エンジンの制御装置
【課題】減速時の目標吸入空気量を吸気バルブのバルブタイミングで補正するエンジンにおいて、バルブタイミングの相違による減速性の不具合やサージングを抑制することを課題とする。
【解決手段】エンジン１の制御装置１００は、吸気バルブ１２の動作を可変とする可変動弁機構４１、４２と、エンジン筒内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ１４と、エンジン１の冷却水温を測定する水温センサ２６と、スロットルバルブ１４の開度を制御する信号を送るＥＣＵ２７と、を備え、ＥＣＵ２７は、エンジン１の減速時に水温センサ２６により測定される温度が０℃より低いと判断する場合に、バルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出して制御し、測定される温度が０℃以上であると判断する場合に、バルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御する。
【解決手段】エンジン１の制御装置１００は、吸気バルブ１２の動作を可変とする可変動弁機構４１、４２と、エンジン筒内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ１４と、エンジン１の冷却水温を測定する水温センサ２６と、スロットルバルブ１４の開度を制御する信号を送るＥＣＵ２７と、を備え、ＥＣＵ２７は、エンジン１の減速時に水温センサ２６により測定される温度が０℃より低いと判断する場合に、バルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出して制御し、測定される温度が０℃以上であると判断する場合に、バルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、減速時の吸入空気量の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの減速時の吸入空気量は、エンジンの回転数とエンジンの冷却水温度に基づき補正されている。一方、エンジンの吸気バルブ、排気バルブといったバルブの動作を運転状態に応じて可変制御するバルブ作用角可変制御装置が提案されている（特許文献１）。このような吸気バルブ、排気バルブの動作を可変制御する装置を備えたエンジンでは、減速時の目標吸入空気量を吸気バルブのバルブタイミングの実測値（実ＶＶＴ値）で補正するのが望ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６２６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、減速時の目標吸入空気量をＶＶＴ値で補正する場合、エンジンの負荷が小さい領域では、ＶＶＴ値により筒内の残留ガス量が変化し、エンジン内における失火の生じる範囲が変わる。このような失火は、ＶＶＴ値が大きいほど、生じ易くなるため、ＶＶＴ値が大きい場合に吸入空気量を増加させて失火を回避する。
【０００５】
このように、ＶＶＴ値に応じて吸入空気量を変化させて、減速時の失火を回避することができるが、暖機完了後の定常走行時では、ＶＶＴ値の変位量が大きく、定常走行から減速する際のＶＶＴ戻し量が大きくなる。この結果、定常走行時から減速する場合における減速開始前のＶＶＴ値によって、減速時のＶＶＴ戻し特性が異なり、減速時の吸入空気量を実ＶＶＴ値で補正すると、減速前のＶＶＴ値によって減速性が異なるという不具合が生じる。
【０００６】
また、油圧式の可変バルブ制御装置の場合、暖機後のＶＶＴ応答性が速い反面、ハンチングが生じ易い。制御バルブ開閉タイミングにハンチングが生じ、実ＶＶＴ値で補正すると、減速時の吸入空気量が変動し、サージングが生じる問題がある。
【０００７】
そこで、減速時の目標吸入空気量を吸気バルブのバルブタイミングで補正するエンジンにおいて、バルブタイミングの相違による減速性の不具合やサージングを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明のエンジンの制御装置は、少なくとも吸気バルブの動作を可変とする可変動弁機構と、エンジン筒内への吸入空気量を調節する吸入空気調整弁と、エンジンの冷却水温を測定する温度測定手段と、前記吸入空気調整弁の開度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃より低いと判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃以上であると判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすることにより、減速時の失火を回避するとともに、減速性の不具合やサージングを抑制する。油圧式の可変動弁機構では、暖機によりオイル粘性が低下するため、暖機後の応答性が速くなる。これにより、目標に対して追従性がよいので、実ＶＶＴ値による減速Ｇａ補正をしなくても目標ＶＶＴに素早く収束するので問題ない。これにより実ＶＶＴ値差による減速性差、減速時のハンチングのおそれを回避できる。一方、油圧式の可変動弁機構の冷間時動作はオイル粘性の高粘度により応答性が遅い。したがって、低温域の減速時は実ＶＶＴ値で減速Ｇａを補正して、失火を回避することができる。また、低温域では、ＶＶＴ応答性が遅いのでハンチングの可能性も低い。
【００１０】
このようなエンジンの制御装置において、前記制御手段は、エンジンの減速時にエンジン冷却水温が高温であると判断する場合、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値と目標値との差が閾値以上であると判断するとき、実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御する構成とすることができる。
【００１１】
このような構成とすることにより、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した際、減速時に生じる失火を回避することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるエンジンの制御装置はエンジン冷却水温が低い場合、減速時の目標吸入空気量をバルブタイミングの実測値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、減速時の目標吸入空気量をバルブタイミングの目標マップ値に基づいて補正することにより、減速性を改善するとともにサージングを回避する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例のエンジン１の制御装置１００の概略構成を示した説明図である。エンジン１は、筒内噴射式のガソリンエンジンである。エンジン１は、シリンダ２、ウォータジャケット３の形成されたシリンダブロック４、シリンダ２内を往復運動するピストン５、コネクティングロッド６を介してピストン５に連結されたクランクシャフト７を備えている。
【００１５】
さらに、エンジン１には、吸気ポート８、排気ポート９の形成されたシリンダヘッド１０が備えられている。そして、シリンダ２、ピストン５、シリンダヘッド１０とにより燃焼室１１が形成されている。また、エンジン１には、燃焼室１１内へ燃料を噴射する燃料噴射弁１８と、燃料点火用の点火プラグ１９とが備えられている。
【００１６】
吸気ポート８と燃焼室１１との接続部分に吸気バルブ１２が配置されており、吸気バルブ１２の開閉状態にあわせ、空気が燃焼室１１内へ取り込まれる。また、吸気ポート８には、スロットルバルブ１４の設置された吸気通路１５が接続されている。スロットルバルブ１４は吸気通路１５に回動可能に設けられており、電動モータ等からなるアクチュエータ１６に駆動連結されている。アクチュエータ１６は、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作等に応じて作動し、スロットルバルブ１４を回動させる。吸気通路１５を流れる空気の量（吸入空気量）は、スロットルバルブ１４の回動角度（スロットル開度）に応じて変化する。
【００１７】
排気ポート９と燃焼室１１との接続部分に排気バルブ１３が配置されており、排気バルブ１３の開閉状態にあわせ、排気ガスが燃焼室１１から排出される。排気ポート９には、排気浄化用の触媒装置等の設置された排気管１７が接続されている。
【００１８】
次に、吸気バルブ１２を動作する構成について説明する。吸気バルブ１２は、バルブスプリングによって、吸気ポート８と燃焼室１１との連通を遮断する方向、すなわち、閉弁方向へ付勢されている。また、吸気バルブ１２の上側、すなわち、燃焼室１１と反対の側に、吸気カム２１を有する吸気カムシャフト２０が設けられている。吸気カムシャフト２０は、クランクシャフト７の回転が伝達されて回転する。この回転に伴い吸気カムシャフト２０は、吸気バルブ１２を押し下げて開弁させる。
【００１９】
エンジン１には、吸気バルブ１２のバルブ特性を可変とする可変動弁機構として、バルブタイミング可変機構４１及び作用角可変機構４２が設けられている。バルブタイミング可変機構４１は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト２０の相対回転位相を変更することにより、吸気バルブ１２の開弁期間を一定に保持した状態で、吸気バルブ１２の開弁時期及び閉弁時期をともに進角又は遅角させる機構である。作用角可変機構４２は、吸気バルブ１２の作用角を連続的に可変とする機構である（特開２００７−１６２６６４号公報参照）。なお、排気バルブ１３側にも、吸気バルブ１２と同様の駆動機構が備えられており、排気バルブ１３の開弁期間、作用角を可変とする。
【００２０】
さらに、エンジン１は、クランク角センサ２２、回転角センサ２３、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５、水温センサ２６を備えている。ここで、回転角センサ２３は、吸気バルブ１２のバルブ特性（作用角及び最大リフト量）を検出するべく、作用角可変機構４２における電動モータの回転角度を検出するセンサである。水温センサ２６は、ウォータジャケット３内のエンジン冷却水の温度を検出するセンサである。また、エンジン１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２７を備えている。ＥＣＵ２７は、クランク角センサ２２、回転角センサ２３、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５、水温センサ２６のそれぞれと電気的に接続されており、各センサ類が検出する各情報を取得する。
【００２１】
また、ＥＣＵ２７は、アクチュエータ１６、燃料噴射弁１８、点火プラグ１９の各機器と電気的に接続されており、各機器は、ＥＣＵ２７による電気信号に基づいて、動作を行う。
【００２２】
次に、エンジン１の制御装置１００における制御について説明する。可変制御機構による吸気バルブ１２の動作制御は、目標ＶＶＴ値に基づいて行われる。ここで、ＶＶＴ値とは、可変バルブタイミング（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｂｅ Ｔｉｍｉｎｇ）の略であり、可変動弁機構により変化させられる吸気バルブ１２の開弁期間の進角度を示した値である。目標ＶＶＴ値の算出は、ＥＣＵ２７により行われる。
【００２３】
図２は、目標ＶＶＴ値を算出するためのマップを示した説明図であって、図２（ａ）は、エンジン冷却水温Ｔ１〜Ｔ２時に用いるマップを示し、図２（ｂ）は、エンジン冷却水温Ｔ２〜Ｔ３時に用いるマップを示した説明図である。このように、ＥＣＵ２７は、エンジンの冷却水温度の範囲に応じて異なるマップを複数記憶しており、図２に示したのはその一部である。
【００２４】
ＥＣＵ２７は、水温ｔｈｗを水温センサ２６から取得し、取得した水温ｔｈｗに基づき、使用するマップを選択する。ＥＣＵ２７は、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５とから取得される情報からエンジン負荷を算出し、クランク角センサ２２からエンジン回転数を取得する。そして、ＥＣＵ２７は、算出したエンジン１の負荷とエンジン回転数とを図２のマップに適用して、目標ＶＶＴ値を算出する。
【００２５】
ＥＣＵ２７は、算出した目標ＶＶＴ値に基づいて、可変動弁機構を駆動し、吸気バルブ１２の動作を制御する。
【００２６】
次に、エンジン１の減速時における目標吸入空気量の制御について説明する。本発明の制御装置１００は、吸気バルブ１２の動作を制御することにより、エンジン１の減速時における目標吸入空気量を制御する。この制御は、ＥＣＵ２７により行われる。
【００２７】
図３は、本実施例においてＥＣＵが処理する制御のフローである。図４は、図３のフローにおいてアイドルＧａを算出するためのマップを示した説明図である。図５は、図３のフローにおいて回転補正Ｇａを算出するためのマップを示した説明図である。
【００２８】
以下、図３のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。ＥＣＵ２７はステップＳ１１で、エンジン１が減速されているか否かを判断する。ＥＣＵ２７は、エンジン１が減速されていると判断すると、ステップＳ１２へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１２で、水温ｔｈｗ、エンジン回転数ＮＥを取得するとともに、目標ＶＶＴ値、実ＶＶＴ値を算出する。具体的には、ＥＣＵ２７は、水温ｔｈｗを水温センサ２６から取得し、エンジン回転数ＮＥをクランク角センサ２２から取得する。ＥＣＵ２７は、上記の説明のように、図２のマップに基づいて目標ＶＶＴ値を算出する。また、ＥＣＵ２７は、回転角センサ２３から取得される情報から算出したカム角と、クランク角センサ２２から取得されたクランク角とから実ＶＶＴ値を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ１２の処理を終えるとステップＳ１３へ進む。
【００２９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１３で、図４のマップを用いて、アイドルＧａ（Ｇａｉ）を算出する。ここで、アイドルＧａとは、アイドル運転中に筒内へ供給する目標吸入空気量を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図４のマップに適用し、アイドルＧａを算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００３０】
ＥＣＵ２７はステップＳ１４で、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）を下回るか否かを判断する。ＥＣＵ２７は、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）を下回ると判断した場合、ステップＳ１５へ進む。
【００３１】
ＥＣＵ２７はステップＳ１５で、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。ここで、回転補正Ｇａとは、エンジン冷却水温度、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく吸入空気の補正量を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。
【００３２】
一方、ＥＣＵ２７は、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）以上であると判断した場合、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１６で、目標ＶＶＴ値に基づき、図５のマップを用いて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図５のマップに適用し、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。
【００３３】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７で、減速Ｇａを算出し、算出した減速Ｇａとなるようにスロットルバルブ１４、吸気バルブ１２の動作を制御する。ここで、減速Ｇａとは、減速時に筒内へ供給すべき目標吸入空気量を示している。減速Ｇａは以下の算出式で求められる。
減速Ｇａ ＝ Ｇａｉ ＋ Ｇａｎｅ （１）
ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えるとリターンする。
【００３４】
ところで、ＥＣＵ２７はステップＳ１１で、エンジン１が減速されていないと判断すると、処理を終えてリターンする。
【００３５】
以上より、制御装置１００は、減速時の目標吸入空気量を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理に加えて、減速時の点火時期を補正する制御を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００３７】
図６は、本実施例においてＥＣＵ２７が処理する制御のフローである。図７は、図６のフローにおいてアイドル時の点火時期を算出するためのマップを示した説明図である。図８は、図６のフローにおいて点火時期の回転補正値を算出するためのマップを示した説明図である。
【００３８】
以下、図６のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図６のフロー中、図３のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１３の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ２１へ進む。
【００４０】
ＥＣＵ２７はステップＳ２１で、図７のマップを用いて、アイドルＳＡ（ＳＡｉ）を算出する。ここで、アイドルＳＡとは、アイドル運転中の点火時期を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図７のマップに適用し、アイドルＳＡ（ＳＡｉ）を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ２１の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００４１】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１４の判断に基づき、ステップＳ１５、または、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７がステップＳ１５へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００４２】
ＥＣＵ２７はステップＳ２２で、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。ここで、回転補正ＳＡとは、エンジン冷却水温度、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく点火時期の補正値を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。
【００４３】
一方、ＥＣＵ２７は、ＥＣＵ２７がステップＳ１６へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ２３へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ２３で、目標ＶＶＴ値に基づき、図８のマップを用いて、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図８のマップに適用し、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。
【００４４】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ２２の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ２３の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えると、ステップＳ２４へ進む。ＥＣＵ２７は、ステップＳ２４で、減速ＳＡを算出し、算出した減速ＳＡとなるように点火時期を制御する。ここで、減速ＳＡとは、減速時の点火時期を示している。減速ＳＡは以下の算出式で求められる。
減速ＳＡ ＝ ＳＡｉ ＋ ＳＡｎｅ （２）
ＥＣＵ２７はステップＳ２４の処理を終えるとリターンする。
【００４５】
以上より、制御装置１００は、減速時の点火時期を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例３】
【００４６】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理に加えて、減速時の空燃比を補正する制御を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００４７】
図９は、本実施例においてＥＣＵ２７が処理する制御のフローである。図１０は、図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆを算出するためのマップを示した説明図である。図１１は、図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆの補正係数を算出するためのマップを示した説明図である。
【００４８】
以下、図９のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図９のフロー中、図３のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１３の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ３１へ進む。
【００５０】
ＥＣＵ２７はステップＳ３１で、図１０のマップを用いて、減速目標Ａ／Ｆ（ＡＦｉ）を算出する。ここで、減速目標Ａ／Ｆとは、バルブタイミングを進角しない場合の減速時の目標空燃比を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図１０のマップに適用し、減速目標Ａ／Ｆ（ＡＦｉ）を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ３１の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００５１】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１４の判断に基づき、ステップＳ１５、または、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７がステップＳ１５へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ３２へ進む。
【００５２】
ＥＣＵ２７はステップＳ３２で、実ＶＶＴ値に基づき、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。ここで、目標Ａ／Ｆ補正係数とは、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく目標空燃比の補正係数を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。
【００５３】
一方、ＥＣＵ２７は、ＥＣＵ２７がステップＳ１６へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ３３へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ３３で、目標ＶＶＴ値に基づき、図１１のマップを用いて、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図１１のマップに適用し、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。
【００５４】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ３２の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ３３の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えると、ステップＳ３４へ進む。ＥＣＵ２７は、ステップＳ３４で、減速Ａ／Ｆを算出し、算出した減速Ａ／Ｆとなるように空燃比を制御する。減速Ａ／Ｆは以下の算出式で求められる。
減速Ａ／Ｆ ＝ ＡＦｉ × ＡＦｎｅ （３）
ＥＣＵ２７はステップＳ３４の処理を終えるとリターンする。
【００５５】
以上より、制御装置１００は、減速時の空燃比を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例４】
【００５６】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理実行時に、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した場合の対処を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００５７】
図１２は、本実施例においてＥＣＵが処理する制御のフローである。本実施例の制御では、実ＶＶＴ値と目標ＶＶＴ値との差が大きい場合、可変動弁機構の応答性が悪化しているとして、実ＶＶＴ値に基づいて目標吸入空気量の補正を行う。
【００５８】
以下、図１２のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図１２のフロー中、図３の実施例１のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１４の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１４で、エンジン冷却水の温度が０℃以上であると判断した場合、ステップＳ４１へ進む。
【００６０】
ＥＣＵ２７はステップＳ４１で、ＶＶＴ変位差（ΔＶＴ）を算出する。ここで、ＶＶＴ変位差とは、実ＶＶＴ値と目標ＶＶＴ値との差分であり、次式で示される。
ΔＶＴ ＝ 実ＶＶＴ値 − 目標ＶＶＴ値 （４）
ＥＣＵ２７はステップＳ４１の処理を終えると、ステップＳ４２へ進む。
【００６１】
ＥＣＵ２７はステップＳ４２で、ΔＶＴが閾値未満である否かを判断する。ここで、閾値は１０°ＣＡとしているが、他の数値を採用することもできる。
【００６２】
ＥＣＵ２７はステップＳ４２でΔＶＴが１０°ＣＡ未満であると判断する場合は、ステップＳ１６へ進む。すなわち、ＥＣＵ２７は、目標ＶＶＴ値に基づき、図５のマップを用いて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する処理へ進む。一方、ＥＣＵ２７はステップＳ４２でΔＶＴが１０°ＣＡ以上であると判断する場合は、ステップＳ１５へ進む。すなわち、ＥＣＵ２７は、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する処理へ進む。
【００６３】
以上の制御処理を行うことにより、制御装置１００は、故障などの理由により、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した場合の減速時に生じる失火を回避する。
【００６４】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例のエンジンの制御装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】目標ＶＶＴ値を算出するためのマップを示した説明図であって、（ａ）は、エンジン冷却水温Ｔ１時に用いるマップを示し、（ｂ）は、エンジン冷却水Ｔ２時に用いるマップを示した説明図である。
【図３】実施例１においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図４】図３のフローにおいてアイドルＧａを算出するためのマップを示した説明図である。
【図５】図３のフローにおいて回転補正Ｇａを算出するためのマップを示した説明図である。
【図６】実施例２においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図７】図６のフローにおいてアイドル時の点火時期を算出するためのマップを示した説明図である。
【図８】図６のフローにおいて点火時期の回転補正値を算出するためのマップを示した説明図である。
【図９】実施例３においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図１０】図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆを算出するためのマップを示した説明図である。
【図１１】図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆの補正係数を算出するためのマップを示した説明図である。
【図１２】実施例４においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【符号の説明】
【００６６】
１ エンジン
１２ 吸気バルブ
１３ 排気バルブ
１４ スロットルバルブ
１８ 燃料噴射弁
１９ 点火プラグ
２２ クランク角センサ
２３ 回転角センサ
２４ エアフロメータ
２５ スロットルセンサ
２６ 水温センサ
２７ ＥＣＵ
４１ バルブタイミング可変機構
４２ 及び作用角可変機構
１００ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、減速時の吸入空気量の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの減速時の吸入空気量は、エンジンの回転数とエンジンの冷却水温度に基づき補正されている。一方、エンジンの吸気バルブ、排気バルブといったバルブの動作を運転状態に応じて可変制御するバルブ作用角可変制御装置が提案されている（特許文献１）。このような吸気バルブ、排気バルブの動作を可変制御する装置を備えたエンジンでは、減速時の目標吸入空気量を吸気バルブのバルブタイミングの実測値（実ＶＶＴ値）で補正するのが望ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６２６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、減速時の目標吸入空気量をＶＶＴ値で補正する場合、エンジンの負荷が小さい領域では、ＶＶＴ値により筒内の残留ガス量が変化し、エンジン内における失火の生じる範囲が変わる。このような失火は、ＶＶＴ値が大きいほど、生じ易くなるため、ＶＶＴ値が大きい場合に吸入空気量を増加させて失火を回避する。
【０００５】
このように、ＶＶＴ値に応じて吸入空気量を変化させて、減速時の失火を回避することができるが、暖機完了後の定常走行時では、ＶＶＴ値の変位量が大きく、定常走行から減速する際のＶＶＴ戻し量が大きくなる。この結果、定常走行時から減速する場合における減速開始前のＶＶＴ値によって、減速時のＶＶＴ戻し特性が異なり、減速時の吸入空気量を実ＶＶＴ値で補正すると、減速前のＶＶＴ値によって減速性が異なるという不具合が生じる。
【０００６】
また、油圧式の可変バルブ制御装置の場合、暖機後のＶＶＴ応答性が速い反面、ハンチングが生じ易い。制御バルブ開閉タイミングにハンチングが生じ、実ＶＶＴ値で補正すると、減速時の吸入空気量が変動し、サージングが生じる問題がある。
【０００７】
そこで、減速時の目標吸入空気量を吸気バルブのバルブタイミングで補正するエンジンにおいて、バルブタイミングの相違による減速性の不具合やサージングを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明のエンジンの制御装置は、少なくとも吸気バルブの動作を可変とする可変動弁機構と、エンジン筒内への吸入空気量を調節する吸入空気調整弁と、エンジンの冷却水温を測定する温度測定手段と、前記吸入空気調整弁の開度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃より低いと判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃以上であると判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすることにより、減速時の失火を回避するとともに、減速性の不具合やサージングを抑制する。油圧式の可変動弁機構では、暖機によりオイル粘性が低下するため、暖機後の応答性が速くなる。これにより、目標に対して追従性がよいので、実ＶＶＴ値による減速Ｇａ補正をしなくても目標ＶＶＴに素早く収束するので問題ない。これにより実ＶＶＴ値差による減速性差、減速時のハンチングのおそれを回避できる。一方、油圧式の可変動弁機構の冷間時動作はオイル粘性の高粘度により応答性が遅い。したがって、低温域の減速時は実ＶＶＴ値で減速Ｇａを補正して、失火を回避することができる。また、低温域では、ＶＶＴ応答性が遅いのでハンチングの可能性も低い。
【００１０】
このようなエンジンの制御装置において、前記制御手段は、エンジンの減速時にエンジン冷却水温が高温であると判断する場合、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値と目標値との差が閾値以上であると判断するとき、実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御する構成とすることができる。
【００１１】
このような構成とすることにより、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した際、減速時に生じる失火を回避することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるエンジンの制御装置はエンジン冷却水温が低い場合、減速時の目標吸入空気量をバルブタイミングの実測値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、減速時の目標吸入空気量をバルブタイミングの目標マップ値に基づいて補正することにより、減速性を改善するとともにサージングを回避する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例のエンジン１の制御装置１００の概略構成を示した説明図である。エンジン１は、筒内噴射式のガソリンエンジンである。エンジン１は、シリンダ２、ウォータジャケット３の形成されたシリンダブロック４、シリンダ２内を往復運動するピストン５、コネクティングロッド６を介してピストン５に連結されたクランクシャフト７を備えている。
【００１５】
さらに、エンジン１には、吸気ポート８、排気ポート９の形成されたシリンダヘッド１０が備えられている。そして、シリンダ２、ピストン５、シリンダヘッド１０とにより燃焼室１１が形成されている。また、エンジン１には、燃焼室１１内へ燃料を噴射する燃料噴射弁１８と、燃料点火用の点火プラグ１９とが備えられている。
【００１６】
吸気ポート８と燃焼室１１との接続部分に吸気バルブ１２が配置されており、吸気バルブ１２の開閉状態にあわせ、空気が燃焼室１１内へ取り込まれる。また、吸気ポート８には、スロットルバルブ１４の設置された吸気通路１５が接続されている。スロットルバルブ１４は吸気通路１５に回動可能に設けられており、電動モータ等からなるアクチュエータ１６に駆動連結されている。アクチュエータ１６は、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作等に応じて作動し、スロットルバルブ１４を回動させる。吸気通路１５を流れる空気の量（吸入空気量）は、スロットルバルブ１４の回動角度（スロットル開度）に応じて変化する。
【００１７】
排気ポート９と燃焼室１１との接続部分に排気バルブ１３が配置されており、排気バルブ１３の開閉状態にあわせ、排気ガスが燃焼室１１から排出される。排気ポート９には、排気浄化用の触媒装置等の設置された排気管１７が接続されている。
【００１８】
次に、吸気バルブ１２を動作する構成について説明する。吸気バルブ１２は、バルブスプリングによって、吸気ポート８と燃焼室１１との連通を遮断する方向、すなわち、閉弁方向へ付勢されている。また、吸気バルブ１２の上側、すなわち、燃焼室１１と反対の側に、吸気カム２１を有する吸気カムシャフト２０が設けられている。吸気カムシャフト２０は、クランクシャフト７の回転が伝達されて回転する。この回転に伴い吸気カムシャフト２０は、吸気バルブ１２を押し下げて開弁させる。
【００１９】
エンジン１には、吸気バルブ１２のバルブ特性を可変とする可変動弁機構として、バルブタイミング可変機構４１及び作用角可変機構４２が設けられている。バルブタイミング可変機構４１は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト２０の相対回転位相を変更することにより、吸気バルブ１２の開弁期間を一定に保持した状態で、吸気バルブ１２の開弁時期及び閉弁時期をともに進角又は遅角させる機構である。作用角可変機構４２は、吸気バルブ１２の作用角を連続的に可変とする機構である（特開２００７−１６２６６４号公報参照）。なお、排気バルブ１３側にも、吸気バルブ１２と同様の駆動機構が備えられており、排気バルブ１３の開弁期間、作用角を可変とする。
【００２０】
さらに、エンジン１は、クランク角センサ２２、回転角センサ２３、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５、水温センサ２６を備えている。ここで、回転角センサ２３は、吸気バルブ１２のバルブ特性（作用角及び最大リフト量）を検出するべく、作用角可変機構４２における電動モータの回転角度を検出するセンサである。水温センサ２６は、ウォータジャケット３内のエンジン冷却水の温度を検出するセンサである。また、エンジン１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２７を備えている。ＥＣＵ２７は、クランク角センサ２２、回転角センサ２３、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５、水温センサ２６のそれぞれと電気的に接続されており、各センサ類が検出する各情報を取得する。
【００２１】
また、ＥＣＵ２７は、アクチュエータ１６、燃料噴射弁１８、点火プラグ１９の各機器と電気的に接続されており、各機器は、ＥＣＵ２７による電気信号に基づいて、動作を行う。
【００２２】
次に、エンジン１の制御装置１００における制御について説明する。可変制御機構による吸気バルブ１２の動作制御は、目標ＶＶＴ値に基づいて行われる。ここで、ＶＶＴ値とは、可変バルブタイミング（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｂｅ Ｔｉｍｉｎｇ）の略であり、可変動弁機構により変化させられる吸気バルブ１２の開弁期間の進角度を示した値である。目標ＶＶＴ値の算出は、ＥＣＵ２７により行われる。
【００２３】
図２は、目標ＶＶＴ値を算出するためのマップを示した説明図であって、図２（ａ）は、エンジン冷却水温Ｔ１〜Ｔ２時に用いるマップを示し、図２（ｂ）は、エンジン冷却水温Ｔ２〜Ｔ３時に用いるマップを示した説明図である。このように、ＥＣＵ２７は、エンジンの冷却水温度の範囲に応じて異なるマップを複数記憶しており、図２に示したのはその一部である。
【００２４】
ＥＣＵ２７は、水温ｔｈｗを水温センサ２６から取得し、取得した水温ｔｈｗに基づき、使用するマップを選択する。ＥＣＵ２７は、エアフロメータ２４、スロットルセンサ２５とから取得される情報からエンジン負荷を算出し、クランク角センサ２２からエンジン回転数を取得する。そして、ＥＣＵ２７は、算出したエンジン１の負荷とエンジン回転数とを図２のマップに適用して、目標ＶＶＴ値を算出する。
【００２５】
ＥＣＵ２７は、算出した目標ＶＶＴ値に基づいて、可変動弁機構を駆動し、吸気バルブ１２の動作を制御する。
【００２６】
次に、エンジン１の減速時における目標吸入空気量の制御について説明する。本発明の制御装置１００は、吸気バルブ１２の動作を制御することにより、エンジン１の減速時における目標吸入空気量を制御する。この制御は、ＥＣＵ２７により行われる。
【００２７】
図３は、本実施例においてＥＣＵが処理する制御のフローである。図４は、図３のフローにおいてアイドルＧａを算出するためのマップを示した説明図である。図５は、図３のフローにおいて回転補正Ｇａを算出するためのマップを示した説明図である。
【００２８】
以下、図３のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。ＥＣＵ２７はステップＳ１１で、エンジン１が減速されているか否かを判断する。ＥＣＵ２７は、エンジン１が減速されていると判断すると、ステップＳ１２へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１２で、水温ｔｈｗ、エンジン回転数ＮＥを取得するとともに、目標ＶＶＴ値、実ＶＶＴ値を算出する。具体的には、ＥＣＵ２７は、水温ｔｈｗを水温センサ２６から取得し、エンジン回転数ＮＥをクランク角センサ２２から取得する。ＥＣＵ２７は、上記の説明のように、図２のマップに基づいて目標ＶＶＴ値を算出する。また、ＥＣＵ２７は、回転角センサ２３から取得される情報から算出したカム角と、クランク角センサ２２から取得されたクランク角とから実ＶＶＴ値を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ１２の処理を終えるとステップＳ１３へ進む。
【００２９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１３で、図４のマップを用いて、アイドルＧａ（Ｇａｉ）を算出する。ここで、アイドルＧａとは、アイドル運転中に筒内へ供給する目標吸入空気量を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図４のマップに適用し、アイドルＧａを算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００３０】
ＥＣＵ２７はステップＳ１４で、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）を下回るか否かを判断する。ＥＣＵ２７は、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）を下回ると判断した場合、ステップＳ１５へ進む。
【００３１】
ＥＣＵ２７はステップＳ１５で、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。ここで、回転補正Ｇａとは、エンジン冷却水温度、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく吸入空気の補正量を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。
【００３２】
一方、ＥＣＵ２７は、エンジン冷却水の温度がＴ℃（本実施例では０℃）以上であると判断した場合、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１６で、目標ＶＶＴ値に基づき、図５のマップを用いて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図５のマップに適用し、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する。
【００３３】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７で、減速Ｇａを算出し、算出した減速Ｇａとなるようにスロットルバルブ１４、吸気バルブ１２の動作を制御する。ここで、減速Ｇａとは、減速時に筒内へ供給すべき目標吸入空気量を示している。減速Ｇａは以下の算出式で求められる。
減速Ｇａ ＝ Ｇａｉ ＋ Ｇａｎｅ （１）
ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えるとリターンする。
【００３４】
ところで、ＥＣＵ２７はステップＳ１１で、エンジン１が減速されていないと判断すると、処理を終えてリターンする。
【００３５】
以上より、制御装置１００は、減速時の目標吸入空気量を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理に加えて、減速時の点火時期を補正する制御を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００３７】
図６は、本実施例においてＥＣＵ２７が処理する制御のフローである。図７は、図６のフローにおいてアイドル時の点火時期を算出するためのマップを示した説明図である。図８は、図６のフローにおいて点火時期の回転補正値を算出するためのマップを示した説明図である。
【００３８】
以下、図６のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図６のフロー中、図３のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１３の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ２１へ進む。
【００４０】
ＥＣＵ２７はステップＳ２１で、図７のマップを用いて、アイドルＳＡ（ＳＡｉ）を算出する。ここで、アイドルＳＡとは、アイドル運転中の点火時期を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図７のマップに適用し、アイドルＳＡ（ＳＡｉ）を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ２１の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００４１】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１４の判断に基づき、ステップＳ１５、または、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７がステップＳ１５へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００４２】
ＥＣＵ２７はステップＳ２２で、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。ここで、回転補正ＳＡとは、エンジン冷却水温度、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく点火時期の補正値を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。
【００４３】
一方、ＥＣＵ２７は、ＥＣＵ２７がステップＳ１６へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ２３へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ２３で、目標ＶＶＴ値に基づき、図８のマップを用いて、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図８のマップに適用し、回転補正ＳＡ（ＳＡｎｅ）を算出する。
【００４４】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ２２の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ２３の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えると、ステップＳ２４へ進む。ＥＣＵ２７は、ステップＳ２４で、減速ＳＡを算出し、算出した減速ＳＡとなるように点火時期を制御する。ここで、減速ＳＡとは、減速時の点火時期を示している。減速ＳＡは以下の算出式で求められる。
減速ＳＡ ＝ ＳＡｉ ＋ ＳＡｎｅ （２）
ＥＣＵ２７はステップＳ２４の処理を終えるとリターンする。
【００４５】
以上より、制御装置１００は、減速時の点火時期を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例３】
【００４６】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理に加えて、減速時の空燃比を補正する制御を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００４７】
図９は、本実施例においてＥＣＵ２７が処理する制御のフローである。図１０は、図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆを算出するためのマップを示した説明図である。図１１は、図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆの補正係数を算出するためのマップを示した説明図である。
【００４８】
以下、図９のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図９のフロー中、図３のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１３の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１３の処理を終えると、ステップＳ３１へ進む。
【００５０】
ＥＣＵ２７はステップＳ３１で、図１０のマップを用いて、減速目標Ａ／Ｆ（ＡＦｉ）を算出する。ここで、減速目標Ａ／Ｆとは、バルブタイミングを進角しない場合の減速時の目標空燃比を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、水温センサ２６で取得したエンジン冷却水温を、図１０のマップに適用し、減速目標Ａ／Ｆ（ＡＦｉ）を算出する。ＥＣＵ２７は、ステップＳ３１の処理を終えると、ステップＳ１４へ進む。
【００５１】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ１４の判断に基づき、ステップＳ１５、または、ステップＳ１６へ進む。ＥＣＵ２７がステップＳ１５へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１５の処理を終えると、ステップＳ３２へ進む。
【００５２】
ＥＣＵ２７はステップＳ３２で、実ＶＶＴ値に基づき、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。ここで、目標Ａ／Ｆ補正係数とは、エンジン回転数、ＶＶＴ値の各情報に基づく目標空燃比の補正係数を示している。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、すなわち、実ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥに基づいて、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。
【００５３】
一方、ＥＣＵ２７は、ＥＣＵ２７がステップＳ１６へ進んだ場合、ＥＣＵ２７はステップＳ１６の処理を終えると、ステップＳ３３へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ３３で、目標ＶＶＴ値に基づき、図１１のマップを用いて、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。具体的に、ＥＣＵ２７は、その時点におけるＶＶＴ変位量、ここでは、目標ＶＶＴ値と、エンジン回転数ＮＥを図１１のマップに適用し、目標Ａ／Ｆ補正係数（ＡＦｎｅ）を算出する。
【００５４】
ＥＣＵ２７は、ステップＳ３２の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。また、ＥＣＵ２７は、ステップＳ３３の処理を終えると、ステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ２７はステップＳ１７の処理を終えると、ステップＳ３４へ進む。ＥＣＵ２７は、ステップＳ３４で、減速Ａ／Ｆを算出し、算出した減速Ａ／Ｆとなるように空燃比を制御する。減速Ａ／Ｆは以下の算出式で求められる。
減速Ａ／Ｆ ＝ ＡＦｉ × ＡＦｎｅ （３）
ＥＣＵ２７はステップＳ３４の処理を終えるとリターンする。
【００５５】
以上より、制御装置１００は、減速時の空燃比を、エンジン冷却水温が低い場合、実ＶＶＴ値に基づき補正し、エンジン冷却水温が高い場合、目標ＶＶＴのマップ値に基づいて補正する。これにより、制御装置１００はエンジン１の減速性を改善するとともに失火を回避する。
【実施例４】
【００５６】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例は、実施例１の制御処理実行時に、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した場合の対処を行う点で実施例１と相違する。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一である。
【００５７】
図１２は、本実施例においてＥＣＵが処理する制御のフローである。本実施例の制御では、実ＶＶＴ値と目標ＶＶＴ値との差が大きい場合、可変動弁機構の応答性が悪化しているとして、実ＶＶＴ値に基づいて目標吸入空気量の補正を行う。
【００５８】
以下、図１２のフローを参照してＥＣＵ２７による制御を説明する。なお、図１２のフロー中、図３の実施例１のフローにおける処理と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
ＥＣＵ２７はステップＳ１１からステップＳ１４の処理を行う。ＥＣＵ２７はステップＳ１４で、エンジン冷却水の温度が０℃以上であると判断した場合、ステップＳ４１へ進む。
【００６０】
ＥＣＵ２７はステップＳ４１で、ＶＶＴ変位差（ΔＶＴ）を算出する。ここで、ＶＶＴ変位差とは、実ＶＶＴ値と目標ＶＶＴ値との差分であり、次式で示される。
ΔＶＴ ＝ 実ＶＶＴ値 − 目標ＶＶＴ値 （４）
ＥＣＵ２７はステップＳ４１の処理を終えると、ステップＳ４２へ進む。
【００６１】
ＥＣＵ２７はステップＳ４２で、ΔＶＴが閾値未満である否かを判断する。ここで、閾値は１０°ＣＡとしているが、他の数値を採用することもできる。
【００６２】
ＥＣＵ２７はステップＳ４２でΔＶＴが１０°ＣＡ未満であると判断する場合は、ステップＳ１６へ進む。すなわち、ＥＣＵ２７は、目標ＶＶＴ値に基づき、図５のマップを用いて、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する処理へ進む。一方、ＥＣＵ２７はステップＳ４２でΔＶＴが１０°ＣＡ以上であると判断する場合は、ステップＳ１５へ進む。すなわち、ＥＣＵ２７は、実ＶＶＴ値に基づき、回転補正Ｇａ（Ｇａｎｅ）を算出する処理へ進む。
【００６３】
以上の制御処理を行うことにより、制御装置１００は、故障などの理由により、可変動弁機構の応答性が大幅に低下した場合の減速時に生じる失火を回避する。
【００６４】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例のエンジンの制御装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】目標ＶＶＴ値を算出するためのマップを示した説明図であって、（ａ）は、エンジン冷却水温Ｔ１時に用いるマップを示し、（ｂ）は、エンジン冷却水Ｔ２時に用いるマップを示した説明図である。
【図３】実施例１においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図４】図３のフローにおいてアイドルＧａを算出するためのマップを示した説明図である。
【図５】図３のフローにおいて回転補正Ｇａを算出するためのマップを示した説明図である。
【図６】実施例２においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図７】図６のフローにおいてアイドル時の点火時期を算出するためのマップを示した説明図である。
【図８】図６のフローにおいて点火時期の回転補正値を算出するためのマップを示した説明図である。
【図９】実施例３においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【図１０】図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆを算出するためのマップを示した説明図である。
【図１１】図９のフローにおいて減速目標Ａ／Ｆの補正係数を算出するためのマップを示した説明図である。
【図１２】実施例４においてＥＣＵが処理する制御のフローである。
【符号の説明】
【００６６】
１ エンジン
１２ 吸気バルブ
１３ 排気バルブ
１４ スロットルバルブ
１８ 燃料噴射弁
１９ 点火プラグ
２２ クランク角センサ
２３ 回転角センサ
２４ エアフロメータ
２５ スロットルセンサ
２６ 水温センサ
２７ ＥＣＵ
４１ バルブタイミング可変機構
４２ 及び作用角可変機構
１００ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも吸気バルブの動作を可変とする可変動弁機構と、
エンジン筒内への吸入空気量を調節する吸入空気調整弁と、
エンジンの冷却水温を測定する温度測定手段と、
前記吸入空気調整弁の開度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃より低いと判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、
エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃以上であると判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、エンジンの減速時にエンジン冷却水温が高温であると判断する場合、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値と目標値との差が閾値以上であると判断するとき、実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１】
少なくとも吸気バルブの動作を可変とする可変動弁機構と、
エンジン筒内への吸入空気量を調節する吸入空気調整弁と、
エンジンの冷却水温を測定する温度測定手段と、
前記吸入空気調整弁の開度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃より低いと判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、
エンジンの減速時に前記温度測定手段により測定される温度がＴ℃以上であると判断する場合に、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの目標値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、エンジンの減速時にエンジン冷却水温が高温であると判断する場合、前記可変動弁機構により制御されるバルブ開閉タイミングの実測値と目標値との差が閾値以上であると判断するとき、実測値に基づいて減速時の目標吸入空気量を算出し、制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１５０９３２（Ｐ２０１０−１５０９３２Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２６９２０（Ｐ２００８−３２６９２０）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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