(57)【要約】【課題】エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減することが可能なエンジンの制御装置に関する。【解決手段】アイドル運転時に、排気弁の開閉時期または、排気弁のリフト量または、点火時期の遅角を制御することによって、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を抑制することが可能となる。また、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半においても燃焼トルクが所定量維持する、燃焼トルクの後ずらしを利用することによって、エンジン回転変動の抑制を図っている。【選択図】図２
2008075480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、
アイドル運転時に、前記変動検出手段により検出された前記回転変動が抑制されるように排気弁の開時期および／または閉時期を制御する変動抑制手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
エンジンの吸入空気量を検出する空気量検出手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記吸入空気量に基づいて前記排気弁の開時期および／または閉時期を制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、
アイドル運転時に、前記回転変動検出手段により検出された前記エンジンの回転変動が抑制されるように排気弁のリフト量を制御する変動抑制手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
エンジンの吸入空気量を検出する空気量検出手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記吸入空気量に基づいて前記排気弁のリフト量を制御することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、
アイドル運転時に、前記変動検出手段により検出された前記回転変動が抑制されるように点火時期を制御する変動抑制手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記変動抑制手段は、前記エンジンの燃焼行程で生じるトルク（以下、「燃焼トルク」と言う）の発生時における燃焼トルクの最大値が抑制され、また、燃焼行程後半における燃焼トルクの減衰が抑制されるように前記エンジンの燃焼を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転変動を低減するエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内燃機関においてエンジンが回転変動を起こすとその変動はクランクシャフトの回転変動となって車体に伝わり、所謂サージといわれる車体の振動となり、運転者に感知されれば運転者は不快を感じる。このエンジンの回転変動は、主にエンジンのクランク角毎のトルク変動やエンジンの１行程毎の出力変動、それに気筒間の出力のばらつき等により生じることが知られている。
【０００３】
特にエンジンのクランク角毎のトルク変動による回転変動は、エンジン回転速度が低いアイドル運転時に顕著に現れ、このエンジンの回転変動によるドライバビリティ悪化の対策が提案されている。例えば、特許文献１に記載された発明では、アイドル運転時に、クランク角度センサよりエンジン１回転中の回転変動を算出し、その回転変動が所定値以上であれば、エンジン回転速度を高めて回転変動を小さくする対策が行われている。
【特許文献１】特許第２６１１７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、回転変動を抑制するためにエンジン回転速度を高めると、燃費が悪化するなどの懸念が考えられる。
【０００５】
そこで本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減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】
そこで、請求項１に係る発明では、エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、アイドル運転時に、変動検出手段により検出された回転変動が抑制されるように排気弁の開時期および／または閉時期を制御する変動抑制手段とを備える。
【０００７】
このように、排気弁の開時期および／または閉時期を制御することによって、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となるため、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明のように、エンジンの吸入空気量を検出する空気量検出手段を備え、変動抑制手段は、吸入空気量に基づいて排気弁の開時期および／または閉時期を制御すると良い。
【０００９】
このように、吸入空気量に基づいて排気弁の開時期および／または閉時期を制御することによってエンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となる。また、燃費の悪化を抑制しつつ、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明では、エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、アイドル運転時に、回転変動検出手段により検出されたエンジンの回転変動が抑制されるように排気弁のリフト量を制御する変動抑制手段とを備える。
【００１１】
このように、排気弁のリフト量を制御することによって、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となるため、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。
【００１２】
また、請求項４に係る発明のように、エンジンの吸入空気量を検出する空気量検出手段を備え、変動抑制手段は、吸入空気量に基づいて排気弁のリフト量を制御すると良い。
【００１３】
このように、機関の回転変動と吸入空気量に基づいて、エンジンの回転変動を抑制させることによってエンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となる。また、燃費の悪化を抑制しつつ、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明のように、エンジンの回転変動を検出する変動検出手段と、アイドル運転時に、変動検出手段により検出された回転変動が抑制されるように点火時期を制御する変動抑制手段とを備える。
【００１５】
このように、点火時期を制御することによって、燃焼トルクの変動を抑制することが可能となるため、エンジンの上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。
【００１６】
ところで、一般的に、１行程中の回転変動は、各気筒のトルク（燃焼トルク、排気ロストルク、圧縮トルク、吸気ロストルク）を合成したトルク（以下、「合成トルク」という）により生じる。通常、エンジンは上死点直後に燃焼圧をピークとすることが最も効率が良いとされているが、この場合、１行程中の前半に大きな燃焼トルクが得られる反面、１行程中の後半では燃焼トルクが小さくなってしまい、合成トルクの振幅が大きくなると考えられる。つまり、トルク変動が大きくなってしまう。
【００１７】
そこで、請求項５に係る発明のように、変動抑制手段は、エンジンの燃焼行程で生じるトルク（以下、「燃焼トルク」と言う）の発生時における燃焼トルクの最大値が抑制され、また、燃焼行程後半における燃焼トルクの減衰が抑制されるようにエンジンの燃焼を制御すると良い。このように、燃焼トルクの変動を抑制することによって、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施形態１］
本発明の実施形態１を図１乃至図３に基づいて説明する。まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関である例えば直列４気筒エンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１９】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の気筒毎に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、燃料を噴射する燃料噴射弁２０がそれぞれ取り付けられている。エンジン運転中は、燃料タンク２１内の燃料が燃料ポンプ２２によりデリバリパイプ２３に送られ、各気筒の噴射タイミング毎に各気筒の燃料噴射弁２０から噴射される。デリバリパイプ２３には、燃料圧力（燃圧）を検出する燃圧センサ２４が取り付けられている。
【００２０】
また、エンジン１１には、吸気バルブ２５と排気バルブ２６の開閉タイミングをそれぞれ可変する可変バルブタイミング機構２７，２８が設けられている。更に、エンジン１１には、吸気カム軸２９と排気カム軸３０の回転に同期してカム角信号を出力する吸気カム角センサ３１と排気カム角センサ３２が設けられ、エンジン１１のクランク軸の回転に同期して所定クランク角毎（例えば３０℃Ａ毎）にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ３３が設けられている。また、吸気バルブ２５と排気バルブ２６のリフト量をそれぞれ可変する場合には、エンジン１１に図示しないリフト量可変装置が設けられる。
【００２１】
一方、エンジン１１の各気筒の排気マニホールド３５が集合する排気集合部３６には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ３７が設置され、この空燃比センサ３７の下流側に排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒３８が設けられている。
【００２２】
上記空燃比センサ３７等の各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４０に入力される。このＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて各気筒の燃料噴射量や点火時期を制御する。
【００２３】
本実施形態１では、ＥＣＵ４０は、図２に示すエンジンの回転変動を抑制制御するルーチンを実行し、排気バルブ側の可変バルブタイミング機構２８（以下、「ＶＶＴ」と呼ぶ）のバルブタイミングを遅角させる。これにより、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。以下、図２に示される本実施形態１のエンジンの回転変動抑制制御を説明する。
【００２４】
このエンジンの回転変動抑制制御のルーチンが実行されると、ステップ１（以下、「Ｓ１」と呼ぶ）に進み、エンジンがアイドル運転状態であるか否かを判定する。アイドル運転状態の判定方法として、図示しないアクセルペダルに設置されたアクセルスイッチがオンとなっているかを検出しても良いし、エンジン回転速度を検出して所定回転速度以下であるか否かを判断しても良い。Ｓ１でアイドル運転状態でないと判定させると、このフローチャートを終了する。
【００２５】
Ｓ１でアイドル運転状態であると判断されると、Ｓ２に進み、排気バルブ側のＶＶＴ２８の目標ＶＶＴ位相ｖｔを初期値ｖｔｉｎｉに設定する。初期値ｖｔｉｎｉは、例えば、目標ＶＶＴ位相ｖｔがゼロとなるように設定すると良い。また、アイドル運転状態に移行された際に、そのアイドル運転状態に移行された時の実ＶＶＴ位相を読み込み、その実ＶＶＴ位相を初期値ｖｔｉｎｉとして設定しても良い。目標ＶＶＴ位相ｖｔの初期値を設定すると、Ｓ３に進み、ＶＶＴ位相を変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１と、変化させた後のエンジン回転変動ΔＮ２の初期値を設定する。Ｓ３では、エンジン回転変動ΔＮ１と、エンジン回転変動ΔＮ２との初期値とはそれぞれ同じ値として設定される。ここで、実エンジン回転変動ΔＮ１、ΔＮ２は、例えば、所定期間内で検出される瞬時のエンジン回転速度の最大値と最小値との差としても良いし、所定期間内のクランク角度毎に検出された瞬時のエンジン回転速度の最大値と最小値との差の平均値としても良い。
【００２６】
次に、Ｓ４では、ＶＶＴ位相を変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１と、変化させた後のエンジン回転変動ΔＮ２との比較を行う。Ｓ４で、ＶＶＴ位相を変化させた後のエンジン回転変動ΔＮ２が、変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１以下であると判断されると、Ｓ５でＶＶＴ位相を変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１をエンジン回転変動ΔＮ２で更新し、Ｓ６で目標ＶＶＴ位相ｖｔを所定値ｋ１遅角させる。つまりＳ４からＳ６では、ＶＶＴ位相を変化させる前後でエンジン回転変動が変動しない、若しくは小さくなっている場合に、ＶＶＴ位相を遅角させることによってエンジン回転変動の抑制を図っている。
【００２７】
また、Ｓ４で、ＶＶＴ位相を変化させた後のエンジン回転変動ΔＮ２が、変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１より大きいと判断されると、Ｓ７で、ＶＶＴ位相を変化させる前のエンジン回転変動ΔＮ１をエンジン回転変動ΔＮ２で更新して、Ｓ８で目標ＶＶＴ位相ｖｔを所定値ｋ２進角させる。つまり、ＶＶＴ位相を遅角させたことによりエンジン回転変動が大きくなった場合に、ＶＶＴ位相を進角させることによってエンジン回転変動の安定を図っている。この所定値ｋ２は、所定値ｋ１と同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。
【００２８】
Ｓ９では、目標ＶＶＴ位相ｖｔが、遅角ガードｖｔｍａｘ以内であるかを判断する。この遅角ガードｖｔｍａｘは、例えば、排気弁の開弁タイミングを遅角させることにより、排気弁と吸気弁が同時に開いている状態（オーバーラップ状態）となり、シリンダより排出されたガスが吸気管の負圧により再度シリンダ内に取り込まれる内部ＥＧＲ量が多くなることで、燃焼が不安定になりエンジン回転変動が大きくなることを防ぐように設定すると良い。また、燃費が悪化しない範囲のＶＶＴ位相を予め測定し、そのＶＶＴ位相を遅角ガードｖｔｍａｘに設定しても良い。Ｓ９で、目標ＶＶＴ位相ｖｔが遅角ガードｖｔｍａｘより大きいと判断すると、Ｓ１０に進み、目標ＶＶＴ位相ｖｔを遅角ガードｖｔｍａｘに設定する。
【００２９】
次に、Ｓ１１でＶＶＴ位相ｖｔを変化させた後のエンジン回転変動ΔＮ２を検出して、Ｓ１２に進み、アイドル運転状態であるかを判定する。Ｓ１２でアイドル運転状態であると判定されると、Ｓ４に進み、排気バルブ側のＶＶＴの位相を変化させる制御を実行する。Ｓ１２で、アイドル運転状態でないと判定されると、このフローチャートを終了する。
【００３０】
次に、アイドル運転時にエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に制御する際のルーチンを図３に示す。このルーチンが実行されると、Ｓ２１において、エンジンがアイドル運転状態であるか否かを判定する。アイドル運転状態の判定方法として、アクセルペダルに設置されたアクセルスイッチがオンとなっているかを検出しても良いし、エンジン回転速度を検出して所定回転速度以下であるか否かを判断しても良い。Ｓ２１でアイドル運転状態でないと判定されると、このフローチャートを終了する。
【００３１】
Ｓ２１でアイドル運転状態であると判定されると、Ｓ２２に進みエンジン冷却水温度、エアコンディショナ用のコンプレッサ負荷、自動変速機負荷等の状態より目標エンジン回転速度ｎｅｔを算出する。次に、Ｓ２３で、エンジン回転速度ｎｅを算出し，Ｓ２４でエンジン回転速度ｎｅと目標エンジン回転速度ｎｅｔとの比較を行う。エンジン回転速度ｎｅが目標エンジン回転速度ｎｅｔよりも低い場合は、Ｓ２５に進み、スロットル開度を所定開度開けることで吸入空気量を増量させる。これにより、エンジン回転速度を高めてエンジン回転速度が目標エンジン回転速度となるように制御する。Ｓ２４で、エンジン回転速度ｎｅが目標エンジン回転速度ｎｅｔよりも高い場合は、Ｓ２６に進み、スロットル開度を所定開度閉じることで吸入空気量を減少させる。これにより、エンジン回転速度を下げてエンジン回転速度が目標エンジン回転速度となるように制御する。
【００３２】
次に、Ｓ２７ではアイドル運転状態であるかを判定して、アイドル運転状態であると判定されると、Ｓ２２に戻りエンジン回転速度が目標エンジン回転速度となるように制御を継続する。Ｓ２７でアイドル運転状態でないと判定されると、このフローチャートを終了する。
【００３３】
以上説明した実施形態１によれば、アイドル運転状態におけるエンジン回転変動を抑制するために、排気バルブ側のＶＶＴを遅角させることによって、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させることで、アイドル運転状態におけるエンジン回転変動の抑制を図っている。これにより、エンジン回転速度を積極的に上昇させることでエンジン回転変動を抑制するのではなく、排気バルブ側のＶＶＴを制御することでエンジン回転変動を抑制することが可能となる。また、目標ＶＶＴ位相に遅角ガードを設定することで、例えば、燃焼が不安定になりエンジン回転変動が大きくなることを予め防ぐことが可能となる。また、目標ＶＶＴ位相の遅角ガードを、燃費が悪化しない範囲の目標ＶＶＴ位相に設定することで、燃費を考慮してエンジン回転変動を抑制することが可能となる。
【００３４】
また、排気バルブ側のＶＶＴ位相を遅角させると、燃焼トルクを後ずらしさせることが可能となる。この燃焼トルクの後ずらしとは、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半においてもエンジンシリンダの筒内圧が所定圧維持されるために、燃焼行程後半まで燃焼トルクが所定量維持されることである。これにより、燃焼トルクにより生じるトルク変動を抑えることが可能となるため、エンジン回転変動を抑制させることができる。
【００３５】
以下、図４、図５を用いてより具体的に説明する。図４は排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御する前のタイムチャートである。また、図５は排気バルブ側のＶＶＴを進角制御した後のタイムチャートである。図４、図５において（ａ）はクランク軸トルク、（ｂ）は瞬時のエンジン回転速度を表している。また、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御する前後で比較を行う為に、図４、図５における横軸（クランク角度）は同じスケールとし、図中のＴ１はそれぞれ同じ値をとる。また、図４、図５の（ａ）クランク軸トルク、（ｂ）瞬時のエンジン回転速度の縦軸も、それぞれ同じスケールとする。
【００３６】
図４（ａ）、図５（ａ）のクランク軸トルクを示すタイムチャートにおいて、実線は合成トルクの軸トルク、一点鎖線は燃焼トルクの軸トルクを示している。この合成トルクには、燃焼トルク以外に図示しない吸気ロストルク、排気ロストルク、圧縮ロストルクが含まれている。例えば、４気筒エンジンで１気筒目が燃焼している場合、合成トルクには、１気筒目の燃焼過程で発生した燃焼トルクと、２気筒目の排気過程で生じた排気ロストルクと、３気筒目の圧縮過程で生じた圧縮トルクと、４気筒目の吸気過程で生じた吸気ロストルクが含まれている。
【００３７】
図４（ａ）と図５（ａ）を用いて、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した前後のクランク軸トルクを比較すると、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した後の燃焼トルク発生時の燃焼トルクβは、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した前の燃焼トルク発生時の燃焼トルクαよりも小さくなっていることがわかる。また、燃焼トルクが低下して所定トルクεとなったときの経過時間を比較すると（図中の所定トルクεは、それぞれ同じ値である）、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した後の経過時間δは、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御する前の経過時間γよりも長くなっていることがわかる。つまり、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御することによって、燃焼行程後半まで燃焼トルクが維持されていることがわかる。以上、図４（ａ）、図５（ａ）より排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御することによって、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半においてもエンジンシリンダの筒内圧が所定圧維持されるために、燃焼行程後半まで燃焼トルクが所定量維持されることで、合成トルクの変動が抑制されることがわかる。また、図４（ｂ）と図５（ｂ）を用いて、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御する前後の瞬時のエンジン回転速度の変動を比較すると、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した後の瞬時のエンジン回転速度の変動φは、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御する前の瞬時のエンジン回転速度の変動εよりも小さくなっていることがわかる。
【００３８】
以上説明したように、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御することで、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半まで燃焼トルクが所定量維持されることが可能となり、エンジン回転変動を抑制させることが可能となる。
【００３９】
［実施形態２］
次に、本実施形態２のエンジンの回転変動抑制制御について図６を用いて説明する。本実施形態２では、排気バルブ側のリフト量可変装置（以下、「ＶＶＬ」という）のバルブリフト量を増減させる制御を実行することで、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動の低減を図っている。本実施形態２のエンジンの回転変動抑制制御は、本実施形態１の可変バルブタイミング（ＶＶＴ）を可変バルブリフト量（ＶＶＬ）に置き換えたものであり、以下、本実施形態１のエンジンの回転変動抑制制御を示す図２との相違点について説明する。
【００４０】
図６において、Ｓ３１で、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌの初期値を設定する。Ｓ３３では、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌを変化させる前後のエンジンの回転変動を比較する。排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌを変化させる前後でエンジン回転変動が小さくなった場合は、Ｓ３５で排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌを所定値ｍ１減少させ、エンジンの回転変動が大きくなった場合は、Ｓ３７で排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌを所定値ｍ２増加させる。ここで、所定値ｍ２は、所定値ｍ１と同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。また、Ｓ３８では、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌがリフト量ガードｖｌｍａｘ以内であるか判定し、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌがリフト量ガード値ｖｌｍａｘより大きいと判定されるとＳ３９に進み、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ｖｌをリフト量ガードｖｌｍａｘに設定する。
【００４１】
このリフト量ガードｖｌｍａｘは、例えば、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量を減少させると、排ガスが十分に排出されず、シリンダ内に排ガスが残留するために、燃焼が不安定になりエンジン回転変動が大きくなる虞があるため、燃焼が不安定とならない範囲に設定すると良い。また、燃費が悪化しない範囲の排気バルブ側のＶＶＬのリフト量を予め測定しておき、そのリフト量をリフト量ガードｖｌｍａｘに設定しても良い。その他の処理は図２のフローチャートと同じである。
【００４２】
以上説明した本実施形態２では、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量を増減させることによって、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させることで、アイドル運転状態におけるエンジン回転変動の抑制を図っている。これにより、エンジン回転速度を積極的に上昇させることでエンジン回転変動を抑制するのではなく、排気バルブ側のＶＶＬを制御することでエンジン回転変動を抑制することが可能となる。また、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量にリフト量ガードを設定することで、例えば、燃焼が不安定になりエンジン回転変動が大きくなることを予め防ぐことが可能となる。また、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量ガードを燃費が悪化しない範囲のリフト量に設定することで、燃費を考慮してエンジン回転変動を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、排気バルブ側のＶＶＬのリフト量を減少させると、燃焼トルクを後ずらしさせることが可能となる。このように、燃焼トルクを後ずらしさせることによって、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半においてもエンジンシリンダの筒内圧が所定圧維持されるために、燃焼行程後半まで燃焼トルクが所定量維持することが可能となるため、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させ、エンジン回転変動を抑制させることが可能となる。
【００４４】
［実施形態３］
次に、本実施形態３のエンジンの回転変動抑制制御について図７を用いて説明する。本実施形態３では、点火時期を遅角させる制御を実行することで、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動の低減を図っている。本実施形態３のエンジンの回転変動抑制制御は、本実施形態１の可変バルブタイミング（ＶＶＴ）を制御する代わりに点火時期を遅角制御させるものであり、以下、本実施形態１のエンジンの回転変動抑制制御を示す図２との相違点について説明する。
【００４５】
図７において、Ｓ５１で点火時期ａｅｓａの初期値ａｅｓａｉｎｉを設定する。Ｓ５３では、点火時期を遅角制御させた前後のエンジンの回転変動を比較する。点火時期を遅角制御させる前後でエンジンの回転変動が小さくなった場合は、Ｓ５５で点火時期ａｅｓａを所定値ｎ１遅角させ、エンジンの回転変動が大きくなった場合は、Ｓ５７で点火時期ａｅｓａを所定値ｎ２進角させる。ここで、所定値ｎ２は、所定値ｎ１と同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。また、Ｓ５８では、点火時期ａｅｓａを点火遅角ガードａｓｍａｘ以内であるか判定し、点火時期ａｅｓａが点火遅角ガードａｓｍａｘより大きいと判定されるとＳ５９に進み、点火時期ａｅｓａを点火遅角ガードａｓｍａｘに設定する。
【００４６】
以上説明した本実施形態３では、点火時期ａｅｓａを遅角または進角制御することによって、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させることで、アイドル運転状態におけるエンジン回転変動の抑制を図っている。これにより、エンジン回転速度を積極的に上昇させることでエンジン回転変動を抑制するのではなく、点火時期の遅角量を制御することでエンジン回転変動を抑制することが可能となる。また、点火時期の遅角量に点火遅角ガードを設定することで、例えば、点火時期の遅角により出力トルクが減少しエンジンの安定性が不安定となることを予め防ぐことが可能となる。
【００４７】
また、点火時期を遅角させることによって、燃焼トルクを後ずらしさせることが可能となる。このように、燃焼トルクを後ずらしさせることによって、燃焼トルク発生時の燃焼トルクの最大値を抑制するとともに、燃焼行程後半においてもエンジンシリンダの筒内圧が所定圧維持されるために、燃焼行程後半まで燃焼トルクが所定量維持することが可能となるため、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させ、エンジン回転変動を抑制させることが可能となる。
【００４８】
［実施形態４］
次に、本実施形態４のエンジンの回転変動抑制制御について図８を用いて説明する。本実施形態４では、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した後の吸入空気量が、排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量より大きくならない範囲で、排気バルブ側のＶＶＴ位相を遅角または進角制御することで、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動の低減を図っている。また、排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量を上限値として、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御しているため、燃費の悪化を抑制することが可能となる。本実施形態１では、可変バルブタイミング（ＶＶＴ）の位相が遅角ガード以下であるかを判定して、ＶＶＴ位相を遅角ガードにより抑制するか否かを決定した。一方、本実施形態４のエンジンの回転変動抑制制御では、排気バルブ側のＶＶＴを遅角制御した際の吸入空気量が、排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量より大きいか否かを判定して、ＶＶＴ位相を遅角ガードにより抑制するか否かを決定する。以下、本実施形態１のエンジンの回転変動抑制制御を示す図２との相違点について説明する。
【００４９】
図８において、Ｓ７２で排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量ｇａ１を設定する。Ｓ７８では、排気バルブ側のＶＶＴを遅角または進角制御した後の吸入空気量ｇａ２との比較を行う。Ｓ７８で排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量ｇａ１よりも大きいと判断されると、Ｓ７９で排気バルブ側の目標ＶＶＴ位相ｖｔを遅角ガードｖｔｍａｘに設定する。この遅角ガードｖｔｍａｘは、本実施形態１と同様に設定すると良い。
【００５０】
以上説明した本実施形態４では、排気バルブ側のＶＶＴが最進角時の吸入空気量ｇａ１より排気バルブ側のＶＶＴを制御した後の吸入空気量ｇａ２が大きくならない範囲で排気バルブ側のＶＶＴ位相の制御を実行することによって、アイドル運転状態におけるエンジン回転変動の抑制を図っている。これにより、実施形態１と同様の効果を得ることができる。また、吸入空気量の変動を検出して、エンジン回転変動の抑制を図っているため、燃費を考慮したエンジン回転変動抑制制御を実行することが可能となる。
【００５１】
本実施形態４では可変バルブタイミング（ＶＶＴ）を用いてエンジン回転変動を抑制させたが、可変バルブリフト量（ＶＶＬ）を用いても良い。
【００５２】
［実施形態５］
次に、本実施形態５のエンジンの回転変動抑制制御について図９を用いて説明する。実施形態５では、排気バルブ側のＶＶＴを最進角位置より遅角制御し、吸入空気量が最小となる排気バルブ側のＶＶＴの遅角量に設定することで、エンジン回転速度の上昇を抑制しつつ、エンジンの回転変動を低減させることが可能となる。
【００５３】
このエンジンの回転変動抑制制御のルーチンが実行されると、Ｓ９０に進み、エンジンがアイドル運転状態であるか否かを判定する。アイドル運転状態の判定方法として、アクセルペダルに設置されたアクセルスイッチがオンとなっているかを検出しても良いし、エンジン回転速度を検出して所定回転速度以下であるか否かを判断しても良い。Ｓ９０でアイドル運転状態でないと判定させると、このフローチャートを終了する。
【００５４】
Ｓ９０でアイドル運転状態であると判断されると、Ｓ９１に進み、排気弁位相（排気バルブ側のＶＶＴ位相）ｖｔを最進角位置に制御する。ＶＶＴ位相ｖｔを最進角位置に設定すると、Ｓ９２に進み、吸入空気量を検出して吸入空気量ｇａｍｉｎとし、ＶＶＴ位相ｖｔｍｉｎの初期値としてゼロを設定する。次に、Ｓ９３では、ＶＶＴ位相ｖｔを所定値ｋだけ遅角させる。Ｓ９４では、ＶＶＴ位相ｖｔを遅角制御させた後の吸入空気量ｇａを検出し、ＶＶＴ位相ｖｔを遅角制御させる前の吸入空気量ｇａｍｉｎと比較を行う。Ｓ９４で、ＶＶＴ位相ｖｔを遅角制御させた前後で吸入空気量が同じ、若しくは小さくなっていると判断されると（つまり、吸入空気量ｇａ≦吸入空気量ｇａｍｉｎの場合）、Ｓ９５に進み、ＶＶＴ位相を遅角制御させた後の吸入空気量ｇａとＶＶＴ位相ｖｔとを用いて、吸入空気量ｇａｍｉｎとＶＶＴ位相ｖｔｍｉｎとを更新する。Ｓ９４で、ＶＶＴ位相ｖｔを遅角制御させた前後で吸入空気量が大きくなっていると判断されると（つまり、吸入空気量ｇａ＞吸入空気量ｇａｍｉｎの場合）、Ｓ９６に進みＶＶＴ位相ｖｔをＶＶＴ位相ｖｔｍｉｎに設定する。次に、Ｓ９７では、アイドル運転状態であるかを判定し、アイドル運転状態であると判定されると、Ｓ９３に進み再度排気バルブ側のＶＶＴの位相ｖｔを所定値ｋ変化させる制御を実行する。Ｓ９７で、アイドル運転状態でないと判定されると、このフローチャートを終了する。
【００５５】
本実施形態５では、排気バルブ側のＶＶＴ位相を遅角制御し、排気バルブ側のＶＶＴ位相の遅角量を吸入空気量が最小となるＶＶＴ位相の遅角量に設定することで、燃費を考慮してエンジンの回転変動を抑制させることが可能となる。また、排気バルブ側のＶＶＴ位相を遅角させることによって、燃焼トルクを後ずらしさせることが可能となる。このように、燃焼の後ずらしによって、燃焼トルクにより生じるトルク変動を低減させエンジン回転変動を抑制させることが可能となる。また、本実施形態５では、可変バルブタイミング（ＶＶＴ）を用いてエンジンの回転変動の抑制を図ったが、可変バルブリフト量（ＶＶＬ）を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】エンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】本実施形態１のエンジン回転変動抑制制御を示すフローチャートである。
【図３】アイドル運転時におけるフローチャートである。
【図４】（ａ）排気バルブタイミング遅角制御前の軸トルクを示すタイムチャートである。  （ｂ）排気バルブタイミング遅角制御前の瞬時のエンジン回転速度を示すタイムチャートである。
【図５】（ａ）排気バルブタイミング遅角制御後の軸トルクを示すタイムチャートである。  （ｂ）排気バルブタイミング遅角制御後の軸トルクを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態２のエンジン回転変動抑制制御を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態３のエンジン回転変動抑制制御を示すフローチャートである。
【図８】排気バルブ側のＶＶＴ本実施形態４のエンジン回転変動抑制制御を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態５のエンジン回転変動抑制制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１１  エンジン
２０  燃料噴射弁
２７  吸気弁側可変バルブタイミング機構
２８  排気弁側可変バルブタイミング機構
３３  クランク角センサ
４０  ＥＣＵ
【図１】
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【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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