JPH06117283A

JPH06117283A - 内燃エンジンの動弁制御装置

Info

Publication number: JPH06117283A
Application number: JP29085092A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sono; 比呂志園; Masao Kubodera; 雅雄窪寺; Eizou Umiyama; 英造海山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジン回転数の変動時においても、エンジ
ン運転状態に応じた最適な吸入空気量を得るように吸気
弁の開弁期間を変更制御し得る内燃エンジンの動弁制御
装置を提供する。【構成】ＣＰＵ４０３内の閉弁タイミング決定手段Ｍ
は、吸気弁１５を実際に閉成する時点でのエンジン回転
数を予測し、その予測したエンジン回転数に対応する吸
気弁の基準開弁期間を設定し、たとえエンジン回転数が
変動したとしてもエンジン運転状態に応じた最適な吸入
空気量に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧駆動機構により開
弁期間が任意に変更可能に構成された動弁の開閉制御を
行う内燃エンジンの動弁制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンの動弁制御装置としては、
少なくとも内燃エンジンの吸気弁を開閉作動させる油圧
駆動機構と、この油圧駆動機構に蓄圧された油圧を解放
する油圧解放弁とを備えた動弁制御装置が従来から知ら
れている（例えば、特開平２−２６４１０５号公報）。

【０００３】この種の動弁制御装置においては、前記油
圧解放弁が閉弁状態となっているときは、前記油圧駆動
機構内の油圧は所定の高圧状態に保持され、内燃エンジ
ンの吸気弁は、前記油圧駆動機構に当接されているカム
のプロフィールに従って開閉される一方、前記油圧解放
弁が開弁状態となっているときは、前記油圧駆動機構内
の油圧が低下し、カムのプロフィールに拘らず前記吸気
弁が開弁するように構成されている。従って、油圧解放
弁を開閉制御することにより吸気弁の開弁期間を任意に
設定することができ、各気筒に流入する吸入空気量をエ
ンジン運転状態に応じた最適な値とし、もって空燃比Ａ
／Ｆを所望の値（例えば理論混合比）に制御することが
可能となる。

【０００４】このように吸入空気量をエンジン運転状態
に応じた最適な値にすべく吸気弁の開弁期間を設定する
場合、一般に、吸気弁の開弁時期は、吸入行程開始時の
ＴＤＣ（上死点）前の所定クランク角度位置（例えば、
１０°ＢＴＤＣ）に固定しておき、吸気弁の閉弁時期を
油圧解放弁により任意に制御するようにしている。

【０００５】この吸気弁の閉弁時期は、一般に、エンジ
ン回転数とアクセル開度とに基づいて設定している。具
体的には、エンジン回転数とアクセル開度とに対応付け
て吸気弁の目標（基準）閉弁時期（実際にはクランク角
度で示される）を記録したマップをメモリに予め記憶し
ておき、所定クランク角度位置で所定の信号パルスが発
生するごとに、その時点におけるエンジン回転数とアク
セル開度とを検知し、検知したエンジン回転数とアクセ
ル開度に対応する吸気弁の目標閉弁時期を前記マップか
ら読出し、その読出した目標閉弁時期を今回の吸入行程
において実行する閉弁時期として設定し、この設定した
閉弁時期を時間に換算し、この換算時間をカウントし、
カウントが終了した時点、即ちその設定に係る閉弁時期
が到来した時点で吸気弁が閉弁するように油圧解放弁を
開成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には目標
閉弁時期（基準閉弁時期）を設定した時点から若干時間
が経過した後に閉弁作動が行われ、目標閉弁時期を設定
した時期（エンジン回転数を検知した時期）と、実際の
閉弁作動時期との間に時間的なずれがあるため、エンジ
ン回転数の変動時には、エンジン運転状態に応じた最適
な吸入空気量が得られずエンジンの運転性能や排気ガス
エミッョン特性等の十分な向上を図ることができなかっ
た。

【０００７】なお、同様の問題は、例えば、カム軸の回
転角度とクランク軸の回転角度との関係を相対的に変化
させる等して、吸気弁の開弁時期をも任意に制御する動
弁制御装置においても生じていた。

【０００８】本発明は、このような事情の下になされた
もので、その目的は、エンジン回転数の変動時において
も、エンジン運転状態に応じた最適な吸入空気量を得る
ように吸気弁の開弁期間を任意に変更制御し得る内燃エ
ンジンの動弁制御装置を提供することにある。

【０００９】

【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、油圧駆動機構により開弁期間が任意に変
更可能な吸気弁と、少なくともエンジン回転数と負荷と
に基づいて前記吸気弁の開弁期間を設定する設定手段
と、該設定手段により設定された開弁期間に亘って前記
吸気弁が開弁するように前記油圧駆動手段を制御する制
御手段とを有する内燃エンジンの動弁制御装置におい
て、前記制御手段による前記吸気弁の開弁時のエンジン
回転数を予測する予測手段と、当該予測手段により予測
されたエンジン回転数を用いて前記吸気弁の開弁期間を
設定するように前記設定手段に指示する指示手段とを設
けたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】前記制御手段による前記吸気弁の開弁時のエン
ジン回転数が前記予測手段により予測されると、前記指
示手段は、前記予測手段により予測されたエンジン回転
数、すなわち実際に開弁が行われる時期におけるエンジ
ン回転数を用いて前記吸気弁の開弁期間を設定するよう
に前記設定手段に指示する。

【００１１】すると、前記設定手段は、前記設定手段に
指示に従って実際に開弁が行われる時期におけるエンジ
ン回転数を用いて前記吸気弁の開弁期間を設定するの
で、たとえエンジン回転数が変動したとしても、エンジ
ン運転状態に応じた最適な吸入空気量が得られ、エンジ
ンの運転性能や排気ガスエミッション特性等が十分に向
上する。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例による内燃エン
ジンの制御装置の全体の概略構成を示す構成図である。
図１において、吸気管１の集合部１ａにはスロットル弁
２が配設され、このスロットル弁２には、例えばステッ
ピンクモータからなるアクチュエータ３が接続されてい
る。このアクチュエータ３は、電子コントロールユニッ
ト（以下、ＥＣＵという）４に接続され、ＥＣＵ４から
の制御信号に基づいてスロットル弁２を開閉駆動する。
スロットル弁２には、スロットル弁開度θＴＨを検出す
るスロットル弁開度センサ５が機械的に連結され、検出
されたスロットル弁開度信号はＥＣＵ４に供給される。

【００１４】吸気管１の集合部１ａの上流側端には、エ
アクリーナ３３が設けられている。また、吸気管１の集
合部１ａとその下流側の分岐部１ｂとの間には、スロッ
トル弁２をバイパスするバイパス管６が接続され、この
バイパス管６の途中には、リニアソレノイド等により構
成され、ＥＣＵ４により開閉制御されるバイバス弁７が
配設されている。

【００１５】吸気管１の分岐部１ｂには、吸気温（Ｔ
A）センサ８、吸気管絶対圧（ＰB）センサ９が装着さ
れ、これらセンサにより検出された吸気温信号ＴA、吸
気管絶対圧信号ＰBは、ＥＣＵ４に供給される。さら
に、吸気管１の分岐部１ｂには、吸気管１内の負圧を蓄
圧するためのバキュームタンク１０がチェック弁１１を
介して接続されている。このバキュームタンク１０に
は、このタンク内の負圧を検出する負圧センサ１２が設
けられ、検出された負圧信号はＥＣＵ４に供給される。
バキュームタンク１０に蓄圧された負圧は、管１０ａに
より負圧の必要なエンジンの各装置へ供給される。ま
た、吸気管１の分岐部１ｂには、燃料噴射弁１３が装着
され、この燃料噴射弁１３は、ＥＣＵ４からの制御信号
に基づいて開弁されて燃料を噴射する。また、エンジン
の各気筒のシリンダヘッドには、点火プラグＩｇが挿着
され、ＥＣＵ４からの制御信号に基づいて点火時期θIG
が制御される。

【００１６】吸気管１とエンジンの各気筒１４のシリン
ダブロックに形成された吸気ポート２４には、吸気弁１
５が装着され、ＥＣＵ４からの制御信号により後述する
油圧駆動弁ユニット３０（図２参照）を介して開弁期間
（開弁時期及び／又は閉弁時期）が制御される。一方、
排気管１６と各気筒１４との間の排気ポートには、排気
弁１７が装着され、同じくＥＣＵ４からの制御信号によ
り油圧駆動弁ユニット（図示せず）を介して開弁期間が
制御される。

【００１７】エンジンの各気筒１４の周壁のウォーター
ジャケットには、エンジン冷却水温（ＴW）センサ１８
が挿着され、その検出信号はＥＣＵ４に供給される。ま
た、エンジン回転センサ１９が各気筒１４のクランク軸
に対向して配されている。このエンジン回転センサ１９
は、気筒判別センサ（以下、ＣＹＬセンサという）１９
ａと、ＴＤＣセンサ１９ｂと、クランク角センサ（以
下、ＣＲＫセンサという）１９ｃとにより構成されてい
る。ＣＹＬセンサ１９ａは、４サイクルエンジンでは、
クランク軸２回転毎に１パルス（以下、ＣＹＬ信号パル
スという）信号を発生する（図１６（ａ）参照）。ＴＤ
Ｃセンサ１９ｂは、各気筒１４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気筒エンジンではクランク角１８０°毎
に）、１パルス（以下、ＴＤＣ信号パルスという）を発
生する（図１６（ａ）参照）。ＣＲＫセンサ１９ｃは、
前記ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角
（２０°）の周期で１パルス（以下、ＣＲＫ信号パルス
という）を発生する（図１６（ｃ）参照）。これらＣＹ
Ｌ信号パルス、ＴＤＣ信号パルス、ＣＲＫ信号パルス
は、ＥＣＵ４に出力される。

【００１８】油圧（Ｐoil）センサ２０ａ、油温（Ｔoi
l）センサ２０ｂは、それぞれ、油圧駆動弁ユニット３
０の作動油の油圧、温度を検出してその検出信号をＥＣ
Ｕ４へ送出する。

【００１９】排気管１６には、Ｏ2センサ２１が挿着さ
れ、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をＥ
ＣＵ４に供給する。更に、排気管１６のＯ2センサ２１
下流側には排気浄化のための三元触媒２２が配されてい
る。

【００２０】更に、ＥＣＵ４には、運転者のエンジンに
対する要求を表すパラメータとしてのアクセルベダルの
踏込量、すなわちアクセル開度（θＡCC）を検出するア
クセル開度センサ６０、大気圧（ＰA）を検出する大気
圧センサ６１、及びエンジンが搭載された車両の走行速
度（Ｖ）を検出する車速センサ６２が電気的に接続され
ており、これらセンサの検出信号がＥＣＵ４に供給され
る。ＥＣＵ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ、制
御信号出力回路等（図示せず）からなり、各種センサか
らの検出信号に基づいて、上記油圧駆動弁ユニット３０
の作動制御および点火時期制御を行うと共に、燃料噴射
弁１３の開弁期間の制御を行う。

【００２１】図２は、油圧駆動弁ユニット３０の詳細を
示す断面図であり、油圧駆動弁ユニット３０は、エンジ
ンの各気筒１４のシリンダヘッド１４ａに装着されてい
る。シリンダヘッド１４ａには、エンジンの燃焼室１４
ｂ（図１参照）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１５
は、吸気弁口２３を開閉すべく、シリンダヘッド１４ａ
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
ている。吸気弁１５の鍔部２５とシリンダヘッド１４ａ
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１５は図中上方（閉弁方向）に付勢さ
れている。

【００２２】一方、吸気弁１５の図中左側には、カム２
７が一体形成されたカム軸２８が回転自在に配設され、
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と一体形成されたカム２７と吸気弁１５との間に
は、油圧駆動弁ユニット３０が介装されている。

【００２３】油圧駆動弁ユニット３０は、カム２７のプ
ロフィールに応じて吸気弁１５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３０Ａと、この
油圧駆動機構３０Ａ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１５を閉弁
する油圧解放機構３０Ｂとにより構成されている。

【００２４】油圧駆動機構３０Ａは、シリンダヘッド１
４ａと一体に構成されたブロック３２に固設された第１
油圧シリンダ体３３と、下端（前端）を吸気弁１５の上
端（後端）に当接して第１油圧シリンダ体３３のシリン
ダ孔３３ａ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油圧シリンダ体３３および弁
側ピストン３４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油圧シリンダ体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油圧シリンダ体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油圧シリンダ体
３６およびカム側ピストン３７により画成される油圧発
生室３９と、油圧発生室３９と作動油圧室３８とを連通
する油路４０とを主な構成要素としており、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１５を開閉作動させる。

【００２５】ブロック３２には、吸気弁１５の鍔部２５
に対する位置にリフトセンサ６２が配設されている。リ
フトセンサ６２は、ＥＣＵ４に電気的に接続されてお
り、吸気弁１５のリフト量を検出し、その検出信号をＥ
ＣＵ４に供給する。

【００２６】一方、油圧解放機構３０Ｂは、前記油路４
０と給油ギャラリ４２とを接続する油路４１と、この油
路４１の途中に介装されたスピル弁４５と、油路４１内
に配されたフィード弁４３およびチェック弁４４と、こ
れらフィード弁４３、チェック弁４４、およびスピル弁
４５によって画成されるアキュームレータ回路４１ａ内
の解放油圧を保持するためのアキュームレータ４６とを
主な構成要素としている。スピル弁４５のソレノイド４
５ａはＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４からの制御信号に
より励磁／消磁される。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３０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１４ａ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。

【００２７】アキュームレータ４６は、油圧解放機構３
０Ｂのスピル弁４５により解放された油圧および廃油を
蓄圧すべく、アキュームレータ回路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４
６１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４６
５とにより構成されている。

【００２８】上記油圧駆動機構３０Ａおよび油圧解放機
構３０Ｂの構成の詳細は、特開平１−９１３５２号公報
に記載されている。以下、油圧駆動機構３０Ａおよび油
圧解放機構３０Ｂの作用について説明する。

【００２９】ＥＣＵ４からの制御信号によりスピル弁４
５のソレノイド４５ａが励磁されているときは、スピル
弁４５は閉弁状態となり、油圧駆動機構３０Ａ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１５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３に実線で示したようになる。

【００３０】一方、吸気弁１５の開弁時にＥＣＵ４から
の制御信号によりスピル弁４５のソレノイド４５ａ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３０Ａ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のプロフィールに左
右されずに、吸気弁１５が閉弁作動を開始する。このと
き、弁側ピストン３４に設けられた作動油戻り量制限機
構によって、吸気弁１５の閉弁速度が閉弁作動の途中か
ら低減され、吸気弁１５は弁座２１ａに緩やかに着座す
る。この場合の弁作動特性は、例えば、図３に破線で示
したようになる。すなわち、同図においてクランク角θ
OFFでソレノイド４５ａを消磁すると、クランク角θOFF
から若干遅れて（θ＝θST）、吸気弁１５が閉弁作動を
開始し、クランク角θ＝θICにおいて閉弁完了状態とな
る。

【００３１】以上のように、ＥＣＵ４からの制御信号に
よりスピル弁４５を開閉作動させ、その開弁時において
油圧駆動機構３０Ａの作用を無効とすることにより、吸
気弁１５の閉弁開始タイミング（閉弁時期）、すなわち
吸気弁１５の開弁期間を任意に設定し、各気筒の吸入空
気量を制御することができる。

【００３２】このような油圧駆動弁ユニット３０の機能
を利用して、本実施例では、吸入空気量をエンジン運転
状態に応じた最適な値にすべく吸気弁の開弁期間を任意
に変更するようにしているが、この際、吸気弁１５の開
弁時期は、吸入行程開始時のＴＤＣ点（上死点：図１６
のt1、t13、ｔ19の時点）より１０°前のクランク角度
位置（図１６のt0、t18の時点）に固定しておき、吸気
弁１５の閉弁時期をスピル弁４５により任意に制御する
ようにしている。この吸気弁１５の閉弁時期は、前記Ｔ
ＤＣ点を基準としたクランク角度θOFF（例えば、図１
６のt1〜t7の時点間、t13〜t16の時点間）のクランク角
度で表され、クランク角度θOFFが大きい程吸気弁１５
の閉弁動作が遅くなり、各気筒１４への吸入空気量が増
大する（図３参照）。

【００３３】図４は、ＥＣＵ４の回路構成を示す図であ
る。前記ＣＹＬセンサ１９ａ、ＴＤＣセンサ１９ｂ、Ｃ
ＲＫセンサ１９ｃからなるエンジン回転センサ１９から
のＣＹＬ信号パルス、ＴＤＣ信号パルス、ＣＲＫ信号パ
ルスは、それぞれ、波形整形回路４０１にて波形整形さ
れた後、ＣＰＵ４０３に出力される。この３つの信号パ
ルスのうち、ＴＤＣ信号パルス、ＣＲＫ信号パルスは、
夫々、図６、図７のフローチャート記載のプログラムを
実行させる割込信号となる。

【００３４】また、ＣＲＫ信号パルスは、ＣＲＭｅカウ
ンタ４０２にも出力される。ＣＲＭｅカウンタ４０２
は、ＣＲＫセンサ１９ｃからの前回のＣＲＫ信号パルス
の入力時から今回のＣＲＫ信号パルスの入力時までの時
間間隔ＣＲＭｅ（図１６（ｃ）のパルス発生間隔）を計
数するもので、その計数値ＣＲＭｅは、エンジン回転数
ＮＥの逆数に比例する。ＣＲＭｅカウンタ４０２は、こ
の計数値ＣＲＭｅを、データバス４１２を介してＣＰＵ
４０３に出力する。

【００３５】θACCセンサ６０、ＰAセンサ６１、ＴAセ
ンサ８、Ｐoilセンサ２０ａ、ＴOILセンサ２０ｂ、ＴW
センサ１８、Ｏ2センサ２１、およびリフトセンサ６２
からの各アナログ出力信号、並びにバッテリ出力電圧
（ＶB）は、レベル修正回路４０４で所定電圧レベルに
修正された後、マルチプレクサ４０５により、順次Ａ／
Ｄコンバータ４０６に出力される。Ａ／Ｄコンバータ４
０６は、前述の各センサからの出力信号を順次デジタル
信号に変換して、データバス４１２を介してＣＰＵ４０
３に出力する。

【００３６】ＣＰＵ４０３は、更に、データバス４１２
を介してＲＯＭ４０７、ＲＡＭ４０８、駆動回路４０９
〜４１１に接続されている。ＲＯＭ４０７には、各種の
制御プログラム、各種制御マップおよびテーブルが格納
されており、ＲＡＭ４０８には、ＣＰＵ４０３での演算
結果、書替可能な制御マップ等を記憶すると共に、制御
プログラムを実行する際のワークエリアも形成されてい
る。なお、ＲＡＭ４０８は、イグニッションスイッチオ
フのときにも、図示省略したバッテリから電圧が供給さ
れてその記憶内容が保持されるいわゆるバックアップＲ
ＡＭとなっている。

【００３７】ＣＰＵ４０３は、ＲＯＭ４０７に格納され
た制御プロクラムに従って、前記の各種センサからの出
力信号に基づいて、油圧駆動弁ユニット３０による吸気
弁１５の開閉時期、燃料噴射弁１３（燃料供給手段Ｆ
ｕ）による燃料供給量（Ｔout）、点火プラグＩgによる
点火時期（θIG）等、種々のエンジン制御の指令内容を
決定する。決定した指令内容は、データバス４１２を介
して駆動回路４０９〜４１１に夫々出力され、吸気弁１
５の開閉時期、燃料供給量（Ｔout）、点火時期（θI
G）等がエンジン運転状態に応じた最適な値に制御され
る。

【００３８】図５は、本実施例による内燃エンジンの動
弁制御装置の全体的な制御系統を示すブロック図であ
る。

【００３９】この動弁制御装置の前記ＣＰＵ４０３は、
開閉タイミング決定手段Ｍ、点火時期決定手段ＩＧ、燃
料量決定手段ＦＵＥを含んでおり、これらは、各々、基
本的には、θACCセンサ６０からのアクセル開度θACC、
およびエンジン回転センサ１９からのエンジン回転数Ｎ
Ｅに基づいて、吸気弁１５の閉弁タイミングθOFF、点
火時期θIG、燃料供給量ＴOUTを決定し、油圧駆動弁ユ
ニット３０、点火プラグＩG、燃料供給手段Ｆｕを夫々
駆動する。

【００４０】すなわち、閉弁タイミング決定手段Ｍは、
閉弁タイミング算出手段Ｍ１、閉弁タイミング出力手段
Ｍ２、閉弁フィードバック手段Ｍ３を有しており、閉弁
タイミング算出手段Ｍ１は、アクセル開度θACC、およ
びエンジン回転数ＮＥに基づいて、吸気弁１５の閉弁タ
イミングθOFFを算出する。この際、閉弁タイミング算
出手段Ｍ１は、閉弁タイミングθOFF時点でのエンジン
回転数ＮＥを予測し、その予測したエンジン回転数ＮＥ
を用いて吸気弁１５の閉弁タイミングθOFFを算出す
る。また、閉弁タイミング算出手段Ｍ１には、ＰOILセ
ンサ２０ａ、ＴOILセンサ２０ｂ、ＰAセンサ６１、およ
びＴAセンサ８が接続されており、閉弁タイミング算出
手段Ｍ１は、これらセンサからの信号に基づいて、前記
予測したエンジン回転数ＮＥを用いて算出した吸気弁１
５の閉弁タイミングθOFFを補正する。

【００４１】なお、極低温時や、始動時（クランキング
時）等には、上記のように吸気弁１５の開弁期間を変化
させて各気筒１４の吸入空気量を制御するノンスロット
ル制御モードは設定されず、スロットル弁２の開閉制御
により各気筒１４の吸入空気量を制御するスロットル制
御モードが設定される。

【００４２】これは、次のような理由による。すなわ
ち、すなわち、極低温時には作動油の粘度が高く、クラ
ンキング時には作動油の油圧が非常に低いため、極低温
時や始動時にノンスロットル制御モードで制御すべくス
ピル弁４５を開弁しても油圧駆動機構Ａ内の油圧を迅速
に低減することができず、応答性が低下するからであ
る。

【００４３】上記の極低温時、始動時（クランキング
時）等以外の場合には、ノンスロットルモードで各気筒
１４の吸入空気量を制御する。これにより、ノンスロッ
トル制御モードでは、スロットル弁２は全開に近い状態
に固定されるため、吸気管圧力が吸気弁１５の直前まで
ほぼ大気圧になっており、その結果、ポンピングロスが
なく、燃費が向上すると共に、エンジンの制御性が向上
する。

【００４４】閉弁フィードバック手段Ｍ３は、リフトセ
ンサ６２からの信号に基づいて、実際に吸気弁１５が閉
弁するタイミングを検知して、検知したタイミングと前
記算出した吸気弁１５の閉弁タイミングθOFFとを比較
してフィードバック補正加減算項θADJn(n=1〜4)を算出
し、これに基づいて前記算出した吸気弁１５の閉弁タイ
ミングθOFFを補正する。この補正により、各気筒１４
の動弁機構の組付け誤差、製造上のバラツキによる誤差
が吸収される。

【００４５】閉弁タイミング出力手段Ｍ２は、補正され
た閉弁タイミングθOFFに対応する駆動信号を油圧駆動
弁ユニット３０に供給する。油圧駆動弁ユニット３０
は、補正された閉弁タイミングθOFFが到来した時点で
吸気弁１５が閉成するように、前記スピル弁４５のソレ
ノイド４５ａを消磁する。

【００４６】点火時期決定手段ＩＧは、アクセル開度θ
ACC、およびエンジン回転数ＮＥに基づいて、点火プラ
グＩGの火花点火を行う点火時期θIGを演算する点火タ
イミング演算手段ＩＧ１、この点火時期θIGに基づいて
点火プラグＩGに火花点火を実行させる点火タイミング
出力手段ＩＧ３、エンジン回転数ＮＥに応じて点火コイ
ルの通電時間ＴON（ＴＤＣ信号パルス発生間隔Ｍｅに対
するＴONのデューティ比Ｄｕｔｙ）を決定すると共に、
点火時期θIGと通電時間ＴONとにより点火コイルへの通
電開始時期θDUTYを演算する通電タイミング演算手段Ｉ
Ｇ２、この通電タイミング演算手段ＩＧ２の出力に応じ
て点火プラグＩGの点火コイルの通電を開始させる通電
タイミング出力手段ＩＧ４とから成る。

【００４７】更に、点火時期決定手段ＩＧには、Ｔｗセ
ンサ１８が接続され、このＴｗセンサの出力信号に応じ
て点火時期θIGが水温Ｔｗに適した値となるように補正
される。

【００４８】燃料量決定手段ＦＵＥは、アクセル開度θ
ACC、およびエンジン回転数ＮＥに基づいて、燃料供給
手段Ｆｕの燃料噴射弁１３の開弁時期ＴOUTを決定する
燃料噴射時期決定手段ＦＵＥ１、決定された開弁時期Ｔ
OUTに基づいて燃料噴射弁１３に燃料を噴射させる噴射
時間出力手段ＦＵＥ２とから成る。

【００４９】更に、燃料量決定手段ＦＵＥには、Ｔｗセ
ンサ１８、Ｏ2センサ２１が接続され、これらセンサの
出力信号に応じて燃料噴射弁１３の開弁期間ＴOUTが補
正される。

【００５０】次に、閉弁タイミング決定手段Ｍによる吸
気弁１５の閉弁タイミング（θOFF）、点火時期決定手
段ＩＧによる点火手段IGの点火時期制御（θIG）、およ
び燃料量決定手段ＦＵＥによる燃料供給手段Ｆｕの燃料
供給制御（ＴOUT）の各手順について詳細に説明する。
なお、これら制御は、前述したように、極低温時や始動
時（クランキング時）等以外の場合に、ノンスロットル
制御モードの下で実行される。

【００５１】図６は、吸気弁１５の閉弁タイミングθOF
F、点火時期制御θIG、および燃料噴射期間ＴOUTを決定
するためのプログラムを示すフローチャートであり、こ
のプログラムは、ＴＤＣ信号パルス発生毎（図１６
（ｂ））に割込処理によりＥＣＵ４のＣＰＵ４０３内で
実行される。

【００５２】ＴＤＣ信号パルスが発生すると、ＣＰＵ４
０３は、まず、エンジン回転数ＮＥ予測サブルーチンに
より、エンジン回転数ＮＥの予測を行う（ステップＳ６
１）。すなわち、図７に示したように、今回ＴＤＣ信号
パルス発生時のＣＲＫセンサ１９ｃにて検知されたエン
ジン回転数ＮＥ（以下、今回エンジン回転数ＮＥｎとい
う）を読込む（ステップＳ６１ａ）。このエンジン回転
数ＮＥは、各ＣＲＫ信号パルス毎に計測されたＣＲＭｅ
カウンタ４０２からの時間間隔ＣＲＭｅの１サイクルで
の平均値、即ち１サイクルで得られる時間間隔ＣＲＭｅ
を合算し、その合算値を１サイクルが発生するＣＲＫ信
号パルス数（本実施例では９個）で除算した時間間隔値
から算出される。従って、今回エンジン回転数ＮＥｎは
前回ＴＤＣ信号パルス発生時から今回ＴＤＣ信号パルス
発生時までに得られたＣＲＭｅの平均値に相当する。そ
の今回エンジン回転数ＮＥｎが、エンジンアイドリング
時のエンジン回転数より若干小さい値の所定エンジン回
転数ＮＥLより大きいか否かを判別する（ステップＳ６
１ｂ）。その結果、今回エンジン回転数ＮＥｎが所定エ
ンジン回転数ＮＥLより小さければ、図６のメインフロ
ーにリターンする。

【００５３】一方、今回エンジン回転数ＮＥｎが所定エ
ンジン回転数ＮＥLより大きければ、今回エンジン回転
数ＮＥｎが、所定の高速エンジン回転数ＮＥHより小さ
いか否かを判別する（ステップＳ６１ｃ）。その結果、
今回エンジン回転数ＮＥNが所定の高速エンジン回転数
ＮＥHより大きければ、メインフローにリターンする。

【００５４】一方、ステップＳ６１ｃで今回エンジン回
転数ＮＥｎが所定の高速エンジン回転数ＮＥHより小さ
ければ、すなわち、低速回転数ＮＥL＜今回の回転数Ｎ
Ｅｎ＜高速回転数ＮＥHであれば、次式（１）に基づい
て、吸気弁１５の閉弁タイミングθOFFにおけるエンジ
ン回転数ＮＥPを予測して（ステップＳ６１ｄ）、図６
のプログラムにリターンする。

【００５５】ＮＥP＝ＮＥｎ＋（ＮＥｎ−ＮＥｎ-1）×α……（１）ここで、ＮＥｎ-1は、前回のエンジン回転数、すなわ
ち、前回のＴＤＣ信号パルス発生時に、本エンジン回転
数ＮＥ予測サブルーチンを実行した際に、ステップＳ６
１ａにて得られたＣＲＭｅの平均値に基づくエンジン回
転数である。そして、（ＮＥｎ−ＮＥｎ-1）は、前回と
今回のエンジン回転数の変動量を意味している。また、
αは、上記のようにＴＤＣ信号パルス発生毎、すなわち
クランク角１８０°の周期で得られたエンジン回転数Ｎ
Ｅｎを読込むので、（ＮＥｎ−ＮＥｎ-1）はクランク角
１８０°に対応する値となっているのに対して、閉弁タ
イミングθOFFはクランク角１８０°より小さなクラン
ク角位置となっているので、今回のエンジン回転数ＮＥ
ｎの読込時点から実際に吸気弁１５の閉弁動作が行われ
る閉弁タイミングθOFFまでのエンジン回転数の変動量
に補正するための補正係数（定数）である。

【００５６】なお、エンジン回転数が変動しない場合に
は、（ＮＥｎ−ＮＥｎ-1）＝０となるので、予測値ＮＥ
Pは今回のエンジン回転数ＮＥｎとなり、今回のエンジ
ン回転数ＮＥｎそのものが、閉弁タイミングθOFF演算
用のエンジン回転数ＮＥとして指定されることとなる。

【００５７】また、上記のように、アイドリング時のエ
ンジン回転数より若干小さい値の所定エンジン回転数Ｎ
ＥLより小さい領域については予測を行わないように
が、この領域で予測を行うようにしてもよい。高速回転
領域で予測を行わないようにしたのは、高速回転領域で
は吸気弁１５が全開に近い状態となっており、エンジン
回転数を予測して吸入空気量を調整する必要がないから
である。

【００５８】次のステップＳ６２では、θACCセンサ６
０の出力をＡ／Ｄ変換した値、すなわちアクセル開度θ
ACCを読込む。

【００５９】続くステップＳ６３〜Ｓ６６では、吸気弁
１５の閉弁タイミングθOFFが次式（２）により決定さ
れる。

【００６０】 θOFF＝θOFFMAP×ＫTA×ＫPA×Ｋ1＋θADJn……（２）ここで、θOFFMAPは閉弁タイミングθOFFの基準値、ＫT
Aは吸気温（ＴA）に応じた補正乗算項、ＫPAは大気圧
（ＰA）に応じた補正乗算項、Ｋ1は油温（ＴOIL）、油
圧（ＰOIL）に応じた他の補正乗算項、θADJnは前述の
閉弁フィードバック手段Ｍ３によって各気筒１４毎に算
出されるフィードバック加減算項である。

【００６１】具体的には、まず、ステップＳ６３で、前
記エンジン回転数ＮＥ予測サブルーチンにて予測された
エンジン回転数ＮＥP、およびステップＳ６２にて読込
まれたアクセル開度θACCに応じて、前記基準値θOFFMA
PをＥＣＵ４内のＲＯＭ４０７に記憶された閉弁タイミ
ングマップから読出す。閉弁タイミングマップは図９に
示すように、エンジン回転数ＮＥとアクセル開度θACC
の関数として予め設定されるもので、エンジン回転数Ｎ
Ｅの所定値ＮＥiが、例えば５００ｒｐｍ〜８０００ｒ
ｐｍの範囲で２０段階設けられ、一方、アクセル開度θ
ACCの所定値θACCjが、全開から全閉までの範囲で１７
段階設けられており、これらＮＥi、θACCjに対応して
θOFFMAPの所定値θOFFMAPi,jが記憶され、マップ格子
点以外のエンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度θACCに
対応する閉弁タイミングθOFFMAPは４点内挿法により補
間計算で求められる。

【００６２】上記の説明から明らかなように、このステ
ップＳ６３では、予測されたエンジン回転数ＮＥP、す
なわち実際に吸気弁１５の閉弁が実行される時点におけ
るエンジン回転数ＮＥに相当する閉弁タイミングθOFF
の基準値が読出されることとなる。従って、エンジン回
転数の変動時においても、エンジン運転状態に応じた最
適な吸入空気量が得られ、運転者の要求に忠実に応答す
ることができる。

【００６３】ステップＳ６４では、前述の各気筒１４毎
に設定されるフィードバック加減算数項θADJnが求めら
れる。より具体的には、フィードバック加減算数項θAD
Jnは、今回ループで算出されるθOFF(n)が適用される気
筒の前回制御時に用いられた最終出力θOFFと、前回制
御時のリフトセンサ６２の出力信号により求められる実
際の閉弁タイミング（閉弁動作開始タイミング）とを比
較し、その比較結果に応じて算出される。

【００６４】ステップＳ６５では、前記補正乗算項ＫT
A、ＫPA、Ｋ1の算出が行われる。上記補正乗算項のうち
ＫTAは、吸気温ＴAの変化に伴う空気密度の変化分を補
償するもので、図１２に示すＴA−ＫTAテーブルより吸
気温ＴAに基づいて決定され、ＫPAは大気圧ＰAの変化に
伴う空気密度の変化分を補償するもので、図１３に示す
ＰA−ＫPAテーブルより大気圧ＰAに基づいて決定され
る。このような補正乗算項ＫTA、ＫPA、Ｋ1を設けるの
は以下の理由による。すなわち、吸気弁１５の閉弁タイ
ミングの制御は、元々、吸入空気量をエンジン運転状態
に応じた最適な値とし、もって空燃比（Ａ／Ｆ）を所望
の値（例えば理論混合比）に制御するために行われるも
ので、従って吸入空気量に対する大気圧（ＰA）、吸気
温（ＴA）の影響を補償すべく大気圧補正、吸気温補正
が必要となる。第２には、閉弁タイミング制御手段２０
が油圧にて制御されるため、油温（ＴOIL）、油圧（ＰO
IL）による制御手段自体への影響をも補償する必要があ
るからである。

【００６５】次に、ステップＳ６６では、上記ステップ
Ｓ６３〜６５で算出した各値を前記数式（２）に代入し
て各気筒１４毎の閉弁タイミングθOFF（θOFFn、ｎ＝
１〜４で気筒Ｎｏ．に対応）が算出される。

【００６６】続く、ステップＳ６７では、ステップＳ６
６で算出した閉弁タイミングθOFFがＴＤＣ信号パルス
発生タイミングを基準として設定されるクランク角度信
号ステージ（＃０〜＃８、図１６（ｃ））の何れのステ
ージに属するかを算出する。

【００６７】このクランク角度ステージを表す値＃０〜
＃８は、ＴＤＣ信号パルス、ＣＲＫ信号パルスに基づ
き、後述の図８のステップ８１にてＣＲＫ信号パルス発
生毎に更新されるものであり、所定クランク角度（２０
°）毎に更新される。従って、ステップＳ６７では、Ｔ
ＤＣからθOFF離れたクランク角度位置が上記何れのス
テージに属するかを、例えば（θOFF／２０°）の演算
を行ってその商を当該ステージを表す値（スピル弁４５
のソレノイド４５ａをオフすべきステージＮｏ．）とす
る。

【００６８】次のステップＳ６８〜Ｓ６９では、次式
（３）に従ったスピル弁４５のオンタイミングθONを求
めるべく、オンタイミングの基準値、およびバッテリ補
正変数が決定される。

【００６９】θON＝θONTBL＋θV……（３）ここで、θONTBLは、予測エンジン回転数ＮＥPに応じて
例えば図１４に示すＮＥ−θONテーブルより読出される
基準値、θVはバッテリ電圧ＶBに応じた補正変数であ
る。

【００７０】具体的には、まずステップＳ６８でθONTB
Lの読出しが行われる。前記ＮＥ−θONテーブルは、エ
ンジン回転数ＮＥが上昇するにつれ基準値θONTBLの値
が小さくなるように設定されており、従って、１サイク
ル当たりの時間が短くなるエンジン高回転時程、スピル
弁４５の閉成動作の開始クランク角が到来するのが速く
なり、スピル弁４５の閉成から次の吸入行程開始時まで
の時間をエンジン回転数ＮＥに拘らず一定（油圧駆動機
構３０Ａの作動油室３８内の油圧が吸気弁１５の開成に
必要な油圧になるまでに要する時間）にすることができ
る。

【００７１】続くステップＳ６９では、バッテリ補正変
数ＶBが求められる。バッテリ補正変数ＶBは、上記
（３）式に示すように、オンタイミングの基準値θONTB
Lに加算される。本実施例では、バッテリ出力電圧ＶBに
より変化するスピル弁４５の閉成動作の応答性の低下を
補償するために、図１５に示すＶB−ＴVテーブルにより
求めた時間ＴVを時間−角度変換し、得られた値θVを基
準値θONTBLに加算する。ここで、時間−角度変換値θV
は、後述の図８のステップＳ８１で得られたＣＲＭｅ値
を用いて、次式により求められる。

【００７２】θV＝（ＴV／ＣＲＭｅ）×２０……（４）上記図１５に示すＶB−ＴVテーブルでは、時間値ＴVは
バッテリ電圧ＶBが大きい程大きくなるように設定され
ている。このようにＴVの値を設定することにより、バ
ッテリ電圧ＶBが低下してスピル弁４５の開閉動作の応
答性が低下した場合であっても比較的早い時期から油圧
駆動機構３０Ａの作動油室内に所定の油圧が供給される
ようになり、吸気弁１５の次の行程での開弁動作が確実
に行われるようになる。

【００７３】ステップＳ７０では、決定されたスピル弁
４５のオンタイミングθONTBL（θON）が属するステー
ジ＃０〜＃８（図１６参照）のステージＮｏ．を前記ス
テップＳ６７と同様の手法にて算出する。

【００７４】続くステップＳ７１では、前記ステップＳ
６１、Ｓ６２で夫々求めた予測エンジン回転数ＮＥP、
アクセル開度θACCに応じて、ＥＣＵ４のＲＯＭ４０７
内に記憶されたθIGマップから基準点火時期θIGMAPが
読出される。図１０に示すように、θIGマップは、前述
の閉弁タイミングマップと同様に、エンジン回転数ＮＥ
とアクセル開度θACCの関数として予め設定されるもの
で、エンジン回転数ＮＥの所定値ＮＥiは、例えば５０
０ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍの範囲で２０段階（ＮＥ1〜
ＮＥ20）設けられ、一方、アクセル開度θACCの所定値
θACCjは、全閉から全開までの範囲で１７段階（θACC1
〜θACC17）設けられており、マップ格子点以外の予測
エンジン回転数ＮＥP及びアクセル開度θACCに対応する
基準点火時期θIGMAPの値は４点内挿法により補間計算
で求められる。

【００７５】ステップＳ７２では、基準点火時期θIGMA
P値を次式（５）に代入してエンジン水温ＴW等のパラメ
ータ値に応じて補正し、点火時期θIGを決定する。

【００７６】θIG＝θIGMAP＋θTW＋θCR……（５）ここで、θTWはＴWセンサ１８の出力信号に応じて決定
される水温補正変数であり、θCRはその他のエンジン運
転パラメータ（例えば吸気温ＴA）により決定される遅
進角補正変数である。

【００７７】次のステップＳ７３では、予測エンジン回
転数ＮＥPに応じた点火コイルの通電デューティ比Ｄｕ
ｔｙを決定すると共に、該デューティ比Ｄｕｔｙと前記
ステップＳ７２で決定した点火時期θIGとに基づいて点
火コイルの通電を開始する通電開始時期θDUTYを算出す
る。通電デューティ比Ｄｕｔｙは、ＴＤＣ信号パルス発
生間隔Ｍｅ（９ＣＲＭｅに相当）に対する点火コイルの
通電時間（ＴON）の比を表すものであり、所望の通電時
間が確保されるようにエンジン回転数ＮＥが大きい程通
電デューティ比Ｄｕｔｙは大きな値に決定される。

【００７８】ステップＳ７４では、前記ステップＳ７
２，Ｓ７３で夫々求めた点火時期θIG、通電開始時期θ
DUTYが前記ＴＤＣ信号パルス発生タイミングを基準とし
て設定されている前記クランク角度ステージ（＃０〜＃
８、図１６（ｃ））の何れのステージに属するかを夫々
算出する。

【００７９】ここで、点火時期θIG、通電開始時期θDU
TYは通常各気筒のＴＤＣ点（図１６のt1、t13、t19）を
基準とした進角側（図１６（ｋ））の値として表される
ものであり、従ってステージの算出は、点火時期θIG、
通電開始時期θDUTYを所定クランク角度（２０°）で除
算し、この除算値を最大ステージＮｏ．（＃８）から減
算することにより行われる。

【００８０】続くステップＳ７５では、前記ステップＳ
６１，Ｓ６２で求めた予測エンジン回転数ＮＥP、アク
セル開度θACCに応じたＥＣＵ４のＲＯＭ４０７内に記
憶されたＴｉマップから燃料噴射弁１３の基準開弁時間
Ｔｉが読出される。Ｔｉマップは図１１に示すように、
閉弁マップ、θIGマップと同様に、エンジン回転数ＮＥ
とアクセル開度θACCの関数として予め設定されるもの
で、エンジン回転数ＮＥの所定値ＮＥiが、例えば５０
０ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍの範囲で２０段階（ＮＥ1〜
ＮＥ20）設けられ、一方、アクセル開度θACCの所定値
θACCjは、全閉から全開までの範囲での範囲で１７段階
（θACC1〜θACC17）設けられており、マップ格子点以
外のエンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度θACCに対応
するＴｉの値は４点内挿法により補間計算で求められ
る。

【００８１】ステップＳ７６では、読出した基準開弁時
間Ｔｉの値を次式（６）に代入して燃料噴射弁１３の開
弁時間ＴOUTを決定する。

【００８２】ＴOUT＝Ｔｉ×Ｋ1＋Ｋ2……（６）ここで、Ｋ1は水温補正係数、始動後増量係数、空燃比
補正係数等からなる乗算補正項であり、Ｋ2は加速補正
変数、バッテリ補正変数等からなる加算補正項であっ
て、これら各補正係数、補正変数は、エンジン運転状態
に応じた燃費特性や加速特性等の諸特性の最適化を図り
得る値に設定される。

【００８３】次のステップＳ７７では、前記算出した燃
料噴射弁１３の開弁時間ＴOUTに基づいて燃料噴射弁１
３を開弁駆動し（図１６（ｌ）t3〜t12時点間、t15〜t1
8時点間）、続くステップＳ７８でその他のＴＤＣ処理
（例えばアイドル回転制御）、ＥＧＲ制御）を実行し
て、本プログラムを終了する。

【００８４】次に、クランク角信号（ＣＲＫ信号パル
ス）発生毎に行われるオフタイミングθOFF、オンタイ
ミングθONに基づくスピル弁４５の駆動方法並びに点火
時期θIG、通電開始時期θDUTYに基づく点火コイルの通
電時期制御方法について説明する。

【００８５】図８は、スピル弁４５のソレノイド４５の
消磁／励磁をオフタイミングθOFF、オンタイミングθO
Nに応じて制御すると共に、点火時期θIG、通電開始時
期θDUTYに応じて点火コイルの通電開始／遮断を行うた
めのプログラムのフローチャートであり、該プログラム
は、クランク角２０°毎に発生するＣＲＫ信号パルス毎
（図１６（ｃ）のパルス発生毎）の割込み処理でＥＣＵ
４のＣＰＵ４０３内で実行される。なお、本プログラム
は、前述の図６のＴＤＣ信号パルス発生毎の割込処理に
優先して行われる。

【００８６】まず、ステップＳ８０では、前回ＣＲＫ信
号パルス発生から今回ＣＲＫ信号パルス発生までの時間
間隔（ＣＲＭｅ）を計測してその値をＥＣＵ４内のＲＡ
Ｍ４０８に記憶する。

【００８７】続くステップＳ８１では、前回ＣＲＫ割込
処理時のステージＮｏ．に「１」を加えて今回ＣＲＫ信
号パルス発生時（割込処理時）のステージＮｏ．とし、
更に、今回ＣＲＫ割込処理実行中に何れの気筒（＃１Ｃ
ＹＬ〜＃４ＣＹＬ）が吸入行程にあるかを表すシリンダ
Ｎｏ．（図１６（ｄ））の更新を行う。この更新は、９
ＣＲＫ信号パルス発生毎に１回行われる。

【００８８】なお、ステージＮｏ．は、例えばＴＤＣ信
号パルス発生直後のＣＲＫ信号パルス発生時（例えば図
１６のt1、t13、t19時点）に特定の値（例えば０）にセ
ットされ、一方、シリンダＮｏ．は、ＣＹＬ信号パルス
発生直後のＴＤＣ信号パルス発生時（例えば図１６のt1
7時点）に特定番号（例えば１）にセットされる。

【００８９】次のステップＳ８２では、ステップＳ８１
で更新したステージＮｏ．が図６のステップＳ６７で算
出したスピル弁４５のソレノイド４５のオフタイミング
θOFFのステージＮｏ．と一致するか否かを判別する。
その結果、一致しないときには、ステップＳ８３、Ｓ８
４をスキップしてステップＳ８５以降に進む。一方、一
致するとき（例えば図１６のt６時点）は、オフタイミ
ングθOFFの角度−時間変換が行われる（ステップＳ８
３）。この角度−時間変換は、オフタイミングθOFFを
ＣＲＫ信号パルス発生間隔（２０°）で除算することに
よって行われる。このときの商は、前述のようにスピル
弁４５を開成するステージＮｏ．（＃１）となり、余り
が時間に変換される。すなわち、余りは、スピル弁４５
を開成するステージ内でのオフタイミング（図１６のt7
時点）を示すものであり、該オフタイミングを時間変換
（図１６のt6〜t7に相当）する。具体的には、上述の角
度の余りの時間変換は、前記ステップＳ８０で計測した
前回ＣＲＫ信号パルス発生時から今回ＣＲＫ信号パルス
発生時までの時間間隔の計測値に、所定角度（２０°）
に対する該余りの比を乗算することにより行われる。

【００９０】ステップＳ８４では、ステップＳ８３で求
められた値を、スピル弁４５のソレノイド４５ａの消磁
を行うべく配される第１ダウンカウンタのカウント値と
してセットする（図１６（ｅ））。この第１ダウンカウ
ンタのカウント値が「０」となったとき（例えば図１６
のt7時点）、前記シリンダＮｏ．（３）に対応する気筒
（次回ＴＤＣ信号パルス発生までに吸入行程を完了すべ
き気筒、＃１気筒）のスピル弁４５のソレノイド４５ａ
を消磁し（図１６（ｇ）＃１ソレノイド出力）、対応す
る気筒の吸気弁１５の閉弁動作を開始させる（図１６
（ｈ）のt7時点）。

【００９１】次のステップＳ８５では、今回ＣＲＫ信号
パルス発生時のステージＮｏ．が、図６のステップＳ６
７にて算出したスピル弁４５を閉成すべきステージＮ
ｏ．と一致するか否かを判別する。その結果、一致しな
いときは、ステップＳ８６、Ｓ８７をスキップしてステ
ップＳ８８以降の処理を実行する。一方、一致するとき
（例えば図１６のt4時点）は、図６のステップＳ７０で
得られた余りを時間に変換する（ステップＳ８６）。こ
の変換も前記ステップＳ８３の変換と全く同様に行われ
る。

【００９２】続くステップＳ８７では、該変換した時間
値を、スピル弁４５のソレノイド４５ａを励磁すべく配
される第２ダウンカウンタのカウント値としてセットす
る（図１６（ｆ））。この第２ダウンカウンタのカウン
ト値が「０」となったとき（例えば図１６のt5時点）、
前回ＴＤＣ信号パルス発生時から今回ＴＤＣ信号パルス
発生時までの間に油圧回路内への油圧の供給を開始すべ
き気筒（例：爆発行程にある気筒、＃４気筒）のスピル
弁４５のソレノイド４５ａを励磁して（図１６（ｇ）＃
４ソレノイド出力）、続く割込処理を実行する。

【００９３】次のステップＳ８８では、今回ステージＮ
ｏ．が、図６のステップＳ７４で算出された点火時期θ
IGのステージＮｏ．と一致するか否を判別し、一致しな
ければステップＳ８９，Ｓ９０をスキップしてステップ
Ｓ９１以降に進む。一方、一致するとき（例えば図１６
のt10時点）は、点火時期θIGの角度−時間変換が行わ
れる（ステップＳ８９）。この角度−時間変換では、ま
ず、点火時期θIGの値をＣＲＫ信号発生間隔（２０°）
で除算する。このときの商を「８」から減算したもの
が、前述の点火時期θIGのステージＮｏ．（＃ｉ：ｉ＝
０〜８）となり、余りの角度が時間に変換される。余り
は、点火時期θIGが属するステージ内での点火タイミン
グを示すものであり、前述の所定角度（２０°）に対す
る該余りの角度の比をＣＲＫ信号パルスの発生間隔ＣＲ
Ｍｅ（前回ＣＲＫ信号パルス発生時から今回ＣＲＫ信号
パルス発生時までの時間間隔の計測値）に乗算すること
により、余りに対応する時間（図１６のt10〜t11時間）
が得られる。

【００９４】次のステップＳ９０では、ダウンカウンタ
から成る点火カウンタのカウント値として、上記余りに
対応する時間をセットして、点火カウンタをスタートさ
せる。点火カウンタは、そのカウント値が「０」となっ
たときに（図１６（ｉ）t11時点）、点火コイルの通電
を停止するものであり、このとき点火コイルの強制点火
が行われる（図１６（ｋ））。

【００９５】次のステップＳ９１では、今回ステージＮ
ｏ．が、図６のステップＳ７３で算出された通電開始時
期θDUTYのステージＮｏ．と一致するか否かを判別し、
一致しないときは、ステップＳ９２，Ｓ９３をスキップ
して本ＣＲＫ割込処理を終了する。一方、一致するとき
は（図１６のt8時点）、通電開始時期θDUTYの角度−時
間変換が行われる（ステップＳ９２）。この角度−時間
変換も上記ステップＳ８９と同様の手法により行われ
る。すなわち、まず、電開始時期θDUTYの値をＣＲＫ信
号パルス発生間隔の角度（２０°）で除算し、このとき
の商を前述の通電開始時期θDUTYのステージＮｏ．（＃
ｉ：ｉ＝０〜８）とする。このときの余りは、通電開始
時期θDUTYが属するステージ内での通電開始タイミング
を示すものであり、前述の所定角度（２０°）に対する
該余りの角度の比をＣＲＫ信号パルスの発生間隔ＣＲＭ
ｅ（前回ＣＲＫ信号パルス発生時から今回ＣＲＫ信号パ
ルス発生時までの時間間隔の計測値）に乗算することに
より、余りに対応する時間（図１６のt8〜t9時間）が得
られる。次のステップＳ９３では、ダウンカウンタから
成る通電開始カウンタのカウント値として、上記余りに
対応する時間をセットして、通電カウンタをスタートさ
せる。通電開始カウンタは、そのカウント値が「０」と
なったときに（図１６（ｉ）t9時点）、点火コイルの通
電を開始させることになる（図１６（ｋ））。

【００９６】このように、本実施例によれば、吸気弁１
５、燃料供給手段Ｆｕ、点火プラグＩgの互いに関連す
る制御量を同一タイミングで演算することにより、エン
ジン制御の応答性向上を図ることができ、また、夫々の
制御量を互いに関連づけて決定することにより、エンジ
ン制御全体の精度向上をも図ることができる。

【００９７】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく、例えば、本実施例では、予測エンジン回転数
ＮＥPを用いて、吸気弁１５をエンジン運転状態に応じ
て制御し、もってたとえエンジン回転数が変動したとし
ても吸入空気量を所望の値に制御する手法について説明
したが、同様に予測エンジン回転数ＮＥPを利用して排
気弁の開弁期間をエンジン運転状態に応じて制御し、も
ってエンジンの充填効率等の向上を図ることも可能であ
る。また、吸気弁の開弁時期を固定せず、閉弁時期と共
に開弁時期をも任意に変更する動弁制御装置に適用する
ことも可能である。更に、数式（１）における予測エン
ジン回転数ＮＥPを求める際の補正係数αは、検知した
エンジン回転数ＮＥの大きさに応じて変化させることに
より、エンジン回転数ＮＥの大きさに拘らず、常に、対
応する目標開弁期間の中央の時期のエンジン回転数ＮＥ
を予測するようにしてもよい。

【００９８】また、上述の実施例ではスピル弁４５のソ
レノイド４５ａのオン／オフタイミングをクランク角度
で決定し、その後、角度−時間変換を行って、ＣＲＫ信
号パルス発生間隔より短い制御は、角度−時間変換を行
って実際のオン／オフ制御を行うようにしたが、クラン
ク角度信号をより短い時間間隔（例えば１°〜０．５
°）で発生するようにして、オン／オフ制御をクランク
角度信号のみで行うようにしてもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、吸気弁を実際に閉成するタイミングにおけるエン
ジン回転数を予測し、その予測したエンジン回転数に対
応する吸気弁の基準開弁期間を設定することにより、た
とえエンジン回転数が変動したとしてもエンジン運転状
態に応じた最適な吸入空気量に制御でき、エンジンの運
転性能や排気ガスエミッション特性等を十分に向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による内燃エンジンの動弁制
御装置の全体の概略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】吸気弁の動作特性を示す特性図である。

【図４】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施例による内燃エンジンの動弁制
御装置の全体的な制御系統を示すブロック図である。

【図６】吸気弁の閉弁時期、点火時期、および燃料噴射
期間を決定処理を示すフローチャートである。

【図７】予測エンジン回転数算出処理を行うＮＥ予測サ
ブルーチンである。

【図８】スピル弁の開閉処理、及び点火時期制御を示す
フローチャートである。

【図９】吸気弁の基準閉弁時期を求めるための閉弁タイ
ミングマップを示す図である。

【図１０】基準点火時期を求めるためのθIGマップを示
す図である。

【図１１】燃料噴射弁の基準開弁時期を求めるためのＴ
ｉマップを示す図である。

【図１２】補正乗算項ＫTAを求めるためのＴA−ＫTAテ
ーブルを示す図である。

【図１３】補正乗算項ＫPAを求めるためのＰA−ＫPAテ
ーブルを示す図である。

【図１４】スピル弁のソレノイドのオンタイミングを求
めるためのＮＥ−θONテーブルを示す図である。

【図１５】バッテリ電圧Ｖに応じた補正変数ＴVを求め
るためのＶB−ＴVテーブルを示す図である。

【図１６】本発明の一実施例による内燃エンジンの動弁
制御装置の各制御手段の作用を表すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

４ＥＣＵ１３燃料噴射弁１５吸気弁１９エンジン回転数センサ１９ｂＴＤＣセンサ１９ｃＣＲＫセンサ３０油圧駆動弁ユニット４５スピル弁４５ａソレノイド６０アクセル開度センサ４０３ＣＰＵ４０２ＣＲＭｅカウンタ４０７ＲＯＭ４０８バックアップＲＡＭＭ閉弁タイミング決定手段Ｍ１閉弁タイミング算出手段Ｍ２閉弁タイミング出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧駆動機構により開弁期間が任意に変
更可能な吸気弁と、少なくともエンジン回転数と負荷と
に基づいて前記吸気弁の開弁期間を設定する設定手段
と、該設定手段により設定された開弁期間に亘って前記
吸気弁が開弁するように前記油圧駆動手段を制御する制
御手段とを有する内燃エンジンの動弁制御装置におい
て、前記制御手段による前記吸気弁の開弁時のエンジン回転
数を予測する予測手段と、当該予測手段により予測されたエンジン回転数を用いて
前記吸気弁の開弁期間を設定するように前記設定手段に
指示する指示手段とを設けたことを特徴とする内燃エン
ジンの動弁制御装置。
【請求項２】前記設定手段は、前記吸気弁の開弁時期
を所定のクランク位置に固定し、前記吸気弁の閉弁時期
を変化させることにより前記吸気弁の開弁期間を設定す
ることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの動弁
制御装置。
【請求項３】前記設定手段は、少なくともエンジン回
転数とアクセル開度とに対応して予め記憶された基準開
弁期間に基づいて前記吸気弁の開弁期間を設定すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃エンジ
ンの動弁制御装置。