は、次式(7)によって付着燃料量TWP(N)を算出
し(ステップS26)、ステップS27に進む。
【0045】 TWP(N)=(1−Be)×TWP(N)(n−1) …(7) 式(7)は、前記式(1)から右辺第2項を削除したも
のに相当する。フュエルカット中であり、新たに付着す
る燃料はないからである。
【0046】ステップS27では、TWP(N)値が微
小所定値TWPLGより大きいか否かを判別し、その答
が肯定(YES)、即ちTWP(N)>TWPLGのと
きには、前記ステップS30に進む。ステップS27の
答が否定(NO)即ちTWP(N)≦TWPLGのとき
には、TWP(N)=0とし(ステップS28)、第2
のフラグFTWPR(N)を値1に設定して(ステップ
S29)、前記ステップS31に進む。
【0047】図3のプログラムにより、吸気管付着燃料
量TWP(N)を精度よく算出することができ、更に算
出されたTWP(N)値を図2のプログラムにおいて燃
料噴射量Toutの算出に使用することにより、吸気管
に付着する燃料量及び付着した燃料から持ち去られる燃
料量を考慮した適切な量の燃料を各気筒の燃焼室に供給
することができる。
【0048】また本実施例では、選択されたバルブタイ
ミングに応じて直接率A及び持ち去り率Bを算出、補正
するようにしたので、それぞれのバルブタイミングにお
いて、吸気管付着燃料量の影響を正確に予測し、燃焼室
に供給される混合気の空燃比を所望値に正確に制御する
ことができる。
【0049】図5は、本発明の第2の実施例に係る内燃
エンジン及びその制御装置の全体構成を示す図である。
本実施例におけるエンジン1は、前記バルブタイミング
切換機構19に代えて、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。ECU5
は、この油圧駆動弁ユニット20内のソレノイドに接続
されており、その制御信号(θOFF及びθON)を供
給する。吸気管2の途中にはスロットルボディ3が設け
られ、その内部にはスロットル弁3′が配されている。
またスロットル弁3′にはスロットル弁を駆動するモー
タ3aが連結されており、ECU5からの電気信号によ
りスロットル弁3′の開度を制御している。通常の運転
状態ではスロットル弁3′は全開開度に近い開度に制御
されており、吸気弁の開弁期間を油圧駆動ユニット20
によって変更することにより、エンジン1の各気筒の吸
入空気量が制御される。
【0050】またECU5には、前記第1の実施例にお
ける油圧センサ16に代えて、油圧駆動弁ユニット20
の作動油の油圧(Poil)を検出する油圧センサ1
6′が接続され、更に作動油の油温Toilを検出する
油温センサ18、吸気弁のリフト量(Lft)を検出す
るリフトセンサ17、アクセルペダルの踏込量(θAC
C)を検出するアクセル開度センサが接続されており、
これらのセンサの検出信号がECU5に供給される。
【0051】上記以外の部分については、同一の符号を
付して示した第1の実施例(図1)と同様である。
【0052】図6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、エンジン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
にはエンジン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26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。
【0053】一方、シリンダヘッド21の図中左側に
は、カム27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28と一体に形成されるカム27と吸気弁2
2との間には、油圧駆動弁ユニット20が介装されてい
る。
【0054】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。
【0055】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25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、作動油圧室38内の油圧が所定値以上
のときカム27のプロフィールに従って、吸気弁22を
開閉作動させる。
【0056】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17が配設されている。
リフトセンサ17はECU5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ECU5に供
給する。
【0057】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。
【0058】前記スピル弁45は、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。
【0059】このスピル弁45において、電磁駆動部2
00のソレノイド202が消磁されると、スピル弁45
が開弁作動し、ソレノイド202が励磁されるとスピル
弁45が閉弁状態となる。
【0060】ソレノイド202はECU5に接続されて
おり、ECU5からの制御信号によって消磁/励磁が制
御される。
【0061】アキュムレータ46は、アキュム回路41
a内の油圧を所定の圧力に維持すべく、アキュム回路4
1aの途中設けられ、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464との間に縮
設されたばね465とから成る。
【0062】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。
【0063】ECU5から制御信号によってスピル弁4
5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内の油圧が高圧
(所定値以上)に保持され、カム27のプロフィールに
応じた吸気弁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7に実線で示すようになる。
【0064】一方、吸気弁22の開弁時にECU5から
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。この場合の弁作
動特性は図7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(以下「吸気弁閉弁タ
イミング」という)において閉弁完了状態となる。
【0065】以上のように、ECU5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。
【0066】尚、本実施例では排気弁側にも吸気弁側と
同様の油圧駆動弁ユニットを設けている(図示せず)
が、排気弁側はカムプロフィールに従って一定のタイミ
ングで閉弁する通常の動弁機構、若しくは前記第1の実
施例におけるバルブタイミング切換機構のように、開/
閉弁時期を複数設定可能な可変バルブタイミング機構と
してもよい。また、以下の説明では前記吸気弁閉弁タイ
ミングθICに対応する排気弁側のパラメータを排気弁
閉弁タイミングθECと呼ぶ。
【0067】図8は、本実施例における燃料噴射量Tou
t算出プログラムのフローチャートであり、第1の実施
例における図2に対応するものである。
【0068】ステップS41では、バルブタイミングパ
ラメータ、具体的には、吸気弁閉弁タイミングθIC及
び排気弁閉弁タイミングθECを読み込む。
【0069】ステップS42では、図9(a)に示すよ
うにエンジン回転数NEに応じて設定されたAテーブル
及びBテーブルを用いて、検出したエンジン回転数NE
に応じた直接率A及び持ち去り率Bを算出するととも
に、同図(b)に示すようにエンジン水温TWに応じて
設定されたKATWテーブル及びKBTWテーブルを用
いて、検出したエンジン水温に応じた水温補正係数KA
TW及びKBTWを算出する。ここで図9に示したテー
ブルの値は、各エンジン回転数におけるエンジン最大出
力の50%出力時を基準とした値に設定されている。ス
テップS42では更に次式(8),(9)によって直接
率及び持ち去り率の基準値Abase及びBbaseを算出し、
ステップS43に進む。
【0070】 Abase=A×KATW …(8) Bbase=B×KBTW …(9) ステップS43では、吸気弁の閉弁タイミングθICに
応じて図10(a)に示すように設定されたKAICテ
ーブル及びKBICテーブルを用いて、直接率及び持ち
去り率の吸気側補正係数KAIC及びKBICを算出す
る。更に、排気弁の閉弁タイミングθECに応じて同図
(b)に示すように設定されたKAECテーブル及びK
BECテーブルを用いて排気側補正係数KAEC及びK
BECを算出し、基準値補正係数KA,KBを次式(1
0),(11)により算出する。なお、本実施例では、
図10においてθIC値及びθEC値が増加する程、吸
気弁及び排気弁の開弁期間は減少する(図7においてθ
ICが左へ移動する)。
【0071】 KA=KAIC×KAEC …(10) KB=KBIC×KBEC …(11) 続くステップS44では、次式(12),(13)によ
り、補正直接率Ae及び補正持ち去り率Beを算出し、
ステップS7に進む。
【0072】 Ae=Abase×KA …(12) Be=Bbase×KB …(13) ステップS7〜S14は前記図2のステップS7〜S1
4と同一である。
【0073】また吸気管付着燃料量TWP(N)の算出
は前記図3のプログラムによって行われる。
【0074】本実施例によれば、吸気弁及び排気弁の閉
弁タイミングに応じて直接率A及び持ち去り率Bが補正
されるので、吸気弁及び排気弁の閉弁タイミングに拘ら
ず吸気管付着燃料量及び持ち去り燃料量を正確に予測
し、燃焼室に供給される混合気の空燃比を所望値に正確
に制御することができる。
【0075】なお、上述した第1及び第2の実施例にお
ける直接率A及び持ち去り率Bの算出手法は、エンジン
の低負荷運転時に複数の吸気弁及び/又は排気弁の一部
の作動を休止させるような場合にも適用しうるものであ
る。
【0076】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、吸
気弁及び/又は排気弁の弁作動特性に応じて、付着燃料
量及び持ち去り燃料量が補正されるので、弁作動特性に
拘らず、付着燃料量を正確に予測し、燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を所望値に正確に制御することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る内燃エンジン及び
その燃料供給制御装置の構成図である。
【図2】燃料噴射時間(Tout)を算出するプログラム
のフローチャートである。
【図3】吸気管付着燃料量(TWP(N))を算出する
プログラムのフローチャートである。
【図4】直接率(A)及び持ち去り率(B)の補正係数
を算出するためのテーブルを示す図である。
【図5】本発明の第2の実施例に係る内燃エンジン及び
その燃料供給制御装置の構成図である。
【図6】図5のエンジンの油圧駆動弁ユニットの断面図
である。
【図7】図5のエンジンの吸気弁の作動特性を説明する
ための図である。
【図8】燃料噴射時間(Tout)を算出するプログラム
のフローチャートである。
【図9】直接率(A)及び持ち去り率(B)の算出に用
いるテーブルを示す図である。
【図10】直接率(A)及び持ち去り率(B)の補正係
数の算出に用いるテーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 内燃エンジン 2 吸気管 5 電子コントロールユニット(ECU) 6 燃料噴射弁 19 バルブタイミング切換機構 20 油圧駆動弁ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁
    作動特性を変更可能な動弁装置を有する内燃機関の制御
    装置であって、前記機関の回転数及び負荷状態に基づい
    て該機関に供給すべき燃料量を算出する供給燃料量算出
    手段と、前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量
    を予測する付着燃料量予測手段と、前記吸気管壁面に付
    着している燃料から蒸発して前記機関の燃焼室に持ち去
    られる持ち去り燃料量を予測する持ち去り燃料量予測手
    段と、前記供給燃料量算出手段により算出された燃料量
    を、前記付着燃料量と持ち去り燃料量とに応じて補正す
    る供給燃料量補正手段と、該供給燃料量補正手段により
    補正された量の燃料を前記機関の吸気管内に噴射する燃
    料噴射手段とを有する制御装置において、前記弁作動特
    性に応じて前記付着燃料量及び持ち去り燃料量を補正す
    る予測燃料量補正手段を設けたことを特徴とする内燃機
    関の制御装置。
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