JP2000320355A

JP2000320355A - 内燃エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2000320355A
Application number: JP13362199A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Muto; 浩文武藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】アイドル運転から高出力運転までの広い運転
領域において、１個のインジェクタにより燃料を適切に
供給できることで、燃費の向上と高出力の確保の両立を
図ることができる内燃エンジンの制御装置を提供する。【解決手段】吸気カムおよび／または排気カムの位相
がクランクシャフト９に対して変更可能で、アイドル運
転時にエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数ＮｅＯ
ＢＪになり且つ空燃比が目標空燃比になるように、吸入
空気量および燃料噴射量ＴＯＵＴを制御する内燃エンジ
ンの制御装置であって、クランクシャフト９の回転変動
量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ以上であるか否かを判別す
るクランク変動判別手段２、２５と、燃料噴射量ＴＯＵ
Ｔが所定値ＴＯＵＴｍｉｎ＋α以下の小流量で且つ回転
変動量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ以上のときに、吸気カ
ム位相の進角制御および／または排気カム位相の遅角制
御を行うカム位相制御手段２と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンの制
御装置に関し、特にインジェクタによる燃料供給をアイ
ドル運転時に適切に行えるようにした制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃エンジンの制御装置として、
例えば特公平７−１１１１６７号公報に開示されたもの
が知られている。この内燃エンジンは、吸気弁のリフト
量を段階的に切り替えるためのリフト制御カムと、この
リフト制御カムに連結されたカム制御軸と、このカム制
御軸を介してリフト制御カムを回転駆動するアクチュエ
ータとを備えている。リフト制御カムの外周面には互い
に高さが異なる５つのカム面が形成され、これらのカム
面の１つが、ロッカーアームを支持するレバーに選択的
に当接するように構成されていて、このカム面をアクチ
ュエータにより切り替えて、吸気カムに当接するロッカ
ーアームを異なる位置に位置決めすることによって、吸
気弁のリフト量が段階的に切り替えられるようになって
いる。

【０００３】そして、この制御装置では、スロットル弁
開度およびエンジン回転数に基づき、エンジンの運転領
域がアイドル運転状態から高速運転状態までの５つの領
域のいずれにあるかを判別し、この判別した運転領域に
応じて、リフト制御カムのカム面を切り替えて吸気弁の
リフト量を制御するとともに、インジェクタの燃料噴射
量を制御することによって、エンジンの運転状態に応じ
た出力を得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の制御装置は、エンジンの運転状態に応じて、吸気弁の
リフト量を増減制御しているにすぎないため、１個のイ
ンジェクタによっては、アイドル運転時あるいは高出力
運転時に、その運転状態に見合った燃料量を適切に供給
できないという問題がある。

【０００５】すなわち、上述した従来の制御装置では、
エンジンの運転状態に応じて吸気弁のリフト量、すなわ
ち吸入空気量を単純に増減しているため、理論空燃比で
燃焼を行おうとすれば、燃料供給量もまた、増減した吸
入空気量に応じて単純に増減しなければならない。一
方、最近のエンジンには、高出力だけでなく低燃費であ
ることが同時に求められることが多く、燃費向上のため
にエンジンの低フリクション化が進んでいるため、アイ
ドル運転時の要求燃料量が減少し、インジェクタに求め
られる燃料噴射量の範囲が低流量側に拡大する傾向にあ
る。

【０００６】しかし、インジェクタの噴射性能には物理
的に限界があり、１個のインジェクタで噴射可能な流量
の範囲は限られている。このため、アイドル運転時に低
出力を得るべく低流量のインジェクタを採用した場合に
は、高出力時に燃料供給量が不足するため、所要の出力
が得られないという問題がある。逆に、高出力を確保す
べく高流量のインジェクタを採用した場合には、その最
低保証流量がアイドル運転時における要求燃料量を上回
る関係になることがある。特に、ベーパ処理装置により
ベーパ（蒸発燃料）を吸気系に供給する場合や、高地な
どで燃料供給量の大気圧補正を行う場合には、要求燃料
量がさらに小さくなり、最低保証流量を下回るようにな
るため、失火や燃費の悪化を招く可能性がある。

【０００７】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、アイドル運転から高出力運転ま
での広い運転領域において、１個のインジェクタにより
燃料を適切に供給でき、それにより、燃費の向上と高出
力の確保の両立を図ることができる内燃エンジンの制御
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】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る発明は、吸気弁４および排
気弁５をそれぞれ開閉する吸気カムおよび排気カムの少
なくとも一方の位相がクランクシャフト９に対して変更
可能に構成されるとともに、アイドル運転時にエンジン
回転数Ｎｅが目標アイドル回転数ＮｅＯＢＪになるよう
に且つ内燃エンジン３に供給される混合気の空燃比が目
標空燃比になるように、吸入空気量およびインジェクタ
１２の燃料噴射量（実施形態における（以下、本項にお
いて同じ）燃料噴射時間ＴＯＵＴ）を制御する内燃エン
ジンの制御装置であって、アイドル運転時におけるクラ
ンクシャフト９の回転変動量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ
以上であるか否かを判別するクランク変動判別手段（Ｅ
ＣＵ２、クランク角センサ２５）と、アイドル運転時に
おける燃料噴射量が所定値ＴＯＵＴｍｉｎ＋α以下の小
流量で、且つクランク変動判別手段により回転変動量△
Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ以上と判別されたときに、吸気
カムの位相をクランクシャフト９に対して進角させる進
角制御、および排気カムの位相をクランクシャフト９に
対して遅角させる遅角制御の少なくとも一方を行うカム
位相制御手段（ＥＣＵ２）と、を備えていることを特徴
としている。

【０００９】この内燃エンジンの制御装置によれば、ア
イドル運転時には、エンジン回転数が目標アイドル回転
数になり且つ空燃比が目標空燃比例えば理論空燃比にな
るように、吸入空気量およびインジェクタの燃料噴射量
が制御される。また、アイドル運転時において、インジ
ェクタの燃料噴射量が所定値以下の小流量で、且つクラ
ンク変動判別手段によりクランクシャフトの回転変動量
が所定量以上と判別されたときには、カム位相制御手段
によって、吸気弁を開閉する吸気カムの位相（以下「吸
気カム位相」という）をクランクシャフトに対して進角
させる進角制御、および／または排気弁を開閉する排気
カムの位相（以下「排気カム位相」という）をクランク
シャフトに対して遅角させる遅角制御が実行される。こ
の吸気カム位相の進角および／または排気カム位相の遅
角により、吸気弁と排気弁の開放のオーバーラップ期間
が長くなることによって、内部ＥＧＲが増加して燃焼効
率が低下する結果、トルクダウンし、エンジン回転数が
低下の方向に向かう。このエンジン回転数の低下が生じ
ると、これを補うべく吸入空気量が増加し、それに伴っ
てインジェクタの燃料噴射量も増加することにより、エ
ンジン回転数が目標アイドル回転数に一致するように上
昇し、回転変動量が小さくなることで、失火が防止され
るとともに、空燃比が目標空燃比近傍の値に維持され
る。

【００１０】以上のように、本発明の制御装置では、ア
イドル運転時に、吸気系へのベーパ供給や大気圧補正な
どが原因となって、インジェクタの燃料噴射量が所定値
以下の小流量に減少し、クランクシャフトの回転変動量
が所定量以上になったときに、吸気カム位相の進角制御
および／または排気カム位相の遅角制御を行うことで、
要求燃料量を強制的に増加させる。したがって、燃料噴
射量の上記所定値をインジェクタの最低保証流量よりも
若干大きな適切な値に設定することによって、アイドル
運転時におけるインジェクタの燃料噴射量を最低保証流
量以上に維持できる。その結果、例えば高流量の１個の
インジェクタを用いて、アイドル運転から高出力運転ま
での広い運転領域において燃料を適切に供給でき、それ
により、燃費の向上と高出力の確保の両立を図ることが
できる。また、クランクシャフトの実際の回転変動量を
見ながら、吸気カム位相の進角などを行って燃料噴射量
を増加させるので、失火を確実に防止できるとともに、
燃料供給量の増加を最小限に抑制することができ、さら
にアイドル時のアイドル安定性も向上する。

【００１１】また、請求項２に係る発明は、吸気弁４お
よび排気弁５をそれぞれ開閉する吸気カムおよび排気カ
ムの少なくとも一方の位相がクランクシャフト９に対し
て変更可能で、吸気系（吸気管１１）にベーパを供給可
能に構成されるとともに、アイドル運転時にエンジン回
転数Ｎｅが目標アイドル回転数ＮｅＯＢＪになるように
且つ内燃エンジン３に供給される混合気の空燃比が目標
空燃比になるように、吸入空気量およびインジェクタ１
２の燃料噴射量（燃料噴射時間ＴＯＵＴ）をフィードバ
ック制御する内燃エンジンの制御装置であって、ベーパ
の濃度を検出するベーパ濃度検出手段（ＥＣＵ２）と、
アイドル運転時におけるクランクシャフト９の回転変動
量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ以上であるか否かを判別す
るクランク変動判別手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ
２５）と、アイドル運転時における燃料噴射量が所定値
ＴＯＵＴｍｉｎ＋α以下の小流量で、且つクランク変動
判別手段により回転変動量△Ｎｅが所定量以上△ＮｅＮ
Ｇと判別されたときに、ベーパ濃度検出手段で検出され
たベーパの濃度に応じて、吸気カムの位相をクランクシ
ャフト９に対して進角させる進角制御、および排気カム
の位相をクランクシャフト９に対して遅角させる遅角制
御の少なくとも一方を行うカム位相制御手段（ＥＣＵ
２）と、を備えていることを特徴としている。

【００１２】この制御装置によれば、請求項１の制御装
置による上述した作用を同様に得ることができる。すな
わち、アイドル運転時に、インジェクタの燃料噴射量が
所定値以下の小流量に減少し、クランクシャフトの回転
変動量が所定量以上になったときに、吸気カム位相の進
角制御および／または排気カム位相の遅角制御を実行し
て要求燃料量を増加させることで、１個のインジェクタ
により、アイドル運転から高出力運転までの広い運転領
域において燃料を適切に供給でき、それにより、燃費の
向上と高出力の確保の両立を図ることができる。これに
加えて、この制御装置では、ベーパ濃度検出手段で検出
されたベーパ濃度に応じて、吸気カム位相の進角制御お
よび／または排気カム位相の遅角制御を実行するので、
要求燃料量を実際のベーパ濃度に応じて適切に増加させ
ることができ、ベーパ供給に起因する失火を確実に防止
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る内燃エンジンの制御装置について
説明する。図１は、本実施形態の内燃エンジンの制御装
置１の概略構成を示している。同図に示すように、この
制御装置１は、ＥＣＵ（カム位相制御手段）２を備えて
おり、このＥＣＵ２は、内燃エンジン（以下、単に「エ
ンジン」という）３の運転状態に応じて、後述するよう
な燃料供給制御やカム位相制御を実行する。

【００１４】エンジン３は、４サイクルＤＯＨＣ型ガソ
リンエンジンであり、運転時に吸気弁４および排気弁５
をそれぞれ開閉駆動する複数の吸気カムおよび排気カム
（ともに図示せず）を一体に設けた吸気カムシャフト６
および排気カムシャフト７を備えている。吸気カムシャ
フト６および排気カムシャフト７の一端部には、カム位
相可変機構８、８（吸気カム用のもののみ図示）がそれ
ぞれ設けられている。

【００１５】各カム位相可変機構８は、油圧により駆動
され、一方の吸気カム用のカム位相可変機構８は、クラ
ンクシャフト９に対する吸気カムシャフト６およびこれ
と一体の吸気カムの位相（以下、単に「吸気カム位相」
という）を無段階に進角または遅角させることによっ
て、吸気弁の開閉時期を進角または遅角させるものであ
る。同様に、排気カム用のカム位相可変機構８は、クラ
ンクシャフト９に対する排気カムシャフト７およびこれ
と一体の排気カムの位相（以下、単に「排気カム位相」
という）を無段階に進角または遅角させることによっ
て、排気弁の開閉時期を進角または遅角させる。

【００１６】各カム位相可変機構８には、電磁制御弁１
０（吸気カム用のもののみ図示）が接続されている。こ
の吸気カム用の電磁制御弁１０は、ＥＣＵ２からのデュ
ーティ信号から成る駆動信号ＣＡＩＮによって駆動さ
れ、そのデューティ比に応じて、エンジン３の潤滑系の
油圧ポンプ（図示せず）からの油圧をカム位相可変機構
８に供給する。このように、ＥＣＵ２は、電磁制御弁１
０を介してカム位相可変機構８を制御することにより、
吸気カム位相を進角または遅角させる。なお、図示しな
いが、排気カム用の電磁制御弁１０に対してもＥＣＵ２
から同様の駆動信号が出力されることによって、排気カ
ム位相が進角または遅角される。

【００１７】また、吸気カムシャフト６および排気カム
シャフト７のカム位相可変機構８と反対側の端部には、
カム位相センサ２０、２０（吸気カム用のもののみ図
示）がそれぞれ設けられている。これらのカム位相セン
サ２０、２０は、例えばマグネットロータおよびＭＲＥ
ピックアップで構成されており、吸気カム位相および排
気カム位相をそれぞれ検出し、その検出信号をＥＣＵ２
に出力する。また、カム位相センサ２０は、パルス信号
であるＴＤＣ信号を出力する。このＴＤＣ信号は、エン
ジン３のピストンが各気筒において吸入行程開始時の上
死点付近にあることを表す信号であり、吸気カムシャフ
ト６の所定角度（例えば４５度）ごとに１パルス出力さ
れる。

【００１８】エンジン３の吸気管１１にはスロットル弁
１５が設けられており、そのスロットル弁開度θＴＨは
スロットル弁開度センサ２８で検出され、その検出信号
はＥＣＵ２に送られる。また、吸気管１１のスロットル
弁１５よりも下流側には、インジェクタ１２と、サーミ
スタなどで構成された吸気温センサ１６と、半導体圧力
センサなどで構成された吸気圧センサ２１が取り付けら
れている。インジェクタ１２は、ＥＣＵ２からの駆動信
号によって、その燃料噴射時間（燃料噴射量）ＴＯＵＴ
が制御され、燃料を吸気管１１内に噴射・供給する。吸
気温センサ１６は、吸気管１１内の吸入空気の温度であ
る吸気温ＴＡを、吸気圧センサ２１は、吸気管１１内の
絶対圧ＰＢＡをそれぞれ検出し、それらの検出信号をＥ
ＣＵ２に送る。

【００１９】また、吸気管１１にはスロットル弁１５を
バイパスする２次吸気通路２９が設けられ、この２次吸
気通路２９の途中に２次吸気用制御弁３０が設けられて
おり、アイドル運転時、２次吸気用制御弁３０の開度を
ＥＣＵ２から出力される制御信号で制御して、２次吸気
通路２９を通る２次空気量を制御することにより、エン
ジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数ＮｅＯＢＪになる
ように制御される。さらに、吸気管１１のスロットル弁
１５よりも下流側には、通路１７を介して、燃料タンク
で発生するベーパ（蒸発燃料）を吸着するキャニスタ
（図示せず）が接続されており、通路１７の途中にはパ
ージ制御弁１８が設けられている。パージ制御弁１８
は、ＥＣＵ２に接続されており、所定の運転状態におい
てＥＣＵ２により開弁されることによって、キャニスタ
に貯蔵されたベーパを吸気管１１に供給（パージ）す
る。

【００２０】エンジン３の排気管１３の途中には、排気
ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどを浄化する三元触媒１
４が配置されている。三元触媒１４の上流側には、ジル
コニアおよび白金電極などで構成されたＬＡＦセンサ２
２が設けられている。ＬＡＦセンサ２２は、排気ガス中
の酸素濃度を検出し、その酸素濃度に比例する検出信号
をＥＣＵ２に送る。

【００２１】さらに、エンジン３の本体には、サーミス
タなどで構成された水温センサ２３および油温センサ２
４が取り付けられている。水温センサ２３は、エンジン
３のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度である
エンジン水温ＴＷを、油温センサ２４は、エンジン３の
潤滑系の油温度である油温ＴＯＩＬをそれぞれ検出し
て、それらの検出信号をＥＣＵ２に送る。また、ＥＣＵ
２には、大気圧センサ２６で検出された大気圧ＰＡを表
す信号が送られる。

【００２２】また、エンジン３には、クランク角センサ
２５が設けられている。クランク角センサ２５は、マグ
ネットロータおよびＭＲＥピックアップを組み合わせた
ものであり、クランクシャフト９の回転に伴い、所定の
クランク角（例えば１゜）ごとに、パルス信号であるＣ
ＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＣＲ
Ｋ信号に基づき、エンジン３のエンジン回転数Ｎｅおよ
びクランクシャフト９の回転変動量△Ｎｅを求める。

【００２３】ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース２
ａ、ＣＰＵ２ｂ、ＲＡＭ２ｃおよびＲＯＭ２ｄなどから
なるマイクロコンピュータで構成されており、このＲＡ
Ｍ２ｃは、バックアップ電源により、記憶したデータを
エンジン３の停止時にも保持するようになっている。前
述した各種センサからの検出信号はそれぞれ、Ｉ／Ｏイ
ンターフェース２ａでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、
ＣＰＵ２ｂに入力される。

【００２４】ＣＰＵ２ｂは、これらの入力信号に応じ
て、アイドル運転領域や高出力運転領域などのエンジン
３の運転状態を判別する。また、判別した運転状態に応
じ、ＲＯＭ２ｄに記憶された制御プログラムなどやＲＡ
Ｍ２ｃに記憶されたデータなどに従って、インジェクタ
１２の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算するとともに、その
演算結果に基づく駆動信号をインジェクタ１２に出力す
ることによって、燃料供給量を制御する。例えば、エン
ジン３がアイドル運転状態にあると判別されたときに
は、そのときのエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転
数ＮｅＯＢＪになるように、また、エンジン３に供給さ
れる混合気の空燃比が理論空燃比になるように、２次吸
気用制御弁３０による２次空気量のフィードバック制
御、およびＬＡＦセンサ２２で検出された酸素濃度に応
じた燃料噴射時間ＴＯＵＴのフィードバック制御が、原
則として実行される。また、ＣＰＵ２ｂは、以下に述べ
るようにして吸気カム位相ＣＡＩＮを演算し、その演算
結果に基づく駆動信号を電磁制御弁１０に出力すること
によって、吸気カム位相ＣＡＩＮを制御する。

【００２５】図２は、この吸気カム位相ＣＡＩＮを算出
する処理のフローチャートである。この処理ではまず、
ステップ１（「Ｓ１」と図示する。以下同じ）におい
て、エンジン３がアイドル運転中であるか否かを判別す
る。この判別は、例えば、スロットル弁開度センサ２８
で検出されたスロットル弁開度θＴＨが所定開度以下
で、且つエンジン回転数Ｎｅが所定回転数以下であるか
否かに基づいて行われ、スロットル弁開度θＴＨが所定
開度以下かつエンジン回転数Ｎｅが所定回転数以下のと
きに、アイドル運転と判別する。アイドル運転中でない
と判別されたときは、本プログラムを終了する。

【００２６】一方、ステップ１でエンジン３がアイドル
運転中と判別されたときには、ＣＰＵ２ｂで演算された
燃料噴射時間ＴＯＵＴが、所定値（ＴＯＵＴｍｉｎ＋
α）以下であるか否かを判別する（ステップ２）。ここ
で、ＴＯＵＴｍｉｎは、インジェクタ１２の最低保証流
量に相当する最小燃料噴射時間を示し、値αは余裕量と
して設定される定数である。ステップ２の答がＹＥＳ、
すなわちＴＯＵＴ≦ＴＯＵＴｍｉｎ＋αが成立するとき
には、インジェクタ１２がその最低保証流量に近い小流
量状態にあるとして、ステップ３に進む。

【００２７】このステップ３では、空燃比のフィードバ
ック制御中であるか否かを判別し、フィードバック制御
中のときには、クランクシャフト９の回転変動量△Ｎｅ
が所定量△ＮｅＮＧ以上であるか否かを判別する（ステ
ップ４）。この所定量△ＮｅＮＧは、図３に示すよう
に、その上限値△ＮｅＮＧＬＩＭＨと下限値△ＮｅＮＧ
ＬＩＭＬとから成るヒステリシス付きのものであり、失
火を生じ得る回転変動量に対して所定の安全率をとっ
た、より低い値として設定されている。

【００２８】前記ステップ４の答がＹＥＳ、すなわち△
Ｎｅ≧△ＮｅＮＧのときには、そのときの目標アイドル
回転数ＮｅＯＢＪに応じて、吸気カム位相ＣＡＩＮの基
本進角量△ＣＡＩＮＢを求める（ステップ５）。この基
本進角量△ＣＡＩＮＢは、ＲＯＭ２ｄに記憶されたテー
ブル（図示せず）を検索することによって求められる。

【００２９】次いで、キャニスタから供給されるベーパ
濃度に応じて、ベーパ濃度補正係数ＣＡＩＮＶＡＰを求
める（ステップ６）。具体的には、空燃比のフィードバ
ック制御中に得られる空燃比補正係数ＫＬＡＦを、ベー
パのパージ時（ベーパ制御弁１８の開弁時）と非パージ
時（ベーパ制御弁１８の閉弁時）でそれぞれ学習し、両
学習値の差分が所定値以上のときに、空燃比に影響を及
ぼすほどのパージの実行中であるとして、ベーパ濃度補
正係数ＣＡＩＮＶＡＰを、ＲＯＭ２ｄに記憶されたテー
ブル（図示せず）を検索することにより求める。このテ
ーブルでは、上記両学習値の差分が大きいほど、すなわ
ちベーパ濃度が高いほど、ベーパ濃度補正係数ＣＡＩＮ
ＶＡＰがより大きな値に設定されている。このような設
定により、ベーパの供給に伴う空燃比リッチ状態に対応
する吸入空気量を、２次吸気用制御弁３０で制御される
２次空気により増加させることで、空燃比を理論空燃比
近傍に設定することが可能になる。

【００３０】次いで、大気圧センサ２６で検出された大
気圧ＰＡに応じ、ＲＯＭ２ｄに記憶されたテーブル（図
示せず）を検索することによって、大気圧補正係数ＣＡ
ＩＮＰＡを求める（ステップ７）。なお、この大気圧補
正係数ＣＡＩＮＰＡおよび上記ベーパ濃度補正係数ＣＡ
ＩＮＶＡＰは、１．０以上の変数として設定されてい
る。次に、ステップ７〜９でそれぞれ求めた基本進角量
△ＣＡＩＮＢ、ベーパ濃度補正係数ＣＡＩＮＶＡＰおよ
び大気圧補正係数ＣＡＩＮＰＡを互いに乗算して、進角
量△ＣＡＩＮ（＝△ＣＡＩＮＢ×ＣＡＩＮＶＡＰ×ＣＡ
ＩＮＰＡ）を算出し（ステップ８）、この算出した進角
量△ＣＡＩＮを前回の吸気カム位相ＣＡＩＮｎ-1に加算
して、今回の吸気カム位相ＣＡＩＮｎ（＝ＣＡＩＮｎ-1
＋△ＣＡＩＮ）とし（ステップ９）、吸気カム位相ＣＡ
ＩＮを△ＣＡＩＮだけ進角させる。次いで、ステップ９
で算出した吸気カム位相ＣＡＩＮｎのリミットチェック
を行い（ステップ１０）、本プログラムを終了する。

【００３１】一方、前記ステップ２〜４のいずれかの答
がＮＯのとき、すなわち燃料噴射時間ＴＯＵＴ＞ＴＯＵ
Ｔｍｉｎ＋αであるとき、空燃比のフィードバック制御
中でないとき、あるいは△Ｎｅ＜△ＮｅＮＧのときに
は、吸気カム位相ＣＡＩＮの進角を行うことなく、前回
値ＣＡＩＮｎ-1に保持し（ステップ１１）、本プログラ
ムを終了する。

【００３２】図３は、上述した制御により得られる、ア
イドル運転中の燃料噴射時間ＴＯＵＴ、吸気カム位相Ｃ
ＡＩＮおよびクランクシャフト９の回転変動量△Ｎｅの
推移の一例を示している。同図において、まず時刻ｔ１
以前においては、燃料噴射時間ＴＯＵＴが所定値ＴＯＵ
Ｔｍｉｎ＋α以上に設定されていて、回転変動量△Ｎｅ
は所定量△ＮｅＮＧよりもかなり小さく、エンジン３が
比較的安定した回転状態になっているとともに、吸気カ
ム位相ＣＡＩＮはその初期値ＣＡＩＮｏに設定されてい
る。

【００３３】この状態から、吸気系へのベーパの供給や
大気圧補正が実行されると、空燃比のフィードバック制
御により、燃料噴射時間ＴＯＵＴが漸減し、時刻ｔ１で
所定値ＴＯＵＴｍｉｎ＋α以下になる（図２のステップ
２：ＹＥＳ）。その後、燃料噴射時間ＴＯＵＴが漸減し
続けることで、回転変動量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧの
上限値△ＮｅＮＧＬＩＭＨ以上になると（時刻ｔ２）、
ステップ４の答がＹＥＳになることで、ステップ５〜１
０が実行され、吸気カム位相ＣＡＩＮが進角量△ＣＡＩ
Ｎずつ進角される。この吸気カム位相ＣＡＩＮの進角に
より、吸気弁４と排気弁５の開放のオーバーラップ期間
が長くなることによって、内部ＥＧＲが増加して燃焼効
率が低下する結果、トルクダウンし、エンジン回転数Ｎ
ｅが低下の方向に向かう。このエンジン回転数Ｎｅの低
下が生じると、これを補うべく２次吸気用制御弁３０の
制御により２次空気量が増加することで吸入空気量が増
加し、それに伴って燃料噴射時間ＴＯＵＴも増加する。
これにより、燃料噴射時間ＴＯＵＴがインジェクタ１２
の最低保証流量に相当する最小燃料噴射時間ＴＯＵＴｍ
ｉｎ以上の値に維持されるとともに、空燃比が目標空燃
比近傍の値に維持されることで、クランク回転変動が抑
制され、安定したアイドル運転が達成される。

【００３４】また、時刻ｔ３で回転変動量△Ｎｅが所定
量△ＮｅＮＧの下限値△ＮｅＮＧＬＩＭＬ以下になると
（ステップ４：ＮＯ）、ステップ１１が実行され、吸気
カム位相ＣＡＩＮの進角が停止される。これにより、回
転変動量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ近傍の値以下に維持
されることで、エンジン３の失火が防止される。

【００３５】以上のように、本実施形態によれば、アイ
ドル運転時に、ベーパの供給や大気圧補正が原因となっ
て、インジェクタ１２の燃料噴射量ＴＯＵＴが所定値Ｔ
ＯＵＴｍｉｎ＋α以下の小流量に減少し、クランクシャ
フト９の回転変動量△Ｎｅが所定量△ＮｅＮＧ以上にな
ったときに、吸気カム位相ＣＡＩＮの進角制御を行うこ
とで、燃料噴射時間ＴＯＵＴを強制的に増加させて、イ
ンジェクタ１２の最低保証流量に相当する最小燃料噴射
時間ＴＯＵＴｍｉｎ以上の値に維持できる。その結果、
例えば高流量の１個のインジェクタ１２を用いて、アイ
ドル運転から高出力運転までの広い運転領域において燃
料を適切に供給でき、それにより、燃費の向上と高出力
の確保の両立を図ることができる。また、クランクシャ
フト９の実際の回転変動量△Ｎｅを見ながら、吸気カム
位相ＣＡＩＮの進角を行って燃料噴射時間ＴＯＵＴを増
加させるので、失火を確実に防止できるとともに、燃料
供給量の増加を最小限に抑制することができる。

【００３６】また、ベーパ濃度および大気圧ＰＡにそれ
ぞれ応じて設定したベーパ濃度補正係数ＣＡＩＮＶＡＰ
および大気圧補正係数ＣＡＩＮＰＡを用いて、吸気カム
位相ＣＡＩＮの進角量△ＣＡＩＮを設定するので、燃料
噴射時間ＴＯＵＴを実際のベーパ濃度および大気圧ＰＡ
に応じて適切に増加させることができ、ベーパの供給や
大気圧補正に起因する失火を確実に防止することができ
る。

【００３７】なお、これまでの説明は、吸気カム位相Ｃ
ＡＩＮの進角制御を行う場合の例であるが、排気カム用
のカム位相可変機構８により排気カム位相の遅角制御を
行う場合には、図２のステップ５の△ＣＡＩＮＢは遅角
量として設定される。また、吸気カム位相の進角制御と
排気カム位相の遅角制御を同時に行った場合には、前述
した効果をより良好に得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃エンジンの
制御装置は、アイドル運転から高出力運転までの広い運
転領域において、インジェクタからの燃料を適切に供給
でき、それにより、燃費の向上と高出力の確保の両立を
図ることができるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による内燃エンジンの制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１の制御装置による制御処理を示すフローチ
ャートである。

【図３】図２のフローチャートによる動作例を示すタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１制御装置２ＥＣＵ（カム位相制御手段、クランク変動判別手
段、ベーパ濃度検出手段）３内燃エンジン４吸気弁５排気弁６吸気カムシャフト７排気カムシャフト８カム位相可変機構９クランクシャフト１１吸気管（吸気系）１２インジェクタ１８パージ制御弁２５クランク角センサ（クランク変動判別手段）Ｎｅエンジン回転数ＮｅＯＢＪ目標アイドル回転数 △Ｎｅクランクシャフトの回転変動量ＴＯＵＴインジェクタの燃料噴射時間（燃料噴射量）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｐ３３０３３０Ｄ 41/16 41/16 Ｐ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ３０１Ｚ３０１Ｍ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｂ３６２３６２ＪＦ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１ＪＦターム(参考） 3G016 AA02 AA08 AA19 BA02 BA05 BA26 BA38 DA06 3G084 BA03 BA04 BA09 BA13 BA23 CA03 DA01 DA02 FA01 FA02 FA07 FA10 FA11 FA20 FA34 FA38 3G092 AA01 AA11 AA19 AB02 BA01 BA04 BB01 DA01 DA02 DA09 DC04 DG05 DG09 EA02 EA03 EA04 EA09 EA13 EA22 EC08 FA01 FA21 FA24 FA40 GA04 HA01X HA01Z HA04Z HA05Z HA06Z HA10X HA13X HA13Z HB01X HB10Z HE02Z HE03Z HE08Z 3G301 HA01 HA14 HA19 JA01 JA02 JA23 KA07 LA01 LA04 LA07 LB03 LC01 LC08 MA01 MA11 ND41 NE08 NE11 NE12 NE16 NE19 PA01A PA01Z PA07Z PA09Z PA10Z PA11Z PB03A PB09Z PE02Z PE03Z PE08Z PE10A PE10Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気弁および排気弁をそれぞれ開閉する
吸気カムおよび排気カムの少なくとも一方の位相がクラ
ンクシャフトに対して変更可能に構成されるとともに、
アイドル運転時にエンジン回転数が目標アイドル回転数
になるように且つ内燃エンジンに供給される混合気の空
燃比が目標空燃比になるように、吸入空気量およびイン
ジェクタの燃料噴射量を制御する内燃エンジンの制御装
置であって、アイドル運転時における前記クランクシャフトの回転変
動量が所定量以上であるか否かを判別するクランク変動
判別手段と、アイドル運転時における前記燃料噴射量が所定値以下の
小流量で、且つ前記クランク変動判別手段により前記回
転変動量が前記所定量以上と判別されたときに、前記吸
気カムの位相を前記クランクシャフトに対して進角させ
る進角制御、および前記排気カムの位相を前記クランク
シャフトに対して遅角させる遅角制御の少なくとも一方
を行うカム位相制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃エンジンの制御装
置。
【請求項２】吸気弁および排気弁をそれぞれ開閉する
吸気カムおよび排気カムの少なくとも一方の位相がクラ
ンクシャフトに対して変更可能で、吸気系にベーパを供
給可能に構成されるとともに、アイドル運転時にエンジ
ン回転数が目標アイドル回転数になるように且つ内燃エ
ンジンに供給される混合気の空燃比が目標空燃比になる
ように、吸入空気量およびインジェクタの燃料噴射量を
フィードバック制御する内燃エンジンの制御装置であっ
て、前記ベーパの濃度を検出するベーパ濃度検出手段と、アイドル運転時における前記クランクシャフトの回転変
動量が所定量以上であるか否かを判別するクランク変動
判別手段と、アイドル運転時における前記燃料噴射量が所定値以下の
小流量で、且つ前記クランク変動判別手段により前記回
転変動量が前記所定量以上と判別されたときに、前記ベ
ーパ濃度検出手段で検出された前記ベーパの濃度に応じ
て、前記吸気カムの位相を前記クランクシャフトに対し
て進角させる進角制御、および前記排気カムの位相を前
記クランクシャフトに対して遅角させる遅角制御の少な
くとも一方を行うカム位相制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃エンジンの制御装
置。