(57)【要約】  筒内圧センサを有する内燃機関において、断熱圧縮行程期間の長短によらず、高精度にＣＰＳ検出値を絶対圧に補正する。  各気筒に筒内圧センサ３４を備える内燃機関１０において、ＩＶＣから点火時期までの断熱圧縮行程期間中の所定クランク角θ１，θ２における筒内圧検出値Ｐ１，Ｐ２、筒内容積Ｖ１，Ｖ２、および比熱比κから絶対圧補正値Ｐｒ（＝（Ｐ２Ｖ２κ−Ｐ１Ｖ１κ）／（Ｖ１κ−Ｖ２κ））を演算し、当該絶対圧補正値Ｐｒを用いて筒内圧検出値を絶対圧補正する。この際、断熱圧縮行程期間（点火時期−ＩＶＣ）が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合には点火時期を遅角し（ステップ１０４〜１０６）、また、断熱圧縮行程期間がＣＡｔｈ以上である場合にはＩＶＣを進角する（ステップ１１４〜１１６）。好ましくは、ＩＶＣを進角する前に各気筒の点火時期を制御してトルク変動を抑制する（ステップ１１２）。
2012063362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の所定クランク角における所定気筒の筒内圧検出値を出力する筒内圧センサと、
前記所定気筒のＩＶＣから点火時期までの断熱期間中の所定クランク角θ１，θ２における筒内圧検出値Ｐ１，Ｐ２を、前記筒内圧センサを用いてそれぞれ検出する筒内圧検出手段と、
前記クランク角θ１における前記所定気筒の筒内容積をＶ１、前記クランク角θ２における前記所定気筒の筒内容積をＶ２、前記所定気筒の筒内ガスの比熱比をκとしたとき、前記クランク角θ２におけるＰＶκの値Ｐ２Ｖ２κから前記クランク角θ１におけるＰＶκの値Ｐ１Ｖ１κを減算した値に（Ｖ１κ−Ｖ２κ）を除算した値を、絶対圧補正値として演算する絶対圧補正値演算手段と、
前記絶対圧補正値を用いて前記筒内圧検出値を補正する絶対圧補正手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記断熱期間と所定期間とを比較する比較手段と、
前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合に、前記断熱期間を拡大させる断熱期間変更手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関のトルク変動を演算するトルク変動演算手段を更に備え、
前記断熱期間変更手段は、前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値よりも小さい場合に、前記点火時期を遅角する点火遅角手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記点火遅角手段は、前記トルク変動が所定値を超えない範囲で前記点火時期の遅角量を設定する遅角量設定手段を含むことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関のトルク変動を演算するトルク変動演算手段と、
前記吸気閉じ時期を可変させる可変動弁機構と、を更に備え、
前記断熱期間変更手段は、前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値以上である場合に、前記可変動弁機構を制御して前記ＩＶＣを進角させるＩＶＣ進角手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値以上である場合に、前記内燃機関の各気筒の点火時期をそれぞれ制御して、前記トルク変動を抑制するトルク変動バランス制御を実行するトルク変動バランス制御手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサが搭載された内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば日本特開２００７−１４６７８５号公報には、筒内圧センサ（以下、「ＣＰＳ」とも称する）の検出値を用いて燃焼室内に吸入された空気量を算出し、この空気量を用いて点火時期を最適に決定する制御装置が提案されている。ＣＰＳは筒内圧を吸気管圧力に対する相対圧として検出する。このため、ＣＰＳの検出値を各種制御で使用するためには、この検出値を絶対圧に補正する必要がある。上記従来の制御装置では、吸気下死点後の圧縮行程中のＰＶκ値（κは比熱比）が理論上一定であることを利用して、その場合に成立するポアソンの関係式を用いた次式（１）により、ＣＰＳ検出値の絶対圧に対する誤差（絶対圧補正値Ｐｒ）を算出することとしている。尚、次式（１）において、Ｐｃ（θａ，Ｐｃ（θｂ）は、圧縮行程中の所定の２点のクランク角θａ，θｂにおけるＣＰＳの検出値であり、Ｖ（θａ），Ｖ（θｂ）はＰｃ（θａ），Ｐｃ（θｂ）検出時の筒内（燃焼室）容積を示している。
絶対圧補正値Ｐｒ＝（Ｐｃ（θｂ）・Ｖκ（θｂ）−Ｐｃ（θａ）・Ｖκ（θａ））／（Ｖκ（θａ）−Ｖκ（θｂ））  ・・・（１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２００７−１４６７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上式（１）では、断熱圧縮行程期間における２つのＣＰＳの検出値を用いて絶対圧補正値の算出を行う。このため、例えば吸気弁の閉じ時期（ＩＶＣ）を遅閉じとする場合、短い断熱圧縮行程期間内で２つのＣＰＳ検出値Ｐｃ（θａ），Ｐｃ（θｂ）を検出することになるので、筒内容積の差（Ｖκ（θａ）−Ｖκ（θｂ）が極端に小さくなってしまうおそれがある。この場合、上式（１）の分母がゼロに近づくこととなるため、絶対圧補正値のバラツキが大きくなってしまう。このように、内燃機関の断熱圧縮行程期間が短くなる運転条件においては、絶対圧補正値を精度よく算出することができないおそれがあり、改善が望まれていた。【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の断熱圧縮行程期間の長短によらず、高精度にＣＰＳ検出値を絶対圧に補正することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、
内燃機関の所定クランク角における所定気筒の筒内圧検出値を出力する筒内圧センサと、
前記所定気筒のＩＶＣから点火時期までの断熱期間中の所定クランク角θ１，θ２における筒内圧検出値Ｐ１，Ｐ２を、前記筒内圧センサを用いてそれぞれ検出する筒内圧検出手段と、
前記クランク角θ１における前記所定気筒の筒内容積をＶ１、前記クランク角θ２における前記所定気筒の筒内容積をＶ２、前記所定気筒の筒内ガスの比熱比をκとしたとき、前記クランク角θ２におけるＰＶκの値Ｐ２Ｖ２κから前記クランク角θ１におけるＰＶκの値Ｐ１Ｖ１κを減算した値に（Ｖ１κ−Ｖ２κ）を除算した値を、絶対圧補正値として演算する絶対圧補正値演算手段と、
前記絶対圧補正値を用いて前記筒内圧検出値を補正する絶対圧補正手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記断熱期間と所定期間とを比較する比較手段と、
前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合に、前記断熱期間を拡大させる断熱期間変更手段と、
を備えることを特徴としている。【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関のトルク変動を演算するトルク変動演算手段を更に備え、
前記断熱期間変更手段は、前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値よりも小さい場合に、前記点火時期を遅角する点火遅角手段を含むことを特徴としている。【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、
前記点火遅角手段は、前記トルク変動が所定値を超えない範囲で前記点火時期の遅角量を設定する遅角量設定手段を含むことを特徴としている。【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記内燃機関のトルク変動を演算するトルク変動演算手段と、
前記吸気閉じ時期を可変させる可変動弁機構と、を更に備え、
前記断熱期間変更手段は、前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値以上である場合に、前記可変動弁機構を制御して前記ＩＶＣを進角させるＩＶＣ進角手段を含むことを特徴としている。【００１０】
第５の発明は、第２乃至第４の何れか１つの発明において、
前記断熱期間が前記所定期間よりも短い場合、且つ前記トルク変動が所定値以上である場合に、前記内燃機関の各気筒の点火時期をそれぞれ制御して、前記トルク変動を抑制するトルク変動バランス制御を実行するトルク変動バランス制御手段を更に備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、筒内圧センサ（ＣＰＳ）によって検出された筒内圧検出値を、絶対圧補正値を用いて補正する内燃機関の制御装置において、所定気筒の吸気弁の閉弁時期（ＩＶＣ）から点火時期までの断熱期間と所定期間とが比較され、当該断熱期間が所定期間よりも短い場合に、当該断熱期間が拡大される。このため、本発明によれば、絶対圧補正値の演算精度が向上するので、筒内圧検出値を高精度に補正することができる。【００１２】
第２の発明によれば、上記断熱期間が所定期間よりも短い場合であって、且つ内燃機関のトルク変動が所定値よりも小さい場合に、点火時期が遅角される。これにより、ドライバビリティを大きく損なうことなく断熱期間を有効に拡大させることができる。【００１３】
第３の発明によれば、トルク変動が所定値を超えない範囲で点火時期の遅角量が設定される。このため、本発明によれば、ドライバビリティの悪化抑制と筒内圧の補正精度向上とを両立させることができる。【００１４】
第４の発明によれば、上記断熱期間が所定期間よりも短い場合であって、且つ内燃機関のトルク変動が所定値以上である場合に、ＩＶＣが進角される。これにより、点火時期を遅角させるとドライバビリティを大きく損なうおそれのある領域において、トルク変動を抑制しつつ断熱期間を有効に拡大させることができる。【００１５】
第５の発明によれば、上記断熱期間が所定期間よりも短い場合であって、且つ内燃機関のトルク変動が所定値以上である場合に、内燃機関の各気筒の点火時期を制御してトルク変動が抑制される。このため、本発明によれば、断熱期間を拡大させる前に、トルク変動を抑制させて、その後のドライバビリティ悪化を有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】内燃機関の圧縮行程における筒内圧Ｐ、筒内容積Ｖ、およびＰＶκ値の変化を示した図である。
【図３】クランク角ＣＡ１，ＣＡ２の間隔と、上式（３）の右辺との関係を示した図である。
【図４】断熱圧縮行程期間（点火時期−ＩＶＣ）に対する誤差Ｐｒのバラツキ（絶対圧補正バラツキ）を示す図である。
【図５】点火遅角量に対するトルク変動の関係を説明するための図である。
【図６】１サイクルで１気筒ずつ点火時期を遅角した場合の一例を説明するための図である。
【図７】点火遅角量に対する燃費の悪化度合の関係を、点火遅角気筒数毎に示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１において実行するルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。図１に示すとおり、本実施の形態のシステムは内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、ガソリンを燃料とする火花点火式の多気筒エンジンとして構成されている。内燃機関１０の筒内には、その内部を往復運動するピストン１２が設けられている。また、内燃機関１０は、シリンダヘッド１４を備えている。ピストン１２とシリンダヘッド１４との間には、燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には、吸気通路１８および排気通路２０の一端がそれぞれ連通している。吸気通路１８および排気通路２０と燃焼室１６との連通部には、それぞれ吸気弁２２および排気弁２４が配置されている。
【００１９】
吸気弁２２には、バルブタイミングを可変制御する吸気バルブタイミング制御装置３６が備えられている。本実施形態では、吸気バルブタイミング制御装置３６として、クランク軸に対するカム軸（図示略）の位相角を変化させることで、作用角は一定のまま開閉タイミングを進角或いは遅角する可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）が用いられているものとする。以下、吸気バルブタイミング制御装置３６を「ＶＶＴ３６」と称する。
【００２０】
吸気通路１８の入口には、エアクリーナ２６が取り付けられている。エアクリーナ２６の下流には、スロットルバルブ２８が配置されている。スロットルバルブ２８は、アクセル開度に基づいてスロットルモータにより駆動される電子制御式のバルブである。
【００２１】
シリンダヘッド１４には、燃焼室１６の頂部から燃焼室１６内に突出するように点火プラグ３０が取り付けられている。また、シリンダヘッド１４には、燃料を筒内に噴射するための燃料噴射弁３２が設けられている。更に、シリンダヘッド１４には、各気筒の筒内圧力を検出するための筒内圧センサ（ＣＰＳ）３４がそれぞれ組み込まれている。
【００２２】
本実施の形態のシステムは、図１に示すとおり、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力部には、上述した筒内圧センサ３４の他、クランク軸の回転位置を検知するためのクランク角センサ４２等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ４０の出力部には、上述したスロットルバルブ２８、点火プラグ３０、燃料噴射弁３２等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、入力された各種の情報に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御する。
【００２３】
［実施の形態１の動作］
（絶対圧補正の基本動作）
ＣＰＳ３４は、筒内の燃焼状態を直接検出することができる点で、非常に有効なセンサである。このため、該ＣＰＳ３４の出力は、内燃機関１０の各種制御の制御パラメータとして利用される。例えば、検出された筒内圧は、筒内へ吸入された吸入空気量の算出や図示トルクの変動等の演算に用いられる。また、この他にも、検出された筒内圧を用いて演算された発熱量ＰＶκやＭＦＢ（燃焼質量割合）が演算される。これらは、失火検出や最適点火時期制御などに利用される。
【００２４】
但し、ＣＰＳ３４は、筒内圧を吸気管圧力に対する相対圧として検出する。このため、ＣＰＳ３４の検出値を各種制御で使用するためには、この検出値を絶対圧に補正する絶対圧補正を行う必要がある。以下、絶対圧補正の基本動作について図２を参照して説明する。
【００２５】
図２は、内燃機関１０の圧縮行程における筒内圧Ｐ、筒内（燃焼室１６）容積Ｖ、およびＰＶκ値（κは比熱比）の変化を示した図である。尚、図２の説明は、吸気弁２２を吸気下死点以後に閉じることを前提としている。
【００２６】
図２に示すように、ＩＶＣの後、筒内圧Ｐはピストン１２の上昇に伴い増加し、筒内容積Ｖはピストン１２の上昇に伴い減少する。ＣＰＳ３４は、この過程で吸気管圧力を基準とした相対圧を検出する。このため、図２中に破線で示すＣＰＳ検出値ＰＣＰＳＤＶは、図中に実線で示す筒内圧の真値ＰＴＶ（実線）から誤差Ｐｒに相当する分乖離してしまう。
【００２７】
真値ＰＴＶと検出値ＰＣＰＳＤＶとの間には、次式（２）に示す関係が成立する。そこで、ＥＣＵ４０は、検出値ＰＣＰＳＤＶから、この乖離に相当する分の誤差Ｐｒを除くための絶対圧補正を実行する。具体的には、ＩＶＣから点火時期までの断熱圧縮行程期間のＰＶκ値が理論上一定であること、および次式（２）に示す関係を利用して、その場合に成立するポアソンの関係式を用いた次式（３）により、誤差Ｐｒを絶対圧補正値Ｐｒとして算出する。尚、次式（３）において、Ｐ１，Ｐ２は、圧縮行程中の所定の２点のクランク角におけるＣＰＳの検出値であり、Ｖ１，Ｖ２は、Ｐ１，Ｐ２検出時の筒内容積を示している。
ＰＴＶ＝ＰＣＰＳＤＶ＋Ｐｒ  ・・・（２）
Ｐｒ＝（Ｐ２Ｖ２κ−Ｐ１Ｖ１κ）／（Ｖ１κ−Ｖ２κ）  ・・・（３）
【００２８】
上式（２）および（３）を用いることにより、吸気管圧を検出する構成を有していなくても、検出値ＰＣＰＳＤＶを絶対圧に補正することができる。尚、内燃機関１０の気筒数をｎ（ｎは２以上の整数を表す。以下同じ。）とした場合、絶対圧補正の対象気筒の断熱圧縮行程期間は、その対象気筒よりも１／ｎサイクル（７２０°／ｎ）先行する気筒の断熱圧縮行程期間と概ね一致する。そのため、上式（３）を用いる際に、そのＰ１，Ｐ２に対象気筒よりも１／ｎサイクル先行する気筒の検出値ＰＣＰＳＤＶを適用すれば、絶対圧補正の対象気筒の絶対圧補正値Ｐｒを精度高く推定することができる。
【００２９】
また、Ｐ１，Ｐ２検出時のクランク角をそれぞれＣＡ１，ＣＡ２（ＣＡ２＜ＣＡ１）とすると、ＣＡ１は、当該対象気筒の点火時期にできるだけ近い進角側が好ましく、ＣＡ２は、ＩＶＣに出来るだけ近い遅角側が好ましい。これにより、ＣＡ１，ＣＡ２の間隔を最大限に拡げることができるので、絶対圧補正値Ｐｒの算出精度を高めることができる。
【００３０】
（本実施の形態の特徴的動作）
次に、図３乃至図７を参照して、本実施の形態の特徴的動作について説明する。内燃機関１０の燃費を向上させるシステムとして、アトキンソンサイクルが提案されている。アトキンソンサイクルは、圧縮比よりも膨張比を大きくしてポンプロスを低減し、熱エネルギを有効に使うシステムである。このようなシステムを本実施形態のシステムに適用する場合、ＶＶＴ３６によってＩＶＣを吸気下死点よりも遅角側に変更することがある。
【００３１】
ＩＶＣを吸気下死点よりも遅角側に変更することで、実圧縮比を低下させることができる。しかしながら、実圧縮比を低下させると、最適点火時期（ＭＢＴ）のノッキング限界が進角側にオフセットされる。そうすると、ＩＶＣから点火時期までの期間、すなわち断熱圧縮行程期間が縮小し、結果として筒内圧Ｐ１，Ｐ２を検出するクランク角ＣＡ１，ＣＡ２の間隔が狭まることになる。
【００３２】
図３は、クランク角ＣＡ１，ＣＡ２の間隔と、上式（３）の右辺との関係を示した図である。この図に示すとおり、検出間隔（ＣＡ１−ＣＡ２）が十分に長い場合は、（Ｐ２Ｖ２κ−Ｐ１Ｖ１κ）、（Ｖ１κ−Ｖ２κ）ともに大きな値をとるので、絶対圧補正値Ｐｒの算出値のバラツキは小さい。しかしながら、（ＣＡ１−ＣＡ２）が短くなると、それに伴い（Ｐ２Ｖ２κ−Ｐ１Ｖ１κ）や（Ｖ１κ−Ｖ２κ）も小さな値となるため、絶対圧補正値Ｐｒの算出値のバラツキが次第に大きくなってしまう。
【００３３】
そこで、本実施の形態のシステムでは、本実施の形態１のシステムでは、ＩＶＣから点火時期までの断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合に、係る断熱圧縮行程期間を拡大する制御を実行し、その際のＣＰＳ検出値に基づいて、絶対圧補正を実行することとした。図４は、断熱圧縮行程期間（点火時期−ＩＶＣ）に対する絶対圧補正値Ｐｒのバラツキを示す図である。この図に示すとおり、絶対圧補正値Ｐｒのバラツキは、断熱圧縮行程期間を小さくしていくと急激に大きくなる。そこで、所定クランク角期間ＣＡｔｈは、絶対圧補正値Ｐｒのバラツキが急激に大きくなる手前の最小のクランク角期間に設定することが好ましい。具体的には、例えば、絶対圧補正値Ｐｒのバラツキ或いはその変化量を所定の判定値と比較することにより、絶対圧補正値Ｐｒのバラツキが急変するクランク角を有効に特定することができる。
【００３４】
断熱圧縮行程期間を拡大する制御としては、点火時期を遅角する点火遅角制御と、ＩＶＣを進角するＩＶＣ進角制御とが考えられる。以下、各制御の詳細についてそれぞれ説明する。
【００３５】
（点火遅角制御）
先ず、点火遅角制御について説明する。点火遅角制御は断熱圧縮行程期間を有効に拡大することができるが、係る制御を実行すると、点火時期が最適点火時期（ＭＢＴ）から外れてしまうこととなる。図５は、点火遅角量に対するトルク変動の関係を説明するための図である。この図に示すとおり、点火遅角量が大きいほどトルク変動が悪化する。このため、トルク変動が大きい運転状態で上述した点火遅角制御を実行することとすると、ドライバビリティ要求を満たすことができないことが想定される。
【００３６】
そこで、本実施の形態１のシステムでは、内燃機関１０のトルク変動ＴＦが、ドライバビリティ要求を満足できるトルク変動として予め設定された所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも小さい場合に、点火遅角制御を実行することとする。尚、トルク変動は、各気筒に配置された筒内圧センサ３４に基づいて、次式（４）に従って算出することができる。尚、次式（４）において、ＢＰＦはバンドパスフィルタ処理関数（ここでは、１〜４Ｈｚのバンドパスフィルタ処理）を、ＳＴＤは標準偏差算出関数を、それぞれ示している。
【００３７】
【数１】
2012063362.tif 000003
【００３８】
また、上記点火遅角制御は気筒毎に実行される。図６は、１サイクルで１気筒ずつ点火時期を遅角した場合の一例を説明するための図である。この図に示す例では、１サイクルに１気筒の点火遅角を実行することとしているため、各気筒の絶対圧補正値Ｐｒは、４サイクルに１回の頻度で更新されることとなる。同様に、例えば１サイクルに２気筒の点火遅角を実行することとすると、各気筒の絶対圧補正値Ｐｒは、２サイクルに１回の頻度で更新されることとなる。
【００３９】
絶対圧補正値Ｐｒの更新頻度を上げる観点からは、１サイクルに実施する点火遅角気筒数（以下、「点火遅角気筒数」と称する）を増やすことが好ましい。しかしながら、点火遅角制御は燃費の悪化と関係している。図７は、点火遅角量に対する燃費の悪化度合の関係を、点火遅角気筒数毎に示す図である。この図に示すとおり、点火遅角量が大きいほど、および点火遅角気筒数が多いほど、燃費が悪化することが分かる。
【００４０】
そこで、本実施の形態１のシステムでは、点火遅角制御を実行する場合に、燃費の悪化度合を考慮して、運転領域毎に点火時期気筒数を設定することとする。具体的には、例えば、点火時期の遅角による燃費の悪化度合が小さい運転領域（例えばＭＢＴ領域等）では点火遅角気筒数を増やし、また、逆に燃費の悪化度合が大きい運転領域では点火遅角気筒数を減らすことが好ましい。これにより、燃費の悪化を抑制しつつ絶対圧補正値Ｐｒの更新頻度を高めることができる。
【００４１】
（ＩＶＣ進角制御）
次に、ＩＶＣ進角制御について説明する。上述したとおり、点火遅角制御は、トルク変動ＴＦが大きい運転条件には適していない。そこで、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも大きい場合には、ＩＶＣ進角制御を行うことが好ましい。これにより、トルク変動を抑制しつつ断熱圧縮行程期間を有効に拡大することができる。但し、ＩＶＣ進角制御はＶＶＴ３６を駆動して行うため、制御応答性が点火時期制御に比して悪い。また、ＩＶＣを進角するとポンプロスが増大するため、燃費の悪化の問題も生じる。
【００４２】
そこで、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも大きい場合には、ＩＶＣ進角制御を行う前に、先ず、各気筒の点火時期をそれぞれ制御してトルク変動を抑制する制御（以下、「トルク変動バランス制御」と称する）を行うことが好ましい。これにより、トルク変動ＴＦを所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも小さく抑えることができれば、ＩＶＣ進角制御ではなく点火遅角制御が実行されることとなるので、燃費の悪化を抑制しつつ絶対圧補正の精度を高めることができる。
【００４３】
［実施の形態１の具体的処理］
次に、図８を参照して、本実施の形態の具体的処理について説明する。図８は、ＥＣＵ４０が本実施の形態１において実行するルーチンを示すフローチャートである。図８に示すルーチンでは、先ず、現在の点火時期とＩＶＣとのクランク角差（断熱圧縮行程期間）が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも大きいか否かが判定される（ステップ１００）。所定クランク角期間ＣＡｔｈは、図４に示す関係に従い予め設定された値が読み込まれる。その結果、点火時期−ＩＶＣ＞ＣＡｔｈの成立が認められた場合には、絶対圧補正バラツキが小さいと判断されて、次のステップに移行し、上式（２）および（３）に基づく各気筒の絶対圧補正が実行される（ステップ１０２）。
【００４４】
一方、上記ステップ１００において、点火時期−ＩＶＣ＞ＣＡｔｈの成立が認められない場合には、絶対圧補正バラツキが大きいと判断されて、次のステップに移行し、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも小さいか否かが判定される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、上式（４）を用いて算出されたトルク変動ＴＦと所定のトルク変動ＴＦｔｈとの大小が比較される。尚、所定のトルク変動ＴＦｔｈは、ドライバビリティ要求を満足できるトルク変動として、予め設定された値が読み込まれる。その結果、トルク変動ＴＦ＜ＴＦｔｈの成立が認められた場合には、現在のトルク変動がドライバビリティ要求を満たす許容範囲内と判断されて、次のステップに移行し、各気筒の点火時期の遅角制御が順に実行される（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、図６に示す点火遅角量とトルク変動との関係を考慮して、トルク変動がＴＦｔｈを超えない範囲となる点火遅角量が設定される。また、図７に示す点火遅角気筒数と燃費との関係を考慮して、上記設定した点火遅角量において許容しうる点火遅角気筒数が設定される。
【００４５】
上記ステップ１０６において、点火遅角制御が実行されると、次に、当該点火遅角制御を実行した気筒の断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも大きいか否かが判定される（ステップ１０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００の処理と同様の処理が点火遅角実行気筒に対して実行される。その結果、点火時期−ＩＶＣ＞ＣＡｔｈの成立が認められない場合には、未だ絶対圧補正バラツキが大きいと判断されて、再度上記ステップ１０４から本ルーチンが実行される。
【００４６】
一方、上記ステップ１０８において、点火時期−ＩＶＣ＞ＣＡｔｈの成立が認められた場合には、絶対圧補正バラツキが小さくなったと判断されて、次のステップに移行し、点火遅角気筒に対して絶対圧補正が実行される（ステップ１１０）。
【００４７】
更に、上記ステップ１０４において、トルク変動ＴＦ＜ＴＦｔｈの成立が認められない場合には、ドライバビリティ要求を満たしていないと判断されて、次のステップに移行し、トルク変動バランス制御が実行される（ステップ１１２）。ここでは、具体的には、トルク変動が最良となるように、各気筒の点火時期がそれぞれ制御される。
【００４８】
次に、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも小さいか否かが判定される（ステップ１１４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０４と同様の処理が実行される。その結果、トルク変動ＴＦ＜ＴＦｔｈの成立が認められた場合には、上記ステップ１１２の処理によってドライバビリティ要求を満たすに至ったと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。一方、上記ステップ１１４において、トルク変動ＴＦ＜ＴＦｔｈの成立が認められない場合には、上記ステップ１１２の処理の後も、未だドライバビリティ要求を満たしていないと判断されて、次のステップに移行し、ＩＶＣを進角させるＩＶＣ進角制御が実行される（ステップ１１６）。
【００４９】
以上説明したとおり、本実施の形態１のシステムによれば、断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合に、点火遅角制御またはＩＶＣ進角制御が実行される。これにより、断熱圧縮行程期間を有効に拡大することができるので、絶対圧補正値Ｐｒの算出バラツキを抑制して高精度な絶対圧補正を実現することができる。
【００５０】
特に、本実施の形態１のシステムによれば、断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合であって、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈよりも小さい場合に、点火遅角制御が実行される。これにより、ドライバビリティ要求を満たしつつ絶対圧補正の精度を向上させることができる。
【００５１】
また、本実施の形態１のシステムによれば、断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合であって、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈ以上である場合に、ＩＶＣ進角制御が実行される。これにより、トルク変動を抑制しつつ絶対圧補正の精度を向上させることができる。
【００５２】
更に、本実施の形態１のシステムによれば、断熱圧縮行程期間が所定クランク角期間ＣＡｔｈよりも小さい場合であって、トルク変動ＴＦが所定のトルク変動ＴＦｔｈ以上である場合に、ＩＶＣ進角制御に先立ってトルク変動バランス制御が実行される。これにより、制御応答性の良い点火時期制御によってトルク変動を逸早く抑制し、点火遅角制御の実行機会を有効に高めることができる。
【００５３】
ところで、上述した実施の形態１では、吸気バルブタイミング制御装置３６として、クランク軸に対するカム軸の位相角を変化させることで、作用角は一定のまま開閉タイミングを進角或いは遅角するＶＶＴを用いることとしているが、吸気バルブタイミング制御装置３６として利用可能な装置はこれに限られない。すなわち、例えば、気筒別に吸気弁２２の閉弁時期を可変させることのできる電磁弁等を利用して、気筒毎のＩＶＣを個別に制御することとしてもよい。
【００５４】
尚、上述した実施の形態１においては、ＣＰＳ検出値が前記第１の発明の「筒内圧検出値」に、ＣＰＳ３４が前記第１の発明の「筒内圧センサ」に、断熱圧縮行程期間が前記第１の発明の「断熱期間」に、所定クランク角期間ＣＡｔｈが前記第１の発明の「所定期間」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより、前記第１の発明における「比較手段」が、上記ステップ１０２および１０８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「絶対圧補正手段」が、上記ステップ１０６または１１６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「断熱期間変更手段」が、それぞれ実現されている。
【００５５】
また、上述した実施の形態１においては、所定のトルク変動ＴＦｔｈが前記第２の発明の「所定値」に相当しているとともに、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第２の発明における「トルク変動演算手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより、前記第２の発明における「点火遅角手段」が、それぞれ実現されている。
【００５６】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより、前記第３の発明における「遅角量設定手段」が実現されている。
【００５７】
また、上述した実施の形態１においては、所定のトルク変動ＴＦｔｈが前記第４の発明の「所定値」に、ＶＶＴ３６が前記第４の発明の「可変動弁機構」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１１４の処理を実行することにより、前記第４の発明における「トルク変動演算手段」が、上記ステップ１１６の処理を実行することにより、前記第４の発明における「ＩＶＣ進角手段」が、それぞれ実現されている。
【００５８】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより、前記第５の発明における「トルク変動バランス制御手段」が実現されている。
【符号の説明】
【００５９】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  シリンダヘッド
１６  燃焼室
１８  吸気通路
２０  排気通路
２２  吸気弁
２４  排気弁
２６  エアクリーナ
２８  スロットルバルブ
３０  点火プラグ
３２  燃料噴射弁
３４  筒内圧センサ
３６  吸気バルブタイミング制御装置（ＶＶＴ）
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  クランク角センサ
【図１】
2012063362.tif 000004
【図２】
2012063362.tif 000005
【図３】
2012063362.tif 000006
【図４】
2012063362.tif 000007
【図５】
2012063362.tif 000008
【図６】
2012063362.tif 000009
【図７】
2012063362.tif 000010
【図８】
2012063362.tif 000011
【国際調査報告】
2012063362.tif 000012
2012063362.tif 000013
2012063362.tif 000014
2012063362.tif 000015