JP2001221105A - エンジンの内部ｅｇｒ量推定方法と、該内部ｅｇｒ量推定値を用いた可変動弁制御方法、シリンダ吸入空気量算出方法および点火時期制御方法 - Google Patents
エンジンの内部ｅｇｒ量推定方法と、該内部ｅｇｒ量推定値を用いた可変動弁制御方法、シリンダ吸入空気量算出方法および点火時期制御方法Info
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- JP2001221105A JP2001221105A JP2000367770A JP2000367770A JP2001221105A JP 2001221105 A JP2001221105 A JP 2001221105A JP 2000367770 A JP2000367770 A JP 2000367770A JP 2000367770 A JP2000367770 A JP 2000367770A JP 2001221105 A JP2001221105 A JP 2001221105A
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内部ＥＧＲ量を高精度に推定する。
【解決手段】オーバーラップ無し条件での内部ＥＧＲ量
の基本値を算出し（Ｓ２）、オーバーラップ時は、オー
バーラップ時間とその中心クランク角位置、及び吸気圧
を考慮して算出したオーバーラップによる増量補正分
（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）を、前記基本値に加算して内部Ｅ
ＧＲ量を算出し（Ｓ８）、算出された目標空気量（Ｓ
１）に前記内部ＥＧＲ量を加算して求めた目標空気量補
正値に対して吸気弁の目標閉時期を算出する。
の基本値を算出し（Ｓ２）、オーバーラップ時は、オー
バーラップ時間とその中心クランク角位置、及び吸気圧
を考慮して算出したオーバーラップによる増量補正分
（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）を、前記基本値に加算して内部Ｅ
ＧＲ量を算出し（Ｓ８）、算出された目標空気量（Ｓ
１）に前記内部ＥＧＲ量を加算して求めた目標空気量補
正値に対して吸気弁の目標閉時期を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気弁の開閉
時期を任意に可変制御できるエンジンにおいて、内部Ｅ
ＧＲ量を推定し、また、該推定された内部ＥＧＲ量を用
いて可変動弁の制御、シリンダ吸入空気量の算出および
点火時期制御を行う技術に関する。
時期を任意に可変制御できるエンジンにおいて、内部Ｅ
ＧＲ量を推定し、また、該推定された内部ＥＧＲ量を用
いて可変動弁の制御、シリンダ吸入空気量の算出および
点火時期制御を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般のエンジンでは、スロットル弁
の開度によって吸入空気量を制御するが、近年、電磁駆
動式の吸・排気弁を備え、主として吸気弁の閉時期の制
御によって吸入空気量を制御するようにしたものが提案
されている（特開平１０−３７７２７号公報参照) 。
の開度によって吸入空気量を制御するが、近年、電磁駆
動式の吸・排気弁を備え、主として吸気弁の閉時期の制
御によって吸入空気量を制御するようにしたものが提案
されている（特開平１０−３７７２７号公報参照) 。
【０００３】この種の吸入空気量制御では、スロットル
弁を備えない場合は略大気圧に維持される吸気圧力、ま
たスロットル弁を併用する場合はスロットル弁開度に応
じた吸気圧力に対し、吸気弁の閉時期により決定される
有効吸気行程に応じたシリンダ吸入空気の体積量を制御
することで、要求トルクに応じた目標空気量（要求吸入
空気量）を得るように制御することができる。
弁を備えない場合は略大気圧に維持される吸気圧力、ま
たスロットル弁を併用する場合はスロットル弁開度に応
じた吸気圧力に対し、吸気弁の閉時期により決定される
有効吸気行程に応じたシリンダ吸入空気の体積量を制御
することで、要求トルクに応じた目標空気量（要求吸入
空気量）を得るように制御することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に主として吸気弁の閉時期によって吸入空気量を制御す
る場合、燃焼室内の残ガス量（内部ＥＧＲ量）に加えて
目標空気量相当の新気量がシリンダ内に含まれるピスト
ン位置で吸気弁を閉じるように制御する必要がある。
に主として吸気弁の閉時期によって吸入空気量を制御す
る場合、燃焼室内の残ガス量（内部ＥＧＲ量）に加えて
目標空気量相当の新気量がシリンダ内に含まれるピスト
ン位置で吸気弁を閉じるように制御する必要がある。
【０００５】前記可変動弁の場合、吸・排気弁のオーバ
ーラップの有無及びオーバーラップ量の変化によって、
内部ＥＧＲ量は大きく変化する。特に、電磁駆動式など
の開閉の応答性が高い可変動弁の場合は、オーバーラッ
プ期間中は排気弁及び吸気弁が共に略全開状態でオーバ
ーラップするので、内部ＥＧＲ量の変化が大きい。した
がって、目標空気量に対応した吸気弁の閉時期を、内部
ＥＧＲ量に対して固定的な補正又は所定の運転状態のみ
を考慮した単純な補正を行なったのでは、良好な吸入空
気量制御ひいてはエンジントルク制御を行えないことが
判明した。また、運転状態に応じて、適度な内部ＥＧＲ
量を得るべく排気弁の目標閉時期、吸気弁の目標開時期
等を設定し、それに合わせて吸気弁の目標閉時期を補正
したとしても、実際の内部ＥＧＲ量は、バルブタイミン
グ以外の要因によっても大きく変化するので良好な制御
を行なうことができない。
ーラップの有無及びオーバーラップ量の変化によって、
内部ＥＧＲ量は大きく変化する。特に、電磁駆動式など
の開閉の応答性が高い可変動弁の場合は、オーバーラッ
プ期間中は排気弁及び吸気弁が共に略全開状態でオーバ
ーラップするので、内部ＥＧＲ量の変化が大きい。した
がって、目標空気量に対応した吸気弁の閉時期を、内部
ＥＧＲ量に対して固定的な補正又は所定の運転状態のみ
を考慮した単純な補正を行なったのでは、良好な吸入空
気量制御ひいてはエンジントルク制御を行えないことが
判明した。また、運転状態に応じて、適度な内部ＥＧＲ
量を得るべく排気弁の目標閉時期、吸気弁の目標開時期
等を設定し、それに合わせて吸気弁の目標閉時期を補正
したとしても、実際の内部ＥＧＲ量は、バルブタイミン
グ以外の要因によっても大きく変化するので良好な制御
を行なうことができない。
【０００６】以上のことから、可変動弁で応答性良く制
御するためには、過渡的に大きく変化する内部ＥＧＲ量
を正確に把握することが要求される。また、シリンダ吸
入空気量を高精度にフィードバック制御し、さらにはそ
れによって高精度な空燃比制御を行うこと、その他の目
的でシリンダ吸入空気量を高精度に推定したり、点火時
期を燃焼効率が最適となるように制御するためなどに
も、内部ＥＧＲ量を正確に把握することが要求される。
御するためには、過渡的に大きく変化する内部ＥＧＲ量
を正確に把握することが要求される。また、シリンダ吸
入空気量を高精度にフィードバック制御し、さらにはそ
れによって高精度な空燃比制御を行うこと、その他の目
的でシリンダ吸入空気量を高精度に推定したり、点火時
期を燃焼効率が最適となるように制御するためなどに
も、内部ＥＧＲ量を正確に把握することが要求される。
【０００７】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、吸・排気弁の開閉時期を可変制御す
るエンジンにおいて、内部ＥＧＲ量を応答性よく高精度
に推定し、さらには各種エンジン制御を良好に行えるよ
うにすることを目的とする。
てなされたもので、吸・排気弁の開閉時期を可変制御す
るエンジンにおいて、内部ＥＧＲ量を応答性よく高精度
に推定し、さらには各種エンジン制御を良好に行えるよ
うにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１にか
かるエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法の発明は、排気弁
の開閉時期を可変制御できる可変動弁装置を備えたエン
ジンにおいて、排気弁の閉時期と、吸気弁の開時期と、
エンジン回転速度と、に基づいて、内部ＥＧＲ量を推定
することを特徴とする。
かるエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法の発明は、排気弁
の開閉時期を可変制御できる可変動弁装置を備えたエン
ジンにおいて、排気弁の閉時期と、吸気弁の開時期と、
エンジン回転速度と、に基づいて、内部ＥＧＲ量を推定
することを特徴とする。
【０００９】請求項１に係る発明によると、排気弁の閉
時期と、吸気弁の開時期とに基づいて吸・排気弁のオー
バーラップ状態と、排気弁閉時のシリンダ内残ガス容積
とが求められ、これらとエンジン回転速度とから排気の
吹き返しの影響などを考慮して、内部ＥＧＲ量を高精度
に推定することができる。
時期と、吸気弁の開時期とに基づいて吸・排気弁のオー
バーラップ状態と、排気弁閉時のシリンダ内残ガス容積
とが求められ、これらとエンジン回転速度とから排気の
吹き返しの影響などを考慮して、内部ＥＧＲ量を高精度
に推定することができる。
【００１０】また、請求項２に係る発明は、前記内部Ｅ
ＧＲ量の推定に用いる排気弁の閉時期として、目標値を
用いることを特徴とする。請求項２に係る発明による
と、センサによって排気弁の閉時期を検出する場合に比
較して、制御の目標値を用いることで簡素化できる。
ＧＲ量の推定に用いる排気弁の閉時期として、目標値を
用いることを特徴とする。請求項２に係る発明による
と、センサによって排気弁の閉時期を検出する場合に比
較して、制御の目標値を用いることで簡素化できる。
【００１１】また、請求項３に係る発明は、排気弁の閉
時期とエンジン回転速度とに基づいて、内部ＥＧＲ量の
基本値を算出し、排気弁の開期間と吸気弁の開期間とが
オーバーラップしないときは、該基本値をそのまま内部
ＥＧＲ量として推定し、オーバーラップするときは、該
オーバーラップ状態に応じて前記基本値を補正して内部
ＥＧＲ量を推定することを特徴とする。
時期とエンジン回転速度とに基づいて、内部ＥＧＲ量の
基本値を算出し、排気弁の開期間と吸気弁の開期間とが
オーバーラップしないときは、該基本値をそのまま内部
ＥＧＲ量として推定し、オーバーラップするときは、該
オーバーラップ状態に応じて前記基本値を補正して内部
ＥＧＲ量を推定することを特徴とする。
【００１２】請求項３に係る発明によると、吸・排気弁
のオーバーラップが無い状態での内部ＥＧＲ量の基本値
を、排気弁の目標閉時期とエンジン回転速度とに基づい
て算出した上で、オーバーラップがあるときは、吹き返
し等による内部ＥＧＲ量の増量があるので、該オーバー
ラップ状態に応じて前記基本値を補正することにより、
内部ＥＧＲ量を推定する。
のオーバーラップが無い状態での内部ＥＧＲ量の基本値
を、排気弁の目標閉時期とエンジン回転速度とに基づい
て算出した上で、オーバーラップがあるときは、吹き返
し等による内部ＥＧＲ量の増量があるので、該オーバー
ラップ状態に応じて前記基本値を補正することにより、
内部ＥＧＲ量を推定する。
【００１３】このようにすれば、吸・排気弁のオーバー
ラップが無い状態での内部ＥＧＲ量の基本値は、排気弁
の閉時期により大方は決まるが、エンジン回転速度によ
り多少の変化を伴なうので、該エンジン回転速度も考慮
することにより、高精度に算出され、オーバーラップが
あるときは、該基本値をオーバーラップ状態に応じて補
正することで、高精度に内部ＥＧＲ量を推定できる。
ラップが無い状態での内部ＥＧＲ量の基本値は、排気弁
の閉時期により大方は決まるが、エンジン回転速度によ
り多少の変化を伴なうので、該エンジン回転速度も考慮
することにより、高精度に算出され、オーバーラップが
あるときは、該基本値をオーバーラップ状態に応じて補
正することで、高精度に内部ＥＧＲ量を推定できる。
【００１４】また、請求項４に係る発明は、排気弁の開
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、前記オーバーラップ状態に応じて設定したオーバー
ラップ補正量を前記基本値に加算して内部ＥＧＲ量の推
定値を算出することを特徴とする。請求項４に係る発明
によると、前記基本値は吸・排気弁のオーバーラップが
無い状態での内部ＥＧＲ量として算出され、オーバーラ
ップ補正量は、オーバーラップ状態に応じた影響分が設
定されるので、これらを加算して容易に内部ＥＧＲ量を
推定することができる。
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、前記オーバーラップ状態に応じて設定したオーバー
ラップ補正量を前記基本値に加算して内部ＥＧＲ量の推
定値を算出することを特徴とする。請求項４に係る発明
によると、前記基本値は吸・排気弁のオーバーラップが
無い状態での内部ＥＧＲ量として算出され、オーバーラ
ップ補正量は、オーバーラップ状態に応じた影響分が設
定されるので、これらを加算して容易に内部ＥＧＲ量を
推定することができる。
【００１５】また、請求項５に係る発明は、排気弁の開
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、排気上死点と排気弁の閉時期との間隔が増大するに
したがって、前記基本値を増大することを特徴とする。
請求項５に係る発明によると、内部ＥＧＲ量の基本値
は、吸・排気弁のオーバーラップが無い状態でシリンダ
内に残留する既燃ガス量であり、該既燃ガス量は、排気
弁の閉時期におけるピストン位置で定まるシリンダ容積
が最小となる排気上死点で最小となり、排気上死点から
の間隔が増大してシリンダ容積が増大するにしたがって
増大する。
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、排気上死点と排気弁の閉時期との間隔が増大するに
したがって、前記基本値を増大することを特徴とする。
請求項５に係る発明によると、内部ＥＧＲ量の基本値
は、吸・排気弁のオーバーラップが無い状態でシリンダ
内に残留する既燃ガス量であり、該既燃ガス量は、排気
弁の閉時期におけるピストン位置で定まるシリンダ容積
が最小となる排気上死点で最小となり、排気上死点から
の間隔が増大してシリンダ容積が増大するにしたがって
増大する。
【００１６】したがって、上記特性に合わせて基本値を
設定することで適正に基本値を設定できる。また、請求
項６に係る発明は、排気弁の開期間と吸気弁の開期間と
がオーバーラップするときには、排気弁の閉時期が排気
上死点前にあるときは、エンジン回転速度が大きいとき
ほど、前記基本値を増大することを特徴とする。
設定することで適正に基本値を設定できる。また、請求
項６に係る発明は、排気弁の開期間と吸気弁の開期間と
がオーバーラップするときには、排気弁の閉時期が排気
上死点前にあるときは、エンジン回転速度が大きいとき
ほど、前記基本値を増大することを特徴とする。
【００１７】請求項６に係る発明によると、同一ピスト
ン位置でも排気弁の閉時期が排気上死点前にあるとき
は、残留ガスがやや圧縮された状態で排気弁が閉じ、エ
ンジン回転速度が大きいときほど慣性により圧縮度合い
が増大して残ガス量（内部ＥＧＲ量）が増大する。そこ
で、上記傾向にしたがって基本値を排気弁の閉時期が排
気上死点前にあるときは、エンジン回転速度が大きいと
きほど、前記基本値を増大することにより、基本値を適
正値に設定することができる。
ン位置でも排気弁の閉時期が排気上死点前にあるとき
は、残留ガスがやや圧縮された状態で排気弁が閉じ、エ
ンジン回転速度が大きいときほど慣性により圧縮度合い
が増大して残ガス量（内部ＥＧＲ量）が増大する。そこ
で、上記傾向にしたがって基本値を排気弁の閉時期が排
気上死点前にあるときは、エンジン回転速度が大きいと
きほど、前記基本値を増大することにより、基本値を適
正値に設定することができる。
【００１８】また、請求項７に係る発明は、排気弁の開
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、排気弁の閉時期が排気上死点後にあるときは、エン
ジン回転速度が大きいときほど、前記基本値を減少する
ことを特徴とする。同一ピストン位置でも排気弁の閉時
期が排気上死点後にあるときは、一旦排気通路に排出し
た排気をシリンダ内に引き戻す状態で排気弁が閉じるの
で、排気の戻りに遅れを生じる分、残留ガス量つまり内
部ＥＧＲ量は減少する。そして、その傾向は、エンジン
回転速度Ｎｅが大きいときほど慣性が大きくなって、強
められる。
期間と吸気弁の開期間とがオーバーラップするときに
は、排気弁の閉時期が排気上死点後にあるときは、エン
ジン回転速度が大きいときほど、前記基本値を減少する
ことを特徴とする。同一ピストン位置でも排気弁の閉時
期が排気上死点後にあるときは、一旦排気通路に排出し
た排気をシリンダ内に引き戻す状態で排気弁が閉じるの
で、排気の戻りに遅れを生じる分、残留ガス量つまり内
部ＥＧＲ量は減少する。そして、その傾向は、エンジン
回転速度Ｎｅが大きいときほど慣性が大きくなって、強
められる。
【００１９】そこで、上記傾向にしたがって基本値を排
気弁の閉時期が排気上死点後にあるときは、エンジン回
転速度が大きいときほど、前記基本値を減少することに
より、基本値を適正値に設定することができる。また、
請求項８に係る発明は、排気弁の開期間と吸気弁の開期
間とのオーバーラップ量が増大するほど前記オーバーラ
ップ補正量を増大することにより、内部ＥＧＲ量の推定
値を増大することを特徴とする。
気弁の閉時期が排気上死点後にあるときは、エンジン回
転速度が大きいときほど、前記基本値を減少することに
より、基本値を適正値に設定することができる。また、
請求項８に係る発明は、排気弁の開期間と吸気弁の開期
間とのオーバーラップ量が増大するほど前記オーバーラ
ップ補正量を増大することにより、内部ＥＧＲ量の推定
値を増大することを特徴とする。
【００２０】請求項８に係る発明によると、基本的に吸
・排気弁のオーバーラップ量が増大するほど、オーバラ
ップ中に排気のシリンダ内へ戻り量が増大して内部ＥＧ
Ｒ量が増大するので、この傾向に応じてオーバーラップ
補正量を増大することにより、内部ＥＧＲ量の推定値を
適正に増大できる。
・排気弁のオーバーラップ量が増大するほど、オーバラ
ップ中に排気のシリンダ内へ戻り量が増大して内部ＥＧ
Ｒ量が増大するので、この傾向に応じてオーバーラップ
補正量を増大することにより、内部ＥＧＲ量の推定値を
適正に増大できる。
【００２１】また、請求項９に係る発明は、排気弁の閉
時期が排気上死点後にあるときは、該閉時期の排気上死
点からの遅角量が増大するにしたがって、前記オーバー
ラップ補正量を減少することにより、内部ＥＧＲ量の推
定値を減少することを特徴とする。請求項９に係る発明
によると、排気弁の閉時期が排気上死点後にあるときの
オーバーラップ中はピストンが下降しているため、該閉
時期が排気上死点から離れるほどシリンダ内の吸入負圧
が発達して吸気ポート内の吸気負圧との差圧が小さくな
って、排気が吸気ポートへ吹き返しされにくくなり、ま
た、非オーバーラップ時と比較したときの排気のシリン
ダ内への戻り量の差も小さくなる。つまりオーバーラッ
プによる内部ＥＧＲ量の増量分は、排気弁の閉時期が排
気上死点から離れるに従って減少する。
時期が排気上死点後にあるときは、該閉時期の排気上死
点からの遅角量が増大するにしたがって、前記オーバー
ラップ補正量を減少することにより、内部ＥＧＲ量の推
定値を減少することを特徴とする。請求項９に係る発明
によると、排気弁の閉時期が排気上死点後にあるときの
オーバーラップ中はピストンが下降しているため、該閉
時期が排気上死点から離れるほどシリンダ内の吸入負圧
が発達して吸気ポート内の吸気負圧との差圧が小さくな
って、排気が吸気ポートへ吹き返しされにくくなり、ま
た、非オーバーラップ時と比較したときの排気のシリン
ダ内への戻り量の差も小さくなる。つまりオーバーラッ
プによる内部ＥＧＲ量の増量分は、排気弁の閉時期が排
気上死点から離れるに従って減少する。
【００２２】そこで、排気弁閉時期の排気上死点からの
遅角量が増大するにしたがって、前記オーバーラップ補
正量を減少することにより、内部ＥＧＲ量の推定値を適
正値に算出することができる。また、請求項１０に係る
発明は、吸気負圧の絶対値が増大するにしたがって、前
記オーバーラップ補正量を増加することにより、内部Ｅ
ＧＲ量の推定値を増大することを特徴とする。
遅角量が増大するにしたがって、前記オーバーラップ補
正量を減少することにより、内部ＥＧＲ量の推定値を適
正値に算出することができる。また、請求項１０に係る
発明は、吸気負圧の絶対値が増大するにしたがって、前
記オーバーラップ補正量を増加することにより、内部Ｅ
ＧＲ量の推定値を増大することを特徴とする。
【００２３】請求項１０に係る発明によると、吸気負圧
の絶対値が増大するにしたがって、排気圧との差圧が増
大するので、オーバラップ中にシリンダ内に戻されまた
は吸気ポートへの吹き返し後にシリンダ内に吸入される
排気の量が増大する。そこで、吸気負圧の絶対値が増大
するにしたがって、前記オーバーラップ補正量を増加す
ることにより、内部ＥＧＲ量の推定値を適正に増大でき
る。
の絶対値が増大するにしたがって、排気圧との差圧が増
大するので、オーバラップ中にシリンダ内に戻されまた
は吸気ポートへの吹き返し後にシリンダ内に吸入される
排気の量が増大する。そこで、吸気負圧の絶対値が増大
するにしたがって、前記オーバーラップ補正量を増加す
ることにより、内部ＥＧＲ量の推定値を適正に増大でき
る。
【００２４】また、請求項１１に係る発明は、前記オー
バーラップ量により決定した基本補正値を、吸気圧と前
記排気弁の閉時期とに基づいて決定した吸気圧補正量を
用いて補正することにより、前記オーバーラップ補正量
を算出することを特徴とする。請求項１１に係る発明に
よると、既述のオーバーラップ量に応じた内部ＥＧＲ量
の特性に基づいて決定した基本補正値を、既述の吸気圧
と前記排気弁の閉時期に応じた特性に基づいて決定した
吸気圧補正量を用いて補正することにより、前記オーバ
ーラップ補正量を適正値に算出することができる。
バーラップ量により決定した基本補正値を、吸気圧と前
記排気弁の閉時期とに基づいて決定した吸気圧補正量を
用いて補正することにより、前記オーバーラップ補正量
を算出することを特徴とする。請求項１１に係る発明に
よると、既述のオーバーラップ量に応じた内部ＥＧＲ量
の特性に基づいて決定した基本補正値を、既述の吸気圧
と前記排気弁の閉時期に応じた特性に基づいて決定した
吸気圧補正量を用いて補正することにより、前記オーバ
ーラップ補正量を適正値に算出することができる。
【００２５】また、請求項１２に係る発明は、前記オー
バーラップ量は、オーバーラップ量相当のクランク角期
間を時間換算した値を用いることを特徴とする。請求項
１２に係る発明によると、吸・排気弁のオーバーラップ
による内部ＥＧＲ量の変化は、オーバーラップされてい
る時間の間に生じるものであるから、オーバーラップ量
相当のクランク角期間を時間換算した値を用いることに
より、オーバーラップの基本補正値を適正値に算出する
ことができる。
バーラップ量は、オーバーラップ量相当のクランク角期
間を時間換算した値を用いることを特徴とする。請求項
１２に係る発明によると、吸・排気弁のオーバーラップ
による内部ＥＧＲ量の変化は、オーバーラップされてい
る時間の間に生じるものであるから、オーバーラップ量
相当のクランク角期間を時間換算した値を用いることに
より、オーバーラップの基本補正値を適正値に算出する
ことができる。
【００２６】また、請求項１３に係る発明は、前記オー
バーラップ量に基づいて中間値を決定し、排気弁の閉時
期が排気上死点前にあるときは、前記基本補正値を前記
中間値に一致して設定し、前記排気弁の閉時期が排気上
死点後にあるときは、該閉時期が該排気上死点からの遅
角量と比例する減少補正量を、前記中間値から減算した
値に前記基本補正値を設定することを特徴とする。
バーラップ量に基づいて中間値を決定し、排気弁の閉時
期が排気上死点前にあるときは、前記基本補正値を前記
中間値に一致して設定し、前記排気弁の閉時期が排気上
死点後にあるときは、該閉時期が該排気上死点からの遅
角量と比例する減少補正量を、前記中間値から減算した
値に前記基本補正値を設定することを特徴とする。
【００２７】請求項１３に係る発明によると、既述した
ように、オーバーラップ量の増大に応じて内部ＥＧＲ量
は増大し、かつ、排気弁の閉時期が排気上死点前にある
ときは、オーバーラップ中吸気ポートへの吹き返しが支
配的となるので、排気弁閉時期によらず内部ＥＧＲ量の
増量分は略一定となり、一方、排気弁の閉時期が排気上
死点後にあるときは、排気上死点からの遅角量が増大す
るにしたがって、オーバーラップ中の内部ＥＧＲ量の増
量分が減少する。
ように、オーバーラップ量の増大に応じて内部ＥＧＲ量
は増大し、かつ、排気弁の閉時期が排気上死点前にある
ときは、オーバーラップ中吸気ポートへの吹き返しが支
配的となるので、排気弁閉時期によらず内部ＥＧＲ量の
増量分は略一定となり、一方、排気弁の閉時期が排気上
死点後にあるときは、排気上死点からの遅角量が増大す
るにしたがって、オーバーラップ中の内部ＥＧＲ量の増
量分が減少する。
【００２８】そこで、オーバーラップ量の増大に応じて
設定した中間値を、排気弁の閉時期が排気上死点前にあ
るときは、そのまま基本補正値として設定し、排気弁の
閉時期が排気上死点後にあるときは、該閉時期が該排気
上死点からの遅角量と比例する減少補正量を、前記中間
値から減算して基本補正値として設定することで、基本
補正値を適正値に算出することができる。
設定した中間値を、排気弁の閉時期が排気上死点前にあ
るときは、そのまま基本補正値として設定し、排気弁の
閉時期が排気上死点後にあるときは、該閉時期が該排気
上死点からの遅角量と比例する減少補正量を、前記中間
値から減算して基本補正値として設定することで、基本
補正値を適正値に算出することができる。
【００２９】また、請求項１４に係る発明は、吸気圧と
排気弁の閉時期に応じた吸気圧補正量として吸気圧補正
係数を決定し、前記基本補正値に該吸気圧補正係数を乗
じて前記オーバーラップ補正量を算出することを特徴と
する。請求項１４に係る発明によると、既述の吸気圧と
排気弁の閉時期に応じたオーバーラップ中の内部ＥＧＲ
量の変化に基づいて吸気圧補正係数を決定し、前記基本
補正値に該吸気圧補正係数を乗じることで、オーバーラ
ップ補正量を容易に適正値に算出することができる。
排気弁の閉時期に応じた吸気圧補正量として吸気圧補正
係数を決定し、前記基本補正値に該吸気圧補正係数を乗
じて前記オーバーラップ補正量を算出することを特徴と
する。請求項１４に係る発明によると、既述の吸気圧と
排気弁の閉時期に応じたオーバーラップ中の内部ＥＧＲ
量の変化に基づいて吸気圧補正係数を決定し、前記基本
補正値に該吸気圧補正係数を乗じることで、オーバーラ
ップ補正量を容易に適正値に算出することができる。
【００３０】また、請求項１５に係る発明は、吸気負圧
の絶対値が増大するにしたがって前記吸気圧補正量を増
大し、排気弁の閉時期が排気上死点後にあり、かつ、吸
気負圧の絶対値が所定値より高いときは、該閉時期の該
排気上死点からの遅角量に応じて前記吸気圧補正量を増
大することを特徴とする。
の絶対値が増大するにしたがって前記吸気圧補正量を増
大し、排気弁の閉時期が排気上死点後にあり、かつ、吸
気負圧の絶対値が所定値より高いときは、該閉時期の該
排気上死点からの遅角量に応じて前記吸気圧補正量を増
大することを特徴とする。
【００３１】請求項１５に係る発明によると、既述のよ
うに吸気負圧の絶対値が増大するにしたがってオーバー
ラップ中の内部ＥＧＲ量が増大するので吸気圧補正量を
増大する一方、排気弁閉時期が排気上死点から離れるほ
どオーバーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が
小さくなるので排気の戻り量の増量分が減少する傾向が
あるが、吸気負圧の絶対値が所定以上増大すると、やは
りオーバーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が
大きくなって増量分が大きく維持されるので、吸気負圧
の絶対値が小さいときより、吸気圧補正量を増大する。
うに吸気負圧の絶対値が増大するにしたがってオーバー
ラップ中の内部ＥＧＲ量が増大するので吸気圧補正量を
増大する一方、排気弁閉時期が排気上死点から離れるほ
どオーバーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が
小さくなるので排気の戻り量の増量分が減少する傾向が
あるが、吸気負圧の絶対値が所定以上増大すると、やは
りオーバーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が
大きくなって増量分が大きく維持されるので、吸気負圧
の絶対値が小さいときより、吸気圧補正量を増大する。
【００３２】これにより、吸気圧に応じて高精度に吸気
圧補正量が設定されるので、オーバーラップ補正量を適
正値に算出することができる。また、請求項１６に係る
可変動弁の制御方法の発明は、吸気弁および排気弁の開
閉時期を可変制御できる可変動弁装置を備えたエンジン
において、前記請求項１〜請求項１５のいずれか１つに
記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて内部ＥＧＲ
量を推定し、エンジンの運転状態に基づいて目標空気量
を算出し、前記内部ＥＧＲ量の推定値と前記目標空気量
の算出値とに基づいて、吸気弁の目標閉時期を算出し、
該算出された目標閉時期となるように吸気弁の閉時期を
制御することを特徴とする。
圧補正量が設定されるので、オーバーラップ補正量を適
正値に算出することができる。また、請求項１６に係る
可変動弁の制御方法の発明は、吸気弁および排気弁の開
閉時期を可変制御できる可変動弁装置を備えたエンジン
において、前記請求項１〜請求項１５のいずれか１つに
記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて内部ＥＧＲ
量を推定し、エンジンの運転状態に基づいて目標空気量
を算出し、前記内部ＥＧＲ量の推定値と前記目標空気量
の算出値とに基づいて、吸気弁の目標閉時期を算出し、
該算出された目標閉時期となるように吸気弁の閉時期を
制御することを特徴とする。
【００３３】請求項１６に係る発明によると、既述のよ
うにして高精度に推定された内部ＥＧＲ量と、エンジン
運転状態毎に算出した目標空気量とに基づいて、吸気弁
の目標閉時期が算出され、該目標閉時期となるように吸
気弁の閉時期が制御される。このようにすれば、エンジ
ン運転状態に応じて吸・排気弁のオーバーラップの有
無、オーバーラップ量の変化等により大きく変化する内
部ＥＧＲ量を逐次高精度に推定しつつ吸気弁の閉時期を
補正制御するので、目標吸入空気量に見合った新気量が
得られ、高精度なトルク制御を行える。
うにして高精度に推定された内部ＥＧＲ量と、エンジン
運転状態毎に算出した目標空気量とに基づいて、吸気弁
の目標閉時期が算出され、該目標閉時期となるように吸
気弁の閉時期が制御される。このようにすれば、エンジ
ン運転状態に応じて吸・排気弁のオーバーラップの有
無、オーバーラップ量の変化等により大きく変化する内
部ＥＧＲ量を逐次高精度に推定しつつ吸気弁の閉時期を
補正制御するので、目標吸入空気量に見合った新気量が
得られ、高精度なトルク制御を行える。
【００３４】また、請求項１７に係るエンジンのシリン
ダ吸入空気量算出方法の発明は、前記請求項１〜請求項
１５のいずれか１つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方
法を用いて内部ＥＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推
定値を用いてシリンダに吸入される空気量を算出するこ
とを特徴とする。請求項１７に係る発明によると、既述
のようにして高精度に推定された内部ＥＧＲ量を用いる
ことにより、シリンダに吸入される全ガス量から内部Ｅ
ＧＲ量を減算した量であるシリンダ吸入空気量を高精度
に算出することができる。
ダ吸入空気量算出方法の発明は、前記請求項１〜請求項
１５のいずれか１つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方
法を用いて内部ＥＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推
定値を用いてシリンダに吸入される空気量を算出するこ
とを特徴とする。請求項１７に係る発明によると、既述
のようにして高精度に推定された内部ＥＧＲ量を用いる
ことにより、シリンダに吸入される全ガス量から内部Ｅ
ＧＲ量を減算した量であるシリンダ吸入空気量を高精度
に算出することができる。
【００３５】また、請求項１８に係る発明は、前記内部
ＥＧＲ量の推定値と、吸気弁閉時期から算出されるシリ
ンダ容積とに基づいてシリンダ内の体積空気量を算出す
ると共に、吸気マニホールド内の質量空気量を算出し、
該シリンダ内の体積空気量と吸気マニホールド内の質量
空気量および吸気マニホールド容積とに基づいてシリン
ダに吸入される質量空気量を算出することを特徴とす
る。
ＥＧＲ量の推定値と、吸気弁閉時期から算出されるシリ
ンダ容積とに基づいてシリンダ内の体積空気量を算出す
ると共に、吸気マニホールド内の質量空気量を算出し、
該シリンダ内の体積空気量と吸気マニホールド内の質量
空気量および吸気マニホールド容積とに基づいてシリン
ダに吸入される質量空気量を算出することを特徴とす
る。
【００３６】請求項１８に係る発明によると、吸気弁閉
時期からシリンダ容積すなわちシリンダに吸入される全
体積ガス量が算出され、該全体積ガス量から前記内部Ｅ
ＧＲ量(体積)の推定値を減算することでシリンダに吸入
される体積空気量が算出される。吸気マニホールド内の
圧力、温度と、吸気行程終了時のシリンダ内の圧力、温
度が等しいと仮定すれば、吸気マニホールド内の質量空
気量を吸気マニホールド容積で除算した吸気マニホール
ド内の空気密度とシリンダ内の空気密度が等しいので、
この関係を用いてシリンダに吸入される質量空気量を算
出することができる。
時期からシリンダ容積すなわちシリンダに吸入される全
体積ガス量が算出され、該全体積ガス量から前記内部Ｅ
ＧＲ量(体積)の推定値を減算することでシリンダに吸入
される体積空気量が算出される。吸気マニホールド内の
圧力、温度と、吸気行程終了時のシリンダ内の圧力、温
度が等しいと仮定すれば、吸気マニホールド内の質量空
気量を吸気マニホールド容積で除算した吸気マニホール
ド内の空気密度とシリンダ内の空気密度が等しいので、
この関係を用いてシリンダに吸入される質量空気量を算
出することができる。
【００３７】また、請求項１９に係る発明は、前記吸気
マニホールド内の質量空気量は、該吸気マニホールド内
の質量空気の流入量と流出量の収支計算を行って算出す
ることを特徴とする。請求項１９に係る発明によると、
エアフローメータなどで検出される吸気マニホールド内
への質量空気の流入量と、シリンダに吸入される質量空
気量として逐次算出される吸気マニホールド内からの質
量空気の流出量と、の収支計算を行うことで、吸気マニ
ホールド内の質量空気量を逐次高精度に算出することが
できる。
マニホールド内の質量空気量は、該吸気マニホールド内
の質量空気の流入量と流出量の収支計算を行って算出す
ることを特徴とする。請求項１９に係る発明によると、
エアフローメータなどで検出される吸気マニホールド内
への質量空気の流入量と、シリンダに吸入される質量空
気量として逐次算出される吸気マニホールド内からの質
量空気の流出量と、の収支計算を行うことで、吸気マニ
ホールド内の質量空気量を逐次高精度に算出することが
できる。
【００３８】また、請求項２０に係るエンジンの点火時
期制御方法の発明は、前記請求項１〜請求項１５のいず
れか１つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて
内部ＥＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推定値を用い
て点火時期を制御することを特徴とする。請求項２０に
係る発明によると、既述のようにして高精度に推定され
た内部ＥＧＲ量を用いることにより、燃焼状態を高精度
に把握して点火時期を適正に制御することができる。
期制御方法の発明は、前記請求項１〜請求項１５のいず
れか１つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて
内部ＥＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推定値を用い
て点火時期を制御することを特徴とする。請求項２０に
係る発明によると、既述のようにして高精度に推定され
た内部ＥＧＲ量を用いることにより、燃焼状態を高精度
に把握して点火時期を適正に制御することができる。
【００３９】また、請求項２１に係る発明は、前記内部
ＥＧＲ量の推定値に基づいてシリンダ内の全ガス量に対
する残ガス量の質量比である残ガス率を算出し、該残ガ
ス率に基づいて燃焼速度を算出し、該燃焼速度に基づい
て点火開始から燃焼圧力がピークとなるまでの燃焼反応
時間を算出し、該燃焼反応時間に基づいてＭＢＴ（最大
トルク発生点火時期）を算出して、該ＭＢＴとなるよう
に点火時期を制御することを特徴とする。
ＥＧＲ量の推定値に基づいてシリンダ内の全ガス量に対
する残ガス量の質量比である残ガス率を算出し、該残ガ
ス率に基づいて燃焼速度を算出し、該燃焼速度に基づい
て点火開始から燃焼圧力がピークとなるまでの燃焼反応
時間を算出し、該燃焼反応時間に基づいてＭＢＴ（最大
トルク発生点火時期）を算出して、該ＭＢＴとなるよう
に点火時期を制御することを特徴とする。
【００４０】請求項２１に係る発明によると、内部ＥＧ
Ｒ量に基づいて算出した残ガス率により燃焼速度を高精
度に推定でき、以って、過渡時にもＭＢＴを正確に算出
して、最適な点火時期制御を行え、ひいては燃費を向上
できる。
Ｒ量に基づいて算出した残ガス率により燃焼速度を高精
度に推定でき、以って、過渡時にもＭＢＴを正確に算出
して、最適な点火時期制御を行え、ひいては燃費を向上
できる。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の一実施形態を示す可変動弁
エンジンのシステム図である。エンジン１の各気筒のピ
ストン２により画成される燃焼室３には、点火栓４を囲
むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁６を備えて
いる。７は吸気通路、８は排気通路である。
て説明する。図１は本発明の一実施形態を示す可変動弁
エンジンのシステム図である。エンジン１の各気筒のピ
ストン２により画成される燃焼室３には、点火栓４を囲
むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁６を備えて
いる。７は吸気通路、８は排気通路である。
【００４２】吸気弁５及び排気弁６の電磁駆動装置（可
変動弁装置）の基本構造を図２に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。この可動子２２の下側に開弁用電磁コ
イル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル２６が配
置されている。
変動弁装置）の基本構造を図２に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。この可動子２２の下側に開弁用電磁コ
イル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル２６が配
置されている。
【００４３】そして、エンジン１の始動前にこれら開弁
用電磁コイル２５及び閉弁用電磁コイル２６を交互に通
電して可動子２２を共振させ、振幅が十分大きくなった
ところで、いずれかの電磁コイルに可動子２２を吸着保
持する。その後は、閉弁から開弁させる際は、可動子２
２を吸着している上側の閉弁用電磁コイル２６への通電
を停止した後、スプリング２３の付勢力で可動子２２を
下方に移動させ、下側の開弁用電磁コイル２５に十分接
近したところから該開弁用電磁コイル２５を通電して可
動子２２を吸着することにより、弁体２０をリフトさせ
て開弁させる。
用電磁コイル２５及び閉弁用電磁コイル２６を交互に通
電して可動子２２を共振させ、振幅が十分大きくなった
ところで、いずれかの電磁コイルに可動子２２を吸着保
持する。その後は、閉弁から開弁させる際は、可動子２
２を吸着している上側の閉弁用電磁コイル２６への通電
を停止した後、スプリング２３の付勢力で可動子２２を
下方に移動させ、下側の開弁用電磁コイル２５に十分接
近したところから該開弁用電磁コイル２５を通電して可
動子２２を吸着することにより、弁体２０をリフトさせ
て開弁させる。
【００４４】逆に、開弁から閉弁させる際は、可動子２
２を吸着している下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、スプリング２４の付勢力で可動子２２を
上方へ移動させ、上側の閉弁用電磁コイル２６に十分接
近したところから該閉弁用電磁コイル２６を通電して、
可動子２２を吸着することにより、弁体２０をシート部
に着座させて閉弁させる。
２を吸着している下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、スプリング２４の付勢力で可動子２２を
上方へ移動させ、上側の閉弁用電磁コイル２６に十分接
近したところから該閉弁用電磁コイル２６を通電して、
可動子２２を吸着することにより、弁体２０をシート部
に着座させて閉弁させる。
【００４５】なお、本実施形態では、可変動弁装置とし
て、電磁駆動式のものを用いたが、油圧駆動式のもの等
を用いることもできる。図１に戻って、吸気通路７に
は、マニホールド部の上流に、吸入空気量を検出するエ
アフロメータ９、開度を電子制御されるスロットル弁１
０が設けられ、各気筒毎の吸気ポート部分に、電磁式の
燃料噴射弁１１が設けられている。
て、電磁駆動式のものを用いたが、油圧駆動式のもの等
を用いることもできる。図１に戻って、吸気通路７に
は、マニホールド部の上流に、吸入空気量を検出するエ
アフロメータ９、開度を電子制御されるスロットル弁１
０が設けられ、各気筒毎の吸気ポート部分に、電磁式の
燃料噴射弁１１が設けられている。
【００４６】ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、スロ
ットル弁１０、燃料噴射弁１１及び点火栓４の作動は、
コントロールユニット１２により制御され、このコント
ロールユニット１２には、エンジン回転に同期してクラ
ンク角信号を出力しこれによりエンジン回転速度を検出
可能なクランク角センサ１３、アクセル開度（アクセル
ペダルの踏込み量）を検出するアクセルペダルセンサ１
４等から、信号が入力されている。
ットル弁１０、燃料噴射弁１１及び点火栓４の作動は、
コントロールユニット１２により制御され、このコント
ロールユニット１２には、エンジン回転に同期してクラ
ンク角信号を出力しこれによりエンジン回転速度を検出
可能なクランク角センサ１３、アクセル開度（アクセル
ペダルの踏込み量）を検出するアクセルペダルセンサ１
４等から、信号が入力されている。
【００４７】そして、アクセル開度，エンジン回転速度
等のエンジンの運転条件に基づいて目標トルクが得られ
るように主として吸気弁５の閉時期の制御によって吸入
空気量が制御される。また、排気エミッション特にＮＯ
ｘ排出量低減のため、運転条件に応じて適度な内部ＥＧ
Ｒ量に制御されるように、排気弁６の閉時期と吸気弁５
の開時期と（さらには、排気弁６の開時期）が制御され
るが、実際には、内部ＥＧＲ量はこれらのバルブタイミ
ング以外の要因によっても変化するので、運転状態毎に
内部ＥＧＲ量を推定し、該推定された内部ＥＧＲ量に応
じて吸気弁５の閉時期を補正制御する。
等のエンジンの運転条件に基づいて目標トルクが得られ
るように主として吸気弁５の閉時期の制御によって吸入
空気量が制御される。また、排気エミッション特にＮＯ
ｘ排出量低減のため、運転条件に応じて適度な内部ＥＧ
Ｒ量に制御されるように、排気弁６の閉時期と吸気弁５
の開時期と（さらには、排気弁６の開時期）が制御され
るが、実際には、内部ＥＧＲ量はこれらのバルブタイミ
ング以外の要因によっても変化するので、運転状態毎に
内部ＥＧＲ量を推定し、該推定された内部ＥＧＲ量に応
じて吸気弁５の閉時期を補正制御する。
【００４８】また、前記各種センサ類により検出された
値に基づいて、吸入空気量が検出され、該吸入空気量に
基づいて前記燃料噴射弁９からの燃料噴射量が制御され
る。以下に、本発明に係る内部ＥＧＲ量の推定に基づく
第１の実施形態として、吸気弁の閉時期制御の実施形態
を、図に基づいて説明する。図３は、メインルーチンの
フローチャートである。
値に基づいて、吸入空気量が検出され、該吸入空気量に
基づいて前記燃料噴射弁９からの燃料噴射量が制御され
る。以下に、本発明に係る内部ＥＧＲ量の推定に基づく
第１の実施形態として、吸気弁の閉時期制御の実施形態
を、図に基づいて説明する。図３は、メインルーチンの
フローチャートである。
【００４９】ステップ１では、アクセルペダルセンサ１
４によって検出されたアクセル開度及びクランク角セン
サ１３によって検出されたエンジン回転速度等を読み込
み、これらの運転状態パラメータに基づいて、要求トル
クに見合った目標空気量ＦＱＨ０ＥＭを算出する。ステ
ップ２では、内部ＥＧＲ量の吸・排気弁のオーバーラッ
プが無い状態における基本値ＥＶＥＧＲ０を算出する。
該算出は、図４のサブルーチンに従って行なわれる。即
ち、ステップ２１，２２でエンジン回転速度Ｎｅと排気
弁の目標閉時期（ＥＶＣ）を読み込み、ステップ２３で
これらに基づいて、図７に示すような特性データに基づ
いて作成されたマップテーブルを検索して、内部ＥＧＲ
量の基本値ＥＶＥＧＲ０を、前記目標空気量ＦＱＨ０Ｅ
Ｍに対するＥＧＲ率として算出する。該基本値ＥＶＥＧ
Ｒ０は、吸・排気弁のオーバーラップが無い状態でシリ
ンダ内に残留する既燃ガス量であるから、排気弁の閉時
期ＥＶＣにおけるピストン位置で定まるシリンダ容積が
小さいほど少なくなり、図７に示すように排気上死点で
最小となるが、同一ピストン位置でもＥＶＣが排気上死
点前にあるとき（以下適宜ＢＴＤＣという）は、残ガス
がやや圧縮された状態で排気弁が閉じるのに対し、ＥＶ
Ｃが排気上死点後にあるとき（以下適宜ＡＴＤＣとい
う）は、一旦排気通路に排出した排気をシリンダ内に引
き戻す状態で排気弁６が閉じるので、排気の戻りに遅れ
を生じる分、残ガス量つまり内部ＥＧＲ量は減少する。
またその傾向は、慣性によるものであるため、エンジン
回転速度Ｎｅによっても変化し、エンジン回転速度Ｎｅ
が大きいときほど慣性が大きくなって、内部ＥＧＲ量に
及ぼす影響が大きくなる。特に、排気弁の閉時期ＥＶＣ
がＡＴＤＣにあるときは排気の流れが変換するため慣性
の影響が大きいので、エンジン回転速度Ｎｅの増大によ
る内部ＥＧＲ量の減少量が大きくなる。また、排気上死
点から離れたところでは、ピストンスピードが大きいの
でエンジン回転速度Ｎｅの変化による内部ＥＧＲ量の変
化量が増大する。
４によって検出されたアクセル開度及びクランク角セン
サ１３によって検出されたエンジン回転速度等を読み込
み、これらの運転状態パラメータに基づいて、要求トル
クに見合った目標空気量ＦＱＨ０ＥＭを算出する。ステ
ップ２では、内部ＥＧＲ量の吸・排気弁のオーバーラッ
プが無い状態における基本値ＥＶＥＧＲ０を算出する。
該算出は、図４のサブルーチンに従って行なわれる。即
ち、ステップ２１，２２でエンジン回転速度Ｎｅと排気
弁の目標閉時期（ＥＶＣ）を読み込み、ステップ２３で
これらに基づいて、図７に示すような特性データに基づ
いて作成されたマップテーブルを検索して、内部ＥＧＲ
量の基本値ＥＶＥＧＲ０を、前記目標空気量ＦＱＨ０Ｅ
Ｍに対するＥＧＲ率として算出する。該基本値ＥＶＥＧ
Ｒ０は、吸・排気弁のオーバーラップが無い状態でシリ
ンダ内に残留する既燃ガス量であるから、排気弁の閉時
期ＥＶＣにおけるピストン位置で定まるシリンダ容積が
小さいほど少なくなり、図７に示すように排気上死点で
最小となるが、同一ピストン位置でもＥＶＣが排気上死
点前にあるとき（以下適宜ＢＴＤＣという）は、残ガス
がやや圧縮された状態で排気弁が閉じるのに対し、ＥＶ
Ｃが排気上死点後にあるとき（以下適宜ＡＴＤＣとい
う）は、一旦排気通路に排出した排気をシリンダ内に引
き戻す状態で排気弁６が閉じるので、排気の戻りに遅れ
を生じる分、残ガス量つまり内部ＥＧＲ量は減少する。
またその傾向は、慣性によるものであるため、エンジン
回転速度Ｎｅによっても変化し、エンジン回転速度Ｎｅ
が大きいときほど慣性が大きくなって、内部ＥＧＲ量に
及ぼす影響が大きくなる。特に、排気弁の閉時期ＥＶＣ
がＡＴＤＣにあるときは排気の流れが変換するため慣性
の影響が大きいので、エンジン回転速度Ｎｅの増大によ
る内部ＥＧＲ量の減少量が大きくなる。また、排気上死
点から離れたところでは、ピストンスピードが大きいの
でエンジン回転速度Ｎｅの変化による内部ＥＧＲ量の変
化量が増大する。
【００５０】図３に戻って、ステップ３では、排気弁６
の目標閉時期ＥＶＣと吸気弁５の目標開時期ＩＶＯとが
オーバーラップしているか否かを判定する。そして、オ
ーバーラップしていないと判定されたときには、ステッ
プ４へ進んでオーバーラップによる内部ＥＧＲ量の補正
量ＯＬＥＧＲ１を０にセットする。これにより、内部Ｅ
ＧＲ量は、前記基本値ＥＶＥＧＲ０に決定される。
の目標閉時期ＥＶＣと吸気弁５の目標開時期ＩＶＯとが
オーバーラップしているか否かを判定する。そして、オ
ーバーラップしていないと判定されたときには、ステッ
プ４へ進んでオーバーラップによる内部ＥＧＲ量の補正
量ＯＬＥＧＲ１を０にセットする。これにより、内部Ｅ
ＧＲ量は、前記基本値ＥＶＥＧＲ０に決定される。
【００５１】また、ステップ３で吸・排気弁がオーバー
ラップしていると判定された場合は、ステップ５へ進ん
で、該オーバーラップ時の基本補正値ＯＬＥＧＲ０を算
出する。該算出は、図５のサブルーチンに従って行なわ
れる。即ち、図５のステップ３１，３２，３３でエンジ
ン回転速度Ｎｅ、排気弁６の目標閉時期ＥＶＣ、吸気弁
５の目標開時期ＩＶＯを順次読み込み、ステップ３４
で、これらの入力値に基づいて、次式によりオーバーラ
ップ量（クランク角期間）をオーバーラップ時間ＯＬＴ
ＩＭＥに換算する。
ラップしていると判定された場合は、ステップ５へ進ん
で、該オーバーラップ時の基本補正値ＯＬＥＧＲ０を算
出する。該算出は、図５のサブルーチンに従って行なわ
れる。即ち、図５のステップ３１，３２，３３でエンジ
ン回転速度Ｎｅ、排気弁６の目標閉時期ＥＶＣ、吸気弁
５の目標開時期ＩＶＯを順次読み込み、ステップ３４
で、これらの入力値に基づいて、次式によりオーバーラ
ップ量（クランク角期間）をオーバーラップ時間ＯＬＴ
ＩＭＥに換算する。
【００５２】ＯＬＴＩＭＥ＝（ＥＶＣ−ＩＶＯ）／Ｎｅ 次いで、ステップ３５では、前記オーバーラップ時間Ｏ
ＬＴＩＭＥに基づいて、予めオーバーラップ時間ＯＬＴ
ＩＭＥに対応して設定された値ＯＬＥＧＣ０をマップテ
ーブルから検索する。ここで、オーバーラップ時間ＯＬ
ＴＩＭＥの増大によって内部ＥＧＲ量が増大するので、
前記値ＯＬＥＧＣ０は、オーバーラップ時間ＯＬＴＩＭ
Ｅの増大に応じて増大して設定されている。
ＬＴＩＭＥに基づいて、予めオーバーラップ時間ＯＬＴ
ＩＭＥに対応して設定された値ＯＬＥＧＣ０をマップテ
ーブルから検索する。ここで、オーバーラップ時間ＯＬ
ＴＩＭＥの増大によって内部ＥＧＲ量が増大するので、
前記値ＯＬＥＧＣ０は、オーバーラップ時間ＯＬＴＩＭ
Ｅの増大に応じて増大して設定されている。
【００５３】ステップ３６では、排気弁６の目標閉時期
ＥＶＣがＢＴＤＣにあるかＡＴＤＣにあるかを判別す
る。ステップ３６で、ＥＶＣがＢＴＤＣにあると判定さ
れたときは、ステップ３７へ進んで、前記ステップ３５
で検索された値ＯＬＥＧＣ０を、そのままオーバーラッ
プ時の基本補正値ＯＬＥＧＲ０として設定する。
ＥＶＣがＢＴＤＣにあるかＡＴＤＣにあるかを判別す
る。ステップ３６で、ＥＶＣがＢＴＤＣにあると判定さ
れたときは、ステップ３７へ進んで、前記ステップ３５
で検索された値ＯＬＥＧＣ０を、そのままオーバーラッ
プ時の基本補正値ＯＬＥＧＲ０として設定する。
【００５４】また、ステップ３６でＥＶＣがＡＴＤＣに
あると判定されたときは、ステップ３８へ進んで、前記
の検索値ＯＬＥＧＣ０を目標閉時期ＥＶＣに応じて次式
のように補正した値を、オーバーラップ時の基本補正値
ＯＬＥＧＲ０として設定する。ＯＬＥＧＲ０＝ＯＬＥＧ
Ｃ０−ＥＶＣ（上死点後の遅角量）×定数即ち、内部Ｅ
ＧＲ量の基本値に対する吸・排気弁のオーバーラップ時
における変化量（増量）は、オーバーラップ量（時間）
が同一でも、排気弁の閉時期ＥＶＣによって吹き返しの
影響度が異なることなどによって異なる。図８は、エン
ジン回転速度Ｎｅ、吸気圧一定の条件で、複数のオーバ
ーラップ量（時間）について、ＥＶＣによる内部ＥＧＲ
量の増量分の変化を示したものである。図示のように、
ＥＶＣがＢＴＤＣにあると判定されたときは、オーバー
ラップによる内部ＥＧＲ量の増量はＥＶＣによらず略一
定に維持される。これは、ＥＶＣがＢＴＤＣにあるとき
は、オーバーラップ中にシリンダ内の既燃ガスは、排気
ポートへの掃気よりも低圧側の吸気ポート側への吹き返
しの方が支配的になっていき、該吹き返された既燃ガス
がその後の吸気行程で再度吸い込まれるためＥＧＲ率と
して略一定になるからである。したがって、前記ステッ
プ３７のように、ＥＶＣ（上死点前の進角量）による補
正は行わない。
あると判定されたときは、ステップ３８へ進んで、前記
の検索値ＯＬＥＧＣ０を目標閉時期ＥＶＣに応じて次式
のように補正した値を、オーバーラップ時の基本補正値
ＯＬＥＧＲ０として設定する。ＯＬＥＧＲ０＝ＯＬＥＧ
Ｃ０−ＥＶＣ（上死点後の遅角量）×定数即ち、内部Ｅ
ＧＲ量の基本値に対する吸・排気弁のオーバーラップ時
における変化量（増量）は、オーバーラップ量（時間）
が同一でも、排気弁の閉時期ＥＶＣによって吹き返しの
影響度が異なることなどによって異なる。図８は、エン
ジン回転速度Ｎｅ、吸気圧一定の条件で、複数のオーバ
ーラップ量（時間）について、ＥＶＣによる内部ＥＧＲ
量の増量分の変化を示したものである。図示のように、
ＥＶＣがＢＴＤＣにあると判定されたときは、オーバー
ラップによる内部ＥＧＲ量の増量はＥＶＣによらず略一
定に維持される。これは、ＥＶＣがＢＴＤＣにあるとき
は、オーバーラップ中にシリンダ内の既燃ガスは、排気
ポートへの掃気よりも低圧側の吸気ポート側への吹き返
しの方が支配的になっていき、該吹き返された既燃ガス
がその後の吸気行程で再度吸い込まれるためＥＧＲ率と
して略一定になるからである。したがって、前記ステッ
プ３７のように、ＥＶＣ（上死点前の進角量）による補
正は行わない。
【００５５】一方、ＥＶＣがＡＴＤＣにあると判定され
た場合は、オーバーラップ中はピストンが下降している
ため、吸気ポート側への吹き返し量は減少し、かつ、Ｅ
ＶＣが上死点から離れるほどシリンダ内の吸入負圧が発
達して吸気ポート内の吸気負圧との差圧が小さくなるの
で、吹き返しされにくくなる。また、オーバーラップ時
は非オーバーラップ時と比較すると、吸気弁が開いてシ
リンダ内に吸気負圧が伝達されることにより排気ポート
からシリンダへの排気の戻り量が増大し（掃気効率が低
下する）、その分内部ＥＧＲ量が増大するが、この増量
分は、オーバーラップ期間が上死点付近にあるときは大
きいが、オーバーラップ期間が上死点から離れるに従っ
て小さくなると考えられる。即ち、オーバーラップ期間
が上死点に近いときには、吸気弁が開かれない非オーバ
ーラップ時と比較して、シリンダ内が吸気負圧を受ける
影響が大きいので、排気の戻りによる内部ＥＧＲ量の増
量分は大きい。これに対し、オーバーラップ期間が上死
点から離れているときは、この期間に吸気弁が開かれな
い非オーバーラップ条件でピストン下降により増大する
シリンダ内の吸入負圧と、オーバーラップにより吸気ポ
ートからシリンダに伝わる吸気負圧との差が小さくなる
ため、排気の戻り量は、オーバーラップ時と非オーバー
ラップ時とで、差が小さくなる。つまりオーバーラップ
による排気の戻りによる内部ＥＧＲ量の増量分は、オー
バーラップ期間（又はＥＶＣ）が上死点から離れるに従
って減少する。
た場合は、オーバーラップ中はピストンが下降している
ため、吸気ポート側への吹き返し量は減少し、かつ、Ｅ
ＶＣが上死点から離れるほどシリンダ内の吸入負圧が発
達して吸気ポート内の吸気負圧との差圧が小さくなるの
で、吹き返しされにくくなる。また、オーバーラップ時
は非オーバーラップ時と比較すると、吸気弁が開いてシ
リンダ内に吸気負圧が伝達されることにより排気ポート
からシリンダへの排気の戻り量が増大し（掃気効率が低
下する）、その分内部ＥＧＲ量が増大するが、この増量
分は、オーバーラップ期間が上死点付近にあるときは大
きいが、オーバーラップ期間が上死点から離れるに従っ
て小さくなると考えられる。即ち、オーバーラップ期間
が上死点に近いときには、吸気弁が開かれない非オーバ
ーラップ時と比較して、シリンダ内が吸気負圧を受ける
影響が大きいので、排気の戻りによる内部ＥＧＲ量の増
量分は大きい。これに対し、オーバーラップ期間が上死
点から離れているときは、この期間に吸気弁が開かれな
い非オーバーラップ条件でピストン下降により増大する
シリンダ内の吸入負圧と、オーバーラップにより吸気ポ
ートからシリンダに伝わる吸気負圧との差が小さくなる
ため、排気の戻り量は、オーバーラップ時と非オーバー
ラップ時とで、差が小さくなる。つまりオーバーラップ
による排気の戻りによる内部ＥＧＲ量の増量分は、オー
バーラップ期間（又はＥＶＣ）が上死点から離れるに従
って減少する。
【００５６】以上のような理由で、図８に示すように、
ＥＶＣがＡＴＤＣにあるときは、オーバーラップによる
内部ＥＧＲ量の増量は、ＥＶＣが上死点から離れるに従
って減少する。したがって、前記ステップ３８のよう
に、ＥＶＣ（上死点後の遅角量）に比例する減量補正を
行なう。
ＥＶＣがＡＴＤＣにあるときは、オーバーラップによる
内部ＥＧＲ量の増量は、ＥＶＣが上死点から離れるに従
って減少する。したがって、前記ステップ３８のよう
に、ＥＶＣ（上死点後の遅角量）に比例する減量補正を
行なう。
【００５７】図３に戻って、ステップ６では、前記のよ
うにして算出されたオーバーラップ時の基本補正値ＯＬ
ＥＧＲ０を吸気圧（ブースト圧）に応じて補正するため
の補正係数ＯＬＥＧＣＢを算出する。即ち、前記基本補
正値ＯＬＥＧＲ０は、吸気圧一定（−50mmHg）の条件で
のオーバーラップ時の内部ＥＧＲ量増量分として算出さ
れたが、オーバーラップ量（時間）、ＥＶＣが同一であ
っても吸気圧が変化すると、それによってオーバーラッ
プ時の吹き返し量等が変化するので、該吸気圧に応じた
補正を行なう必要がある。即ち、スロットル弁を備えず
吸気圧が略大気圧一定で制御される場合は、補正の必要
はないが、ブレーキ用のバキューム圧や蒸発燃料、ブロ
ーバイガスの吸気系への吸引負圧を必要とする場合に
は、前記スロットル弁１０の開度を適度に絞って所定の
吸気圧に制御した上で、吸気弁５の閉時期による吸入空
気量制御を行う場合には、前記吸気圧に応じた補正が必
要である。
うにして算出されたオーバーラップ時の基本補正値ＯＬ
ＥＧＲ０を吸気圧（ブースト圧）に応じて補正するため
の補正係数ＯＬＥＧＣＢを算出する。即ち、前記基本補
正値ＯＬＥＧＲ０は、吸気圧一定（−50mmHg）の条件で
のオーバーラップ時の内部ＥＧＲ量増量分として算出さ
れたが、オーバーラップ量（時間）、ＥＶＣが同一であ
っても吸気圧が変化すると、それによってオーバーラッ
プ時の吹き返し量等が変化するので、該吸気圧に応じた
補正を行なう必要がある。即ち、スロットル弁を備えず
吸気圧が略大気圧一定で制御される場合は、補正の必要
はないが、ブレーキ用のバキューム圧や蒸発燃料、ブロ
ーバイガスの吸気系への吸引負圧を必要とする場合に
は、前記スロットル弁１０の開度を適度に絞って所定の
吸気圧に制御した上で、吸気弁５の閉時期による吸入空
気量制御を行う場合には、前記吸気圧に応じた補正が必
要である。
【００５８】該吸気圧に応じた補正係数ＯＬＥＧＣＢの
算出は、図６のサブルーチンに従って行なわれる。即
ち、ステップ４１では前記スロットル弁開度制御による
吸気圧制御において算出される目標吸気圧を読み込み、
ステップ４２では、排気弁６の目標閉時期ＥＶＣを読み
込み、ステップ４３ではこれらに基づいて、図９に示す
ような特性データに基づいて作成されたマップテーブル
を検索して、吸気圧に応じた補正係数ＯＬＥＧＣＢを検
索する。図９は、吸気圧（負圧）＝−50mmHg時での内部
ＥＧＲ量の増量分に対する吸気圧＝−100mmHg、−300mm
Hg時での内部ＥＧＲ量の増量分の倍率を示したものであ
る（オーバーラップ量[クランク角]を20°、40°とした
４通りのデータ）。図示のように、吸気圧＝−100mmHg
のときは、ＥＶＣ（オーバーラップ期間の中心）の変化
によらず、略２倍で一定であるのに対し、吸気圧＝−30
0mmHgのときは、ＥＶＣがＢＴＤＣにあるときは、３〜
４倍程度で略一定であるが、ＡＴＤＣにあるときは、上
死点から離れるほど比例的に倍率が増大する。これは、
吸気圧一定（−50mmHg）の条件でＥＶＣがＡＴＤＣにあ
るときは、既述したように上死点から離れるほどオーバ
ーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が小さくな
るので排気の戻り量の増量分が減少する傾向があるが、
吸気負圧が−300mmHg程度まで増大すると、やはりオー
バーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が大きく
なるため増量分が大きく維持されるので、−50mmHg時に
対して倍率が大きくなると考えられるためである。
算出は、図６のサブルーチンに従って行なわれる。即
ち、ステップ４１では前記スロットル弁開度制御による
吸気圧制御において算出される目標吸気圧を読み込み、
ステップ４２では、排気弁６の目標閉時期ＥＶＣを読み
込み、ステップ４３ではこれらに基づいて、図９に示す
ような特性データに基づいて作成されたマップテーブル
を検索して、吸気圧に応じた補正係数ＯＬＥＧＣＢを検
索する。図９は、吸気圧（負圧）＝−50mmHg時での内部
ＥＧＲ量の増量分に対する吸気圧＝−100mmHg、−300mm
Hg時での内部ＥＧＲ量の増量分の倍率を示したものであ
る（オーバーラップ量[クランク角]を20°、40°とした
４通りのデータ）。図示のように、吸気圧＝−100mmHg
のときは、ＥＶＣ（オーバーラップ期間の中心）の変化
によらず、略２倍で一定であるのに対し、吸気圧＝−30
0mmHgのときは、ＥＶＣがＢＴＤＣにあるときは、３〜
４倍程度で略一定であるが、ＡＴＤＣにあるときは、上
死点から離れるほど比例的に倍率が増大する。これは、
吸気圧一定（−50mmHg）の条件でＥＶＣがＡＴＤＣにあ
るときは、既述したように上死点から離れるほどオーバ
ーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が小さくな
るので排気の戻り量の増量分が減少する傾向があるが、
吸気負圧が−300mmHg程度まで増大すると、やはりオー
バーラップの有無によるシリンダ内の圧力の差が大きく
なるため増量分が大きく維持されるので、−50mmHg時に
対して倍率が大きくなると考えられるためである。
【００５９】図３に戻って、ステップ７では、ステップ
５で算出した基本補正値ＯＬＥＧＲ０に、ステップ６で
算出した吸気圧に応じた補正係数ＯＬＥＧＣＢを乗じ
て、最終的なオーバーラップ時の内部ＥＧＲ量の補正量
ＯＬＥＧＲ１を算出する。そして、ステップ８では、ス
テップ２で算出された内部ＥＧＲ量の基本値ＥＶＥＧＲ
０に、上記のようにして算出されたオーバーラップ時の
補正量ＯＬＥＧＲ１を加算して増量補正することによ
り、最終的な内部ＥＧＲ量ＥＧＲＲＥＭを推定演算する
（次式参照）。
５で算出した基本補正値ＯＬＥＧＲ０に、ステップ６で
算出した吸気圧に応じた補正係数ＯＬＥＧＣＢを乗じ
て、最終的なオーバーラップ時の内部ＥＧＲ量の補正量
ＯＬＥＧＲ１を算出する。そして、ステップ８では、ス
テップ２で算出された内部ＥＧＲ量の基本値ＥＶＥＧＲ
０に、上記のようにして算出されたオーバーラップ時の
補正量ＯＬＥＧＲ１を加算して増量補正することによ
り、最終的な内部ＥＧＲ量ＥＧＲＲＥＭを推定演算する
（次式参照）。
【００６０】ＥＧＲＲＥＭ＝ＥＶＥＧＲ０＋ＯＬＥＧＲ 以上のように本発明に係る推定方法を用いることによ
り、内部ＥＧＲ量を高精度に推定することができる。次
いでステップ９では、ステップ１で算出した目標空気量
ＦＱＨ０ＥＭを、前記内部ＥＧＲ量に基づいて補正する
ことにより、目標空気量補正値ＨＱＨＯＦＭを算出する
（次式参照）。なお、この補正は、目標空気量自体を変
更するわけではなく、内部ＥＧＲ量によって目標空気量
（新気量）を得るための吸気弁閉時期が変わることに応
じた便宜上の補正である。つまり、目標空気量に内部Ｅ
ＧＲ量を加算したシリンダ内の総ガス量を目標空気量と
して算出したものである。
り、内部ＥＧＲ量を高精度に推定することができる。次
いでステップ９では、ステップ１で算出した目標空気量
ＦＱＨ０ＥＭを、前記内部ＥＧＲ量に基づいて補正する
ことにより、目標空気量補正値ＨＱＨＯＦＭを算出する
（次式参照）。なお、この補正は、目標空気量自体を変
更するわけではなく、内部ＥＧＲ量によって目標空気量
（新気量）を得るための吸気弁閉時期が変わることに応
じた便宜上の補正である。つまり、目標空気量に内部Ｅ
ＧＲ量を加算したシリンダ内の総ガス量を目標空気量と
して算出したものである。
【００６１】 ＨＱＨＯＦＭ＝ＦＱＨ０ＥＭ×（１＋ＥＧＲＲＥＭ） ステップ１０では、前記目標空気量補正値ＨＱＨＯＦＭ
に基づいて、吸気弁５の目標閉時期ＩＶＣを算出する。
これにより、前記目標閉時期ＩＶＣに応じた制御信号が
前記電磁駆動装置に出力され、吸気弁５が目標閉時期Ｉ
ＶＣで閉弁するように制御される。
に基づいて、吸気弁５の目標閉時期ＩＶＣを算出する。
これにより、前記目標閉時期ＩＶＣに応じた制御信号が
前記電磁駆動装置に出力され、吸気弁５が目標閉時期Ｉ
ＶＣで閉弁するように制御される。
【００６２】このようにすれば、エンジン運転状態に応
じて吸・排気弁のオーバーラップの有無、オーバーラッ
プ量の変化等により大きく変化する内部ＥＧＲ量を逐次
高精度に推定しつつ吸気弁の閉時期を補正制御するの
で、目標吸入空気量に見合った新気量が得られ、高精度
なトルク制御を行える。次に、上記のようにして、前記
図３のステップ８までに示した本発明に係る推定方法に
よって算出された内部ＥＧＲ量に基づいて、シリンダ吸
入空気量を高精度に検出する第２の実施形態について説
明する。システム構成については、図１に示したものと
同様であるので説明を省略するが、燃料噴射弁１１によ
る燃料噴射量は、基本的には、エアフローメータ９によ
り計測される吸入空気量（質量流量）Ｑａに基づいて後
述のごとく算出されるシリンダ吸入空気量（シリンダ部
空気質量）Ｃｃに対し、所望の空燃比となるように制御
する。
じて吸・排気弁のオーバーラップの有無、オーバーラッ
プ量の変化等により大きく変化する内部ＥＧＲ量を逐次
高精度に推定しつつ吸気弁の閉時期を補正制御するの
で、目標吸入空気量に見合った新気量が得られ、高精度
なトルク制御を行える。次に、上記のようにして、前記
図３のステップ８までに示した本発明に係る推定方法に
よって算出された内部ＥＧＲ量に基づいて、シリンダ吸
入空気量を高精度に検出する第２の実施形態について説
明する。システム構成については、図１に示したものと
同様であるので説明を省略するが、燃料噴射弁１１によ
る燃料噴射量は、基本的には、エアフローメータ９によ
り計測される吸入空気量（質量流量）Ｑａに基づいて後
述のごとく算出されるシリンダ吸入空気量（シリンダ部
空気質量）Ｃｃに対し、所望の空燃比となるように制御
する。
【００６３】以下、上記燃料噴射量等の制御のための第
２の実施形態に係るシリンダ吸入空気量（シリンダ部空
気質量）Ｃｃの算出について、図１０の全体ブロック
図、図１１〜図１５の各ルーチンのフローチャート等に
より、詳細に説明する。ここで、図１中に示すように、
エアフローメータ１４により計測される吸入空気量（質
量流量）をＱａ（ｋｇ／ｈ）とするが、１／３６００を
乗じて、（ｇ／ｍｓｅｃ）として扱う。
２の実施形態に係るシリンダ吸入空気量（シリンダ部空
気質量）Ｃｃの算出について、図１０の全体ブロック
図、図１１〜図１５の各ルーチンのフローチャート等に
より、詳細に説明する。ここで、図１中に示すように、
エアフローメータ１４により計測される吸入空気量（質
量流量）をＱａ（ｋｇ／ｈ）とするが、１／３６００を
乗じて、（ｇ／ｍｓｅｃ）として扱う。
【００６４】また、吸気マニホールド部の圧力をＰｍ
（Ｐａ）、容積をＶｍ（ｍ3 ；一定）、空気質量をＣｍ
（ｇ）、温度をＴｍ（Ｋ）とする。また、シリンダ部の
圧力をＰｃ（Ｐａ）、容積をＶｃ（ｍ3）、空気質量を
Ｃｃ（ｇ）、温度をＴｃ（Ｋ）とする。更に、シリンダ
内新気割合をη（％）とする。
（Ｐａ）、容積をＶｍ（ｍ3 ；一定）、空気質量をＣｍ
（ｇ）、温度をＴｍ（Ｋ）とする。また、シリンダ部の
圧力をＰｃ（Ｐａ）、容積をＶｃ（ｍ3）、空気質量を
Ｃｃ（ｇ）、温度をＴｃ（Ｋ）とする。更に、シリンダ
内新気割合をη（％）とする。
【００６５】また、吸気マニホールド部とシリンダ部と
で、Ｐｍ＝Ｐｃ、Ｔｍ＝Ｔｃ（圧力及び温度は変化しな
い）と仮定する。図１１は吸気マニホールド部流入空気
量算出ルーチンのフローチャートであり、所定時間Δｔ
（例えば１ｍｓｅｃ）毎に実行される。ステップ５１で
は、エアフローメータ１４の出力より吸入空気量Ｑａ
（質量流量；ｇ／ｍｓｅｃ）を計測する。
で、Ｐｍ＝Ｐｃ、Ｔｍ＝Ｔｃ（圧力及び温度は変化しな
い）と仮定する。図１１は吸気マニホールド部流入空気
量算出ルーチンのフローチャートであり、所定時間Δｔ
（例えば１ｍｓｅｃ）毎に実行される。ステップ５１で
は、エアフローメータ１４の出力より吸入空気量Ｑａ
（質量流量；ｇ／ｍｓｅｃ）を計測する。
【００６６】ステップ５２では、吸入空気量Ｑａの積分
計算により、所定時間Δｔ毎にマニホールド部へ流入す
る空気量Ｃａ（空気質量；ｇ）＝Ｑａ・Δｔを算出す
る。図１２はシリンダ部空気体積量算出ルーチンのフロ
ーチャートであり、所定時間Δｔ毎に実行される。ステ
ップ６１では、吸気弁５の閉時期ＩＶＣ、吸気弁５の開
時期ＩＶＯ、排気弁６の閉時期ＥＶＣを検出する。尚、
これらは吸気弁５及び排気弁６に対しリフトセンサを設
けて直接的に検出してもよいが、第１の実施形態と同
様、コントロールユニット１２での制御上の指令値（目
標値）を用いることで簡素化できる。
計算により、所定時間Δｔ毎にマニホールド部へ流入す
る空気量Ｃａ（空気質量；ｇ）＝Ｑａ・Δｔを算出す
る。図１２はシリンダ部空気体積量算出ルーチンのフロ
ーチャートであり、所定時間Δｔ毎に実行される。ステ
ップ６１では、吸気弁５の閉時期ＩＶＣ、吸気弁５の開
時期ＩＶＯ、排気弁６の閉時期ＥＶＣを検出する。尚、
これらは吸気弁５及び排気弁６に対しリフトセンサを設
けて直接的に検出してもよいが、第１の実施形態と同
様、コントロールユニット１２での制御上の指令値（目
標値）を用いることで簡素化できる。
【００６７】ステップ６２では、吸気弁５の閉時期ＩＶ
Ｃから、その時のシリンダ容積を算出し、目標Ｖｃ（ｍ
3）とする。ステップ６３では、吸気弁５の開時期ＩＶ
Ｏ、排気弁６の閉時期ＥＶＣ、エンジン回転速度Ｎｅに
基づいて、第１の実施形態で説明した方法によって、内
部ＥＧＲ量Ｘ(v)（前述の内部ＥＧＲ量ＥＧＲＲＥＭに
相当）を推定算出する。
Ｃから、その時のシリンダ容積を算出し、目標Ｖｃ（ｍ
3）とする。ステップ６３では、吸気弁５の開時期ＩＶ
Ｏ、排気弁６の閉時期ＥＶＣ、エンジン回転速度Ｎｅに
基づいて、第１の実施形態で説明した方法によって、内
部ＥＧＲ量Ｘ(v)（前述の内部ＥＧＲ量ＥＧＲＲＥＭに
相当）を推定算出する。
【００６８】ステップ６４では、前記目標Ｖｃ（シリン
ダ容積）と、前記内部ＥＧＲ量Ｘ(v)である残ガス量と
に基づいて、次式によりシリンダ内新気割合η（％）を
算出する。 η＝（シリンダ容積Ｖｃ−残ガス量）／シリンダ容積Ｖ
ｃ すなわち、吸気弁５の開時期ＩＶＯと排気弁６の閉時期
ＥＶＣとにより、オーバーラップ量が定まり、オーバー
ラップ量が多くなる程、残ガス量（内部ＥＧＲ量）が大
となるので、オーバーラップ量に基づく上式により、シ
リンダ内新気割合ηを求める。また、可変動弁エンジン
では、オーバーラップ量の制御により内部ＥＧＲを自在
に制御できるので、一般にはＥＧＲ装置（外部ＥＧＲ）
は設けないが、設ける場合は、前記残ガス量として、前
記内部ＥＧＲ量に外部ＥＧＲ量を加算した値を用いて、
シリンダ内新気割合ηを求める。
ダ容積）と、前記内部ＥＧＲ量Ｘ(v)である残ガス量と
に基づいて、次式によりシリンダ内新気割合η（％）を
算出する。 η＝（シリンダ容積Ｖｃ−残ガス量）／シリンダ容積Ｖ
ｃ すなわち、吸気弁５の開時期ＩＶＯと排気弁６の閉時期
ＥＶＣとにより、オーバーラップ量が定まり、オーバー
ラップ量が多くなる程、残ガス量（内部ＥＧＲ量）が大
となるので、オーバーラップ量に基づく上式により、シ
リンダ内新気割合ηを求める。また、可変動弁エンジン
では、オーバーラップ量の制御により内部ＥＧＲを自在
に制御できるので、一般にはＥＧＲ装置（外部ＥＧＲ）
は設けないが、設ける場合は、前記残ガス量として、前
記内部ＥＧＲ量に外部ＥＧＲ量を加算した値を用いて、
シリンダ内新気割合ηを求める。
【００６９】ステップ６５では、目標Ｖｃ（吸入容積）
にシリンダ内新気割合ηを乗じて、目標空気量相当の実
Ｖｃ（ｍ3）＝Ｖｃ・ηを算出する。この実Ｖｃ（ｍ3）
は、シリンダ吸入空気量（体積量）に相当する。なお、
外部ＥＧＲ量＝０のときは、吸入容積Ｖｃから内部ＥＧ
Ｒ量を減算しても、実Ｖｃを求めることもできる。ステ
ップ６６では、次式のごとく、実Ｖｃ（ｍ3）にエンジ
ン回転速度Ｎｅ（ｒｐｍ）を乗じて、Ｖｃ変化速度（体
積流量；ｍ3／ｍｓｅｃ）を算出する。
にシリンダ内新気割合ηを乗じて、目標空気量相当の実
Ｖｃ（ｍ3）＝Ｖｃ・ηを算出する。この実Ｖｃ（ｍ3）
は、シリンダ吸入空気量（体積量）に相当する。なお、
外部ＥＧＲ量＝０のときは、吸入容積Ｖｃから内部ＥＧ
Ｒ量を減算しても、実Ｖｃを求めることもできる。ステ
ップ６６では、次式のごとく、実Ｖｃ（ｍ3）にエンジ
ン回転速度Ｎｅ（ｒｐｍ）を乗じて、Ｖｃ変化速度（体
積流量；ｍ3／ｍｓｅｃ）を算出する。
【００７０】Ｖｃ変化速度＝実Ｖｃ・Ｎｅ・Ｋ ここで、Ｋは単位を揃えるための定数で、Ｋ＝（１／３
０）×（１／１０００）である。１／３０は、Ｎｅ（ｒ
ｐｍ）をＮｅ（１８０ｄｅｇ／ｓｅｃ）に変換するため
のものであり、１／１０００は、Ｖｃ（ｍ3／ｓｅｃ）
をＶｃ（ｍ3／ｍｓｅｃ）に変換するためのものであ
る。
０）×（１／１０００）である。１／３０は、Ｎｅ（ｒ
ｐｍ）をＮｅ（１８０ｄｅｇ／ｓｅｃ）に変換するため
のものであり、１／１０００は、Ｖｃ（ｍ3／ｓｅｃ）
をＶｃ（ｍ3／ｍｓｅｃ）に変換するためのものであ
る。
【００７１】また、一部気筒の稼働を停止させる制御を
行う場合は、次式による。 Ｖｃ変化速度＝実Ｖｃ・Ｎｅ・Ｋ・ｎ／Ｎ ｎ／Ｎは一部気筒の稼働を停止させる場合の稼働率であ
り、Ｎは気筒数、ｎはそのうちの稼働気筒数である。従
って、例えば４気筒エンジンで、１気筒の稼働を停止さ
せている場合は、ｎ／Ｎ＝３／４となる。尚、特定気筒
の稼働を停止させる場合は、当該気筒の吸気弁及び排気
弁を全閉状態に保持した上で、燃料カットを行う。
行う場合は、次式による。 Ｖｃ変化速度＝実Ｖｃ・Ｎｅ・Ｋ・ｎ／Ｎ ｎ／Ｎは一部気筒の稼働を停止させる場合の稼働率であ
り、Ｎは気筒数、ｎはそのうちの稼働気筒数である。従
って、例えば４気筒エンジンで、１気筒の稼働を停止さ
せている場合は、ｎ／Ｎ＝３／４となる。尚、特定気筒
の稼働を停止させる場合は、当該気筒の吸気弁及び排気
弁を全閉状態に保持した上で、燃料カットを行う。
【００７２】ステップ６７では、Ｖｃ変化速度（体積流
量；ｍ3／ｍｓｅｃ）の積分計算により、単位時間（１
ｍｓｅｃ）あたりにシリンダに吸入される空気量である
シリンダ部空気体積量Ｖｃ（ｍ3）＝Ｖｃ変化速度・Δ
ｔを算出する。図１３は連続計算（マニホールド部吸気
収支計算及びシリンダ部空気質量算出）ルーチンのフロ
ーチャートであり、所定時間Δｔ毎に繰り返し実行され
る。
量；ｍ3／ｍｓｅｃ）の積分計算により、単位時間（１
ｍｓｅｃ）あたりにシリンダに吸入される空気量である
シリンダ部空気体積量Ｖｃ（ｍ3）＝Ｖｃ変化速度・Δ
ｔを算出する。図１３は連続計算（マニホールド部吸気
収支計算及びシリンダ部空気質量算出）ルーチンのフロ
ーチャートであり、所定時間Δｔ毎に繰り返し実行され
る。
【００７３】ステップ７１では、マニホールド部吸気収
支計算（マニホールド部空気質量Ｃｍの収支計算）のた
め、次式のごとく、マニホールド部空気質量の前回値Ｃ
ｍ(n-1) に、図１０のルーチンで求めたマニホールド部
へ流入する空気質量Ｃａ（＝Ｑａ・Δｔ）を加算し、ま
た、マニホールド部からシリンダ部へ流出するシリンダ
吸入空気量であるシリンダ部空気質量Ｃｃ(n) を減算し
て、マニホールド部空気質量Ｃｍ(n) （ｇ）を算出す
る。
支計算（マニホールド部空気質量Ｃｍの収支計算）のた
め、次式のごとく、マニホールド部空気質量の前回値Ｃ
ｍ(n-1) に、図１０のルーチンで求めたマニホールド部
へ流入する空気質量Ｃａ（＝Ｑａ・Δｔ）を加算し、ま
た、マニホールド部からシリンダ部へ流出するシリンダ
吸入空気量であるシリンダ部空気質量Ｃｃ(n) を減算し
て、マニホールド部空気質量Ｃｍ(n) （ｇ）を算出す
る。
【００７４】Ｃｍ(n) ＝Ｃｍ(n-1) ＋Ｃａ−Ｃｃ(n) ここで用いるＣｃ(n) は前回のルーチンで次のステップ
７２により算出されたＣｃである。ステップ７２では、
シリンダ吸入空気量（シリンダ部空気質量Ｃｃ）の算出
のため、次式のごとく、図１１のルーチンで求めたシリ
ンダ部空気体積量Ｖｃに、マニホールド部空気質量Ｃｍ
を掛算し、また、マニホールド部容積Ｖｍ（一定値）で
除算して、シリンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を求める。
７２により算出されたＣｃである。ステップ７２では、
シリンダ吸入空気量（シリンダ部空気質量Ｃｃ）の算出
のため、次式のごとく、図１１のルーチンで求めたシリ
ンダ部空気体積量Ｖｃに、マニホールド部空気質量Ｃｍ
を掛算し、また、マニホールド部容積Ｖｍ（一定値）で
除算して、シリンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を求める。
【００７５】 Ｃｃ＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（１） この（１）式は、次のように求められる。気体の状態方
程式Ｐ・Ｖ＝Ｃ・Ｒ・Ｔより、Ｃ＝Ｐ・Ｖ／（Ｒ・Ｔ）
であるので、シリンダ部について、 Ｃｃ＝Ｐｃ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｃ） ・・・（２） となる。
程式Ｐ・Ｖ＝Ｃ・Ｒ・Ｔより、Ｃ＝Ｐ・Ｖ／（Ｒ・Ｔ）
であるので、シリンダ部について、 Ｃｃ＝Ｐｃ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｃ） ・・・（２） となる。
【００７６】ここで、Ｐｃ＝Ｐｍ、Ｔｃ＝Ｔｍと仮定す
るので、 Ｃｃ＝Ｐｍ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｍ） ・・・（３） となる。一方、気体の状態方程式Ｐ・Ｖ＝Ｃ・Ｒ・Ｔよ
り、Ｐ／（Ｒ・Ｔ）＝Ｃ／Ｖであるので、マニホールド
部について、 Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）＝Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（４） となる。
るので、 Ｃｃ＝Ｐｍ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｍ） ・・・（３） となる。一方、気体の状態方程式Ｐ・Ｖ＝Ｃ・Ｒ・Ｔよ
り、Ｐ／（Ｒ・Ｔ）＝Ｃ／Ｖであるので、マニホールド
部について、 Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）＝Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（４） となる。
【００７７】この（４）式を（３）式に代入すれば、 Ｃｃ＝Ｖｃ・〔Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）〕＝Ｖｃ・〔Ｃｍ／
Ｖｍ〕 となり、上記（１）式が得られる。以上のように、ステ
ップ７１，７２を繰り返し実行することにより、すなわ
ち図１０に示すように連続計算することにより、シリン
ダ吸入空気量であるシリンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を求
めて、出力することができる。尚、ステップ７１，７２
の処理順序は逆でもよい。
Ｖｍ〕 となり、上記（１）式が得られる。以上のように、ステ
ップ７１，７２を繰り返し実行することにより、すなわ
ち図１０に示すように連続計算することにより、シリン
ダ吸入空気量であるシリンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を求
めて、出力することができる。尚、ステップ７１，７２
の処理順序は逆でもよい。
【００７８】図１４は、後処理ルーチンのフローチャー
トである。ステップ８１では、次式のごとく、シリンダ
部空気質量Ｃｃ（ｇ）を加重平均処理して、Ｃｃｋ
（ｇ）を算出する。 Ｃｃｋ＝Ｃｃｋ×（１−Ｍ）＋Ｃｃ×Ｍ Ｍは加重平均定数であり、０＜Ｍ＜１である。
トである。ステップ８１では、次式のごとく、シリンダ
部空気質量Ｃｃ（ｇ）を加重平均処理して、Ｃｃｋ
（ｇ）を算出する。 Ｃｃｋ＝Ｃｃｋ×（１−Ｍ）＋Ｃｃ×Ｍ Ｍは加重平均定数であり、０＜Ｍ＜１である。
【００７９】ステップ８２では、加重平均処理後のシリ
ンダ部空気質量Ｃｃｋ（ｇ）をサイクル周期に対応させ
るため、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を用いて、 Ｃｃｋ（ｇ／cycle ）＝Ｃｃｋ／（１２０／Ｎｅ） により、１サイクル（２回転＝720deg）毎のシリンダ部
空気質量（ｇ／cycle）に変換する。
ンダ部空気質量Ｃｃｋ（ｇ）をサイクル周期に対応させ
るため、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を用いて、 Ｃｃｋ（ｇ／cycle ）＝Ｃｃｋ／（１２０／Ｎｅ） により、１サイクル（２回転＝720deg）毎のシリンダ部
空気質量（ｇ／cycle）に変換する。
【００８０】尚、加重平均処理は、スロットル弁が大き
く開いている（全開）時等の吸気の脈動が大きいときに
限定して行うと、制御精度と制御応答性を両立させるこ
とができる。図１５はこの場合の後処理ルーチンのフロ
ーチャートである。ステップ８５でシリンダ部空気質量
Ｃｃ（ｇ）の変化量ΔＣｃを算出する。続いてステップ
８６でこの変化量ΔＣｃが所定範囲内（所定値Ａより大
きく所定値Ｂより小さい）か否かを判定する。所定範囲
内の場合は、加重平均処理をする必要ないので、ステッ
プ８７でＣｃｋ（ｇ）＝Ｃｃ（ｇ）とした後、ステップ
８２で図１４のステップ８２と同じに１サイクル（２回
転＝720deg）毎のシリンダ部空気質量Ｃｃｋ（ｇ／cycl
e ）に変換する。変化量ΔＣｃが所定範囲外である場合
は、ステップ８１で図１４のステップ８１と同じにシリ
ンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を加重平均処理してＣｃｋ
（ｇ）を算出し、ステップ８２へ進む。
く開いている（全開）時等の吸気の脈動が大きいときに
限定して行うと、制御精度と制御応答性を両立させるこ
とができる。図１５はこの場合の後処理ルーチンのフロ
ーチャートである。ステップ８５でシリンダ部空気質量
Ｃｃ（ｇ）の変化量ΔＣｃを算出する。続いてステップ
８６でこの変化量ΔＣｃが所定範囲内（所定値Ａより大
きく所定値Ｂより小さい）か否かを判定する。所定範囲
内の場合は、加重平均処理をする必要ないので、ステッ
プ８７でＣｃｋ（ｇ）＝Ｃｃ（ｇ）とした後、ステップ
８２で図１４のステップ８２と同じに１サイクル（２回
転＝720deg）毎のシリンダ部空気質量Ｃｃｋ（ｇ／cycl
e ）に変換する。変化量ΔＣｃが所定範囲外である場合
は、ステップ８１で図１４のステップ８１と同じにシリ
ンダ部空気質量Ｃｃ（ｇ）を加重平均処理してＣｃｋ
（ｇ）を算出し、ステップ８２へ進む。
【００８１】以上のようなシリンダ吸入空気量（シリン
ダ部空気質量Ｃｃ，Ｃｃｋ）の算出により、すなわち、
マニホールド部空気質量Ｃｍの収支計算を行いつつ、マ
ニホールド部空気質量Ｃｍとシリンダ容積Ｖｃとに基づ
いてシリンダ吸入空気量（シリンダ部空気質量）Ｃｃを
算出するに際し、内部ＥＧＲ量の推定値を用いること
で、シリンダ吸入空気量を正確に求めることができる。
ダ部空気質量Ｃｃ，Ｃｃｋ）の算出により、すなわち、
マニホールド部空気質量Ｃｍの収支計算を行いつつ、マ
ニホールド部空気質量Ｃｍとシリンダ容積Ｖｃとに基づ
いてシリンダ吸入空気量（シリンダ部空気質量）Ｃｃを
算出するに際し、内部ＥＧＲ量の推定値を用いること
で、シリンダ吸入空気量を正確に求めることができる。
【００８２】よって、可変動弁エンジンでのシリンダ吸
入空気量の算出精度を大幅に向上させることができ、燃
料噴射量制御においては、空燃比制御精度が向上し、こ
れにより排気性能及び運転性能が大幅に向上する。ま
た、圧力センサや温度センサを一切設けることなく実施
できるので、コストアップを招くこともない。
入空気量の算出精度を大幅に向上させることができ、燃
料噴射量制御においては、空燃比制御精度が向上し、こ
れにより排気性能及び運転性能が大幅に向上する。ま
た、圧力センサや温度センサを一切設けることなく実施
できるので、コストアップを招くこともない。
【００８３】次に、内部ＥＧＲ量の推定算出を行って、
最適な点火時期制御を行う第３の実施形態について説明
する。図１６は、該第３の実施形態の制御ブロック図を
示す。内部ＥＧＲ量演算部では、既述のように排気弁閉
時期ＥＶＣ、吸気弁開時期ＩＶＯ、エンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて内部ＥＧＲ量（体積量）Ｘ(v)を、推定
演算する。
最適な点火時期制御を行う第３の実施形態について説明
する。図１６は、該第３の実施形態の制御ブロック図を
示す。内部ＥＧＲ量演算部では、既述のように排気弁閉
時期ＥＶＣ、吸気弁開時期ＩＶＯ、エンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて内部ＥＧＲ量（体積量）Ｘ(v)を、推定
演算する。
【００８４】残ガス率演算部では、前記内部ＥＧＲ量に
外部ＥＧＲを行う場合は外部ＥＧＲ量を加算して残ガス
量（体積量）をＥＧＲガスの密度ρを用いて残ガス量
（質量）Ｘ(g)に換算し、該残ガス量（質量）Ｘ(g)をシ
リンダ内総ガス量（質量）Ｖｃ(g)で除算した残ガス率
ζを算出する。ここで、シリンダ内総ガス量（質量）
は、前記残ガス量（質量）Ｘ(g)に、第２の実施形態で
示したように算出されるシリンダ部空気質量Ｃｃ(g)を
加算して算出される。
外部ＥＧＲを行う場合は外部ＥＧＲ量を加算して残ガス
量（体積量）をＥＧＲガスの密度ρを用いて残ガス量
（質量）Ｘ(g)に換算し、該残ガス量（質量）Ｘ(g)をシ
リンダ内総ガス量（質量）Ｖｃ(g)で除算した残ガス率
ζを算出する。ここで、シリンダ内総ガス量（質量）
は、前記残ガス量（質量）Ｘ(g)に、第２の実施形態で
示したように算出されるシリンダ部空気質量Ｃｃ(g)を
加算して算出される。
【００８５】燃焼速度演算部では、前記残ガス率ζに基
づいて燃焼速度Ｂｖを算出する。ここで、残ガス率ζが
大きいときほど、燃焼速度Ｂｖは小さい値に算出され
る。燃焼反応時間演算部では、前記燃焼速度Ｂｖに基づ
いて点火時期から燃焼圧力がピークとなるまでの燃焼反
応時間Ｂｔを算出する。ＭＢＴ演算部では、前記燃焼反
応時間Ｂｔに基づいて、ＭＢＴ（最大トルク発生点火時
期）を算出する。具体的には、燃焼反応時間Ｂｔをエン
ジン回転速度Ｎｅに基づいてクランク角期間に換算した
上で、圧縮上死点よりやや遅角側の所定クランク角位置
で燃焼圧力がピークとなるように、該所定クランク角位
置から前記燃焼反応時間Ｂｔ相当のクランク角期間だけ
進角側のクランク角位置を、ＭＢＴとして算出する。
づいて燃焼速度Ｂｖを算出する。ここで、残ガス率ζが
大きいときほど、燃焼速度Ｂｖは小さい値に算出され
る。燃焼反応時間演算部では、前記燃焼速度Ｂｖに基づ
いて点火時期から燃焼圧力がピークとなるまでの燃焼反
応時間Ｂｔを算出する。ＭＢＴ演算部では、前記燃焼反
応時間Ｂｔに基づいて、ＭＢＴ（最大トルク発生点火時
期）を算出する。具体的には、燃焼反応時間Ｂｔをエン
ジン回転速度Ｎｅに基づいてクランク角期間に換算した
上で、圧縮上死点よりやや遅角側の所定クランク角位置
で燃焼圧力がピークとなるように、該所定クランク角位
置から前記燃焼反応時間Ｂｔ相当のクランク角期間だけ
進角側のクランク角位置を、ＭＢＴとして算出する。
【００８６】このようにすれば、内部ＥＧＲ量に基づい
て燃焼速度を高精度に推定して、過渡時にもＭＢＴを正
確に算出して、最適な点火時期制御を行え、ひいては燃
費を向上できる。
て燃焼速度を高精度に推定して、過渡時にもＭＢＴを正
確に算出して、最適な点火時期制御を行え、ひいては燃
費を向上できる。
【図１】 本発明の各実施形態に共通する可変動弁の制
御装置を備えたエンジンのシステム図。
御装置を備えたエンジンのシステム図。
【図２】 同じく吸・排気弁の電磁駆動装置の基本構造
図。
図。
【図３】 第１の実施形態における吸気弁の目標閉時期
設定ルーチンのフローチャート。
設定ルーチンのフローチャート。
【図４】 同じく内部ＥＧＲ量の基本値を算出するサブ
ルーチンのフローチャート。
ルーチンのフローチャート。
【図５】 同じく内部ＥＧＲ量のオーバーラップによる
基本補正値を算出するサブルーチンのフローチャート。
基本補正値を算出するサブルーチンのフローチャート。
【図６】 前記基本補正値の吸気圧による補正係数を算
出するサブルーチンのフローチャート。
出するサブルーチンのフローチャート。
【図７】 前記内部ＥＧＲ量の基本値の特性を示す図。
【図８】 前記オーバーラップによる基本補正値の特性
を示す図。
を示す図。
【図９】 前記基本補正値の吸気圧による影響を示す
図。
図。
【図１０】 第2の実施形態の制御ブロック図
【図１１】 同じくマニホールド部流入空気量算出ルー
チンのフローチャート
チンのフローチャート
【図１２】 同じくシリンダ容積算出ルーチンのフロー
チャート
チャート
【図１３】 同じく連続計算（マニホールド部吸気収支
計算及びシリンダ吸入空気量算出）ルーチンのフローチ
ャート
計算及びシリンダ吸入空気量算出）ルーチンのフローチ
ャート
【図１４】 同じく後処理ルーチンのフローチャート
【図１５】 同じく後処理ルーチンの他の例のフローチ
ャート
ャート
【図１６】 第３の実施形態の制御ブロック図
１ エンジン ４ 点火栓 ５ 電磁駆動式の吸気弁 ６ 電磁駆動式の排気弁 ７ 吸気通路 ８ 排気通路 ９ エアフローメータ １０ 電制スロットル弁 １１ 燃料噴射弁 １２ コントロールユニット １３ クランク角センサ １４ アクセルペダルセンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｅ 41/04 ３２０ 41/04 ３２０ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｎ ３０１Ｚ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｇ
Claims (21)
- 【請求項１】排気弁の閉時期を可変制御できる可変動弁
装置を備えたエンジンにおいて、排気弁の閉時期と、吸
気弁の開時期と、エンジン回転速度と、に基づいて、内
部ＥＧＲ量を推定することを特徴とするエンジンの内部
ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項２】前記内部ＥＧＲ量の推定に用いる排気弁の
閉時期として、目標値を用いることを特徴とする請求項
１に記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項３】排気弁の閉時期とエンジン回転速度とに基
づいて、内部ＥＧＲ量の基本値を算出し、排気弁の開期
間と吸気弁の開期間とがオーバーラップしないときは、
該基本値をそのまま内部ＥＧＲ量として推定し、オーバ
ーラップするときは、該オーバーラップ状態に応じて前
記基本値を補正して内部ＥＧＲ量を推定することを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの内部Ｅ
ＧＲ量推定方法。 - 【請求項４】排気弁の開期間と吸気弁の開期間とがオー
バーラップするときには、前記オーバーラップ状態に応
じて設定したオーバーラップ補正量を前記基本値に加算
して内部ＥＧＲ量の推定値を算出することを特徴とする
請求項３に記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項５】排気弁の開期間と吸気弁の開期間とがオー
バーラップするときには、排気上死点と排気弁の閉時期
との間隔が増大するにしたがって、前記基本値を増大す
ることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のエ
ンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項６】排気弁の開期間と吸気弁の開期間とがオー
バーラップするときには、排気弁の閉時期が排気上死点
前にあるときは、エンジン回転速度が大きいときほど、
前記基本値を増大することを特徴とする請求項３〜請求
項５のいずれか１つに記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推
定方法。 - 【請求項７】排気弁の開期間と吸気弁の開期間とがオー
バーラップするときには、排気弁の閉時期が排気上死点
後にあるときは、エンジン回転速度が大きいときほど、
前記基本値を減少することを特徴とする請求項３〜請求
項６のいずれか１つに記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推
定方法。 - 【請求項８】排気弁の開期間と吸気弁の開期間とのオー
バーラップ量が増大するほど前記オーバーラップ補正量
を増大することにより、内部ＥＧＲ量の推定値を増大す
ることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１つ
に記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項９】排気弁の閉時期が排気上死点後にあるとき
は、該閉時期の排気上死点からの遅角量が増大するにし
たがって、前記オーバーラップ補正量を減少することに
より、内部ＥＧＲ量の推定値を減少することを特徴とす
る請求項４〜請求項８のいずれか１つに記載のエンジン
の内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１０】吸気負圧の絶対値が増大するにしたがっ
て、前記オーバーラップ補正量を増加することにより、
内部ＥＧＲ量の推定値を増大することを特徴とする請求
項８または請求項９に記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推
定方法。 - 【請求項１１】前記オーバーラップ量により決定した基
本補正値を、吸気圧と前記排気弁の閉時期とに基づいて
決定した吸気圧補正量を用いて補正することにより、前
記オーバーラップ補正量を算出することを特徴とする請
求項８〜請求項１０のいずれか１つに記載のエンジンの
内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１２】前記オーバーラップ量は、オーバーラッ
プ量相当のクランク角期間を時間換算した値を用いるこ
とを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれか１つに
記載のエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１３】前記オーバーラップ量に基づいて中間値
を決定し、排気弁の閉時期が排気上死点前にあるとき
は、前記基本補正値を前記中間値に一致して設定し、前
記排気弁の閉時期が排気上死点後にあるときは、該閉時
期が該排気上死点からの遅角量と比例する減少補正量
を、前記中間値から減算した値に前記基本補正値を設定
することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記
載のエンジンの内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１４】吸気圧、排気弁の閉時期およびオーバー
ラップ量に応じた吸気圧補正量として吸気圧補正係数を
決定し、前記基本補正値に該吸気圧補正係数を乗じて前
記オーバーラップ補正量を算出することを特徴とする請
求項１１〜請求項１３のいずれか１つに記載のエンジン
の内部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１５】吸気負圧の絶対値が増大するにしたがっ
て前記吸気圧補正量を増大し、排気弁の閉時期が排気上
死点後にあり、かつ、吸気負圧の絶対値が所定値より高
いときは、該閉時期の該排気上死点からの遅角量に応じ
て前記吸気圧補正量を増大することを特徴とする請求項
１１〜請求項１４にいずれか１つに記載のエンジンの内
部ＥＧＲ量推定方法。 - 【請求項１６】吸気弁および排気弁の開閉時期を可変制
御できる可変動弁装置を備えたエンジンにおいて、前記
請求項１〜請求項１５のいずれか１つに記載された内部
ＥＧＲ量の推定方法を用いて内部ＥＧＲ量を推定し、エ
ンジンの運転状態に基づいて目標空気量を算出し、前記
内部ＥＧＲ量の推定値と前記目標空気量の算出値とに基
づいて、吸気弁の目標閉時期を算出し、該算出された目
標閉時期となるように吸気弁の閉時期を制御することを
特徴とする可変動弁の制御方法。 - 【請求項１７】前記請求項１〜請求項１５のいずれか１
つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて内部Ｅ
ＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推定値を用いてシリ
ンダに吸入される空気量を算出することを特徴とするエ
ンジンのシリンダ吸入空気量算出方法。 - 【請求項１８】前記内部ＥＧＲ量の推定値と、吸気弁閉
時期から算出されるシリンダ容積とに基づいてシリンダ
内の体積空気量を算出すると共に、吸気マニホールド内
の質量空気量を算出し、該シリンダ内の体積空気量と吸
気マニホールド内の質量空気量および吸気マニホールド
容積とに基づいてシリンダに吸入される質量空気量を算
出することを特徴とする請求項１７に記載のエンジンの
シリンダ吸入空気量算出方法。 - 【請求項１９】前記吸気マニホールド内の質量空気量
は、該吸気マニホールド内への質量空気の流入量と流出
量の収支計算を行って算出することを特徴とする請求項
１８に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量算出方法。 - 【請求項２０】前記請求項１〜請求項１５のいずれか１
つに記載された内部ＥＧＲ量の推定方法を用いて内部Ｅ
ＧＲ量を推定し、該内部ＥＧＲ量の推定値を用いて点火
時期を制御することを特徴とするエンジンの点火時期制
御方法。 - 【請求項２１】前記内部ＥＧＲ量の推定値に基づいてシ
リンダ内の全ガス量に対する残ガス量の質量比である残
ガス率を算出し、該残ガス率に基づいて燃焼速度を算出
し、該燃焼速度に基づいて点火開始から燃焼圧力がピー
クとなるまでの燃焼反応時間を算出し、該燃焼反応時間
に基づいてＭＢＴ（最大トルク発生点火時期）を算出し
て、該ＭＢＴとなるように点火時期を制御することを特
徴とする請求項２０に記載のエンジンの点火時期制御方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367770A JP3959957B2 (ja) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | エンジンの内部ｅｇｒ量推定方法と、該内部ｅｇｒ量推定値を用いた可変動弁制御方法、シリンダ吸入空気量算出方法および点火時期制御方法 |
| DE60128438T DE60128438T2 (de) | 2000-12-01 | 2001-07-11 | Interne Abgasrückführungsmengenschätzung zur Steuerung von Gaswechselventilen und Zündung |
| EP01116955A EP1211402B1 (en) | 2000-12-01 | 2001-07-11 | Internal EGR quantity estimation for controlling intake/exhaust valves and ignition timing |
| US09/912,388 US6827051B2 (en) | 1999-12-03 | 2001-07-26 | Internal EGR quantity estimation, cylinder intake air quantity calculation, valve timing control, and ignition timing control |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-344216 | 1999-12-03 | ||
| JP34421699 | 1999-12-03 | ||
| JP2000367770A JP3959957B2 (ja) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | エンジンの内部ｅｇｒ量推定方法と、該内部ｅｇｒ量推定値を用いた可変動弁制御方法、シリンダ吸入空気量算出方法および点火時期制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001221105A true JP2001221105A (ja) | 2001-08-17 |
| JP3959957B2 JP3959957B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=26577717
Family Applications (1)
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