JP2003328791A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関温度に応じた吸気リフト特性の補正を簡
素な制御ロジックにより行う。 【解決手段】 アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度
Ｎｅとに基づいて目標吸入空気量ｔＱａを算出する（Ｓ
２）。ｔＱａとＮｅとに基づいて吸気弁リフトの目標中
心角位相基本値ｔθｂａｓｅを算出する（Ｓ３）。機関
温度ＴｗとｔＱａとに基づいて中心角位相の補正値θｈ
を算出する（Ｓ５）。ｔθｂａｓｅからθｈを減じて目
標中心角位相ｔθを算出する（Ｓ６）。ｔＱａとＮｅと
ｔθとに基づいて吸気弁の目標リフト作動角ｔＬＥを算
出する（Ｓ７）。ｔＬＥの指令信号をリフト・作動角可
変動弁機構へ送り、ｔθの指令信号を位相可変動弁機構
へ送る（Ｓ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸気弁の作動角
を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、吸気弁リフ
トの中心角位相を連続的に変更可能な第２可変動弁機構
と、を併用して吸入空気量を制御する内燃機関の可変動
弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−１４１０９８号公報には、
内燃機関の吸気弁リフトの中心角位相を変更可能な可変
バルブタイミング装置において、機関低温時の冷間ヘジ
テーションの発生を防止するために、機関温度が低くな
るほどバルブオーバーラップ量が小さくなるように中心
角位相を補正する技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸気弁
の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、吸
気弁リフトの中心角位相を連続的に変更可能な第２可変
動弁機構と、を併用して吸入空気量を制御する可変動弁
装置に対し、どのような温度補正を適用すべきであるか
については、これまで充分な検討がなされていなかっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸気弁の作動
角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、吸気弁リ
フトの中心角位相を連続的に変更可能な第２可変動弁機
構と、を併用して吸入空気量を制御する内燃機関の可変
動弁装置に対して、検出器で検出される機関温度に応じ
た適切な補正制御を提案する。

【０００５】先ず、アクセル開度（要求負荷）及び機関
回転速度のような機関運転条件に基づいて目標吸入空気
量を算出する（目標吸入空気量算出手段）。この目標吸
入空気量と上記機関温度とに基づいて目標中心角位相を
算出する（目標中心角位相算出手段）。より具体的に
は、目標吸入空気量と機関回転速度とに基づいて目標中
心角位相基本値を算出し（基本値算出手段）、機関温度
及び目標吸入空気量に基づいて中心角位相に対する補正
値を算出し（補正値算出手段）、目標中心角位相基本値
を補正値で補正することにより目標中心角位相を算出す
る（補正手段）。この目標中心角位相と上記目標吸入空
気量とに基づいて吸気弁の目標作動角を算出する（目標
作動角算出手段）。この目標作動角に応じて上記第１可
変動弁機構を制御し、上記目標中心角位相に応じて上記
第２可変動弁機構を制御する（制御手段）。

【０００６】

【発明の効果】機関温度に応じた燃焼改善要求に対して
は吸気弁リフトの中心角位相を補正することで対応し、
補正された中心角位相を考慮して所望の目標吸入空気量
が得られるように吸気弁の作動角を決定することで、２
つの可変動弁機構を制御する制御ロジックが簡潔になっ
て、ＥＣＵの演算負荷が軽くなる他、制御に使用する制
御マップの適合も簡単な実験によって行うことができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施形態に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る可変動弁
装置を適用した内燃機関としての自動車用火花点火式ガ
ソリンエンジンの吸気側の構成を示す概略構成図であ
る。この可変動弁装置は、吸気弁のバルブリフト量及び
作動角の双方を同時かつ連続的に変更可能な第１可変動
弁機構としてのリフト・作動角可変機構１と、吸気弁リ
フトの中心角位相（典型的にはクランクシャフトに対す
る位相）を進角側もしくは遅角側へ連続的に変更可能な
第２可変動弁機構としての位相可変機構２１と、を備え
ている。

【０００８】リフト・作動角可変機構１は、本出願人が
以前に提案し、特開平１１−１０７７２５号公報等によ
って既に公知となっているので、ここでは概要のみを説
明する。シリンダヘッド（図示せず）には、各気筒毎に
一対の吸気弁１１が摺動自在に設けられている。リフト
・作動角可変機構１は、シリンダヘッド上部のカムブラ
ケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸２
と、この駆動軸２に回転可能に取り付けられ、各吸気弁
１１の上端部に配置されたタペット１０に当接して吸気
弁１１を開閉駆動する揺動カム９と、駆動軸２の回転に
応じて揺動カム９が揺動するように、これら駆動軸２と
揺動カム９とを連繋するリンク機構と、を有している。
リンク機構は、駆動軸２に圧入等により固定又は一体形
成された円形の偏心カム３と、駆動軸２の上方位置に同
じカムブラケットによって回転自在に支持されるととも
に駆動軸２と平行に気筒列方向へ延びる制御軸１２と、
この制御軸１２に圧入等により固定又は一体形成された
円形の制御カム１８と、この制御カム１８に揺動自在に
支持されたロッカアーム６と、このロッカアーム６の一
端と偏心カム３とを連繋するリング状の第１リンク４
と、ロッカアーム６の他端と揺動カム９とを連繋するア
ーム状の第２リンク８と、を有している。

【０００９】駆動軸２は、タイミングチェーンないしは
タイミングベルトを介して機関のクランクシャフトに連
動して軸回りに回転する。偏心カム３は、円形の外周面
を有し、この外周面の中心が駆動軸２の軸心から所定量
だけオフセットしている。この外周面に、第１リンク４
の環状部が回転可能に嵌合している。ロッカアーム６
は、略中央部が制御カム１８によって揺動可能に支持さ
れており、その一端部に、連結ピン５を介して第１リン
ク４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連
結ピン７を介して第２リンク８の上端部が連係してい
る。制御カム１８は、制御軸１２の軸心から偏心してい
る。従って、制御軸１２の角度位置に応じて、ロッカア
ーム６の揺動中心となる制御カム１８の中心位置が機関
本体に対して変位する。

【００１０】揺動カム９は、駆動軸２の外周に回転自在
に取り付けられている。この揺動カム９の径方向外方へ
延びる先端部と、第２リンク８の下端部と、が連結ピン
１７により回転可能に連結されている。揺動カム９の外
周面には、駆動軸２と同心状の円弧をなす基円面と、こ
の基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連
続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面
が、揺動カム９の揺動位置に応じてタペット１０の上面
に対向・当接する。上記の基円面は、ベースサークル区
間としてリフト量が０（ゼロ）となる区間である。揺動
カム９が揺動してカム面がタペット１０に接触すると、
吸気弁が徐々にリフトしていくことになる。なお、ベー
スサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区
間が設けられている。

【００１１】制御軸１２は、一端部に設けられたリフト
・作動角制御用アクチュエータ１３によって、所定角度
範囲内で任意の回転角度に回動・保持される。このリフ
ト・作動角制御用アクチュエータ１３は、この例ではウ
ォームギア１５を介して制御軸１２を駆動するサーボモ
ータを有し、このサーボモータが制御装置としてのエン
ジンコントロールユニット１９からの指令信号によって
駆動・制御される。制御軸１２の回転角度は、アナログ
センサからなる制御軸センサ１４によって検出され、こ
の検出した実際の制御状態に基づいてアクチュエータ１
３がクローズドループ制御される。

【００１２】このリフト・作動角可変機構１の作用を説
明する。駆動軸２が回転すると、偏心カム３のカム作用
によって第１リンク４がほぼ上下動し、これに伴ってロ
ッカアーム６が制御カム１８の周りを揺動する。このロ
ッカアーム６の揺動は、第２リンク８を介して揺動カム
９へ伝達され、この揺動カム９が揺動する。この揺動カ
ム９のカム作用によって、タペット１０が押圧され、吸
気弁１１がリフトする。

【００１３】リフト・作動角制御用アクチュエータ１３
により制御軸１２の回転角度を変更すると、ロッカアー
ム６の揺動運動の中心位置となる制御カム１８の中心位
置が変化し、揺動カム９の初期揺動位置が変化して、吸
気弁の作動角及びバルブリフト量が拡大又は縮小する。
制御カム１８の初期位置は連続的に変化させ得るので、
これに伴って、吸気弁のバルブリフト量及び吸気作動角
の双方を同時かつ連続的に変更することができる。各部
のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小
変化に伴い、吸気弁１１の開時期と閉時期とがほぼ対称
に変化し、クランク角度に対する吸気弁リフトの中心角
位相はほとんど変化しない。

【００１４】位相可変機構２１は、駆動軸２の前端部に
設けられたスプロケット（又はプーリ）２２と、このス
プロケット２２と駆動軸２とを所定の角度範囲内におい
て相対的に回転させる吸気位相制御用アクチュエータ２
３と、から構成されている。スプロケット２２は、図示
せぬタイミングチェーン（もしくはタイミングベルト）
を介して、クランクシャフトに連動して回転する。吸気
位相制御用アクチュエータ２３は、例えば油圧式、電磁
式などのベーン式又はスプライン式の回転型アクチュエ
ータからなり、エンジンコントロールユニット１９から
の制御信号によって駆動・制御される。この吸気位相制
御用アクチュエータ２３の作用によって、スプロケット
２２と駆動軸２とが相対的に回転し、クランク角度に対
する吸気弁リフトの中心角位相が連続的に進角・遅角側
へ変更可能である。つまり、吸気リフト特性の曲線自体
は変わらずに、その全体が進角もしくは遅角する。この
位相可変機構２１の実際の制御状態は、駆動軸２の回転
位置に応答する駆動軸センサ１６によって検出され、こ
れに基づいて、アクチュエータ２３がクローズドループ
制御される。

【００１５】このような２つの可変動弁機構１，２１を
互いに独立して駆動・制御することにより、アイドルの
ような微少な吸入空気量を実現することが可能であり、
スロットル弁に依存することなく、吸気リフト特性によ
ってエンジンの吸入空気量を調整・制御することができ
る。なお、実用機関では、ブローバイガスの還流等のた
めに吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましい
ので、後述するように、吸気通路の上流側に、スロット
ル弁に代えて、負圧生成用の適宜な絞り機構が設けられ
る。

【００１６】図２は、代表的な運転条件における吸気リ
フト特性を示している。図示するように、アイドル等の
極低負荷域においては、吸気弁のバルブリフト量及び吸
気作動角（リフト作動角）を極小とし、中心角位相を最
も遅角した最遅角位相に設定する。これによって、吸気
弁の閉時期は下死点直前位置となる。このような極小の
リフト作動角とすることによって、吸気流が吸気弁１１
の間隙においてチョークした状態となり、この極低負荷
域で必要な微小流量が安定的に得られる。そして、閉時
期が下死点近傍となることから、有効圧縮比は十分に高
くなり、極小リフトによるガス流動の向上と相俟って、
比較的良好な燃焼を確保できる。なお、この極小のリフ
ト作動角では、中心角位相は吸気量にほとんど影響しな
い。

【００１７】一方、上記の極低負荷域よりも負荷の大き
な低負荷アイドル域（補機負荷が加わっているアイドル
状態を含む）においては、極低負荷域に比してリフト・
作動角が大きくなり、かつ、中心角位相は、上記の最遅
角位相に比して進角した所定の進角値に設定する。この
ときには、バルブタイミングをも考慮して吸気量制御が
行われることになり、吸気弁閉時期を早めることで、吸
気量が比較的少量に制御される。この結果、リフト・作
動角はある程度大きなものとなり、吸気弁１１によるポ
ンピングロスが低減する。

【００１８】なお、アイドル等の極低負荷域における極
小リフトでは、前述したように、吸気位相を変更しても
吸気量は殆ど変化しないので、空調用コンプレッサ等の
補機の負荷が加わった場合のように、極低負荷域のリフ
ト特性から低負荷域のリフト特性へ切り換える場合に
は、吸気位相変更よりも優先して、リフト・作動角を拡
大する必要がある。

【００１９】さらに負荷が増加し、燃焼が安定してくる
中負荷域では、リフト・作動角をさらに拡大しつつ、リ
フト中心角の吸気位相を更に進角する。この吸気位相
は、中負荷域のある点で、最も進角した状態となる。こ
れにより、内部ＥＧＲが利用され、一層のポンピングロ
ス低減が図れる。

【００２０】最大負荷時には、さらにリフト・作動角を
拡大し、かつ最適なバルブタイミングとなるように位相
可変機構２１を制御する。なお、図示するように、機関
回転数によっても最適なバルブ吸気リフト特性は異なる
ものとなる。

【００２１】図３は、上記の絞り機構を含む吸気系の概
略図である。シリンダヘッド及びシリンダブロックから
大略構成されるエンジン本体３０には、４つの気筒３１
が直列に配置されている。エンジン本体３０の吸気側の
側方には、１つの吸気コレクタ３２が配設されている。
この吸気コレクタ３２は、吸気ブランチ３３によって各
気筒３１に接続されている。エンジン本体３０の排気側
の側壁には、４つの気筒３１へ接続する排気マニホール
ド３４が取り付けられている。

【００２２】吸気系の一部をなす吸気コレクタ３２に
は、吸気状態を検知するセンサとして、吸気圧力を検知
する圧力センサ３５と、吸気温度を検知する温度センサ
３６と、が装着されている。吸気コレクタ３２の上流側
には、上記の絞り機構として、吸気コレクタ３２の上流
側通路を開閉する負圧制御弁３７が設けられている。こ
の負圧制御弁３７は、スロットル弁のようにアクセル開
度（要求負荷）に応じて吸入空気量を調整する目的では
なく、エンジンに必要な負圧、例えばフローハイガス吸
入用の負圧や、燃料揮発成分吸入用の負圧などを発生さ
せるものである。この負圧制御弁３７を駆動するアクチ
ュエータ３８は、例えばＤＣモータであり、あるいはダ
イアフラム・アクチュエータである。ダイアフラム・ア
クチュエータを用いる場合、制御ソレノイドにより負圧
制御弁３７の開度を制御することとなる。

【００２３】エンジン回転センサ３９は、エンジン回転
数の他、クランク角度も検知可能である。空燃比センサ
４０は、例えば排気の空燃比を直接的に検知するＡ／Ｆ
センサであり、あるいは公知の酸素センサである。これ
らセンサ類及び可変機構１，２１のアクチュエータなど
は、上述したエンジンコントロールユニット１９に電気
的に接続され、駆動信号・検出信号の入出力を行う。

【００２４】図４は本実施形態の要部をなす可変動弁装
置の制御の流れを示すフローチャートである。この制御
フローで示されるルーチンは、予めＥＣＵ１９のＲＯＭ
に格納され、ＣＰＵにより所定時間毎に実行される。

【００２５】Ｓ（ステップ）１では、エンジン回転セン
サ３９等のセンサ類の出力からアクセル開度ＡＰＯ及び
エンジン回転速度Ｎｅのようなエンジン運転条件を読み
込む。

【００２６】Ｓ２では、Ｓ１で読み込まれたアクセル開
度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて、目標吸
入空気量ｔＱａを算出する（目標吸入空気量算出手
段）。なお、本実施形態のエンジンは基本的に空燃比一
定（理論空燃比）で運転されるエンジンであり、エンジ
ンの出力（負荷）は吸入空気量によって定まる。

【００２７】Ｓ３では、目標吸入空気量ｔＱａとエンジ
ン回転速度Ｎｅとに基づいて吸気弁リフトの目標中心角
位相基本値ｔθｂａｓｅを算出する（基本値算出手
段）。具体的には、ｔＱａとＮｅとに対応させてｔθｂ
ａｓｅを記憶させてある制御マップから値をルックアッ
プする。この制御マップには、エンジンの常用状態であ
る暖機完了後に適合した目標中心角位相の値が記憶され
ている。

【００２８】Ｓ４では、機関温度を検出する検出器とし
てのエンジン冷却水温度センサ２４（図１参照）の出力
から水温Ｔｗを読み込む。なお、機関温度を正確に反映
する検出値であれば、油温センサにより検出される作動
油の油温のような他の温度を使用してもよい。この場
合、油温センサが上記検出器に相当する。

【００２９】Ｓ５では、水温Ｔｗと目標吸入空気量ｔＱ
ａとに基づいて吸気弁リフトの中心角位相補正値θｈを
算出する（補正値算出手段）。具体的には、図５に示す
制御マップからＴｗとｔＱａとに対応するθｈをルック
アップする。図５の特性を説明すると、Ｔｗが暖機温度
より低い範囲すなわち冷機時では、機関温度が低いほど
遅角側への補正値θｈが大きくなる。Ｔｗが暖機温度よ
り高い範囲すなわち暖機後では、目標吸入空気量ｔＱａ
にかかわらず補正値θｈはゼロであり、補正を行わな
い。目標吸入空気量ｔＱａが所定の中程度ｔＱａ−Ｍの
ときに、θｈが最も大きく、ｔＱａがｔＱａ−Ｍよりも
小さい所定の小程度ｔＱａ−Ｓ及びｔＱａ−Ｍよりも大
きい所定の大程度ｔＱａ−Ｌのときには、中程度ｔＱａ
−Ｍのときに比してθｈが小さい。ｔＱａ−Ｌのときの
θｈはｔＱａ−Ｓのときのθｈよりも小さい。目標吸入
空気量ｔＱａが最大値ｔＱａ−Ｍａｘのときには、水温
Ｔｗにかかわらず補正値θｈをゼロとし、遅角側への補
正を禁止する。

【００３０】Ｓ６では、目標中心角位相基本値ｔθｂａ
ｓｅから中心角位相補正値θｈを減じて目標中心角位相
ｔθを算出する（目標中心角位相算出手段；補正手
段）。なお、本実施形態では位相可変動弁機構が最遅角
位置となっているときの中心角位相を基準位相とし、基
準位相からの進角量で中心角位相を表している。よっ
て、上記の補正値を減じることは目標中心角を遅角側へ
補正することを意味する。

【００３１】Ｓ７では、目標吸入空気量ｔＱａとエンジ
ン回転速度Ｎｅと目標中心角位相ｔθとに基づいて吸気
弁の目標リフト作動角ｔＬＥを算出する（目標作動角算
出手段）。具体的には、ｔＱａとＮｅとｔθに対応させ
てｔＬＥを記憶させてある制御マップから値をルックア
ップする。この制御マップは、エンジン回転速度と吸気
弁リフトの中心角位相とリフト作動角とを様々に変化さ
せてそのときの吸入空気量を測定する実験を行えば容易
に作成することが可能である。

【００３２】Ｓ８では、目標リフト作動角ｔＬＥに応じ
た指令信号をリフト・作動角可変動弁機構のアクチェエ
ータヘ送り、目標中心角位相ｔθに応じた指令信号を位
相可変動弁機構のアクチェエータヘ送る。これらの指令
信号に応じてリフト・作動角可変機構１及び位相可変機
構２１が互いに独立して駆動・制御される（制御手
段）。

【００３３】以下、本実施形態による作用・効果につい
て列記する。

【００３４】（１）機関温度に応じた燃焼改善要求に対
しては吸気弁リフトの中心角位相を補正することで対応
し、補正された中心角位相を考慮して目標吸入空気量が
得られるようにリフト作動角を決定することで、２つの
可変動弁機構１，２１を制御する制御ロジックが簡潔に
なって、ＥＣＵ１９の演算負荷が軽くなる他、制御に使
用する制御マップの適合も簡単な実験によって行うこと
ができる。

【００３５】（２）機関温度が暖機温度よりも低い冷機
時には、中心角位相を遅角側へ補正する構成としたた
め、例えば図２の中負荷域では、ＩＶＣが下死点へ近づ
くために有効圧縮比が増加するとともに、ＩＶＯが上死
点へ近づくためにバルブオーバーラップが縮小し、燃焼
改善を図ることができる。仮に冷機時にはリフト・作動
角を増加側へ補正する構成とした場合、ＩＶＣが下死点
へ近づいて有効圧縮比は増加するものの、ＩＶＯが上死
点から遠ざかるためにバルブオーバーラップが増大し、
有効に燃焼を改善することができない。

【００３６】（３）機関温度に応じて中心角位相を補正
した後、目標吸入空気量が得られるようにリフト・作動
角を補正することにより、要求に応じた吸入空気量を確
実に得ることができる。

【００３７】（４）目標吸入空気量が中程度ｔＱａ−Ｍ
（典型的には中負荷域）で、かつ、燃焼安定性の良い暖
機後の条件では、図２に示すように、ＩＶＯを上死点よ
りも大きく進角させて、バルブオーバーラップを大きく
確保しつつ、ＩＶＣを下死点よりも進角させて、有効圧
縮比を低く抑制し、燃費の向上を図る。目標吸入空気量
が中程度ｔＱａ−Ｍで、かつ、燃焼安定性の低い冷機時
の条件では、図５に示すように、吸気位相の遅角側への
補正量を、全ての目標吸入空気量の条件のうちで最も大
きくする。これにより、ＩＶＯが上死点近傍へ向けて遅
角し、バルブオーバーラップが充分に小さくなるか、あ
るいはマイナスオーバーラップとなるとともに、ＩＶＣ
が下死点近傍へ向けて遅角し、有効圧縮比が高くなるた
めに、燃焼状態が良好に改善される。

【００３８】（５）アイドル・低負荷域のように、目標
吸入空気量が中程度ｔＱａ−Ｍよりも小さい小程度ｔＱ
ａ−Ｓのときには、中程度ｔＱａ−Ｍのときよりもリフ
ト・作動角が小さく、燃焼安定性が低いため、暖機後で
あっても有効圧縮比を高めに設定している（図２参
照）。従って、中程度ｔＱａ−Ｍのときに比して、冷機
時の遅角側への補正値θｈは小さく制限される。

【００３９】（６）高負荷域のように、目標吸入空気量
が中程度ｔＱａ−Ｍよりも大きい大程度ｔＱａ−Ｌのと
きには、中程度ｔＱａ−Ｍのときに比して、リフト・作
動角が大きく燃焼安定性が良いこと，機関温度状態によ
る燃焼変化量が少ないこと，及び目標吸入空気量の増加
側への余裕代が極めて小さいことなどの理由により、機
関温度による遅角側への補正値θｈを小さくする。

【００４０】また、図２に示すように、同じ高負荷域の
状況でも、機関回転数が高くなるほどリフト・作動角が
大きく設定される。リフト・作動角が相対的に大きい機
関高回転時には、筒内ガス流動乱れが強く、機関温度状
態による燃焼状態の変化が小さいため、機関温度による
遅角側への補正値θｈは比較的小さくて良い。一方、リ
フト・作動角が相対的に小さい機関低回転時には、機関
高回転時に比して筒内ガス流動乱れが弱く燃焼安定性が
低いため、燃焼安定性の高い暖機後の状態では、主とし
て燃費向上を図るために、オーバーラップを大きく確保
しつつＩＶＣを早めて有効圧縮比の低い設定が可能であ
るが、燃焼安定性が低下する冷機時にはＩＶＯを上死点
近傍としてオーバーラップを小さくするかもしくはマイ
ナスオーバラップとするとともに、ＩＶＣを下死点近傍
として有効圧縮比を高くして、燃焼改善を図る必要があ
る。このようなことから、リフト・作動角が大きいとき
には、リフト・作動角が小さいときに比して、中心角位
相の補正値θｈは小さく設定される。

【００４１】（７）目標吸入空気量が最大ｔＱａ−Ｍａ
ｘである全開域では、吸入空気量が最も多い最大充填効
率のバルブリフト特性（リフト・作動角及び中心角位
相）に設定されており、仮に中心角位相を遅角側へ補正
すると所望の最大充填効率が得られなくなるために、中
心角位相の補正制御を禁止、すなわち補正値θｈをゼロ
とする。なお、全開域では元々燃焼安定性が良いので、
上記のように補正制御を禁止しても冷機時の燃焼状態が
不安定になることはない。

【００４２】（８）目標吸入空気量が極めて微少である
アイドル域での吸入空気量制御をも２つの可変動弁機構
１，２１を制御することにより行い、このように燃焼安
定性の低いアイドル域でも、機関温度に応じた中心角位
相の遅角側への補正を適用することにより、有効圧縮比
を機関温度に応じて適切に設定することができ、燃焼の
安定化とポンプ損失低減化とを高いレベルで両立でき
る。この場合、上述した暖機後のアイドル域における中
心角位相（図２参照）から更に遅角側へ補正できるもの
とする。

【００４３】以上のように本発明を具体的な実施形態に
基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定
されるものではなく、種々の変形、変更を含むものであ
る。上記実施形態では中心角位相補正値θｈを算出する
際に目標吸入空気量ｔＱａを３段階（大、中、小）で考
慮したが、より細かくｔＱａを考慮するようにしてもよ
い。例えば、図５の実線に２本の破線を加えてｔＱａを
６段階（最大ｔＱａ−Ｍａｘ、大ｔＱａ−Ｌ、中大ｔＱ
ａ−ＭＬ、中ｔＱａ−Ｍ、中小ｔＱａ−ＭＳ、小ｔＱａ
−Ｓ）で考慮すれば、より精密な補正を行うことができ
る。この場合、目標吸入空気量が中程度ｔＱａ−Ｍより
小さくなるほど、目標中心角位相基本値ｔθｂａｓｅが
遅角側の値となって燃焼安定性が低下することから、遅
角側への補正量θｈを小さくしていく。また、目標吸入
空気量が中程度ｔＱａ−Ｍよりも大きくなるほど、補正
値θｈを小さくしていく。

【００４４】上記の実施形態ではエンジン出力を優先し
て目標吸入空気量が最大ｔＱａ−Ｍａｘのときには遅角
値をゼロとしているが、この最大ｔＱａ−Ｍａｘのとき
にも小さいながら中心角位相の遅角補正を行うようにす
ることも考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る内燃機関の可変動弁装置の全体
構成を示す斜視図。

【図２】代表的な運転条件での吸気リフト特性を示す特
性図。

【図３】吸気系の構成を示す概略構成図。

【図４】本実施形態の制御の流れを示すフローチャー
ト。

【図５】機関温度及び目標吸入空気量に基づいて中心角
位相の補正値を設定するための制御マップ。

【符号の説明】

１…リフト・作動角可変機構 ２１…位相可変機構 ２４…冷却水温センサ（検出器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AA06 AB03 AB07 AB17 BA02 BA09 BA10 BA17 BA33 DA03 DA15 DA20 EA02 EA16 EA17 FA01 FA06 FA07 FA16 GA11 3G092 AA11 DA05 DA09 DA10 EA25 EC01 FA15 FA24 GA02 GA04 GA05 HA01Z HA04Z HA06Z HA12X HA12Z HA13X HA13Z HD05Z HE01Z HE03Z HE04Z HE08Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第
   １可変動弁機構と、吸気弁リフトの中心角位相を連続的
   に変更可能な第２可変動弁機構とを備え、上記２つの可
   変動弁機構を制御することにより内燃機関の吸入空気量
   を制御するようにした内燃機関の可変動弁装置におい
   て、 機関温度を検出する検出器と、 機関運転条件に基づいて目標吸入空気量を算出する目標
   吸入空気量算出手段と、 上記目標吸入空気量と上記機関温度とに基づいて目標中
   心角位相を算出する目標中心角位相算出手段と、 上記目標中心角位相と上記目標吸入空気量とに基づいて
   目標作動角を算出する目標作動角算出手段と、 上記目標作動角に応じて上記第１可変動弁機構を制御
   し、上記目標中心角位相に応じて上記第２可変動弁機構
   を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃
   機関の可変動弁装置。
2. 【請求項２】 上記目標中心角位相算出手段は、 上記目標吸入空気量と機関回転速度とに基づいて目標中
   心角位相基本値を算出する基本値算出手段と、 上記機関温度に基づいて中心角位相に対する補正値を算
   出する補正値算出手段と、 上記目標中心角位相基本値を上記補正値で補正すること
   により上記目標中心角位相を算出する補正手段と、を含
   んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の可変動弁装置。
3. 【請求項３】 上記補正値算出手段は、機関温度が低い
   ほど遅角側への補正値を大きくすることを特徴とする請
   求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 【請求項４】 上記補正値算出手段は、機関温度が所定
   の暖機温度より高いときには補正値をゼロにすることを
   特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の可変動
   弁装置。
5. 【請求項５】 上記補正値算出手段は、上記機関温度と
   上記目標吸入空気量とに基づいて上記補正値を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁
   装置。
6. 【請求項６】 上記補正値算出手段は、上記目標吸入空
   気量が中程度よりも小さい範囲では目標吸入空気量が大
   きいほど遅角側への補正値を大きくし、上記目標吸入空
   気量が中程度よりも大きい範囲では目標吸入空気量が小
   さいほど遅角側への補正値を大きくすることを特徴とす
   る請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置。
7. 【請求項７】 上記補正値算出手段は、上記目標吸入空
   気量が最大であるときには上記機関温度にかかわらず上
   記補正値をゼロにすることを特徴とする請求項６に記載
   の内燃機関の可変動弁装置。