(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、内部ＥＧＲガスの導入を伴う運転モードの切り替え時の空燃比制御の精度を向上させられるようにすることを目的とする。【解決手段】  筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路５０への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードと上記吹き返しが生じない第２モードとを、吸気バルブ４６の閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替え可能な可変動弁装置１０を備える内燃機関において、ＥＣＵ３０は、第１モードから第２モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の減量、および、第２モードから第１モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の増量を行う燃料噴射量補正処理を実行する。ＥＣＵ３０は、上記燃料噴射量補正処理において、噴射燃料の減量および増量のための燃料補正量を、内部ＥＧＲガス量が多いほど少なくする。【選択図】図３
2019002364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードと前記吹き返しが生じない第２モードとを、吸気バルブの閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替え可能な可変動弁装置を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、前記第１モードから前記第２モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の減量、および、前記第２モードから前記第１モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の増量のうちの少なくとも一方の燃料噴射量補正処理を実行し、
前記制御装置は、前記燃料噴射量補正処理において、噴射燃料の前記減量および前記増量のための燃料補正量を、内部ＥＧＲガス量が多いほど少なくする
ことを特徴とする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関し、より詳細には、筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードと当該吹き返しが生じない第２モードとを、吸気バルブの閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替え可能な可変動弁装置を備える内燃機関を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、吸気バルブの閉じ時期が吸気下死点よりも遅角される前提の下で、圧縮運転モードと吸気運転モードとの間で運転モードの切り替えが行われる内燃機関の制御装置が開示されている。圧縮運転モードは、吸気バルブが閉じた後に圧縮行程において燃料噴射が行われるモードであり、このため、圧縮行程における筒内から吸気通路への吹き返しガス中に燃料は含まれない。吸気運転モードは、吸気行程中に燃料噴射が行われるモードであり、このため、上記吹き返しガス中に燃料が含まれる。
【０００３】
上記制御装置では、圧縮運転モードから吸気運転モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための燃料噴射量が、吸気運転モードにおける通常噴射量よりも増やされる。これに対し、このような噴射燃料の増量がなされない場合には、この初回の燃焼サイクルにおいて筒内に吸入されるガスは、切り替え直前の圧縮運転モードの下で吸気通路に吹き返されたガス（燃料を含まないガス、すなわち、空気）、当該燃焼サイクルの吸気行程において筒内に吸入される空気（新気）、および、当該新気に対応する燃料となる。その結果、当該初回の燃焼サイクルの筒内の空燃比は、燃料を含まない吹き返しガスの存在に起因して、目標空燃比よりもリーンとなる。これに対し、上記制御装置による噴射燃料の増量が行われた場合には、上記初回の燃焼サイクルにおいて、上述の空燃比のリーン化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４８４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内部ＥＧＲガスの導入中に吸気バルブの閉じ時期が吸気下死点よりも遅角されると、吸気通路への吹き返しガス中に内部ＥＧＲガス（排気ガス）が含まれることになる。しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射量の補正では、吹き返しガス中に内部ＥＧＲガスが含まれた場合の燃料補正量の算出に関して考慮されていない。このため、特許文献１に記載の技術は、運転モードの切り替え時の空燃比制御の精度向上の観点において、改善の余地を残すものであった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、内部ＥＧＲガスの導入を伴う運転モードの切り替え時の空燃比制御の精度を向上させられる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】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードと前記吹き返しが生じない第２モードとを、吸気バルブの閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替え可能な可変動弁装置を備える内燃機関を制御する。
前記制御装置は、前記第１モードから前記第２モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の減量、および、前記第２モードから前記第１モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の増量のうちの少なくとも一方の燃料噴射量補正処理を実行する。
前記制御装置は、前記燃料噴射量補正処理において、噴射燃料の前記減量および前記増量のための燃料補正量を、内部ＥＧＲガス量が多いほど少なくする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の吹き返しが生じる第１モードから当該吹き返しが生じない第２モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルにおける筒内の空燃比は、吹き返し燃料の再吸入に起因して、目標空燃比よりもリッチとなる。一方、第２モードから第１モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルにおける筒内の空燃比は、吹き返し燃料の再吸入が存在しないことに起因して、目標空燃比よりもリーンとなる。この点に関し、本発明に係る燃料噴射量補正処理によれば、噴射燃料の増量または減量により、モード切り替えに伴って空燃比が目標空燃比に対してリッチまたはリーンとなることを抑制できる。そのうえで、本発明によれば、噴射燃料の上記の減量および増量のための燃料補正量が、内部ＥＧＲガス量が多いほど少なくされる。これにより、モード切替直後に不足または過剰となる燃料量に対して内部ＥＧＲ量の影響を考慮できるので、モード切替直後の空燃比制御の精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の動弁系の要部の構成を概略的に示す図である。
【図２】２種類の吸気カム（小カムと大カム）により駆動される吸気バルブの開閉時期の一例を表した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃料噴射量補正処理に関するルーチンを示すフローチャートである。
【図４】閉弁時吸気量Ｍｃ、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒ、下死点吸気量Ｍｂｄｃおよび吹き返し量Ｘの関係を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１１】
１．システム構成の一例
本実施形態のシステムが備える内燃機関は、車両に搭載され、その動力源として使用される。本実施形態の内燃機関は、一例として、直列４気筒型の４ストロークエンジンである。内燃機関の点火順序は、一例として、１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４および２番気筒＃２の順である。
【００１２】
１−１．可変動弁装置
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の動弁系の要部の構成を概略的に示す図である。本実施形態の内燃機関の各気筒には、一例として、２つの吸気バルブ４６（図４参照）が備えられている。そして、内燃機関は、これらの吸気バルブ４６を駆動するための可変動弁装置１０を備えている。可変動弁装置１０は、筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路５０（図４参照）への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードと当該吹き返しが生じない第２モードとを、吸気バルブ４６の閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替え可能に構成されている。このような機能を有する可変動弁装置１０は、一例として、以下に説明する図１に示す構成によって実現することができる。
【００１３】
図１に示すように、可変動弁装置１０は、各気筒の吸気バルブ４６を駆動するためのカムシャフト１２を備えている。カムシャフト１２は、クランクシャフト（図示省略）の１／２の速度で回転する。カムシャフト１２には、各気筒の個々の吸気バルブ４６に対し、プロフィールの異なる複数（一例として、２つ）の吸気カム１４、１６を備えている。吸気カム１４、１６は、対象となる吸気バルブ４６の駆動のために択一的に使用される。
【００１４】
図２は、２種類の吸気カム（小カムと大カム）１４、１６により駆動される吸気バルブ４６の開閉時期の一例を表した図である。図２に示すように、一方の吸気カム１４のプロフィールは、吸気バルブ４６の閉じ時期を吸気下死点よりも進角させる「小カム（早閉じ）」として設定されている。もう一方の吸気カム１６のプロフィールは、吸気バルブ４６の閉じ時期を吸気下死点よりも遅角させる「大カム（遅閉じ）」として設定されている。吸気カム１４または１６からの押圧力は、ロッカーアーム１８を介して吸気バルブ４６に伝達される。
【００１５】
また、本実施形態では、吸気カム１４および吸気カム１６の何れが使用される場合にも、内部ＥＧＲガスの導入のために、吸気バルブ４６の開弁期間と排気バルブ４８（図４参照）の開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間が設けられるようになっている。このようなバルブオーバーラップ期間の設定は、例えば、可変バルブタイミング機構（図示省略）によって、吸気バルブ４６の開き時期の進角、および排気バルブ４８の閉じ時期の遅角のうちの少なくとも一方を利用して行うことができる。
【００１６】
可変動弁装置１０は、さらに、カム切替機構２０を備えている。カム切替機構２０は、吸気バルブ４６を駆動するカムを吸気カム１４、１６の間で切り替えるカム切替動作を行うための機構である。カム切替機構２０は、気筒毎に、カムキャリア２２と、電磁ソレノイド式のアクチュエータ２４とを備えている。
【００１７】
カムキャリア２２は、カムシャフト１２の軸方向にはスライド自在であって、カムシャフト１２と一体的に回転可能な態様で、カムシャフト１２によって支持されている。個々のカムキャリア２２には、一例として、同一気筒の２つの吸気バルブ４６を駆動するための２対の吸気カム１４、１６が形成されている。そして、吸気カム１４、１６の各対は、互いに隣接している。また、カムキャリア２２の外周面には、ガイド溝２６が形成されている。
【００１８】
アクチュエータ２４は、ガイド溝２６と対向する位置において、シリンダヘッド等の静止部材に固定されている。アクチュエータ２４は、一対のガイド溝２６ａ、２６ｂにそれぞれ係脱可能な一対のピン２８ａ、２８ｂを有している。アクチュエータ２４は、一対のピン２８ａ、２８ｂのうちの１つを選択的にガイド溝２６に向けて突き出し可能に構成されている。ガイド溝２６ａは、ピン２８ａが挿入される挿入区間と、ピン２８ａがガイド溝２６ａに係合している時にカムシャフト１２の回転に伴ってカムキャリア２２をスライドさせる切替区間と、ピン２８ａをガイド溝２６ａから退出させる退出区間とを含む。ガイド溝２６ｂの構成も、ガイド溝２６ａと同様である。なお、図１に示す構成例では、ガイド溝２６ａ、２６ｂの退出区間が共有されている。
【００１９】
１−２．制御系
本実施形態のシステムは、制御装置としてのＥＣＵ３０を備えている。ＥＣＵ３０には、内燃機関およびこれを搭載する車両に搭載された各種センサと、内燃機関の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。
【００２０】
上記の各種センサは、クランク角センサ３２、エアフローセンサ３４、吸気圧センサ３６および水温センサ３８を含む。クランク角センサ３２は、クランク角に応じた信号を出力する。ＥＣＵ３０は、クランク角センサ３２を用いてエンジン回転速度Ｎｅを取得できる。エアフローセンサ３４は、内燃機関に吸入される空気の流量に応じた信号を出力する。吸気圧センサ３６は、吸気管圧力Ｐｍに応じた信号を出力する。水温センサ３８は、エンジン冷却水温度Ｔｗに応じた信号を出力する。また、上記の各種アクチュエータは、アクチュエータ２４とともに、燃料噴射弁４０および点火装置４２を含む。
【００２１】
ＥＣＵ３０は、プロセッサ、メモリおよび入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上述の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上述の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラムおよびマップが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「制御装置」の機能が実現される。
【００２２】
２．モードの切り替え（カム切替動作）
図１は、吸気カム（小カム）１４が吸気バルブ４６を駆動するときの動作状態を示している。このため、この動作状態では、吸気カム１４のそれぞれがロッカーアーム１８（より詳細には、ロッカーアーム１８のローラ）と接触している。吸気バルブ４６を駆動する吸気カムを吸気カム１４から吸気カム１６に切り替える場合（小カム→大カム）には、ピン２８ｂがガイド溝２６ｂの挿入区間に入るように、アクチュエータ２４の通電が実行される。その後、ピン２８ｂが切替区間においてガイド溝２６ｂと係合している時に、カムキャリア２２がカムシャフト１２の軸方向（図１では、左方向）にスライドする。その結果、それぞれの吸気バルブ４６を駆動する吸気カムが、吸気カム（小カム）１４から吸気カム（大カム）１６に切り替わる。一方、吸気バルブ４６を駆動する吸気カムを吸気カム１６から吸気カム１４に切り替える場合（大カム→小カム）のカム切替動作は、ピン２８ａがガイド溝２６ａの挿入区間に入るようにアクチュエータ２４の通電を実行することによって行うことができる。このようなカム切替動作によれば、カムシャフト１２が１回転する間に（すなわち、１燃焼サイクル中に）吸気カムの切り替えを行うことができる。
【００２３】
図２に示すように、吸気カム（大カム）１６が使用された場合には、吸気バルブ４６の閉じ時期は吸気下死点よりも遅角される。このように吸気バルブ４６の閉じ時期が吸気下死点よりも遅角されると、吸気通路（吸気ポート）５０への混合気の吹き返しが圧縮行程において発生する。このため、上述した可変動弁装置１０の例によれば、筒内の混合気に含まれる燃料の吸気通路（吸気ポート）５０への吹き返しが圧縮行程において生じる第１モードは、吸気カム（大カム）１６が使用されている場合に実現される。一方、吸気カム（小カム）１４が使用されると、吸気バルブ４６の閉じ時期は吸気下死点よりも進角される。この場合には、上記の吹き返しは生じない。このため、可変動弁装置１０の例によれば、当該吹き返しが生じない第２モードは、吸気カム（小カム）１４が使用されている場合に実現される。以上のように、可変動弁装置１０によれば、第１モードと第２モードとを、吸気バルブ４６の閉じ時期の制御によって燃焼サイクル単位で切り替えることができる。
【００２４】
３．モード切り替え時の空燃比制御
３−１．モード切り替え時の課題
（第２モードから第１モードへの切り替え時（小カム→大カム）の課題）
前提として、燃料噴射は、吸気バルブ４６が閉じた時の吸気量である閉弁時吸気量Ｍｃを対象として所定の目標空燃比（例えば、理論空燃比）を実現するために必要な燃料噴射量で行われる。吹き返しが発生する第１モードへの切り替え後の２回目以降の燃焼サイクルであれば、前回の燃焼サイクルにおいて吹き返しが生じているため、筒内に供給されるガスは、前回の燃焼サイクルの吹き返しガスと、今回の燃焼サイクルの新気および上記燃料噴射量の燃料となる。つまり、前回の燃焼サイクルの吹き返しガス中の燃料は、今回の燃焼サイクルにおいて筒内に再吸入され、今回の燃焼サイクルで生じた吹き返し燃料は、次回の燃焼サイクルにおいて筒内に再吸入されることになる。このように、第１モードへの切り替え後の２回目以降の燃焼サイクルであれば、閉弁時吸気量Ｍｃを対象として目標空燃比を実現するために必要な量の燃料が各燃焼サイクルにおいて筒内に充填されることになる。
【００２５】
これに対し、第１モード（大カム）への切り替え後の初回の燃焼サイクルに対する前回の燃焼サイクルは、吹き返し燃料が発生しない第２モード（小カム）を利用する燃焼サイクルである。このため、初回の燃焼サイクルでは、吹き返し燃料の再吸入が生じず、閉弁時吸気量Ｍｃに対する空燃比は、この吹き返し燃料分だけリーンとなる。
【００２６】
（第１モードから第２モードへの切り替え時（大カム→小カム）の課題）
一方、吹き返しが生じない第２モード（小カム）への切り替え後の初回の燃焼サイクルでは、この切り替え後の２回目以降の燃焼サイクルとは異なり、第１モード（大カム）を利用する前回の燃焼サイクルにおいて生じた吹き返しガスが、筒内に吸入されるガス中に含まれることになる。このため、初回の燃焼サイクルでは、この吹き返しガスに含まれる吹き返し燃料分だけ、閉弁時吸気量Ｍｃに対する空燃比がリッチとなる。
【００２７】
（内部ＥＧＲガスの影響）
既述したように、本実施形態では、吸気カム１４および吸気カム１６の何れが使用される場合にも、内部ＥＧＲガスの導入のために、バルブオーバーラップ期間が設けられるようになっている。このため、第１モード（大カム）を利用する燃焼サイクルにおいて吸気通路５０に吹き返されるガス中には、内部ＥＧＲガス（排気ガス）が含まれる。モード切り替え時の空燃比制御の精度向上のためには、吹き返しガス中に含まれる内部ＥＧＲガスを考慮することが好ましい。
【００２８】
３−２．燃料噴射量補正処理
上記の課題に鑑み、本実施形態のモード切り替え時の空燃比制御では、次のような燃料噴射量補正処理が実行される。具体的には、この燃料噴射量補正処理では、モード切り替えに伴う空燃比のリーン化またはリッチ化の抑制のために、第１モードから第２モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の減量と、第２モードから第１モードへの切り替え後の初回の燃焼サイクルのための噴射燃料の増量とが実行される。そして、燃料噴射量補正処理では、上記減量および上記増量のための燃料補正量は、内部ＥＧＲガス量が多いほど少なくされる。
【００２９】
３−３．ＥＣＵの処理
図３は、本発明の実施の形態に係る燃料噴射量補正処理に関するルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、内部ＥＧＲガスの導入のためにバルブオーバーラップ期間が設定されたエンジン運転中に各気筒を対象として、各気筒への燃料噴射の開始前の所定タイミングにおいて燃焼サイクル毎に繰り返し実行される。
【００３０】
図３に示すルーチンでは、ＥＣＵ３０は、まず、今回の燃焼サイクルにおいてカム切替動作が実行されるか否かを判定する（ステップＳ１００）。
【００３１】
ステップＳ１００にて今回の燃焼サイクルにおいてカム切替動作が実行されないと判定した場合には、ＥＣＵ３０は、本実施形態の燃料噴射量補正処理で用いられる燃料補正量をゼロとする（ステップＳ１０２）。すなわち、今回の燃焼サイクルが第１モードと第２モードとの間でのモード切り替えの初回の燃焼サイクルでない場合には、燃料噴射量補正処理による補正は実行されない。
【００３２】
一方、ステップＳ１００にて今回の燃焼サイクルにおいてカム切替動作が実行されると判定した場合には、ＥＣＵ３０は、閉弁時吸気量Ｍｃ、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒおよび下死点吸気量Ｍｂｄｃをそれぞれ推定（算出）する（ステップＳ１０４）。図４は、閉弁時吸気量Ｍｃ、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒ、下死点吸気量Ｍｂｄｃおよび吹き返し量Ｘの関係を模式的に表した図である。
【００３３】
まず、閉弁時吸気量Ｍｃ（筒内に充填される空気（新気）量）は、例えば、周知の空気モデルにより算出することができる。そのような空気モデルの一例において閉弁時吸気量Ｍｃの算出のために用いられるパラメータには、エアフローセンサ３４により検出される吸入空気量Ｇａ、エンジン回転速度Ｎｅ、スロットル開度、および吸排気バルブ４６、４８の開閉時期（バルブオーバーラップ期間あり）が含まれる。
【００３４】
本ステップＳ１０４の計算に用いられる吸気バルブ４６の開閉時期は、吸気カム（大カム）１６の開閉時期である。より詳細には、本ステップＳ１０４では、第１モードから第２モードへの切り替え時（大カム→小カム）には、前回の燃焼サイクル、すなわち、切り替え前の第１モードの最後の燃焼サイクルを対象とした閉弁時吸気量Ｍｃの計算結果が取得される。一方、第２モードから第１モードへの切り替え時（小カム→大カム）には、今回の燃焼サイクル、すなわち、切り替え後の第２モードの初回の燃焼サイクルを対象として、閉弁時吸気量Ｍｃの計算が実行される。
【００３５】
筒内に残留する内部ＥＧＲガスの量である内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒは、例えば、上記の空気モデルを利用して次のような手法で算出することができる。すなわち、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒは、現在使用中のバルブオーバーラップ期間の下での閉弁時吸気量Ｍｃから、バルブオーバーラップ期間をゼロと仮定した条件の下で空気モデルにより計算される閉弁時吸気量Ｍｃを引いて得られる差として算出することができる。
【００３６】
吸気下死点における筒内の吸気量（新気量と内部ＥＧＲガス量の和）である下死点吸気量Ｍｂｄｃは、例えば、次の手法により算出することができる。具体的には、ここでは、吸気下死点では、ピストン４４の速度がゼロであるため、準定常状態が成立するとみなされる。具体的には、筒内圧が吸気管圧力Ｐｍとほぼ等しいものとして、下死点吸気量Ｍｂｄｃが以下の（１）式に従って算出される。
【数１】
2019002364.tif 000003
上記（１）式において、Ｖｃは吸気下死点での筒内容積であり、既知の値である。Ｒは新気および内部ＥＧＲガスの混合ガスに関する既知のガス定数であり、Ｔｃは筒内ガス温度である。また、（１）式中の吸気管圧力Ｐｍは、吸気圧センサ３６を用いて取得されるが、これに代え、例えば、閉弁時吸気量Ｍｃおよびエンジン回転速度Ｎｅと、吸気管圧力Ｐｍとの関係を予め定めたマップを利用して取得されてもよい。
【００３７】
上記（１）式に用いられる筒内ガス温度Ｔｃは、内部ＥＧＲガスの存在を考慮して、次の（２）式に従って算出される。具体的には、（２）式による計算の前提として、新気のガス温度がエンジン冷却水温度Ｔｗとみなされ、内部ＥＧＲガスの温度が排気温度Ｔｅｘとみなされる。そして、（２）式によれば、各ガスの質量の大きさを重みとして各ガスの温度を重み付けしつつ、新気と内部ＥＧＲガスの混合ガスの温度である筒内ガス温度Ｔｃを算出することができる。そして、（１）、（２）式を解くことにより、（２）式に従う筒内ガス温度Ｔｃの下での下死点吸気量Ｍｂｄｃを算出することができる。
【数２】
2019002364.tif 000004
【００３８】
付け加えると、上記（２）式に基づく筒内ガス温度Ｔｃの算出において、新気の温度は、水温センサ３８を用いて検出されるエンジン冷却水温度Ｔｗに代え、例えば、吸気温度センサ（図示省略）により検出可能な吸気温度とみなされてもよい。また、上記（２）式中の排気温度Ｔｅｘは、例えば、閉弁時吸気量Ｍｃおよびエンジン回転速度Ｎｅと、排気温度Ｔｅｘとの関係を予め定めたマップを利用して取得されてもよい。
【００３９】
次に、ＥＣＵ３０は、次の（３）式に従って、吸気カム（大カム）１６の使用中に筒内から吸気通路５０に吹き返されるガスの量である吹き返し量Ｘを算出（推定）する（ステップＳ１０６）。（３）式によれば、吹き返し量Ｘは、下死点吸気量Ｍｂｄｃから閉弁時吸気量Ｍｃと内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒを引いて得られる新気および内部ＥＧＲガスの吹き返し分として算出される。
【数３】
2019002364.tif 000005
【００４０】
次に、ＥＣＵ３０は、今回の燃焼サイクルにおけるカム切替動作が、小カムから大カムへの切り替えのためのものであるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。その結果、本判定が成立する場合、つまり、第２モードから第１モードへの切り替えが行われる場合には、ＥＣＵ３０は、本実施形態の燃料噴射量補正処理で用いられる燃料補正量を、吹き返し量Ｘに応じた大きさの正の値として算出する（ステップＳ１１０）。すなわち、この場合の燃料補正量は、吹き返し量Ｘが多いほど増やされる。
【００４１】
一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０８の判定が不成立となる場合（大カム→小カム）、つまり、第１モードから第２モードへの切り替えが行われる場合には、ＥＣＵ３０は、本実施形態の燃料噴射量補正処理で用いられる燃料補正量を、吹き返し量Ｘに応じた大きさの負の値として算出する（ステップＳ１１２）。すなわち、この場合の燃料補正量は、吹き返し量Ｘが多いほど減らされる。
【００４２】
４．モード切り替え時の空燃比制御の効果
以上説明した図３に示すルーチンによれば、第２モードから第１モードへの切り替え後（小カム→大カム）の初回の燃焼サイクルでは、ステップＳ１１０における燃料噴射量補正処理により、噴射燃料の増量補正が実行される。一方、第１モードから第２モードへの切り替え後（大カム→小カム）の初回の燃焼サイクルでは、ステップＳ１１２における燃料噴射量補正処理により、噴射燃料の減量補正が実行される。これにより、モード切り替えに伴って空燃比が目標空燃比に対してリッチまたはリーンとなることを抑制できる。また、吹き返し量Ｘの推定のために用いられる下死点吸気量Ｍｂｄｃは、内部ＥＧＲガスを考慮して算出される筒内ガス温度Ｔｃを用いて算出される。このため、特にバルブオーバーラップ期間が長い場合（すなわち、内部ＥＧＲガス量が多い場合）に、吹き返し量Ｘの推定精度を向上することができる。
【００４３】
そして、上記（１）〜（３）式によれば、吹き返し量Ｘは、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒが多いほど少なくなる。したがって、ステップＳ１１０の処理によれば、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒが多いほど、増量のための燃料補正量が少なくされ、ステップＳ１１２の処理によれば、内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒが多いほど、減量のための燃料補正量が少なくされる。このように、本実施形態の燃料噴射量補正処理によれば、モード切替直後に不足または過剰となる燃料量に対して内部ＥＧＲ量Ｍｅｇｒの影響を考慮できるので、モード切替直後の空燃比制御の精度をより向上させることができる。
【００４４】
ところで、上述した実施の形態においては、上記燃料噴射量補正処理として、第２モードから第１モードへの切り替え後（小カム→大カム）の初回の燃焼サイクルにおける噴射燃料の増量補正と、第１モードから第２モードへの切り替え後（大カム→小カム）の初回の燃焼サイクルにおける噴射燃料の減量補正との双方が実行される例を挙げた。しかしながら、本発明に係る燃料噴射量補正処理は、これらの増量補正と減量補正の双方が実行されるものに必ずしも限られず、増量補正および減量補正の何れか一方のみが実行されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  可変動弁装置
１２  カムシャフト
１４  吸気カム（小カム）
１６  吸気カム（大カム）
２０  カム切替機構
２２  カムキャリア
２４  アクチュエータ
２６（２６ａ、２６ｂ）  ガイド溝
２８（２８ａ、２８ｂ）  ピン
３０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４４  ピストン
４６  吸気バルブ
５０  吸気通路
【図１】
2019002364.tif 000006
【図２】
2019002364.tif 000007
【図３】
2019002364.tif 000008
【図４】
2019002364.tif 000009