JPH07197846A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室内の充填効率の特性に応じて切り換え
られる制御因子の段階数より少ない数のマップを用いて
充填効率の特性を切り換えても、トルク出力の低下など
の不具合を防止することができる内燃機関の制御装置を
提供する。 【構成】 吸気弁４１の開弁期間およびリフト量を３段
階に切り換え可能な内燃エンジン１を制御するＥＣＵ５
には、各バルブタイミングに応じて切り換えられる３段
階の点火時期データの種類より少ない数の２つのマップ
を格納するマップメモリ領域５ｃ１，５ｃ２に設けられ
ている。メモリマップ領域５ｃ１には低速用点火時期デ
ータと高速用点火時期データのマップが記憶され、他方
のマップメモリ領域５ｃ２には中速用点火時期データの
マップが記憶される。１つのマップメモリ領域５ｃ１，
５ｃ２中の中高速バルブタイミング用マップのデータと
データとは互いに連続しない運転パラメータの値範囲に
対応し、同一の運転状態のパラメータに応じた点火時期
θｉｇデータを重複して持たないのでヒステリシス特性
を活したバルブタイミングの切換を行なえる。

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制御装置に関
し、より詳しくは燃焼室内の充填効率の異なる吸気特性
毎に設けられ内燃機関の燃焼に影響を及ぼす制御因子の
マップを切り換えて、該制御因子を制御する内燃機関の
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸気弁の開閉弁時期やリフト量、
又は複数吸気弁の一方を実質的に休止状態に近い極小リ
フト量とするなどのバルブタイミングを２段階に切り換
え可能な内燃機関の制御装置が知られている。前記バル
ブタイミングの各段階では燃焼室内に生ずる混合気の旋
回流やターブル流等の筒内流動の違いにより燃焼速度に
大きな違いが生じたり、吸気充填効率の特性が変化した
りするので、各段階毎に内燃機関の運転状態パラメータ
に応じた点火時期θｉｇを２枚のそれぞれのマップに設
定することにより、吸気弁のバルブタイミングに応じた
点火時期θｉｇを最適値に制御するようにしている。

【０００３】また一方で、吸気弁のバルブタイミングを
３段階に切り換えて出力を高めたいという要求がある。
吸気弁のバルブタイミングを３段切換にする場合に、マ
ップメモリを増設して３つのマップを格納しＥＣＵが切
換制御することも考えられるが、新たに容量増大に伴う
ＥＣＵの電気的構成を変更しなければならず、２段切換
の場合と互換性がなくなってしまう。そこで、２段切換
を行なっていた従来のＥＣＵで３段階の切換制御をする
ことを考えると、点火時期θｉｇのマップを格納するマ
ップメモリの容量が１段階分不足するので、いずれか一
方のマップに２段階分の点火時期θｉｇのデータを格納
しなければならなくなる。図９は３段階分の点火時期θ
ｉｇのマップを２つのメモリマップに分割して格納する
場合を示す説明図である。

【０００４】この場合、バルブタイミングを低速バルブ
タイミング（ＬｏＶＴ）、中速バルブタイミング（Ｍｉ
ｄＶＴ）、高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）と３段階
の点火時期に分割し、そのうちリーンバーンエミッショ
ンモード領域の精度を上げるために、低速バルブタイミ
ング（ＬｏＶＴ）用の点火時期θｉｇデータを独立した
一方のマップに格納し、中速バルブタイミング（Ｍｉｄ
ＶＴ）および高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）用の点
火時期θｉｇデータを他方のマップに格納することが一
般的に考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中速バ
ルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）および高速バルブタイミ
ング（ＨｉＶＴ）で設定される点火時期θｉｇに大きな
差があると、ＭｉｄＶＴからＨｉＶＴに移行するときに
生ずるノッキングを防止するには進角側の点火時期θｉ
ｇをリタードし、遅角側にスムーズに揃えなければなら
ない。

【０００６】このため、図２の点線ａに示すように、Ｍ
ｉｄＶＴからＨｉＶＴに移行するときに点火時期θｉｇ
をリタードさせると進角側バルブタイミングＭｉｄＶＴ
で得られるべきエンジントルク出力Ｔが図１０の点線に
示すように下がってしまう。尚、図２は点火時期θｉｇ
のマップの切り換えを説明するためのエンジン回転数Ｎ
Ｅに対する点火時期特性を示す説明図、また図１０はエ
ンジン回転数ＮＥに対応したトルク出力Ｔを示すグラフ
である。このように、中速バルブタイミング（ＭｉｄＶ
Ｔ）用の点火時期θｉｇデータおよび高速バルブタイミ
ング（ＨｉＶＴ）用の点火時期θｉｇデータを１つのマ
ップに格納しようとすると、ノッキングを回避する方向
にバルブタイミングの切換を行なわなければならず、ト
ルク出力の低下を招いてしまうといった問題があった。

【０００７】そこで、本発明は燃焼室内の筒内流動や充
填効率の特性に応じて切り換えられる制御因子の段階数
より少ない数のマップを用いて充填効率の特性を切り換
えても、トルク出力の低下などの不具合を防止すること
ができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の充填効
率や燃焼室内流動等の吸気特性が異なる３段以上の特性
に切り換える吸気特性変更手段と、内燃機関の燃焼に影
響を及ぼす制御因子の、内燃機関の運転パラメータに応
じた記憶値のマップを前記複数の吸気特性に対応して複
数格納するマップ格納手段と、前記吸気特性変更手段に
よって切り換えられる前記吸気特性に応じて前記マップ
を切り換えるマップ切り換え手段と、前記内燃機関の前
記運転パラメータに応じて前記切り換えられたマップか
ら前記記憶値を読み出して前記制御因子を制御する内燃
機関の制御装置において、前記複数のマップの少なくと
も１つには、前記運転パラメータの連続しない少なくと
も２以上の値範囲に夫々対応する記憶値群が設定されて
いることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の内燃機関の制御装置では、吸気特性変
更手段により内燃機関の充填効率や燃焼室内流動等の吸
気特性が異なる３段以上の特性に切り換え、マップ格納
手段により内燃機関の燃焼に影響を及ぼす制御因子の内
燃機関の運転パラメータに応じた記憶値のマップを前記
複数の吸気特性に対応して複数格納し、前記吸気特性変
更手段によって切り換えられる前記吸気特性に応じて前
記マップをマップ切り換え手段により切り換え、前記内
燃機関の前記運転パラメータに応じて前記切り換えられ
たマップから前記記憶値を読み出して前記制御因子を制
御する際に、前記複数のマップの少なくとも１つには前
記運転パラメータの連続しない少なくとも２以上の値範
囲に夫々対応する記憶値群が設定されている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の内燃機関の制御装置の一実施
例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１１】図１は本実施例の内燃機関の制御装置の全
体の概略を示す構成図である。内燃エンジン１は各シリ
ンダに吸気弁と排気弁とを備える。

【００１２】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。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、当該スロット
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。

【００１３】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の図示しない吸気弁の少し上流
側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない
燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に
接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開
弁時間が制御される。

【００１４】エンジン１の各気筒毎に設けられた点火プ
ラグ２２は駆動回路２１を介してＥＣＵ５に接続されて
おり、ＥＣＵ５により点火プラグ２２の点火時期θｉｇ
が制御される。

【００１５】また、ＥＣＵ５の出力側には、後述するバ
ルブタイミング切換制御を行なうための電磁弁２３が接
続されており、該電磁弁２３の開閉作動がＥＣＵ５によ
り制御される。

【００１６】更に同様にＥＣＵ５の出力側に排気ガスを
吸気系に還流すべく流量を制御するＥＧＲ制御弁２４が
接続されており、該制御弁２４の作動がＥＣＵ５により
制御される。

【００１７】一方、スロットル弁３′の直ぐ下流には管
７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けら
れており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換さ
れた絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、そ
の下流には吸気温（ＴＡ)センサ９が取付けられてお
り、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力して
ＥＣＵ５に供給する。

【００１８】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（Ｔｗ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）Ｔｗを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。エンジン回転数（ＮＥ）
センサ１１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２はエンジ
ン１のカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付けられてい
る。エンジン回転数センサ１１はエンジン１のクランク
軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス
（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、気筒判
別センサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度位置で
信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パル
スはＥＣＵ５に供給される。

【００１９】三元触媒１４はエンジン１の排気管１３に
配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の
成分の浄化を行う。排気ガス濃度検出器としてのＯ₂セ
ンサ１５は排気管１３の三元触媒１４の上流側に装着さ
れており、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出値
に応じた信号を出力しＥＣＵ５に供給する。

【００２０】ＥＣＵ５は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、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６、駆動回路２１及び電磁弁２３に駆動信号を供給す
る出力回路５ｄ等から構成される。

【００２１】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じた空燃
比のフィードバック制御運転領域やオープンループ制御
運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するととも
に、エンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応
じて点火時期θｉｇを決定する。記憶手段５ｃには、点
火時期θｉｇを決定するためのθｉｇマップを格納する
ために、吸気弁のバルブタイミング特性に応じて選択さ
れる２つのマップメモリ領域５ｃ１，５ｃ２が設けられ
ている。マップメモリ領域５ｃ₁には低速バルブタイミ
ング用のθｉｇLデータと高速バルブタイミング用のθ
ｉｇHデータとが低高速バルブタイミングマップとして
格納されており、マップメモリ領域５ｃ２には中速バル
ブタイミング用のθｉｇMデータが中速バルブタイミン
グマップとして格納されている。これらのマップメモリ
領域５ｃ１，５ｃ２はＣＰＵ５ｂによって切り換えられ
て選択的に読み出される。図３の（Ａ）はマップメモリ
５ｃ１領域に記憶される低高速バルブタイミングマッ
プ、図３の（Ｂ）はマップメモリ領域５ｃ２に記憶され
る中速バルブタイミングマップを示す説明図である。図
において斜線部分は点火時期θｉｇの実用領域を示す。
図６は全負荷時のエンジン回転数ＮＥに応じて決定され
る３段階のバルブタイミングに応じた点火時期θｉｇを
示す特性図であり、図３のマップは図６の特性に従って
設定されている。

【００２２】ＣＰＵ５ｂは更に後述する図５に示す手法
により、バルブタイミングの切換を指示するための信号
を出力して電磁弁２３の開閉制御を行なう。つぎに、バ
ルブタイミングを切り換える機械的構造について説明す
る。

【００２３】図４はエンジン１の要部縦断面図である。
シリンダブロック３１内に４つのシリンダ３２が直列に
並んで設けられ、シリンダブロック３１の上端に結合さ
れるシリンダヘッド３３と、各シリンダ３２に摺動可能
に嵌合されるピストン３４との間には燃焼室３５がそれ
ぞれ画成される。またシリンダヘッド３３には、各燃焼
室３５の天井面を形成する部分に、一対の吸気口３６及
び一対の排気口３７がそれぞれ設けられ、各吸気口３６
はシリンダヘッド３３の一方の側面に開口する吸気ポー
ト３８に連なり、各排気口３７はシリンダヘッド３３の
他方の側面に開口する排気ポート３９に連なる。

【００２４】シリンダヘッド３３の各シリンダ３２に対
応する部分には、各吸気口３６を開閉可能な一対の吸気
弁４０ｉと、各排気口３７を開閉可能な一対の排気弁４
０ｅとを案内すべく、ガイド筒４１ｉ，４１ｅがそれぞ
れ嵌合、固定されており、それらのガイド筒４１ｉ，４
１ｅから上方に突出した各吸気弁４０ｉ及び各排気弁４
０ｅの上端にそれぞれ組付けられる鍔部４２ｉ，４２ｅ
と、シリンダヘッド３３との間には弁ばね４３ｉ，４３
ｅがそれぞれ縮設され、これらの弁ばね４３ｉ，４３ｅ
により各吸気弁４０ｉ及び各排気弁４０ｅは、上方即ち
閉弁方向に付勢されている。

【００２５】シリンダヘッド３３と、該シリンダヘッド
３３の上端に結合されるヘッドカバー４４との間には作
動室４５が画成され、この作動室４５内には、各シリン
ダ３２における吸気弁４０ｉを開閉駆動するための吸気
弁側動弁装置４７ｉと、各シリンダ３２における排気弁
４０ｅを開閉駆動するための排気弁側動弁装置４７ｅと
が収納、配置される。両動弁装置４７ｉ，４７ｅは、基
本的には同一の構成を有するので、吸気弁側動弁装置４
７ｉについてのみ説明する。

【００２６】吸気弁側動弁装置４７ｉは、機関のクラン
ク軸(図示せず)から１／２の速度比で回転駆動されるカ
ムシャフト４８ｉと、各シリンダ３２にそれぞれ対応し
てカムシャフト４８ｉに設けられる高速用カム５１ｉ、
中速用カム５０ｉ及び低速用カム４９ｉからなるバルブ
タイミング用カムと、カムシャフト４８ｉと平行にして
固定配置されるロッカシャフト５２ｉと、各シリンダ３
２にそれぞれ対応してロッカシャフト５２ｉに枢支され
る第１駆動ロッカアーム５３ｉと連結切換機構（流体圧
式切換機構）５６ｉとを備える。連結切換機構５６ｉ
は、図示しない給油路の油圧によって切換作動し、給油
路の油圧は前述の電磁弁２３の開閉によって制御され
る。かかる連結切換機構５６ｉの作動によってロッカア
ーム５３ｉを作動するバルブタイミング用カムは低速用
カム４９ｉ、中速用カム５０ｉ、高速用カム５１ｉのい
ずれかに切り換えられる。従って、３段階に切り換えら
れたロッカアーム５３ｉの動きによって吸気弁４０ｉの
開閉時期としての開弁期間およびリフト量は変わり、バ
ルブタイミングが変更される。

【００２７】上記のように構成されたエンジン１の吸気
弁側動弁装置４７ｉの作動について以下に説明する。

【００２８】ＥＣＵ５から電磁弁２３に対して第１の開
弁指令信号が出力されると、該電磁弁２３が開弁作動
し、連結切換機構５６ｉが作動する。高速用カム５１ｉ
によってロッカアーム５３ｉの作動による吸気弁４０ｉ
は、開弁期間とリフト量を比較的大きくした高速バルブ
タイミングで開閉作動する。同様にＥＣＵ５から電磁弁
２３に対して第２の開弁指令信号が出力されると、電磁
弁２３が第２の開弁作動し、連結切換機構５６ｉが作動
する。中速用カム５０ｉによってロッカアーム５３ｉが
作動し、吸気弁４０ｕｉは高速バルブタイミングに比較
して開弁期間とリフト量が小さい中速バルブタイミング
で開閉作動する。

【００２９】一方、ＥＣＵ５から電磁弁２３に対して閉
弁指令信号が出力されると、電磁弁２３が閉弁作動し、
連結切換機構５６ｉが上記と違った作動をして、低速用
カム４９ｉによってロッカアーム５３ｉが作動し、吸気
弁４０ｉが開弁期間とリフト量を比較的小さくした低速
バルブタイミングで作動する。

【００３０】ＥＣＵ５によるバルブタイミングの切換制
御について説明する。図５はバルブタイミング切換ルー
チンを示すフローチャートである。本ルーチンはＴＤＣ
信号パルス発生毎にこれと同期して実行される。

【００３１】まず、エンジン１が始動中であるか否かを
エンジン回転数ＮＥ等により判別する（ステップＳ
１）。

【００３２】始動中でないときは、つづいてエンジン水
温Ｔｗが設定温度Ｔｗ₁（例えば６０℃） より低いか否
か、即ち暖機が完了したか否かを判別する（ステップＳ
２）。

【００３３】既に、暖機が完了しているときには図中二
点鎖線で示されるバルブタイミングの切換処理（ステッ
プＳ３）を行なう。バルブタイミングの切換処理（ステ
ップＳ３）では、まずエンジン回転数ＮＥが第１下限値
ＮＥ １（例えば２５００ｒｐｍ（図２参照））以上であ
るか否かを判別する（ステップＳ４）。ここで、第１下
限値ＮＥ１はエンジン回転数ＮＥが低下してきて、中速
バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）から低速バルブタイミ
ング（ＬｏＶＴ）に切り換えるときのエンジン回転数で
あり、例えば２５００ｒｐｍである。

【００３４】エンジン回転数ＮＥが第１下限値ＮＥ１よ
り低いときは低速バルブタイミング（ＬｏＶＴ）の実行
に移行する（ステップＳ５）。低速バルブタイミングの
実行（ステップＳ５）では、ＥＣＵ５が電磁弁２３に閉
弁指令信号を出力して低速用カム４９ｉの作動を選択す
る。ＣＰＵ５ｂは低高速バルブタイミング用マップメモ
リ領域５ｃ１から図３（Ａ）に示す低高速バルブタイミ
ングから低速用点火時期データθｉｇLを検索して、エ
ンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じた
点火時期θｉｇLを決定して本ルーチンを終了する（ス
テップＳ１０）。

【００３５】一方、エンジン回転数ＮＥが第１下限値Ｎ
Ｅ１以上のときは、さらに第２下限値ＮＥ２以上である
か否かを判別する（ステップＳ６）。ここで、第２下限
値ＮＥ２はエンジン回転数ＮＥが上昇してきて、低速バ
ルブタイミング（ＬｏＶＴ）から中速バルブタイミング
（ＭｉｄＶＴ）に切り換えるときのエンジン回転数であ
り、例えば３２００ｒｐｍである。

【００３６】エンジン回転数ＮＥが第２下限値ＮＥ２よ
り低いときは、前回低速バルブタイミング（ＬｏＶＴ）
であったか否かを判別する（ステップＳ７）。低速バル
ブタイミングであったときにはバルブタイミングの切換
を行なわず、低速バルブタイミング（ＬｏＶＴ）を継続
して選択する（ステップＳ５）。一方、前回低速バルブ
タイミング（ＬｏＶＴ）でない、すなわち中速バルブタ
イミング（ＭｉｄＶＴ）であったときにもバルブタイミ
ングの切換を行わず、ＥＣＵ５は電磁弁２３に第２の開
弁指令信号を出力して中速バルブタイミング（ＭｉｄＶ
Ｔ）を維持する（ステップＳ９）。

【００３７】ＣＰＵ５ｂは、中速バルブタイミング用マ
ップメモリ領域５ｃ２から点火時期θｉｇマップを検索
し（図３参照）、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶
対圧ＰＢＡに応じた点火時期θｉｇMを決定して（ステ
ップＳ１１）、本ルーチンを終了する。

【００３８】前述のステップＳ６でエンジン回転数ＮＥ
が第２下限値ＮＥ２以上であるときには、さらにエンジ
ン回転数ＮＥが第１上限値ＮＥ３以上であるか否かを判
別する（ステップＳ１２）。ここで、第１上限値ＮＥ３
はエンジン回転数ＮＥが低下してきて高速バルブタイミ
ング（ＨｉＶＴ）から中速バルブタイミング（ＭｉｄＶ
Ｔ）に切り換えるときのエンジン回転数であり、例えば
５５００ｒｐｍである。第１上限値ＮＥ３より低いとき
は中速バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）を行う（ステッ
プＳ９）。一方、エンジン回転数ＮＥが第１上限値ＮＥ
３以上であるときは、さらに第２上限値ＮＥ４以上であ
るか否かを判別する（ステップＳ１３）。ここで、第２
上限値ＮＥ４はエンジン回転数が高くなってきて中速バ
ルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）から高速バルブタイミン
グ（ＨｉＶＴ）に切り換えるときのエンジン回転数であ
り、例えば６２００ｒｐｍである。

【００３９】エンジン回転数ＮＥが第２上限値ＮＥ４よ
り低いときは、前回中速バルブタイミング（ＭｉｄＶ
Ｔ）であったか否かを判別する（ステップＳ１４）。中
速バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）であったときにはバ
ルブタイミングの切換を行なわず、中速バルブタイミン
グ（ＭｉｄＶＴ）を維持する（ステップＳ９）。一方、
前回本ルーチンを実行したとき中速バルブタイミング
（ＭｉｄＶＴ）でない、すなわち高速バルブタイミング
（ＨｉＶＴ）であったときにもバルブタイミングの切換
を行わず、ＥＣＵ５は電磁弁２３に第１の開弁指令信号
を出力して、高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）を維持
する（ステップＳ１６）。

【００４０】ＣＰＵ５ｂは低高速バルブタイミング用マ
ップメモリ５ｃ１から高速用点火時期θｉｇHマップを
検索し（図３参照）、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管
内絶対圧ＰＢＡに応じた点火時期θｉｇHを決定して
（ステップＳ１７）、本ルーチンを終了する。

【００４１】このように本実施例のバルブタイミング切
換ルーチンでは、図２に示すようにエンジン回転数ＮＥ
が上昇してきて第２の下限値ＮＥ２以上になるとバルブ
タイミングを低速バルブタイミング（ＬｏＶＴ）から中
速バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）に切り換えると共
に、ＣＰＵ５ｂが読み出すマップメモリ領域を低高速バ
ルブタイミング用マップメモリ領域５ｃ１から中速バル
ブタイミング用マップメモリ領域５ｃ２に切り替える。
さらにエンジン回転数ＮＥが第２の上限値ＮＥ４以上に
なるとバルブタイミングを中速バルブタイミング（Ｍｉ
ｄＶＴ）から高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）に切り
換えると共に、ＣＰＵ５ｂが読み出すマップメモリ領域
を中速バルブタイミング用メモリマップ領域５ｃ２から
低高速バルブタイミング用マップメモリ領域５ｃ１に切
り替える。また、エンジン回転数ＮＥが下降してきて第
１の上限値ＮＥ３より低くなると高速バルブタイミング
（ＨｉＶＴ）から中速バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）
に切り換えると共に、ＣＰＵ５ｂが読み出すマップメモ
リ領域を低高速バルブタイミング用マップメモリ領域５
ｃ１から中速バルブタイミング用マップメモリ領域５ｃ
２に切り替える。さらに第１の下限値ＮＥ１より低くな
ると中速バルブタイミング（ＭｉｄＶＴ）から低速バル
ブタイミング（ＬｏＶＴ）に切り換えると共に、ＣＰＵ
５ｂが読み出すマップメモリ領域を中速バルブタイミン
グ用マップメモリ領域５ｃ２から低高速バルブタイミン
グ用マップメモリ領域５ｃ１に切り替える。このよう
に、低速バルブタイミング（ＬｏＶＴ）と中速バルブタ
イミング（ＭｉｄＶＴ）との切換、中速バルブタイミン
グ（ＭｉｄＶＴ）と高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）
との切換用エンジン回転数においてヒステリシス特性を
備えているので、バルブタイミングの切換を滑らかに行
なうことができ、ノッキング回避のために点火時期θｉ
ｇをリタードさせる必要がなくなり、トルクＴ出力の低
下を抑えることができる。すなわち、図２の点線ａに示
すように従来の点火時期θｉｇではノッキングの発生を
回避するために第１上限値ＮＥ３の手前からリタードさ
せているのに対して本実施例では第２上限値ＮＥ４に至
って初めて点火時期をリタードさせることになるが、こ
のとき高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）の特性が選択
されるので点火時期が遅くなっても十分に高い高速バル
ブタイミング（ＨｉＶＴ）のトルク出力を得ることがで
きる。図７はエンジン回転数ＮＥに対するトルクＴ出力
の変化を示すグラフである。図７において点線は点火時
期θｉｇをリタードさせたときのトルク出力を示し、斜
線部分は改善されたトルク出力分を示しており、図１０
における斜線部分ｂに相当する。

【００４２】以上示したように、本実施例の内燃機関の
制御装置によれば、２つのマップメモリ領域（低高速バ
ルブタイミング用マップメモリ領域５ｃ１、中速バルブ
タイミング用マップメモリ領域５ｃ２）に記憶された３
段階の点火時期θｉｇマップを用いてそれぞれのバルブ
タイミング（低速バルブタイミングＬｏＶＴ、中速バル
ブタイミングＭｉｄＶＴ、高速バルブタイミングＨｉＶ
Ｔ）に適した点火時期θｉｇを設定するので、従来のＨ
ｉ，Ｌｏ２段階のバルブタイミングに適用されるＥＣＵ
５の構成そのままで、特にマップメモリ３段階の点火時
期θｉｇマップを用いてそれぞれのバルブタイミング
（低速バルブタイミングＬｏＶＴ、中速バルブタイミン
グＭｉｄＶＴ、高速バルブタイミングＨｉＶＴ）に適し
た点火時期θｉｇを設定するので、従来のＨｉ，Ｌｏ２
段階のバルブタイミングに適用されるＥＣＵ５の構成そ
のままで、特にマップメモリを増設してその切換制御を
変更することなく、３段切換のバルブタイミングに適用
することができる。

【００４３】しかも、低速バルブタイミング（ＬｏＶ
Ｔ）、高速バルブタイミング（ＨｉＶＴ）用の点火時期
θｉｇマップを１つの低高速用マップメモリ領域５ｃ１
に格納して記憶するので、１つのマップメモリに対して
同一の運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥおよび
吸気管内絶対圧ＰＢＡ）の点火時期θｉｇを重複して持
つことがなく、点火時期θｉｇにヒステリシス特性を付
加して最適なバルブタイミングの切換を行なうことがで
きる。

【００４４】したがって、リタードによるノッキングを
回避でき、トルクＴ出力の低下を防ぐことができる。さ
らに、リタードによりＨＣ成分が多量に排出して排気温
が上昇し、排気系の耐久性が低下することを防止でき
る。

【００４５】尚、点火時期θｉｇは低速バルブタイミン
グＬｏＶＴ、中速バルブタイミングＭｉｄＶＴおよび高
速バルブタイミングＨｉＶＴの３段階の切換に限らず、
４段階以上の切換であってもよい。図８は４段切換にお
ける２つのマップメモリ領域に格納された点火時期θｉ
ｇのマップの記憶配置を示す説明図である。マップメモ
リ領域２５ｃ１には第１の低速用点火時期θｉｇL1マッ
プおよび中速用点火時期θｉｇMマップが格納されてい
る。マップメモリ領域２５ｃ２には第２の低速用点火時
期θｉｇL2および高速用点火時期θｉｇHが格納されて
いる。

【００４６】また、バルブタイミングの切換に応じて切
り換えられる制御因子としては、点火時期θｉｇに限ら
ず、要求出力燃費、エミッションを考慮し、燃焼速度、
燃焼状態が変化することに対応して最適な空燃比制御に
係る基本燃料噴射量Ｔｉ、空燃比補正係数ＫＯ２あるい
は排気還流量ＥＧＲでも良いことは勿論である。

【００４７】

【発明の効果】本発明の内燃機関の制御装置によれば、
内燃機関の燃焼に影響を及ぼす制御因子の記憶値の複数
のマップの少なくとも１つには内燃機関の運転パラメー
タの連続しない少なくとも２以上の値範囲に夫々対応す
る記憶値群が設定されているので、運転状態パラメータ
に応じて前記マップを切り換えることにより、燃焼室の
充填効率の特性に応じて切り換えられる制御因子の段階
数より少ない数のマップを用いてもトルク出力の低下な
どの不具合を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の内燃機関の制御装置の全体の概略を
示す構成図である。

【図２】点火時期θｉｇのマップの切り換えを説明する
ためのエンジン回転数ＮＥに対する点火時期特性を示す
説明図である。

【図３】マップメモリ領域５ｃ１，５ｃ２に記憶される
低速バルブタイミング用の点火時期θｉｇLデータ、中
速バルブタイミング用の点火時期θｉｇMデータ、高速
バルブタイミング用の点火時期θｉｇHデータを示す説
明図である。

【図４】エンジン１の要部を示す縦断面図である。

【図５】バルブタイミング切換ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図６】全負荷時のエンジン回転数ＮＥに応じて決定さ
れる３段階のバルブタイミングに応じた点火時期θｉｇ
を示す特性図である。

【図７】エンジン回転数ＮＥに対するトルクＴ出力の変
化を示すグラフである。

【図８】２つのマップメモリ領域に格納された点火時期
θｉｇのマップの記憶配置を示す説明図である。

【図９】３段階分の点火時期θｉｇマップを２つのマッ
プに分割して格納する場合を示す説明図である。

【図１０】エンジン回転数に対応したトルク出力を示す
グラフである。

【符号の説明】

５ ＥＣＵ ５ｃ 記憶手段 ５ｃ１ マップメモリ領域 ５ｃ２ マップメモリ領域 ８ 吸気管内絶対圧センサ １１ エンジン回転数センサ ２３ 電磁弁 ４０ｉ 吸気弁 ４９ｉ 低速用カム ５０ｉ 中速用カム ５１ｉ 高速用カム ５３ｉ ロッカアーム ５６ｉ 連結切換機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の充填効率や燃焼室内流動等の
   吸気特性が異なる３段以上の特性に切り換える吸気特性
   変更手段と、 内燃機関の燃焼に影響を及ぼす制御因子の、内燃機関の
   運転パラメータに応じた記憶値のマップを前記複数の吸
   気特性に対応して複数格納するマップ格納手段と、 前記吸気特性変更手段によって切り換えられる前記吸気
   特性に応じて前記マップを切り換えるマップ切り換え手
   段と、 前記内燃機関の前記運転パラメータに応じて前記切り換
   えられたマップから前記記憶値を読み出して前記制御因
   子を制御する内燃機関の制御装置において、 前記複数のマップの少なくとも１つには、前記運転パラ
   メータの連続しない少なくとも２以上の値範囲に夫々対
   応する記憶値群が設定されていることを特徴とする内燃
   機関の制御装置。
2. 【請求項２】 前記吸気特性変更手段は内燃機関の吸気
   弁の実質休止状態を含む開閉特性を切り換えることを特
   徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 前記吸気特性変更手段は、内燃機関の吸
   排気通路の開閉弁の開閉タイミング特性を切り換えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】前記制御因子は点火時期であることを特徴
   とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。