JP4343954B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の制御装置に関し、特に、吸気弁の開弁量、開閉時期を可変設定する可変動弁機構を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用エンジンの燃費性能や出力性能、排気ガス性能の向上を目的として、吸気弁の開閉時期を可変設定できる可変動弁機構が普及しつつある。可変動弁機構を備えたエンジンでは、運転状態（負荷）に応じて吸気弁の開弁量（弁リフト量）と、開閉時期を可変設定することが行われる。
【０００３】
加速時に、吸気弁の開弁量、開閉時期を変更すると、エンジン燃焼室の空気充填量がオーバシュート現象を伴って変化するから（図３（ｈ）、図８（ｈ）の一点鎖線参照）、エンジン出力トルクに、段差、つまり、トルクショックが生じる。なお、これより、以降、吸気弁の開弁量、開閉時期の変更を、単に、開閉特性変更と云うことがある。
【０００４】
トルクショックの発生を回避することを目的として、例えば、日本国特許庁特許公開公報、特開平８−１４０７３号公報には、開閉特性変更時には、吸気弁の閉弁タイミングを、現タイミングと変更タイミング（制御目標タイミング）との中間のタイミングに一時保持したのち、制御目標タイミングに変更する制御装置が示されている。
【０００５】
しかし、この制御装置は、閉弁タイミングの変更量が少ない場合には、有効であるが、閉弁タイミングの変更量が大きいと、トルクショックが２段階に生じる虞れがある。
【０００６】
また、日本国特許庁特許公開公報、特開２００１−２２１０７１号公報には、吸気通路内の実負圧を検出し、実負圧が目標負圧に一致した時点で、可変動弁機構の切換制御を行う制御装置が示されている。
【０００７】
しかし、この制御装置は、開閉動作が任意に制御可能な可変動弁機構を備えるエンジンのトルク段差発生の回避に有効であるが、開閉動作が任意に制御できない可変動弁装置を備えるエンジンの加速時のトルク段差発生を回避することはできない。
【０００８】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構を備えたエンジンの、特に、加速時における開閉特性変更に伴うトルク段差発生を的確に回避する制御を行うエンジンの制御装置および制御方法を提供することにある。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、吸気量を制御するスロットル弁と、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構と、を備えた内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記内燃機関が加速状態に入ったときに、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気弁のリフト量を増大させ、かつ前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期より遅い吸気下死点後の時期まで遅角させると共に、前記スロットル弁を閉弁方向に制御することを特徴とする。
【００１０】
従って、可変動弁機構を備えたエンジンにおいて、加速直後は、吸気下死点後に吸気弁が開弁している期間が大きくなり、吸気行程で、燃焼室に吸入された空気の一部が吸気ポートに逆流流出し、この逆流流出によって、加速直後に、燃焼室の吸入空気量が急増すること、つまり、オーバシュート現象が生じることが回避される。これにより、加速時に、可変動弁機構によって吸気弁の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が良好に回避される。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様においては、前記内燃機関が加速状態に入ってから所定時間後に、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【００１２】
本発明の更に他の具体的な態様においては、前記所定時間は、前記内燃機関の加速直前の運転状態と加速時の目標運転状態との少なくとも一つに基づいて可変設定される。
【００１３】
更に、本発明の他の具体的な態様においては、前記スロットル弁の下流の吸気通路内の圧力が所定値以下となったときに、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【００１４】
更にまた、本発明の他の具体的な態様においては、前記所定値は、前記内燃機関の加速直前の運転状態と加速時の目標運転状態との少なくとも一つに基づいて可変設定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明に係る好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、実施形態１によるエンジンの構成図である。エンジン１は、シリンダ２内にピストン３を有し、シリンダ２とピストン３とシリンダヘッド４とで燃焼室５を画定している。ピストン３はコネクティングロッド６によって図示しないクランク機構と駆動連結され、クランク機構によってピストン３の往復運動が回転運動に変換される。
【００１７】
シリンダヘッド４には、吸気ポート７、排気ポート８が形成されている。シリンダヘッド４には、吸気ポート７を開閉する吸気弁９、排気ポート８を開閉する排気弁１０、点火プラグ１１が取り付けられている。吸気弁９には、開閉特性、つまり、開弁量（弁リフト量）と、クランク角に対する開弁時期と閉弁時期を変更可能に可変設定する可変動弁機構１２が設けられている。
【００１８】
エンジン１は、ピストン３の往復動作によって負圧となる燃焼室５に空気を吸入する。吸気ポート７に連通する吸気通路１３には電制スロットル弁１４が設置されており、電制スロットル弁１４は、燃焼室５に吸入される吸入空気量の制御を行っている。シリンダヘッド４には燃料噴射弁１５が取り付けられている。エンジン１は、燃料噴射弁１５より吸気ポート７に噴射された燃料を、燃焼室５に吸入される空気と共に燃焼室５に吸入する。
【００１９】
燃焼室５内に吸入された空気と燃料との混合気は、点火プラグ１１によって着火し、燃焼する。この燃焼により生じる排気ガスはピストン３の往復動作によって排気ポート８より燃焼室５外へ排出される。
【００２０】
エンジン１は、燃料系、点火系、動弁系を、コントロールユニット２０によって総括制御される。コントロールユニット２０は、マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、各種のセンサの出力信号からエンジン１の運転状態を検出し、その検出結果に応じてエンジン１に装着されている可変動弁機構１２、燃料噴射弁１５、電制スロットル弁１４、点火プラグ１１の動作を制御する。
【００２１】
コントロールユニット２０に各種センサからの入力される信号を以下に示す。本実施形態では、クランク角、気筒判別信号、スロットル開度、アクセルペダル踏量、ブレーキペダル踏量、吸気温度、吸入空気量、水温、排気温度、排気酸素濃度が、各種センサからコントロールユニット２０に入力される。図中には、吸気量センサ１６、スロットル弁開度センサ１７のみを示してある。
【００２２】
コントロールユニット２０は、エンジン制御部２１、可変動弁制御部２２、インジェクタ駆動回路２３、変速機制御部２４、加速状態検出部２５などから構成されている。
【００２３】
コントロールユニット２０は、クランク角信号よりエンジン回転数を算出し、アクセルペダル踏量からアクセルペダルが踏み込まれた時のアクセルペダルの加速度を算出する。これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、機関の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算している。
【００２４】
各気筒に対する燃料噴射および点火時期はコントロールユニット２０により制御され、噴射パルス信号および点火信号は、コントロールユニット２０において演算処理され、噴射および点火時期を制御する。
【００２５】
エンジン１は、吸気弁９に設けられている可変動弁機構１２により、吸気弁９の開閉特性を可変設定され、開弁時期、閉弁時期および弁リフト量（吸気ポート７の実効開口面積）の変更が可能である。
【００２６】
具体的には、可変動弁機構１２は、図２に示すように、吸気弁９の開閉特性を、大弁リフト量および大作動角（長開弁期間）による最大動作パターンＰｍａｘと、小弁リフト量および小作動角（短開弁期間）の最小動作パターンＰｍｉｎの２パターンで与え、最大動作パターンＰｍａｘと最小動作パターンＰｍｉｎのいずれかに動作パターンをステップ的に切り換えることができる構成になっている。つまり、可変動弁機構１２は、開口面積、開弁時間、時期が異なる開閉特性を与え、ステップ的に切替える構成としている。
【００２７】
本実施形態では、低トルク領域においては、吸気弁９の開閉特性として、開口面積が小さいものを使用し、吸気弁９と電制スロットル弁１４によって吸入空気量制御を行う。これにより、低トルク領域でのポンプ損失が低減され、燃費の向上を図ることができる。
【００２８】
中トルク〜高トルク領域においては、吸気弁９の開閉特性として、開口面積が大きいものを使用し、大きい吸入空気量を確保し、要求されるトルクに対応できるようにしている。
【００２９】
したがって、低トルク領域に比べ、中トルク領域の場合では、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力を低くする必要がある。これは、中トルク領域では吸気弁９の開閉特性として開口面積が大きいものを使用するため、トルク制御を電制スロットル弁１４で行う必要があるためである。
【００３０】
加速時には、吸気弁９の開閉特性は、開口面積が小さい動作パターン（最小動作パターンＰｍｉｎ）より開口面積が大きい動作パターン（最大動作パターンＰｍａｘ）に切り換えられる。
【００３１】
なお、本実施形態では、吸気弁９の開閉特性を２パターンとしているが、それ以上であっても構わない。
【００３２】
加速状態検出部２５は、クランク角より求められるエンジン回転数や、アクセルペダル踏量よりエンジン１が加速状態にあることを検出する。
【００３３】
可変動弁制御部２２は、加速状態検出部２５よりエンジン１の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁９の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁９の閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を、所定時間（この所定時間を遅角制御時間Ｔｒｅｔと云う）に亘って行い、その後に吸気弁９の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【００３４】
加速状態検出直後に、吸気弁９の閉弁時期を遅角させる制御は、図２に例示されているように、最大動作パターンＰｍａｘを、同一パターンで、遅角側に、所定量Ｒｅｔ、位相シフトさせた遅角動作パターンＰｒｅｔに従って行うことができる。
【００３５】
この場合には、加速状態検出直後の開弁時期も、加速後の定常的な目標開弁期時に対して遅角側に偏倚が生じる。
【００３６】
したがって、この場合には、可変動弁制御部２２は、加速状態検出部２５よりエンジン１の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁９の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁９の開弁時期を加速後の定常的な目標開弁期時より遅らせ、且つ、閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を遅角制御時間Ｔｒｅｔに亘って行い、その後に、吸気弁９の開弁時期と閉弁時期を各々加速後の定常的な目標開弁期時、目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【００３７】
次に、本実施形態による可変動弁機構１２の制御の詳細を、図３を用いて説明する。この制御は、コントロールユニット２０により行われる。
【００３８】
加速状態検出部２５が、時点（加速状態検出時点）ｔ１で、低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出すると、各種センサからの出力信号を用いて、到達すべきエンジン１の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算することが行われる。そして、これらの演算結果に基づいて、電制スロットル弁１４の制御目標開度（スロットル弁開度指令値）と、吸気弁９の制御目標弁リフト量（吸気弁目標開口面積）が決定される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３９】
電制スロットル弁１４の目標開度は、図３（ａ）に示されているように、加速状態検出時点ｔ１で低減する。
【００４０】
これに伴い、図３（ｄ）に示されているように、電制スロットル弁１４の実開度が加速状態検出時点ｔ１を始点として、徐々に低減する。この電制スロットル弁１４の実開度低減は、前述したように、中トルク領域では低トルク領域に比べ、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力を低下させる必要があるためである。
【００４１】
また、図３（ｂ）に示されているように、加速状態検出時点ｔ１で、吸気弁９の開閉特性が、開口面積が小さいものから大きいものへとステップ的に切り換る。これにより、図３（ｅ）に示されているように、吸気弁９の実開口面積が加速状態検出時点ｔ１でステップ的に増大する。
【００４２】
また、加速状態検出時点ｔ１では、図３（ｃ）に示されているように、吸気弁９の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆより所定量Ｒｅｔだけ多く遅角させる遅角制御が直ちに開始される。加速状態検出時点ｔ１で、遅角制御時間Ｔｒｅｔの時間計測が開始され、この遅角制御は、加速状態検出時点ｔ１より所定の遅角制御時間Ｔｒｅｔが経過する時点ｔ２まで行われる。
【００４３】
これにより、図３（ｆ）に示されているように、吸気弁９の実閉弁時期が、加速状態検出時点ｔ１で、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆより所定量Ｒｅｔだけ大きく遅角し、この状態が時点ｔ２まで、維持される。
【００４４】
加速状態検出時点ｔ１より所定の遅角制御時間Ｔｒｅｔが経過すると（時点ｔ２）、図３（ｃ）に示されているように吸気弁９の目標閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに変更される。これにより、図３（ｆ）に示されているように、吸気弁９の実閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに設定される。
【００４５】
上述の遅角制御時間Ｔｒｅｔに亘る遅角制御により、吸気下死点後に吸気弁９が開弁している期間が大きくなる。このことにより、吸気行程で、燃焼室５に吸入された空気の一部が吸気ポート７に逆流流出し、この吸気の逆流流出により、図３（ｈ）に示されているように、加速直後に、燃焼室５の吸入空気量が急増することが回避される。
【００４６】
このように、吸気弁９の閉弁時期を、加速直後、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに設定するまでの間に、遅角制御時間Ｔｒｅｔを設けているから、この遅角制御時間Ｔｒｅｔの間に、図３（ｇ）に示されているように、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が十分に低下することを期待できる。
【００４７】
このことにより、吸気弁９の閉弁時期を、その後、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆまで進めても、燃焼室６に吸入される空気量が急増することがない。
【００４８】
そのため、加速時に、可変動弁機構１２によって吸気弁９の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が回避される。
【００４９】
可変動弁制御部２２は、遅角制御時間Ｔｒｅｔを、エンジン１の加速直前の運転状態及びまたは加速時の目標運転状態に基づいて適正値に可変設定する。この遅角制御時間Ｔｒｅｔの設定について、図４を参照して説明する。
【００５０】
加速状態検出部２５が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前の吸気弁９の開閉特性として、開口面積が小さい開閉特性を使用し、エンジントルクＴｅが比較的大きい場合には、遅角制御時間Ｔｒｅｔを大きくする必要がある。これは次のような理由による。
【００５１】
開口面積が小さい開閉特性を使用し、エンジントルクＴｅが比較的大きい場合には、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が比較的に大きくなる。一方、中トルク領域で、開口面積が大きい開閉特性を使用した場合には、電制スロットル弁１４によって絞りを与えるため、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が比較的に小さくなる。
【００５２】
そのため、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力を低下させるための時間が多く必要となることから、遅角制御時間Ｔｒｅｔを大きくする必要がある。
【００５３】
また、加速状態検出部２５が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前のエンジン回転数Ｎｅが低い場合には、遅角制御時間Ｔｒｅｔを大きくする必要がある。これは、エンジン回転数Ｎｅが低いと、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力を低下させるまでの時間が多く必要であるためである。
【００５４】
加速状態検出部２５が低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出する直前の吸気弁９の開閉特性として、開口面積が小さい開閉特性を使用した場合で、エンジントルクＴｅが比較的小さい場合ならびにエンジン回転数Ｎｅが大きい場合には、上述した遅角制御時間Ｔｒｅｔの与え方と逆に、遅角制御時間Ｔｒｅｔを短くすればよい。
【００５５】
なお、遅角制御時間Ｔｒｅｔは、図５に示されているように、加速開始直前のエンジン回転数と目標エンジン回転数との差ΔＮｅ、および加速開始直前のエンジントルクと目標エンジントルクとの差ΔＴｅに応じて設定することもできる。
【００５６】
なお、遅角量Ｒｅｔも、上述の遅角制御時間Ｔｒｅｔの設定特性と同等の考えで、可変設定されてもよい。
【００５７】
本実施形態による加速時制御の手順を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、加速判定を行う（ステップＳ１）。この加速判定は、通常の運転状態（定常運転状態）から加速を開始したか否かを判断するものであり、例えば、アクセルペダル踏量の検出値に基づいて、加速状態を検出することにより行う。加速を検出しなければ、本制御ルーチンを終了し、通常の定常時制御を実行する。
【００５８】
加速を検出した場合には、クランク角信号およびアクセルペダル踏量からエンジン回転数およびアクセルペダルが踏み込まれたときの加速度を算出し、これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算する。これらの演算結果から電制スロットル弁１４の目標開度および吸気弁９の目標開閉特性を演算し、決定する（ステップＳ２）。
【００５９】
次に、加速を検出する以前の定常運転時および目標運転領域でのそれぞれのエンジン回転数およびエンジントルクから、図４あるいは図５に示されている特性に従って遅角制御時間Ｔｒｅｔを決定する（ステップＳ３）。
【００６０】
そして、加速状態を検出してから、遅角制御時間Ｔｒｅｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。加速状態を検出してから遅角制御時間Ｔｒｅｔが経過すると、吸気弁９の目標開閉特性への可変を開始する（ステップＳ５）。
【００６１】
［実施形態２］
図７は実施形態２によるエンジンの構成図である。なお、図１において、図７に対応する部分は、図７に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００６２】
電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力を計測する圧力センサ１８が電制スロットル弁１４の下流に設置されている。圧力センサ１８からの出力がコントロールユニット２０に入力されている。本実施形態の機械的な構成は、このこと以外、実施形態１と同じである。
【００６３】
したがって、本実施形態でも、可変動弁機構１２は、図２に示すように、吸気弁９の開閉特性を、大弁リフト量および大作動角（長開弁期間）による最大動作パターンＰｍａｘと、小弁リフト量および小作動角（短開弁期間）の最小動作パターンＰｍｉｎの２パターンで与え、最大動作パターンＰｍａｘと最小動作パターンＰｍｉｎとのいずれかに動作パターンをステップ的に切り換えることができる構成になっている。
【００６４】
また、本実施形態でも、低トルク領域においては、吸気弁９の開閉特性として、開口面積が小さいものを使用し、吸気弁９と電制スロットル弁１４によって低ポンプ損失で吸入空気量制御を行い、中トルク〜高トルク領域においては、吸気弁９の開閉特性として、開口面積が大きいものを使用し、大きい吸入空気量を確保する。
【００６５】
したがって、加速時には、吸気弁９の開閉特性は、開口面積が小さい動作パターン（最小動作パターンＰｍｉｎ）より開口面積が大きい動作パターン（最大動作パターンＰｍａｘ）に切り換えられる。そして、中トルク〜高トルク領域では、トルク制御は、電制スロットル弁１４によって行われる。
【００６６】
可変動弁制御部２２は、加速状態検出部２５よりエンジン１の加速状態が検出されると、その検出直後に、吸気弁９の弁リフト量を増大する制御を行うと共に、吸気弁９の閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期より大きく遅角させる遅角制御を、圧力センサ１８により検出される電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が所定の閾値にまで低下するまで行い、その後に吸気弁９の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行う。
【００６７】
次に、本実施形態による可変動弁機構１２の制御の詳細を、図８を用いて説明する。
加速状態検出部２５が、時点（加速状態検出時点）ｔ１で、低トルク領域から中トルク領域への加速開始を検出すると、各種センサからの出力信号を用いて、到達すべきエンジン１の目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算することが行われる。そして、これらの演算結果に基づいて、電制スロットル弁１４の制御目標開度（スロットル弁開度指令値）と、吸気弁９の制御目標弁リフト量（吸気弁目標開口面積）が決定される（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
【００６８】
電制スロットル弁１４の開度指令値は、図８（ａ）に示されているように、加速状態検出時点ｔ１で低減する。これに伴い、図８（ｄ）に示されているように、電制スロットル弁１４の実開度が加速状態検出時点ｔ１を始点として、徐々に低減する。
【００６９】
また、図８（ｂ）に示されているように、加速状態検出時点ｔ１で、吸気弁９の目標開口面積が小さいものから大きいものへとステップ的に切り換る。これにより、図８（ｅ）に示されているように、吸気弁９の実開口面積が加速状態検出時点ｔ１でステップ的に増大する。
【００７０】
また、加速状態検出時点ｔ１では、図８（ｃ）に示されているように、吸吸気弁目標開口面積気弁９の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆより所定量Ｒｅｔだけ多く遅角させる遅角制御が直ちに開始される。この遅角制御は、加速状態検出時点ｔ１以降で、圧力センサ１８により検出される電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が所定の閾値Ｐｉｓにまで低下するまで行われる。
【００７１】
これにより、図８（ｆ）に示されているように、吸気弁９の実閉弁時期が、加速状態検出時点ｔ１で、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆより所定量Ｒｅｔだけ多く遅角し、この状態は、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が、図８（ｆ）に示されているように、所定の閾値Ｐｉｓにまで低下するまで、維持される。
【００７２】
図８（ｆ）に示されているように、加速後、圧力センサ１８により検出される電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が所定の閾値Ｐｉｓにまで低下すると（時点ｔ３）、図８（ｃ）に示されているように吸気弁９の目標閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに変更される。これにより、図８（ｆ）に示されているように、吸気弁９の実閉弁時期が、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに設定される。
【００７３】
上述したように、電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が所定の閾値Ｐｉｓにまで遅角制御が行われ、遅角制御によって吸気下死点後に吸気弁９が開弁している期間が大きくなるより、吸気行程で、燃焼室５に吸入された空気の一部が吸気ポート７に逆流流出する。これにより、図８（ｈ）に示されているように、加速直後に、燃焼室５の吸入空気量が急増することが回避される。
【００７４】
このことにより、吸気弁９の閉弁時期を、その後、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆまで進めても、燃焼室６に吸入される空気量が急増することがない。
【００７５】
そのため、加速時に、可変動弁機構１２によって吸気弁９の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生が回避される。
【００７６】
この吸気管圧力の閾値Ｐｉｓは、図９に示されているように、目標運転領域のエンジントルクに応じて適正値に可変設定される。目標運転領域が高トルク領域であれば、閾値Ｐｉｓは大きくなり、中トルク領域であれば、高トルク領域に比して閾値Ｐｉｓは小さくなる。このように、目標運転領域のエンジントルクに応じて吸気管圧力の閾値Ｐｉｓをそれぞれ設定することにより、所定の吸気管圧力に到達するまでの時間変化に対応してトルク段差の発生を効果的に低減できる。
【００７７】
本実施形態による加速時制御の手順を、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、加速判定を行う（ステップＳ１１）。この加速判定は、通常の運転状態（定常運転状態）から加速を開始したか否かを判断するものであり、例えば、アクセルペダル踏量の検出値に基づいて、加速状態を検出することにより行う。加速を検出しなければ、本制御ルーチンを終了し、通常の定常時制御を実行する。
【００７８】
加速を検出した場合には、クランク角信号およびアクセルペダル踏量からエンジン回転数およびアクセルペダルが踏み込まれたときの加速度を算出し、これら算出値とその他の各種センサからの出力信号を用いて、目標エンジン回転数および目標エンジントルクを演算する。これらの演算結果から電制スロットル弁１４の目標開度および吸気弁９の目標開閉特性を演算し、決定する（ステップＳ１２）。
【００７９】
次に、目標運転領域のエンジントルクから、図９に示されている特性に従って吸気管圧力の閾値Ｐｉｓを決定する（ステップＳ１３）。
【００８４】
そして、圧力センサ１８により検出される電制スロットル弁１４より下流の吸気管圧力が所定の閾値Ｐｉｓにまで低下したか否かを判定する（ステップＳ１４）。気管圧力が所定の閾値Ｐｉｓにまで低下すると、吸気弁９の目標開閉特性への可変を開始する（ステップＳ１５）。
【００８０】
［その他の実施形態］
なお、上述のいずれの実施形態でも、加速状態検出直後、吸気弁９の目標閉弁時期を、吸気下死点後で、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆより所定量Ｒｅｔだけ多く遅角させる遅角制御を行うようになっているが、加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆが吸気下死点後であれば、図３（ｆ）に破線で示されているように、加速状態検出直後に、吸気弁９の目標開口面積を増大すると同時に、目標閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期Ｖｃａｆに設定してもよい。
【００８１】
この場合も、吸気下死点後に吸気弁が開弁している期間が存在することから、吸気行程で、燃焼室に吸入された空気の一部が吸気ポートに逆流流出し、この逆流流出によって、加速直後に、燃焼室の吸入空気量が急増することを低減でき、加速時に、可変動弁機構によって吸気弁の開閉特性が切り換えられても、大きいトルク段差が生じることがなく、トルクショックの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの実施形態１を示すシステム図。
【図２】図２は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの可変動弁機構の動作特性を示すグラフ。
【図３】図３は実施形態１によるエンジン制御装置の動作を示すタイムチャート。
【図４】図４は実施形態１によるエンジン制御装置の遅角制御時間設定特性の一例を示すグラフ。
【図５】図５は実施形態１によるエンジン制御装置の遅角制御時間設定特性の他の例を示すグラフ。
【図６】図６は実施形態１によるエンジン制御装置の加速時制御の手順を示すフローチャート。
【図７】図７は本発明によるエンジン制御装置を適用されるエンジンの実施形態２を示すシステム図。
【図８】図８は実施形態２によるエンジン制御装置の動作を示すタイムチャート。
【図９】図９は実施形態２によるエンジン制御装置の吸気管圧力の閾値設定特性の一例を示すグラフ。
【図１０】図１０は実施形態によるエンジン制御装置の加速時制御の手順を示すフローチャートである。

Claims (1)

1. 吸気量を制御するスロットル弁と、吸気弁の開閉特性を可変設定可能な可変動弁機構と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
   前記制御装置は、前記内燃機関が加速状態に入ったときに、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気弁のリフト量を増大させ、かつ前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期より遅い吸気下死点後の時期まで遅角させると共に、前記スロットル弁を閉弁方向に制御し、
   前記内燃機関が加速状態に入ってから所定時間後に、前記吸気弁の閉弁時期を加速後の定常的な目標閉弁時期に移行させる制御を行い、
   前記所定時間は、前記内燃機関の加速直前のエンジントルク及びエンジン回転数に基づいて、または加速直前のエンジントルクと目標エンジントルクとの差及び加速直前のエンジン回転数と目標エンジン回転数との差に基づいて、可変設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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