JP2008180217A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a required negative pressure and secure an intake air quantity corresponding to a request torque when atmospheric pressure is lowered by highland run and the like while reducing intake air resistance and controlling the intake air quantity with high response by controlling the intake air quantity by an intake valve. <P>SOLUTION: When the atmospheric pressure exceeds a predetermined pressure, a target opening characteristic (a target lift quantity) of the intake valve is determined based on the target torque and an electronic control throttle is controlled to generate a target negative pressure. When the atmospheric pressure becomes equal to or lower than the predetermined pressure because of the highland run, the target opening characteristic of the intake valve is fixed (the target lift quantity is fixed to be a maximum lift) and an opening of the electronic control throttle is determined according to the target torque and thus the required negative pressure is secured while providing the target torque. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸気バルブの開特性を可変とする可変動弁機構と、前記吸気バルブの上流側に設けられる電子制御スロットルとを備えた内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、内燃機関の吸入負圧を制御する技術に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that includes a variable valve mechanism that varies an opening characteristic of an intake valve, and an electronically controlled throttle that is provided upstream of the intake valve. The present invention relates to a technique for controlling pressure.

特許文献１には、目標負圧に基づいて電子制御スロットルの開度を制御する一方、目標吸入空気量（目標トルク）に基づいて吸気バルブの閉時期を制御する内燃機関の制御装置において、前記目標負圧に応じて、吸気バルブの閉時期を算出するための目標吸入空気量又は目標吸入空気量に基づいて算出された吸気バルブの閉時期を補正することが記載されている。
特開２００１−１７３４７０号公報 Patent Document 1 discloses a control device for an internal combustion engine that controls the opening of an electronically controlled throttle based on a target negative pressure, and controls the closing timing of an intake valve based on a target intake air amount (target torque). It describes that the intake valve closing timing calculated based on the target intake air amount or the target intake air amount for calculating the intake valve closing timing is corrected in accordance with the target negative pressure.
JP 2001-173470 A

ところで、上記のように、目標吸入空気量（目標トルク）に基づいて吸気バルブの閉時期を制御しつつ、目標負圧に基づくフィードホワード制御によって電子制御スロットルの開度を制御する場合、車両が位置する標高などによって大気圧が変化すると、実際に得られる負圧が目標負圧から変化してしまう。
一方、吸気バルブ上流側の圧力を絶対圧として検出する絶対圧センサを用い、該絶対圧センサで検出される圧力と目標圧との比較に基づいて電子制御スロットルの開度をフィードバック制御すれば、吸気バルブ上流側の絶対圧を目標圧に収束させることができる。 By the way, when the opening degree of the electronically controlled throttle is controlled by feedforward control based on the target negative pressure while controlling the closing timing of the intake valve based on the target intake air amount (target torque) as described above, When the atmospheric pressure changes depending on the altitude, etc., the negative pressure actually obtained changes from the target negative pressure.
On the other hand, if an absolute pressure sensor that detects the pressure upstream of the intake valve as an absolute pressure is used and the opening degree of the electronically controlled throttle is feedback controlled based on a comparison between the pressure detected by the absolute pressure sensor and the target pressure, The absolute pressure upstream of the intake valve can be converged to the target pressure.

しかし、例えば大気圧が低下すると、前記絶対圧センサで検出される圧力が低下することになるため、電子制御スロットルの開度を増大させる制御がなされることになってしまい、結果的に、大気圧が低下すると大気圧と吸気バルブ上流側の圧力との差圧（負圧）が小さくなってしまう。
上記のように、大気圧の変化に影響されて目標負圧が得られなくなると、負圧を用いてキャニスタから燃料蒸気をパージさせる蒸発燃料処理装置、負圧を用いて排気を吸気側に還流させる排気還流装置、負圧を用いて倍力を行うブレーキマスターバックなどにおいて、必要とする負圧が得られなくなることで、排気エミッションや走行性が低下してしまう可能性があった。 However, for example, when the atmospheric pressure decreases, the pressure detected by the absolute pressure sensor decreases, so that control for increasing the opening of the electronically controlled throttle is performed. When the atmospheric pressure decreases, the differential pressure (negative pressure) between the atmospheric pressure and the pressure upstream of the intake valve decreases.
As described above, when the target negative pressure cannot be obtained due to the change in the atmospheric pressure, the evaporative fuel processing device purges the fuel vapor from the canister using the negative pressure, and the exhaust gas is recirculated to the intake side using the negative pressure. In the exhaust gas recirculation device to be used and the brake master back that performs boosting using negative pressure, the required negative pressure cannot be obtained, and exhaust emission and running performance may be reduced.

また、大気圧と吸気バルブ上流側の圧力との差圧を検出するゲージ圧センサを用いれば、大気圧の低下に対応して吸気バルブ上流側の負圧を目標負圧に収束させることができる。
しかし、大気圧の低下に伴って前記差圧を目標差圧に収束させるには、電子制御スロットルの開度をより絞って吸気バルブ上流側の絶対圧を低下させる必要があり、これによって、要求トルクに見合う機関の吸入空気量を確保することが難しくなるという問題が生じる。 Further, if a gauge pressure sensor that detects a differential pressure between the atmospheric pressure and the pressure upstream of the intake valve is used, the negative pressure upstream of the intake valve can be converged to the target negative pressure in response to a decrease in atmospheric pressure. .
However, in order to converge the differential pressure to the target differential pressure as the atmospheric pressure decreases, it is necessary to reduce the absolute pressure on the upstream side of the intake valve by further reducing the opening of the electronically controlled throttle. There arises a problem that it becomes difficult to secure an intake air amount of the engine corresponding to the torque.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気バルブによる吸入空気量の制御によって吸気抵抗の減少や高いレスポンスでの吸入空気量制御を実現しつつ、高地走行などにより大気圧が低下した場合には、必要な負圧を確保しかつ要求トルクに対応する吸入空気量を確保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。   The present invention has been made in view of the above problems, and the atmospheric pressure has decreased due to high altitude traveling, etc. while reducing the intake resistance and controlling the intake air amount with high response by controlling the intake air amount by the intake valve. In this case, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can secure a necessary negative pressure and an intake air amount corresponding to a required torque.

そのため請求項１記載に係る発明は、機関運転状態に応じた目標トルクを発生させるべく、吸気バルブの開特性を可変とする可変動弁機構を制御する第１のトルク制御手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、前記大気圧が所定圧以下であるときに、前記第１のトルク制御手段による前記可変動弁機構の制御を吸入空気量が増大する側に制限し、機関運転状態に応じた目標トルクを発生させるべく、前記吸気バルブの上流側の吸気通路に設けられる電子制御スロットルを制御する第２のトルク制御手段と、を備えたことを特徴とする。   For this reason, the invention according to claim 1 includes a first torque control means for controlling a variable valve mechanism that varies an opening characteristic of the intake valve so as to generate a target torque according to an engine operating state, and an atmospheric pressure. When the atmospheric pressure is lower than a predetermined pressure, the control of the variable valve mechanism by the first torque control means is limited to the side where the intake air amount increases, and the engine operating state is detected. And a second torque control means for controlling an electronically controlled throttle provided in an intake passage upstream of the intake valve so as to generate a target torque corresponding to the intake valve.

上記発明によると、大気圧が所定圧を超える場合には、目標トルクを発生させるべく、吸気バルブの開特性（リフト量・作動角・閉時期など）を変化させて機関の吸入空気量を制御するが、例えば高地走行などによって大気圧が所定圧以下になると、目標トルクに応じた吸気バルブの開特性の制御を制限し、吸気バルブの開特性によるトルク制御から、スロットル開度によるトルク制御に切り替える。   According to the above invention, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, the intake air amount of the engine is controlled by changing the opening characteristics (lift amount, operating angle, closing timing, etc.) of the intake valve to generate the target torque. However, when the atmospheric pressure falls below a predetermined pressure due to high altitude travel, for example, the control of the opening characteristic of the intake valve according to the target torque is limited, and the torque control by the opening characteristic of the intake valve is changed to the torque control by the throttle opening. Switch.

目標トルクが得られるように吸気バルブの開特性を制御している状態で、大気圧が低下した場合、目標トルクに見合う吸入空気量を確保しつつ、燃料蒸気処理装置や排気還流装置において必要となる負圧を発生させることが困難になるので、可変動弁機構の制御を吸入空気量が増大する側に制限しておいて、電子制御スロットル（スロットル開度）によってトルクを制御する。   When the atmospheric pressure drops while the intake valve opening characteristic is controlled so that the target torque can be obtained, it is necessary for the fuel vapor processing device and the exhaust gas recirculation device while ensuring an intake air amount that matches the target torque. Therefore, the control of the variable valve mechanism is limited to the side where the intake air amount increases, and the torque is controlled by an electronically controlled throttle (throttle opening).

電子制御スロットルによってトルクを制御すれば、トルクの減少要求に対して同時に負圧を大きくでき、また、可変動弁機構の制御を吸入空気量が増大する側に制限することで、目標トルクを発生させ得る吸入空気量を確保できる。
請求項２記載の発明では、前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段による前記可変動弁機構の制御を停止させ、前記吸気バルブの開特性を所定の特性に固定することを特徴とする。 If the torque is controlled by an electronically controlled throttle, the negative pressure can be simultaneously increased in response to a torque reduction request, and the target torque is generated by limiting the control of the variable valve mechanism to the side where the intake air amount increases. The amount of intake air that can be made can be secured.
According to a second aspect of the present invention, the second torque control means stops the control of the variable valve mechanism by the first torque control means, and fixes the opening characteristic of the intake valve to a predetermined characteristic. It is characterized by.

上記発明によると、大気圧が所定圧以下になると、吸気バルブの開特性を目標トルクに応じた特性から所定の特性に固定し、トルク（吸入空気量）の制御及び負圧の制御を電子制御スロットルのみによって行わせる。
従って、大気圧が所定圧以下になると、見かけ上は、可変動弁機構を備えない機関と同様に制御されることになるから、電子制御スロットルのみの簡便な制御で目標負圧及び目標トルクを確保することができる。 According to the above invention, when the atmospheric pressure falls below a predetermined pressure, the opening characteristic of the intake valve is fixed from the characteristic corresponding to the target torque to the predetermined characteristic, and the torque (intake air amount) control and the negative pressure control are electronically controlled. It is done only by the throttle.
Therefore, when the atmospheric pressure falls below a predetermined pressure, the engine is apparently controlled in the same manner as an engine that does not have a variable valve mechanism, so that the target negative pressure and target torque can be controlled by simple control using only an electronically controlled throttle. Can be secured.

請求項３記載の発明では、前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段により制御される前記吸気バルブの開特性の変化範囲に制限を加えることを特徴とする。
上記発明によると、大気圧が所定圧以下になると、吸気バルブの開特性の変化範囲を、吸入空気量を増大させるべく制限し、目標トルクに見合う吸入空気量を確保できるようにした上で、電子制御スロットルによってトルク（吸入空気量）及び負圧の制御を行わせる。 The invention according to claim 3 is characterized in that the second torque control means limits a change range of an open characteristic of the intake valve controlled by the first torque control means.
According to the above invention, when the atmospheric pressure becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the change range of the opening characteristic of the intake valve is limited to increase the intake air amount, and the intake air amount corresponding to the target torque can be secured. Torque (intake air amount) and negative pressure are controlled by an electronically controlled throttle.

例えば、可変動弁機構が吸気バルブのリフト量を可変とする機構であれば、最低リフト量をより大きな値に変更することで、リフト量が比較的大きい範囲内でのみ変更されることになり、電子制御スロットルの開度を絞る制御によって目標トルクに見合う吸入空気量が得られ、かつ、スロットル開度を絞ることで必要な負圧を発生させることができる。
請求項４記載の発明では、前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段により制御される前記吸気バルブの開特性を、吸入空気量が増大する側に補正することを特徴とする。 For example, if the variable valve mechanism is a mechanism that makes the lift amount of the intake valve variable, the lift amount is changed only within a relatively large range by changing the minimum lift amount to a larger value. The amount of intake air corresponding to the target torque can be obtained by controlling the opening of the electronically controlled throttle, and the necessary negative pressure can be generated by reducing the throttle opening.
The invention according to claim 4 is characterized in that the second torque control means corrects the opening characteristic of the intake valve controlled by the first torque control means to the side where the intake air amount increases. To do.

上記発明によると、大気圧が所定圧以下になると、前記目標トルクに応じた吸気バルブの開特性が、より吸入空気量が多くなる側に補正され、電子制御スロットルの開度を絞る制御によって目標トルクに見合う吸入空気量を確保することが可能となり、スロットル開度を絞ることで必要な負圧を発生させることができる。
請求項５記載の発明では、大気圧が前記所定圧を越えていて、第１のトルク制御手段により可変動弁機構が制御されるときに、電子制御スロットルと吸気バルブとの間の吸気通路における目標圧力を設定し、前記目標圧力に応じて電子制御スロットルを制御する負圧制御手段を備えたことを特徴とする。 According to the above invention, when the atmospheric pressure becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the opening characteristic of the intake valve corresponding to the target torque is corrected to the side where the intake air amount increases, and the target is controlled by reducing the opening degree of the electronic control throttle. It is possible to secure an intake air amount commensurate with the torque, and a necessary negative pressure can be generated by reducing the throttle opening.
In the invention according to claim 5, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure and the variable valve mechanism is controlled by the first torque control means, the intake passage between the electronically controlled throttle and the intake valve is controlled. A negative pressure control means for setting a target pressure and controlling an electronically controlled throttle according to the target pressure is provided.

上記発明によると、大気圧が所定圧を越えている場合には、吸気バルブの開特性の制御によって目標トルク（目標吸入空気量）が得られるようにすると共に、電子制御スロットルの制御によって目標圧力（目標負圧）が得られるようにする。
従って、低地走行時で大気圧が標準圧であるときには、吸気抵抗が少なく、かつ、高いレスポンスでの吸入空気量を制御できると共に、燃料蒸気処理装置や排気還流装置において必要となる負圧を発生させることができる。 According to the above invention, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, the target torque (target intake air amount) is obtained by controlling the opening characteristic of the intake valve, and the target pressure is controlled by controlling the electronic control throttle. (Target negative pressure) should be obtained.
Therefore, when traveling at low altitude and the atmospheric pressure is the standard pressure, the intake air resistance is low and the intake air amount can be controlled with high response, and the negative pressure required in the fuel vapor processing device and exhaust gas recirculation device is generated. Can be made.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用エンジンのシステム構成図である。
図１において、エンジン（ガソリン内燃機関）１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle engine in the embodiment.
In FIG. 1, an intake pipe 102 of an engine (gasoline internal combustion engine) 101 is provided with an electronic control throttle 104 that opens and closes a throttle valve 103 b by a throttle motor 103 a, and the electronic control throttle 104 and the intake valve 105 are interposed therebetween. Then, air is sucked into the combustion chamber 106.

また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、後述するエンジンコントロールユニット１１４から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料（ガソリン）を噴射する。
そして、燃焼室１０６内に形成される混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。 Further, an electromagnetic fuel injection valve 131 is provided in the intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder, and the fuel injection valve 131 is an injection pulse of an injection pulse signal sent from an engine control unit 114 described later. An amount of fuel (gasoline) proportional to the width (valve opening time) is injected.
The air-fuel mixture formed in the combustion chamber 106 is ignited and burned by spark ignition by a spark plug (not shown).

燃焼室１０６内の燃焼排気は、排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ１０７は、排気側カムシャフト１１０に設けられたカム１１１によって一定のバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
一方、前記吸気バルブ１０５は、後述する可変動弁機構によってバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングが可変に制御される。 The combustion exhaust in the combustion chamber 106 is discharged through the exhaust valve 107, purified by the front catalyst 108 and the rear catalyst 109, and then released into the atmosphere.
The exhaust valve 107 is driven to open and close by a cam 111 provided on the exhaust camshaft 110 while maintaining a constant valve lift, valve operating angle, and valve timing.
On the other hand, the intake valve 105 is variably controlled in valve lift amount, valve operating angle, and valve timing by a variable valve mechanism described later.

前記可変動弁機構としては、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を作動角と共に連続的に可変するＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２と、クランクシャフトに対する吸気側駆動軸の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変するＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３とが設けられる。   As the variable valve mechanism, a variable valve event and lift (VEL) mechanism 112 that continuously varies the valve lift amount of the intake valve 105 along with the operating angle, and a rotation phase of the intake side drive shaft with respect to the crankshaft are changed. Thus, a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism 113 that continuously varies the center phase of the valve operating angle of the intake valve 105 is provided.

また、前記エンジン１０１には、蒸発燃料処理装置７００及び排気還流装置８００が備えられていると共に、エンジン１０１を搭載する車両には、ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００が備えられている。
前記蒸発燃料処理装置７００は、燃料タンク７０１にて発生した燃料蒸気をキャニスタ７０２に吸着させ、前記キャニスタ７０２から脱離させた燃料蒸気をエンジン１０１に供給する装置である。 Further, the engine 101 is provided with an evaporative fuel processing device 700 and an exhaust gas recirculation device 800, and a vehicle on which the engine 101 is mounted is provided with a direct acting vacuum servo brake 900.
The evaporative fuel processing apparatus 700 is an apparatus for adsorbing fuel vapor generated in the fuel tank 701 to the canister 702 and supplying the fuel vapor desorbed from the canister 702 to the engine 101.

前記キャニスタ７０２は、密閉容器内に活性炭などの吸着剤７０３を充填したもので、燃料タンク７０１から延設される導入管７０４が接続されている。
燃料タンク７０１にて発生した蒸発燃料は、前記導入管７０４を通って、キャニスタ７０２に導かれ、吸着剤７０３に吸着される。
また、キャニスタ７０２には、新気導入口７０５が形成されると共に、パージ配管７０６が導出される。 The canister 702 is a sealed container filled with an adsorbent 703 such as activated carbon, to which an introduction pipe 704 extending from the fuel tank 701 is connected.
The evaporated fuel generated in the fuel tank 701 is guided to the canister 702 through the introduction pipe 704 and is adsorbed by the adsorbent 703.
Further, a fresh air inlet 705 is formed in the canister 702 and a purge pipe 706 is led out.

前記パージ配管７０６は、電子制御スロットル１０４下流側の吸気コレクタ１０２ａに接続される。
また、前記パージ配管７０６には、前記エンジンコントロールユニット１１４からの制御信号によって制御されるパージ制御弁７０７が介装される。
上記蒸発燃料処理装置７００において、パージ制御弁７０７が開くと、エンジン１０１の吸入負圧がキャニスタ７０２に作用する。すると、新気導入口７０５から導入される空気によって、吸着剤１１から蒸発燃料が脱離し、パージエアがパージ配管７０６を通って吸気コレクタ１０２ａに導入される。 The purge pipe 706 is connected to the intake collector 102a on the downstream side of the electronic control throttle 104.
The purge pipe 706 is provided with a purge control valve 707 controlled by a control signal from the engine control unit 114.
In the evaporated fuel processing apparatus 700, when the purge control valve 707 is opened, the negative suction pressure of the engine 101 acts on the canister 702. Then, the evaporated fuel is desorbed from the adsorbent 11 by the air introduced from the fresh air inlet 705, and the purge air is introduced into the intake collector 102a through the purge pipe 706.

前記排気還流装置８００は、排気還流通路８０１及び排気還流制御弁８０２を含んで構成される。
前記排気還流通路８０１は、排気管８０３と吸気コレクタ１０２ａとを接続するものであり、該排気還流通路８０１に前記排気還流制御弁８０２が介装されている。
前記排気還流制御弁８０２は、前記エンジンコントロールユニット１１４からの制御信号によって制御され、排気還流制御弁８０２が開くと、吸気コレクタ１０２ａ内の負圧によって排気が吸気コレクタ１０２ａ内に吸引される。 The exhaust gas recirculation device 800 includes an exhaust gas recirculation passage 801 and an exhaust gas recirculation control valve 802.
The exhaust gas recirculation passage 801 connects the exhaust pipe 803 and the intake collector 102a, and the exhaust gas recirculation control valve 802 is interposed in the exhaust gas recirculation passage 801.
The exhaust gas recirculation control valve 802 is controlled by a control signal from the engine control unit 114. When the exhaust gas recirculation control valve 802 is opened, exhaust gas is sucked into the intake air collector 102a by the negative pressure in the intake air collector 102a.

前記ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００は、倍力源の負圧としてエンジン１０１の吸入負圧を利用するものである。
図２に示すように、ブレーキペダル９０１とマスタシリンダ９０２との間にザーボユニット９０３を配置し、ブレーキペダル９０１の踏力を倍力して、マスタシリンダ９０２のピストンに作用させる。 The direct actuating vacuum servo brake 900 uses the suction negative pressure of the engine 101 as the negative pressure of the boost source.
As shown in FIG. 2, a servo unit 903 is disposed between the brake pedal 901 and the master cylinder 902, and the pedaling force of the brake pedal 901 is boosted to act on the piston of the master cylinder 902.

前記マスタシリンダ９０２は、前記ザーボユニット９０３で倍力された操作力を、ブレーキ油圧に変換する装置であり、前記ブレーキ油圧は、フロントブレーキ９０４及びリアブレーキ９０５に分配供給される。
前記ザーボユニット９０３には、チェックバルブ９０６を介してエンジン１０１の吸気コレクタ１０２ａ内の負圧が導入されるようになっている。 The master cylinder 902 is a device that converts the operating force boosted by the servo unit 903 into brake hydraulic pressure, and the brake hydraulic pressure is distributed and supplied to the front brake 904 and the rear brake 905.
A negative pressure in the intake collector 102a of the engine 101 is introduced into the servo unit 903 via a check valve 906.

前記ブレーキペダル９０１には、ブレーキペダル９０１の踏み込み状態でオンになるブレーキスイッチ９０７が設けられており、前記ブレーキスイッチ９０７のオン・オフ信号は、前記エンジンコントロールユニット１１４に入力されるようになっている。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット１１４は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量，点火時期，目標トルク，目標マニホールド圧を設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁１３１，点火コイル用のパワートランジスタ，電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３に制御信号を出力する。 The brake pedal 901 is provided with a brake switch 907 that is turned on when the brake pedal 901 is depressed, and an on / off signal of the brake switch 907 is input to the engine control unit 114. Yes.
The engine control unit 114 incorporating the microcomputer sets the fuel injection amount, the ignition timing, the target torque, and the target manifold pressure by arithmetic processing according to a program stored in advance, and based on these, the fuel injection valve 131, Control signals are output to the power transistor for the ignition coil, the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, and the VTC mechanism 113.

前記エンジンコントロールユニット１１４には、エンジン１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量（開度）を検出するアクセルペダルセンサ１１６、クランクシャフト１２０の基準回転位置毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、後述する吸気駆動軸３の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ１３２、スロットルバルブ１０３ｂの下流でかつ吸気バルブ１０５の上流側での吸気マニホールド圧（吸気圧）を検出する吸気圧センサ１３４、大気圧を検出する大気圧センサ１３５（大気圧検出手段）からの検出信号が入力される。   The engine control unit 114 includes an air flow meter 115 for detecting the intake air amount of the engine 101, an accelerator pedal sensor 116 for detecting the depression amount (opening degree) of an accelerator pedal operated by a vehicle driver, and a reference for the crankshaft 120. A crank angle sensor 117 that outputs a crank angle signal for each rotational position, a throttle sensor 118 that detects the opening TVO of the throttle valve 103b, a water temperature sensor 119 that detects the cooling water temperature of the engine 101, and a reference for an intake drive shaft 3 to be described later A cam sensor 132 that outputs a cam signal for each rotational position, an intake pressure sensor 134 that detects an intake manifold pressure (intake pressure) downstream of the throttle valve 103b and upstream of the intake valve 105, and an atmospheric pressure sensor that detects atmospheric pressure Detection from 135 (atmospheric pressure detection means) Signal is input.

前記吸気圧センサ１３４は、絶対圧センサであっても良いし、大気圧との差圧を検出するゲージ圧センサであっても良い。
図３は、前記ＶＥＬ機構１１２の構造を示す斜視図である。
実施形態のエンジン１０１は、各気筒に一対の吸気バルブ１０５が設けられており、これら吸気バルブ１０５の上方に、前記クランクシャフト１２０によって回転駆動される吸気駆動軸３が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。 The intake pressure sensor 134 may be an absolute pressure sensor or a gauge pressure sensor that detects a differential pressure from the atmospheric pressure.
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the VEL mechanism 112.
In the engine 101 of the embodiment, a pair of intake valves 105 are provided in each cylinder, and an intake drive shaft 3 that is rotationally driven by the crankshaft 120 rotates along the cylinder row direction above the intake valves 105. Supported as possible.

前記吸気駆動軸３には、吸気バルブ１０５のバルブリフタ１０５ａに当接して吸気バルブ１０５を開閉駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。
前記吸気駆動軸３と揺動カム４との間には、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するためのＶＥＬ機構１１２が設けられている。
また、前記吸気駆動軸３の一端部には、クランクシャフト１２０に対する前記吸気駆動軸３の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を連続的に変更するＶＴＣ機構１１３が配設されている。 A swing cam 4 that contacts the valve lifter 105a of the intake valve 105 and opens and closes the intake valve 105 is fitted on the intake drive shaft 3 so as to be relatively rotatable.
Between the intake drive shaft 3 and the swing cam 4, a VEL mechanism 112 for continuously changing the operating angle and valve lift amount of the intake valve 105 is provided.
A VTC mechanism 113 that continuously changes the center phase of the operating angle of the intake valve 105 by changing the rotational phase of the intake drive shaft 3 with respect to the crankshaft 120 is provided at one end of the intake drive shaft 3. It is arranged.

前記ＶＥＬ機構１１２は、図３及び図４に示すように、吸気駆動軸３に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム１１と、この駆動カム１１に相対回転可能に外嵌するリング状リンク１２と、吸気駆動軸３と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸１３と、この制御軸１３に偏心して固定的に設けられた円形の制御カム１４と、この制御カム１４に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク１２の先端に連結されたロッカアーム１５と、このロッカアーム１５の他端と揺動カム４とに連結されたロッド状リンク１６と、を有している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the VEL mechanism 112 includes a circular drive cam 11 that is eccentrically fixed to the intake drive shaft 3 and a ring-shaped link that is externally fitted to the drive cam 11 so as to be relatively rotatable. 12, a control shaft 13 extending in the cylinder row direction substantially parallel to the intake drive shaft 3, a circular control cam 14 eccentrically fixed to the control shaft 13, and a relative rotation with the control cam 14 The rocker arm 15 has one end connected to the tip of the ring-shaped link 12 and a rod-shaped link 16 connected to the other end of the rocker arm 15 and the swing cam 4.

前記制御軸１３は、モータ１７によりギヤ列１８を介して所定の制御範囲内で回転駆動される。
上記の構成により、クランクシャフト１２０に連動して吸気駆動軸３が回転すると、駆動カム１１を介してリング状リンク１２がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム１５が制御カム１４の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク１６を介して揺動カム４が揺動して吸気バルブ１０５が開閉駆動される。 The control shaft 13 is rotationally driven by a motor 17 through a gear train 18 within a predetermined control range.
With the above configuration, when the intake drive shaft 3 rotates in conjunction with the crankshaft 120, the ring-shaped link 12 moves substantially in translation through the drive cam 11, and the rocker arm 15 swings around the axis of the control cam 14. Then, the swing cam 4 swings through the rod-shaped link 16 and the intake valve 105 is driven to open and close.

また、前記モータ１７を駆動制御して制御軸１３の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム１５の揺動中心となる制御カム１４の軸心位置が変化して揺動カム４の姿勢が変化する。
これにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。 Further, by driving and controlling the motor 17 to change the rotation angle of the control shaft 13, the axial center position of the control cam 14 serving as the rocking center of the rocker arm 15 changes and the posture of the rocking cam 4 changes. .
As a result, the operating angle of the intake valve 105 and the valve lift amount continuously change while the central phase of the operating angle of the intake valve 105 remains substantially constant.

エンジンコントロールユニット１１４には、前記制御軸１３の回転角を検出する角度センサ１３３からの検出信号が入力され、目標のリフト量に対応する目標角度位置に前記制御軸１３を回動させるべく、前記角度センサ１３３の検出結果に基づいて前記モータ１７をフィードバック制御する。
図５は、前記ＶＴＣ機構１１３の構造を示す。 A detection signal from an angle sensor 133 that detects the rotation angle of the control shaft 13 is input to the engine control unit 114, and the control shaft 13 is rotated to a target angle position corresponding to a target lift amount. The motor 17 is feedback controlled based on the detection result of the angle sensor 133.
FIG. 5 shows the structure of the VTC mechanism 113.

前記ＶＴＣ機構１１３は、クランクシャフト１２０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、前記吸気駆動軸３の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。   The VTC mechanism 113 is fixed to the cam sprocket 51 (timing sprocket) rotated by a crankshaft 120 via a timing chain and the end of the intake drive shaft 3, and is rotatably accommodated in the cam sprocket 51. A rotating member 53, a hydraulic circuit 54 that rotates the rotating member 53 relative to the cam sprocket 51, and a lock mechanism that selectively locks the relative rotational position of the cam sprocket 51 and the rotating member 53 at a predetermined position. 60.

前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。 The cam sprocket 51 includes a rotating part (not shown) having a tooth part meshed with a timing chain (or timing belt) on the outer periphery, and a housing that is disposed in front of the rotating part and rotatably accommodates the rotating member 53. 56, and a front cover and a rear cover (not shown) for closing the front and rear openings of the housing 56.
The housing 56 has a cylindrical shape with openings at the front and rear ends, and has a trapezoidal shape in cross section on the inner peripheral surface, and four partition walls 63 provided along the axial direction of the housing 56 are spaced by 90 °. It is projecting at.

前記回転部材５３は、吸気駆動軸３の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。 The rotating member 53 is fixed to the front end of the intake drive shaft 3, and four vanes 78 a, 78 b, 78 c, 78 d are provided on the outer peripheral surface of the annular base 77 at 90 ° intervals.
Each of the first to fourth vanes 78a to 78d has a substantially inverted trapezoidal cross section, and is disposed in a recess between the partition walls 63. The recesses are separated from each other in the rotational direction, and the vanes 78a to 78d. An advance side hydraulic chamber 82 and a retard side hydraulic chamber 83 are formed between both sides and both side surfaces of each partition wall 63.

前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。 The lock mechanism 60 is configured such that the lock pin 84 engages with an engagement hole (not shown) at the rotation position (reference operation state) on the maximum retard angle side of the rotation member 53.
The hydraulic circuit 54 includes two systems, a first hydraulic passage 91 that supplies and discharges hydraulic pressure to the advance side hydraulic chamber 82 and a second hydraulic passage 92 that supplies and discharges hydraulic pressure to the retard side hydraulic chamber 83. These hydraulic passages 91 and 92 are connected to a supply passage 93 and drain passages 94a and 94b through passage switching electromagnetic switching valves 95, respectively.

前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送するエンジン駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
前記第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。 The supply passage 93 is provided with an engine-driven oil pump 97 that pumps the oil in the oil pan 96, while the downstream ends of the drain passages 94 a and 94 b communicate with the oil pan 96.
The first hydraulic passage 91 is connected to four branch passages 91 d that are formed substantially radially in the base 77 of the rotating member 53 and communicate with the advance-side hydraulic chambers 82. It is connected to four oil holes 92 d that open to the retard side hydraulic chamber 83.

前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記エンジンコントロールユニット１１４は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号に基づいて制御する。 The electromagnetic switching valve 95 is configured such that an internal spool valve body relatively switches and controls the hydraulic passages 91 and 92, the supply passage 93, and the drain passages 94a and 94b.
The engine control unit 114 controls the energization amount for the electromagnetic actuator 99 that drives the electromagnetic switching valve 95 based on a duty control signal on which a dither signal is superimposed.

例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。
従って、遅角側油圧室８３の内圧が高くなる一方で、進角側油圧室８２の内圧が低くなり、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０５の開期間（バルブ作動角の中心位相）が遅くなる。 For example, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 47 is supplied to the retard-side hydraulic chamber 83 through the second hydraulic passage 92. At the same time, the hydraulic oil in the advance side hydraulic chamber 82 is discharged from the first drain passage 94 a into the oil pan 96 through the first hydraulic passage 91.
Therefore, while the internal pressure of the retard side hydraulic chamber 83 becomes high, the internal pressure of the advance side hydraulic chamber 82 becomes low, and the rotating member 53 rotates to the maximum retard side via the vanes 78a to 78b. The opening period of the intake valve 105 (the center phase of the valve operating angle) is delayed.

一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０５の開期間（バルブ作動角の中心位相）が早くなる。 On the other hand, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil is supplied into the advance side hydraulic chamber 82 through the first hydraulic passage 91 and the retard side hydraulic pressure is supplied. The hydraulic oil in the chamber 83 is discharged to the oil pan 96 through the second hydraulic passage 92 and the second drain passage 94b, and the retard side hydraulic chamber 83 becomes low pressure.
For this reason, the rotating member 53 rotates to the maximum advance side via the vanes 78a to 78d, and thereby the opening period of the intake valve 105 (the center phase of the valve operating angle) is accelerated.

尚、吸気バルブ１０５の作動角・リフト量を連続的に可変とするための機構、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変とする機構は、上記の図３〜図５に示したものに限定されない。
また、前記吸気バルブ１０５の開特性を可変とするための機構を、ＶＥＬ機構１１２とＶＴＣ機構１１３との組み合わせに限定するものではなく、例えば、特開２００１−１８２５６３号公報に開示されるように立体カムを用いる機構や、特開２０００−２１３６６３号公報に開示されるような電磁石によってエンジンバルブを開閉駆動する機構を採用することができる。 A mechanism for continuously changing the operating angle / lift amount of the intake valve 105 and a mechanism for continuously changing the central phase of the valve operating angle of the intake valve 105 are shown in FIGS. It is not limited to what is shown.
Further, the mechanism for making the opening characteristic of the intake valve 105 variable is not limited to the combination of the VEL mechanism 112 and the VTC mechanism 113, for example, as disclosed in JP-A-2001-182563. A mechanism using a three-dimensional cam or a mechanism for opening and closing an engine valve by an electromagnet as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-213663 can be employed.

次に、エンジンコントロールユニット１１４による電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３の制御を詳細に説明する。
尚、本実施形態において、第１のトルク制御手段，第２のトルク制御手段及び負圧制御手段としての機能は、後述するように、エンジンコントロールユニット１１４が備えている。 Next, the control of the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, and the VTC mechanism 113 by the engine control unit 114 will be described in detail.
In the present embodiment, the functions of the first torque control means, the second torque control means, and the negative pressure control means are provided in the engine control unit 114 as will be described later.

図６のフローチャートは、メインルーチンを示し、ステップＳ１では、大気圧センサ１３５で検出された大気圧が所定圧以下であるか否かを判断することで、車両が標準的な大気圧条件よりも低い大気圧条件で運転されているか否かを判断する。
尚、大気圧をセンサで検出させる代わりに、走行位置の情報などから大気圧を推定させたり、外部からの通信によって大気圧情報を取得したりすることができる。 The flowchart of FIG. 6 shows a main routine. In step S1, it is determined whether or not the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 135 is equal to or lower than a predetermined pressure. Determine whether the vehicle is operating under low atmospheric pressure conditions.
Instead of detecting the atmospheric pressure with a sensor, the atmospheric pressure can be estimated from the travel position information or the like, or the atmospheric pressure information can be acquired by communication from the outside.

ここで、大気圧が前記所定圧を超えていると判断された場合には、ステップＳ２へ進み、電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３を通常に制御する。
前記通常の制御とは、ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３によって吸気バルブ１０５の開特性（リフト量、作動角、作動角の中心位相）を変更することで、（目標吸入空気量を実現して）目標トルクを発生させる一方、負圧を用いてキャニスタ７０２から燃料蒸気をパージさせる蒸発燃料処理装置７００、負圧を用いて排気を吸気側に還流させる排気還流装置８００、負圧を用いて倍力を行うダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作源としての負圧を吸気バルブ１０５の上流側に発生させるべく、電子制御スロットル１０４を制御する。 If it is determined that the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, the process proceeds to step S2, and the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, and the VTC mechanism 113 are normally controlled.
The normal control is to change the opening characteristics (lift amount, operating angle, central phase of operating angle) of the intake valve 105 by the VEL mechanism 112 and the VTC mechanism 113 (by realizing the target intake air amount). While generating a target torque, an evaporative fuel processing device 700 that purges fuel vapor from the canister 702 using negative pressure, an exhaust gas recirculation device 800 that recirculates exhaust gas to the intake side using negative pressure, and a boost using negative pressure The electronic control throttle 104 is controlled so as to generate a negative pressure as an operating source of the direct acting vacuum servo brake 900 or the like that performs the above operation on the upstream side of the intake valve 105.

即ち、通常制御においては、電子制御スロットル１０４は全開を基本状態とし、負圧発生に必要な分だけスロットル開度が絞られるようになっており、吸気バルブ１０５の開特性の制御が主導となってトルクが制御される。
上記通常制御の詳細を、図７〜図９のフローチャートに従って説明する。
図７のフローチャートは、ＶＥＬ機構１１２の通常制御を示し、まず、ステップＳ２０１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ２０２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。 That is, in the normal control, the electronically controlled throttle 104 is set to the basic state in which it is fully opened, and the throttle opening is throttled by an amount necessary for generating negative pressure. Torque is controlled.
Details of the normal control will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
The flowchart of FIG. 7 shows normal control of the VEL mechanism 112. First, in step S201, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S202, the output of the crank angle sensor 117 is detected. The engine speed Ne (rpm) is detected based on the signal.

そして、ステップＳ２０３では、予めアクセル開度とエンジン回転数とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。
次のステップＳ２０４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＥＬ目標値（制御軸１３の目標角度：目標リフト量）を記憶したマップを参照し、ステップＳ２０３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＥＬ目標値を検索する。 In step S203, a map in which the target torque is stored in advance using the accelerator opening and the engine speed as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched.
In the next step S204, the target torque obtained in step S203 and the corresponding time are obtained by referring to a map in which the VEL target value (target angle of the control shaft 13: target lift amount) is stored in advance using the target torque and the engine speed as variables. The VEL target value corresponding to the engine speed is searched.

前記ＶＥＬ目標値は、低回転・低負荷時には小作動角・低リフトに設定され、中回転・中負荷時には中作動角・中リフトに設定され、高回転・高負荷時には大作動角・高リフトに設定される。
ステップＳ２０５では、前記ＶＥＬ目標値に基づいてＶＥＬ機構１１２（モータ１７）をフィードバック制御する。 The VEL target value is set to a small operating angle / low lift during low rotation / low load, set to a medium operating angle / medium lift during medium rotation / medium load, and a large operating angle / high lift during high rotation / high load. Set to
In step S205, feedback control of the VEL mechanism 112 (motor 17) is performed based on the VEL target value.

図８のフローチャートは、ＶＴＣ機構１１３の通常制御を示し、まず、ステップＳ２１１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ２１２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ２１３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 The flowchart in FIG. 8 shows normal control of the VTC mechanism 113. First, in step S211, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S212, the output of the crank angle sensor 117 is detected. The engine speed Ne (rpm) is detected based on the signal.
In step S213, a map in which the target torque is stored in advance with the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ２１４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＴＣ目標値（バルブ作動角の中心位相の目標進角量）を記憶したマップを参照し、ステップＳ２１３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＴＣ目標値を検索する。
前記ＶＴＣ目標値は、低回転・低負荷時には小進角に設定され、中回転・中負荷時には最進角に設定され、高回転・高負荷時には小進角に設定される。 In the next step S214, a map storing the VTC target value (target advance amount of the central phase of the valve operating angle) with the target torque and the engine speed as variables is referred to in advance, and the target torque obtained in step S213 and its The VTC target value corresponding to the engine speed at that time is searched.
The VTC target value is set to a small advance angle during low rotation and low load, set to the most advanced angle during medium rotation and medium load, and set to a small advance angle during high rotation and high load.

中回転・中負荷時において吸気バルブ１０５のバルブタイミングが最進角され、このときの運転条件から変化すると、バルブタイミングは遅角される。
尚、前記ＶＥＬ目標値及びＶＴＣ目標値は、運転条件（エンジン回転速度・エンジン負荷）毎にそのときの目標マニホールド圧に制御されることを前提に、目標トルク（目標吸入空気量）が得られるような値として設定される。 The valve timing of the intake valve 105 is advanced most at the time of medium rotation / medium load, and the valve timing is retarded if it changes from the operating condition at this time.
Note that the target torque (target intake air amount) is obtained on the assumption that the VEL target value and VTC target value are controlled to the target manifold pressure at that time for each operating condition (engine speed / engine load). It is set as such a value.

ステップＳ２１５では、前記ＶＴＣ目標値（目標進角量）に基づいてＶＴＣ機構１１３（電磁アクチュエータ９９）をフィードバック制御する。
図９のフローチャートは、電子制御スロットル１０４の通常制御を示し、まず、ステップＳ２２１では、吸気圧センサ１３４の出力信号に基づいて吸気マニホールド圧を検出する。 In step S215, feedback control of the VTC mechanism 113 (electromagnetic actuator 99) is performed based on the VTC target value (target advance amount).
The flowchart of FIG. 9 shows normal control of the electronic control throttle 104. First, in step S221, the intake manifold pressure is detected based on the output signal of the intake pressure sensor 134.

ステップＳ２２２では、目標マニホールド圧をそのときの目標トルク及びエンジン回転数に応じて決定する。
次のステップＳ２２３では、前記目標マニホールド圧に吸気圧センサ１３４で検出される実際の圧力が近づくように、目標スロットル開度を演算する。
ステップＳ２２４では、前記目標スロットル開度に基づいて前記電子制御スロットル１０４（スロットルモータ１０３ａ）を制御する。 In step S222, the target manifold pressure is determined according to the target torque and the engine speed at that time.
In the next step S223, the target throttle opening is calculated so that the actual pressure detected by the intake pressure sensor 134 approaches the target manifold pressure.
In step S224, the electronic control throttle 104 (throttle motor 103a) is controlled based on the target throttle opening.

上記のように、大気圧が閾値を超えていると判断された場合には、可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３による吸気バルブ１０５の開特性の制御によって目標トルク（目標吸入空気量）が得られるようにする一方、電子制御スロットル１０４の制御によって蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要な負圧を確保するための目標給気圧を発生させる。   As described above, when it is determined that the atmospheric pressure exceeds the threshold value, the target torque (target intake air amount) is set by controlling the opening characteristics of the intake valve 105 by the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113. On the other hand, the target supply air pressure is generated to secure the negative pressure necessary for the operation of the evaporated fuel processing device 700, the exhaust gas recirculation device 800, the direct acting vacuum servo brake 900, etc. Let

尚、図１０に示すように、前記ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００のザーボユニット９０３の負圧室内の圧力を検出する負圧センサ９０８を備えるようにし、前記目標トルク，エンジン回転数ＮＥ及び前記負圧センサ９０８で検出された負圧に基づいて目標給気圧を算出し、該目標給気圧に基づいて電子制御スロットル１０４の目標開度を演算することができる。   As shown in FIG. 10, a negative pressure sensor 908 for detecting the pressure in the negative pressure chamber of the servo unit 903 of the direct acting vacuum servo brake 900 is provided, and the target torque, the engine speed NE and the negative pressure are detected. A target supply air pressure can be calculated based on the negative pressure detected by the sensor 908, and a target opening degree of the electronic control throttle 104 can be calculated based on the target supply air pressure.

また、前記目標トルク及びエンジン回転数ＮＥに基づいて算出した目標給気圧、又は、該目標給気圧に基づいて算出した電子制御スロットル１０４の目標開度を、前記負圧センサ９０８で検出された負圧に基づいて補正することができる。
上記のようにして、負圧センサ９０８で検出された負圧に基づいて電子制御スロットル１０４の目標開度を補正すれば、前記ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００が要求する負圧に精度良く制御できる。 Further, the target air pressure calculated based on the target torque and the engine speed NE, or the target opening degree of the electronic control throttle 104 calculated based on the target air pressure, is detected by the negative pressure sensor 908. Correction can be made based on the pressure.
As described above, if the target opening degree of the electronic control throttle 104 is corrected based on the negative pressure detected by the negative pressure sensor 908, the negative pressure required by the direct acting vacuum servo brake 900 can be accurately controlled. .

一方、前記図６に示したメインルーチンのステップＳ１において、大気圧センサ１３５で検出された大気圧が所定圧以下であると判断されると、ステップＳ３へ進み、吸気バルブ１０５の開特性の制御を主導とするトルク制御から、スロットル開度を主導とするトルク制御に切り替える。
即ち、高地走行状態などで大気圧が所定圧以下になると、吸気バルブ１０５の開特性を通常よりも吸入空気量が多くなる側に制限し、スロットル開度を絞ることで目標トルクに制御すると同時に、スロットル開度が絞られることで蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要な吸気マニホールド負圧が発生するようにする。 On the other hand, if it is determined in step S1 of the main routine shown in FIG. 6 that the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 135 is equal to or lower than the predetermined pressure, the process proceeds to step S3, where the control of the opening characteristic of the intake valve 105 is performed. Is switched from torque control led by the throttle to torque control led by the throttle opening.
That is, when the atmospheric pressure falls below a predetermined pressure in a high altitude traveling state or the like, the opening characteristic of the intake valve 105 is limited to the side where the intake air amount increases more than usual, and at the same time the target torque is controlled by narrowing the throttle opening. The intake manifold negative pressure required for the operation of the evaporated fuel processing device 700, the exhaust gas recirculation device 800, the direct acting vacuum servo brake 900, etc. is generated by reducing the throttle opening.

上記低気圧時における制御の詳細を、図１１〜図１３のフローチャートに従って説明する。
図１１のフローチャートは、ＶＥＬ機構１１２の低気圧時制御を示す。
ステップＳ３０１では、ＶＥＬ目標値を最大リフト・最大作動角に設定する。
即ち、大気圧が所定圧を超える場合には、目標トルクに応じてリフト・作動角を変化させるが、大気圧が所定圧以下である場合には、吸気バルブ１０５のリフト・作動角によるシリンダ吸入空気量の制限を解除して、ＶＥＬ機構１１２の制御としては、最大吸入空気量が得られる状態にする。 Details of the control at the time of the low pressure will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
The flowchart of FIG. 11 shows the low pressure control of the VEL mechanism 112.
In step S301, the VEL target value is set to the maximum lift / maximum operating angle.
That is, when the atmospheric pressure exceeds a predetermined pressure, the lift / operating angle is changed according to the target torque. When the atmospheric pressure is equal to or lower than the predetermined pressure, the cylinder suction by the lift / operating angle of the intake valve 105 is performed. The control of the VEL mechanism 112 is released by releasing the restriction on the air amount so that the maximum intake air amount can be obtained.

ステップＳ３０２では、前記ＶＥＬ目標値に基づいてＶＥＬ機構１１２（モータ１７）を制御し、吸気バルブ１０５のリフト・作動角を、ＶＥＬ機構１１２における最大リフト・最大作動角に固定させる。
図１２のフローチャートは、ＶＴＣ機構１１３の低気圧時制御を示す。
ステップＳ３１１では、ＶＴＣ目標値を最遅角に設定する。 In step S302, the VEL mechanism 112 (motor 17) is controlled based on the VEL target value, and the lift / operation angle of the intake valve 105 is fixed to the maximum lift / maximum operation angle of the VEL mechanism 112.
The flowchart of FIG. 12 shows the low pressure control of the VTC mechanism 113.
In step S311, the VTC target value is set to the most retarded angle.

ステップＳ３１２では、前記ＶＴＣ目標値に基づいてＶＴＣ機構１１３（電磁アクチュエータ９９）を制御し、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を、ＶＴＣ機構１１３における最遅角位置に固定させる。
上記ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３の制御によって、吸気バルブ１０５は、最大リフト・最大作動角で、かつ、作動角の中心位相が最遅角に固定されることになり、係る状態は、ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３を備えずに、吸気バルブ１０５を一定のカムプロフィールのカムで開閉駆動する場合に略相当する。 In step S312, the VTC mechanism 113 (electromagnetic actuator 99) is controlled based on the VTC target value, and the center phase of the operating angle of the intake valve 105 is fixed to the most retarded position in the VTC mechanism 113.
By the control of the VEL mechanism 112 and the VTC mechanism 113, the intake valve 105 is fixed at the maximum lift / maximum operating angle and the central phase of the operating angle is fixed at the most retarded angle. 112 and VTC mechanism 113 are not provided, and this is substantially equivalent to the case where intake valve 105 is driven to open and close with a cam having a constant cam profile.

上記可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３を備えないエンジンでは、吸気バルブ１０５で吸入空気量が絞られずに、スロットル弁で吸入空気量を絞ることになるので、負圧を発生させ易くなる。
尚、上記可変リフト機構１１２における最大バルブリフト量・最大作動角状態、及び／又は、可変バルブタイミング機構１１３の最遅角状態が、上記可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３を備えないエンジンでの吸気バルブ１０５の標準的な開特性と異なる場合には、前記標準的な開特性になるように、可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３を制御することが好ましい。 In an engine that does not include the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113, the intake air amount is not reduced by the intake valve 105, and the intake air amount is reduced by the throttle valve, so that negative pressure is easily generated.
The maximum valve lift amount / maximum operating angle state in the variable lift mechanism 112 and / or the most retarded angle state of the variable valve timing mechanism 113 is an engine that does not include the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113. When the intake valve 105 is different from the standard opening characteristic, it is preferable to control the variable lift mechanism 112 and the variable valve timing mechanism 113 so that the standard opening characteristic is obtained.

従って、固定するバルブリフト量は最大バルブリフト量に限定されず、吸入空気量が実質的に絞られないバルブリフト量であれば良い。
また、ＶＴＣ機構１１３の低気圧時の制御目標は、最遅角に限定されるものではなく、例えば、最進角位置と最遅角位置との間の予め記憶させた所定値とすることができる。
図１３のフローチャートは、電子制御スロットル１０４の低気圧時の制御を示す。 Therefore, the valve lift amount to be fixed is not limited to the maximum valve lift amount, and may be any valve lift amount that does not substantially reduce the intake air amount.
Further, the control target at the time of low pressure of the VTC mechanism 113 is not limited to the most retarded angle. For example, a predetermined value stored in advance between the most advanced angle position and the most retarded angle position may be set. it can.
The flowchart of FIG. 13 shows the control of the electronic control throttle 104 when the pressure is low.

ステップＳ３２１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３２２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ３２３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 In step S321, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S322, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.
In step S323, a map in which the target torque is stored in advance with the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ３２４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数として目標スロットル開度を記憶したマップを参照し、ステップＳ３２３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応する目標スロットル開度を検索する。
ステップＳ３２５では、前記目標スロットル開度に基づいて前記電子制御スロットル１０４（スロットルモータ１０３ａ）を制御する。 In the next step S324, a map in which the target throttle opening is stored in advance using the target torque and the engine speed as variables is referred to, and the target throttle opening corresponding to the target torque obtained in step S323 and the engine speed at that time is referred to. Search for.
In step S325, the electronic control throttle 104 (throttle motor 103a) is controlled based on the target throttle opening.

このように、低気圧時には、吸気バルブ１０５の開特性を、最大リフト・最大作動角、かつ、最進角に固定する一方で、スロットル開度を目標トルクに応じて連続的に変化させて、スロットル開度による吸入空気量の制御によって目標トルクを発生させる。
大気圧が低い条件で、吸気バルブ１０５の開特性でエンジンの吸入空気量（エンジンの発生トルク）を制御しつつ、スロットル開度で目標マニホールド圧に制御すると、蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要とされる吸気マニホールド負圧を発生させることができなくなったり、負圧を確保できても要求トルクを発生させることができなくなったりする。 As described above, at the time of low pressure, the opening characteristic of the intake valve 105 is fixed to the maximum lift / maximum operating angle and the most advanced angle, while the throttle opening is continuously changed according to the target torque, The target torque is generated by controlling the intake air amount by the throttle opening.
When the target manifold pressure is controlled by the throttle opening while the intake air amount (engine generated torque) of the engine is controlled by the opening characteristic of the intake valve 105 under the condition that the atmospheric pressure is low, the evaporated fuel processing device 700 and the exhaust gas recirculation device are controlled. 800, the intake manifold negative pressure required for the operation of the direct acting vacuum servo brake 900 or the like cannot be generated, or the required torque cannot be generated even if the negative pressure can be secured.

これに対し、スロットル開度でエンジンの吸入空気量（エンジンの発生トルク）を制御させるようにすれば、目標トルクの低下に応じてスロットル開度が絞られ、吸入空気量の制御に負圧発生がリンクすることになるから、低負荷域で最大限の負圧を発生させることができ、目標トルクを発生させつつ、蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要とされる吸気マニホールド負圧を発生させることが容易となる。   In contrast, if the engine intake air amount (engine generated torque) is controlled by the throttle opening, the throttle opening is throttled in response to a decrease in the target torque, and negative pressure is generated to control the intake air amount. Therefore, the maximum negative pressure can be generated in the low load region, and the evaporated fuel processing device 700, the exhaust gas recirculation device 800, the direct acting vacuum servo brake 900, etc. while generating the target torque. It is easy to generate the intake manifold negative pressure required for the operation.

ところで、低気圧時において、特に低負荷域でスロットルの絞りによって吸入空気量を調整できるように、吸気バルブ１０５の開特性を吸入空気量が増える側に制限すればよく、必ずしも吸気バルブ１０５の開特性を固定させる必要はない。
そこで、以下では、低気圧時に吸気バルブ１０５の開特性を固定させない実施形態を説明する。 By the way, at the time of low pressure, it is only necessary to limit the opening characteristic of the intake valve 105 to the side where the intake air amount increases so that the intake air amount can be adjusted by throttle throttling particularly in a low load region. There is no need to fix the characteristics.
Therefore, in the following, an embodiment in which the opening characteristic of the intake valve 105 is not fixed at low atmospheric pressure will be described.

図１４〜図１６のフローチャートは、低気圧時の制御の第２実施形態を示し、該第２実施形態では、後述するように、目標トルクに応じて設定される吸気バルブ１０５のＶＥＬ目標値におけるリフト・作動角を所定の制限値以上に制限し、該制限によって余分にエンジンに吸引されることになる吸入空気を、スロットル開度を絞ることで目標トルク相当量に制御する。   The flowcharts of FIGS. 14 to 16 show a second embodiment of the control at the time of low atmospheric pressure, and in the second embodiment, as described later, in the VEL target value of the intake valve 105 set according to the target torque. The lift / operating angle is limited to a predetermined limit value or more, and intake air that is excessively sucked into the engine due to the limit is controlled to a target torque equivalent amount by narrowing the throttle opening.

前記下限値は、目標トルク（目標吸入空気量）を確保しつつ、スロットル弁を全閉にまで絞った時に目標給気圧が得られる下限のバルブリフト量として設定される。
図１４のフローチャートは、ＶＥＬ機構１１２の低気圧時制御の第２実施形態を示す。
ステップＳ３３１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３３２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。 The lower limit value is set as a lower limit valve lift amount that provides a target supply air pressure when the throttle valve is fully closed while securing a target torque (target intake air amount).
The flowchart of FIG. 14 shows a second embodiment of the low pressure control of the VEL mechanism 112.
In step S331, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S332, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.

そして、ステップＳ３３３では、予めアクセル開度とエンジン回転数とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。
次のステップＳ３３４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＥＬ目標値（制御軸１３の目標角度：目標リフト量）を記憶したマップを参照し、ステップＳ３３３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＥＬ目標値を検索する。 In step S333, a map in which the target torque is stored in advance using the accelerator opening and the engine speed as variables is referred to, and a target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched.
In the next step S334, a map in which the VEL target value (target angle of the control shaft 13: target lift amount) is stored in advance with the target torque and the engine speed as variables is referred to, and the target torque obtained in step S333 and at that time The VEL target value corresponding to the engine speed is searched.

ここまでの処理は、図７のフローチャートに示したＶＥＬ機構１１２の通常制御と同様である。
ステップＳ３３５では、ステップＳ３３４で求めた目標トルクに対応するＶＥＬ目標値（目標リフト・作動角）が、予め記憶した制限値を下回る場合に、ＶＥＬ目標値（目標リフト・作動角）として前記制限値を設定する。 The processing so far is the same as the normal control of the VEL mechanism 112 shown in the flowchart of FIG.
In step S335, when the VEL target value (target lift / operation angle) corresponding to the target torque obtained in step S334 is lower than the previously stored limit value, the limit value is set as the VEL target value (target lift / operation angle). Set.

これにより、吸気バルブ１０５のリフト・作動角が前記制限値以上の高リフト・大作動角域で可変とされるようにし、吸気バルブ１０５のリフト・作動角が目標トルクに基づいて前記制限値を下回る低リフト・小作動角に制御されることを阻止する。
ステップＳ３３６では、制限が加えられた前記ＶＥＬ目標値（制御軸１３の目標角度：目標リフト量）に基づいてＶＥＬ機構１１２（モータ１７）をフィードバック制御する。 Thus, the lift / operating angle of the intake valve 105 is made variable in a high lift / large operating angle region that is equal to or greater than the limit value, and the lift / operating angle of the intake valve 105 is set to the limit value based on the target torque. It is prevented from being controlled to a lower lift / small operating angle.
In step S336, the VEL mechanism 112 (motor 17) is feedback-controlled based on the VEL target value to which the restriction is applied (target angle of the control shaft 13: target lift amount).

図１５のフローチャートは、ＶＴＣ機構１１３の低気圧時制御の第２実施形態を示す。
ステップＳ３４１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３４２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ３４３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 The flowchart of FIG. 15 shows a second embodiment of the low pressure control of the VTC mechanism 113.
In step S341, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S342, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.
In step S343, a map in which the target torque is stored in advance using the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ３４４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＴＣ目標値（バルブ作動角の中心位相の目標進角量）を記憶したマップを参照し、ステップＳ３４３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＴＣ目標値を検索する。
ステップＳ３４５では、前記ＶＴＣ目標値（目標進角量）に基づいてＶＴＣ機構１１３（電磁アクチュエータ９９）をフィードバック制御する。 In the next step S344, a map storing the VTC target value (target advance amount of the central phase of the valve operating angle) with the target torque and the engine speed as variables is referred to in advance, and the target torque obtained in step S343 and its target torque are calculated. The VTC target value corresponding to the engine speed at that time is searched.
In step S345, feedback control of the VTC mechanism 113 (electromagnetic actuator 99) is performed based on the VTC target value (target advance amount).

尚、上記の処理は、図８のフローチャートに示した通常時（高気圧時）のＶＴＣ機構１１３の制御と同様であり、リフト量・作動角のみを制限することで、吸入空気量が過剰となる状態とし、後述するように、スロットル開度を絞ることで、目標トルク相当量の吸入空気量に調整させる。
図１６のフローチャートは、電子制御スロットル１０４の低気圧時制御の第２実施形態を示す。 The above processing is the same as the control of the VTC mechanism 113 at the normal time (at the time of high atmospheric pressure) shown in the flowchart of FIG. 8, and the intake air amount becomes excessive by limiting only the lift amount and the operating angle. In this state, as will be described later, by adjusting the throttle opening, the intake air amount corresponding to the target torque is adjusted.
The flowchart in FIG. 16 shows a second embodiment of the low pressure control of the electronic control throttle 104.

ステップＳ３５１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３５２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ３５３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 In step S351, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S352, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.
In step S353, a map in which the target torque is stored in advance with the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ３５４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数として目標スロットル開度を記憶したマップを参照し、ステップＳ３５３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応する目標スロットル開度を検索する。
ステップＳ３５５では、前記目標スロットル開度に基づいて前記電子制御スロットル１０４（スロットルモータ１０３ａ）を制御する。 In the next step S354, a map in which the target throttle opening is stored in advance using the target torque and the engine speed as variables is referred to, and the target throttle opening corresponding to the target torque obtained in step S353 and the engine speed at that time is referred to. Search for.
In step S355, the electronic control throttle 104 (throttle motor 103a) is controlled based on the target throttle opening.

前記ステップＳ３５４で参照する目標スロットル開度のマップは、前記ステップＳ３３４で参照するＶＥＬ目標値のマップ上で、制限値を下回るＶＥＬ目標値が設定される領域でスロットル開度が絞られるように設定される。
即ち、ＶＥＬ目標値が制限値を下回るために、制限値が目標値とされる領域では、目標トルクに対応するリフト量よりも実際のリフト量が大きく制御される結果、目標トルク相当量よりも吸入空気量が多くなってしまう。 The target throttle opening map referred to in step S354 is set so that the throttle opening is reduced in the region where the VEL target value below the limit value is set on the VEL target value map referred to in step S334. Is done.
That is, since the VEL target value is less than the limit value, the actual lift amount is controlled to be larger than the lift amount corresponding to the target torque in the region where the limit value is set to the target value. The amount of intake air will increase.

そこで、リフト量が目標トルクに対応するリフト量よりも大きい分だけ過剰となる吸入空気量を、スロットル開度を絞ることで本来の目標トルク相当量にまで減少させるものである。
そして、目標トルク相当量よりも吸入空気量が多くなってしまう分だけスロットル開度を絞れば、同時に、負圧を発生させることになり、図１１〜図１３に示した第１実施形態と同様に、目標トルクを発生させつつ、蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要とされる吸気マニホールド負圧を発生させることができる。 Therefore, the intake air amount that becomes excessive by the amount that the lift amount is larger than the lift amount corresponding to the target torque is reduced to the original target torque equivalent amount by narrowing the throttle opening.
If the throttle opening is reduced by an amount corresponding to the amount of intake air larger than the target torque equivalent amount, negative pressure is generated at the same time, which is the same as in the first embodiment shown in FIGS. In addition, the intake manifold negative pressure required for the operation of the evaporated fuel processing device 700, the exhaust gas recirculation device 800, the direct acting vacuum servo brake 900, and the like can be generated while generating the target torque.

図１７〜図１９のフローチャートは、低気圧時の制御の第３実施形態を説明する。
図１７のフローチャートは、ＶＥＬ機構１１２の低気圧時制御の第３実施形態を示す。
ステップＳ３６１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３６２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。 The flowchart of FIGS. 17-19 demonstrates 3rd Embodiment of the control at the time of low atmospheric pressure.
The flowchart of FIG. 17 shows a third embodiment of the low pressure control of the VEL mechanism 112.
In step S361, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S362, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.

そして、ステップＳ３６３では、予めアクセル開度とエンジン回転数とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。
次のステップＳ３６４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＥＬ目標値（制御軸１３の目標角度）を記憶したマップを参照し、ステップＳ３６３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＥＬ目標値を検索する。 In step S363, a map in which the target torque is stored in advance using the accelerator opening and the engine speed as variables is referred to, and a target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched.
In the next step S364, the map storing the VEL target value (target angle of the control shaft 13) with the target torque and the engine speed as variables is referred to in advance, and the target torque obtained in step S363 and the engine speed at that time are obtained. The VEL target value corresponding to is searched.

ここまでの処理は、図７のフローチャートに示したＶＥＬ機構１１２の通常制御と同様である。
ステップＳ３６５では、ステップＳ３６４で求めたＶＥＬ目標値（目標リフト・作動角）に対して所定値を一律に加算することで、目標トルクに対応する目標リフト・作動角よりもより大きなリフト量・作動角に補正する。 The processing so far is the same as the normal control of the VEL mechanism 112 shown in the flowchart of FIG.
In step S365, a predetermined value is uniformly added to the VEL target value (target lift / operating angle) obtained in step S364, so that the lift amount / actuation is larger than the target lift / operating angle corresponding to the target torque. Correct to corners.

尚、前記目標リフト量ＴＶＥＬを補正するための補正値を、負圧センサ９０８で検出される負圧に応じて設定することができる。
ステップＳ３６６では、目標トルクに対応する目標リフト・作動角よりも増大補正された目標値に基づいてＶＥＬ機構１１２（モータ１７）をフィードバック制御する。
図１８のフローチャートは、ＶＴＣ機構１１３の低気圧時制御の第３実施形態を示す。 A correction value for correcting the target lift amount TVEL can be set according to the negative pressure detected by the negative pressure sensor 908.
In step S366, feedback control of the VEL mechanism 112 (motor 17) is performed based on the target value corrected to increase from the target lift / operation angle corresponding to the target torque.
The flowchart of FIG. 18 shows a third embodiment of low pressure control of the VTC mechanism 113.

ステップＳ３７１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３７２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ３７３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 In step S371, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S372, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.
In step S373, a map in which the target torque is stored in advance with the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ３７４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数としてＶＴＣ目標値（バルブ作動角の中心位相の目標進角量）を記憶したマップを参照し、ステップＳ３７３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応するＶＴＣ目標値を検索する。
ステップＳ３７５では、前記ＶＴＣ目標値（目標進角量）に基づいてＶＴＣ機構１１３（電磁アクチュエータ９９）をフィードバック制御する。 In the next step S374, the map storing the VTC target value (the target advance amount of the central phase of the valve operating angle) with the target torque and the engine speed as variables is referred to in advance, and the target torque obtained in step S373 and its The VTC target value corresponding to the engine speed at that time is searched.
In step S375, feedback control of the VTC mechanism 113 (electromagnetic actuator 99) is performed based on the VTC target value (target advance angle amount).

尚、上記の処理は、図８のフローチャートに示した通常時（高気圧時）のＶＴＣ機構１１３の制御と同様であり、リフト量・作動角を増大補正することで吸入空気量が過剰となる状態とし、後述するように、スロットル開度を絞ることで、目標トルク相当量の吸入空気量に調整させる。
図１９のフローチャートは、電子制御スロットル１０４の低気圧時制御の第３実施形態を示す。 The above processing is the same as the control of the VTC mechanism 113 at the normal time (high atmospheric pressure) shown in the flowchart of FIG. 8, and the intake air amount becomes excessive by correcting the lift amount and the operating angle to be increased. As will be described later, by adjusting the throttle opening, the intake air amount corresponding to the target torque is adjusted.
The flowchart of FIG. 19 shows a third embodiment of the low pressure control of the electronic control throttle 104.

ステップＳ３８１では、アクセルペダルセンサ１１６の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、次のステップＳ３８２では、クランク角センサ１１７の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を検出する。
そして、ステップＳ３８３では、予めアクセル開度とエンジン回転数（エンジン回転速度）とを変数として目標トルクを記憶したマップを参照し、そのときのアクセル開度及びエンジン回転数に対応する目標トルクを検索する。 In step S381, the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator pedal sensor 116, and in the next step S382, the engine speed Ne (rpm) is detected based on the output signal of the crank angle sensor 117.
In step S383, a map in which the target torque is stored in advance using the accelerator opening and the engine speed (engine speed) as variables is referred to, and the target torque corresponding to the accelerator opening and the engine speed at that time is searched. To do.

次のステップＳ３８４では、予め目標トルクとエンジン回転数とを変数として目標スロットル開度を記憶したマップを参照し、ステップＳ３８３で求めた目標トルク及びそのときのエンジン回転数に対応する目標スロットル開度を検索する。
ステップＳ３８５では、前記目標スロットル開度に基づいて前記電子制御スロットル１０４（スロットルモータ１０３ａ）を制御する。 In the next step S384, a map in which the target throttle opening is stored in advance using the target torque and the engine speed as variables is referred to, and the target throttle opening corresponding to the target torque obtained in step S383 and the engine speed at that time is referred to. Search for.
In step S385, the electronic control throttle 104 (throttle motor 103a) is controlled based on the target throttle opening.

前述のように、前記ＶＥＬ目標値が一律に増大補正されることで、目標トルクに相当するリフト量・作動角よりも大きなリフト量・作動角に制御され、その結果、目標トルクに見合う吸入空気量よりも多くなってしまう。
そこで、ＶＥＬ目標値の増大補正によって過剰となる吸入空気量を、スロットル開度を絞ることで目標トルクに見合う吸入空気量にまで減少させるように、前記ステップＳ３８４で参照する目標スロットル開度のマップが設定されている。 As described above, when the VEL target value is uniformly increased and corrected, the lift amount / operating angle is controlled to be larger than the lift amount / operating angle corresponding to the target torque. As a result, the intake air corresponding to the target torque is controlled. It will be more than the amount.
Therefore, a map of the target throttle opening referred to in step S384 so that the intake air amount that becomes excessive due to the increase correction of the VEL target value is reduced to the intake air amount that matches the target torque by reducing the throttle opening. Is set.

このように、目標トルク相当量よりも吸入空気量が多くなってしまう分だけスロットル開度を絞れば、同時に、負圧を発生させることになり、図１１〜図１３に示した第１実施形態と同様に、目標トルクを発生させつつ、蒸発燃料処理装置７００，排気還流装置８００，ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ９００などの動作に必要とされる吸気マニホールド負圧を発生させることができる。   Thus, if the throttle opening is reduced by an amount corresponding to the amount of intake air larger than the target torque equivalent amount, negative pressure is generated at the same time, and the first embodiment shown in FIGS. In the same manner as described above, the intake manifold negative pressure required for the operation of the evaporated fuel processing device 700, the exhaust gas recirculation device 800, the direct actuating vacuum servo brake 900, and the like can be generated while generating the target torque.

換言すれば、目標リフト量ＴＶＥＬを増大補正すると共に、該増大補正による吸入空気量の増大分を相殺すべくスロットル弁を絞ることで、吸気バルブ１０５で吸入空気量が絞られる割合が減少し、スロットル弁で吸入空気量が絞られる割合が増大するため、負圧を増大させることが可能となり、目標の負圧を確実に発生させることができる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構が前記吸気バルブの少なくともリフト量を可変とする機構であり、前記第２のトルク制御手段が、前記所定の特性としての最大リフト量に固定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 In other words, by increasing the target lift amount TVEL and reducing the throttle valve to offset the increase in the intake air amount due to the increase correction, the rate at which the intake air amount is reduced by the intake valve 105 decreases. Since the rate at which the amount of intake air is throttled by the throttle valve increases, the negative pressure can be increased, and the target negative pressure can be reliably generated.
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with effects.
(A) In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The variable valve mechanism is a mechanism that makes at least the lift amount of the intake valve variable, and the second torque control means fixes the maximum lift amount as the predetermined characteristic. Control device.

上記発明によると、大気圧が所定圧を超えるときには、目標トルクを発生させるべく吸気バルブの少なくともリフト量を可変とし、大気圧が所定圧以下であるときには、リフト量を最大値に固定しておいて、目標トルクを発生させるべく電子制御スロットル（スロットル開度）を制御する。
従って、大気圧が低いときには、可変動弁機構を備えずにリフトの変更が行われない機関と同様に、スロットルの開度によって目標トルクに制御し、かつ、目標トルクを得るべくスロットル開度を絞ることで、必要な負圧を発生させることができる。
（ロ）請求項３記載の内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構が前記吸気バルブの少なくともリフト量を可変とする機構であり、前記第２のトルク制御手段が、目標トルクに基づいて設定される目標リフト量を所定の最小リフト量以上に制限することを特徴とする内燃機関の制御装置。 According to the above invention, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, at least the lift amount of the intake valve is made variable so as to generate the target torque, and when the atmospheric pressure is less than the predetermined pressure, the lift amount is fixed to the maximum value. The electronic control throttle (throttle opening) is controlled to generate the target torque.
Therefore, when the atmospheric pressure is low, similarly to an engine that does not have a variable valve mechanism and does not change the lift, the target torque is controlled by the throttle opening, and the throttle opening is set to obtain the target torque. By squeezing, the necessary negative pressure can be generated.
(B) In the control device for an internal combustion engine according to claim 3,
The variable valve mechanism is a mechanism that makes at least a lift amount of the intake valve variable, and the second torque control means limits a target lift amount set based on the target torque to a predetermined minimum lift amount or more. A control device for an internal combustion engine.

上記発明によると、大気圧が所定圧を超えるときには、目標トルクを発生させるべく吸気バルブの少なくともリフト量を可変とし、大気圧が所定圧以下であるときには、リフト量が所定の最小リフト量を下回らないように制限し、リフト量が目標トルク相当値よりも大きい分だけ、電子制御スロットルの開度を絞ることで目標トルクが得られるようにする。   According to the above invention, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, at least the lift amount of the intake valve is made variable to generate the target torque, and when the atmospheric pressure is equal to or lower than the predetermined pressure, the lift amount falls below the predetermined minimum lift amount. The target torque can be obtained by reducing the opening degree of the electronically controlled throttle by the amount that the lift amount is larger than the target torque equivalent value.

従って、リフト量を所定の最小リフト量以上に制限することで過剰となる吸入空気量を、スロットル開度を絞ることで目標トルク相当量にまで減らし、かつ、スロットル開度を絞ることで必要な負圧を発生させることができる。
（ハ）請求項４記載の内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構が前記吸気バルブの少なくともリフト量を可変とする機構であり、前記第２のトルク制御手段が、目標トルクに基づいて設定される目標リフト量に一律に所定値を加算することを特徴とする内燃機関の制御装置。 Therefore, the amount of intake air that becomes excessive by limiting the lift amount to a predetermined minimum lift amount or more is reduced to the target torque equivalent amount by reducing the throttle opening, and necessary by reducing the throttle opening. Negative pressure can be generated.
(C) In the control device for an internal combustion engine according to claim 4,
The variable valve mechanism is a mechanism that makes at least the lift amount of the intake valve variable, and the second torque control unit uniformly adds a predetermined value to a target lift amount set based on the target torque. A control device for an internal combustion engine.

上記発明によると、大気圧が所定圧を超えるときには、目標トルクを発生させるべく吸気バルブの少なくともリフト量を可変とし、大気圧が所定圧以下であるときには、目標トルクに対応する目標リフト量を一律に所定値だけ大きく補正し、リフト量を強制的に大きくした分だけ、電子制御スロットルの開度を絞ることで目標トルクが得られるようにする。   According to the above invention, when the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure, at least the lift amount of the intake valve is made variable to generate the target torque, and when the atmospheric pressure is less than the predetermined pressure, the target lift amount corresponding to the target torque is uniformly set. The target torque can be obtained by reducing the opening degree of the electronically controlled throttle by the amount by which the lift amount is forcibly increased.

従って、リフト量を増大補正することで過剰となる吸入空気量を、スロットル開度を絞ることで目標トルク相当量にまで減らし、かつ、スロットル開度を絞ることで必要な負圧を発生させることができる。   Therefore, the amount of intake air that becomes excessive by increasing the lift amount is reduced to the target torque equivalent by reducing the throttle opening, and the necessary negative pressure is generated by reducing the throttle opening. Can do.

実施形態における車両用エンジンのシステム図。1 is a system diagram of a vehicle engine in an embodiment. 実施形態におけるダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキを示す図The figure which shows the direct acting vacuum servo brake in embodiment 実施形態における吸気バルブの可変動弁機構を示す斜視図。The perspective view which shows the variable valve mechanism of the intake valve in embodiment. 実施形態におけるＶＥＬ機構を示す図。The figure which shows the VEL mechanism in embodiment. 実施形態におけるＶＴＣ機構を示す図。The figure which shows the VTC mechanism in embodiment. 実施形態におけるトルク制御のメインルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the main routine of the torque control in embodiment. 実施形態における通常気圧時のＶＥＬ機構の制御を示すフローチャート。The flowchart which shows control of the VEL mechanism at the time of normal atmospheric pressure in embodiment. 実施形態における通常気圧時のＶＴＣ機構の制御を示すフローチャート。The flowchart which shows control of the VTC mechanism at the time of normal atmospheric pressure in embodiment. 実施形態における通常気圧時の電子制御スロットルの制御を示すフローチャート。The flowchart which shows control of the electronically controlled throttle at the time of normal atmospheric pressure in embodiment. 実施例における、負圧センサを備えたダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキを示す図。The figure which shows the direct acting vacuum servo brake provided with the negative pressure sensor in an Example. 低気圧時におけるＶＥＬ機構制御の第１実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of VEL mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時におけるＶＴＣ機構制御の第１実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of VTC mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時における電子制御スロットルの制御の第１実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of control of the electronically controlled throttle at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時におけるＶＥＬ機構制御の第２実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of VEL mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時におけるＶＴＣ機構制御の第２実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of the VTC mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時における電子制御スロットルの制御の第２実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of control of the electronically controlled throttle at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時におけるＶＥＬ機構制御の第３実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of VEL mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時におけるＶＴＣ機構制御の第３実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of VTC mechanism control at the time of low atmospheric pressure. 低気圧時における電子制御スロットルの制御の第３実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of control of the electronically controlled throttle at the time of low atmospheric pressure.

符号の説明Explanation of symbols

３…吸気駆動軸、１３…制御軸、９９…電磁アクチュエータ、１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１１２…ＶＥＬ機構、１１３…ＶＴＣ機構、１１４…エンジンコントロールユニット、１１６…アクセルペダルセンサ、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１３４…吸気圧センサ、１３５…大気圧センサ、７００…蒸発燃料処理装置、８００…排気還流装置、９００…ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Intake drive shaft, 13 ... Control shaft, 99 ... Electromagnetic actuator, 101 ... Engine, 104 ... Electronic control throttle, 105 ... Intake valve, 112 ... VEL mechanism, 113 ... VTC mechanism, 114 ... Engine control unit, 116 ... Accelerator Pedal sensor, 117 ... Crank angle sensor, 120 ... Crankshaft, 134 ... Intake pressure sensor, 135 ... Atmospheric pressure sensor, 700 ... Evaporative fuel processing device, 800 ... Exhaust gas recirculation device, 900 ... Direct acting vacuum servo brake

Claims (5)

吸気バルブの開特性を可変とする可変動弁機構と、前記吸気バルブの上流側の吸気通路に設けられる電子制御スロットルとを備えた内燃機関の制御装置であって、
機関運転状態に応じた目標トルクを発生させるべく前記可変動弁機構を制御する第１のトルク制御手段と、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記大気圧が所定圧以下であるときに、前記第１のトルク制御手段による前記可変動弁機構の制御を吸入空気量が増大する側に制限し、機関運転状態に応じた目標トルクを発生させるべく前記電子制御スロットルを制御する第２のトルク制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine, comprising: a variable valve mechanism that varies an opening characteristic of an intake valve; and an electronically controlled throttle that is provided in an intake passage upstream of the intake valve,
First torque control means for controlling the variable valve mechanism to generate a target torque according to an engine operating state;
Atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure;
When the atmospheric pressure is equal to or lower than a predetermined pressure, the control of the variable valve mechanism by the first torque control means is limited to the side where the intake air amount increases, and a target torque corresponding to the engine operating state is generated. Second torque control means for controlling the electronically controlled throttle,
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising: 前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段による前記可変動弁機構の制御を停止させ、前記吸気バルブの開特性を所定の特性に固定す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。   The said 2nd torque control means stops control of the said variable valve mechanism by the said 1st torque control means, and fixes the opening characteristic of the said intake valve to a predetermined characteristic, The 1st aspect is characterized by the above-mentioned. Control device for internal combustion engine. 前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段により制御される前記吸気バルブの開特性の変化範囲に制限を加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。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second torque control means limits a change range of an open characteristic of the intake valve controlled by the first torque control means. 前記第２のトルク制御手段が、前記第１のトルク制御手段により制御される前記吸気バルブの開特性を、吸入空気量が増大する側に補正す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。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the second torque control unit corrects an opening characteristic of the intake valve controlled by the first torque control unit so that the intake air amount increases. Control device. 前記大気圧が前記所定圧を越えていて、前記第１のトルク制御手段により前記可変動弁機構が制御されるときに、前記電子制御スロットルと前記吸気バルブとの間の吸気通路における目標圧力を設定し、前記目標圧力に応じて前記電子制御スロットルを制御する負圧制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。   When the atmospheric pressure exceeds the predetermined pressure and the variable valve mechanism is controlled by the first torque control means, a target pressure in the intake passage between the electronic control throttle and the intake valve is set. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, further comprising negative pressure control means that sets and controls the electronic control throttle in accordance with the target pressure.
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