KR100627002B1 - 내연 기관의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적(밸브 리프트) 또는 작용각(개방 밸브 기간)을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 갖는 기관에서, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 또는 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어한다. 흡배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출함으로써, 연소 압력 센서를 사용한 경우와 같이 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 보다 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

흡기 밸브, 배기 밸브, 가변동 밸브 기구, 실린더 압력, 연소 압력 센서

Description

내연 기관의 제어 장치{Controller of internal combustion engine}

본 발명은 내연 기관의 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치가 알려져 있다. 이 종류의 내연 기관의 제어 장치의 예로서는 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 것이 있다. 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 실린더 압력을 검출하기 위한 실린더 압력 센서의 출력치에 기초하여 연료 분사량, 점화 시기가 산출되고, 그 산출된 연료 분사량, 점화 시기에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있다.

그런데, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우, 그 검출된 실린더 압력은 연소 압력이 피크(peak)가 되는 시점인 것으로서, 압축 상사점 후 10 내지 15 크랭크 각도의 시점이 된다. 따라서, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 예를 들면 압축 상사점 시의 실린더 압력과 같은, 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어할 수 없다. 게다가, 예를 들면 가변동 밸브 기구에 의해 흡배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되어짐에 따라서 실린더 압력이 변화되어 버리는 것을 고려하고 있지 않는 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 흡배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우에 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다.

또한 종래, 실린더 내의 어떤 부분의 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치가 알려져 있다. 이 종류의 내연 기관의 제어 장치의 예로서는 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 것이 있다. 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 실린더 벽 온도를 검출하기 위한 벽 온도 센서의 출력치에 기초하여 점화 시기가 산출되고, 그 산출된 점화 시기에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 실린더 벽 온도에 기초하여 점화 시기가 산출되고, 그 점화 시기에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 실린더 벽 온도와 실린더 내 가스 온도에서는 상당한 차이가 있고, 또한, 적절한 점화 시기는 실린더 벽 온도보다도, 오히려 실린더 내 가스 온도에 기초하여 정해진다고 할 수 있다. 따라서, 실린더 벽 온도에 기초하여 점화 시기가 산출되고 있는 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 게다가, 예를 들면 가변동 밸브 기구에 의해 흡배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경됨에 따라서 실린더 내 가스 온도가 변화되어 버리는 것을 고려하고 있지 않는 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 흡배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우에 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다.

또한 종래, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽을 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치가 알려져 있다. 이 종류의 내연 기관의 제어 장치의 예로서는 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 것이 있다. 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 흡기 밸브의 개방 밸브 기간의 길이를 변경하지 않고서 개폐 타이밍(밸브 타이밍)을 시프트(shift)시키는 가변동 밸브 기구가 설치되고, 내부 EGR 가스량(내부 배기 가스 재순환량), 즉, 흡기관 내로 재순환된 후에 재차 실린더 내에 흡입되는 기존의 연료 가스의 양과 실린더로부터 배출되지 않고서 실린더 내에 그대로 잔류하고 있는 기존의 연료 가스의 양의 합에 기초하여 점화 시기가 산출되고, 그 산출된 점화 시기에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있다.

그런데, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 내부 EGR 가스량을 산출하는 경우에 흡배기 밸브의 개폐 타이밍의 시프트량이 고려되고 있지만, 흡배기 밸브의 개구 면적의 변경량이 고려되어 있지 않다. 한편에서, 가변동 밸브 기구에 밸브 리프트량(amount of valve lift)을 변경하는 기능이 설치되고, 밸브 리프트량을 변경함으로써 흡배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우에는 흡배기 밸브의 개폐 타이밍이 시프트되지 않더라도, 실제의 내부 EGR 가스량은 상당히 변동한다. 따라서, 흡배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우에, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해 흡배기 밸브의 개구 면적의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스량이 산출되어 버리면, 산출된 내부 EGR 가스량과 실제의 내부 EGR 가스량이 상당히 상이하게 되어 버린다. 결국, 예를 들면 가변동 밸브 기구에 의해 흡배기 밸브의 개구 면적이 변경됨에 따라서 내부 EGR 가스량이 변화되어 버리는 것을 고려하고 있지 않는 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 흡배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우에 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출할 수 없고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다.

또한, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 내부 EGR 가스량을 산출하는 경우에 흡배기 밸브의 개폐 타이밍의 시프트량이 고려되어 있지만, 흡배기 밸브의 작용각의 변경량, 결국, 흡배기 밸브의 개방 밸브 기간에 상당하는 캠 샤프트(cam shaft)의 회전각의 변경량이 고려되어 있지 않다. 한편, 가변동 밸브 기구에 흡배기 밸브의 작용각을 변경하는 기능, 즉, 흡배기 밸브의 개방 밸브 기간을 증감시키는 기능이 설치되고, 흡배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우에는 흡배기 밸브의 개폐 타이밍이 시프트되지 않더라도, 결국, 밸브 리프트량의 피크 타이밍이 변경되지 않더라도, 실제의 내부 EGR 가스량은 상당히 변동한다. 따라서, 흡배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우에, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해 흡배기 밸브의 작용각의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스량이 산출되어 버리면, 산출된 내부 EGR 가스량과 실제의 내부 EGR 가스량이 상당히 상이하게 되어 버린다. 결국, 예를 들면 가변동 밸브 기구에 의해 흡배기 밸브의 작용각이 변경됨에 따라서 내부 EGR 가스량이 변화되어 버리는 것을 고려하고 있지 않는 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에 의해서는 흡배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우에 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출할 수 없고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다.

또한 종래, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽을 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 실린더 내 난류(turbulence)의 정도를 추정하고, 그 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치가 알려져 있다. 이 종류의 내연 기관의 제어 장치의 예로서는 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 것이 있다. 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 감소한다고 추정되고 있다.

그런데, 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 감소한다고 추정되고 있지만, 현실적으로는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도는 증가한다. 따라서, 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치의 경우와 같이 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 감소한다고 추정하고, 그 추정된 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관을 제어하여 버리면, 가변동 밸브 기구에 의해 흡기 밸브의 개구 면적이 변경될 경우 내연 기관이 적절하게 제어되지 않게 된다.

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라, 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있고, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어하고, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이, 본 발명은 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이 본 발명은 가변동 밸브 기구에 의해 흡기 밸브의 개구 면적이 변경된 경우에도 실린더 내 난류의 정도를 정확하게 추정하여 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라, 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있고, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어하여, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가변동 밸브 기구에 의해 흡기 밸브의 개구 면적이 변경된 경우라도 실린더 내 난류의 정도를 정확하게 추정하여 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 제 1 양태에 의하면, 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

즉, 본 발명의 제 1 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 실린더 압력이 산출된다. 그 때문에, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 압력에 따라서 내연 기관이 제어되기 때문에, 흡배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 예를 들면, 흡기 밸브의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 혹은, 흡기 밸브의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하여, 실린더 압력이 증가함에 따라서 연료 분사량이 증가되도록 내연 기관이 제어된다.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 실린더 압력이 산출된다. 그 때문에, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 압력에 따라서 내연 기관이 제어되기 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 예를 들면, 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 감소함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 또한, 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 혹은, 흡기 밸브의 작용각이 감소함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 실린더 압력이 증가함에 따라서 연료 분사량이 증가되도록 내연 기관이 제어된다.

본 발명의 제 3 양태에 의하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용 각에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 있어서의 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 실린더 압력이 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우나, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우보다도, 실린더 압력을 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 의하면, 실린더 내의 어떤 부분의 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 실린더 내 가스 온도를 산출하고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도에 따라서 내연 기관이 제어되기 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 예를 들면, 흡기 밸브의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

본 발명의 제 5 양태에 의하면, 실린더 내의 어떤 부분의 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 실린더 내 가스 온도를 산출하고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도에 따라서 내연 기관이 제어되기 때문에, 흡배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 예를 들면, 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 또한, 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 감소함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

본 발명의 제 6 양태에 의하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 실린더 내 가스 온도를 산출하고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 6 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적만을 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되는 경우나, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각만을 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되는 경우보다도 실린더 내 가스 온도를 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

본 발명의 제 7 양태에 의하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽을 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 산출하고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 7 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 가변동 밸브 기구에 의한 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 결국, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 예를 들면, 흡기 밸브의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 증가하여, 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 증가함에 따라서 점화 시기가 진각되도록 내연 기관이 제어된다

본 발명의 제 8 양태에 의하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽을 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 산출하고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 8 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 가변동 밸브 기구에 의한 흡배기 밸브의 작용각의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 결국, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 예를 들면, 흡기 밸브의 작용각이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 증가하고, 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 증가함에 따라서 점화 시기가 진각되도록 내연 기관이 제어된다.

본 발명의 제 9 양태에 의하면, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 산출하고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 9 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적만을 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되는 경우나, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브 및 배기 밸브의 작용각만을 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

본 발명의 제 10 양태에 의하면, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽을 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 실린더 내 난류의 정도를 추정하고, 그 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 증가한다고 추정하고, 그 추정된 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 제 10 양태에 의한 내연 기관의 제어 장치에서는 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 증가한다고 추정되고, 그 추정된 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 그 때문에, 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서 실린더 내 난류의 정도가 감소한다고 추정되고, 그 추정된 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 다르고, 가변동 밸브 기구에 의해 흡기 밸브의 개구 면적이 변경된 경우라도 실린더 내 난류의 정도를 정확하게 추정하여 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 예를 들면, 흡기 밸브의 개구 면적이 감소함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 추정되는 실린더 내 난류의 정도가 증가하고, 실린더 내 난류의 정도가 증가함에 따라서 점화 시기가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

도 1은 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 1 실시예의 개략 구성도.

도 2는 도 1에 도시한 내연 기관의 제어 장치의 흡기계 등의 상세도.

도 3은 도 1에 도시한 흡기 밸브용 캠 및 캠 샤프트의 상세도.

도 4는 도 1에 도시한 밸브 리프트량 변경 장치 등의 상세도.

도 5는 밸브 리프트량 변경 장치가 작동됨에 따라 흡기 밸브의 밸브 리프트량이 변화하는 모양을 도시한 도면.

도 6은 도 1에 도시한 개폐 타이밍 시프트 장치 등의 상세도.

도 7은 개폐 타이밍 시프트 장치가 작동됨에 따라서 흡기 밸브의 개폐 타이 밍이 시프트하는 모양을 도시한 도면.

도 8은 제 1 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 9는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 10은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 11은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 12는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 개폐 타이밍(위상; VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 13은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 개폐 타이밍(위상; VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 14는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 15는 점화 시기(SA)와 압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)과 1회전당 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 16은 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 17은 제 2 실시예에 있어서의 연료 분사량 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 18은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 밸브 리프트량(LT)과 흡기관 내의 압력(PM)과의 관계를 도시한 도면.

도 19는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 20은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 개폐 타이밍(위상: VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 21은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 22는 연료 분사량(QINJ)과 흡기 하사점 시 실린더 내 압력(PCYLIN)과 개폐 타이밍(위상, 밸브 오버랩; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 23은 제 3 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 24는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 25는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 26은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 작용각(VA)의 관계를 도시한 도면.

도 27은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 작용각(VA)의 관계를 도시한 도면.

도 28은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 29는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 기관 회전 수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 30은 수용열량 보정치(KTWALL)와, 실린더 벽 온도(Twall)와 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)의 미분과, 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 31은 흡입 공기온 변화 보정치(KTIN)와 기관 냉각수 온도(Tw)와 흡입 공기량(Ga)의 관계를 도시한 도면.

도 32는 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 내부 EGR 가스 비율의 관계를 도시한 도면.

도 33은 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 전회의 점화 시기와 전회의 1회전당의 연소 가스량의 관계를 도시한 도면.

도 34는 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 전회의 공연비의 관계를 도시한 도면.

도 35는 점화 시기(SA)와 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 36은 제 4 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 37은 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 38은 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 작용각(VA)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 39는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 40은 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 41은 대기압 보정 계수(KPA)와 대기압의 관계를 도시한 도면.

도 42는 배압(背壓)과 기관 회전수(NE)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 43은 내부 EGR 가스 비율을 보정하기 위한 배압 보정 계수과 배압의 관계를 도시한 도면.

도 44는 재순환된 가스량과 흡기 밸브(2)가 평균적인 개구 면적(밸브 오버랩 (overlap)기간 중에 있어서의 흡기 밸브의 개구 면적의 평균치)과 흡기 밸브(2)가 평균적인 전후 차압(밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 실린더 압력과 흡기관 내의 압력의 미분의 평균치)의 관계를 도시한 도면.

도 45는 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)와 재순환된 가스량의 관계를 도시한 도면.

도 46은 전회의 내부 EGR 가스 비율의 영향도(=1-전회로부터의 변화 비율(KEGRSM))와 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 47은 점화 시기(SA)와 내부 EGR 가스 비율(KEGR)과 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 48은 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 49는 제 5 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 50은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 51은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 작용각(VA)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면.

도 52는 실린더 내 난류(CYLTRB)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면.

도 53은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 54는 점화 시기(SA)와 실린더 내 난류(CYLTRB)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 55는 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면.

도 56은 제 6 실시예에 있어서의 캠 제어 방법을 도시한 플로차트.

도 57은 액셀(accelerator) 개방도와 기관 회전수와 선택해야 할 캠의 관계를 도시한 도면.

도 58은 캠 전환 지연과 기관 회전수와 냉각수 온도의 관계를 도시한 도면.

도 59는 캠 전환 지연과 유압의 관계를 도시한 도면.

도 60은 캠을 전환하기 위한 지시가 나오는 시기와 실제로 캠이 전환되는 시기의 관계 등을 도시한 도면.

도 61은 제 6 실시예에 있어서의 연료 분사량 산출 방법을 도시한 플로차트.

도 62는 응답 보정 계수와 캠의 종류와 기관 회전수와 1회전당의 흡입 공기 량(GN)의 관계를 도시한 도면.

도 63은 연료 분사량과 1회전당의 흡입 공기량의 관계를 도시한 도면.

도 64는 제 6 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 루틴을 도시한 플로차트.

도 65는 점화 시기와 캠의 종류와 기관 회전수와 1 회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 1 실시예의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 내연 기관의 제어 장치의 흡기계 등의 상세도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 도면부호 1은 내연 기관이고, 도면부호 2는 흡기 밸브이고, 도면부호 3은 배기 밸브이고, 도면부호 4는 흡기 밸브를 개폐시키기 위한 캠이고, 도면부호 5는 배기 밸브를 개폐시키기 위한 캠이고, 도면부호 6은 흡기 밸브용 캠(4)을 보유하고 있는 캠 샤프트이고, 도면부호 7은 배기 밸브용 캠(5)을 보유하고 있는 캠 샤프트이다. 도 3은 도 1에 도시한 흡기 밸브용 캠 및 캠 샤프트의 상세도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 캠(4)의 캠 프로파일(cam profile)은 캠 샤프트 중심 축선의 방향으로 변화하고 있다. 결국, 본 실시예의 캠(4)은 도 3의 좌단의 노우즈(nose) 높이가 우단의 노우즈 높이보다도 커지고 있다. 즉, 본 실시예의 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량은 밸브 리프터가 캠(4)의 좌단과 접촉하고 있을 때보다도, 밸브 리프터가 캠(4)의 우단과 접촉하고 있는 경우 더 작아진다.

도 1 및 도 2의 설명으로 되돌아가, 도면부호 8은 실린더 내에 형성된 연소실이고, 도면부호 9는 밸브 리프트량을 변경하기 위해서 흡기 밸브(2)에 대하여 캠(4)을 캠 샤프트 중심 축선의 방향으로 이동시키기 위한 밸브 리프트량 변경 장치이다. 결국, 밸브 리프트량 변경 장치(9)를 작동함으로써, 캠(4)의 좌단(도 3)에 있어서 캠(4)과 밸브 리프터(valve lifter)를 접촉시키거나, 캠(4)의 우단(도 3)에 있어서 캠(4)과 밸브 리프터를 접촉시킬 수 있다. 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 흡기밸브(2)의 밸브 리프트량이 변경되면, 그것에 따라서, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경된다. 본 실시예의 흡기 밸브(2)에서는 밸브 리프트량이 증가됨에 따라서 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 증가하게 된다. 도면부호 10은 밸브 리프트량 변경 장치(9)를 구동하기 위한 드라이버이고, 도면부호 11은 흡기 밸브(2)의 개방 밸브 기간을 변경하지 않고서 흡기 밸브의 개폐 타이밍을 시프트시키기 위한 개폐 타이밍 시프트 장치이다. 결국, 개폐 타이밍 시프트 장치(11)를 작동함으로써, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍을 진각측으로 시프트시키거나, 지각측으로 시프트시킬 수 있다. 도면부호 12는 개폐 타이밍 시프트 장치(11)를 작동하기 위한 유압을 제어하는 오일 컨트롤 밸브이다. 또한, 본 실시예에 있어서의 가변동 밸브 기구에는 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)의 양자가 포함되게 된다.

도면부호 13은 크랭크 샤프트이고, 도면부호 14는 오일 팬(oil pan)이고, 도면부호 15는 연료 분사 밸브이고, 도면부호 16은 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량 및 개폐 타이밍 시프트량을 검출하기 위한 센서이고, 도면부호 17은 기관 회전수를 검출하기 위한 센서이다. 도면부호 18은 실린더 내에 흡입 공기를 공급하는 흡기관 내의 압력을 검출하기 위한 흡기관압 센서이고, 도면부호 19는 공기 유량계(airflow meater)이고, 도면부호 20은 내연 기관 냉각수의 온도를 검출하기 위한 냉각수 온도 센서이고, 도면부호 21은 실린더 내에 공급되는 흡입 공기의 흡기관 내에서의 온도를 검출하기 위한 흡입 공기온 센서이고, 도면부호 22는 ECU(전자 제어 장치)이다. 도면부호 50은 실린더이고, 도면부호 51, 52는 흡기관이고, 도면부호 53은 서지 탱크(surge tank)이고, 도면부호 54는 배기관이고, 도면부호 55는 점화 플러그(plug)이다.

도 4는 도 1에 도시한 밸브 리프트량 변경 장치 등의 상세도이다. 도 4에 있어서, 도면부호 30은 흡기 밸브용 캠 샤프트(6)에 연결된 자성체이고, 도면부호 31은 자성체(30)를 좌측으로 가압하기 위한 코일이고, 도면부호 32는 자성체(30)를 우측으로 가압하기 위한 압축 스프링이다. 코일(31)에 대한 통전량이 증가됨에 따라서, 캠(4) 및 캠 샤프트(6)가 좌측으로 이동하는 양이 증가하고, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 감소하게 된다.

도 5는 밸브 리프트량 변경 장치가 작동됨에 따라서 흡기 밸브의 밸브 리프트량이 변화하는 모양을 도시한 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 코일(31)에 대한 통전량이 감소됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 증가된다(실선→파선→일점쇄선). 또한 본 실시예에서는 밸브 리프트량 변경 장치(9)가 작동됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 개방 기간도 변경된다. 결국, 흡기 밸브(2)의 작용각도 변경된다. 상세하게는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 증가됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각이 증가된다(실선→파선→일점쇄선). 더욱이 본 실시예에서는 밸브 리프트량 변경 장치(9)가 작동됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 피크가 되는 타이밍도 변경된다. 상세하게는, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 증가됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량이 피크가 되는 타이밍이 지각된다(실선→파선→일점쇄선).

도 6은 도 1에 도시한 개폐 타이밍 시프트 장치 등의 상세도이다. 도 6에 있어서, 도면부호 40은 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍을 진각(進角)측으로 시프트시키기 위한 진각측 유로이고, 도면부호 41은 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍을 지각(遲角)측으로 시프트시키기 위한 지각측 유로이고, 도면부호 42는 오일 펌프이다. 진각측 유로(40)내의 유압이 증가됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍이 진각측으로 시프트된다. 결국, 크랭크 샤프트(13)에 대한 캠 샤프트(6)의 회전 위상이 진각된다. 한편, 지각측 유로(41)의 유압이 증가됨에 따라서, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍이 지각측으로 시프트된다. 결국, 크랭크 샤프트(13)에 대한 캠 샤프트(6)의 회전 위상이 지각된다.

도 7은 개폐 타이밍 시프트 장치가 작동됨에 따라서 흡기 밸브의 개폐 타이밍이 시프트하는 모양을 도시한 도면이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 진각측 유로(40) 내의 유압이 증가됨에 따라서 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍이 진각측으로 시프트된다(실선→파선→일점쇄선). 이 때, 흡기 밸브(2)의 개방 기간은 변경되지 않는다. 결국, 흡기 밸브(2)가 개방되어 있는 기간의 길이는 변경되지 않는다.

상술한 바와 같이 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)에 의해 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)이 변 경되면, 그것에 따라 실린더 압력이 변화한다. 실린더 압력이 변화함에도 불구하고 일률적으로 소정의 타이밍으로 점화가 행해져 버리면, 최적의 점화 시기로부터 어긋나버려, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 따라서, 최적의 타이밍으로 점화하여, 내연 기관을 적절하게 제어하기 위해서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)의 변경에 따라서 변화하는 실린더 압력을 정확하게 산출하는 것이 필요하게 된다.

도 8은 본 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 100에서 기관 시동 시인지의 여부가 판단된다. '예' 일 때에는 연료 증량이 행해지는 기관 시동 시에는 실린더 압력을 정확하게 산출하고, 그것에 기초하여 점화 시기를 결정할 필요가 없다고 판단하여, 이 루틴을 종료한다. 한편, '아니요' 일 때에는 단계 101로 진행한다. 단계 101에서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량(LT), 작용각(VA), 개폐 타이밍(VT), 흡기관 내의 압력(PM), 기관 회전수(NE)에 기초하여 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)가 산출된다.

도 9는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)는 밸브 리프트량(LT)이 커짐에 따라서 높아지고, 또한, 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 높아진다. 도 10은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 압력 표준 상태(PCYLb)는 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 작용각(VA)이 작아짐에 따라서 높아진다. 도 11은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)는 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 작용각(VA)이 커짐에 따라서 높아진다.

도 12는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 개폐 타이밍(위상; VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)는 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서 높아진다. 도 13은 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 개폐 타이밍(위상; VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)는 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서 높아진다. 도 14는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 단계 101에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)는 기관 회전수(NE)가 중속일 때에 피크가 된다.

도 8의 설명으로 되돌아가, 단계 102에서는 현재의 기관 운전 조건에 기초하여 압축 상사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLb)에서 압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)이 산출된다. 이어서 단계 103에서는 압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)과, 기관 회전수(NE)와, 1회전당 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기량(GN), 결국, 일회의 흡기행정에 있어서 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기량(GN)에 기초하여 점화 시기(SA)가 산출된다. 도 15는 점화 시기(SA)와 압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)과 1회전당 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 단계 103에서 산출되는 점화 시기(SA)는 압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)이 높아짐에 따라 지각되고, 1회전당 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기량(GN)이 많아짐에 따라 지각된다. 도 16은 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 단계 103에서 산출되는 점화 시기(SA)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라 진각된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 도 8의 단계 101 및 단계 102에 있어서, 실린더 압력{압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)}이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 밸브 리프트량(LT)이 변경됨에 따라서 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 도 9에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 도 15에 도시한 바와 같이 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

더욱이 본 실시예에서는 도 8의 단계 101 및 단계 102에 있어서, 실린더 압력{압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)}이 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 도 10에 도시한 바와 같이 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 감소함에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 도 15에 도시한 바와 같이 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우에는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 증가함에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하여, 도 15에 도시한 바와 같이 실린더 압력이 증가함에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

또한 본 실시예에서는 도 8의 단계 101 및 단계 102에 있어서, 실린더 압력{압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)}이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적 및 작용각(VA)의 양쪽에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 개구 면적만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우나, 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우보다도, 실린더 압력을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 도 8의 단계 101 및 단계 102에 있어서, 실린더 압력{압축 상사점 시 실린더 내 압력(PCYL)}이, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 압력이 산출되지 않은 경우보다도 실린더 압력을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 흡기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 다른 실시예에서는 배기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 결국, 본 발명은 흡기 밸브 뿐만 아니라 배기 밸브에도 적용 가능하다.

이하, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 2 실시예에 관해서 설명한다. 본 실시예의 구성은 도 1 내지 도 7에 도시한 제 1 실시예의 구성과 거의 같다. 본 실시예에 있어서도, 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)에 의해 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)이 변경되면, 그것에 따라 실린더 압력이 변화한다. 실린더 압력이 변화함에도 불구하고 일률적으로 연료 분사량이 정해져 버리면, 실제의 공연비가 목표 공연비로부터 어긋나 버려, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 따라서, 최적의 연료 분사량을 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어하기 위해서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)의 변경에 따라서 변화하는 실린더 압력을 정확하게 산출하는 것이 필요하게 된다.

도 17은 본 실시예에 있어서의 연료 분사량 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 200에서 기관 시동 시인지의 여부가 판단된다. '예' 일 때에는 연료 증량이 행해지는 기관 시동 시에는 연료 분사량이 실린더 압력과는 관계 없이 정해지기 때문에, 연료 분사량을 결정하기 위해서 실린더 압력을 정확하게 산출할 필요가 없다고 판단하여, 이 루틴을 종료한다. 한편, '아니요' 일 때에는 단계 201로 진행한다. 단계 201에서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량(LT), 작용각(VA), 개폐 타이밍(VT), 흡기관 내의 압력(PM), 기관 회전수(NE)에 기초하여 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)가 산출된다.

도 18은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 밸브 리프트량(LT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 단계 201에서 산출되는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)는 밸브 리프트량(LT)이 커짐에 따라서 높아지고, 또한, 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 높아진다. 도 19는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 작용각(VA)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 단계 201에서 산출되는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)는 작용각(VA)이 작아짐에 따라서 높아진다.

도 20은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 개폐 타이밍(위상; VT)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 단계 201에서 산출되는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)는 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서 높아진다. 도 21은 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 단계 201에서 산출되는 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)는 기관 회전수(NE)가 중속일 때에 피크가 된다.

도 17의 설명으로 되돌아가, 이어서 단계 202에서는 현재의 기관 운전 조건에 기초하여 흡기 하사점 시 실린더 내 압력 표준 상태(PCYLINb)에서 흡기 하사점 시 실린더 내 압력(PCYLIN)이 산출된다. 이어서 단계 203에서는 흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)과 개폐 타이밍(위상, 밸브 오버랩; VT)에 기초하여 연료 분사량 (QINJ)이 산출된다. 도 22는 연료 분사량(QINJ)과 흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)과 개폐 타이밍(위상, 밸브 오버랩; VT)의 관계를 도시한 도면이다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 단계 203에서 산출되는 연료 분사량(QINJ)은 흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)이 높아짐에 따라서 증가되고, 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서, 결국, 흡기 밸브(2)와 배기 밸브(3)의 밸브 오버랩 기간이 감소됨에 따라서 증가된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 도 17의 단계 201 및 단계 202에 있어서, 실린더 압력{흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)}이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 밸브 리프트량(LT)이 변경됨에 따라서 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크(peak)시의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 18에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하여, 도 22에 도시한 바와 같이 실린더 압력이 증가함에 따라서 연료 분사량(QINJ)이 증가되도록 내연 기관이 제어된다.

더욱이 본 실시예에서는 도 17의 단계 201 및 단계 202에 있어서, 실린더 압력{흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)}이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-53503호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 압력 센서에 의해 실린더 압력이 검출되는 경우와 다르고, 연소 압력 피크에서의 실린더 압력 뿐만 아니라 연소 압력 피크 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 19에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 감소함에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되는 실린더 압력이 증가하고, 도 22에 도시한 바와 같이 실린더 압력이 증가함에 따라서 연료 분사량(QINJ)이 증가되도록 내연 기관이 제어된다.

또한 본 실시예에서는 도 17의 단계 201 및 단계 202에 있어서, 실린더 압력{흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)}이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적 및 작용각(VA)의 양쪽에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 개구 면적만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우나, 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)만을 기초하여 실린더 압력이 산출되는 경우보다도, 실린더 압력을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 도 17의 단계 201 및 단계 202에 있어서, 실린더 압력{흡기 하사점 시 실린더 압력(PCYLIN)}이, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 압력이 산출되지 않은 경우보다도 실린더 압력을 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 흡기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 압력을 산출하여, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 다른 실시예에서는 배기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 그 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 결국, 본 발명은 흡기 밸브 뿐만 아니라 배기 밸브에도 적용 가능하다.

이하, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 3 실시예에 관해서 설명한다. 본 실시예의 구성은 도 1 내지 도 7에 도시한 제 1 실시예의 구성과 거의 같다. 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)에 의해 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)이 변경되면, 그것에 따라 실린더 내 가스 온도가 변화한다. 실린더 내 가스 온도가 변화함에도 불구하고 일률적으로 소정의 타이밍으로 점화가 행해져 버리면, 최적의 점화 시기에서 어긋나버려, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 따라서, 최적인 타이밍으로 점화하여, 내연 기관을 적절하게 제어하기 위해서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)의 변경에 따라서 변화하는 실린더 내 가스 온도를 정확하게 산출하는 것이 필요하게 된다.

도 23은 본 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 23에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 300에서 기관 시동 시인지의 여부가 판단된다. '예'일 때에는 연료 증량이 행해지는 기관 시동 시에는 실린더 내 가스 온도를 정확하게 산출하고, 그것에 기초하여 점화 시기를 결정할 필요가 없다고 판단하여, 이 루틴을 종료한다. 한편, '아니요'일 때에는 단계 301로 진행한다. 단계 301에서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량(LT), 작용각(VA), 개폐 타이밍(VT), 흡기관 내의 압력(PM), 기관 회전수(NE)에 기초하여 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)가 산출된다.

도 24는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면이다. 도 24에 도시하는 바와 같이, 단계 301에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 밸브 리프트량(LT)이 커짐에 따라서 높아지고, 또한, 개폐 타이밍(위상; VT)이 진각됨에 따라서 높아진다. 도 25에 도시하는 바와 같이, 단계 301에 있어서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 밸브 리프트량(LT)이 커짐에 따라서 높아지고, 또한, 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서 높아진다. 도 26은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 작용각(VA)의 관계를 도시한 도면이다. 도 26에 도시하는 바와 같이, 단계 301에 있어서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 작용각(VA)이 커짐에 따라서 높아진다. 도 27은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 밸브 리프트량(LT)과 작용각(VA)의 관계를 도시한 도면이다. 도 27에 도시하는 바와 같이, 단계 301에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 작용각(VA)이 작아짐에 따라서 높아진다.

도 28은 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 28에 도시하는 바와 같이, 단계 301에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 높아진다. 도 29에 도시하는 바와 같이, 단계 301에서 산출되는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)는 기관 회전수(NE)가 중속일 때에 피크가 된다.

도 23의 설명으로 되돌아가, 이어서 단계 302에서는 실린더 벽 온도(Twall)에 기초하여 수용열량 보정치(KTWALL)가 산출된다. 실린더 벽 온도(Twall)는 하기의 수학식 1에 기초하여 추정된다.

[수학식 1]

Twall=(K1×Ga(i)-Tw(i)-Twall(i-1))×K2+ Twall(i)

여기서, K1은 연소 보정 계수이고, K2는 응답 계수이고, Ga는 공기 유량계(19)의 출력치에 기초하여 산출된 흡입 공기량이고, Tw는 기관 냉각수 온도이고, i는 도 23에 도시하는 루틴이 금회 실행되고 있을 때의 값이고, i-1은 도 23에 도시하는 루틴이 전회 실행되었을 때의 값이다. 연소 보정 계수(K1)는 연료 분사 밸브(15)로부터 분사된 연료가 연소하고 있을 때에는 양의 값이 되고, 연료 컷(cut)이 행해져, 연료가 연소하지 않고 있는 자동차 운전시에는 음의 값이 된다. 도 30은 수용열량 보정치(KTWALL)와, 실린더 벽 온도(Twall)와 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)의 미분과, 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 30에 도시하는 바와 같이, 수용열량 보정치(KTWALL)는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)보다도 실린더 벽 온도(Twall)가 높아짐에 따라서 커지고, 또한, 기관 회전수(NE)가 낮아짐에 따라서 커진다.

도 23의 설명으로 되돌아가, 계속해서 단계 303에서는 실린더 내에 흡입되는 흡입 공기온도에 기초하는 흡입 공기온 변화 보정치(KTIN)가 산출된다. 도 31은 흡입 공기온도 변화 보정치(KTIN)와 기관 냉각수 온도(Tw)와 흡입 공기량(Ga)의 관계를 도시한 도면이다. 도 31에 도시하는 바와 같이, 흡입 공기온도 변화 보정치(KTIN)는 기관 냉각수 온도(Tw)가 높아짐에 따라서 커지고, 또한, 흡입 공기량(Ga)이 적어짐에 따라서 커진다.

도 23의 설명으로 되돌아가, 단계 304에서는 실린더 내에서의 내부 EGR 가스 비율에 기초하는 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)가 산출된다. 도 32는 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 내부 EGR 가스 비율의 관계를 도시한 도면이다. 도 32에 도시하는 바와 같이, 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)는 내부 EGR 가스 비율이 높아짐에 따라서 커진다. 본 실시예의 변형예에서는 내부 EGR 가스량에 기초하여 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)를 산출하는 것도 가능하다. 그 경우, 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)는 내부 EGR 가스량이 많아짐에 따라서 커진다. 본 실시예의 다른 변형예에서는 전회의 점화 시기와 전회의 1회전당의 연소 가스량에 기초하여 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)를 산출하는 것도 가능하다. 도 33은 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 전회의 점화 시기와 전회의 1회전당의 연소 가스량의 관계를 도시한 도면이다. 도 33에 도시하는 바와 같이, 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)는 전회의 점화 시기가 지각됨에 따라서 커지고, 또한, 전회의 1회전당의 연소 가스량이 많아짐에 따라서 커진다. 본 실시예의 또 다른 변형예에서는 전회의 공연비에 기초하여 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)를 산출하는 것도 가능하다. 도 34는 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)와 전회의 공연비의 관계를 도시한 도면이다. 도 34에 도시하는 바와 같이, 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)는 이론공연비보다 약간 농후한 공연비에 있어서 피크가 되고, 그것보다도 농후하게 되거나 희박하게 되어도 작아진다.

도 23의 설명으로 되돌아가, 단계 305에서는 단계 301에 있어서 산출된 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도 표준 상태(TCYLb)와, 단계 302에 있어서 산출된 수용열량 보정치(KTWALL)와, 단계 303에 있어서 산출된 흡입 공기온 변화 보정치(KTIN)와, 단계 304에 있어서 산출된 내부 EGR 가스 온도 변화 보정치(KTEGR)에 기초하여 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)가 산출된다 (TCYL<-TCYLb×KTWALL×KTIN×KTEGR). 이어서 단계 306에서는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)과 기관 회전수(NE)에 기초하여 점화 시기(SA)가 산출된다. 도 35는 점화 시기(SA)와 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다. 도 35에 도시하는 바와 같이, 단계 306에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)가 높아짐에 따라 지각되고, 1회전당의 흡입 공기량(GN)이 많아짐에 따라 지각된다. 또한 도 16에 도시한 바와 같이, 단계 306에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라 진각된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 도 23의 단계 301 및 단계 305에 있어서, 실린더 내 가스 온도{압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)}가, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 밸브 리프트량(LT)이 변경됨에 따라서 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 도 35에 도시한 바와 같이 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

더욱이 본 실시예에서는 도 23의 단계 301 및 단계 305에서, 실린더 내 가스 온도{압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)}가, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평4-81574호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 더욱이, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 26에 도시한 바와 같이 흡기 하사점 이후에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 증가함에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 도 35에 도시한 바와 같이 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다. 또한, 도 27에 도시한 바와 같이 흡기 하사점 이전에 흡기 밸브(2)가 전부 폐쇄되는 경우, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 감소함에 따라서, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되는 실린더 내 가스 온도가 높아지고, 도 35에 도시한 바와 같이 실린더 내 가스 온도가 높아짐에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

또한 본 실시예에서는 도 23의 단계 301 및 단계 305에 있어서, 실린더 내 가스 온도{압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)}가, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적 및 작용각(VA)의 양쪽에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 개구 면적만을 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되는 경우나, 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)만을 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되는 경우보다도, 실린더 내 가스 온도를 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 도 23의 단계 301 및 단계 305에 있어서, 실린더 내 가스 온도{압축 상사점 시 실린더 내 가스 온도(TCYL)}가, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 산출되지 않은 경우보다도 실린더 내 가스 온도를 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또 본 실시예에서는 도 23의 단계 302에 있어서 실린더 벽 온도(Twall) 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 보정되고, 단계 303에 있어서 흡입 공기량(Ga)에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 보정되고, 또한, 단계 304에 있어서 내부 EGR 가스량(내부 EGR 가스 비율), 및, 그 영향을 받아 변화하는 내부 EGR 가스 온도에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 보정된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 그것들에 기초하여 실린더 내 가스 온도가 보정되지 않은 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 흡기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 내 가스 온도를 산출하고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 다른 실시예에서는 배기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 내 가스 온도를 산출하고, 그 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 결국, 본 발명은 흡기 밸브 뿐만 아니라 배기 밸브에도 적용 가능하다.

이하, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 4 실시예에 관해서 설명한다. 본 실시예의 구성은 도 1 내지 도 7에 도시한 제 1 실시예의 구성과 거의 같다. 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)에 의해 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)이 변경되면, 그것에 따라서 실린더 내에서의 내부 EGR 가스 비율이 변화한다. 내부 EGR 가스 비율이 변화함에도 불구하고 일률적으로 소정의 타이밍으로 점화가 행하여져 버리면, 최적인 점화 시기에서 어긋나 버려, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 따라서, 최적인 타이밍으로 점화하여, 내연 기관을 적절하게 제어하기 위해서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)의 변경에 따라서 변화하는 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하는 것이 필요하게 된다.

도 36은 본 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 36에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 400에서 기관 시동 시인지의 여부가 판단된다. '예'일 때에는 연료 증량이 행해지는 기관 시동 시에는 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하고, 그것에 기초하여 점화 시기를 결정할 필요가 없다고 판단하고, 이 루틴을 종료한다. 한편, '아니요'일 때에는 단계 401로 진행한다. 단계 401에서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량(LT), 작용각(VA), 개폐 타이밍(VT), 흡기관 내의 압력(PM), 기관 회전수(NE)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)가 산출된다.

도 37은 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면이다. 도 37에 도시하는 바와 같이, 단계 401에서 산출되는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)는 밸브 리프트량(LT)이 커짐에 따라서 커지고, 또한, 개폐 타이밍(위상; VT)이 지각됨에 따라서 커진다. 도 38은 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 작용각(VA)과 개폐 타이밍(위상; VT)과의 관계를 도시한 도면이다. 도 38에 도시하는 바와 같이, 단계 401에 있어서 산출되는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)는 작용각(VA)이 커짐에 따라서 커진다.

도 39는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 39에 도시하는 바와 같이, 단계 401에 있어서 산출되는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)는 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 작아진다. 도 40에 도시하는 바와 같이, 단계 401에 있어서 산출되는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라서 작아진다.

도 36의 설명으로 되돌아가, 이어서 단계 402에서는 내부 EGR 가스 비율 표준 상태 정상치(KEGRb)와 대기압 보정 계수(KPA)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)가 산출된다(KEGRST+KEGRb×KPA). 결국, 내부 EGR 가스 비율이 대기압을 고려하여 보정된다. 도 41은 대기압 보정 계수(KPA)와 대기압의 관계를 도시한 도면이다. 도 41에 도시하는 바와 같이, 대기압 보정 계수(KPA)는 대기압이 높아짐에 따라서 커진다. 즉, 내부 EGR 가스 비율은 대기압이 높아질수록 높아진다. 본 실시예의 변형예에서는 도 41에 도시한 바와 같이 대기압에 기초하여 보정 계수(KPA)를 산출하는 대신에, 배압에 기초하여 보정 계수를 산출하고, 그 보정 계수에 기초하여 내부 EGR 가스 비율을 보정하는 것도 가능하다. 도 42는 배압과 기관 회전수(NE)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다. 도 42에 도시하는 바와 같이, 배압은 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라서 높아지고, 또한, 1회전당의 흡입 공기량(GN)이 많아짐에 따라서 높아진다. 도 43은 내부 EGR 가스 비율을 보정하기 위한 배압 보정 계수와 배압의 관계를 도시한 도면이다. 도 43에 도시하는 바와 같이, 배압 보정 계수는 배압이 높아짐에 따라서 커진다. 즉, 내부 EGR 가스 비율은 배압이 높아질수록 높아진다.

또한 본 실시예의 변형예에서는 도 36의 단계 402의 다음의 도시하지 않는 단계에 있어서, 흡기관 내로 재순환된 후에 재차 실린더 내에 흡입되는 기존의 연료 가스의 양(이하, 「재순환된 가스량」이라고 한다)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)를 보정하는 것도 가능하다. 도 44는 재순환된 가스량과 흡기 밸브(2)가 평균적인 개구 면적(밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브의 개구 면적의 평균치)과 흡기 밸브(2)가 평균적인 전후 차압(밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 실린더 압력과 흡기관 내의 압력의 미분의 평균치)의 관계를 도시한 도면이다. 도 44에 도시하는 바와 같이, 재순환된 가스량은 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 커짐에 따라서 많아지고, 또한, 흡기 밸브의 전후 차압이 커짐에 따라서, 결국, 실린더 압력이 흡기관 내의 압력보다도 높아짐에 따라서 많아진다. 도 45는 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)와 재순환된 가스량의 관계를 도시한 도면이다. 도 45에 도시하는 바와 같이, 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)는 재순환된 가스량이 많아짐에 따라서 커진다. 결국, 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)는 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 커짐에 따라서 커지고, 또한, 실린더 압력이 흡기관 내의 압력보다도 높아짐에 따라서 커진다. 이 변형예에 의하면, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 밸브 오버랩 기간 중의 흡기 밸브(2)의 개구 면적과, 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브(2)의 하류측의 압력(실린더 압력) 및 상류측의 압력(흡기관 내의 압력)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율에 기초하여 내연 기관이 제어되기 때문에, 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적만을 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되고, 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브의 하류측의 압력 및 상류측의 압력에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되지 않은 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 이 변형예의 또 다른 변형예에서는 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브의 개구 면적의 평균치 및 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 실린더 압력과 흡기관 내의 압력의 미분의 평균치 대신에, 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 소정 시간마다의 개구 면적 및 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 소정 시간마다의 실린더 압력{흡기 밸브(2)의 하류측의 압력}과 흡기관 내의 압력{흡기 밸브(2)의 상류측의 압력}의 미분에 기초하여 순간 내부 EGR 가스 비율을 산출하고, 그 순간 내부 EGR 가스 비율을 적산함으로써 얻어진 내부 EGR 가스 비율에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 이 변형예에 의하면, 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브(2)의 개구 면적이나 밸브 오버랩 기간 중에 있어서의 흡기 밸브의 상류측의 압력 및 하류측의 압력의 변화가 큰 경우라도, 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

도 36의 설명으로 되돌아가, 단계 403에서는 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)과 흡기관 내의 압력(PM)에 기초하여 전회로부터의 변화 비율(KEGRSM)이 산출된다. 도 46은 전회의 내부 EGR 가스 비율의 영향도(=1-전회로부터의 변화 비율(KEGRSM))와 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)과 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 46에 도시하는 바와 같이, 전회의 내부 EGR 가스 비율의 영향도는 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)이 작아짐에 따라서 작아지고, 또한, 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 작아진다. 결국, 전회로부터의 변화 비율(KEGRSM)은 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)이 작아짐에 따라서 커지고, 또한, 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 커진다.

도 36의 설명으로 되돌아가, 단계 404에서는 내부 EGR 가스 비율 정상치(KEGRST)와 전회의 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)(= 전회의 루틴이 실행되었을 때에 단계 404에 있어서 산출된 내부 EGR 가스 비율(KEGR))과 전회로부터의 변화 비율(KEGRSM)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율(KEGR)이 산출된다(KEGR←(KEGRST-KEGRO)×KEGRSM+ KEGRO). 이어서 단계 405에서는 내부 EGR 가스 비율(KEGR)과 1회전당의 흡입 공기량(GN)과 기관 회전수(NE)에 기초하여 점화 시기(SA)가 산출된다. 도 47에 도시하는 바와 같이, 단계 405에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 내부 EGR 가스 비율(KEGR)가 높아짐에 따라 진각되고, 1회전당의 흡입 공기량(GN)이 적어짐에 따라 진각된다. 도 48은 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 48에 도시한 바와 같이, 단계 405에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라 진각된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 도 36의 단계 401 및 단계 404에 있어서, 내부 EGR 가스 비율이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 밸브 리프트량(LT)이 변경됨에 따라서 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하여 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 가변동 밸브 기구에 의한 흡기 밸브(2)의 개구 면적의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스 비율이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 결국, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 37에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 내부 EGR 가스 비율이 높아지고, 도 47에 도시한 바와 같이 내부 EGR 가스 비율이 높아짐에 따라서 점화 시기(SA)가 진각되도록 내연 기관이 제어된다.

더욱이 본 실시예에서는 도 36의 단계 401 및 단계 404에서, 내부 EGR 가스 비율이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하여 산출되고, 그 내부 EGR 가스비교적 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평9-209895호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 가변동 밸브 기구에 의한 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)의 변경을 고려하지 않고서 내부 EGR 가스 비율이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 결국, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는 도 38에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)이 증가함에 따라서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 산출되는 내부 EGR 가스 비율이 높아지고, 도 47에 도시한 바와 같이 내부 EGR 가스 비율이 높아짐에 따라서 점화 시기(SA)가 진각되도록 내연 기관이 제어된다.

또한 본 실시예에서는 도 36의 단계 401 및 단계 404에 있어서, 내부 EGR 가스 비율이, 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적 및 작용각(VA)의 양쪽에 기초하여 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 개구 면적만을 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되는 경우나, 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하지 않고서 흡기 밸브(2)의 작용각(VA)만을 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되는 경우보다도, 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하고, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 도 36의 단계 401 및 단계 404에 있어서, 내부 EGR 가스 비율이, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 산출되고, 그 내부 EGR 가스 비율에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 산출되지 않은 경우보다도 내부 EGR 가스 비율을 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 도 36의 단계 402에 있어서 대기압에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 보정되고, 단계 402의 변형예에 있어서 배기관 내의 압력, 결국, 배압에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 보정되고, 또한, 단계 404에 있어서 전회의 루틴에서 산출한 내부 EGR 가스 비율(KEGRO)에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 보정된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 그것들에 기초하여 내부 EGR 가스 비율이 보정되지 않는 경우보다도 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다.

상술한 실시예 및 그 변형예에서는 내부 EGR 가스 비율이 산출되고, 그것에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 그 대신에, 상술한 방법과 같은 방법에 의해 내부 EGR 가스량을 산출하고, 그것에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 즉, 상술한 도면에 있어서의 곡선의 기울기의 경향은 내부 EGR 가스 비율을 사용하는 경우와 내부 EGR 가스량을 사용하는 경우에서 같아진다.

또한, 본 실시예 및 그 변형예에서는 흡기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 산출하고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관이 제어되어 있지만, 다른 실시예에서는 배기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 내부 EGR 가스 비율 또는 양을 산출하고, 그 내부 EGR 가스 비율 또는 양에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 결국, 본 발명은 흡기 밸브 뿐만 아니라 배기 밸브에도 적용 가능하다.

이하, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 5 실시예에 관해서 설명한다. 본 실시예의 구성은 도 1 내지 도 7에 도시한 제 1 실시예의 구성과 거의 동일하다. 밸브 리프트량 변경 장치(9) 및 개폐 타이밍 시프트 장치(11)에 의해 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)이 변경되면, 그것에 따라 실린더 내 난류의 정도가 변화한다. 실린더 내 난류의 정도가 변화함에도 불구하고 일률적으로 소정의 타이밍으로 점화가 행해져 버리면, 최적인 점화 시기로부터 어긋나버려, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 없다. 따라서, 최적의 타이밍으로 점화하여 내연 기관을 적절하게 제어하기 위해서는, 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량, 작용각, 개폐 타이밍(위상)의 변경에 따라서 변화하는 실린더 내 난류의 정도를 정확 하게 산출하는 것이 필요하게 된다.

도 49는 본 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 49에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 500에서 기관 시동 시인지의 여부가 판단된다. '예'일 때에는 연료 증량이 행해지는 기관 시동 시에는 실린더 내 난류를 정확하게 산출하고, 그것에 기초하여 점화 시기를 결정하는 필요가 없다고 판단하여, 이 루틴을 종료한다. 한편, '아니요'일 때에는 단계 501로 진행한다. 단계 501에서는 흡기 밸브(2)의 밸브 리프트량(LT), 작용각(VA), 개폐 타이밍(VT), 흡기관 내의 압력(PM), 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 내 난류(CYLTRB)가 산출된다. 도 50은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 밸브 리프트량(LT)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면이다. 도 50에 도시하는 바와 같이, 단계 501에 있어서 산출되는 실린더 내 난류(CYLTRB)는 밸브 리프트량(LT)이 작아짐에 따라서 커지고, 또한, 개폐 타이밍(위상, 흡기 밸브(2)의 개방 시기; VT)이 지각됨에 따라서 커진다. 도 51은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 작용각(VA)과 개폐 타이밍(위상; VT)의 관계를 도시한 도면이다. 도 51에 도시하는 바와 같이, 단계 501에 있어서 산출되는 실린더 내 난류(CYLTRB)는 작용각(VA)이 작아짐에 따라서 커진다.

도 52는 실린더 내 난류(CYLTRB)와 흡기관 내의 압력(PM)의 관계를 도시한 도면이다. 도 52에 도시하는 바와 같이, 단계 501에 있어서 산출되는 실린더 내 난류(CYLTRB)는 흡기관 내의 압력(PM)이 높아짐에 따라서 작아진다. 도 53은 실린더 내 난류(CYLTRB)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 53에 도시하는 바와 같이, 단계 501에 있어서 산출되는 실린더 내 난류(CYLTRB)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라서 커진다.

도 49의 설명으로 되돌아가, 단계 502에서는 실린더 내 난류(CYLTRB)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)과 기관 회전수(NE)에 기초하여 점화 시기(SA)가 산출된다. 도 54는 점화 시기(SA)와 실린더 내 난류(CYLTRB)와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다. 도 54에 도시하는 바와 같이, 단계 502에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 실린더 내 난류(CYLTRB)가 커짐에 따라 지각되고, 1회전당의 흡입 공기량(GN)이 많아짐에 따라 지각된다. 도 55는 점화 시기(SA)와 기관 회전수(NE)의 관계를 도시한 도면이다. 도 55에 도시한 바와 같이, 단계 502에 있어서 산출되는 점화 시기(SA)는 기관 회전수(NE)가 높아짐에 따라 진각된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 도 49의 단계 501에 있어서, 실린더 내 난류(CYLTRB)가 가변동 밸브 기구로서의 밸브 리프트량 변경 장치(9)에 의해 밸브 리프트량(LT)이 변경됨에 따라서 변경되는 흡기 밸브(2)의 개구 면적에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 난류(CYLTRB)에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 일본 특개평 2000-73800호 공보에 기재된 내연 기관의 제어 장치와 같이 가변동 밸브 기구에 의한 흡기 밸브(2)의 개구 면적의 변경을 고려하지 않고서 실린더 내 난류(CYLTRB)가 산출되는 경우보다도, 실린더 내 난류(CYLTRB)를 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 결국, 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 변경되는 경우라도 실린더 내 난류(CYLTRB)를 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 상세하게는, 도 50에 도시한 바와 같이 흡기 밸브(2)의 개구 면적이 감소함에 따라서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 산출되는 실린더 내 난류(CYLTRB)가 커지고, 도 54에 도시한 바와 같이 실린더 내 난류(CYLTRB)가 커짐에 따라서 점화 시기(SA)가 지각되도록 내연 기관이 제어된다.

더욱이 본 실시예에서는 도 49의 단계 501에 있어서, 실린더 내 난류(CYLTRB)가 흡기 밸브(2)의 작용각(VA), 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 산출되고, 그 실린더 내 난류(CYLTRB)에 기초하여 내연 기관이 제어된다. 따라서 본 실시예에 따르면, 흡기 밸브(2)의 작용각(VA), 흡기 밸브(2)의 개폐 타이밍(위상; VT), 흡기관 내의 압력(PM), 및 기관 회전수(NE)에 기초하여 실린더 내 난류(CYLTRB)가 산출되지 않는 경우보다도 실린더 내 난류(CYLTRB)를 정확하게 산출하여, 내연 기관을 적절하게 제어할 수 있다. 또한, 본 실시예 및 그 변형예에서는 흡기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 내 난류를 산출하고, 그 실린더 내 난류에 기초하여 내연 기관이 제어되고 있지만, 다른 실시예에서는 배기 밸브의 개구 면적 등에 기초하여 실린더 내 난류를 산출하여, 그 실린더 내 난류에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것도 가능하다. 결국, 본 발명은 흡기 밸브 뿐만 아니라 배기 밸브에도 적용 가능하다.

이하, 본 발명의 내연 기관의 제어 장치의 제 6 실시예에 관해서 설명한다. 본 실시예의 구성은 후술하는 점을 제외하고 도 1 내지 도 7에 도시한 제 1 실시예의 구성과 거의 동일하다. 또한, 후술하는 본 실시예의 제어 루틴은 상술한 실시예의 어느 하나의 제어 루틴과 짝지워 실행된다. 상술한 실시예에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같이 캠 노우즈 높이가 연속적으로 변화하고 있는 캠이 설치되어 있지만, 본 실시예에서는 대신에, 캠 노우즈 높이가 비교적 높은 고속 캠 H와, 캠 노우즈 높이가 비교적 낮은 저속 캠 L과, 캠 노우즈 높이가 그 중간이 되는 중속 캠 M이 설치되어 있다.

도 56은 본 실시예에 있어서의 캠 제어 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 56에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 600에 있어서, 도시하지 않는 액셀 개방도 센서의 출력치에 기초하여 산출된 액셀 개방도가 판독된다. 이어서 단계 601에서는 기관 회전수 센서(17)의 출력치에 기초하여 산출된 기관 회전수가 판독된다. 이어서 단계 602에서는 액셀 개방도와 기관 회전수와 도 57에 도시하는 관계에 기초하여 캠이 선택된다. 도 57은 액셀 개방도와 기관 회전수와 선택해야 할 캠의 관계를 도시한 도면이다. 도 57에 도시하는 바와 같이, 액셀 개방도가 작고 또한 기관 회전수가 낮을 때에는 저속 캠 L이 선택되고, 액셀 개방도가 커짐에 따라서 선택되는 캠의 캠 노우즈 높이가 높아지고, 또한, 기관 회전수가 높아짐에 따라서 선택되는 캠의 캠 노우즈 높이가 높아진다.

이어서 단계 603에서는 캠 전환 타이밍인지의 여부가 판단된다. '예'일 때에는 단계 604로 진행하고, '아니요'일 때에는 이 루틴을 종료한다. 단계 604에서는 선택된 캠으로의 전환이 행해진다. 이어서 단계 605에서는 기관 회전수와, 냉각수 온도 센서(20)의 출력치에 기초하여 산출된 냉각수 온도와, 도 58에 도시하는 관계에 기초하여 캠 전환 지연이 추정된다. 도 58은 캠 전환 지연과 기관 회전수와 냉각수 온도의 관계를 도시한 도면이다. 도 58에 도시하는 바와 같이, 캠 전환 지연은 기관 회전수가 높아짐에 따라서 작아지고, 또한, 냉각수 온도가 높아짐에 따라서 작아진다.

본 실시예의 변형예에서는 냉각수 온도 등에 기초하여 캠 전환 지연을 추정하는 대신에, 캠을 작동하는 작동유의 유압에 기초하여 캠 전환 지연을 추정하는 것도 가능하다. 도 59는 캠 전환 지연과 유압의 관계를 도시한 도면이다. 도 59에 도시하는 바와 같이, 캠 전환 지연은 유압이 높아짐에 따라서 작아지는 것으로 추정된다.

본 실시예의 다른 변형예에서는 캠의 전환 이전에 미리 운전 조건 또는 유압에 기초하여 캠 전환 지연을 추정하고, 그 지연을 고려하여 캠 전환 시기가 결정된다. 도 60은 캠을 전환하기 위한 지시가 나가는 시기와 실제로 캠이 전환되는 시기의 관계 등을 도시한 도면이다. 도 60에 도시하는 바와 같이, 캠 전환 지연(=시간 t1-시간 tO)이 추정되고, 실제로 캠을 시간 t1으로 전환하도록 하는 경우에는, 캠을 전환하기 위한 지시는 시간 t0에서 나오게 된다.

도 61은 본 실시예에 있어서의 연료 분사량 산출 방법을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 61에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 700에 있어서, 공기 유량계(19)의 출력치가 판독된다. 이어서 단계 701에서는 기관 회전수 센서(17)의 출력치에 기초하여 산출된 기관 회전수가 판독된다. 이어서 단계 702에서는 캠 선택 추정치가 판독된다. 결국, 도 56의 단계 602에 있어서 선택되는 캠을 도시하는 플래그(flag)가 판독된다. 이어서 단계 703에서는 상술한 실시예와 같은 방법에 의해 1회전당의 흡입 공기량이 산출된다. 이어서 단계 704에서는 캠의 종류와 기관 회전수와 1 회전당의 흡입 공기량과 도 62에 도시하는 관계에 기초하여 응답 보정 계수가 산출된다. 도 62는 응답 보정 계수와 캠의 종류와 기관 회전수와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다. 이어서 단계 705에서는 1회전당의 흡입 공기량과 도 63에 도시하는 관계에 기초하여 연료 분사량이 산출된다. 도 63은 연료 분사량과 1회전당의 흡입 공기량과의 관계를 도시한 도면이다.

도 64는 본 실시예에 있어서의 점화 시기 산출 루틴을 도시한 플로차트이다. 이 루틴은 소정 시간 간격으로 실행된다. 도 64에 도시하는 바와 같이, 이 루틴이 개시되면, 우선 단계 800에 있어서, 1회전당의 흡입 공기량이 판독된다. 이어서 단계 801에서는 기관 회전수가 판독된다. 이어서 단계 802에서는 캠 선택 추정치가 판독된다. 이어서 단계 803에서는 캠의 종류와 기관 회전수와 1회전당의 흡입 공기량과 도 65에 도시하는 관계에 기초하여 점화 시기가 산출된다. 도 65는 점화 시기와 캠의 종류와 기관 회전수와 1회전당의 흡입 공기량(GN)의 관계를 도시한 도면이다.

상술한 실시예의 변형예에서는 캠에 의해 구동되는 흡배기 밸브의 대신에, 필요에 따라서 전자력이나 유압에 의해 구동되는 흡배기 밸브를 사용하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 연소 압력 피크 시의 실린더 압력 뿐만 아니라, 연소 압력 피크 시 이외의 시점의 실린더 압력에도 기초하여 내연 기관을 제어할 수 있고, 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 단지 실린더 벽 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것이 아니고, 정확한 실린더 내 가스 온도에 기초하여 내연 기관을 제어하는 것이 가능하게 되고, 또한 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내연 기관을 적절하게 제어하는 것이 가능해지며, 더욱이, 본 발명에 의하면, 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 개구 면적 또는 작용각이 변경되는 경우라도 내부 EGR 가스량을 정확하게 산출하여, 산출된 내부 EGR 가스량에 기초하여 내연 기관을 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 가변동 밸브 기구에 의해 흡기 밸브의 개구 면적이 변경된 경우라도 실린더 내 난류의 정도를 정확하게 추정하고, 추정된 실린더 내 난류의 정도에 기초하여 내연 기관을 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

Claims (35)

1. 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서,

   흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적에 기초하여 실린더 압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
2. 실린더 압력에 기초하여 내연 기관을 제어하도록 한 내연 기관의 제어 장치에 있어서,

   흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
3. 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각을 변경하기 위한 가변동 밸브 기구를 구비하고, 그 가변동 밸브 기구에 의해 변경되는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 개구 면적 및 작용각에 추가하여, 흡기 밸브의 위상, 흡기관 내의 압력, 및 기관 회전수에 기초하여 실린더 압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 흡기 밸브의 개구 면적에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 산출되는 실린더 압력은 흡기 밸브의 개구 면적이 클수록 커지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
6. 제 2 항에 있어서, 흡기 밸브의 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 산출되는 실린더 압력은 흡기 밸브의 폐쇄 시기가 실린더 흡기 행정 하사점 이전인 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 클수록 크고, 흡기 밸브의 폐쇄 시기가 실린더 흡기 행정 하사점 이후인 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 클수록 작아지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
7. 제 3 항에 있어서, 흡기 밸브의 개구 면적 및 작용각에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 산출되는 실린더 압력은 흡기 밸브의 개구 면적이 클수록 크고, 또 한 흡기 밸브의 폐쇄 시기가 실린더 흡기 행정 하사점 이전인 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 클수록 크고, 흡기 밸브의 폐쇄 시기가 실린더 흡기 행정 하사점 이후인 경우에는 흡기 밸브의 작용각이 클수록 작아지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산출된 실린더 압력에 기초하여 내연 기관의 점화 시기를 제어하고, 산출된 실린더 압력이 클수록 점화 시기가 지각되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
9. 제 4 항에 있어서, 흡기 밸브의 개구 면적, 작용각 및 흡기 밸브의 위상에 기초하여 실린더 압력을 산출하고, 산출되는 실린더 압력은 흡기 밸브의 개구 면적이 클수록 크고, 흡기 밸브의 작용각이 클수록 크고, 또한 흡기 밸브의 위상이 진각할수록 큰 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 산출된 실린더 압력에 기초하여 내연 기관의 연료 분사량을 제어하고, 산출된 실린더 압력이 클수록 연료 분사량이 증대되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제
35. 삭제

Images