(57)【要約】  内燃機関の制御装置において、内燃機関のシリンダ内に吸入された空気量を正確に算出する。吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３を開閉駆動するカムシャフト１２１、２０９と、当該カムシャフト１２１、２０９の回転角度を検出するカム角度センサ１２２、２０９ａとを有するエンジン１００を制御するＥＣＵ１０８であって、カムシャフト１２１は、カム角度センサ１２２で検出されるように構成された基準角度形成部２２０を有し、基準角度形成部２２０は、少なくとも吸気バルブ１０２の閉弁タイミングに対応する（一致する）角度位置に設けられている構成とした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブと排気バルブを開閉駆動するカムシャフトと、当該カムシャフトの回転角度を検出するカム角度センサとを有する内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記カムシャフトは、前記カム角度センサにより検出されるように構成された基準角度形成部を有し、
前記基準角度形成部は、少なくとも前記吸気バルブの閉弁タイミングに対応する角度位置に設けられている内燃機関の制御装置。
【請求項２】
少なくとも前記基準角度形成部の検出タイミングにおける燃料噴射量が、要求燃料噴射量未満であると判定した場合に割込み燃料噴射量を演算する割込み噴射演算部を備えた請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記基準角度形成部の検出タイミングで演算されたシリンダ内の空気量に基づいて前記要求燃料噴射量を算出する要求燃料噴射量演算部を備えた請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記割込み噴射演算部は、前記基準角度形成部の検出タイミングで演算された前記シリンダ内の第１空気量と、前記基準角度形成部の検出タイミングとは異なるタイミングで演算された前記シリンダ内の第２空気量との差分または割合の何れかに基づいて、前記割込み燃料噴射量の演算の要否を判定する請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の前記シリンダ内の混合気に点火する点火装置を有し、
前記点火装置は、前記基準角度形成部の検出タイミング、または前記基準角度形成部の検出タイミングよりも遅いタイミングで、前記混合気に点火する請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
吸気バルブと排気バルブを開閉駆動するカムシャフトと、当該カムシャフトの回転角度を検出するカム角度センサとを有する内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記カムシャフトは、前記カム角度センサにより検出されるように構成された基準角度形成部を有し、
前記基準角度形成部は、前記吸気バルブの閉弁タイミングまたは開弁タイミング、または前記排気バルブの閉弁タイミングまたは開弁タイミングの少なくとも何れかのタイミングに対応する角度位置に設けられている内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記基準角度形成部は、前記吸気バルブの開弁タイミングに対応する角度位置に設けられていると共に、前記排気バルブの閉弁タイミングに対応する角度位置に設けられている請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記基準角度形成部は、
前記カムシャフトの外周に設けられた円板形状を成すカムロータの外周から径方向外側に突出して設けられた突起である請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記基準角度形成部は、
前記カムシャフトの外周に設けられた円板形状を成すカムロータの外周から径方向内側に凹んで設けられた溝または穴である請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記基準角度形成部は、前記内燃機関の吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程に対応する角度位置に設けられている請求項１から請求項９の何れか一項に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】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用の内燃機関では、燃費向上及び排気ガス低減を目的に可変バルブタイミング機構が設けられているものが多い。この可変バルブタイミング機構では、内燃機関のシリンダに空気を供給する吸気バルブとシリンダから燃焼ガスを排出する排気バルブの作動角を任意に制御することができる。【０００３】
このような可変バルブタイミング機構が設けられた内燃機関の制御装置は、可変バルブタイミング機構により吸気バルブ又は排気バルブを所望の作動角に制御すると共に、燃料噴射装置の噴射タイミングや点火装置の点火タイミングを内燃機関の運転状態に応じて制御することで、内燃機関の燃費、排気、出力、運転性能を向上させている。【０００４】
特許文献１には、クランク角度センサとカム角度センサの出力信号からカム位置（角度）を算出すると共に、可変バルブタイミング機構の構成部品のバラツキなどを学習した各種補正制御を行ってカム位置を算出する内燃機関の制御装置が開示されている。【０００５】
また、特許文献１に開示された内燃機関の制御装置では、クランク角度センサとカム角度センサの出力信号の形態から、当該出力信号の異常判定を行い、異常と判定した場合にはフェールセーフ制御を実施する。よって、この内燃機関の制御装置では、可変バルブタイミング機構が正常状態、又は異常状態においても安定した内燃機関の燃焼状態を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１６７２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した内燃機関の制御装置では、可変バルブタイミング機構による吸気バルブや排気バルブの作動角の制御において、吸気バルブや排気バルブの閉弁が考慮されていないため内燃機関のシリンダ内の空気量が確定せず、シリンダ内の空気量を正確に算出することができない。【０００８】
その結果、内燃機関の制御装置では、燃焼状態が比較的一定の定常運転時には、シリンダ内の空気量が確定しなくても、空気量の算出精度に問題は生じないが、空気量の変化や可変バルブタイミング機構による吸気バルブの作動タイミングが変化する過渡運転時においては、シリンダ内の空気量が確定しないと、空気量の算出精度が不十分となる。【０００９】
したがって、本発明は、上記の課題に着目してなされたもので、内燃機関の制御装置において、内燃機関のシリンダ内に吸入された空気量を正確に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、吸気バルブと排気バルブを開閉駆動するカムシャフトと、当該カムシャフトの回転角度を検出するカム角度センサとを有する内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、カムシャフトは、カム角度センサにより検出されるように構成された基準角度形成部を有し、基準角度形成部は、少なくとも吸気バルブの閉弁タイミングに対応する角度位置に設けられている構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内燃機関の制御装置において、内燃機関のシリンダ内に吸入された空気量を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態にかかるエンジンの要部を説明する図である。
【図２】可変バルブタイミング機構の構造を説明する斜視図である。
【図３】カム角度センサの検知タイミングを説明する図である。
【図４】可変バルブタイミング機構の構造を説明する断面図である。
【図５】ＥＣＵを説明する機能ブロック図である。
【図６】従来例にかかる各センサ信号とエンジンの各行程との関係を説明する図である。
【図７】カム角度センサの検知タイミングの一例を説明する図である。
【図８】実施の形態にかかる各センサ信号とエンジンの各行程との関係を説明する図である。
【図９】ＥＣＵにおける機能を説明するブロック図である。
【図１０】ＥＣＵによる燃料噴射制御の処理を説明するフローチャートである。
【図１１】ＥＣＵによる要求点火タイミング演算理を説明するフローチャートである。
【図１２】エンジンの過渡運転時において、従来の内燃機関の制御装置による空燃比制御と、本発明を適用した内燃機関の制御装置による空燃比制御との比較結果を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態にかかるカム角度センサの検出タイミングを説明する図である。
【図１４】第３の実施の形態にかかるカム角度センサの検出タイミングを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［エンジン］
本発明の実施の形態にかかる内燃機関（以下、エンジン１００と言う）の要部を説明する。実施の形態では、エンジン１００が、複数気筒を有する４サイクル型エンジン１００である場合を例示して説明する。また、エンジン１００は、各気筒内に燃料を直接噴射し、噴射した燃料に火花を点火する筒内噴射式火花点火内燃機関である。
【００１４】
図１は、実施の形態にかかるエンジン１００の要部を説明する図である。
【００１５】
図１に示すように、エンジン１００は、ピストン１０１と、吸気バルブ１０２と、排気バルブ１０３と、が設けられており、吸気は、空気流量計（Ａｉｒ  Ｆｌｏｗ  Ｍｅｔｅｒ：ＡＦＭ）１１８を通過して絞り弁１１７に入り、分岐部であるコレクタ１１３から吸気管１０９と、吸気バルブ１０２とを介してエンジン１００のシリンダ（図示せず）の燃焼室１１９に供給される。
【００１６】
吸気バルブ１０２は、吸気側カムシャフト１２１に設けられたカム２０１（図２参照）により開閉駆動（開弁又は閉弁）されるようになっており、吸気側カムシャフト１２１の周方向の外側には、吸気側カムシャフト１２１の回転角度を検出するカム角度センサ１２２が設けられている。
【００１７】
排気バルブ１０３もまた、排気側カムシャフト２０９に設けられたカム２１０（図２参照）により開閉駆動（開弁又は閉弁）されるようになっており、排気側カムシャフト２０９の周方向の外側には、排気側カムシャフト２０９の回転角度を検出するカム角度センサ２０９ａが設けられている。
【００１８】
燃料タンク（図示せず）から供給された燃料は、燃料噴射弁１０４により、エンジン１００の燃焼室１１９内に噴射される。燃焼室１１９には、点火プラグ１０５が設けられており、この点火プラグ１０５の点火により燃焼室１１９に供給された燃料が爆発する。
【００１９】
燃焼室１１９での燃料の爆発によりピストン１０１が押し下げられ、ピストン１０１の押し下げに連動して、このピストン１０１と連結されたクランクシャフト１１６が回転する。クランクシャフト１１６の回転は、トランスミッション（図示せず）に伝達され、エンジン１００の駆動力となる。
【００２０】
クランクシャフト１１６の回転角度は、クランクシャフト１１６の周方向の外側に設けられたクランク角度センサ１１４により検出される。クランク角度センサ１１４は、クランクシャフト１１６に設けられた角度検出部１１５（突部又は溝部）を検出することで、クランクシャフト１１６の回転軸回りの回転角度を検出する。
【００２１】
燃焼後の排気ガスは、排気バルブ１０３を介して排気管１１０に排出される。排気管１１０には、排気ガスを浄化するための三元触媒１１１が設けられている。三元触媒１１１の排気ガスの通流方向の上流側には、排気ガス中の空燃比を検出する空燃比センサ１１２が設けられている。
【００２２】
エンジン１００のシリンダブロックには、ノックセンサ１０７が設けられており、このノックセンサ１０７によりエンジン１００の異常燃焼時に発生する異音（ノッキング）を検出する。
【００２３】
なお、車両（図示せず）には、アクセル開度センサ１２０が設けられており、このアクセル開度センサ１２０により、運転者のアクセル（図示せず）の踏み込み量に応じたアクセル開度が検出される。
【００２４】
前述したクランク角度センサ１１４と、カム角度センサ１２２、２０９ａと、空気流量計１１８と、空燃比センサ１１２、ノックセンサ１０７と、アクセル開度センサ１２０とは、ＥＣＵ１０８に接続されており、これら各センサからの出力信号はＥＣＵ１０８に入力される。
【００２５】
ＥＣＵ１０８は、アクセル開度センサ１２０の出力信号に基づいてエンジン１００への要求トルクを算出すると共に、アイドル状態の判定などを行う。ＥＣＵ１０８は、算出した要求トルクに基づいて、エンジン１００に必要な吸入空気量を算出し、それに見合った開度信号を絞り弁１１７に出力する。
【００２６】
また、ＥＣＵ１０８は、噴射制御信号を燃料噴射弁１０４に出力し、点火信号を点火プラグ１０５に出力する。ＥＣＵ１０８は、ノックセンサ１０７によるノッキングの検出に基づいて、点火信号のフィードバック制御を行う。
【００２７】
前述したようにＥＣＵ１０８は、エンジン１００（内燃機関）の各種制御を行い、内燃機関の制御装置に相当する。
【００２８】
ここで、前述した吸気側カムシャフト１２１、排気側カムシャフト２０９には、可変バルブタイミング機構１２３が設けられている。可変バルブタイミング機構１２３は、クランクシャフト１１６に対する吸気側カムシャフト１２１、又は排気側カムシャフト２０９の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のバルブタイミングを変化させる機構である。吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のバルブタイミングは、カム角度センサ１２２、２０９ａの検出信号に基づいて、ＥＣＵ１０８により演算される。
【００２９】
なお、可変バルブタイミング機構１２３は、実施の形態の吸気バルブ１０２のバルブタイミングを変化させるものに限定されるものではなく、排気バルブ１０３、若しくは吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３との両方に適用してもよい。
【００３０】
［可変バルブタイミング機構］
次に、実施の形態にかかる可変バルブタイミング機構１２３の構造を説明する。
【００３１】
図２は、可変バルブタイミング機構１２３の構造を説明する斜視図である。
図３は、カム角度センサ１２２の検知タイミングを説明する図である。
図４は、可変バルブタイミング機構１２３の構造を説明する断面図であり、オイルコントロールバルブ２０７と可変バルブタイミング機構１２３の接続関係を示している。
【００３２】
図２に示すように、吸気側カムシャフト１２１の一端には、位相可変カムプーリ２０２が設けられており、この位相可変カムプーリ２０２は、回転位相が連続的に変化する連続位相可変型とされている。位相可変カムプーリ２０２には、この位相可変カムプーリ２０２の回転軸回りの周方向の全周に亘って歯車が形成されている。
【００３３】
吸気側カムシャフト１２１は、当該吸気側カムシャフト１２１の基準角度がカム角度センサ１２２により検出されるように構成された基準角度形成部２２０を有している。吸気側カムシャフト１２１の基準角度形成部２２０は、少なくとも吸気バルブ１０２の閉弁タイミング（閉弁位置ＩＶＣ）に対応する角度位置に設けられている。
基準角度形成部２２０は、吸気側カムシャフト１２１の外周に設けられた円板形状を成すカムロータ２０８の外周から径方向外側に突出して設けられた突起である。基準角度形成部２２０は、カムシャフト１２１と一体又は別体の何れの方法で設けられていてもよい。
【００３４】
図３に示すように、実施の形態では、基準角度形成部２２０は、カムロータ２０８の回転中心に対して対称となる１８０度の位置に合計２個設けられている。各基準角度形成部２２０は、カム２０１（吸気側カムシャフト１２１）の回転に伴って吸気バルブ１０２が閉弁する位置（閉弁位置ＩＶＣ）と対応（一致）する位置に設けられている。
【００３５】
よって、ＥＣＵ１０８は、カム角度センサ１２２で、基準角度形成部２２０（突起）を検出することで、吸気バルブ１０２の閉弁と、閉弁したと判定した検知タイミングの行程（実施の形態では、吸気行程）を判定することができる。
【００３６】
なお、実施の形態では、基準角度形成部２２０は、対称となる１８０度の位置に合計２個設けられている場合を例示して説明したが、吸気バルブ１０２の閉弁を判定できる位置であればこれに限定されるものではなく、１個又は３個以上であってもよい。
【００３７】
なお、前述した実施の形態では、基準角度形成部２２０は、カムロータ２０８の外周から回転軸の径方向外側に突出した突起である場合を例示して説明したが、基準角度をカム角度センサ１２２で検出可能とされる範囲で種々の構成が考えられる。例えば、基準角度形成部２２０は、吸気側カムシャフト１２１の外周に設けられた円板形状を成すカムロータ２０８の外周から径方向内側に凹んで設けられた溝２２０Ａまたは穴（図３の点線参照）と、を有し、溝２２０Ａまたは穴であってもよい。この場合、溝２２０Ａ又は穴は、少なくとも吸気バルブ１０２の閉弁タイミング（閉弁位置ＩＶＣ）に対応する角度位置に設けられている。また、基準角度形成部２２０は、エンジン１００の吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程に対応する角度位置に設定されている構成としてもよい。
【００３８】
図２に戻って、排気側カムシャフト２０９の一端には、回転位相が変化しないカムプーリ２０３が設けられている。このカムプーリ２０３には、回転軸回りの周方向の全周に亘って歯車が形成されており、この歯車は位相可変カムプーリ２０２の歯車と噛み合って組み合わされている。
【００３９】
前述したクランクシャフト１１６の一端には、クランクプーリ２０４が固定されており、クランクプーリ２０４には、このクランクプーリ２０４の回転軸回りの周方向の全周に亘って歯車が形成されている。
【００４０】
また、クランクシャフト１１６の一端には、オイルポンプ２０５が設けられており、クランクシャフト１１６の回転に同期してオイルポンプ２０５が回転することにより、オイルを吐出して油圧を発生させる。これにより、エンジン１００内の潤滑や油圧駆動のアクチュエータへのオイル供給が行われる。
【００４１】
位相可変カムプーリ２０２と、カムプーリ２０３と、クランクプーリ２０４との間にはタイミングベルト２０６が巻き掛けられており、位相可変カムプーリ２０２と、カムプーリ２０３とは、このタイミングベルト２０６を介して、クランクプーリ２０４によって駆動される。
【００４２】
位相可変カムプーリ２０２には、油圧によって駆動されるアクチュエータが構成されている。
【００４３】
図４に示すように、位相可変カムプーリ２０２の内周側には、カムハウジング２５１が設けられており、このカムハウジング２５１の内部には、吸気側カムシャフト１２１に固定されたベーン２５２が設けられている。
【００４４】
ベーン２５２の周囲には、ベーン２５２とカムハウジング２５１とにより空間が形成されている。この空間内でベーン２５２が回転軸回りに動作可能となっている。
【００４５】
ベーン２５２とカムハウジング２５１とにより形成された空間は、ベーン２５２により進角室２５３と遅角室２５４とに仕切られており、進角室２５３は、位相進角油圧通路２８１に接続されており、遅角室２５４は、位相遅角油圧通路２８２に接続されている。位相進角油圧通路２８１と位相遅角油圧通路２８２とは、オイルコントロールバルブ（Ｏｉｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ：ＯＣＶ）２０７に接続されている。
【００４６】
オイルコントロールバルブ２０７は、ソレノイド２５５と、プランジャ２５６と、ハウジング２５７と、スプール２５８と、スプリング２５９とを有している。
【００４７】
オイルコントロールバルブ２０７では、スプール２５８が軸方向（図４の左右方向）に移動可能に設けられており、スプール２５８の軸方向の移動は、ソレノイド２５５への通電、非通電により制御される。オイルコントロールバルブ２０７では、ソレノイド２５５に通電しない場合、スプール２５８がスプリング２５９に押圧されて図３の右方向に位置しており、ソレノイド２５５に通電した場合、プランジャ２５６がスプール２５８を図４の左方向に押圧するため、スプール２５８は、スプリング２５９の押圧力に抗して図４の左方向に移動する。このスプール２５８の左方向への移動量は、ソレノイド２５５に供給される電流の大きさに比例して大きくなる。
【００４８】
ハウジング２５７は、油圧供給ポート２６１と、進角ポート２６２と、遅角ポート２６３と、ドレインポート２６０とを有しており、これらの油圧供給ポート２６１、進角ポート２６２、遅角ポート２６３、ドレインポート２６０は、それぞれオイル通路２８０、位相進角油圧通路２８１、位相遅角油圧通路２８２、ドレイン通路（図示せず）に接続されている。
【００４９】
なお、可変バルブタイミング機構１２３は、前述した構造に限定されるものではなく、公知の全ての可変バルブタイミング機構を適用できる。
【００５０】
［ＥＣＵ］
次に、実施の形態にかかるＥＣＵ１０８の機能を説明する。
【００５１】
図５は、実施の形態にかかるＥＣＵ１０８を説明する機能ブロック図である。
【００５２】
ＥＣＵ１０８は、入力回路３０１と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）変換部３０２と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０５と、出力回路３０６とを有するマイクロコンピュータにより構成されている。
【００５３】
入力回路３０１は、アナログの入力信号３００（例えば、前述した空気流量計１１８やアクセル開度センサ１２０等からの出力信号）が入力された場合、当該入力信号３００からノイズ成分の除去を行い、当該入力信号３００をＡ／Ｄ変換部３０２に出力する。
【００５４】
Ａ／Ｄ変換部３０２は、入力回路３０１から受信したアナログの入力信号３００をデジタル信号に変換して、ＣＰＵ３０３に出力する。
【００５５】
ＣＰＵ３０３は、Ａ／Ｄ変換部３０２で変換されたデジタルの入力信号３００を取り込み、ＲＯＭ３０４に記憶された燃料噴射制御プログラムや、その他の制御プログラムを実行することによって、燃料噴射弁１０４や、その他の機器の制御、診断等を実行する。
【００５６】
ＣＰＵ３０３による演算結果や、Ａ／Ｄ変換部３０２による変換結果は、ＲＡＭ３０５に一時的に記憶されると共に、演算結果は、出力回路３０６を介して制御信号３０７として出力される。エンジン１００では、この制御信号３０７により、燃料噴射弁１０４、点火コイル１０６等の制御が行われる。なお、空気流量計１１８やアクセル開度センサ１２０等の入力信号３００に基づいて、ＣＰＵ３０３で演算された制御信号３０７は、後述する運転条件に相当する。
【００５７】
［従来例にかかるエンジン１００の各センサ信号と各行程との関係］
次に、従来例にかかるエンジン１００の各センサ信号と各行程との関係を説明する。
【００５８】
図６は、従来例にかかるエンジン１００の各センサ信号と各行程との関係を説明する図であり、図６の最上段は、エンジン１００に設けられたカム角度センサ１２２の出力信号のタイムチャートであり、図中の上から２段目は、エンジン１００に設けられたクランク角度センサ１１４の出力信号のタイムチャートであり、図中の上から３段目は、エンジン１００の行程のタイムチャートであり、図中の最下段は、エンジン１００が過渡運転時のアクセル開度センサ１２０と絞り弁１１７の開度センサ信号を示している。実施の形態では、エンジン１００が４気筒の場合を例示しているので、カム角度センサ１２２の出力信号の周期は、１８０ｄｅｇごとに発生する。
【００５９】
図６に示すように、従来のエンジン１００では、クランク角度センサ１１４で検出したクランクシャフト１１６の回転角度に基づいて、吸気側カムシャフト１２１の回転角度を演算し、この吸気側カムシャフト１２１の回転角度から吸気バルブ１０２の閉弁位置（Ｉｎｔａｋｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｃｌｏｓｅ：ＩＶＣ）を算出していた。ここで、吸気側カムシャフト１２１と吸気バルブ１０２とは一体的に設けられているため、吸気バルブ１０２の位置は、吸気側カムシャフト１２１の回転角度から物理的に決まる。
【００６０】
一方、エンジン１００では、クランクシャフト１１６と吸気側カムシャフト１２１との間には、例えば、タイミングベルト２０６、位相可変カムプーリ２０２、カムプーリ２０３など、多数の構成部品が介在している。そのため、部品誤差や組み合わせ誤差などが累積してしまい、クランクシャフト１１６の回転角度から算出した吸気側カムシャフト１２１の回転角度にバラツキが生じてしまう。
【００６１】
その結果、吸気側カムシャフト１２１の回転角度から算出した吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣにバラツキが生じてしまい、シリンダ内の空気量を正確に求めることができない。
【００６２】
図６の最下段に示すように、エンジン１００では、エンジン１００の過渡運転時において、アクセル開度センサ１２０の出力信号に基づき、ＥＣＵ１０８により制御された絞り弁１１７の開度に応じて、エンジン１００への吸入空気量が増加し、エンジン１００のシリンダに吸入される空気量は、吸気バルブ１０２が閉弁するタイミング（閉弁位置ＩＶＣ）にて物理的に確定する。
【００６３】
このように、エンジン１００の過渡運転時においては、シリンダ内の空気量が物理的に確定する（閉弁位置ＩＶＣ）前に、燃料噴射制御や点火時期制御の演算が確定、実行する場合、アクセル開度の変化、絞り弁１１７の変化、カム角度センサ１２２から得られる可変バルブタイミング機構１２３の制御位置等の認識値から、各種補正を行う必要がある。
【００６４】
しかしながら、ＥＣＵ１０８では、シリンダ内の空気量が確定するタイミングが異なる（算出した吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣにバラツキがある）ことや、可変バルブタイミング機構１２３のバラツキの影響を受けることにより、補正制御の精度を向上させることができない。その結果、エンジン１００の過渡運転時において、所望の空燃比制御の精度が十分に確保できず、空燃比制御の精度向上のためには、多くの工数が必要になり、空燃比制御も複雑となってしまう。
【００６５】
そこで、本発明の実施の形態では、吸気側カムシャフト１２１に設けられたカムロータ２０８の基準角度形成部２２０（突起）を、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣに対応する角度位置に設けているので、このカム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出結果に基づいて、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣを正確に検知することができる。よって、エンジン１００の過渡運転時においても、シリンダ内の空気量を精度よく算出することができる。
【００６６】
図７は、本発明の実施の形態にかかるカム角度センサ１２２の検知タイミングの一例を説明する図である。図７では、エンジン１００に設けられた４つのシリンダ（気筒）のうち、所定の１つのシリンダにおける吸気バルブ１０２の開閉動作（リフト量）と、吸気側カムシャフト１２１の回転角度を検出するカム角度センサ１２２の検出信号との関係を示している。
【００６７】
図７に示すように、実施の形態では、カム角度センサ１２２は、カムロータ２０８に設けられた基準角度形成部２２０（突起）を検出することで、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣに対応するタイミングで信号を出力するようになっており、ＥＣＵ１０８は、吸気バルブ１０２の閉弁タイミングを正確に検知することができる。
【００６８】
なお、カム角度センサ１２２の検出タイミングは、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣと一致することが望ましいが、シリンダ内の空気量の算出精度に影響しない範囲であれば、完全に一致するタイミングでなくてもよい。例えば、カム角度センサ１２２の検出タイミングは、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣに対して所定の設定角度（例えば、±０．３ｄｅｇ）以内であれば良い。
【００６９】
ここで、シリンダ内の空気量の算出精度に影響しない範囲とは、エンジン１００の１気筒当たりのシリンダ容積、吸気バルブ１０２の動作リフト量や開閉時間などにより異なるため、本発明が適用されるエンジン１００の仕様に応じて設定するのが望ましい。
【００７０】
［本発明の実施の形態にかかるエンジンの各センサ信号と各行程との関係］
次に、本発明の実施の形態にかかるエンジン１００の各センサ信号と各行程との関係を説明する。
【００７１】
図８は、従来例にかかるエンジン１００の各センサ信号と各行程との関係を説明する図であり、図８の最上段は、エンジン１００に設けられたカム角度センサ１２２の出力信号のタイムチャートであり、図中の上から２段目は、エンジン１００に設けられたクランク角度センサ１１４の出力信号のタイムチャートであり、図中の上から３段目は、エンジン１００の行程のタイムチャートであり、図中の最下段は、エンジン１００が過渡運転時のアクセル開度センサ１２０と絞り弁１１７の開度センサ信号を示している。実施の形態では、エンジン１００が４気筒の場合を例示しているので、カム角度センサ１２２の出力信号の周期は、１８０ｄｅｇごとに発生する。
【００７２】
図８に示すように、カム角度センサ１２２は、カムロータ２０８に設けられた基準角度形成部２２０（突起）を検出することで、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣのタイミングを検出するようになっており、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣを正確に検知することができる。これにより、ＥＣＵ１０８は、吸気バルブ１０２の閉弁後のシリンダ内の空気量を正確に算出することができ、この空気量に基づいて所望の空燃比となるように燃料噴射量の演算を行う。ＥＣＵ１０８では、燃料噴射量の演算結果に基づいて燃料噴射弁１０４を制御することで、燃料噴射弁１０４からシリンダ内に所定量の燃料を噴射することができる。
【００７３】
なお、ＥＣＵ１０８は、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣで演算した燃料噴射量が、必要燃料噴射量よりも所定の閾値以上不足していると判定した場合、その後の行程（例えば、圧縮行程）で割り込み噴射を行い、所望の空燃比となるように調整を行う。
【００７４】
ここで、ＥＣＵ１０８の制御ブロックを説明する。
【００７５】
図９は、ＥＣＵ１０８における機能を説明するブロック図である。
【００７６】
図９に示すように、ＥＣＵ１０８は、空気量演算部８０１と、要求燃料噴射量演算部８０２と、割込み燃料噴射演算部８０３と、要求点火タイミング演算部８０４とを有している。
【００７７】
空気量演算部８０１は、空気流量計（ＡＦＭ）１１８から出力された検出信号と、カム角度センサ１２２から出力された検出信号などを受け付け、これらの検出信号に基づいてシリンダ内の空気量を演算する。
【００７８】
要求燃料噴射量演算部８０２は、エンジン１００の運転条件や、クランク角度センサ１１４の検出信号などを受け付けると共に、空気量演算部８０１で演算されたカム角度センサ１２２による基準角度検出部２２０の検出タイミングにおけるシリンダ内の空気量に基づいて要求燃料噴射量の演算を行う。
【００７９】
割込み燃料噴射演算部８０３は、少なくとも基準角度形成部２２０の検出タイミングの空気量から演算した燃料噴射量が、要求燃料噴射量演算部８０２で演算した要求燃料噴射量未満であると判定した場合に割込み燃料噴射量を算出し、この割込み燃料噴射量を燃料噴射弁１０４に出力するための演算処理を行う。
【００８０】
ＥＣＵ１０８は、要求燃料噴射量演算部８０２で演算された要求燃料噴射量と、割込み燃料噴射演算部８０３で演算された割込み燃料噴射量とに基づいて、燃料噴射弁１０４の制御を行い、燃料噴射弁１０４では、これらの燃料噴射量に基づいてシリンダ内に燃料を噴射する。
【００８１】
前述したＥＣＵ１０８が、要求燃料噴射量と、割込み燃料噴射量とに基づいて行う燃料噴射弁１０４の制御を、燃料噴射制御と言う。
【００８２】
要求点火タイミング演算部８０４は、エンジン１００の運転条件やクランク角度センサ１１４の検出信号などを受け付けると共に、空気量演算部８０１で演算されたカム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出タイミングにおけるシリンダ内の空気量に基づいて要求点火タイミングを演算し、点火コイル１０６に出力する。点火コイル１０６は、点火プラグ１０５を点火するための高電流を生成し、この高電流を要求点火タイミングで点火プラグ１０５に供給することで、点火プラグ１０５は、要求点火タイミングで点火を行う。なお、点火プラグ１０５は、要求点火タイミングよりも遅いタイミング（遅角）で点火してもよく、このようにすると、ノッキングなどを適切に防止することができる。
【００８３】
点火コイル１０６では、要求点火タイミング演算部８０４から出力された要求点火タイミングに応じて所定の電流を発生し、この電流により点火プラグ１０５を点火する。
【００８４】
［燃料噴射制御処理］
次に、ＥＣＵ１０８による燃料噴射制御の処理を説明する。
【００８５】
図１０は、ＥＣＵ１０８による燃料噴射制御の処理を説明するフローチャートである。
【００８６】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１０８は、運転条件の処理を行う。ここで、運転条件とは、車両（図示せず）のアイドル状態からの加速走行、加速走行からの減速走行、または一定のエンジン回転数を維持している定常走行や、運転者のアクセル操作や気温や湿度、標高(空気密度が下がる)など、エンジン１００における環境変化を含めた条件のことを言う。
【００８７】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１０８の空気量演算部８０１は、空気流量計１１８で検出した空気の流量と、カム角度センサ１２２で検出した吸気側カムシャフト１２１の基準角度形成部２２０の位置などとに基づいて、現時点でのシリンダ内の空気量Ｑ１（吸気バルブ１０２が閉弁する前の状態における推定空気量）を演算する。
【００８８】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１０８の要求燃料噴射量演算部８０２は、ステップＳ１０１でＥＣＵ１０８が処理した運転条件と、ステップＳ１０２で空気量演算部８０１が演算したシリンダ内の空気量Ｑ１とに基づいて、エンジン１００で必要とする要求燃料噴射量を演算する。
【００８９】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１０８は、吸気側カムシャフト１２１の回転角度を検出するカム角度センサ１２２からの割込みがあるか否かを判定し、割込みがあると判定した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進み、割込みがないと判定した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０５に進む。
【００９０】
ステップＳ１０５において、カム角度センサ１２２からの割込みがない場合、ＥＣＵ１０８は、ステップＳ１０３で演算した要求燃料噴射量に応じて燃料噴射弁１０４を制御し、燃料噴射弁１０４による通常の燃料噴射を行い、処理を終了する。
【００９１】
ステップＳ１０６において、カム角度センサ１２２からの割込みがある場合、ＥＣＵ１０８の空気量演算部８０１は、カム角度センサ１２２からの割込みがあったタイミング（吸気バルブ１０２の閉弁タイミング）におけるシリンダ内の空気量Ｑ２を演算する。
【００９２】
ステップＳ１０７において、ＥＣＵ１０８は、ステップＳ１０２での基準角度形成部２２０の検出タイミング以外のタイミングで演算されたシリンダ内の空気量Ｑ１と、ステップＳ１０６での基準角度形成部２２０の検出タイミングで演算されたシリンダ内の空気量Ｑ２との差分ΔＱ（＝Ｑ２−Ｑ１）を演算する。なお、ＥＣＵ１０８は、ステップＳ１０２での基準角度形成部２２０の検出タイミング以外のタイミングで演算されたシリンダ内の空気量Ｑ１と、ステップＳ１０６での基準角度形成部２２０の検出タイミングで演算されたシリンダ内の空気量Ｑ２との割合Ｑｔ（＝Ｑ２／Ｑ１）を演算してもよい。
【００９３】
ステップＳ１０８において、ＥＣＵ１０８は、ステップＳ１０７で演算した空気量の差分ΔＱに基づいて、空燃比センサ１１２により検出されたエンジン１００の空燃比が所望の空燃比となるように、追加の燃料噴射が必要か否かを判定する。
【００９４】
ＥＣＵ１０８は、追加の燃料噴射が必要と判定した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９において、割込み燃料噴射制御を行う。一方、ＥＣＵ１０８は、追加の燃料噴射が不要と判定した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、割込み燃料噴射を行わず、そのまま処理を終了する。
【００９５】
［要求点火タイミング演算処理］
次に、ＥＣＵ１０８による要求点火タイミング演算処理を説明する。
【００９６】
図１１は、ＥＣＵ１０８による要求点火タイミング演算理を説明するフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１０８は、ステップＳ１０１と同様に、運転条件の処理を行う。
【００９８】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１０８の空気量演算部８０１は、ステップＳ１０２と同様に、空気流量計１１８で検出した空気の流量と、カム角度センサ１２２で検出した吸気側カムシャフト１２１の基準角度形成部２２０の位置などとに基づいて、現時点でのシリンダ内の空気量Ｑ１を演算する。
【００９９】
ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１０８の要求点火タイミング演算部８０４は、ステップＳ２０１の運転条件と、ステップＳ２０２で演算したシリンダ内の空気量Ｑ１と、クランク角度センサ１１４の検出結果などに基づいて、点火プラグ１０５の要求点火タイミングを演算する。
【０１００】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１０８は、吸気側カムシャフト１２１の回転角度を検出するカム角度センサ１２２からの割込み（基準角度の検出）があるか否かを判定し、割込みがあると判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５に進み、割込みがないと判定した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、処理を終了する。
【０１０１】
ステップＳ２０５において、ステップＳ２０３で演算した要求点火タイミングに基づいて、点火プラグ１０５の点火制御を行う。ここで、ステップＳ２０５では、カム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出タイミングで、点火プラグ１０５の点火制御行う場合を例示して説明したが、カム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出タイミング以降（遅角）に点火プラグ１０５の点火制御を行ってもよい。例えば、カム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出タイミング以降の所望のクランク角度センサ１１４の検出信号に基づいて、点火プラグ１０５の点火制御を行ってもよい。
【０１０２】
図１２は、エンジン１００の過渡運転時において、従来の内燃機関の制御装置による空燃比制御（方式Ａ）と、本発明を適用した内燃機関の制御装置による空燃比制御（方式Ｂ）との比較結果を説明する図である。
【０１０３】
図１２に示すように、従来の方式Ａでは、グラフの上位部分Ａ−２に示すように、シリンダ内の空気量が確定するタイミングが異なることや、可変バルブタイミング機構１２３のバラツキなどの影響で、目標空燃比に対する空燃比制御の精度が悪かった。
【０１０４】
一方、本発明を適用した方式Ｂでは、シリンダ内の空気量が正確に求められるので、目標空燃比に近づける制御が可能となる。このように、本発明を適用することにより、エンジン１００が過渡運転状態であっても、シリンダ内の空気量を正確に算出することが可能となり、目標空燃比に対する空燃比制御の精度を向上することができる。
【０１０５】
以上説明した通り、実施の形態では、
（１）吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３を開閉駆動するカムシャフト１２１、２０９と、当該カムシャフト１２１、２０９の回転角度を検出するカム角度センサ１２２、２０９ａとを有するエンジン１００（内燃機関）を制御するＥＣＵ１０８（内燃機関の制御装置）であって、カムシャフト１２１は、カム角度センサ１２２で検出されるように構成された基準角度形成部２２０を有し、基準角度形成部２２０は、少なくとも吸気バルブ１０２の閉弁タイミングに対応する（一致する）角度位置に設けられている構成とした。
【０１０６】
このように構成すると、ＥＣＵ１０８では、カム角度センサ１２２による基準角度形成部２２０の検出信号から吸気バルブ１０２の閉弁タイミング（吸気バルブ１０２も排気バルブ１０３も閉弁しており、シリンダ内が閉じた状態）を検知することができる。よって、エンジン１００のシリンダでは、吸気バルブ１０２の閉弁タイミングで内部の空気量が確定し、ＥＣＵ１０８は、シリンダ内の空気量を正確に算出することができる。
【０１０７】
（２）また、少なくとも基準角度形成部２２０の検出タイミング（前述した実施の形態では、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣ）における燃料噴射量が、要求燃料噴射量未満であると判定した場合に割込み燃料噴射量を演算する割込み燃料噴射演算部８０３を備えた構成とした。
【０１０８】
このように構成すると、割込み燃料噴射演算部８０３は、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣで演算された燃料噴射量が、空気量や制御信号３０７に基づいて演算された要求燃料噴射量未満であると判定した場合、割込み燃料噴射量を演算するので、エンジン１００を適切な燃焼状態に維持することができる。
【０１０９】
（３）また、基準角度形成部２２０の検出タイミング（前述した実施の形態では、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣ）で演算されたシリンダ内の空気量に基づいて前記要求燃料噴射量を算出する要求燃料噴射量演算部８０２を備える構成とした。
【０１１０】
このように構成すると、要求燃料噴射量演算部８０２は、シリンダ内の空気量が確定した状態で算出された正確な空気量に基づいて要求燃料噴射量を演算することで、要求燃料噴射量を正確に演算することができる。
【０１１１】
（４）また、割込み燃料噴射演算部８０３は、基準角度形成部２２０の検出タイミング（前述した実施の形態では、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣ）で演算されたシリンダ内の空気量Ｑ２（第１空気量）と、基準角度形成部２２０の検出タイミングとは異なるタイミングで演算されたシリンダ内の空気量Ｑ１（第２空気量）との差分または割合の何れかに基づいて、割込み燃料噴射量の演算の要否を判定する構成とした。
【０１１２】
このように構成すると、割込み燃料噴射演算部８０３は、基準角度形成部２２０の検出タイミングで算出された空気量Ｑ２と、基準角度形成部２２０の検出タイミングとは異なるタイミングで算出された空気量Ｑ１との差分又は割合に基づいて、割込み燃料噴射量の演算を行うか否かを判定するので、追加燃料噴射の要否判断を適切に行うことができる。
【０１１３】
（５）また、エンジン１００のシリンダ内の混合気に点火する点火装置（点火プラグ１０５及び点火コイル１０６）を有し、点火装置は、基準角度形成部２２０の検出タイミング、または基準角度形成部２２０の検出タイミングよりも遅いタイミング（遅角）で、混合気に点火する構成とした。
【０１１４】
このように構成すると、点火装置による点火タイミングが吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣよりも遅角されるので、エンジン１００のノッキングを防止することができる。
【０１１５】
（６）また、基準角度形成部２２０は、カムシャフト１２１の外周に設けられた円板形状を成すカムロータ２０８の外周から径方向外側に突出して設けられた突起である構成とした。
【０１１６】
このように構成すると、一般的な車両で使用されている既存のカム角度センサを用いることができ、基準角度形成部２２０を検知するための追加のセンサや装置が必要ない。よって、基準角度形成部２２０を検出するための追加コストがほとんど必要ない。
【０１１７】
（７）また、基準角度形成部２２０は、カムシャフト１２１の外周に設けられた円板形状を成すカムロータ２０８の外周から径方向内側に突出して設けられた溝２２０Ａまたは穴である構成とした。
【０１１８】
このように構成しても、カム角度センサ１２２により溝２２０Ａ又は穴を検知することができ、カムシャフト１２１の基準角度を確実に検出することができる。
【０１１９】
（８）また、基準角度形成部２２０は、エンジン１００の吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程に対応する角度位置に設けられている構成とした。
【０１２０】
このように構成すると、ＥＣＵ１０８は、各々の基準角度形成部２２０の検出タイミングから、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程の何れかでああるかを判定することができ、吸気行程における空気量の正確な演算に加えて、燃料噴射弁や点火装置の制御を適切なタイミングで行うことができる。
【０１２１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を説明する。
第２の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置は、カム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検出タイミングが、吸気バルブの開弁位置ＩＶＯ（Ｉｎｔａｋｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｏｐｅｎ）や、排気バルブの開弁位置ＥＶＯ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｖａｌｖｅ  Ｏｐｅｎ）又は閉弁位置ＥＶＣ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｖａｌｖｅ  Ｃｌｏｓｅ）に対応するように構成されている点が、前述した実施の形態と異なる。
【０１２２】
図１３は、第２の実施の形態にかかるカム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検出タイミングを説明する図である。なお、前述した実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、必要に応じて説明する。
【０１２３】
図１３に示すように、第２の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置では、カム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検知タイミングは、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣだけではなく、吸気バルブ１０２の開弁位置ＩＶＯ、排気バルブ１０３の閉弁位置ＥＶＣ、開弁位置ＥＶＯのそれぞれの何れか、又は全てのタイミングに対応する角度位置に設定されている構成としている。つまり第２の実施の形態の内燃機関の制御装置（ＥＣＵ１０８）では、カムロータ２０８の基準角度形成部２２０（突起）は、吸気バルブ１０２の閉弁タイミング（閉弁位置ＩＶＣ）または開弁タイミング（開弁位置ＩＶＯ）、または排気バルブ１０３の閉弁タイミング（閉弁位置ＥＶＣ）または開弁タイミング（開弁位置ＥＶＯ）の少なくとも何れかのタイミングに対応する位置に設けられている。
【０１２４】
これにより、内燃機関の制御装置（ＥＣＵ１０８）では、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３の全てのバルブの開閉タイミングを検知することができるので、吸気バルブ１０２の閉弁タイミングと排気バルブ１０３の閉弁タイミングの両方を検知することで、シリンダ内の空気量の確定をより確実に行うことができる。
【０１２５】
以上説明した通り、第２の実施の形態では、
（９）吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３を開閉駆動するカムシャフト１２１、２０９と、当該カムシャフト１２１、２０９の回転角度を検出するカム角度センサ１２２、２０９ａとを有するエンジン１００（内燃機関）を制御するＥＣＵ１０８（内燃機関の制御装置）であって、カムシャフト１２１、２０９は、カム角度センサ１２２、２０９ａで検出されるように構成された基準角度形成部２２０を有し、基準角度形成部２２０は、吸気バルブ１０２の閉弁タイミング（閉弁位置ＩＶＣ）または開弁タイミング（開弁位置ＩＶＯ）、または排気バルブ１０３の閉弁タイミング（閉弁位置ＥＶＣ）または開弁タイミング（ＥＶＯ）の少なくとも何れかのタイミングに対応する角度位置に設けられている構成とした。
【０１２６】
このように構成すると、ＥＣＵ１０８は、吸気バルブ１０２の閉弁位置ＩＶＣと開弁位置ＩＶＯ、及び排気バルブ１０３の閉弁位置ＥＶＣと開弁位置ＥＶＯを検知することができるので、シリンダ内の空気量の確定タイミングをより正確に検出することができる。よって、ＥＣＵ１０８は、これらの検出タイミングに基づいて、シリンダ内の空気量をより正確に算出することができる。
【０１２７】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を説明する。
第３の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置は、カム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検出タイミングを、吸気バルブの開弁位置ＩＶＯと、排気バルブの閉弁位置ＥＶＣとに一致するように構成されている点が、前述した実施の形態と異なる。
【０１２８】
図１４は、第３の実施の形態にかかるカム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検出タイミングを説明する図である。なお、前述した実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、必要に応じて説明する。
【０１２９】
図１４に示すように、第３の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置では、カム角度センサ１２２、２０９ａが、吸気側カムシャフト１２１と、排気側カムシャフト２０９とにそれぞれ設けられている。吸気側カムシャフト１２１に設けられたカム角度センサ１２２の検知タイミングは、吸気バルブ１０２の開弁位置ＩＶＯと一致し、排気側カムシャフト２０９に設けられたカム角度センサ２０９ａは、排気バルブ１０３の閉弁位置ＥＶＣと一致する構成としている。つまり、第３の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置（ＥＣＵ１）では、基準角度形成部２２０は、吸気バルブ１０２の開弁タイミング（開弁位置ＩＶＯ）に対応する角度位置に設けられていると共に、排気バルブ１０３の閉弁タイミング（ＥＶＣ）に対応する角度位置に設けられている。
【０１３０】
カム角度センサ１２２、２０９ａによる基準角度形成部２２０の検出タイミングを、それぞれ吸気バルブ１０２の開弁位置ＩＶＯ、排気バルブ１０３の閉弁位置ＥＶＣと一致するように構成することで、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３の両方が開いているオーバーラップの期間を算出することができる。よって、ＥＣＵ１０８では、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３とが同時に開弁していることにより、エンジン１００で燃焼した排気ガスをシリンダ内に取り込む内部ＥＧＲ量を正確に算出することができる。
【０１３１】
この結果、ＥＣＵ１０８では、複雑な演算や補正制御を行わずに正確なエンジン１００の内部ＥＧＲ量を算出することができ、この内部ＥＧＲ量に応じた高精度で最適な燃焼制御を行うことができる。
【０１３２】
以上説明した通り、第３の実施の形態では、
（１０）基準角度形成部２２０は、吸気バルブ１０２の開弁タイミング（開弁位置ＩＶＯ）に対応する角度位置に設けられていると共に、排気バルブ１０３の閉弁タイミング（閉弁位置ＥＶＣ）に対応する角度位置に設けられている構成とした。
【０１３３】
このように構成すると、ＥＣＵ１０８は、エンジン１００の排気行程と吸気行程のオーバーラップ期間を検出することができるので、このオーバーラップ期間に基づいて可変バルブタイミング機構１２３により吸気バルブ１０２又は排気バルブ１０３の作動角を調整することで、エンジン１００の燃焼状態を適切に制御することができる。
【０１３４】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は、前述した実施の形態を全て組み合わせてもよく、何れか２つ以上の実施の形態を任意に組み合わせても好適である。
【０１３５】
また、本発明は、前述した実施の形態の全ての構成を備えているものに限定されるものではなく、前述した実施の形態の構成の一部を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよく、また、前述した実施の形態の構成を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよい。
【０１３６】
また、前述した実施の形態の一部の構成について、他の実施の形態の構成に追加、削除、置換をしてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１００：エンジン、１０１：ピストン、１０２：吸気バルブ、１０３：排気バルブ、１０４：燃料噴射弁、１０５：点火プラグ、１０６：点火コイル、１０７：ノックセンサ、１０８：ＥＣＵ、１１０：排気管、１１１：三元触媒、１１２：空燃比センサ、１１４：クランク角度センサ、１１６：クランクシャフト、１１７：絞り弁、１１８：空気流量計、１１９：燃焼室、１２０：アクセル角度センサ、１２１：吸気側カムシャフト、１２２：カム角度センサ、１２３：可変バルブタイミング機構、２０１：カム、２０２：位相可変カムプーリ、２０３：カムプーリ、２０４：クランクプーリ、２０５：オイルポンプ、２０６：タイミングベルト、２０７：オイルコントロールバルブ、２０８：カムロータ、２２０Ａ：溝、２０９：吸気側カムシャフト、２０９ａ：カム角度センサ、２１０：カム、２２０：基準角度形成部、２５１：カムハウジング、２５２：ベーン、２５３：進角室、２５４：遅角室、２５５：ソレノイド、２５６：プランジャ、２５７：ハウジング、２５８：スプール、２５９：スプリング、２６０：ドレインポート、２６１：油圧供給ポート、２６２：進角ポート、２６３：遅角ポート、２８０：オイル通路、２８１：位相進角油圧通路、２８２：位相遅角油圧通路、３００：入力信号、３０１：入力回路、３０２：Ａ／Ｄ変換部、３０３：ＣＰＵ、３０４：ＲＯＭ，３０５：ＲＡＭ、３０６：出力回路、３０７：制御信号
【図１】
2019187645.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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